Puusillan syrjälankkukannen pitkäaikaiskestävyys säärasituksessa
Ruotsila, Tommi (2016)
Ruotsila, Tommi
Tampereen ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605127589
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605127589
Tiivistelmä
Opinnäytetyö toteutettiin Tampereen ammattikorkeakoululle osana Tampereen kaupungin puurakentamisen yhteistyöprojektia. Opinnäytetyön tarkoitus oli tutkia Tervassillan poikittaisen syrjälankkukannen pitkäaikaiskestävyyttä säärasituksessa ja mekaanisessa kulutuksessa. Tavoitteena oli selvittää puun pitkäaikaiskestävyyttä sillan kulutuskerroksena laboratoriotutkimuksin ja siltapaikkamittauksin, sekä luoda edellytyksiä mittaustyön jatkamiselle. Laboratoriotutkimukset keskittyivät kyllästetyn puun kulutuskestävyyttä kuvaavien lujuusarvojen määrittämiseen. Siltapaikkamittaukset keskittyivät kannen pintalämpötilan ja kosteuspitoisuuden alkukartoittamiseen sekä kosteusteknisen toimivuuden havainnointiin, joiden pohjalta laadittiin syrjälankkukannen seurantamittaus-suunnitelma.
Laboratorio-olosuhteissa simuloitiin pitkäaikaista säärasitusta kiihdytetyllä säärasituksella olosuhdekaapin avulla. Säärasitetuissa liitoskoekappaleissa leikkauslujuuksien ominaisarvot ylittivät laskennalliset ominaisarvot kiinnikkeen pinnoitteesta riippumatta. Myös upotuskokeen sahatavarakappaleiden puristuslujuuksien ominaisarvot ylittivät pääsääntöisesti laskennalliset ominaisarvot. Hyvin suurilla kosteuspitoisuuksilla lujuuksien ominaisarvot alittivat laskennalliset ominaisarvot. Näin suuria kosteuspitoisuuksia ei kuitenkaan mitattu siltapaikalta tutkimusjakson aikana. Käytetyn kosteuspitoisuuden mittausmenetelmän luotettavuuden arvioinnissa ilmeni osin huomattavaa epätarkkuutta verrattuna luotettavampaan vertailumenetelmään. Näin ollen käyttöluokan kolme mukaisissa rakenteissa kosteuspitoisuuden oletettiin kertovan enemmän pinnan kosteudesta kuin koko rakenneosan kosteudesta, mikä on puun materiaalikestävyyden kannalta hyvä asia.
Vaikka puisen sillankannen kestävyys arvioitiin hyväksi, sen kestävyyttä on syytä tutkia laajemmin. Testisarjojen kasvattaminen ja useamman olosuhteen simuloiminen laboratorio-olosuhteissa antaisi mahdollisuuden yleistää luotettavammin tässä opinnäytetyössä esitettyjä asioita. Lisäksi sillan kustannusvaikutuksiin ei otettu kantaa. Sillan eri kansimateriaaleja tulisi vertailla myös kustannusten ja materiaalien kokonaistehokkuuden näkökulmasta.
Laboratorio-olosuhteissa simuloitiin pitkäaikaista säärasitusta kiihdytetyllä säärasituksella olosuhdekaapin avulla. Säärasitetuissa liitoskoekappaleissa leikkauslujuuksien ominaisarvot ylittivät laskennalliset ominaisarvot kiinnikkeen pinnoitteesta riippumatta. Myös upotuskokeen sahatavarakappaleiden puristuslujuuksien ominaisarvot ylittivät pääsääntöisesti laskennalliset ominaisarvot. Hyvin suurilla kosteuspitoisuuksilla lujuuksien ominaisarvot alittivat laskennalliset ominaisarvot. Näin suuria kosteuspitoisuuksia ei kuitenkaan mitattu siltapaikalta tutkimusjakson aikana. Käytetyn kosteuspitoisuuden mittausmenetelmän luotettavuuden arvioinnissa ilmeni osin huomattavaa epätarkkuutta verrattuna luotettavampaan vertailumenetelmään. Näin ollen käyttöluokan kolme mukaisissa rakenteissa kosteuspitoisuuden oletettiin kertovan enemmän pinnan kosteudesta kuin koko rakenneosan kosteudesta, mikä on puun materiaalikestävyyden kannalta hyvä asia.
Vaikka puisen sillankannen kestävyys arvioitiin hyväksi, sen kestävyyttä on syytä tutkia laajemmin. Testisarjojen kasvattaminen ja useamman olosuhteen simuloiminen laboratorio-olosuhteissa antaisi mahdollisuuden yleistää luotettavammin tässä opinnäytetyössä esitettyjä asioita. Lisäksi sillan kustannusvaikutuksiin ei otettu kantaa. Sillan eri kansimateriaaleja tulisi vertailla myös kustannusten ja materiaalien kokonaistehokkuuden näkökulmasta.