RuuviliitoStEN MitoituS - Metsä Wood · 2 KERTO-KÄSIKIRJA, RUUVILIITOSTEN MITOITUS KESÄKUU 2012 Tämä ohje on Metsä Woodin omaisuutta. 1 VTT 184/03 Rev.24 March 2009, sivu 27

RuuviliitoStENMitoituS

SiSällySluettelo

1 Yleistä ........................................................................................................................ 2 1.1 Kansiruuvit ....................................................................................................... 2 1.2 Itseporautuvat ruuvit ..................................................................................... 22 Esiporaus .................................................................................................................. 23 Materiaalit ................................................................................................................ 34 Kuormitustapa ........................................................................................................ 45 Leikkausrasitettu ruuvi .......................................................................................... 4 5.1 Itseporautuvat ruuvit ..................................................................................... 4 5.1.1 Puu-puu -liitos ..................................................................................... 5 5.1.2 Kerto-Kerto -liitos ............................................................................... 6 5.1.3 Kerto-puutavara -liitos ...................................................................... 6 5.1.4 Puu-puulevy -liitos .............................................................................. 6 5.1.5 Puu-teräslevy -liitos.............................................................................76 Leikkauskuormitetut kansiruuvit .........................................................................76.1 Kansiruuvin leikkauskestävyys ............................................................................ 8 6.1.1 Puu-puu -liitos ..................................................................................... 8 6.1.2 Puu-puulevy -liitos ............................................................................ 8 6.1.3 Puu-teräslevy -liitos .......................................................................... 97 Pituussuunnassa kuormitettu ruuvi ................................................................... 98 Liitosalueen puustamurtokestävyys ................................................................ 10 8.1 Lohkeamismurto ........................................................................................... 11 8.2 Palalohkeaminen ........................................................................................... 119 Vinoruuviliitokset ...................................................................................................12 9.1 Ristiruuviliitos ................................................................................................12 9.2 Vetoruuviliitos ...............................................................................................13 9.3 3D-vinoruuvaus ............................................................................................14 9.4 Liitossuunnittelu ..................................................................................... 1510 Ruuvien yhdistetty leikkaus- ja pituussuuntainen kuormituskapasiteetti ..........................................................................................1611 Ruuvien sijoitus ......................................................................................................16 11.1 Pituussuunnassa kuormitettujen ruuvien välit, reuna- ja päätyetäisyydet ............................................................................................... 16 11.2 Syynsuuntainen sijoitus – kohdan 5 mukaan mitoitetut ruuvit ....................................................................17 11.3 Ruuvien, d ≤ 8 mm, minimivälit sekä reuna- ja päätyetäisyydet .....................................................................................................18 11.4 Ruuvien minimivälit sekä reuna- ja päätyetäisyydet, kun d > 8 mm ..........................................................................................................2112 Ruuviliitosten sallitut toleranssit ..................................................................... 2213 Lähteet ....................................................................................................................22 Laskuesimerkki ..................................................................................................................23 1 A-kattotuoli, kitapuun ruuviliitos ...............................................................23 2 Vetorasitettu ruuviliitos ...............................................................................25

2 KERTO-KÄSIKIRJA, RUUVILIITOSTEN MITOITUSKESÄKUU 2012

1 VTT 184/03 Rev.24 March 2009, sivu 27 2 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.18)

1. Yleistä

Puuruuvit sopivat erityisesti teräs-puu- ja puulevy-puuliitoksiin, mutta niitä voidaan käyttää myös puu-puuliitoksiin. Ruuviliitokset suunnitellaan pääasiassa yksileikkeisinä liitoksina. Ruuvit ovat erityisen sopivia siirtämään niitä ulosvetäviä voimia.

Ruuvin nimellispaksuus d tarkoittaa kierteen ulkohalkaisijaa. Tämä ohje koskee ruuveja, joiden nimellispaksuus on vähintään 3,8 mm ja enintään 24 mm. Ruuvin kierteisen osan sisähalkaisija di (sydänmitta) tulee olla 0,6 d ≤ di ≤ 0,9 d.

Liiman ja ruuvin ei katsota toimivat yhdessä. Ruuvin kanta tulee upottaa tasan puupinnan kanssa -0/+3 mm toleranssilla. Vinoruuviliitosten ruuvauskulman suurin sallittu poikkeama on ±5°. Ennen ruuvausta on varmistettava että liitettävät kappaleet ovat tiukasti kiinni toisissaan tai ruuvin kierteettömän osan pituus on vähintään liitettävän puun paksuus.

Kuva 1: Ruuvityypit a), b) ja c) käsitellään kansiruuveina ja ruuvityypit d) (ns. yleisruuvi) ja e) (porakärkiruuvi) itseporautuvina ruuveina.

missä d on ruuvin nimellispaksuus

d1 on ruuvin sydänmitta, eli kierteisenosan sisähalkaisija

ds on ruuvin sileänosan halkaisija

dh on ruuvin kannan halkaisija

L on ruuvin kokonaispituus

Lg on ruuvin kierteellisenosan pituus

1.1. KanSiRuuvit

Kansiruuveilla tarkoitetaan osakierteisiä ruuveja, joiden kierteen ulkohalkaisija (nimellispaksuus d) on sileän varren suuruinen.Jos kansiruuvin sileä varsi tunkeutuu kärjenpuoleiseen puuhun vähintään mitan 4 d verran, liitoksen kestävyys määritellään ruuvin sileän varren halkaisijamitan d mukaan:

(1)

1.2. itSepoRautuvat Ruuvit

Itseporautuvilla ruuveilla tarkoitetaan täyskierteisiä ruuveja ja sellaisia osakierteisiä ruuveja, joiden sileän varren paksuus ds on enintään 80 % kierteen ulkohalkaisijasta (nimellispaksuudesta d), mutta vähintään 1,1 di, kun di on ruuvin kierteisen osan sisähalkaisija (sydänmitta).

(2) Itseporautuville puuruuveille käytetään liittimen tehollisena halkaisi-jana paksuutta

(3) Jos itseporautuva ruuvi täyttää kaavan (4) mukaiset ehdot, voidaan Kerto-S ja Kerto-Q ruuviliitoksissa liittimen tehollisena halkaisijana def käyttää kaavan (5) mukaisia arvoja. (4)

(5)1


2. esiporaus

Kansiruuvin sileän varren osalle puuhun esiporataan reikä, jonka halkaisija D = d + 0…1 mm. Kansiruuvin kierreosalle esiporataan reikä, jonka halkaisija on havupuulla ja puulevyillä 0,6…0,75 d ja lehtipuutavaralla 0,7…0,85 d. Havupuuhun (Kerto, liimapuu ja sahatavara) ruuvattaville halkaisijaltaan d ≤ 6 mm kansiruuveille ei tarvita esiporausta.

Itseporautuville porakärjettömille ruuveille tulee esiporata reiät, kun ruuvin halkaisija d > 8 mm, sileän osan halkaisija ds > 6 mm tai puun ominaistiheys ρk > 500 kg/m3. Kerto-S ja Kerto-Q -tuotteiden ominaistiheys on 480 kg/m3 ja Kerto-T -tuotteen 410 kg/m3. Sahatavaran, Kerto-S ja Kerto-T -tuotteen lapepintaan tulee porata reiät, jos puuosan paksuus t on pienempi kuin

(6)2

RUUVILIITOSTEN MITOITUS

dd ef =

iss dddd 1,1 ja 8,0 ≥≤

ief dd 1,1=

dddd is 7,0 ja 8,0 ≤≤

⎩⎨⎧

=äetäisyyksi vähimmäisessämääriteltä80,0

iaapasiteettkuormitusk salaskettaes66,0dd

deflaskettaessa kuormituskapasiteettia

määriteltäessä vähimmäisetäisyyksiä

⎪⎩

⎪⎨⎧

−=

400)3013(

7max k

ef

ef

d

dt ρ

Tämä ohje on Metsä Woodin omaisuutta. Ohje on laadittu yhteistyössä VTT:n kanssa.


3

missä def on ruuvin tehollinen halkaisija [mm]

ρk on puun ominaistiheys [kg/m3]

Kertopuun syrjäpintaan tulee porata reiät, jos puuosan paksuus t on pienempi kuin

(7)3

Kerto-Q:n paksuuden oltava vähintään 4def. Esimerkiksi 21 mm Kerto-Q:lla def, max = 5,25 mm.

Esiporatuilla itseporautuville porakärjettömille ruuveille puuhun porattavan reiän koon tulee olla 0,5 d–0,7 d, kuitenkin enintään ruuvin kierteisen osan sisähalkaisija di.

3 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.19)4 EN 1995-1-1:2004, taulukko 4.15 EN 1995-1-1:2004/A1:2008, taulukko 3.1 ja EN 1995-1-1:2004/NA, taulukko 2.3 (FI)

KäyttöluoKKa

liitin 1 2 3

Ruuvit, joiden d ≤ 4 mm Ei mitään Fe/Zn 12c, Z275 Fe/Zn 25c, Z350

Ruuvit, joiden d > 4 mm Ei mitään Ei mitään Fe/Zn 25c, Z350

Teräslevyt, joiden paksuus ≤ 3 mm Fe/Zn 12c, Z275 Fe/Zn 12c, Z275 Ruostumaton teräs

Teräslevyt, joiden paksuus 3..5 mm Ei mitään Fe/Zn 12c, Z275 Fe/Zn 25c, Z350

Teräslevyt, joiden paksuus > 5 mm Ei mitään Ei mitään Fe/Zn 25c, Z350

aiKavaiKutuSKeRRoin kmodKuoRMan aiKaluoKKa

MateRiaali KäyttöluoKKa pySyvä pitKä-aiKainen KeSKi-pitKä lyhyt-aiKainen hetKel linen

Sahatavara, Pyöreä puutavara, Liimapuu, Kerto, Vaneri

123

0,600,600,50

0,700,700,55

0,800,800,65

0,900,900,70

1,001,100,90

Lastulevy EN 312-4 ja -5, OSB/2, Kova kuitulevy

12

0,300,20

0,450,30

0,650,45

0,850,60

1,100,80

Lastulevy EN 312-6 ja -7, OSB/3, OSB/4

12

0,400,30

0,500,40

0,700,22

0,900,70

1,100,90

Puolikovat kuitulevyt: MBH.LA, MBH.HLS, MDF.LA ja MDF.HLS

12

0,20-

0,40-

0,60-

0,800,45

1,100,80

Materiaaliosavarmuusluku γM

PerusyhdistelmätSahatavara, Pyöreä puutavara yleensäHavusahatavara, jonka lujuusluokka ≥ C35Kerto, LiimapuuPuulevytOnnettomuusyhdistelmät

1,401,251,201,251,00

3. Materiaalit

Tässä ohjeessa esitettyjä teräsruuvien mitoitusohjeita saadaan käyttää vain ruuveille, joiden vetomurtolujuus fu,k ≥ 500 N/mm2 tai ruuvin myötömomentti My,k ≥ 150 def 2,6.

Ruuvista tarvitaan vähintään seuraavat valmistajan antamat tiedot:

- nimellismitat: paksuus d ja pituus L, - kierteisen osan sisähalkaisija di; - kannan halkaisija dh; - osakierteisellä ruuvilla kierreosan pituus lg ja sileän varren halkaisija ds; - ruuvin vetomurtolujuus fu,k (N/mm2) tai ruuvin vetomurtokes tävyys ftens, k (N); - ruuvin kannan läpivetolujuusparametri fhead, k (mikäli dh > 1,8 d, voidaan fhead, k vaihtoehtoisesti laskea naulan kaavalla).

Käytettävien teräslevyjen tulee olla esirei'itettyjä rakenneteräslaatuja.

Teräslevyjen ja ruuvien tulee tarvittaessa olla korroosionkestäviä tai ne tulee suojata korroosiolta.

taulukko 1: liittimien korroosiosuojausta koskevat vähimmäisvaatimuksia. Sähkösinkityksen Fe/Zn-luokat ovat standardin iSo 2081 mukaisia ja kuumasinkityksen Z-pinnoitteet on määritelty standardissa en 10346. Käyttöluokassa 3 suolakyllästetyn puutavaran liitoksissa tulee käyttää ruostumattomasta teräksestä valmistettuja liittimiä.4

taulukko 2: Aikavaikutuskerroin kmod ja liitospuun materiaaliosavarmuusluku γM5.

Puutavaralla tarkoitetaan sahatavaraa, liimapuuta ja Kerto-S sekä Kerto-T–tuotteita. Kerto-Q -tuotteella on lapeliitoksissa muita puutavaroita parempia ominaisuuksia.

Puulevyjen tulee olla CE-merkittyjä standardin EN13986 (vaneri, lastulevy, OSB-levy, ja puolikovat ja kovat kuitulevyt) mukaan tai käytettävällä levyllä tulee olla rakenteellisen käytön kattava kotimainen tyyppihyväksyntä tai ympäristöministeriön hyväksymän toimielimen lausunto/sertifikaatti.

⎪⎩

⎪⎨⎧

−=

200)3013(

14max k

ef

ef

d

dt ρ



4

4. KuorMitustapa

Poikkileikkauksen pienennykset tulee ottaa huomioon sauvojen kestävyysmitoituksessa. Poikkileikkauksen pienennykset voidaan jättää huomioimatta seuraavissa tapauksissa: ilman esiporausta olevat enintään 6 mm paksut ruuvit ja sauvojen puristusalueella olevat reiät, jotka täytetään liitettäviä puita jäykemmällä materiaalilla. Puristusrasitetuissa Kerto/Kerto-liitoksissa voidaan ⅔ liitossaumaa vasten kohtisuorasta rasituksesta siirtää suoralla kontaktilla puulta puulle. Mikäli kontaktipintojen työstö on tehty CNC-ohjatulla työstökoneella, voidaan rasituksesta siirtää kontaktilla vastaavasti ¾. Puristuspuolen halkeaminen vinoissa kontaktiliitoksissa, kuten harjaliitoksissa, tulee estää liitettävien puiden päiden muotoilulla tai sijoittamalla päiden väliin kovakuitulevy tai teräslevy jonka korkeus on noin ¾ osaa koko liitosalueen korkeudesta.

Leikkauskuormitettujen ripustusliitosten ruuvit pyritään sijoittamaan palkin puristuspuolelle. Tällöin ei tarvitse tarkistaa palkin poikittaista vetokestävyyttä.

Kuva 2 : voimasuureiden vaikutusvektorit

Kuva 3 : leikkausrasitettu 2-leikkeinen liitos

5. leiKKausrasitettu ruuvi

Ruuvin kierteen vaikutus otetaan huomioon käyttämällä kestävyyden laskennassa tehollista halkaisijaa def.

Itseporautuville puuruuveille sovelletaan profiloitujen pyöreiden naulojen sääntöjä. Itseporautuvilla ruuveilla käytetään halkaisijana tehollista paksuutta def = 1,1 di. Kansiruuveille joiden halkaisija d ≤ 6 mm käytetään myös samoja ohjeita. Kansiruuveille joiden halkaisija d > 6 mm, käytetään pulttiliitosten sääntöjä. Kansiruuveilla, joiden sileän varren tunkeuma kärjen puolen puussa ≥ 4 d, voidaan liitoskes-tävyys laskea nimellispaksuuden mukaan: def = d.

5.1 itSepoRautuvat Ruuvit

Seuraavia ohjeita käytetään, ellei itseporautuvan ruuvin CE-merkin-nässä tai ruuvin EN 1995:n mukaisessa VTT:n lausunnossa ole annettu erillisiä ohjeita (esim. porakärkiruuvi).

Kun ruuvin kierteisen osan pituus kärjen puoleisessa puussa on vähintään 8 def, ominaisleikkauskestävyyttä voidaan korottaa lisäkertoimella 1,15, jos joko

– kierteisen osan pituus kannan puoleisessa puussa ≥ 6 def

– ruuvin kannan puolella on teräslevy

– ruuvin kannan alla käytetään aluslevyä, joiden paksuus on vähintään 0,3 d ja halkaisija 3 d (aluslevyjen tulee tunkeutua puuhun koko pinta-alaltaan), tai

– ruuvin kannan alla on vähintään 2 def paksu vaneri-, lastu-, OSB- tai kovalevy ja kannan halkaisija on vähintään 2 d.

Seuraavat ohjeet koskevat itseporautuvia puuruuveja ja kansiruuveja, joiden halkaisija d ≤ 6 mm.

Yksittäisen ruuvin ominaisleikkauskestävyys lasketaan kaavalla

Rk=120def 1.7 (8)6

kun tunkeumasyvyys (kuva 4) t1 ≥ 8 def ja t2 ≥ 12 def

Esiporatuille ruuveille voidaan käyttää esiporattujen naulojen ohjeita. Tällöin yksittäisen ruuvin ominaisleikkauskestävyys lasketaan kaavalla

Rk=130 def 1.8 (9)7

kun tunkeumasyvyys (kuva 4a) t1 ≥ 8 def ja t2 ≥ 12 def.

6 RIL 205-1-2009, kaava (8.5.1S)7 RIL 205-1-2009, kaava (8.5.2S)



5

Kuva 4: tunkeuma t1 ja t2 (a) yksileikkeisessä liitoksessa, (b) kaksileikkeisessä liitoksessa. Ruuvien limittyminen t ja t2 (c).

Yksi- ja kaksileikkeisten liitosten (kuva 4 a ja 4 b) paksuuksien symbolit on määritelty seuraavasti:

t1 on kannanpuoleisen puun paksuus yksileikkeisesssä liitoksessa tai min (kannan puoleisen puun paksuus; kärkiosan tunkeuma) kaksileikkeisessä liitoksessa

t2 on kärkiosan tunkeuma yksileikkeisessä liitoksessa tai keskipuun paksuus kaksileikkeisessä liitoksessa

Esiporaamattoman ruuviliitoksen minimitunkeumat t1, min = t2, min = 8 def . Sahatavaralla sallitaan kuitenkin kannan puolella t1, min = 7 def . Kerto-Q:lla vastaavasti t1, min = 4 def . Esiporatuilla liitoksilla t1, min = t2, min = 4 def .

Kolmen puun liitoksessa (kuva 4c.) ruuvit saavat limittyä keskipuussa, jos keskipuunpaksuus vähennettynä ruuvin tunkeumasyvyys (t-t2) > 4 def.

5.1.1 puu-puu -liitoS

Liitoksen leikkauskestävyyden mitoitusarvo lasketaan kaavalla

(10)8

missä (11)9

Mikäli puutavaran ominaistiheys ρk on suurempi kuin 350 kg/m3, ruuvin leikkauskestävyyttä saa korottaa kertoimella kρ. Kerto-S ja Kerto-Q kρ = 1,17 sekä Kerto-T kρ = 1,08. Jos liitettävien puutavara-osien ominaistiheydet eivät ole yhtä suuria, kaavassa (11) käytetään niistä pienempää arvoa.

Jos t1 ≥ 8 def ja t2 ≥ 12 def, ruuvin leikkauskestävyyttä saadaan korottaa kertoimella kt.

(12)10

rajoituksena (13)11

missä My on ruuvin myötömomentti. Jos ruuvin tunkeuma t1 < 8 def tai t2 < 12 def , ruuvin leikkauskestävyyttä tulee pienentää kertoimella ke.

(14)12

Kerto-Q syrjäliitoksissa ruuvin leikkauskestävyyttä pienennetään kertoimella (15)13

missä a1 on naulaväli Kerto-Q:n pintaviilujen syysuunnassa.

8 RIL 205-1-2009, kaava (8.5.3S)9 RIL 205-1-2009, kaava (8.5.4S)10 RIL 205-1-2009, kaava (8.5.5S)

11 RIL 205-1-2009, sivu 10412 RIL 205-1-2009, kaava (8.5.6S)13 RIL 205-1-2009, kaava (8.19S)

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

<<⋅⋅⋅

≥≥⋅⋅⋅=

efefkeM

efefktM

ddtdtRkkk

dtdtRkkk

R12 tai8kun

12 ja 8kun

21mod

21mod

ρ

ρ

γ

γ

350kk ρ

ρ =

⎪⎪

⎩

⎪⎪

⎨

⎧

−⋅+

−⋅+

=

ef

ef

ef

ef

t

ddt

ddt

k

612

3,01

88

3,01max

2

1

6,2160 ef

yt d

Mk ≤

⎪⎪

⎩

⎪⎪

⎨

⎧

=

ef

efe

dtdt

k

12

8min

2

1

( )

⎪⎩

⎪⎨

⎧ −−

=

0,1

2003,01min

1

ef

ef

ef dad

k



6

5.1.2 KeRto-KeRto -liitoS

5.1.3 KeRto-puutavaRa -liitoS

5.1.4 puu-puulevy -liitoS

Kun puulevy on läpiruuvattu ja ruuvin tunkeuma kärjen puolen puu-tavarassa on vähintään 8 def, ruuvin leikkauskestävyyden mitoitusarvo saadaan kaavalla (16).

(16)14

missä Rk = 120 def 1.7 (17)15

Puulevyliitoksissa yksittäisen ruuvin ominaisleikkauskestävyys laske-taan samalla kaavalla vaikka ruuville esiporattaisiin puuhun reiät.

taulukko 3: taulukossa on esitetty esiporaamattomien yksileikkeisten itseporautuvien ruuviliitosten leikkauskestävyyden mitoitusarvoja Rd [n] Kerto-Kerto liitoksessa. taulukon arvoja voi käyttää, kun tartuntapituudet ovat t1 ≥ 8 def ja t2 ≥ 12 def. taulukon arvot on laskettu puikkoliitosteori-an eikä ylempänä esitetyn yksinkertaistetun teorian mukaan. Kannan halkaisija dh ≥ 1,8 d ja kierteen pituus lg ≥ 12 def.

pySyvä KeSKipitKä hetKellinen

d 1 ja 2 3 1 ja 2 3 1 ja 2 3

3,8 378 315 503 409 692 566

4,2 449 374 599 487 824 674

4,6 526 439 702 570 965 789

5,0 608 507 811 659 1116 913

6,0 836 679 1115 906 1533 1254

d KeRto-Q Kannan puolella, t1 ≥ 4 def

3,8 299 249 399 324 549 449

4,2 357 298 476 387 655 536

4,6 420 350 560 455 770 630

5,0 487 406 649 527 893 730

6,0 647 561 898 730 1235 1010

taulukko 4: taulukossa on esitetty esiporaamattomien yksileikkeisten itseporautuvien ruuvinaulaliitosten leikkauskestävyyden mitoitusarvoja Rd [n] Kerto-sahatavara (lujuusluokassa C24) liitoksessa. taulukon arvoja voi käyttää kun tartuntapituudet ovat t1 ≥ 8 def ja t2 ≥ 12 def ks. kuva 4. taulukon arvot on laskettu puikkoliitosteorian eikä ylempänä esitetyn yksinkertaistetun teorian mukaan. Kannan halkaisija dh ≥ 1,8 d ja kierteen pituus lg ≥ 12 def.

KeRtopuu Kannan puolella


d 1 ja 2 3 1 ja 2 3 1 ja 2 3

3,8 304 253 405 329 557 445

4,2 362 301 482 392 663 542

4,6 424 353 565 459 777 636

5,0 490 408 654 531 899 735

6,0 674 562 899 731 1237 1012

d SahatavaRa Kannan puolella

3,8 252 210 336 273 463 378

4,2 300 250 400 325 550 450

4,6 352 293 469 381 645 527

5,0 407 339 542 440 745 610

6,0 558 465 745 605 1024 838

Kun t2 on vähintään 12 def, lasketaan kl alla olevalla kaavalla Kun 8 def ≤ t2 < 12 def, kerroin kl = 1.

havuvanerilla, lastulevyllä ja OSB:llä

koivuvanerilla (18)16

EN 622-1 mukaisella kovalevyllä

14 RIL 205-1-2009, kaava (8.5.8S)15 RIL 205-1-2009, kaava (8.5.1S)16 RIL 205-1-2009, kaava (8.5.7S)

⎪⎩

⎪⎨

⎧

⋅⋅⋅=

ef

klM

d

dtRkkR

12

0,1min 2

mod

γ

⎪⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪⎪

⎨

⎧

⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=

äkovalevyll mukaisella 1-622 EN8

7,0

illakoivuvaner9

6,0

llä:OSB ja lälastulevyl lla,havuvaneri12

5,0

ρ

ρ

ρ

kdt

kdt

kdt

k

ef

ef

ef

l



7

rajoituksena: kl ≤ 1,2 kρ

missä t on levyn paksuus

kρon ruuvin kärkipuolen puun tiheyden mukaan kaavalla (11) laskettu kerroin. Kerto-S ja –Q:lla kρ = 1,17 ja Kerto- T:llä kρ = 1,08.

Ruuvin tehollinen paksuus def saa olla vanerilla, lastulevyllä ja OSB:llä enintään 0,5 t ja kovalevyllä enintään 0,67 t. Lisäksi lastule-vyllä ja OSB:llä ruuvin tehollinen paksuus saa olla enintään 5 mm.

taulukko 5: taulukossa on esitetty esiporaamattomien yksileikkeisten itseporautuvien ruuviliitosten leikkauskestävyyden mitoitusarvoja Rd [n] Kerto-puulevy (paksuviiluinen 18 mm havuvaneri) liitoksessa. Käytettäessä paksumpaa tai koivuvaneria mitoitusarvot ovat varmalla puolella. taulukon arvoja voi käyttää, kun puulevy on läpi ruuvattu ja tunkeuma Kertokappaleessa t2 ≥ 12 def. taulukon arvot on laskettu puikkoliitosteorian eikä ylempänä esitetyn yksinkertaistetun teorian mukaan. puulevy on ruuvin kannan puolella. Kannan halkaisija dh > 1,8 d ja kierteen pituus lg > 12 def.

5.1.5 puu-teRäSlevy -liitoS

Nämä ohjeet koskevat yksileikkeisiä liitoksia, joissa teräslevy on ruu-vin kannan puolella. Ruuvit ovat kansiruuveja tai ns. ankkuriruuveja, joissa kannan alapuolisen sileän varren paksuus ds on ruuvin suurin paksuus d ulottuen etäisyydelle, joka vastaa vähintään teräslevyn paksuutta. Ruuvin tunkeuman puussa tulee olla vähintään 8 def.

Nämä ohjeet eivät koske Kerton syrjään ruuvattuja teräslevyllisiä liitoksia. Syrjäliitokset tulee mitoittaa tarkemmin Kerton sertifikaatin eurokoodin laskentakaavojen mukaan, ottaen huomioon Kerton syrjän reunapuristuslujuus.

Teräslevyllisten ruuviliitosten mitoitus Kerton syrjään tulee tehdä VTT:n sertifikaatin mukaan:

– Ruuvien varsiosan tulee olla kierreosan kanssa saman paksuinen, jotta ruuvin ja teräslevyn reiän väliin ei jää välystä

– Pääty- ja reunaetäisyydet EC5:n raskaan puumateriaalin mukaan

– Liitinvälejä voidaan pienentää kertoimella 0,7 silloin kun liittimiä on useammassa rivissä.

– RIL:n yksinkertaistetut mitoituskaavat eivät ole voimassa


d 1 ja 2 3 1 ja 2 3 1 ja 2 3

3,8 343 287 458 373 630 516

4,2 398 332 531 431 730 597

4,6 445 371 593 482 816 668

5,0 495 412 660 536 907 742

6,0 632 526 842 684 1158 948

Teräslevyn lujuus tulee tarkastaa erikseen EN 1993 mukaan. Teräslevyliitoksessa ruuvin leikkauskestävyyden mitoitusarvo saadaan kaavalla (19).

(19)17

missä Esiporatuissa teräslevyliitoksissa yksittäisen ruuvin ominaisleikkauskestävyys lasketaan samalla kaavalla vaikka ruuville esiporattaisiin puuhun reiät.

Rk=120 def 1.7 (20)18

Ominaisleikkauskestävyyden arvoa voidaan korottaa kertoimella ks jos ruuvin t2 ≥ 12 def.

1,1 ∙ kρ ohuella teräslevyllä tt ≤ 0,5 def

1,5 ∙ kρpaksulla teräslevyllä tt ≥ def (21)19

missä tt on teräslevyn paksuus Paksun teräslevyn ks -kertoimen käyttö edellyttää, että teräkseen poratun reiän halkaisija on enintään 1,1 d.

Teräslevyn paksuuden ollessa 0,5 d < tt < d kerroin ks voidaan interpoloida lineaarisesti.

Kun ruuvin tunkeuma puussa t2 = 8 def … 12 def , ks -kertoimelle käytetään kaavaa

ohuella teräslevyllä tt ≤ 0,5 def

paksulla teräslevyllä tt ≥ def

(22)20

6. leiKKausKuorMitetut Kansiruuvit

Seuraavat ohjeet koskevat kansiruuveja, joiden halkaisija d > 6 mm.

Jos kansiruuvin sileä varsi tunkeutuu kärjenpuoleiseen puuhun vähintään mitan 4 d verran, liitoksen kestävyys määritetään ruuvin sileän varren halkaisijamitan d mukaan (def = d).

Jos sileän varren tunkeuma kärjen puoleisessa puussa on pienempi kuin 4 d, määritetään ruuviliitoksen leikkauskestävyys käyttämällä liittimelle tehollista halkaisijaa def = 1,1 di, missä di on kierteisen osan sisähalkaisija (sydänmitta).

ks = {



ksM

d RkkR ⋅⋅=γmod

⎪⎪

⎩

⎪⎪

⎨

⎧

≥⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⋅⋅+

≤⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⋅⋅+

=

eftef

eftef

s

dtkdt

dtkdt

k llä teräslevypaksulla

129,06,0

5,0 llä teräslevyohuella12

9,02,0

2

2

ρ

ρ



8 25 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.31)26 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.32) ja VTT 184/03 Rev. 24 March 2009, sivu 2027 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.33) ja VTT 184/03 Rev. 24 March 2009, sivu 2028 VTT 184/03 Rev. 24 March 2009, sivu 20

6.1 KanSiRuuvin leiKKauSKeStävyyS

Liitoksen leikkauskestävyyden tarkastelussa täytyy tarkastaa yksittäisen liittimen leikkauskestävyys ja koko liitosalueen leikkauskestävyys.

6.1.1 puu-puu -liitoS

Kansiruuvin leikkauskestävyyden ominaisarvo yhtä leikettä kohden:

(23)21

(24)22

missä

fh = min (fh, 1, k ; fh, 2, k ; fh, s, k) (25)23

t1 ja t2 ovat ruuvin tunkeumasyvyyksiä liitoksen reunapuuosissa

fh, 1, k ja fh, 2, k ovat liitoksen reunaosien reunapuristus - lujuuksien ominaisarvoja

fh, s, k on kaksileikkeisen liitoksen keskiosan ominaisreunapuristuslujuus

Kansiruuvin myötömomentti

My = 0,3 ∙ fu, k ∙ def 2,6[Nmm] (26)24

missä fu, k on kansiruuvin vetomurtolujuuden ominaisarvo [N/mm2].∙

Reunapuristuslujuus kulmassa α syynsuuntaan nähden

(27)25

missä Yleensä (28)26 Kerto-Q:lle

kun 45° ≤ α ≤ 90°, Kerto-Q:n reunapuristuslujuudelle voidaan käyttää arvoa fh, α, k = fh, 45, k

Kerto-S ja T:lle

Kerto-Q:lle

havupuulle (29)27

lehtipuulle

21 RIL 205-1-2009, kaava (8.28.1S)22 RIL 205-1-2009, kaava (8.28.2S)23 RIL 205-1-2009, kaava (8.28.3S)24 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.30)

lapeliitoksissa

syrjäliitoksissa (30)28

Vedetyssä sauvanpääliitoksessa puun syiden suuntaisesti sijoitetussa liitinrivissä tehollisesti toimivien kansiruuvien lukumäärä lasketaan kaavan (31) mukaisesti.

(31)29

missä ni on puun syiden suuntaiseen riviin i sijoitettujen ruuvien lukumäärä

(32)30

a1 on peräkkäisten liitinten välinen etäisyys puun syiden suunnassa

a3 on päätyetäisyys

(33)31

6.1.2 puu-puulevy -liitoS

Aiemmin esitettyjä kansiruuviliitoksen leikkauskestävyyden kaavoja voidaan soveltaa myös puulevyliitoksissa, kun käytetään kyseisen levyn reunapuristuslujuuksia. Näitä ohjeita voidaan soveltaa, kun kantapuolen liitososana käytettävän puulevyn paksuus

[mm] (34)32

Vanerin reunapuristuslujuus pintaviilun syynsuunnasta riippumatta lasketaan kaavan (35) mukaan.

fh,k = 0,11 ∙ (1− 0,01 def ) ρk [N/mm2] (35)33

missä ρk on vanerin ominaistiheys [kg/m3]

def on kansiruuvin tehollinen halkaisija [mm]

Lastulevyn reunapuristuslujuus

fh, k = 50 ∙ def -0,6 ∙ t 0,2 [N/mm2] (36)34

missä t on levyn paksuus [mm] def on kansiruuvin tehollinen halkaisija [mm]

29 RIL 205-1-2009, kaava (8.33.3S)30 RIL 205-1-2009, kaava (8.33.4S)31 RIL 205-1-2009, sivu 11632 RIL 205-1-2009, kaava (8.35.1S)

33 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.36)34 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.37)

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

⋅⋅⋅

⋅⋅

⋅+⋅⋅⋅⋅

=

efhy

uefh

yefuh

k

dfM

tdfM

dtfR

2

314,0

min 2

⎪⎪

⎩

⎪⎪

⎨

⎧

⋅

⋅

=

h

kh

h

kh

u

fftfft

t,2,2

,1,1

min

αα 2290

,0,, cossin +⋅=k

ff khkh

⎩⎨⎧

−⋅

⋅−⋅=

lle:Q-Kerto)01,01(37Yleensä)01,01(082,0

,0,efQ

kefkh dk

df

ρ

⎪⎪

⎩

⎪⎪

⎨

⎧

⋅+

⋅+

−⋅+

−−⋅+

=

elehtipuulldhavupuulled

lleQKertod

lleTjaSKertod

k

ef

ef

ef

ef

015,090,0

015,035,1

:015,015,1

:015,030,1

90

⎪⎩

⎪⎨

⎧

≤−= ksissasyrjäliito87,021

issalapeliitok1

ef

Qd

k

⎪⎩

⎪⎨

⎧

⋅

⋅=4 29,0

50min

efi

i

ef

dtan

n

n

⎩⎨⎧

=

≥=

1kun ,2kun ),;min(

3

31

i

i

nanaa

a

⎩⎨⎧

=liitoksetiset monileikke ja -2muut ),;2;2min(

areunaosiss vain puutavara joissa liitokset, ),;min(

21

21

sttttt

t liitokset, joissa puutavara vain reunaosissa muut 2- ja monileikkeiset liitokset

klevyh

eflevy f

dt

,,

80 ⋅≥



9

6.1.3 puu-teRäSlevy -liitoS

Teräslevyn lujuus tulee tarkistaa EN 1993:n mukaan.

Puristetuissa liitoksissa ulkopuolisten teräslevyjen nurjahdus-pituudeksi voidaan yleensä olettaa 0,8 La, kun La on liitossauman eripuolilla olevien ensimmäisten liittimien välinen etäisyys.

Puun syitä vatsaan kohtisuora kuivumiskutistuminen on otettava huomioon teräslevyllisten liitosten suunnittelussa.

Teräksen ja puun välisen vedetyn sauvanpään liitoksen kestävyysmi-toituksessa tulee ottaa huomioon liitinryhmän piiriä pitkin tapahtuva puun palalohkeamismurto.

Kun yksileikkeisen liitoksen toinen liitettävä osa on teräslevy, jonka paksuus on t1≤ 0,5 def, leikkauskestävyyden mitoitusarvo leikettä kohti

(37)35

Kun yksileikkeisen liitoksen toinen liitettävä osa on teräslevy, jonka paksuus on t1 ≥ def, leikkauskestävyyden mitoitusarvo leikettä kohti

(38)36

missä fh on puun reunapuristuslujuuden ominaisarvo, kaava (25)

t on puun paksuus

My on ruuvin myötömomentti, kaava (26)

Kun 0,5 def < t1< def, käytetään leikkauskestävyyden ominaisarvona edellisten kahden kaavan välistä lineaarista interpolointia.

7. pituussuunnassa KuorMitettu ruuvi Kun liitos tehdään ruuvien avulla, jotka kuormittuvat aksiaalisesti eli pituussuuntaan, tarkistetaan liitosten kestävyyttä määritettäessä seuraavat murtumistavat:

– Ruuvin kierteisen osan ulosvetokestävyys kärjenpuoleisessa puussa (fax)

– Ruuvin nurjahtaminen puristuskuormituksessa

– Ruuvin kannan läpivetokestävyys (fhead)

– Ruuvin vetokestävyys (ftens)

– Ruuviliitoksen murtuminen pitkin ruuviryhmän piiriä (lohkeamismurtuminen tai palalohkeaminen)

– Teräslevyjen yhteydessä käytettävien ruuvien kannan irtoamiskestävyyden edellytetään olevan suurempi kuin ruuvin vetokestävyys

Ruuvilitoksen ulosvetokestävyyden ominaisarvo, kun ruuvin halkai-sija d = 6–12 mm ja sydänmitta di ≤ 0,75 d:

(39)37

missä [N/mm2] (40)38

(41)39

fax, k on ruuvin ulosvetolujuusparametrin ominaisarvo kohtisuorassa syynsuuntaa vastaan

nef on ruuvien tehollinen lukumäärä, kaava (48)

lef on ruuvin kierteisen osan tunkeumasyvyys tarkasteltavassa liitospuussa [mm]

ρk on puutavaran ominaistiheys [kg/m3]

α on ruuvin kulma syynsuuntaan nähden, kun 30° ≤ α ≤ 90°

Ruuviliitoksen ulosvetokestävyyden ominaisarvo, kun ruuvin halkaisija ei ole 6 < d <12 mm tai sydänmitta di > 0,75 d:

(42)40

missä fax, k on ruuville ilmoitettu EN 14592 mukainen ulosvetolujuusparametrin ominaisarvo puuntiheydellä ρa [kg/m3], jolle fax, k on ilmoitettu kohtisuorassa syynsuuntaa vastaan.

Kun itseporautuvan ruuvin halkaisija 4 mm ≤ d < 6 mm, voidaan ulosvetoparametrille käyttää arvoa

[N/mm2] (43)41

Tällöin Fax, α, Rk :n kaavassa ρa = ρk

35 RIL 205-1-2009, kaava (8.37.1S)36 RIL 205-1-2009, kaava (8.37.2S)37 EN 1995-1-1:2004/A1:2008, kaava (8.38)38 EN 1995-1-1:2004/A1:2008, kaava (8.39)

39 EN 1995-1-1:2004/A1:2008, kaava (8.40)40 EN 1995-1-1:2004/A1:2008, kaava (8.40a)41 RIL 205-1-2009, kaava (8.40S)

⎪⎩

⎪⎨⎧

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅=

efhy

efhk dfM

dtfR

2

4,0min

⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪

⎨

⎧

⋅⋅⋅

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡−

⋅⋅

⋅+⋅⋅⋅⋅

⋅⋅

=

efhy

efh

yefh

efh

k

dfM

tdfM

dtf

dtf

R

3

14

23,1min 2

ααα 22

,,, sincos2,1 +

⋅= defkaxef

Rkaxkldfn

F

1,05,0

8,0

,52,0

ef

kkax ld

f⋅

⋅=

ρ

⎪⎩

⎪⎨

⎧=

18mind

kd

8,0

22

,,, sincos2,1 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

+

⋅=

a

kefkaxefRkax

ldfnF

ρρ

ααα

308

2,0

,k

efkax l

df ρ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=



10

Kerto- syrjäliitoksissa, joissa ruuvi on viilutason suunnassa ja kohti-suorasti pintaviilujen suuntaan ruuviliitoksen ulosvetokestävyyden ominaisarvo saadaan kaavalla (44), kun itseporautuvan ruuvinhalkaisija 4,5 mm ≤ d ≤ 7 mm ja kierteen sisähalkaisija di ≤ 0,7 d sekä sileän varren halkaisija ds ≤ 0,8 d, jos sileä varsi tunkeutuu Kerton syrjään.

Fax, Rk = nef ∙ fax, k ∙ d ∙ lef (44)42

missä fax, k on Kerto-S ja Kerto-Q syrjäliitoksissa 10 N/mm2

Kerto-LVL syrjäliitoksissa, joissa ruuvi on viilutason suunnassa ja kohtisuorasti pintaviilujen suuntaan, voidaan pituussuuntaan kuor-mitettujen itseporautuvien ruuvien minimiväleinä ja -etäisyyksinä käyttää seuraavia arvoja:

– a1 = 10 def , ruuviväli syysuuntaan

– a3 = 12 def , päätyetäisyys

– a4 = 5 def , ruuvietäisyys LVL:n lapepintaan

Ruuviliitoksen läpivetokestävyyden ominaisarvo:

(45)43

missä Fax, α, Rk on läpivetokestävyyden ominaisarvo syynsuuntaan nähden kulmassa α, kun α ≥ 30°

fhead, k on ruuville ilmoitettu EN 14592 mukainen läpiveto- lujuuden ominaisarvo kohtisuorassa syynsuuntaa vastaan


ρa on puun tiheys, jolle fhead, k on ilmoitettu [kg/m3]

Ruuvinliitoksen vetolujuuskestävyyden ominaisarvo:

Ft, Rk = nef ftens,k (46)44

missä ftens, k on ruuville ilmoitettu EN 14592 mukainen vetomur- tokestävyyden ominaisarvo.

Ellei vetomurtokestävyyden ominaisarvoa ole tiedossa voidaan vetolujuuskestävyyden mitoitusarvo laskea puuosien välissä liitoksissa fu,k:n minimiarvon 500 N/mm2 ja kierteen sisähalkaisijanminimiarvon (0,6 ∙ d) avulla:

(47)45

missä γM = 1,25 (teräksen materiaaliosavarmuusluku murtolujuudelle fu,k)

Ruuvin varren suuntaisesti kuormitetussa liitoksessa ruuvien teholli-nen lukumäärä: nef = n0,9

missä n on yhdessä toimivien ruuvien lukumäärä liitoksessa.

taulukko 6: Ruuvin ulosvetokestävyyden mitoitusarvo Rd [n] Kerto-S ja Kerto-Q syrjäliitoksissa, laskettuna yhdelle ruuville, joka on kohtisuorasti pintaviilujen syynsuuntaan nähden käyttöluokassa 1 ja 2. laskelmissa ruuvin kierteisenosan pituutena lef kärjenpuoleisessa puussa on käytetty noin 7 d… 8 d pituutta. yhdessä toimivien ruuvien kapasiteetti saadaan kertomalla ruuvin Rd tehollisella lukumäärällä nef = n 0,9.

8. liitosalueen puustaMurtoKestävYYs

Jos liitosvoima vaikuttaa vinossa kulmassa puun syynsuuntaan näh-den, (ks. kuva 5) syynsuuntaan nähden poikittaiset vetojännitykset on otettava huomioon tarkastamalla, että puun halkeamiskestävyys on riittävä.

Fv, Ed ≤ F90, d (49)47

missä, F90, d on halkeamiskestävyyden mitoitusarvo

Fv, Ed = max (Fv, Ed1 ; Fv, Ed2) (50)48

Fv, Ed1 ja Fv, Ed2 ovat puun syitä vastaan kohtisuoran liitosvoima-komponentin FEd sin α aiheuttamat leikkausvoimat.(Katso kuva 5)

Havupuutavaran halkeamiskestävyyden ominaisarvo:

(51)50

[N]

missä, b on puuosan paksuus, kuitenkin enintään ruuvien tunkeumasyvyys [mm]

h on sauvan korkeus [mm]

he on etäisyys kuormitetusta reunasta kauimmaiseen liittimeen [mm] (kuva 5)

Kaavaa (51) ei käytetä Kerto-Q lapeliitoksille. Poikittaisten viilujen vuoksi Kerto-Q ei ole herkkä puun suusuuntaa vastaan kohtisuorien liitosvoimien aiheuttamalle halkeilulle.

d lef pySyvä KeSKipitKä hetKellinen

4,5 30 675 900 1238

5 35 875 1167 1604

5,5 40 1100 1467 2017

6 45 1350 1800 2475

6,5 50 1625 2167 2979

7 55 1925 2567 3529

48 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.3)49 EN 1995-1-1:2004, kuva 8.150 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.4)

45 RIL 205-1-2009, sivu 124 ja (46)46 EN 1995-1-1:2004/A1:2008, kaava (8.41)47 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.2)

42 VTT 184/03 Rev. 24 March 2009, kaava (C.2)43 EN 1995-1-1:2004/A1:2008, kaava (8.40b)44 EN 1995-1-1:2004/A1:2008, kaava (8.40c)

8,02

,,, ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

a

khkheadefRkax dfnFρρ

α

M

ku

efRdt

dfnF

γ

π2

,

,26,01,1

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅⋅⋅

=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

⋅⋅=

hhh

bFe

ek

114,90



11

8.1 lohKeaMiSMuRto

Liitosalueen lohkeamiskestävyys on tarkistettava syynsuuntaisesti vedetyissä sauvanpääliitoksissa. Lohkeamismurtoja on kahta tyyppiä: palalohkeaminen ja läpilohkeaminen. Läpilohkeaminen voi tulla kyseeseen kansiruuvien yhteydessä vain erikoistapauksissa, jossa kes-kipuuhun on ruuvattu molemmin puolin siten, että ruuvit limittyvät. Tällöin läpilohkeaminen tarkistetaan pulttiliitosten mitoituskortissa esitetyillä ohjeilla.

Lohkeamistarkastelua ei tehdä sellaisille liitoksille, joissa kaikki liittimet sijaitsevat yhdessä puun syiden suuntaisessa rivissä.

8.2 palalohKeaMinen

Palalohkeaminen tulee kyseeseen teräslevyllisillä kansi- tai ankkuriruuviliitoksilla.

Kuva 6: Palalohkeaminen 51

Palalohkeamiskestävyyden ominaisarvo lasketaan kaavan (52) avulla.

(52)52

missä (53)53

D on ruuville puuhun poratun reiän halkaisija n1 on liitinrivien lukumäärä puun syysuunnassa n2 on liitinrivien lukumäärä puun syitä vastaan kohtisuorassa suunnassa

Kuva 5: Syynsuuntaan nähden vino liitosvoima 49

a1 on liitinrivien välinen etäisyys puun syysuunnassa

a2 on liitinrivien välinen etäisyys puun syitä vastaan kohtisuorassa suunnassa

a3 on liittimen päätyetäisyys

ft, 0, k on puun vetolujuus ilman kokovaikutuskorjausta

fv, 0, k on sahatavaralla ja liimapuulla leikkauslujuus fv, k ja Kerto tasoleikkauslujuus lappeellaan pintaviilujen suuntaan fr, 0, k

(54)54

missä Rk on liittimen leikkauskestävyys tarkasteltavassa leikkeessä def on liittimen tehollinen paksuus

fh, 0, k on reunapuristuslujuus, katso (28)

Mikäli puusauvaan (t1) tulee liittimiä vastakkaisilta puolilta ja liitin kohtainen tehollinen paksuus tef ≥ 0,5 t1 , tulee teräslevyllisten pintaliittimien yhteydessä tarkistaa myös läpilohkeaminen.

Palalohkeamistarkastelu ei koske syrjäliitoksia.

51 RIL 205-1-2009, kuva 8.352 RIL 205-1-2009, kaava (8.4.6S)53 RIL 205-1-2009, kaava (8.4.3S)54 RIL 205-1-2009, kaava (8.4.7S)

( )( )( )kvkteftnetkps fanaftLF ,0,13,0,,, 1 ⋅⋅−++⋅⋅=

( ) ( )DanL tnet −⋅−= 22, 1

khef

kef fd

Rt,0,⋅

=



12

9. vinoruuviliitoKset

Kuva 7: vinoruuviliitos: a) ristiruuviliitos ja b) vetoruuviliitos

Nämä ohjeet koskevat kuvan 7 mukaisia yksileikkeisiä vinoruuvi-liitoksia, joissa käytetään itseporautuvia ruuveja, kun ruuvin suuntakulma on 30° ≤ α ≤ 60° sekä kuormitussuunnan että puun syysuunnan välillä. Kuva 7 b -kohdan mukaisessa pelkästään vedetyistä vinoruuveista koostuvassa liitoksessa kannan puoleinen osa (t1) voi olla myös teräslevyä edellyttäen, että ruuvin kanta tukeutuu koko alaltaan teräslevyyn. Ruuvien tulee olla itse porautuvia täys- tai osakierteisiä, joissa sileän osan paksuus ds ≤ 0,8 d, missä d on ruuvin kierteen ulkohalkaisija.

Eurooppalaisen teknisen hyväksynnän (ETA) tai VTT:n lausunnon mukaisia erillisiä liitostyyppi- tai ruuvikohtaisia EN 1995:stä poikkea-via tai sitä täydentäviä suunnitteluohjeita voidaan käyttää.

9.1 RiStiRuuviliitoS

Ristiruuviliitos muodostuu kuvan 7 a -kohdan mukaisesti symmetri-sistä ruuvipareista, joista toinen ruuvi on vedetty ja toinen puristettu. Ristiruuviliitoksen leikkauskestävyyden ominaisarvo (55)55

missä np on ruuviparien lukumäärä liitoksessa

α on ruuvauskulma (30° ≤ α ≤ 60°), katso kuva 7 a

Ruuvin puristuskestävyys (56)56

Ruuvin puristuskestävyys Kerto-LVL -tuotteelle

(57)57

ja ruuvin ulosvetokestävyys yleensä

(58)58

ruuvin ulosvetokestävyys Kerto-LVL -tuotteelle

(59)59

missä (60)60

fax, α, 1, k on ruuvin ulosvetoparametrin ominaisarvo kannan puoleisessa puussa kulmassa α syynsuuntaan nähden, katso kaavat (61) ja (62) sekä kohta 7

(61)61

kun ruuvin halkaisija d = 6–12 mm ja sydänmitta di ≤ 0,75 d

(62)62

kun ruuvin halkaisija ei ole 6 < d <12 mm tai sydänmitta di > 0,75 d

fax, α ,2, k on ruuvin ulosvetoparametrin ominaisarvo kärjen puoleisessa puussa kulmassa α syynsuuntaan nähden, katso kaavat (61) ja (62) sekä kohta 7

d on ruuvin kierreosan ulkohalkaisija (nimellispaksuus)

lg, 1 on ruuvin kierteisen osan pituus kannan puoleisessa puussa

55 VTT-S-09068-11, kaava (1)56 RIL 205-1-2009, kaava (8.82S)57 VTT-S-09068-11, kaava (2)58 RIL 205-1-2009, kaava (8.83S)

59 VTT-S-09068-11, kaava (3)60 VTT-S-09068-11, kaava (4)61 EN 1995-1-1:2004/A1:2008, kaava (8.38)62 EN 1995-1-1:2004/A1:2008, kaava (8.40a)

( ) αcosRkT,RkC,9,0

pRk2D, RRnR +=

⎪⎩

⎪⎨

⎧

=

ktens,

2,k,2,ax,

1,k,1,ax,

RkC,

80min

f,ldfldf

R g

g

α

α

⎪⎩

⎪⎨

⎧

=

ktens,

2,kax,2,

1,kax,1,

RkC,

80min

f,ldfldf

R g

g

8,0

ktens,

2,k,2,ax,

2hkhead,1,k,1,ax,

RkT, min

⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪

⎨

⎧⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=

fldf

dfldf

R g

a

kg

α

α ρρ

⎪⎩

⎪⎨

⎧ +

=

ktens,

2,kax,2,

2hkhead,1,kax,1,

RkT, minf

ldfdfldf

R g

g

2,0

ikax,45,ki,ax,

87,0150 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+=

sdff α

ααα 22,

,,, sincos2,1 +

⋅= dkax

Rkiaxkf

f

8,0

22,

,,, sincos2,1 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

+=

a

kkaxRkiax

ff

ρρ

ααα



13

lg, 2 on ruuvin kierteisen osan pituus kärjen puoleisessa puussa

ftens,k on ruuvin vetomurtokestävyyden ominaisarvo EN 14592 mukaisesti määritettynä. Taulukossa 8 on esitetty joitakin arvoja.

fhead, k on ruuvin kannan läpivetolujuusparametrin ominaisarvo

fax, 45, k on ruuvin ulosvetolujuusparametrin ominaisarvo, joka on määritetty EN 14592 mukaisesti 45 ° asennuskul- malle ja s2 ≥ 8 d asennussyvyydelle. Ulosvetolujuus on määriteltävä erikseen Kerto-S ja Kerto-Q:n syrjä- ja lapeliitoksille. Taulukossa 7 on esitetty joitakin arvoja.


ρk on kannanpuoleisen puun ominaistiheys

ρa on puun tiheys, jolle fhead, k on ilmoitettu

Ruuvin kannan läpivetolujuus määritetään EN 14592 mukaisesti. Jos asennuskulma suhteessa ruuvin akseliin ja pintaviilujen suuntaan on 45°, voidaan kannan läpivetolujuus määrittää Kerto-tuotteillekaavan (63) mukaisesti.

[N/mm2], kun dh ≤ 2d (63)63

Ruuvin halkaisija d, [mm]

Yleis / Spax-S AMO III SFS WT-T VG Plus

Materiaali ja ruuvauspinta suunta 1) 5,0–7,0 8,0–10,0 7,5 6,5 tai 8,2 6,0 8,0

Kerto-S ja -Q, lape2) 0° 14,0 11,0 12,0 15,5 15,0 14,0

Kerto-S, lape 2) 45°–90° 14,0 11,5 12,0 15,5 15,5 14,0

Kerto-Q, lape 2) 45°–90° 14,0 11,0 12,0 15,5 17,0 15,0

Kerto-S, syrjä tai pääty 3) 0°/90° 12,0 9,5 10,5 13,5 12,5 12,0

Kerto-Q, syrjä tai pääty 3) 0°/90° 13,5 10,5 10,5 13,5 13,0 13,0

Ruuvin halkaisja d [mm] Yleis Spax-S AMO III SFS WT-T VG Plus

5,0 3,5 7,9 - - -

6,0 5,1 11,3 - - 11,3

6,5 - - - 10,0 -

7,0 6,9 15,4 - - -

7,5 - - 9,0 - -

8,0 9,0 17,0 - - 18,9

8,2 - - - 19,0 -

10,0 14,1 28,0 - - -

taulukko 8: joidenkin ruuvien vetomurtokestävyyden ftens, k [kn] ominaisarvoja. 65

*) Määritellyt ruuvit, ABC Spax-S, Würth AMO III, SFS Intec WT-T ja Würth Assy VG Plus

1) Pintaviilun syynsuunnan ja voiman välinen kulma.2) Voidaan käyttää myös 3D-vinoruuvaukseen, kun β = 45°.3) Ruuvit ovat viilujen suuntaiset.*) Määritellyt ruuvit, ABC Spax-S, Würth AMO III, SFS Intec WT-T ja Würth Assy VG Plus

taulukko 7: joidenkin ruuvien ulosvetolujuusparametrin fax, 45, k [n/mm2] ominaisarvoja. 64

63 VTT-S-09068-11, kaava (5)64 VTT-S-09068-11, taulukko 165 VTT-S-09068-11, taulukko 366 RIL 205-1-2009, kaava (8.84S)

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−= 157khead,45, d

df h



14

9.2 vetoRuuviliitoS

Pelkästään vedetyistä vinoruuveista, kuva 7 b, koostuvan vetoruu-viliitoksen leikkauskestävyyden ominaisarvo lasketaan kaavan (64) mukaisesti. (64)66

missä n on ruuvien lukumäärä liitoksessa.

μ on liitinosien välinen liikekitkakerroin, jolle voidaan käyttää seuraavia arvoja:

μ = 0,26 Kerto-tuotteiden syrjäpinnat, joita ei ole pinnoitettu tai höylätty havupuu

μ = 0,30 teräslevyn ja höylätyn havupuun välisissä liitoksissa

μ = 0,40 Kerto-tuotteiden lapepinnat, joita ei ole tasoitettu, hiottu tai pinnoitettu

α on ruuvauskulma, katso kuva 7 b

Teräslevyllisissä liitoksissa määritetään RT, k kaavan (58) sahatavaralle tai (59) Kertopuulle mukaan.

9.3 3D-vinoRuuvauS

Seuraavia ohjeita voidaan käyttää Kerto-S tai Kerto-Q -tuotteiden yksileikkeisen 3d-ruuviliitoksen suunnitteluun. Ruuviparit asenne-taan kuvan 8 mukaisesti. Liitoksen kuormituksen tulee olla Kerto-S tai Kerto-Q:n akselinsuuntaista (pintaviilujen syynsuuntaista). Kolmiulotteisessa vinoruuvauksessa ruuvauskulma on 30° ≤ α ≤ 60° Kerto-tuotteen paksuuden suunnassa ja β ≤ 45° Kerto-tuotteen pituussuunnassa, katso kuva 8. Kolmiulotteiselle ruuviliitokselle on kaksi laskentakaavaa, joiden valinta riippuu siitä, jääkö liitospuiden väliin välystä vai ei.

Liitos ilman välystäKun 3d-ruuvattavat osat puristetaan toisiaan vasten, voidaan liitoksen leikkauskestävyyden ominaisarvo laskea kaavan (65) mukaisesti.

(65)67

missä R2D, Rk on kaksiulotteisen ruuviliitoksen leikkaus - kestävyys ruuvauskulmalla α, katso kaava (55).

β on ruuvauskulma Kerto-tuotteen akselin suunnassa, katso kuva 8.

Välyksellinen liitosKun liitettävien Kerto-tuotteiden välys on enintään 2,5 d, voidaan lii-toksen leikkauskestävyyden ominaisarvo laskea kaavan (66) mukaan.

(66)68

missä n on liitoksessa olevien ruuvien lukumäärä

Rv, Rk on ruuviliitoksen leikkauskestävyys, kts. kohdat 5 ja 6

R2D, g, Rk = np0,9 ∙ 2 min (RC, Rk; RT, Rk) cos α (67)69

np on ruuviparien lukumäärä liitoksessa

RC, Rk on ruuvin puristuskestävyys, katso kaava (57)

RT, Rk on ruuvin ulosvetokestävyys, katso kaava (59)

Kuva 8: Kolmiulotteinen vinoruuviliitos

66 RIL 205-1-2009, kaava (8.84S)67 VTT-S-09068-11, kaava (11)68 VTT-S-09068-11, kaava (12)69 VTT-S-09068-11, kaava (13)

( )αµα sincos,9,0 += kTk RnR βcosRk2D,Rk3D, RR =

Rk3D,Rk2D,g,Rkv,Rk3D,g, cossin RRnRR ≤⋅= βα



9.4 liitoSSuunnittelu

Jos porakärjettömän ruuvin halkaisija d > 8 mm, tulee ruuvit esiporata. Esiporausta käytettäessä reiän halkaisija on koko ruuvin-pituudella 0,5… 0,7 d kuitenkin enintään ruuvin kierteisen osan sisähalkaisija di.

Liitospuiden paksuuden on oltava vähintään

(68)70

missä d on ruuvin nimellispaksuus [mm]

ρk on liitospuun ominaistiheys [kg/m3]

Kerto-S -tuotteen paksuuden t tulee olla vähintään kaavan (69) mukainen.

(69)71


Kuva 9: Kolmiulotteinen vinoruuviliitos

Kerto-Q -tuotteen paksuuden tulee kannanpuolella olla vähintään 3 d ja kärjen puolella määräytyy vaaditun asennussyvyyden mukaan.

Yleiset vinoruuviliitosten liitinvälien ja etäisyyksien vähimmäisarvot on esitetty taulukoissa 9 ja 10. Ristiruuviliitoksille nämä arvot pätevät, kun ruuviparin vedetyt ja puristetut ruuvit sijoitetaan erillisille puun syynsuuntaisiin riveihin siten, että ko. rivien ruuviväli kohtisuoraan syynsuuntaa vastaan välinen etäisyys on 4 d ja ruuviparin kantojen välinen limitysetäisyys on puun syynsuunnassa enintään 3 t1.

Vinoruuviliitoksen kaikkien ruuvien on oltava samanlaisia ja saman-kokoisia. Liitoksen kaikki ruuvit asennetaan samassa suuntakulmassa α ja β. Ruuvit tulee sijoittaa liitosvoimaan nähden keskeisesti. Ruuvit ruuvataan niin syvälle, että ruuvin kanta vastaa koko pohjapinnaltaan puuhun. Kärjenpuoleinen vähimmäistunkeutuma tulee olla 6 d. Liitososat pitää puristaa toisiinsa siten, ettei välystä pääse syntymään, paitsi kolmiulotteisessa liitoksessa, jossa enintään 2,5d välys sallitaan, kunhan se huomioidaan laskennallisesti.

70 RIL 205-1-2009, kaava (8.85S)71 VTT-S-09068-11, kaava (16)

( )⎪⎩

⎪⎨

⎧

−=

4003010

5max kd

dt ρ

⎩⎨⎧

−=

mm36125

maxdd

t



Kolmen rakenneosan lapeliitoksissa ruuvin voivat limittyä keskim-mäisessä osassa, kun t2 - l ≥ 3 d . Katso kuva 10. Syrjäliitoksissa limittymistä ei sallita.

11. ruuvien sijoitus

11.1 pituuSSuunnaSSa KuoRMitettujen Ruuvien välit, Reuna- ja päätyetäiSyyDet

Kuva 10: limittyvät ruuvit keskimmäisessä rakenneosassa

Kuva 11: Ruuvivälien sekä reuna- ja päätyetäisyyksien määrittely liitoksissa, joissa ruuvit on pituussuunnassaan kuormitettu. Selite 1, ruuvin kierteisen osan painopiste tarkasteltavassa puuosassa 73

72 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.28)73 RIL 205-1-2009, kuva 8.11bS

12

,

,2

,

, ≤⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

dv

dv

dax

dax

RF

RF

10. ruuvien YhdistettY leiKKaus- ja pituus suuntainen KuorMitus-Kapasiteetti

Ruuviliitoksen mitoitusarvojen ja kapasiteettien suhteen tulee täyttää seuraava yhdistelykaava.

(70)72

missä Fax, d on ulkoisen kuorman aiheuttama puristus- tai vetorasituksen mitoitusarvo

Fv, d ulkoisen kuorman aiheuttama leikkausrasituksen mitoitusarvo

Rax, d on liitoksen puristus- tai vetorasituksen mitoituskapasiteetti

Rv, d liitoksen leikkausrasituksen mitoituskapasiteetti.



17

Mikäli lomitusta ei tehdä, syynsuuntaisen ruuvirivin laskemisessa käytetään tehollisten liitinten määrää nef

(71)78

missä n on ruuvien määrä rivissä

kef sahatavaralle ja liimapuulle sekä Kerto-S ja Kerto-T lapeliitoksille, katso taulukko 11

kef = 1– 0,03(20 d – a1) / d ≤ 1 Kerton syrjäliitoksilla

Pitkittäin kuormittuvien ruuvien liitinvälien ja reunaetäisyyksien vähimmäisarvot saadaan taulukoista 9 ja 10.

Ruuviväli puun syiden suuntaan

a1

Ruuviväli kohtisuoraan syynsuuntaa

vastaan a2

Päätyetäisyys a3 Reunaetäisyys a4

7 d 5 d 10 d 4 d

taulukko 9: pitkittäin kuormittuvien ruuvien liitinvälien ja reunaetäi-syyksien vähimmäisarvot sahatavaralla, liimapuulla ja Kerton lapelii-toksilla. 74

Ruuviväli puun syiden suuntaan

a1

Ruuviväli kohtisuoraan syynsuuntaa

vastaan a2

Päätyetäisyys a3Reunaetäisyys

lapepintaan a4

10 d 5 d 12 d 5 d

taulukko 10: Ruuvivälien ja etäisyyksien minimiarvot pituussuunnas-saan kuormitetuille ruuveille Kerton syrjä- ja päätyliitoksissa, joissa itseporautuvat ruuvit ovat viilutason suunnassa. 75

1 Ruuvi2 Syynsuunta

Kuva 12: Samassa rivissä syysuunnassa olevat ruuvit, jotka ovat lomit-tain kohtisuoraan syynsuuntaa nähden def :n verran. 77

Ruuvien sijainnin sallitut poikkeamat: liitinvälit a1, a2 enintään 10 %, päätyetäisyys a3 -0/+10 mm ja reunaetäisyys a4 – d / +10 mm. Lisäksi vinoruuvauksessa ruuvauskulman toleranssi -5°… +5°.

Yleisesti kärjenpuoleisessa puussa kierreosan vähimmäistunkeuman on oltava 6 d. Kerto-Kate levylle ja Metsä Wood Spruce vanerille kierreosan vähimmäistunkeuman arvona voidaan käyttää 3 d leik-kaus- ja vetokuormitettuna ja Kerto-Q levylle lapepinnalla kierreosan vähimmäistunkeumana 3,5 d vetokuormitettuna edellyttäen, että ruuvin kavennettu kärkiosa ulottuu kokonaan levyn läpi. 76

11.2 SyynSuuntainen SijoituS – KohDan 5 MuKaan Mitoitetut Ruuvit

Halkeiluvaaran välttämiseksi leikkauskuormitetut ruuvit suositellaan sijoittamaan kuvan 12 mukaan vähintään mitan def verran syyn-suunnasta sivuun. Tällöin käytetään perättäisten ruuvien tehollisena lukumääränä nef = n, Kerto-Q:n lapeliitoksissa perättäisiä ruuveja ei tarvitse sijoittaa lomittain.

Ruuvien sallitut sijaintipoikkeamat 16 taulukon mukaisesti.

Ruuviväli * kef

Ilman esiporausta Esiporaus

a1 ≥ 14 d 1,0 1,0

a1 = 10 d 0,85 0,85

a1 = 7 d 0,7 0,7

a1 = 4 d – 0,5

* ruuvivälin väliarvoilla kef:n lineaarinen interpolointi on sallittu

taulukko 11: kef:n arvot sahatavaralle, liimapuulle ja Kerto-S:n ja Kertot:n lapeliitoksille. 79

74 EN 1995-1-1:2004/A1:2008, taulukko 8.675 EN 1995-1-1:2004/A1:2008, taulukko 8.6 ja VTT-S-09068-11, sivu 776 VTT-S-04222-11

77 EN 1995-1-1:2004, kuva 8.678 EN 1995-1-1:2004, kaava (8.17)79 EN 1995-1-1:2004, taulukko 8.1

efkef nn =



11.3 Ruuvien, d ≤ 8 mm, MiniMivälit SeKä Reuna- ja päätyetäiSyyDet

Ei koske esiporattavia kansiruuveja 6 mm < d ≤ 8 mm, joiden mini mivälit ja etäisyydet kohdan 11.4 mukaan.



Kuva 13: Ruuvien, joiden nimellispaksuus d ≤ 8 mm, minimivälit sekä reuna- ja päätyetäisyydet.



taulukko 12: Ruuvien, joiden nimellispaksuus d ≤ 8 mm, minimivälit, reuna- ja päätyetäisyydet Kerton lappeen puolelta ruuvatuille ruuveille. Merkinnät on selvitetty kuvissa 13 ja 14 . Katso kohdasta 1 def määrittely. 80

Ruuvivälin tai pääty- SeKä ReunaetäiSyyDen vähiMMäiSaRvo

ei reikien esiporausta reikien esiporaus ei reikien esiporausta reikien esiporaus

väli tai etäisyys kulma α

Kerto-SKerto-T Kerto-Q

Kerto-SKerto-T Kerto-Q

puutavara ρk ≤ 420 kg/m3

puutavara

420 ≤ ρk ≤ 500 kg/m3 puutavara

väli a1 (syiden

suuntaan)

0° ≤ α ≤ 360°

def < 5 mm:(5 + 5 | cos α |) def

def ≥ 5 mm:(5 + 7 | cos α |) def

(5 + 2 | cos α |) def (4 + | cos α | )def (4 + | cos α | )def def < 5 mm:(5 + 5 | cos α |) def

def ≥ 5 mm:(5 + 7 | cos α |) def

(7 + 8 | cos α | ) def (4 + | cos α | ) def

väli a2(kohtisuo-raan syitä vastaan)

0° ≤ α ≤ 360°

5 def 5 def (3 + sin α) def (3 + sin α) def 5 def 7 def (3 + sin α) def

etäisyys a3, t

(kuormi-tettu pää)

-90° ≤ α ≤ 90°

(10 + 5 cos α) def (4 + 3 cos α) def (7 + 5 cos α) def (4 + 3 cos α) def (10 + 5 cos α) def (15 + 5 cos α) def (7 + 5 cos α) def

etäisyys a3, c

(kuormitta-maton pää)

90° ≤ α ≤ 270°

10 def 4 def 7 def 4 def 10 def 15 def 7 def

etäisyys a4, t

(kuormi-tettu reuna)

0° ≤ α ≤ 180°

def < 5 mm:(5 + 2 sin α ) def

def ≥ 5 mm:(5 + 5 sin α ) def

(3 + 4 sin α) def def < 5 mm:(3 + 2 sin α ) def










etäisyys a4, c

(kuormit-tamaton reuna)

180° ≤ α ≤ 360°

5 def 3 def 3 def 3 def 5 def 7 def 3 def

Kuva 14: liitinvälit sekä liitinten pääty- ja reunaetäisyydet: (a) syyn-suuntainen liitinväli ja syynsuuntaa vastaan kohtisuora liitinväli, (b) liittimien reuna- ja päätyetäisyydet. 81

1 liitin2 Syyn suunta(1) Kuormitettu pää eli vedetty pää(2) Kuormittamaton pää eli puristettu pää(3) Kuormitettu reuna eli vedetty reuna(4) Kuormittamaton reuna eli puristettu reuna

80 EN 1995-1-1:2004, taulukko 8.2 ja VTT 184/03 Rev. 24 March 2009, sivut 18–1981 EN 1995-1-1:2004, kuva 8.7



21

Puulevyliitoksissa sahatavaran, liimapuun sekä Kerton minimiruu-vivälejä a1 ja a2 voidaan pienentää lape- ja syrjäliitoksissa kertoimella 0,85 taulukon 12 ja 13 arvoista, kun puuta ei esiporata. Reuna- ja päätyetäisyyksiä ei saa pienentää.

Minimietäisyydet ruuveille ovat vanerissa a4,c ja a3,c = 3 def sekä a4,t ja a3,t = (3 + 4 sin α) def , kun α on kuormitussuunnan ja levyn reunan välinen kulma. Muilla puulevyillä käytetään taulukoiden 12 ja 13 mukaisia reunaetäisyyksiä, ellei levylle ole CE-merkissä ilmoitettu muita arvoja.

Teräslevyliitoksissa sahatavaran, liimapuun sekä Kerton minimiruuvi-välejä a1 ja a2 voidaan pienentää lapeliitoksissa kertoimella 0,7 taulu-kon 12 arvoista, kun puuta ei esiporata. Reuna- ja päätyetäisyyksiä ei saa pienentää.

Ruuvivälin tai pääty- SeKä ReunaetäiSyyDen vähiMMäiSaRvo

ei ReiKien

eSipoRauSta ReiKien eSipoRauS

väli tai etäisyys kulma α Kerto-SKerto-QKerto-T

Kerto-SKerto-QKerto-T

Väli a1(syiden suuntaan)

0° ≤ α ≤ 360° (7 + 8 | cos α |) def 1,4 (4 + | cos α |) def

Väli a2 (kohtisuoraansyitä vastaan)

0° ≤ α ≤ 360° 7 def 1,4 (3 + sin α) def

Etäisyys a3, t(kuormitettu pää)

-90° ≤ α ≤ 90° (15 + 5 cos α) def 1,4 (7 + 5 cos α) def

Etäisyys a3, c(kuormittamaton pää)

90° ≤ α ≤270° 15 def 9,8 def

Etäisyys a4, t(kuormitettu reuna)

0° ≤ α ≤ 180° def < 5 mm:(7 + 2 sin α) def

def ≥ 5 mm:(7 + 5 sin α) def

def < 5mm:1,4 (3 + 2 sin α) def

def ≥ 5 mm:1,4 (3 + 4 sin α) def

Etäisyys a4, c (kuor-mittamaton reuna)

180° ≤ α ≤ 360°

7 def 4,2 def

Ruuvien liitinvälit SeKä

Reuna- ja päätyetäiSyyDet

KulMa SahatavaRan ja liiMapuun

vähiMMäiSaRvot

KeRto-S ja KeRto-t

lape- ja SyRjäliitoSten SeKä KeRto-Q

SyRjäliitoSten vähiMMäiS aRvot

KeRto-Q lapeliitoSten

vähiMMäiSaRvot

a1 0° ≤ α ≤ 360° (4 + | cos α |) def (4 + 3 | cos α |) def 4) 4 def

a2 0°≤ α ≤ 360° 4 def 1) 4 def

1) 4 def1)

a3t -90° ≤ α ≤ 90° max (7 def ; 80 mm) max (7 def ; 105 mm) 2) max (4 def ; 60 mm) 3)

a3c 90° ≤ α < 150°150° ≤ α < 210°210° ≤ α ≤ 270°

(1 + 6 sin α) def

4 def

(1+6 | sin α |) def

(1 + 6 sin α) def

4 def

(1+6 | sin α |) def

4 def

4 def

4 def

a4t 0° ≤ α ≤ 180° max((2 + 2 sin α) def ; 3 def) max((2 + 2 sin α) def ; 3 def) max((2 + 2 sin α) def ; 3 def)

a4c 180° ≤ α ≤ 360° 3 def 3 def 3 def

11.4 Ruuvien MiniMivälit SeKä Reuna- ja päätyetäiSyyDet, Kun d > 8 MM

Tämä kohta koskee myös kansiruuveja, joiden halkaisija 6 mm < d < 8 mm.

taulukko 14: Ruuvien minimivälit ja reunaetäisyyksien vähimmäisarvot. Katso kohdasta 1 def määrittely. 84

1) Lohkeamismurto tulee tarkastaa myös puuosien välisissä liitoksissa, jos a2 < 5 def. 2) def < 15 mm ruuveilla vähimmäis-päätyetäisyys voidaan pudottaa arvoon 7 def, jos reunapuristuslujuutta fh,0,k pienennetään kertoimella a3 / (105 mm).3) d < 15 mm tappivaarnoilla vähimmäis-päätyetäisyys voidaan pudottaa arvoon 4 d, jos reunapuristuslujuutta fh,0,k pienennetään kertoimella a3 / (60 mm).4) Vähimmäisetäisyyttä voidaan pienentää 5 d saakka, jos reunapuristuslujuutta fh,0,k pienennetään kertoimella

82 VTT 184/03 Rev. 24 March 2009, sivut 18-1983 RIL 205-1-2009, kuva 8.1084 EN 1995-1-1:2004, taulukko 8.2 ja VTT 184/03 Rev. 24 March 2009, sivut 20–21

Kuva 15: Ruuvivälien sekä reuna- ja päätyetäisyyksien määrittely. 83

taulukko 13: Ruuvien minimivälit sekä reuna- ja päätyetäisyydet Kerton syrjän puolelta asennetuille ruuveille. Merkinnät on selvitetty kuvassa 14. Katso kohdasta 1 def määrittely. 82

α1

4 + 3 | cos α | d



12. ruuviliitosten sallitut toleranssit

taulukko 16: Ruuviliitosten sallitut toleranssit – sallitut poikkeamat suun-nitellusta asemasta, ellei rakennesuunnitelmissa ole toisin esitetty. 86

Kuva 16: Ruuvien minimivälit ja reunaetäisyydet Kerto-Kerto ympyrä-kuvion mukaan sijoitetulle monileikkeisille momenttiliitoksille.

Ruuviliitos liittimen sijoitus liitinvälit a1 ja a2 ± max (10 %; def)

puu- ‐puu päätyetäisyys a3 ‐0 / +10 mm

reunaetäisyys a4 ‐d / +10 mm

kannan upotus kanta puun pintaan ‐0 / +3 mm

Naulauslevyliitos reiän sijainti reiät metallilevyssä ± 3 mm

naulauslevyn sijoitus

molemmissa suunnissa

± 5 mm

Vinoruuviliitos ruuvauskulma ± 5°

13. lähteet

[1] RIL 205-1-2009, 2009, Puurakenteiden suunnitteluohje.[2] EN 1995-1-1 Suomen standardisoimisliitto SFS.[3] EN 1993-1-1 Suomen standardisoimisliitto SFS.[4] VTT-sertifikaatti No 184/03, 2009.[5] VTT:n lausunto VTT-S-09068-11[6] VTT:n lausunto VTT-S-04222-11

85 VTT 184/03 Rev. 24 March 2009, sivu 2186 RIL 205-1-2009, taulukko 10.2S

Ruuvien liitinvälit

SeKä Reuna- ja

päätyetäiSyyDet

KeRto-S/

KeRto- Q1)KeRto-S/

KeRto-S

KeRto-Q/

KeRto-Q

päätyetäisyys 6 def Kerto-S4 def Kerto-Q

7 def 4 def

reunaetäisyys 4 def Kerto-S3 def Kerto-Q

4 def 3 def

pulttiväli kehällä 5 def 6 def 4 def

kehien välillä2) 5 def 5 def 4 def

taulukko 15: Ruuvien minimivälit ja reunaetäisyydet Kerto-Kerto lape-liitokseen ympyrään sijoitetulle monileikkeisille momenttiliitoksille. Katso kohdasta 1 def määrittely. 85

1) Kun Kerto-Q on uloimpana liitoskappaleena. 2) Kehien säteitten välillä.



lasKuesiMerKKi

1. a-Kattotuoli, Kitapuun RuuviliitoS

Kuva 1: Rakennemalli

Kuva 2: Kitapuuliitos

Tutkitaan osakierteisenruuvin 4 x 60 sopivuutta liitokseen

di = 2,50 mm (Tieto ruuvin valmistajalta) def = 1,1 di = 2,75 mm ds = 2,90 mm (Tieto ruuvin valmistajalta) My, k = 2800 Nmm (Tieto ruuvin valmistajalta) lg = 34 mm kierteistetty osa (Tieto ruuvin valmistajalta)

Tarkistetaan tarvitaanko itseporautuvan ruuvin esiporausta: d ≤ 8 mm ja ds ≤ 6 mm

ρk ≤ 500 kg/m3 (Kerto-S = 480 kg/m3) ei porata

Tunkeumasyvyys: t2 = 60–27 = 33 mm = 12 def = 33 mm t1 = 27 mm > 8 def = 22 mm



kt-kerroin kuitenkin enintään:

kt ≤ My = 2800 Nmm = 1,12 160 def 2,6 160 ∙ 2,752,6 Nmm

Ominaisarvo leikkeen kestävyydelle: Rk = 120 def 1.7 = 669 N

Ruuvin mitoituskestävyys esiporaamattomana:

Rd = kmod ∙ kρ ∙ kt ∙ Rk = 0,8 ∙ 480 kg/m3 ∙ 1,06 ∙ 669 N = 553 N γM 1,2 350 kg/m3

kmod = 0,8, γM = 1,2

Tarvittava ruuvimäärä:

n = Fv, d = 25,6 kN / 2 = 23,2 kpl, Rd 0,553 kN

valitaan 27 kpl 4,0 x 60 mm ruuveja molemmilla puolilla liitosta.

Ruuvien sijoittelu:

Käytettäessä Kerto-S -tuotetta ruuvit lomitetaan d:n verran sivuun. Ruuvit sijoitetaan lapepalkin puristuspuolelle. Tällöin ei ole palkin halkeamisvaaraa. Katso kuvat 3 ja 4.

Ruuviväli kitapuun suunnassa a1:

kitapuu (α = 0°): a1 ≥ a1, min = (5 + 5 | cos α |) def = 27,5 mm lapepalkki: a1 ≥ a2, min / sin 22° = 5 def / sin 22° = 36,7 mm

valitaan a1 = 40 mm

Ruuviväli lapepalkin suunnassa ap:

lapepalkki (α = 22°): ap ≥ a1, min = (5 + 5 | cos α |) def = 26,5 mm kitapuu: ap ≥ a2, min / sin 22° = 5 def / sin 22° = 36,7 mm

valitaan ap = 40 mm, jolloin kitapuun poikittaissuunnassa a2 = 15 mm (= 40 mm sin 22°)

Päätyetäisyys kitapuussa

kitapuu (α = 0°): a3, t, min = (10 + 5 cos α) def = 41,3 mm

valitaan 50 mm

Reunaetäisyydet

lapepalkki, vetopuoli: a4,t > (5 + 2 sin α) def = 15,9 mm (α = 158°)

muut reunat: a4, c > 5def = 13,75 mm valitaan a4, c = 40 mm kitapuulle; lapepalkin yläreunalla a4, c = 168 mm

Ruuvit asetellaan tehollisen paksuutensa verran linjasta sivuun molemmissa suunnissa.

Kuva 3. liitoksen yleisnäkymä

Kuva 4: Ruuvauskuvio



Kuva 1. Ripustusliitos

Kuva 2. teräslevyn paksuus t =2,5mm

2. vetoRaSitettu RuuviliitoS

Kattoelementin alapintaan ripustetaan johtohylly, jonka ominaispaino on 40 kg metrille. Ripustuskiinnitys on 2,5 metrin välein kattoele-mentin poikkisuunnassa. Ripustukset tehdään elementin alapintaan Kerto-S palkkien syrjään.

1,15 ∙ G + 1,5 ∙ + 1,5 ∑ ψ ∙ Kuormitusyhdistely { 1,35 ∙ G

Pd = 1,35 ∙ 2,5 m ∙ 0,4 kN / m = 1,35 kN

Tarkastetaan itseporautuvan ruuvin 5,0 x 90 soveltuvuus ja tarvittava määrä

Tarkistetaan tarvitaanko esiporausta:

d ≤ 8 mm ja ds ≤ 6 mm ρk ≤ 500 kg/m3 (Kerto-S = 480 kg/m3)

esiporausta ei vaadita

Kerto syrjäliitoksessa ulosvetokestävyyden ominaisarvo:

Fax, Rk = nef ∙ fax, k ∙ d ∙ lef

missä fax, k = 10 N/mm2

n on toimivat ruuvit liitoksessa

nef = n0,9

lef on kierteistetyn osan tunkeumasyvyys, joka on 50 mm (55 mm - d).

d on ruuvinkierteisen osan halkaisija

Karakteristiseksi ulosvetokapasiteetiksi saadaan:

Fax, Rk = 2,50 kN yhdelle ruuville Fax, Rk = 4,66 kN kahdelle ruuville

Ulosvetokestävyyden mitoitusarvo Rd:

Rd = kmod Fax, Rk γM

missä kmod = 0,6 (pysyvä), γM = 1,2 (Kerto-S) Rd = 1,25 kN yhdelle ruuville Rd = 2,33 kN kahdelle ruuville Käytetään kahta ruuvia 2,33 kN > 1,35 kN



26

Ruuviliitoksen vetolujuuskestävyyden ominaisarvo:

Ft, Rk = nef Ftens, k

missä Ftens, k arvo voidaan laskea fu, k:n minimiarvon 500 N/mm2 ja kierteen sisähalkaisijan minimiarvon 0,6 d avulla:

Ftens, k = fu, k ∙ π ∙ ( 1,1 ∙ 0,6 d )2

2

Ft, Rk = 4,27 kN yhdelle ruuville Ft,Rk = 7,98 kN kahdelle ruuville

Ft, Rd = nef Ftens, k

γM

missä γM = 1,25 teräkselle

Ft, Rd = 6,38 kN > 1,35 kN

Ruuvien sijoittelu:

Ruuviväli (minimi): a1 = 10 d = 50,0 mm syyn suunnassa peräkkäin

Päätyetäisyys (minimi):

a3 = 12 d = 60,0 mm

Reunaetäisyys (minimi): a4 = 5 d = 25,0 mm joten Kerto-S 51mm leveänä riittää

Vähimmäistunkeuma (minimi):

lef = 50 mm > 6 d = 30 mm


Tämä dokumentti on Metsäliitto Osuuskunnan (Metsä Wood) omaisuutta ja voimassa vain Metsä Woodin tuotteiden kanssa. Dokumentin hyödyntäminen muun valmistajan tuotteiden yhteydessä on kielletty. Metsäliitto Osuuskunta ei vastaa dokumenttien soveltamisesta tai mahdollisista virheistä dokumenteissa. Tätä lauseketta ei saa poistaa. Finnforest ja Kerto ovat Metsäliitto Osuuskunnan (Metsä Wood) rekisteröimiä tavaramerkkejä.

Documents

RuuviliitoStEN MitoituS - Metsä Wood · 2 KERTO-KÄSIKIRJA, RUUVILIITOSTEN MITOITUS KESÄKUU 2012 Tämä ohje on Metsä Woodin omaisuutta. 1 VTT 184/03 Rev.24 March 2009, sivu 27