Teräsohutlevykate teollisuuskattoratkaisuna

In this master's thesis was researched the suitability of Classic Modul to low-pitched industrial roofs. The increased markets of low-pitched steel sheet industrial roof in Finland motivate the research. The main object of the research was to find a best jointing compound for the seams of Classic Modul roofing sheets and fastening system that allows thermal expansion of the sheets. In addition details for the low-pitched Classic Modul roof had to be designed. Details contained eaves, ridge and curb structures. The main stresses of the roof and current low-pitched industrial roofs used in Finland such as bitumen-, rubber-and plastic roof products, were reviewed in the literature. In addition a review of foreign low-pitched standing seam roofs and their patents was done. The suitability of an American standing seam roof Ultra-Dek for Finnish low-pitched industrial roof was examined on the test roof. The development of the Classic Modul roofing sheets' began by studying different jointing compounds and products. The main phase of the development process included the waterproofness tests of the jointing compound and the analysing of the test results. In waterproofness tests a column of water was dammed on the roofing sheets. The column of water simulated the water dammed by the ice and snow. The strength of the designed sliding fastening system was researched by the loading tests, in which the loads exerted to the fixing, was simulated and results were the maximum loads. In the findings, it is reported that the best solution for sealing the horizontal seams of Classic Modul was the mastic butyl sealant, which is installed at the roofing site. The mastic butyl sealant is also the best solution for sealing the vertical seams of Classic Modul, but the mastic should be installed at the factory. The detail solutions for the low-pitched Classic Modul roof are different in every industrial roof project, but designed details can be applied to a certain degree. The designed fastening system for the Classic Modul sheets is better than the current fixing solutions for the low-pitched standing seam roofs. According to this research, Classic Modul in low-pitched standing seam roofs can be used when details are carefully considered. It is, however, recommended that the reliability of the roofing screws' waterproofness and the actual water pressure that affects the seams of the roof should be researched.Diplomityössä tutkittiin Rautaruukki Oyj:n Classic Modul -teräsohutlevykatteen soveltuvuutta loivien teollisuuskattojen katemateriaaliksi. Aihetta oli tarve tutkia, koska loiville teräsohutlevyteollisuuskatoille on kysyntää Suomessa. Työn päätavoitteena oli löytää paras tiivistysratkaisu Classic Modul-katelevyjen välisten saumojen tiivistämiseksi ja katelevyjen lämpölaajenemisen salliva kiinnitys. Lisaksi tavoitteena oli suunnitella Classic Modul-katteelle räystäs-, harja- ja läpivientiratkaisut, jotka soveltuvat loiville teollisuuskatoille. Kirjallisuustutkimuksessa perehdyttiin vesikaton tärkeimpiin rasituksiin ja Suomessa käytettäviin nykyisiin loiviin teollisuuskattoratkaisuihin, joita ovat bitumi-, kumi- ja muovikatetuotteet. Lisaksi tehtiin kilpailijatutkimus, jossa perehdyttiin kuuteen ulkomaiseen loivaan teräsohutlevykattoratkaisuun ja joihinkin loivia teräsohutlevykattoja koskeviin patentteihin. Ulkomaisista kattojärjestelmistä tutkittiin tarkemmin amerikkalaisen Ultra-Deck-kateratkaisun soveltuvuus loivan teollisuuskaton katemateriaaliksi. Classic Modul-katelevyjen välisten vesitiiviiden saumojen kehitys alkoi tiivistysmateriaaleihin ja -menetelmiin perehtymällä. Pääasiallisena vesitiiviiden saumojen kehitysmenetelmänä olivat kuitenkin vesitiiviyskokeet ja niiden tulosten analysointi. Vesitiiviyskokeissa katelevyjen saumoihin kohdistui vedenpaine katelevyjen päällä olevan vesipatsaan vaikutuksesta. Vesitiiviyskokeissa käytetty vesipatsas simuloi esimerkiksi katteen päälle jääpatojen taakse patoutunutta vettä. Suunnitellun katelevyjen lamp6laajenemisen sallivan kiinnityksen toimivuus varmistettiin vetokuormituskokeilla, joissa simuloitiin kiinnitykselle kohdistuvia rastituksia ja tutkittiin kiinnityksen kestämää maksimivoimaa. Tutkituista Classic Modul-katelevyjen vaakasaumojen tiivistysmenetelmistä osoittautui vesitiiveyden kannalta parhaaksi asennuspaikalla pursotettava butyylimassa, joka myös todettiin parhaaksi pystysauman tiivistysmenetelmäksi tehtaalla pursotettuna. Classic Modulin detaljiikkaratkaisut ovat yksilöllisiä kaikissa teollisuuskattoprojekteissa. mutta suunniteltuja detaljiikkaratkaisuja voidaan soveltaa jokaisessa projektissa. Kehitetty Classic Modul-katelevyjen lämpölaajenemisen salliva kiinnitys on ominaisuuksiltaan jopa nykyisiä loivien teräsohutlevykattojen kiinnitysratkaisuja parempi. Tutkimusten perusteella Classic Modulin käyttö loivan teollisuuskaton katemateriaalina on mahdollista, kun räystäs, harja- ja läpivientiratkaisujen toteutuksesta on huolehdittu. Tulevaisuuden kannalta olisi kuitenkin suositeltavaa tutkia katelevyjen jatkoksessa käytettävien kate-ruuvien tiiviyden luotettavuutta ja katelevyjen saumoihin kohdistuvaa todellista vedenpainetta