Kipsilevypäällysteisen puurankaisen jäykistysseinän mitoitus ja vaakaleikkausvoimatestin suunnittelu ja toteutus

Abstract

Työssä käsitellään kipsilevypäällysteisen puurankaisen jäykistysseinän mitoitusta ja tutkitaan jäykistysseinän vaakaleikkausvoimatestiä. Vaakaleikkausvoimatestissä tutkitaan jäykistysseinän kiinnikkeen leikkausrajakuormaa sekä kiinnikkeen siirtymäkerrointa. Työn tavoitteena on verrata työssä tehtyä testiä VTT:n vastaavaan testiin ja arvioida testien välisiä eroja sekä alustaa perheajattelua vaakaleikkausvoimatestille, jotta saataisiin testien koemääriä vähennettyä.

Jäykistysseiniä käytetään rakennuksessa estämään ulkoisten voimien, pääasiassa tuulen, vaikutusta rakennukseen. Levyjäykistysseinä toimii siten, että ulkoiset voimat välittyvät seinän rungosta levylle ja levyltä eteenpäin rakenteisiin perustuksiin asti. Kipsilevypäällysteisten levyjäykistysseinien mitoitus tapahtuu kipsilevyvalmistajien suunnitteluohjeiden mukaisesti. Kipsilevyvalmistajien suunnitteluohjeet perustuvat Jarno Lehterän lisensiaatin työhön sekä RIL-suunnitteluohjeisiin. Asetukset kipsilevyjen käytöstä jäykistysseinissä ovat muuttuneet viime aikoina, ja on epävarmaa, tuleeko asetuksille vielä muutoksia tulevaisuudessa.

Työssä tehtävä vaakaleikkausvoimatesti koostuu koekappaleesta, missä kaksi kipsilevyn palasta on kiinnitetty hakasilla sahatavaran palaan. Koekappaleita on kahta eri mallia, joissa on erona kiinnikelinjan suunta sahatavaran syysuuntaan. Koe koostuu kuudesta koekappaleesta, jotka puristetaan murtoon asti. Työssä tehdyssä vaakaleikkausvoimatestistä saadun hakasen ominaisleikkauskestävyyden ja VTT:n vastaavan kipsilevytyypin kanssa testatun hakasen ominaisleikkauskestävyyden välillä ei ollut paljon eroa. Työssä tehdyssä testissä tuli kuitenkin huomattavasti eroa koekappaleiden siirtymien välillä, joka aiheutti hajontaa koetuloksissa. Syitä koetulosten hajontaan on koekappaleiden puristuspinnan vinous ja materiaalien epähomogeenisyys.

Perheajattelua saadaan alustettua työssä vaakaleikkausvoimatestille johtamalla empiirinen koetuloksiin perustuva mitoituslauseke erikoislujalle kipsilevytyypille, mutta mitoituslauseke ei sovi laaja-alaisesti erilaisille kipsilevytyypeille. Mitoituslauseke tarvitsisi myös lisätutkimuksia, jotta varmistettaisiin sen oikeellisuus. Mitoituslausekkeen perusteella saatu hakasen ominaisleikkauskestävyys eroaa testistä saadusta vastaavasta, joten mitoituslauseketta ja perheajattelua tulisi vielä tutkia lisää.