Puisen palkkisiltatyyppiratkaisun kehittäminen
Rantala, Juho (2023-12-19)
J. Rantala
19.12.2023
© 2023 Juho Rantala. Ellei toisin mainita, uudelleenkäyttö on sallittu Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0) -lisenssillä (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Uudelleenkäyttö on sallittua edellyttäen, että lähde mainitaan asianmukaisesti ja mahdolliset muutokset merkitään. Sellaisten osien käyttö tai jäljentäminen, jotka eivät ole tekijän tai tekijöiden omaisuutta, saattaa edellyttää lupaa suoraan asianomaisilta oikeudenhaltijoilta.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202312193948
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202312193948
Tiivistelmä
Suomen metsäkeskuksen arvion mukaan yksityisteiden siltoja on Suomessa n. 13 000, joista puusiltojen osuus on arviolta noin 2500–3000 kappaletta. Näistä noin puolet on liimapuisia puupalkkisiltoja. Vuonna 2020 yleisellä tieverkolla oli 601 puista siltaa, joista 585 oli palkkisiltoja. Puisia liimattuja palkkisiltoja (Plp) on rakennettu Tie- ja vesirakennushallituksen sillansuunnittelutoimiston tyyppipiirustussarjan mukaisesti vuodesta 1978. Palkkisillan keskeisimmät rakenneosat ovat sillan pituussuuntaiset pääkannattajat eli palkit sekä pääkannattajiin tukeutuva kansirakenne, joka siirtää kuormituksen palkeille. Tyyppiohjetta on edellisen kerran päivitetty vuonna 2009.
Tämän työn ensisijainen tarkoitus on luoda edellytykset tyyppiohjeen päivittämisellä päivittämällä ohjeen palkkitaulukon mitoitus eurokoodin mukaiseksi voimassa oleville kuormituksille. Toissijaisena tehtävänä on tutkia vaihtoehtoisia puukansiratkaisuita syrjälankku- ja liimapuuelementtikansirakenteille. Tutkimus toteutettiin ensisijaisen tavoitteen osalta ottamalla laskennan lähtökohdaksi vanhentuneen tyyppisiltaohjeen mukaiset siltakonfiguraatiot, joita laajennettiin hyötyleveyksien ja jännemittojen osalta.
Laskenta tehtiin elementtimenetelmää hyödyntävällä RFEM 6 -ohjelmalla, jonka toimintaa automatisoitiin ajamalla ohjelmaa ohjelmointirajapinnan avulla. Kansirakenteita vertailtiin laskemalla tutkimukseen valittujen kansirakenteiden kestävyyksiä ja vertaamalla niitä eräällä siltatapauksella esiintyviin rasituksiin.
Voimassa olevien kuormitusohjeistusten ja eurokoodien mitoitusohjeiden mukaisesti määritetyt palkkikoot poikkesivat ennakoitua vähemmän vuoden 2009 päivityksen taulukoista. Pääsääntöisesti lasketut palkkikoot olivat n. 45–90 mm korkeampia ja joissakin tapauksissa samankokoisia. Puukansirakenteiden osalta havaittiin rakenteen olevan voimakkaasti leikkausrasitettu, mikä aiheuttaa ongelmia CLT- ja LVL-rakenteille, sillä molemmilla on alhainen leikkauskestävyys verrattuna liimapuuelementteihin. Työn tuloksia voidaan hyödyntää Plp-tyyppipiirustusohjeen päivitystyössä.
Tämän työn ensisijainen tarkoitus on luoda edellytykset tyyppiohjeen päivittämisellä päivittämällä ohjeen palkkitaulukon mitoitus eurokoodin mukaiseksi voimassa oleville kuormituksille. Toissijaisena tehtävänä on tutkia vaihtoehtoisia puukansiratkaisuita syrjälankku- ja liimapuuelementtikansirakenteille. Tutkimus toteutettiin ensisijaisen tavoitteen osalta ottamalla laskennan lähtökohdaksi vanhentuneen tyyppisiltaohjeen mukaiset siltakonfiguraatiot, joita laajennettiin hyötyleveyksien ja jännemittojen osalta.
Laskenta tehtiin elementtimenetelmää hyödyntävällä RFEM 6 -ohjelmalla, jonka toimintaa automatisoitiin ajamalla ohjelmaa ohjelmointirajapinnan avulla. Kansirakenteita vertailtiin laskemalla tutkimukseen valittujen kansirakenteiden kestävyyksiä ja vertaamalla niitä eräällä siltatapauksella esiintyviin rasituksiin.
Voimassa olevien kuormitusohjeistusten ja eurokoodien mitoitusohjeiden mukaisesti määritetyt palkkikoot poikkesivat ennakoitua vähemmän vuoden 2009 päivityksen taulukoista. Pääsääntöisesti lasketut palkkikoot olivat n. 45–90 mm korkeampia ja joissakin tapauksissa samankokoisia. Puukansirakenteiden osalta havaittiin rakenteen olevan voimakkaasti leikkausrasitettu, mikä aiheuttaa ongelmia CLT- ja LVL-rakenteille, sillä molemmilla on alhainen leikkauskestävyys verrattuna liimapuuelementteihin. Työn tuloksia voidaan hyödyntää Plp-tyyppipiirustusohjeen päivitystyössä.
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [37559]
Ellei muuten mainita, aineiston lisenssi on https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/