Puupalkin jänneväli -laskuri – arvioi sallittu jänneväli
Puupalkin jänneväli -laskuri auttaa sinua arvioimaan, kuinka pitkän matkan sahatavarapalkki voi ylittää tukien välillä ilman liiallista taipumaa. Syötä palkin koko, palkkijako, kuorma ja taipumaraja, niin laskuri laskee taipuman rajoittaman sallitun jännevälin metreinä. Työkalu sopii alustavaan suunnitteluun esimerkiksi välipohjan, terassin tai katoksen palkeille. Lopullisen mitoituksen tekee aina rakennesuunnittelija Eurokoodi 5:n mukaan.
Näin jänneväli lasketaan
Tasaisesti kuormitetun, vapaasti tuetun palkin keskelle syntyvä taipuma lasketaan kaavalla:
δ = 5 × w × L⁴ ÷ (384 × E × I)
Kaavassa w on palkin viivakuorma (pinta-alakuorma kertaa palkkijako), L jänneväli, E materiaalin kimmokerroin ja I poikkileikkauksen jäyhyysmomentti. Suorakaidepalkille jäyhyysmomentti on:
I = b × h³ ÷ 12
Kun taipuma rajoitetaan arvoon L ÷ suhdeluku (esimerkiksi L/300), sallittu jänneväli ratkaistaan kaavasta:
L = ∛(384 × E × I ÷ (5 × w × suhdeluku))
Laskuesimerkki
Mitoitat välipohjan 48×198 mm C24-palkeilla. Palkkijako on k400 (0,4 m), kuorma 2,5 kN/m² ja taipumaraja L/300. C24:n kimmokerroin on 11 GPa.
- Jäyhyysmomentti: I = 0,048 × 0,198³ ÷ 12 ≈ 3,1 × 10⁻⁵ m⁴.
- Viivakuorma: w = 2,5 kN/m² × 0,4 m = 1,0 kN/m = 1000 N/m.
- Sallittu jänneväli: L = ∛(384 × 11·10⁹ × 3,1·10⁻⁵ ÷ (5 × 1000 × 300)) ≈ 4,4 m.
Palkki kestää siis taipumarajalla noin 4,4 metrin jännevälin. Harvemmalla k600-jaolla viivakuorma kasvaa ja jänneväli pienenee noin 3,9 metriin.
Palkkikoko, jako ja kuorma
Jänneväliin vaikuttavat etenkin palkin korkeus, jako ja kuorma:
- Palkin korkeus: korkeus vaikuttaa kuutiollisesti jäyhyyteen, joten korkea palkki kantaa selvästi pidemmälle. 48×223 ylittää enemmän kuin 48×198 samalla leveydellä.
- Palkkijako: tiheämpi jako (k400) jakaa kuorman useammalle palkille, jolloin yksittäisen palkin viivakuorma pienenee ja jänneväli kasvaa.
- Kuorma: asuinlattian hyötykuorma on tyypillisesti noin 2,0 kN/m², minkä lisäksi tulee rakenteiden omapaino. Katolla kuorma muodostuu pääosin lumi- ja omapainokuormasta.
Taipumaraja lattialle ja katolle
Taipumaraja valitaan käyttötarkoituksen mukaan. Lattioissa käytetään tiukkaa rajaa, jotta lattia ei tunnu notkuvalta:
- Lattia, välipohja: tyypillisesti L/300, vaativissa kohteissa L/400.
- Katto ja toissijaiset rakenteet: usein väljempi L/200.
Tiukempi raja antaa lyhyemmän sallitun jännevälin. Pelkkä taipuma ei kuitenkaan riitä mitoitukseksi: lattioissa myös värähtely voi olla määräävä, ja lyhyillä tai raskaasti kuormitetuilla palkeilla taivutus- ja leikkauskestävyys on tarkistettava erikseen.
Tärkeää tietää
- Suuntaa antava työkalu: laskuri arvioi vain taipuman rajoittamaa jänneväliä eikä korvaa Eurokoodi 5:n mukaista mitoitusta.
- Varmista suunnittelijalta: kantavien rakenteiden mitoitus kuuluu pätevälle rakennesuunnittelijalle.
- Käytä todellista kuormaa: selvitä kohteen hyöty-, lumi- ja omapainokuormat ennen laskentaa.
- Materiaali ratkaisee: kertopuu ja korkeammat lujuusluokat kantavat pidemmälle kuin tavallinen C24-sahatavara.