Ultimate capacity of stainless steel rectangular hollow section X- joints at low temperatures

Growing demand for stainless steel construction materials has increased the popularity of substitutive materials for austenitic stainless steels. The lean duplex grades have taken their place in building of structures exposed to corrosive environments. Since the duplex grades are relatively new materials, the current codes and norms do not fully cover the newest duplex grades. The joints tested in this thesis were designed and studied according to Eurocode 3, even though all the materials are not yet accepted to the standards. The main objective in this thesis was to determine the differences of the used materials in behaviour under loading at low temperatures. Tests in which the deformation and strength properties of the joints were determined were done at the temperature of -46°C, which is the requirement of temperature for structures designed according to Norsok standards. Results show that replacing the austenitic grade with the lean duplex grade is acceptable.

”No onhan naantalilainenki ny sentään parempi olla ku turkulaine!” Naantalin saaristokaupungin kuntaliitos kuntalaisen kokemana

Tutkielmani kohteena on vuonna 2009 toteutettu kuntaliitos, jossa Naantalin kaupunkiin liitettiin Rymättylän, Merimaskun ja Velkuan kunnat. Tarkastelen kuntaliitosta tavallisten kuntalaisten kokemusten kautta ja selvitän, miten uuden Naantalin saaristokaupungin asukkaat näkevät liitoksen osana omaa arkeaan ja elinympäristöään. Tutkimuskysymykseni ovat miten kuntalaisten kuntaliitoksiin liittämät kokemukset muodostuvat, miten ne ovat suhteessa henkilön omaan paikalliseen kontekstiin ja miten kuntaliitokseen suhtaudutaan eri puolilla tutkimusaluetta. Tutkielmani perustuu Naantalin kaupungin alueella talvella 2013 tekemiini 16 teemahaastatteluun. Tarkastelen tavallisten kuntalaisten kokemuksia paikallisesti eletyn arjen näkökulmasta. Kansatieteen näkökulmasta ihmisten välisen vuorovaikutusprosessin tuloksena syntyvää kulttuuria ymmärretään kollektiivisena tietoisuutena mm. yleisesti hyväksytyistä tavoista, tiedoista, arvoista, ja kokemuksista. Kuntalaisten kokemuksia tarkastelen hyödyntäen moniäänistä tutkimusotetta, jolla tarkoitetaan kansatieteellisen tutkimuksen tapaa nostaa esille yksilöiden kokemuksia ja kulttuurin monitahoisuutta. Tutkimusaineistoa olen analysoinut käyttäen kulttuurianalyysiä, jonka avulla voidaan ymmärtää kulttuurissa piileviä merkitysrakenteita tulkitsemalla aineistosta nousevia teemoja sekä symboleja. Tutkielmani keskeisenä tuloksena on, että kuntalaisten kokemukset ovat suhteessa heidän kokemukseensa paikallisuudesta. Ihmisen sosiaalisen toiminnan tuloksena syntyvä paikallisuus muodostuu eri paikkoihin liitettävien paikan identiteettiä ilmentävien tekijöiden, sekä ihmisen johonkin paikkaan liittämän henkilökohtaisen identifioitumisen kautta. Kuntalaisten kokemuksissa kuntaliitos näyttäytyy eri puolilla Naantalia eri tavoin ja kokemukset liittyvät vahvasti kuntalaisen omaan elämänympäristöön ja arkeen sidottuun paikalliseen kontekstiin. Kuntaliitos on monitahoinen kokonaisuus, joka kuntalaisen kokemana näyttää hankalasti hahmotettavalta, ja johon liittyy pelkoja, epäluuloja ja kysymyksiä. Liitos ei ole vain negatiivinen asia, vaan se voidaan nähdä myös positiivisia muutoksia aikaansaavana kulttuurisena prosessina. Kuntaliitoksen tarkastelu auttaakin ymmärtämään sitä, miten kuntalaisen kokemukset kuntaliitoksesta suhtautuvat laajempaan yhteiskunnalliseen keskusteluun. Tutkielma liittyy Koneen säätiön rahoittamaan Turun yliopiston kansatieteen oppiaineen tutkimushankkeeseen Etnologinen tutkimus kuntarakenteen muutoksista kuntalaisten näkökulmasta.

K-liitoksen epäkeskeisen tuennan aiheuttaman sekundäärisen momentin määritys

Työssä on tutkittu laboratoriokokeen ja elementtimenetelmän avulla eri geometrioiden vaikutusta sekundääriseen momentin syntymiseen K-liitoksella. Kokeen liitos on tehty S700-lujuusluokan Ruukin Optim 700 plus MH nelikulmaisista rakenneputkista (RHS). Elementtimalleissa on käytetty geometrista ja materiaalista epälineaarisuutta ennustamaan liitoksen muodonmuutoskykyä ja laskennallista kestävyyttä. Liitoksen elementtimalleissa muutettavia geometrioita ovat: vapaaväli, uumasauvan ja paarteen välinen kulma, paarteen seinämän paksuus, liitoksen eksentrisyys ja uumasauvan ja paarteen leveyden suhde. Laboratoriokokeen liitoksen vetouumasauvassa vaikuttava sekundäärisen momentin aiheuttama jännitys on noin 25 % vetouumasauvan myötörajasta. Suurin sekundäärinen momentti syntyy, kun vapaaväliä pienennetään ja uumasauvaa kavennetaan paarteeseen nähden. Eurocode 3:n mitoitusohjeita voidaan elementtimallien perusteella soveltaa tietyille geometrioille turvallisesti.

Vinohitsien staattinen lujuus ultralujilla teräksillä

Ultralujien terästen käyttö yleistyy laajasti erilaisissa rakenteissa. Nykyaikaiset standardit ylettävät vain 700 MPa:liin asti vaikka nykyään on saatavilla reilusti yli 1000 MPa:n lujuusluokkien rakenneteräksiä. Ultralujia teräksiä hitsattaessa muodostuu muutosvyöhykkeelle (HAZ) pehmeä vyöhyke, jossa lujuus voi laskea. Tämän työn tarkoituksena on selvittää voidaanko pehmeän vyöhykkeen aiheuttama alilujuus ohittaa hitsaamalla liitos kulmaan. Kokeellisessa osuudessa tehdään vetokoe kulmille 0°, 20°, 30°, 45° ja 60° käyttäen materiaalia S960 QC. Liitoksesta tehdään myös yksinkertaistettu teoreettinen vertailujännityksen malli. Tutkimuksesta rajoitettiin pois työn laajuuden takia FEM-laskenta ja väsymistarkastelu. Teoreettisella mallilla kestävyydeksi huonoimmaksi saadaan 30° kulmalla ja paras tulos saadaan lähestyessä 90° kulmaa. Koetulokset antoivat seuraavanlaiset tulokset verrattuna materiaalin teoreettiseen kapasiteettiin: 0° -1.7 %, 20° -3.8 %, 30° -6.4 %, 45° -6.6 % ja 60° +6.4 %. Paras kapasiteetti saatiin siis 60° kulmalla. Tutkimuksen tulosten perusteella ultralujilla teräksillä hitsaus tulisi suorittaa suurempaan kulmaan, esim. kokeessa käytetty 60°, jolloin liitoksesta ei tule kriittinen piste murtumalle. 45° ja pienemmillä kulmilla hitsistä tulee kriittinen ja etenkin 30° kulman hitsejä tulisi välttää. Tulosten perusteella kulman merkitys ei kuitenkaan ole suuri, alle 7 %

Ultralujan teräksen kaarijuotto

Tässä diplomityössä tutkitaan ultralujan rakenneteräksen kaarijuotolla valmistettujen liitosten väsymiskestävyyttä. Tutkittavat liitokset ovat kuormaa kantamattomia X-liitoksia. Tutkinnassa vertaillaan puhtaasti juottamalla valmistettua liitosta hitsauksen ja juoton kombinaatioliitokseen, jossa pohjapalkona toimivan hitsin rajaviivalle on juotettu lisäpalko. Kaarijuottoa esitellään yleisesti liittämismenetelmänä. Ultralujaa rakenneterästä esitellään yleisesti ja tarkastellaan sen metallurgista käyttäytymistä sekä juotettaessa, että hitsattaessa. Tutkimuksessa tehtiin kaikkiaan 21 väsytystestiä. Väsytystestit muodostuivat kolmesta eri koekappalesarjasta. Ensimmäisen ja toisen sarjan koekappaleet tehtiin juottamalla, eri lisäaineilla. 3. sarjassa pienat hitsattiin, jonka jälkeen hitsin rajaviivalle tehtiin juotto. Kappaleiden geometriat mitattiin ennen testejä, ja osasta kappaleista mitattiin jäännösjännitykset. Kappaleista otettiin hieitä, joista tehtiin kovuusmittaukset ja suoritettiin makro- ja mikrotason tarkastelua liitosprosessin lämmöntuonnin vaikutuksesta. Väsytyskokeiden perusteella kappaleille määritettiin nimelliset ja rakenteelliset väsymisluokat. Tuloksista piirrettiin S-N –käyrät. Liitoksista tehtiin FEA-mallit, joista määritettiin liitoksen rajaviivalle muodostuva jännitys ja 2. sarjan koekappaleiden laskennalliset kestoiät. 1. sarjan juotoksissa oli ongelmana juotoksen tarttuvuus teräksen pintaan. 2. sarjan koetulokset olivat kaikkein parhaita. 3. sarjan kombinaatioliitokset ylsivät kohtalaisiin väsymisluokkiin. 2. sarjan koetulosten perusteella kaarijuotossa on potentiaalia ultralujan rakenneteräksen liittämismenetelmänä. Jatkotutkimuksen tarve on kuitenkin laaja. Tämä työ osoitti, että kaarijuottaminen voi olla vaativa liittämisprosessi, sillä toimiakseen se vaatii varsin tarkat parametrit, ja lisäksi prosessi on melko herkkä olosuhdemuutoksille.

Lohjan sisäinen muuttoliike

Tämä tutkimus selvittää vuonna 2013 yhdistyneiden Lohjan, Karjalohjan sekä Nummi-Pusulan alueen sisäistä muuttoliikettä ja tarkastelee muuttojen syitä. Tutkimuksessa selvitettiin Lohjan kaupungin sisäistä muuttoliikettä kyselytutkimuksella syksyllä 2012, juuri ennen Lohjan, Karjalohjan ja Nummi-Pusulan yhdistymistä Lohjan kaupungiksi. Tutkimuksen tarkoituksena on luoda Lohjan kaupungille tarvittavaa taustatietoa alueen sisäisistä muuttoliikkeistä, minkä perusteella pystytään ennustamaan tulevia muuton painopistealueita sekä havainnoimaan, miten Karjalohjan, Lohjan sekä Nummi-Pusulan liitos Lohjan kaupungiksi vaikuttaa alueen sisäiseen muuttoliikkeeseen. Tämän lisäksi tutkimuksella pyritään kartoittamaan sisäiseen muuttoliikkeeseen vaikuttavia syitä. Syiden perusteella pyritään kehittämään Lohjan kaupungin palvelurakennetta, viihtyvyyttä sekä vetovoimaisuutta. Tutkimuksessa tarkastellaan Lohjan sisäistä muuttoliikettä sekä tilastojen että kyselyn pohjalta. Väestörekisterikeskuksen muuttaja-aineiston avulla tarkasteltiin muuttojen painopistettä ja kyselyllä pyrittiin kartoittamaan syitä, joiden vuoksi ihmiset muuttavat alueen sisällä. Kyselyn tuloksia analysoitiin ristiintaulukoiden, ottaen muuttujiksi muuton syitä selittäviä tekijöitä ja muuttajien taustatietoja iän, asuinhistorian ja perhekoon mukaan. Kunnassamuutoissa Lohjalla merkittävimmiksi piirteiksi muodostuivat suhteellisen lyhyet muuttomatkat alueen sisäisesti, muuttajien yhtenevät toiveet asumisympäristöstä asumismuodosta riippumatta sekä muuttajien yleinen tyytyväisyys Lohjaan asuinpaikkana. Lohjan kaupunki on pyrkinyt markkinoimaan kaupunkia luonnonläheisenä ja perheystävällisenä muuttokohteena alueelle muuttaville. Lohjan sisällä muuttajat ovat valtaosin pariskuntia ja perheitä ja heille luontoarvot ja erityisesti veden läheisyys muodostavat paitsi tärkeän muuttosyyn, myös syyn asua Lohjalla jatkossakin.