Ajoneuvoliikenteen sillan puukaide taajamanopeuksille : rakenneratkaisuiden vertailua
Sainmaa, Rasmus (2016)
Sainmaa, Rasmus
Tampereen ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605178315
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605178315
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä selvitetään puun käytön mahdollisuuksia ajoneuvoliikenteen siltojen kaiteissa, koska törmäyskestävyysvaatimukset täyttävää sillan kaidetta ei toistaiseksi ole käytössä. Sillankaiteita on perinteisesti valmistettu teräsbetonista tai teräksestä, ja puuta on lähinnä käytetty esteettiseen ilmeen luomiseen erilaisilla verhoiluilla. Työn aihe liittyi yhteistyöhankkeeseen, jossa tavoitellaan puurakentamisen edistämistä Suomessa.
Tarkoitus oli vertailla puisen ja teräksisen kaiteen rakenneratkaisuja, ja esittää yksi mahdollinen ratkaisu puukaiteeksi, joka soveltuisi taajamanopeuksille. Puukaiteiden käyttö törmäystestaamattomina on Liikenneviraston ohjeiden mukaan mahdollista ainakin silloilla, joiden nopeusrajoitus on enintään 50 km/h. Työssä suunnitellun kaiteen rakenneosia verrattiin sillankaiteita koskeviin vaatimuksiin ja käytössä olevien kaiteiden kapasiteetteihin. Työhön myös kerättiin tietoa olemassa olevista kaiderakenteista sekä siltojen kaiteita koskevista määräyksistä, testivaatimuksista ja termeistä.
Kaide-ehdotuksen suunnittelu toteutettiin Eurokoodin ja Liikenneviraston ohjeiden mukaan. Kaiteen kokonaistoimintaa ei tässä työssä mallinnettu, vaan alustava suunnittelu tehtiin erillisille rakenneosille valmiita kapasiteettiarvoja hyödyntäen. Rakenteista myös laadittiin periaatteelliset piirustukset. Puukaiteen alustava mitoitus sisälsi kapasiteettien laskentaa liimapuisille kaidepylväille ja törmäysjohteille sekä liitosten teräsosille. Myös kaidepylväsliitoksen törmäysvaimentimien mitoituksen periaatteita käsiteltiin.
Puu materiaalina vaikuttaisi soveltuu kaiderakenteisiin taajamanopeuksille, mutta sen käyttö on jäänyt todella vähälle ennakkoluulojen sekä kalliiden testausjärjestelyiden takia. Puulla on käyttömahdollisuuksia kovempiinkin nopeuksiin törmäystä kestävänä sillankaiteena, mutta kattavaa jatkotutkimusta aiheesta tarvitaan. Suurimmat haasteet puulle ovat terästä huonompi muodonmuutoskyky, hauraat murtotavat sekä hankalat liitokset.
Tarkoitus oli vertailla puisen ja teräksisen kaiteen rakenneratkaisuja, ja esittää yksi mahdollinen ratkaisu puukaiteeksi, joka soveltuisi taajamanopeuksille. Puukaiteiden käyttö törmäystestaamattomina on Liikenneviraston ohjeiden mukaan mahdollista ainakin silloilla, joiden nopeusrajoitus on enintään 50 km/h. Työssä suunnitellun kaiteen rakenneosia verrattiin sillankaiteita koskeviin vaatimuksiin ja käytössä olevien kaiteiden kapasiteetteihin. Työhön myös kerättiin tietoa olemassa olevista kaiderakenteista sekä siltojen kaiteita koskevista määräyksistä, testivaatimuksista ja termeistä.
Kaide-ehdotuksen suunnittelu toteutettiin Eurokoodin ja Liikenneviraston ohjeiden mukaan. Kaiteen kokonaistoimintaa ei tässä työssä mallinnettu, vaan alustava suunnittelu tehtiin erillisille rakenneosille valmiita kapasiteettiarvoja hyödyntäen. Rakenteista myös laadittiin periaatteelliset piirustukset. Puukaiteen alustava mitoitus sisälsi kapasiteettien laskentaa liimapuisille kaidepylväille ja törmäysjohteille sekä liitosten teräsosille. Myös kaidepylväsliitoksen törmäysvaimentimien mitoituksen periaatteita käsiteltiin.
Puu materiaalina vaikuttaisi soveltuu kaiderakenteisiin taajamanopeuksille, mutta sen käyttö on jäänyt todella vähälle ennakkoluulojen sekä kalliiden testausjärjestelyiden takia. Puulla on käyttömahdollisuuksia kovempiinkin nopeuksiin törmäystä kestävänä sillankaiteena, mutta kattavaa jatkotutkimusta aiheesta tarvitaan. Suurimmat haasteet puulle ovat terästä huonompi muodonmuutoskyky, hauraat murtotavat sekä hankalat liitokset.