Puidust mehhaanilise liitega talade kandevõime ja paindejäikuse suurendamine kasutades terasest kidaplaate

Käesoleva magistritöö eesmärk oli uurida ja katsetada puidust liittalade kandevõime ja paindejäikuse suurendamise võimalusi, kasutades terasest kidaplaate. Töös analüüsiti nii katsete kui ka arvutuslike meetodite tulemusi, et pakkuda praktilisi ja teaduslikult põhjendatud lahendusi kaasaegse ehitustööstuse arendamiseks ja jätkusuutlikkuse edendamiseks. Katsetulemused näitasid, et kidaplaatidega tugevdatud liittalade kandevõime ja paindejäikus olid märkimisväärselt suuremad võrreldes arvutuslike tulemuste põhjal saadud väärtustega. Katsetulemuste võrdlus liimpuittaladega (Vaba LT) näitas, et liimpuittalad omasid keskmist kandevõimet 45,71 kN, samas kui liittalad ilma mehaaniliste ühendusteta omasid madalaimat kandevõimet — 15,09 kN. Kruvidega liittalad näitasid keskmist kandevõimet 25,68 kN, ja kidaplaatide HD ja LD kombinatsioonis kruvidega saavutati väärtusi vahemikus 31,52 kuni 39,15 kN HD puhul ja 32,13 kuni 37,32 kN LD puhul. Katsetulemuste analüüs näitas, et kidaplaatide kasutamine liittalade ühendustes tagab suurema kandevõime ja paindejäikuse võrreldes traditsiooniliste meetoditega. Koormuse rakendamine toimus kontrollitud kiirusega, jälgides talade deformatsiooni ja koormuse jaotumist. Rothoblaas TBS kruvidega koos kasutatud HD ja LD kidaplaadid tagasid kõrge nihkekindluse ja tõmbetugevuse. Soovitused edasiseks uurimiseks hõlmavad erinevate alternatiivsete lahenduste uurimist ja nende võrdlemist arvutuslike tulemustega, samuti hinnakalkulatsioonide teostamist, et leida kõige otstarbekamad ja kuluefektiivsemad lahendused. Kokkuvõttes võib öelda, et kidaplaatide kasutamine puidust liittalade tugevdamisel on tõhus ja kulutõhus lahendus, mis aitab kaasa ehitustööstuse jätkusuutlikkuse ja innovatsiooni edendamisele. Töö tulemused ja järeldused pakuvad väärtuslikku teavet puidust liittalade tugevdamise meetodite kohta.

The aim of this master's thesis was to study and test the possibilities of increasing the load-bearing capacity and flexural stiffness of wooden composite beams using sharp metal plates. Both experimental and computational methods were analyzed in the study to provide practical and scientifically substantiated solutions for the development of the modern construction industry and the promotion of sustainability. The test results showed that the load-bearing capacity and flexural stiffness of composite beams reinforced with sharp metal plates were significantly higher compared to the calculated results. A comparison of the test results of composite beams with laminated wooden beams (Vaba LT) showed that laminated wooden beams had an average load-bearing capacity of 45.71 kN, while composite beams without mechanical connections had the lowest load-bearing capacity of 15.09 kN. Composite beams with screws had an average load-bearing capacity of 25.68 kN, and combinations of HD and LD plates with screws achieved values ranging from 31.52 to 39.15 kN for HD and from 32.13 to 37.32 kN for LD. The analysis of the test results showed that the use of sharp metal plates in composite beam connections ensures greater load-bearing capacity and flexural stiffness compared to traditional methods. The load was applied at a controlled rate, monitoring the deformation of the beams and the distribution of the load. HD and LD plates used with Rothoblaas TBS screws provided high shear resistance and tensile strength. Recommendations for further research include studying various alternative solutions and comparing them with computational results, as well as conducting cost calculations to find the most suitable and cost-effective solutions. In conclusion, it can be said that the use of sharp metal plates to reinforce wooden composite beams is an effective and cost-efficient solution that contributes to the sustainability and innovation of the construction industry. The results and conclusions of the work provide valuable information about methods for reinforcing wooden composite beams.