Tallikomplekside Seisukorra Võrdlev Analüüs Koos Insener-Tehnilise Lahendusega

EESTI MAAÜLIKOOL Metsandus- ja maaehitusinstituut

Karli Lutter

TALLIKOMPLEKSIDE SEISUKORRA VÕRDLEV ANALÜÜS KOOS INSENER-TEHNILISE LAHENDUSEGA

COMPARATIVE ANALYSIS OF THE STABLE COMPLEX WITH TECHNICAL SOLUTIONS

Magistritöö Ehitusinseneri õppekava

Juhendas: lektor Tõnis Teppand, MSc

Tartu 2016

Eesti Maaülikool Magistritöö lühikokkuvõte Kreutzwaldi 1, Tartu 51014 Autor: Karli Lutter Õppekava: Maaehitus Pealkiri: Tallikomplekside seisukorra võrdlev analüüs koos insener-tehnilise lahendusega Lehekülgi: 69 Jooniseid: 18 Tabeleid: 7 Lisasid: 32 Osakond: Maaehitus Uurimisvaldkond: Põllumajandushooned Juhendaja(d): Tõnis Teppand Kaitsmiskoht ja aasta: Tartu 2016 Rahivere külasse Palamuse vallas on vaja projekteerida hobusetall, mis vastaks tänapäevastele nõuetele ning mis mahutaks kuni 20 ratsahobust. Selle tarvis on käidud tutvumas kuue erineva Eestis asuva talliga. Eestis puuduvad konkreetsed normid tallide projekteerimiseks, on ainult soovituslikud materjalid. Sellest tulenevalt leidis töö autor, et hea lahendusega talli projekteerimiseks on vajalik uurida eelnevalt püstitatud talle, küsida tallide omanikelt tallide kasutamise mugavust, tutvuda kirjanduse ning hoonete ehituseks vajalike seadustega.

Töö koosneb viiest suuremast peatükist ja nende alapaetükkidest ning vajalikest lisadest. Esimeses peatükis räägitakse ajaloost ja tallide konstruktsioonidest. Teises peatükis käsitletakse tehnilisi ja tehnoloogilisi nõudeid, mida peaks arvestame tallide projekteerimisel. Kolmanda peatükiga tuuakse ülevaade uuritud kuuest tallist. Neljandas peatükis tutvustatakse Kudina talli projekteeritavaid konstruktsioone koos analüüsiga. Viiendas peatükis koostatakse talli projekteerimiseks vajalike arvutusi.

Analüüsiti ja arvutati kahte erinevat võimalust katusekonstruktsiooni lahendusena. Võrreldi post-tala ja fermiga lahendust hoone katustamiseks. Parimaks osutus töö autori arvates post-tala süsteem. Katuse kandevkonstruktsiooni sammuks on 1200 mm. Katusekattematerjaliks on kiudtsementplaat puitroovidele 50x100 mm, mis on sammuga 750 mm. Analüüsimiseks ja võrdlemiseks tehti vajalikud tugevusarvutused käsitsi ja sisejõudude leidmiseks kasutati programmi FTool. Arvutati, et koormuskombinatsiooni suurimaiks väärtuseks on 2,69 kN/m2. Programmiga DOFTHERM kontrolliti soojustatud katuse- ja välisseinakonstruktsiooni sees veeauru kondenseerumise ohtu.

Uurimustöö tulemusena pakutakse välja osaline hobusetalli lahendus: katusekonstruktsioon, seina materjalid, põrand, avatäited, sulgude ja hobuste pidamiseks vajalike ruumide mõõtmed.

Märksõnad: hobusetall, tugevusarvutused

Estonian University of Life Sciences Abstract of Master´s Thesis Kreutzwaldi 1, Tartu 51014 Author: Karli Lutter Specialty: Rural engineering Title: Comparative Analysis of a Stable Complex with Technical Solutions Pages: 69 Figures: 18 Tables: 7 Appendixes: 32 Department: Rural engineering Field of research: Farming buildings Supervisors: Tõnis Teppand Place and date: Tartu 2016 There is a need for a stable in Rahivere villaga Palamuse that would be constructed according to nowadays standards and that would fit up to 20 horses. 6 stables in Estonia were visited to record pros and cons in operating. There is a need in Estonia for national standards for designing stables as currently only recommendations for this exist. To find a good solution, the author of the thesis found it necessary to gather information about the usage comfortness in the stables in use and to examine the literature and laws on building a stable.

The thesis consists of five main chapters, the subchapters of these, and of necessary extras. The first chapter is about the history of stables and the different constructions present in stables. The technological and technical aspects and needs required for designing a stable are presented in the second chapter. The third chapter provides an overview of the analysis of the six stables in use at the moment in Estonia. There is an overview of the Kudina stable constructions with analysis in the fourth chapter. The fifth chapter consists of the calculations for the main constructions in Kudina stable. Two different solutions for roof structures were analysed and calculated for - the post-beam system and the roof-truss. The author found the post beam system to be the best solution for the roof.

The roof structure was placed with the gap of 1200mm. The chosen roofing material was fiber cement tile which are supported by wood joists with the dimensions of 50x100mm and having a gap of 750mm. The strength calculations necessary for the analysis and comparison were done manually based on the referred literature. FTool was used to find the value of internal forces. The calculated maximum load combination was 2,69kN/m2. The program DOFTHERM was used to examine the danger of water vapor condensation inside the insulated roof and outside wall.

A partial solution for a horse stable is suggested as the result of the research done in connection to the thesis. The aforementioned solution consists of the following elements: roof structure, wall structure, flooring, openings, the measurements for horse stalls and other necessary rooms.

Keywords: stable, strength calculations

SISUKORD

SISSEJUHATUS ...... 7 1. HOBUSTEST ...... 9 1.1 Ajalugu...... 9 1.2 Hobusekasvatusega seotud tallidest ...... 10 1.2.1 Asukoht ...... 10 1.2.2 Vundament ...... 10 1.2.3 Põrand ...... 11 1.2.4 Seinad ...... 13 1.2.5 Lagi ja katus ...... 14 2. TEHNOLOOGILISED JA TEHNILISED NÕUDED ...... 16 2.1 Hobuste kasvatusega seotud tehnoloogilised nõuded ...... 16 2.1.1 Sulud ja latrid ...... 16 2.1.2 Söötmine ja jootmine ...... 17 2.1.3 Sõnniku käitlemine ...... 17 2.2 Hobuste kasvatusega seotud tehnilised nõuded ...... 18 2.2.1 Küte ja ventilatsioon ...... 18 2.2.2 Veevajadus ...... 18 2.2.3 Loomulik valgus ...... 19 2.2.4 Keskkonnanõuded ...... 19 3. UURITUD TALLID ...... 20 3.1 Tallikomplekside tüpoloogia ...... 20 3.1.1 Hoidlad ja nende paiknemine ...... 22 3.1.2 Asetsemine ilmakaarte suhtes ...... 23 3.2 Konstruktiivsed lahendused ...... 24 3.2.1 Põrandad...... 25 3.2.2 Katus ...... 26 3.2.3 Seinad ...... 26 3.3 Tehnoloogia- sõnniku käitlemine ...... 28 3.4 Sisekliima ...... 29 3.5 Uuringu analüüs ja järeldused ...... 30 4. LAHENDUS KUDINA TALLI KONTEKSTIS ...... 33 4.1 Tallihoone ...... 33 4.2 Konstruktiivsed lahendusvariandid ...... 35 4.2.1 Seinad ...... 35 4.2.2 Katus ...... 36 4.2.3 Põrand ...... 39 4.3 Avatäited ...... 39 4.4 Ventilatsioon ...... 39

5. KONSTRUKTSIOONIARVUTUSED ...... 41 5.1 Koormusarvutused ...... 41 5.1.1 Lumekoormus ...... 41 5.1.2 Tuulekoormus ...... 42 5.1.3 Koormuskombinatsiooni arvutused ...... 44 5.1.4 Omakaalukoormused katusel ...... 44 5.2 Roovi ristlõike arvutused ...... 47 5.3 Toolvärgiga katusekonstruktsiooni ehk post- tala süsteem ...... 50 5.3.1 Sarika arvutused ja tingimustele vastavus ...... 50 5.3.2 Jäikusvarda arvutused toolvärgil ...... 52 5.3.3 Poltide arvutus ...... 53 5.4 Fermiga katusekonstruktsiooni süsteem ...... 55 5.4.1 Ülemise vöö tugevusarvutused ja tingimustele vastavus ...... 55 5.4.2 Jäikusvarda arvutused ...... 57 5.4.3 Poltide arvutus kannasõlmes ...... 58 5.4.4 Alumise vöö arvutused ...... 60 5.5 Ehitusfüüsikalised arvutused ...... 61 5.5.1 Üldosa ...... 61 5.5.2 Konstruktsioonide kirjeldused ...... 61 5.5.3 Soojapidavus arvutused ...... 62 5.5.4 Niiskuserežiim ...... 62 KOKKUVÕTE ...... 63 KASUTATUD KIRJANDUS ...... 65 TÖÖ INGLISKEELNE ÜLDKOKKUVÕTE- SUMMARY ...... 68 LISAD ...... 70 Vormikohane lihtlitsents ...... 71 Lisa 1. Küsimustik ...... 72 Lisa 2. Toolvärgiga arvutusskeem ...... 73 Lisa 3. Toolvärgiga N-epüür ...... 74 Lisa 4. Toolvärgiga M-epüür ...... 75 Lisa 5.Fermi arvutusskeem ...... 76 Lisa 6. Fermi N-epüür ...... 77 Lisa 7. Fermi M-epüür ...... 78 Lisa 8. Toolvärgi N-epüür ...... 79 Lisa 9. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused jaanuaris ...... 80 Lisa 10. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused veebruaris ...... 81 Lisa 11. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused märtsis ...... 82 Lisa 12. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused aprillis ...... 83 Lisa 13. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused mais ...... 84 Lisa 14. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused juunis ...... 85

Lisa 15. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused juulis ...... 86 Lisa 16. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused augustis ...... 87 Lisa 17. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused septembris ...... 88 Lisa 18. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused oktoobris ...... 89 Lisa 19. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused novembris ...... 90 Lisa 20. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused detsembris ...... 91 Lisa 21. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused jaanuaris ...... 92 Lisa 22. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused veebruaris ...... 93 Lisa 23. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused märtsis ...... 94 Lisa 24. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused aprillis ...... 95 Lisa 25. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused mais ...... 96 Lisa 26. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused juunis ...... 97 Lisa 27. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused juulis ...... 98 Lisa 28. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused augustis ...... 99 Lisa 29. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused septembris ...... 100 Lisa 30. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused oktoobris ...... 101 Lisa 31. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused novembris...... 102 Lisa 32. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused detsembris ...... 103

SISSEJUHATUS

Kudina hobusekasvatuse keskusesse on vaja projekteerida hobuse tall, mis vastaks tänapäevastele nõuetele ning mis mahutaks kuni 20 ratsahobust. Selle tarvis on käidud tutvumas kuue erineva Eestis asuva talliga.

Eestis puuduvad konkreetsed normid tallide projekteerimiseks, on ainult soovituslikud materjalid. Sellest tulenevalt leidis töö autor, et hea lahendusega talli projekteerimiseks on vajalik uurida eelnevalt püstitatud talle, küsida tallide omanikelt tallide kasutamise mugavust, tutvuda kirjanduse ning hoonete ehituseks vajalike seadustega.

Lõputöö eesmärgiks on saada hea konstruktiivne lahendus ehitamaks Kudina tallihoonet. Selle jaoks on magistritöös käsitletud erinevaid tänapäevaseid kui ka vanemaid tallide konstruktsioone, leitud nende eelised kui ka puudused. Antud töö tulemusena on töö autor valinud tema arvates parimad lahendused ehitamaks Kudina tallihoonet.

Magistritöö käigus on ära toodud ka Eestis tegutsevate ettevõtete tallide erinevad lahendused. Nendeks ettevõteteks olid Ecu Tallid OÜ, Kilgi Talu OÜ, Koordi Tallid OÜ, Kurtna Ratsaklubi MTÜ, Urmas Saksas Hobused FIE ja Talliteenused OÜ.

Uurimuse käigus teostatakse mõõdistusi, fikseeritakse olemasolev olukord, tehakse fotosid puudustest ja eelistest ning koostatakse omanikele või nende esindajatele küsimustik. Küsimustikuga saadakse tagasiside tallide kasutamismugavuse ja puuduste kohta. Uurimuse käigus mõõdetakse järgmiste ruumide, hoonete ja platside mõõtmeid ning pindalasid: sulud, söödaruumid, allapanu-, tööriista-, personali-, kuivatus-, pesu-, sadularuum, sööda-, allapanu- ja sõnnikuhoidla, ning treeningplatsid. Mõõdetakse kaugusi erinevate hoidlate ja platside vahel.

Platside ja hoonete vaheliste kauguste mõõtmiseks kasutatakse mehhaanilist mõõteratast, mille täpsus on 0,02% 100 meetri kohta. Tulemused, mis mõõterattaga saadakse pannakse kirja meetri täpsusega. Ruumide mõõdistamiseks kasutatakse mõõdulinti Ironside ja laserkaugusmõõtjat Bosch GLM 50. Laserkaugusemõõtja mõõtepiirkond on 0,05-50 meetrit.

Uurimustöö tulemusena pakutakse välja osaline hobusetalli lahendus: katusekonstruktsioon, seina materjalid, põrand, avatäited, sulgude ja hobuste pidamiseks vajalike ruumide mõõtmed. Teostatakse vajalikud konstruktsioonide tugevusarvutused. Magistritöö tulemusena ei koostata täisprojekti, ei tooda vundamendi, veevarustuse, kanalisatsiooni, sadevete, elektri ega kütte lahendusi.

1 HOBUSTEST

1.1 Ajalugu

Hyracotherium ehk koiduhobune, on varaseim teadaolev hobuste sugukonna liige. Koiduhobune eksisteeris teadaolevalt 55 miljonit aastat tagasi, tema luustik leiti Wyomingis (Põhja-Ameerikas) 1876.aastal eotseeni kihistu kivimitest. (Whitaker, Whitelaw 2009: 14 ) Perekond hobused (Equus) koosneb järgmistest alamrühmadest: sebrad, eeslikud, eeslid ja pärishobused. Neist kõige madalama arengutasemega on sebrad ja enim arenenud pärishobused. (Whitaker, Whitelaw 2009: 14 )

Kasutusotstarve järgi jaotatakse hobusetõud:  ratsahobusetõud;  traavlitõud;  veohobusetõud;  ponitõud. (Mauring 1988: 19, 27)

On olemas kolm Eestist pärit hobusetõugu:  Eesti raskeveohobune;  Eesti hobune;  Tori hobune.

Eestis oli kolm tõuseltsi XX. saj alguses:  Eesti Tori- Roadsteri Hobuste Kasvatajate Selts- registreeritud 1920.aastal Viljandis;  Eesti Ardennide Kasvatajate Selts- registreeritud 1921.aastal Rakveres;  Eesti Maahobuste Kasvatajate Selts- registreeritud 1921.aastal Haapsalus. (Peterson 2003: 57)

Eesti raskeveohobune on aretatud kohalike hobuste ja ardenni tõugu täkkudega ristamise teel. Eesti raskeveohobust nimetati algul eesti ardenniks, 28.augustil 1953.aastal nimetati eesti ardenni hobune ametlikult eesti raskeveohobuseks Eesti NSV põllumajandusministri käskkirja alusel. (Eesti Hobusekasvatajate Selts)

Eesti hobuste kohta vanimad kirjalikud allikad pärinevad XI sajandist. Eesti hobune kuulub põhja-metsahobuste rühma. Ta on madalajalgne, pika kere ning kuiva ja tugeva kehaehitusega kerge põllumajandushobune. Kuni 18. sajandini oli eesti hobune levinud talupoegade ainukese hobusetõuna Liivi- ja Eestimaa kubermangus. (Eesti Hobuse Kaitse Ühing)

Tori hobusetõug on oma nime saanud Tori Hobusekasvatuse järgi, mis asutati 1856. aastal. Tori Hobusekasvanduses alustati töö- kui ka ratsahobuse aretust. Tõuaretuse alguseks peetakse 1892. aastat, mil kasvandusse toodi sugutäkk Hetman. Kolm aastat hiljem, 1895. aastal loodi Liivimaa Hobusekasvatuse Edendamise Selts. (Vana- Tori Hobuse Ühing, Peterson 2003: 74) Käesoleval ajal jätkub hobuste tõuaretus Eestis tõusvas joones erinevates hobusekasvatustes, millistest mõned on leidnud käsitlemist ka käesolevas magistritöös.

1.2 Hobusekasvatusega seotud tallidest

1.2.1 Asukoht

Talli asukoht tuleks valida selliselt, et tekkivat sadevett saaks hoonest eemale juhtida ja põhjavesi ei oleks kõrgel. Tallihoone peaks asetsema eelkõige põhja-lõuna-suunaliselt, suund on orienteeritud hoone pikiteljest. Sellise asetuse puhul paistab akendest piisavalt hobustele vajaliku loomuliku valgust ja päike ei küta ruume liiga soojaks. Tall peaks asetsema selliselt, et samale krundile saaks ehitada hobuste pidamiseks vajalikke abihooneid ja rajatisi nagu näiteks: söötade- ja allapanuhoidla, sõnnikuhoidla, koplid, käimiskarusell. (Mauring 1988: 145)

1.2.2 Vundament

Vundamente on läbi aegade ehitatud nii raudkivist kui ka paekivist. Müüritise peale tehti tõrvapapist hüdroisolatsioon, tõkestamaks niiskuse tõusu mööda müüri kõrgemale konstruktsiooni (Nuut 1949: 6).

Tänapäeval ehitatakse enamik vundamente betoonist. Üldjuhul betoon armeeritakse pragude vältimiseks. Tihti kasutatakse kiudbetooni, kus armeerimine ei ole vajalik. Vundamenti võib ehitada veel vundamendi suurplokkidest (joonis 1.1) kui ka õõnesbetoonplokkidest (joonis 1.2).

Joonis 1.1. Vundamendi suurplokid (Ikodor AS)

Joonis 1.2. Columbia-kivi betoonõõnesblokk (Columbia- Kivi AS)

Magistritöös vundamendi ehitust eraldi ei käsitleta.

1.2.3 Põrand

Põrand peab olema puhastatav ja vastupidav. Põrand peaks olema selline, et hobune ei libastuks ega põrutaks jalga ära.

Tallihoone põrandaid on ehitatud tambitud savist, mille alla oli tihendatud killustik. Põrandad olid küll soojad, kuid vajasid sagedast parandamist. Tori Hobusekasvanduses hakati kasutama põrandaid, kus savikiht kaeti turbapätsidega või laoti tihedalt üksteise kõrvale immutatud puitklotsid. (Nuut 1949: 8) 11

Hiljem hakati põrandaid ehitama savitellistest. Tihti esines, et vahekäigus oli põrand tellistest ja sulus või latris oli põrand tehtud mõnest teisest materjalist. 20. sajandil ehitati põrandad enamasti betoonist. Betoonist tehtud põrandatele sai anda soovitud kaldeid ning need olid vastupidavad ja kergesti hooldatavad. Betoonpõrandat tuleb katta turba, saepuru või põhu allapanuga, sest muidu on põrand hobuse jaoks liiga külm. (Mauring 1988:145)

Tänapäeval kasutatakse talli põrandateks vahekäikudes ka sillutuskivisid. Sillutuskivid pakuvad hobustele mõnusat elastset tuge sportimisel, kõndimisel, hooldusaladel ning hobusetallides. Vähendab oluliselt libisemisel ja põrutamisel saadud vigastuste ohtu.

Sillutuskivid teeb ainulaadseks see, et kummigraanulite asemel on kasutatud nende valmistamiseks kummikiudu. See lisab vastupidavust. Olenevalt kasutuseesmärgist ja planeeritud koormusest võib kummist sillutuskive paigaldada nii liivapadjale, betoonile, asfaldile või muule analoogsele alusele. Kive on lihtne hooldada ja need on ilmastikukindlad ning veele vastupidavad. Puhastamiseks sobib nii voolav vesi voolikust või survepesurist. Suurema mustuse korral võib kasutada ka pehmetoimelist puhastusvahendit (joonis 1.3). (Carspets OÜ)

Joonis 1.3. Sillutuskivid (Heather 2015)

Kuna betoonpõrandad on hobuse jalgadele liiga kõvad, siis uuema aja lahendina kaetakse sulud ja latrid polüuretaan süsteemiga, millel ei ole ühenduskohti (joonis 1.4).

Joonis 1.4. Polüuretaanist talli põrand. (Noddevelt)

Kasutama on hakatud ka kummist matte. Aga neid tuleb aeg-ajalt eraldi puhastada. Võimalikuks süsteemiks on põranda eraldi katmine nurkadest kinni oleva kummimatiga (joonis 1.5), kuid kui sellisesse põrandasse peaks torge tulema, siis ei pruugi matt enam korralikult töötada, sest vesi pääseb matti sisse ning matt hakkab kiiresti lagunema.

Joonis 1.5. Nurkadest kinni pandud kummimatt (ProEquestrian Surfeces)

Enima kasutatakse saepuru või turba allapanuga betoonpõrandaid.

1.2.4 Seinad

Seinte ehitamiseks on kasutatud nii puit- kui ka kivimaterjale. Mõlemal materjalil on omad eelised ja puudused. Kiviseinad on vastupidavamad, kuid nad on külmad ja niisked. Puidust ehitamisel on suurimaks ohuks tuletundlikkus. Puitu saab püstitada kiiremini ja lihtsamalt, ehitamise hind on odavam ning lisaks kõigele on puit taastuv materjal. Seinte ehitamisel kivist või puidust tuleb kasutada soojustus isolatsioonikihti, et tagada hobustele sobiv sisetemperatuur. ( Mauring 1988: 145)

Kesk-Euroopas ja Põhjamaades ehitatakse eelkõige puitseintega hobuse talle. Kivimaterjalidest on tallide puhul enim kasutust leidnud õõnesbetoonplokk- seina- konstruktsioon (Langley 2006: 52).

Seinu on ehitatud ka keramsiitplokkidest, kuid sein ei pruugi hobuse kabja löökidele vastu pidada. Seetõttu ei ole keramsiit soovitatud kivimaterjal tallide ehitamisel.

Joonis 1.6. Seinad soojustatud kummimattidega (ProEquestrian Surfeces)

Seinad kaetakse kummimattidega (joonis 1.6), et pehmendada kabjalööki ja et hobune jalga ära ei lööks. Tänu sellele ei ole kivi sein ka külm.

1.2.5 Lagi ja katus

Lae- ja katusekonstruktsioone on üldjuhul ehitatud puidust. Lagi kaeti saviga segatud õlehekslitega, turba- või saepuruga, et hoida talvel hobustele vajaliku temperatuuri. Halvasti soojustatud laes veeaur kondenseerub ja ruumid muutuvad niiskeks. Lae kõrgus on 3-3,5 meetrit mõõdetuna põrandast.

Katuse puhul ehitati kõik puidust: nii sarikad, pennid, roovid, kui ka vajalikud toepostid. Katusekattematerjaliks kasutati samuti puitu. Põhiliselt kasutati laastu ja sindlit. Eterniitplaatide kasutuselvõtu järel hakati eelistama neid lihtsa paigaldamise ja pika eluea tõttu. (Mauring 1988:145)

Uuemal ajal on hakatud kasutama katuse kandekonstruktsioonideks rohkem raame ja ka ferme (joonis 1.7).

Joonis 1.7. Ferm hobusetallides (Sotheby`s INTERNATIONAL REALTY)

Luksuslikemas tallides kasutatakse sageli ka liimpuitu.

2 TEHNOLOOGILISED JA TEHNILISED NÕUDED

2.1 Hobuste kasvatusega seotud tehnoloogilised nõuded

2.1.1 Sulud ja latrid

Hobuseid võib pidada nii sulus kui latris. Sulu eeliseks on looma väiksemad vigastused, kvaliteetsem sõnnik ning looma liikumise mugavus. Latreid kasutatakse eelkõige ruumipuuduse tõttu. Latrites ei saa hobused piisavalt liikuda ja võivad ennast ketist lahti tõmmata. Selle tulemusena võivad loomad teineteist jalgadega taguma hakata. Soovituslik on hobuseid pidada sulgudes. Ruumipuuduse tõttu võib latrites pidada ainult tööhobuseid.

Suluks nimetatakse hobuse pidamiseks vajalikku pinda, mis on neljast küljest suletud ja kuhu pääseb vahekäigust suletava värava kaudu. Sulge eraldavate vaheseinte alumise osa kõrguseks tuleks arvestada 0,8 x turjakõrgust. Alumine osa tuleb ehitada tihedana, ilma vahedeta. Alumise osa võib ehitada nii puitplankudest kui ka kividest. Ülemine sulu osa peab olema ehitatud hõredalt, et hobused saaksid omavahel suhelda, üksteist näha. Lisaks sellele on valgus ühtlasem ja õhk saab ruumis paremini liikuda. Ülemise vahepiirde ehitamiseks võib kasutada puit- või metallvarbasid. Varbade vahed on viie kuni kuue sentimeetrised. Võretatud vahepiirde kõrguseks võetakse 1,3 x turjakõrgust. Hõre piire võib ulatuda kuni laeni. Sulu uks on minimaalselt ühe meetri laiune ja 2,2 meetrit kõrge. Sulu pinda tuleb arvestada vähemalt 8-10 m2 tööhobusele, 14-16 m2 sugutäkule ja tiinele või poegivale märale, 10-12 m2 ratsahobusele. Üksiksulgudes pidavate hobusele vajaliku pinna võib leida ka valemiga- (2 x turjakõrgus)2 . Sulu sügavus on minimaalselt 3 meetrit. (Nõva 2008: 8, 28, 29)

Latriks nimetatakse hobuse pidamiseks vajaliku pinda, mis on üksteisest eraldatud vahepiiretega. Vahepiire peab olema tihe 1,2-1,4m kõrguseni. Metallvarbadest hõreda piirde kõrgus on poolt meetrit. Hõõre piire peab olema ainult hobuse pea piirkonnas. Latris on hobused lõastatult. Latri pikkuseks on minimaalselt kolm meetrit ja laiuseks hobuse turjakõrgus, millele on juurde arvestatud 15 sentimeetrit. Tavaliselt on seinte äärde projekteeritud söödakäik, mille laiuseks on vähemalt üks meeter. (Nõva 2008: 8, 28, 29; Mauring 1988: 146-148)

2.1.2 Söötmine ja jootmine

Hobusel on väike magu võrreldes teiste mäletsejatega. Sellepärast tuleb teda tihedamini sööta. Hobuse magu ei võta suuri söödakoguseid omaks. Hobuste põhiliseks söödaks on hein, põhk, jõusööt ja mahlakas söök. Hein on põhiline sööt, mida hobustele antakse. Sööda kogus sõltub põhiliselt hobuse massist, tööloomusest ning vanusest. Täiskasvanud hobuse päevaseks heinakoguse normiks on 8-10 kg. Põhku antakse hobustele vähe. Täiskasvanud loomale piisab kuni 4kg põhust. Hobused eelistavad kaera- ja segavilja põhku. Jõusöödana söödetakse põhiliselt kaera, kliisid ja kuivsöödasegusid ning harvemini maisi. Jõusööda päevaseks vajalikus koguseks on 2-4 kg päevas. Mahlaka söödana antakse hobustele juurvilju, kartuleid, rohtu ja silo. Juurvilju või kartuleid antakse 10-15 kg päevas, silo kuni 10 kg päevas. Rohtu saavad hobused koplitest või tuuakse neile värsket niidust. Oluline on anda hobusele mineraalsööta, milleks on üldjuhul keedusool. Seda on mõistlik anda soolakividena nii tallis kui ka koplites joogikohta juures. Hobused tarbivad soola vastavalt vajadusele (Mauring 1988: 125-126; Nõva 2008: 11; ). Hobuseid joodetakse automaatjooturist või lahtisest anumast, enamasti siiski jooturist. Põhiline on, et hobusel oleks söömise ajal alati vesi kättesaadav (Mauring 1988: 150 lk).

2.1.3 Sõnniku käitlemine

Talle on kahte tüüpi: puhastallid või sügavallapanuga tallid. Puhastallides korrastatakse sulge ja latreid igapäevaselt. Sügavallapanu puhul tehakse seda kord või kaks aastas. Puhastallide puhul kulub allapanu vähem kui sügavallapanuga (kihi paksus ca 5 cm). Puhastallis kulub allapanuks põhku 4-6 kg ööpäevas. Allapanuna võib kasutada põhku, turvast või saepuru. Sõnniku eemaldamine toimub käsitsi koos mehhaniseerimisega, kasutades selleks traktorit ja käru. (Mauring 1988: 150 lk) Põhk on hobusele parimaks allapanuks lähtudes maksumusest ja hobuse heaolust sulus (Kwiatkowska-Stenzel jt 2016).

Igapäevase puhastamise puhul kasutatakse tallides allapanuga seotud sõnniku kogumiseks mõnepäevase mahutavusega vaheladusid. Nende täitumise järel viiakse sõnnik sõnnikuhoidlasse.

2.2 Hobuste kasvatusega seotud tehnilised nõuded

2.2.1 Küte ja ventilatsioon

Optimaalne temperatuur hobuste pidamiseks on 10-25 kraadi Celsiuse järgi. Suurema kehamassiga hobused taluvad paremini jahedaid temperatuure (Nõva 2008: 27).

Ventilatsiooniga peab tagama piisava õhuvahetuse, milleks on ette nähtud 50-100 m3/h (Nõva 2008: 27). Ventilatsioon võib toimida nii loomuliku ventilatsioonina kui ka sundventileerimisena, kus kasutatakse seadmeid tagamaks piisavat õhuvahetumist. Sisenev värske õhk pääseb ruumi läbi seintes asetsevate ventilatsiooniavade, avatud uste ja akende kaudu. Saastunud õhk väljutatakse tuulutatava harja või ventilatsioonikorstnate kaudu. Tallis olev õhk peab vahetuma minimaalselt 4 korda tunnis. Siseneva õhu avade ristlõike pind peab olema vähemalt 2 korda suurem väljatõmbe õhuavadepinnast. Ventileerimise käigus ei tohi tekkida tuuletõmmet, mille tagajärjel võivad hobused haigestuda. (Nõva 2008: 27)

Ventilatsioonisüsteem tuleb paigalda sööda-, pesemis-, riietus-, varustuseruumi ja talli osasse (sulgude ja latrite alale).

2.2.2 Veevajadus

Tallide projekteerimisel tuleb arvestada hobuse joogivee vajaduse ja jootmise viisiga. Oluline on, et joogivesi ei külmuks talviti ära. Hobuste pesemisruumid tuleb ehitada vee- ja niiskuskindlal.

Hobune vajab 5-10 kg vett 100 kg hobuse kehamassi kohta (Tamsalu ). Jootmine tuleks lahendada automaatjootoritega, et hobune saaks soovitud hetkel piisavalt juua.

2.2.3 Loomulik valgus

Loomuliku valguse olemasolu on hobuse pidamiseks oluline, loomulik valgus pääseb ruumidesse akende kaudu. Sellest lähtuvalt peaks arvestama akende pinnaks 1/20 põranda- pinnast. (Nõva 2008: 7)

Loomulik valgus saab pääseda ruumi mitte ainult välisseinas olevate akende, vaid ka katuseakende kaudu.

2.2.4 Keskkonnanõuded

Vee pumpamiseks või võtmiseks pinnaveekogust peab olema vee erikasutusluba, kui:  pinnaveekogust võetakse enda tarbeks vett rohkem kui 30 m3/ööpäevas;  pumbatakse põhjavett rohkem kui 5 m3 ööpäevas. (Veeseadus 2016, § 8 lg 47)

Sõnnikut ja väetisi ei tohi põldudele laotada 1.detsembrist kuni 20. Märtsini. Laotada ei tohi siis ka kui põllud on üleujutatud, lumikatte olemasolul või maapind on külmunud. (Veeseadus 2016, § 261 lg 2)

Sõnniku ja virtsa hoidmise nõuded:  Loomapidamishoonetel, kus kasvatatakse üle 10 loomühiku loomi, peab olema lähtuvalt sõnnikuliigist sõnniku- või virtsahoidla (Veeseadus 2016, § 262 lg 1).  Sõnnikuhoidla peab mahutama vähemalt kaheksa kuu sõnniku ja virtsa ning vajaduse korral, sõltuvalt loomapidamishoones kasutatavast tehnoloogiast, ka sealt pärit reovee. (Veeseadus 2016, § 262 lg 2).  Põllumaal on lubatud hoida aunatatud sõnnikut ühe vegetatsioonipikkuse aja (Veeseadus 2016, § 261 lg 1).  Põllumaal on lubatud hoida aunas tahesõnnikud kaks kuu, mille kuivainesisaldus on minimaalselt 20 protsenti (Veeseadus 2016, § 262 lg 5).  Sõnnikuaunade kaugus allikatest, karstilehtritest ja veepiirist peab olema vähemalt 50 meetrit. (Veeseadus 2016, § 262 lg 6).  Aunadesse ei tohi sõnnikut viia 1. detsembrist kuni 31. Jaanuarini (Veeseadus 2016, § 262 lg 7).

3 UURITUD TALLID

3.1 Tallikomplekside tüpoloogia

Tallihoonete tüpoloogia osas käsitleti erinevate ruumide paiknemist hobusetallis ja hobusetalliga seotud muude hoonete ja rajatiste asendiplaanilist paiknemist.

Vaadeldavateks ruumideks olid: a) jõu- ja koresöödaruum; b) pesemisruum; c) allapanuruum; d) rakmeteruum; e) töötavale personaalile mõeldud ruumid; f) tööriistade hoiuruum; g) talliruum sulgude ja teeninduskäikudega.

Hobusetalliga seotud hoonete ja rajatiste omavahelise asetuse juures vaadeldi hoonete logistilist paiknemist, asetust ilmakaarte suhtes ja talliga seotud hoonete ja rajatiste omavahelist kaugust.

Töö käigus uuriti kuue erineva tallikompleski tüpoloogilisi lahendusi. Kõik uuritud tallid on ehitatud või rekonstrueeritud 21. sajandil. ECU Tallid OÜ ja Kilgi Talu OÜ on uusehitised. Ülejäänud nelja talli puhul oli olemasolevad hooned ehitatud ümber hobusetallideks- Koordi Tallid OÜ, Talliteenused OÜ, Urmas Saksa Hobused FIE ja Kurtna Ratsaklubi MTÜ kuuluvad tallid.

2013. aasta juulis külastati ja uuriti ECU Tallid OÜ tallikompleksi, mis on 2011. aastal valminud ehitis. Uuriti hoonete ja ruumide paigutust, mõõdistati sulud (joonis 3.1) ja hobuste pidamisele mõeldud hooned ja rajatised (joonis 3.2).

Joonis 3.1. Sulu skeem (ECU Tallid OÜ)

Joonis 3.2. Tallihoonete asendiskeem (ECU Tallid OÜ)

2013. aasta juulis uuriti Koordi Tallid OÜ-d. Antud hobusetalli puhul on tegemist 2005. aastal rekonstrueeritud mõisahoonega. Antud hoone on hea näide sellest, kuidas on võimalik olemasolev hoone ümber ehitada hobusetalliks (joonis 3.3).

Joonis 3.3. Hobusetalli, ratsamaneeži ja personaaliruumide skeem (Koordi Tallid OÜ)

Keskel asetsevat teeninduskäiku kasutatakse sõnniku ja sööda transpordiks. Transport toimub käsitsi ja osaliselt traktoriga mehhaniseeritult.

3.1.1 Hoidlad ja nende paiknemine

Uurimustöö käigus küsitleti talli omanike nende hoidlate suhtes. Vaadati üle olemasolevad hoidlad, fikseeriti olemasolev olukord ning mõõdeti talli ja vastavate hoidlate vahelised kaugused (tabel 3.1).

Tabel 3.1. Hoidlate kaugused uuritud tallidest Talli nimetus Sõnnikuhoidla (m) Söödahoidla (m) Allapanuhoidla (m) Ecu Tallid OÜ 50 85 85 Kilgi Talu OÜ 25 100 5 Koordi Tallid 5 40 Asub tallis OÜ Kurtna Ratsaklubi 300 250 5 MTÜ Urmas Saksa Põllul aunades 95 Asub tallis Hobused FIE Talliteenused 75 Asub tallis-lakas 75 OÜ

Kõige paremini on paigutatud hoidlad Koordi Tallid OÜ-l, kuna neil on kõige lühemad vahemaad hoidlatesse.

3.1.2 Asetsemine ilmakaarte suhtes

Määrati tallide asetus ilmakaarte suhtes. Selleks kasutati kompassi. Kuuest uuritud tallist ühe talli puhul oli hoone pikitelg põhja-lõuna-sihiline. Valdavaks pikitelje asetuseks oli loode-kagu-siht ning ühe talli puhul oli tegemist kirde-edela-suunaline paigutusega (tabel 3.2). Ideaalseks tallide paigutuseks loetakse kui talli pikitelg on põhja-lõuna-sihiline. Sellise paigutuse korral oleksid aknad ida-lääne-sihilised, mille tulemusena oleks valgus ühtlane (Nõva 2008: 7).

Tabel 3.2. Hoidlate kaugused uuritud tallidest Talli nimetus Talli pikitelje siht Ecu Tallid OÜ Loode-kagu Kilgi Talu OÜ Loode-kagu Koordi Tallid OÜ Kirre-edel Kurtna Ratsaklubi Põhi-lõuna MTÜ Urmas Saksa Hobused FIE Loode-kagu

Talliteenused OÜ Loode-kagu

Kahe uusehituse puhul ei olnud talli pikitelg ideaalses suunas. Uusehitised neist olid Ecu Tallid OÜ ja Kilgi Talu OÜ. Teiste tallide puhul oli tegemist ümberehitistega ning ainult ühe hoone pikitelg asetses ilmakaarte suhtes ideaalselt. Selleks talliks oli Kurtna Ratsaklubi MTÜ.

3.2 Konstruktiivsed lahendused

Uurimustöö tulemusena toodi välja kuue uuritud talli konstruktsioonid ning nende eelised ja puudused. Antud tallideks olid: Ecu Tallid OÜ, Kilgi Talu OÜ, Koordi Tallid OÜ, Kurtna Ratsaklubi MTÜ, Urmas Sakasa Hobused FIE, Talliteenused OÜ (tabel 3.3).

Tabel 3.3. Tallihoonete piirdekonstruktsioonid Põrand Talli Välisseina piirde- Katus (sulg/ Sulg nimetus konstruktsioon vahekäik)

A 1 2 3 4

Sisekrohv, Fibo 250mm 3x3m, metallpostide vahel, Puidust ramm alumine piire: tsingitud 100mm konstrukt-sioon, metallraam+ Ecu Tallid vahtpolüsterooli, puidust roov, Betoon laudis; OÜ Dist.liist/õhkvahe katusekate ülemine suluosa võretatud 25mm, välisvoodrilaud eterniit tsingitud metallvarbadest; 21mm lükandvärav

3,1x3,1m; Puidust raam Betoon õõnesplokk alumine piire: tsingitud konstreukt- 140mm metallpostide metallraam+ Kilgi Talu sioon, vahel, soojustus Betoon laudis; OÜ puidust roov, 100mm, ülemine suluosa võretatud katusekate, Krohv tsingitud metallvarbadest; eterniit lükandvärav

A 1 2 3 4

4,15x2,3m; Post-tala, alumine piire: tsingitud puidust kandev- metallraam+ Koordi konstruktsioon Paekivisein ~75cm Betoon laudis; Tallid OÜ ja roov, ülemine suluosa võretatud katusekatteks tsingitud metallvarbadest; laastud lükandvärav

3x3,5m; savitellis, R/b paneelil ülemine suluosa võretatud Kurtna Väliskrohv, puidust fermid tsingitud Ratsa- silikaltsiitplokk, ja roovid, Betoon metallvarbadest; klubi silikaattellis, seest katusekatteks ühele küljele avanev värav MTÜ lubjatud eterniit

Puidust kandev 3,15x2,75m; Urmas konstruktsioon silikaat-tellis, Saksa ja roovistik, Silikaattellis, seest lubikrohviga kaetud; Hobused eterniit Betoon lubjatud ülemine suluosa võretatud FIE katusekate. tsingitud metallvarbadest; Post-tala ühele küljele avanev värav konstruktsioon Lubikrohv, 3/2 Toolvärgiga 2,4x3,4m; Talli- silikaattellissein , konstruktsioon, silikaat-tellis,, lubikrohviga teenused mineraalvill 100mm, puidust sarikad Betoon/ kaetud; OÜ õhkvahe ~100mm, ja roov, Betoon-kivi ülemine suluosa võretatud kärgtellisest katusekatteks tsingitud metallvarbadest; välisvooder betoonkivi lükandvärav

Lisaks sisaldab tabel 3.3 informatsiooni sulgude kohta.

3.2.1 Põrandad

Põrandate puhul oli kuuest tallist viies tegemist valatud betoonpõrandaga vahekäigus. Ainult Talliteenused OÜ-s on vahekäigu põrandaks betoonkivid (tabel 3.3). Kõigis kuues uuritud tallis olid sulgude põrandad betoonist. Valatud betoonpõranda eeliseks on odavam paigaldus ja kallete andmise võimalus.

3.2.2 Katus

Uurimusest tuli välja, et kõigi kuue talli puhul kasutati katuse kandekonstruktsiooniks puitu (tabel 3.3). Põhjuseks on ehitamise lihtsus ja odavus võrreldes terasega. Katusekatteks olid eterniit, betoonist katusekivid ja laastud. Kuuest tallist nelja puhul kasutati eterniiti (asbestiga ja asbestivaba). Asbestiga eterniit katus oli Kurtna Ratsaklubi MTÜ-l ja Urmas Saksa Hobused FIE ning asbesti vaba Kilgi Talu OÜ-l, Ecu Tallid OÜ-l.

Eterniiti paigaldada on lihtsam ja kiirem võrreldes kivi- või laastukatusega. Eterniidi kasutamisiga on võrdlemisi pikk. Kasutusiga võib ulatuda isegi 70 aastani (Bestor Grupp AS). Laastukatuse elueaks loetakse 30-35 aastat (Riidaja Laastukoda OÜ). Selle eeliseks on odavam ruutmeetri maksumus ja puuduseks aeglasem paigaldamiskiirus võrreldes eterniidiga. Kivikatuse elueaks loetakse 70-130 aastat (Monier OÜ). Kivikatuse ruutmeetri kaal on suurem kui laastudel ja eterniidil. Sellest tulenevalt on kivikatustel vajadus tugevama kandekonstruktsiooni järele.

3.2.3 Seinad

Seinte konstruktsioonid olid tallides erinevad sest kõik ehitised, mida uuriti, ei olnud uusehitised. Seinad on kõigis kuues tallis kivist kandekonstruktsiooniga (tabel 3.3).Kuuest tallist kolmel on täiendav lisasoojustus tagamaks talvel hobustele optimaalset sisetemperatuuri. Soojustamata kiviseinte puuduseks on läbikülmumine, mis hoiab ruumide temperatuure pikka aega madalana ja mõjub hobuste tervisele halvasti. Kiviseintega hoonete eeliseks on suur niiskus- ja löögikindlus. Niiskuskindluse tõttu vajavad antud tallid korralikku ventilatsiooni, sest kiviseinad ei ole hingavad.

Sulgude materjalidena oli kasutatud kivi, puitu kui ka terast. Kuuest tallis kolme puhul oli sulu alumine piire laudadest, mida ümbritses metallist raam (joonis 3.4).

Joonis 3.4. Ecu Tallid OÜ-s paigaldatud sulud

Ülejäänud kolme puhul oli alumine piire laotud tellistest (joonis 3.5).

Joonis 3.5. Kurtna Ratsaklubi MTÜ-s laotud savitellistest sulg

Kõigi kuue talli puhul oli ülemine piire võretatud metallvarbadest.

3.3 Tehnoloogia- sõnniku käitlemine

Uurimustöö käigus uuriti ning selgus, kuidas on erinevates tallides lahendatud sõnnikueemaldus. Lisaks uuriti, kas olemasolevad ruumid on piisavate mõõtmetega. Kõikides tallides toimub sõnnikueemaldus inimtööjõu abil ning osaliselt kasutati ka traktori abi sõnniku transportimiseks hoidlasse ja hoidlast põldudele. Söötmine toimub kõigis tallides käsitsi. Traktoriga tuuakse sööt hoidlast talli.

Saksa Ratsatalu sõnnikueemaldus erines teistest tallidest sellega, et sõnnikuga käitlemiseks kasutati käsikäru, millega veeti sõnnik lauda ühte otsa, kus asus põrandaluuk. Põrandaluugist kallati sõnnik allolevasse kärusse (joonis 3.7). Käru tühjendati paari nädala tagant ja viidi põllule auna. Seega antud talli puhul otsest sõnnikuhoidlat polnud.

Joonis 3.7. Sõnnikukäitlemine FIE Urmas Saksa Hobused tallis

Sõnnikuhoidla suurusi uurides tuli välja, et saab kasutada ainult kahe talli andmeid, kuna teistes tallikompleksides polnud hoidlat. Teised viisid sõnniku otse põllule auna, ladustasid

maapeal või betoneeritud alusel. Antud ladustamisviiside puhul ei olnud takistatud reovee pääs põhjavette.

3.4 Sisekliima

Tallikompleksis on töötav ventilatsioonisüsteem väga olulisel kohal. Uuritud tallides esitatud küsimustikus üks küsimustest oli, millise ventilatsioonitüübiga on tegemist ja kas projekteeritud lahendus on omanike arvates piisav (tabel 3.5).

Küsitletavad said vastata viie palli skaalas: 1. Halb 2. Rahuldav 3. Keskmine 4. Keskmisest parem 5. Hea

Tabel 3.5. Tallihoone ventilatsioon Talli nimetus Vent. Küsitletava hinnang Küsitleja hinnang A 1 2 3 Loomulik- uksed, aknad, ECU Tallid OÜ 2 3 ventilatsioonikorstnad Loomulik- Uksed, aknad, torudega Kilgi Talu OÜ 3 2 läbiviigud seina ülemises osas Uksed, aknad, sund Koordi Tallid OÜ 4 4 sissetõmme Kurtna Ratsaklubi Loomulik- uksed, aknad, 3 2 MTÜ ventilatsioonikorstnad Loomulik- uksed, aknad, Talliteenused OÜ 2 2 ventilatsioonikorstnad Urmas Saksa Loomulik- uksed, aknad, Hobused FIE 4 3 ventilatsioonikorsten

Uurimus viidi läbi suvekuudel, kus väline temperatuur oli vahemikus +22-27 kraadi. Parima siseõhuga talliks osutus Koordi Tallid Oü-l. Seal oli eeliseks sundventilatsiooniga lahendatud sissetõmme ja 75 cm paksused paekiviseinad, mis salvestavad jahedust. Sundventilatsiooniga tagatakse suurem õhuvahetuse kordsus.

Kuuest tallist kahe omanikud väitsid küsitluse käigus, et ventilatsioon nende tallis pole piisav. Nende hinnang ventilatsioonile oli rahuldav. Kuuest neli hindasid ventilatsiooni töövõimet keskmiseks ja isegi keskmisest paremaks.

3.5 Uuringu analüüs ja järeldused

Kõigis uuritud tallides asetses keskel teeninduskäik ja kahelpool seda sulud. Teeninduskäiku kasutatakse allapanu, sõnniku ja sööda transpordiks.

Uuringu tulemusel saadi teada, et ratsahobuse sulu minimaalne suurus võiks olla 8,16m2. Seda järeldati mõõtmiste käigus saadud minimaalsest sulu suurusest, milleks oli 2,4 x 3,4 meetrit.

Kirjandusest leitu alusel on sulu suurus sõltuvuses turjakõrgusest. Antud valem: sulu pindala=(2 x turjakõrgus)2 (Nõva 2008: 8) Sealjuures tuleb arvestada, et sulu kitsam külg oleks vähemalt 1,5 x turjakõrgus (Nõva 2008: 8).

Keskmiseks ratsahobuse turjakõrguseks on 1,65 m. Valemi järgi saadi, et sulu kitsam külg võiks olla 1,5 x 1,65=2,475~2,5m ja sulu pindala (2 x 1,65)2=10,9 m2. Antud valemi järgi ei sobiks kuuest uuritud sulust kaks, kuna kitsamad küljed olid lühemad kui 2,5m. Võrreldes pindalasid valemi järgi, siis ei ole mitte ükski sulgudest kirjandusest leitud materjaliga sarnane ja võrreldav.

Uurimuse käigus esitatud küsitluse (lisa 1) tulemustest saadi teada, et ratsahobusele minimaalsed sulgude mõõtmed võiksid olla 3 x 3m, soovituslikud mõõtmed aga 3 meetrit sügavust ja 3,5 meetrit laiust.

Uurimustöö tulemusena saab väita, et kõige rohkem kulutusi sõnniku ja sööda transportimisel teeb Kurtna Ratsaklubi MTÜ, sest nende hoidlad asuvad kõige kaugemal tallist. Lisaks puudub neil talli hoones ruumid sööda ette varumiseks, mis tähendab igapäevast vedu hoidlatest talli. Aga selle eest asub talli ühes otsas allapanuhoidla (tabel 3.3).

Kuuest uuritud tallist parim hoonete asetus ja ruumide paigutus on ECU Tallid OÜ-l.

Talli ja tema juurde kuuluvate hoonete projekteerimisel tuleb arvestada:  hoone asetust ilmakaarte suhtes;  valdavaid tuulte suundi;  hoidlate kaugusi tallist;  laiendamise võimalust.

Katuse kandekonstruktsioonina tasuks kasutada puitu ja katuse kattematerjalina kiudtsementplaati. Seda on odav ja lihtne paigaldada ning eluiga on pikk.

Uurimustöös täheldati sulgude juures, et moodulvahepiiretel olid puudused. Puudusteks oli: puudus võimalus niiskuskahjustustest rikutud või hobuse jalalöögi tagajärjel vigastatud laudu välja vahetada alumises tihedas piirdekonstruktsioonis (joonis 3.6). Laudu ei saanud sellepärast välja vahetada, kuna tsingitud teras oli perimeetril kinni keevitatud. Lauad asusid karpraudade vahel.

Joonis 3.6. Sulu alumine piire (Koordi Tallid OÜ)

Töö autori arvates tuleks kasutada selliseid piirdeid, kus saab vajadusel kahjustatud laudu piirdes välja vahetada.

Uurimusest selgus, et tallides, kus oli olemas sõnnikuhoidla, polnud see piisava mahtuvusega (tabel 3.4).

Kirjandusliku allika põhjal arvutati, et 25 hobuse kohta tekib 12 kuu jooksul 300 m3 sõnnikut juhul kui ühe hobuse kohta tekib kuupmeeter sõnnikut kuus (Nõva 2008: 11). ECU Tallid OÜ omaniku väitel tuleks arvestada hobuse kohta 1,5m3 sõnniku tekkimist kuus. Antud isiku väitel jääb hoidlas hobuse kohta kuupmeetrist sõnnikust kuus väheseks.

Tabel 3.4. Tallide sõnnikuhoidla maht Hoidla 8 kuu Talli Sõnnikuhoidla Hobuste arv Puudujääk mahtuvuse vajadus nimetus maht (m3) (tk) (%) vajadus (8m3/8kuud) A 1 2 3 4 5 ECU Tallid 220 25 tagatud - 200 OÜ Talliteenused 150 47 ei ole tagatud 40 376 OÜ

Töö autor leidis Veeseadusest, et sõnnikuhoidla peab mahutama vähemalt 8 kuu sõnniku. Sõnnikuhoidla mahutavuse probleemiks võis olla liialt suur allapanu kogus, mida sõnnikuhoidla ehitamisel ei arvestatud. Lisaks ebakorrapärane sõnniku paigutus hoidlas. Sõnnikuhoidla peab olema ehitatud betoneeritud põhjaga ning ehitise tulemusena peab olema takistatud reovee pääs põhjavette. Soovitatavalt tuleks teha sõnnikuhoidlad katusega, et takistada sademete ligipääsu hoidlasse.

Uurimustöö tulemusena leiti, et mitte üheski uuritud tallis polnud ventilatsioon piisav. Töö autori arvates tasuks kasutada ventilatsioonikorstendes automaatikaga juhitavaid ventilaatoreid tagamaks piisavat õhuvahetust ruumides.

4 LAHENDUS KUDINA TALLI KONTEKSTIS

4.1 Tallihoone

Uurimustöö käigus tutvuti erinevate võimalike lahendustega ja selle tulemusena kujunes võimalik lahendusvariant, kus on arvestatud ka juurdeehituse võimalustega (joonis 4.1). Talli projekteeritavate ruumide ja sulgude mõõtmed määrati uurimustöö tulemusena. Lisaks konsulteeriti ning arvestati tellija soovidega. Tellija soovis, et talli projekteeriks sulud 20-le hobusele ning sööda-, allapanu-, tööriistaruum oleksid arvestatud varuga. Varu all on mõeldud, et iga päev ei peaks hoidlatest sööta ja allapanu tooma. Arvestuse aluseks on võetud nelja kuni viie päevane varu. Uurimustöö tulemusena arvutati, et koresöödaruumi pindala peaks olema 20,5 ruutmeetrit (edaspidi m2), jõusöödaruum 9,75 m2, allapanuruum 9,75 m2, pesuruum 9,72 m2, kuivatusruum 10,44 m2 ning sadula ja rakmeteruum 20,34 m2. Antud variandi puhul on sulu laiuseks 3,56 meetrit ja sügavuseks 2,98 meetrit. Keskmine teeninduskäik on laiusega 2,85 meetrit.

Sulgude vahepiirded on teisaldatavad. On arvestatud sellega, et sulgusid saab liita, et vajadusel teha üks suur sulg (nt ravisuluks) ligikaudse pindalaga 21,2 m2. Sulgude vahepiirded on mõeldud konstruktsioonilt sellised, et kahjustatud laudise saab välja vahetada.

Joonis 4.1. Joonis

Hobu

setalliruumidepaigutuse skeem

4.2 Konstruktiivsed lahendusvariandid

4.2.1 Seinad

Uuringu käigus selgus, et erinevate tallide seinad olid ehitatud betoonõõnesplokist, puidust, keramsiitplokist, paekivist ja silikaltsiitpaneelidest. Uurimustöös märgiti ära, et kõik välisseinad olid kivist. Kivimaterjalil on suurem löögikindlus kui on puidul või keramsiitplokkidel. Betoonist plokkidele teeb hobuse kabjalöök vähem kahju kui puidule (joonis 4.2).

Joonis 4.2. Hobuse kabjalöögist tekkinud kahjustused puidul (Wachenfelt, H., Nilsson, C., Ventorp, M. 2013)

Seinakonstruktsioonina välistati puidust, keramsiitplokkidest, paekivist sein ja silikaltsiitpaneelid. Keramsiitplokk ei sobinud, sest ei ole väga vastupidav hobuse kabja löögitugevusele (joonis 4.3). Paekivist seina puhul on liiga suur töömaht kui ka materjali kulu. Silikaltsiitpaneelid jäid valikust välja, sest neid enam ei toodeta.

Joonis 4.3 Fibo plokkidel löögi kahjustused (Ecu Tallid OÜ)

Puidust ehitamine on lihtne, kuna puitu on kerge töödelda. Puit võrreldes betooniga on kergem. Tuleohutuse seisukohalt on betoon kestvam kui puit, betoonil on suurem löögikindlus kui on puidul, betoonil on kordades pikem eluiga võrreldes puiduga.

Töö autori arvates tasub välisseinad ehitada betoonõõnesplokkidest, mis on väljast soojustatud ja viimistletud välisseintes võib kasutada ka soojustatud betoonelemente.

4.2.2 Katus

Uurimustöö tulemusena selgus, et enim kasutati tallide katuse kattematerjalina eterniiti (asbestiga ja asbestivaba).

Projekteeritava talli katuslagi soojustatakse, hoidmaks ruumis ühtlasemat temperatuuri.

Materjalide loetelu katuse konstruktsioonis seest välja poole (joonis 4.4):  tsementkiudplaat  distantsliist 32x100mm prussidel tuulutuse tagamiseks  hingav aluskate  abiprussid 50x50 tuuletõkke kinnitamiseks ja tuulutuseks  tuuletõke 25mm

 mineraalvill prusside vahel 125mm  prussid 75x200, sammuga 1200mm  aurutõke  roov 50x100 mm, sammuga 600mm  voodrilaud paksusega 20 mm

Joonis 4.4. Katuse soojustuse skeem

Hoone katuse kattematerjalina kasutatakse kiudtsementplaate, mille alla on paigaldatud aluskattekile, roovi materjalina kasutatakse puitu.

Uurimustöö tulemusena võeti antud hoone sildamiseks 2 erinevat võimalust:  toolvärgiga lahendus ehk post-tala süsteem  fermiga lahendus

Sildeava laius on 9 m, katusekaldeks on 300, katusetüübiks on viilkatus, mille mõlemad tahud on võrdse kalde ja pikkusega. Mõlema lahenduse puhul kasutati sildamiseks puitu ja muutumatu tegurina on võeti katuse kandekonstruktsiooni sammuks 1200 mm. Leidmaks kumba lahendus kasutada Kudina tallihoone projekteerimiseks, koostati vajalikud konstruktsioonide tugevusarvutused. Võeti arvesse üks moodul , mille laiuseks on 3,6 meetrit. Konstruktsiooni valikul arvutati moodulile vajalik puitmaterjali kogus ja ligikaudne ühe kuupmeetri puidu hind.

Toolvärgiga lahenduse puhul kasutati sarikal puitu 75x200 mm (tugevusega minimaalselt C18). Ülejäänud puit, mida konstruktsioonis kasutati on tugevusega vähemalt C18 ja ristlõikega 50x150 mm (tabel 4.1). Fermi ja post-tala süsteemi puit-puiduga kinnitused tehti poltidega ja arvutati kannasõlme kinnitused poltliidetena.

Tabel 4.1. Toolvärgiga lahenduse 3,6 meetrise osa puidu vajadus Positsioon Ristlõige (mm) Pikkus (jm) Maht (m3) A 1 2 3 Ülemine vöö 75x200 48 0,72 Alumine vöö 50x150 52,8 0,522 Alumine vöö 75x150 16,8 0,189 Venitus, nr.8 50x150 13,2 0,1 Pärlin 50x150 10,8 0,081 jäikusvardad 50x150 24 0,18 Kokku: 1,792

Fermiga lahenduse puhul kasutati ülemises vöös puitu 50x200 mm ja ülejäänud konstruktsioonis 50x150 mm. Monoliitpuit on tugevusega C18, kinnitused on poltliited. Kasutatakse monoliitpuitu tugevusega C18, kuna ehitamine tugevussorteeritud puidust on kallim ja saekaatrites müüdav saematerjal kandekonstruktsioonile on tugevusega vähemalt C18. Fermile kuluv puidu kogus on näha tabelis 4.2.

Tabel 4.2. Fermidega lahendusele kuluv puitmaterjal 3,6 meetrisel osal Positsioon Ristlõige (mm) Pikkus (jm) Maht (m3) A 1 2 3 Ülemine vöö 50x200 48 0,72 Alumine vöö 50x150 69,6 0,522 Jäikusvardad 50x150 23,2 0,174 Kokku: 1,416

Puidu tihumeetri hinnaks arvutustel võeti 160 eurot (OÜ Invester). Arvutuste tulemusena saadi, et post-tala lahendusel kulub 3,6 meetri laiuse osa kandekonstruktsiooniks 1,603 m3 saematerjali. Tihumeetri hinnast tulenevalt saadi, et post-tala lahenduse hind oleks ligikaudselt 1,792·160=296,72 €. Fermiga sildamise puhul kulus puitu 1,416 m3 ja hinnaks kujunes 226,56 €.

Materjali maksumuse seisukohalt on fermiga lahendus odavam. Fermiga lahenduse puhul tuleb teha täiendav kulutus sulgudevaheliste postide ühendamiseks ja jäigastamiseks, post- tala (toolvärgiga) lahenduse puhul on see juba tehtud. Post-tala lahenduse eeliseks on see, et katuse kandekonstruktsiooni saab püstitada ilma erilist tehnikat kasutamata, praktiliselt ilma tehnikata. Lisaks sellele on laetala juba tellinguks, kust ulatub ülemist osa edasi

ehitada. Fermide paigaldamiseks on vaja tõstmistehnikat. Samuti on vaja tellinguid või tõstukeid soojustuse ja roovi paigaldamiseks. Töö autori arvates tasuks kasutada toolvärgiga lahendust, sest sellisel juhul ei tule teha sulgude vaheliste postide jäigastamiseks täiendavaid kulutusi ja samuti pole vaja kasutada palju masinaid, mis samamoodi tõstavad ehitusmaksumust. Lisaks sellele on järgnevate ehitusetappide tööd lihtsamad ja odavamad.

4.2.3 Põrand

Põrandad valmistatakse sulgude osas betoonist ja teeninduskäik võidakse teha betoonist kõnniteekividest. Eelkõige ehitatakse põrandad betoonist, mille paksus on 100 mm ja mille all on soojustusmaterjali vahtpolüstürooli 100 mm.

Rahiveresse Kudina tallikompleksi projekteeritav põrand tehakse täies ulatuses terasvõrguga armeerituna ja betoneeritakse, kuna siis saab töö teostada kiiremini ja majanduslikult on see töö tellijale kasumlikum.

4.3 Avatäited

Talli tõstand väravatena kasutatakse soojustatud tõstanduksi, vältimaks soojakadusid (joonis 4.1). Akende pind arvestatakse vähemalt 1/20 põranda pinnast, tagamaks hobustele piisavat loomuliku valgust ja hoidmaks päevasel ajal elektrit kokku loomuliku valguse kasutamise näol. Hobuse koht on arvestuslikku põrandapinnaga 16,2 m2. Sellest tulenevalt peaks olema sulus akna pindala minimaalselt 0,81 m2. Sulgude väravad tuleb arvestada ava laiusega 1,5 meetrit.

4.4 Ventilatsioon

Tallis peaks õhuniiskus jääma 50-65% juurde. Töö autor leidis, et parim lahendus oleks kasutada loomulikku ventilatsiooni ja väljatõmbeks ventilatsioonikorstnaid. Tema arvetes tasuks ventilatsioonikorstendesse paigaldada lisaks elektrimootoriga ventilaatorid, mida on võimalik vajaduse korral kasutada. Ventilaatoritega sunnitakse õhk liikuma ja selle tulemusena vahetuks ruumis õhk kiiremini tagades piisava õhuvahetuskordsuse. Ruumides

mõõdetakse õhuniiskust ja süsihappegaasi sisaldust ning vastavalt saadud näitudele rakendatakse õhu liigutamiseks automaatselt ventilaatoreid. Projekteerimisel tuleb arvestada, et siseneva õhu avade ristlõige oleks 2-3 korda suurem väljatõmbeavadest ja õhuvahetus peaks olema minimaalselt 100 m3/h.

5 KONSTRUKTSIOONIARVUTUSED

5.1 Koormusarvutused

5.1.1 Lumekoormus

Lumekoormuse määramiseks on vaja teada hoone asukohta, milleks antud juhul on Rahivere küla, Palamuse vald , Jõgeva maakond. Rahiveres on maapinnal lumekoormuse 2 normväärtus Sk=1,25 kN/m (EVS-EN 1991-1-3:2006:51). Lumekoormuse arvutamisel on kasutatud standardit EVS-EN 1991-1-3:2006 ja Tiit Masso Ehituskonstruktori käsiraamatut .

Katuse lumekoormuse normsuuruse määramine:

S = μi * Sk , (5.1) kus

μi - lumekoormuse kujutegur; Sk - lumekoormuse normsuurus maapinnal.

Katuse normatiivse lumekoormuse arvutus: 2 S=µ1·Sk=0,8·1,25=1 kN/m

Katuse lumekoormuse määramine:

Sd=S·cos, (5.2) Kus S- lumekoormuse normsuurus; - katuse kaldenurk.

Hoonel on kahekaldeline viilkatus, mille mõlemad tahud on sama nurga all ja kalded on ühe- pikkused. Katuse kalle on =30. Lume allalibisemine ei ole takistatud.

Sellest lähtuvalt saadakse lumekoormuse kujutegur 1= 0,8 (Eesti standardi /EVS-EN 1991-1-3:2006:20)

Katuse lumekoormuse arvutus: 2 Sd=S·cos=1·cos30 =0,87 kN/m

5.1.2 Tuulekoormus

Tuulekoormuste arvutamisel on lähtutud standardist EVS-EN 1991-1-4:2007. Tuulekoormuse arvutamisel tuleb arvestada katuse kaldega, maastikutüübiga ja hoone kõrgusega ning tuulte mõjumise suundadega. Hoone asukohaks on Rahivere küla, millele vastab II maastikutüüp.

Hoonel on kahekaldeline viilkatuse, mille katusekaldeks on 30 kraadi mõlemal viilul. Rahiveresse projekteeritava talli puhul on leitud tuule mõjumise suund risti katuseharjaga.

Hoone ligikaudne kõrgus on : z =h= 7 m e=b või 2h, kumb on väiksem , kus b- hoone pikkus; 2h- kahekordne hoone kõrgus.

Leiti vastavad väärtused: b=54 m 2h= 14m Kuna 2h on väiksem kui b, siis sellest tulenevalt saadi, et e=14

Välispindadele mõjuv tuulerõhk leitakse valemiga: we q p() z e C pe , (5.3) kus

Cpe – välisõhu rõhutegur; ze – välisõhu arvutuskõrgus; qp(ze) – tippkiirusrõhk.

Tippkiirusrõhk määratakse valemiga: qp C e() z q b , (5.4) kus

Ce(z) – ekspositsioonitegur erinevate maastikutüüpide puhul;

2 qb – keskmine tuule baaskiirusrõhk ( Eestis qp = 276 N/m ).

Arvutati keskmine tuule baaskiirusrõhk arvestades hoone kõrgust: 2 qp= Ce(z)∙ qb =2,1∙276=579,6N/m

Arvutati erinevate tsoonide väärtused, kui tuule mõjumise suund θ=00

F tsooni pikkus: e/4=14/4=3,5 m G tsooni pikkus: b-2·(e/4)=54-2·3,5=47 m F, J ja G tsooni laius: e/10=14/10= 1,4 m H ja I tsooni laius: d/2-e/10=9,5/2-14/10= 3,35 m

Tuulekoormus tsoonis H: 2 wH= qp(ze) ∙ CpeH =579,6 ∙0,4=231,84 N/m Tuulekoormus tsoonides G ja F: 2 wG,F= qp(ze) ∙ CpeG,F =579,6 ∙0,7= 405,72 N/m

Kuna F ja G tsoonides on tuulekoormused samad ja väärtused suuremad kui on H tsoonis, et tehakse arvutused F tsooni järgi. Arvutuslik tuulekoormus katusele kui θ=00: 2 2 wd= wF ∙ γG =405,72∙ 1,5=608,58 N/m =0,61 kN/m

Arvutati erinevate tsoonide väärtused, kui tuule mõjumise suund θ=900

F tsooni pikkus: e/4=14/4=3,5 m G tsooni pikkus: b-2·(e/4)=9,5-2·3,5=2,5 m F ja G tsooni laius: e/10=14/10= 1,4 m H tsooni laius: e/2=14/2= 7 m I tsooni laius: d-e/2=54-7=47 m

Tuulekoormus tsoonis H: 2 wH= qp(ze) ∙ CpeH =579,6 ∙-0,8=-463,68 N/m Tuulekoormus tsoonis G: 2 WG= qp(ze) ∙ CpeG =579,6 ∙-1,4=-811,44 N/m

Tuulekoormus tsoonis F: 2 WF= qp(ze) ∙ CpeF =579,6 ∙-1,1=-637,56 N/m Tuulekoormus tsoonis I: 2 WI= qp(ze) ∙ CpeI =579,6 ∙-0,5=-289,8 N/m

Kuna G tsoonis on tuule tõmbeline jõud kõige suurem, siis arvutused tehakse G tsooni järgi. Arvutuslik tuulekoormus katusele kui θ=900: 2 2 wd= wG ∙ γG =-811,44∙ 1,5=-1217,16 N/m =-1,22 kN/m

5.1.3 Koormuskombinatsiooni arvutused

Kandepiirseisundi koormuskombinatsiooni arvutus:

∑ϒG,j Gk,j"+"ϒpP"+"ϒQ,1 Qk,1"+"∑ϒQ,i Ψ0,i Qk,i= a) 1,2·0,476+1,5·1,25 +(1,5·0,6·0,276+1,5·0·0,375) =2,69 kN/m2; b) 1,2·0,476+1,5·0,276 +(1,5·0,5·1,25+1,5 ·0·0,375) =1,92 kN/m2; c) 1,2·0,476+1,5·0,375+(1,5·0,5·1,25+1,5·0,6·0,276)=2,32 kN/m2 (Masso 2010: 180- 181).

Kasutuspiirseisundi koormuskombinatsiooni arvutus:

∑Gk,j"+"P"+" Ψ1,1Qk,1 "+"∑Ψ2,iQk,i = a) 0,476+0,2·1,25+(0,6·0,276+0·1)=0,89 kN/m2; b) 0,476+0,2·0,276+(0,5·1,25+0·1)=1,17 kN/m2 (Masso 2010: 180-181).

Kandepiirseisundi koormuskombinatsiooni väärtus on suurem kui kasutuspiirseisundis, sellest lähtuvalt tehakse arvutused kandepiirseisundi väärtuse 2,69 kN/m2 järgi.

5.1.4 Omakaalukoormused katusel

Omakaalukoormuste arvutamisel on kasutatud Tiit Masso Ehituskonstruktori käsiraamatud ja EVS-EN 1991-1-1:2002.

Arvutuslik kiudtsementplaadi „Balti laine“ omakaal: gd ,katusekate= γg ·gk ,katusekate , (5.5) kus

γg- alaliskoormuse osavarutegur; gk ,katusekate-kiudtsementplaadi ruutmeetri kaal. 2 gd ,katusekate= 1,2·0,17=0,2 kN/m

Arvutati puidust distantsliistu 32x100 (C18) omakaal: gd.liist=1,2·gpuit·b·h·1/Sliist, (5.6) kus gpuit- puidu C18 erikaal; b- distantsliistu laius; h- distantsliistu kõrgus;

Sliist- distantsliistu samm. 2 gd.liist=1,2·(3,8·0,1·0,032·1/1,2)=0,012 kN/m

Arvutuslik roovituse 50x100 (C18) omakaal: g = γg ∙ gpuit ∙ b ∙ h / s , (5.7) d,roov ,50x100 roov kus

γg- alaliskoormuse osavarutegur ; gpuit- puidu C18 erikaal; b- roovi laius; h- roovi kõrgus; sroov- roovi samm. g =1,2·(3,8·0,1·0,05/0,75)=0,03kN/m² d,roov,50x100

Arvutuslik abiprusside 50x50 (C18) omakaal: g = γg ∙ gpuit ∙ b ∙ h / s , (5.8) d,roov ,50x50 roov kus

γg- alaliskoormuse osavarutegur ; gpuit- puidu C18 erikaal; b- prussi laius; h- prussi kõrgus;

sroov- prussi samm.

Kuna abiprussid on kahel pool sarikat või fermi ülemist vööd, siis võetakse sammuks 1200 mm ja arvestatakse abiprusside arvutuslik omakaal topelt. g =2·1,2·(3,8·0,05·0,05/1,2)=0,02kN/m² d,roov,50x50

Tuuletõkke Isover RKL-31 EJ Facade omakaalu arvutus: gd.tuuletõke=1,2·gtuuletõke·h, (5.9) kus gtuuletõke- tuuletõkkeplaadi erikaal; h- plaadi paksus. 2 gd.tuuletõke=1,2·1·0,025=0,03 kN/m

Katuse soojustusmaterjali omakaalu arvutus: gd.soojustus=1,2·gvill·b·h·1/Ssoojustus, (5.10) kus gvill- soojustusmaterjali erikaal; b- soojustusmaterjali laius; h- soojustusmaterjali paksus;

Ssoojustus- konstruktsiooni samm kuhu paigaldatakse soojustusmaterjal. 2 gd.soojustus=1,2·(1·1,2·0,125·1/1,2)=0,15 kN/m

Arvutuslik roovituse 50x100 (C18) omakaal (voodrilaudade kinnituseks): g = γg ∙ gpuit ∙ b ∙ h / s , (5.11) d,roov , abi,50x100 roov kus

γg- alaliskoormuse osavarutegur ; gpuit- puidu C18 erikaal; b- roovi laius; h- roovi kõrgus; sroov- roovi samm g =1,2·(3,8·0,1·0,05/0,6)=0,038kN/m² d,roov,abi,50x100

Sisevoodrilaua 20x110 omakaalu arvutus: gd.vooder=1,2·gpuit·h, (5.12) kus gpuit- puidu C18 erikaal; h- laua paksus. 2 gd.vooder=1,2·3,8·0,02=0,091 kN/m

Sarikale mõjuv arvutuslik omakaal: g d,sarikas= g +g + g +g + g + g + d,katusekate d,roov,50x100 d,liist d,roov,50x50 d,tuuletõke d,soojustus g + g = 0,2+0,03+0,012+0,02+0,03+0,15+0,038+0,091=0,571 d,roov,abi,50x100 d,vooder kN/m2.

5.2 Roovi ristlõike arvutused

Katusekatteks on kiudtsementplaat “Balti Laine”. Kiudtsementplaadi kaal on 11kg (Bestor Grupp AS). Puitroovi C18 ristlõikeks on 50x100 mm, sammuks 750 mm. Katuse kandevkonstruktsiooni samm on 1200 mm. Roovide ristlõike arvutusel kasutati EVS-EN 1995-1-1/NA:2007+A1:2008/NA:2009 ja Tiit Masso Ehituskonstruktori käsiraamatut.

Arvutati roovi vildakapaindele, vildakpainde puhul peavad olema täidetud järgmised tingimused:

훿푚,푦,푑 훿푚,푧,푑 푘푚 + ≤ 1 (5.13) 푓푚,푦,푑 푓푚,푧,푑

훿푚,푦,푑 훿푚,푧,푑 + 푘푚 ≤ 1 (5.14) 푓푚,푦,푑 푓푚,푧,푑 Kus

훿푚,푦,푑-Paindepinged y-telje suhtes;

훿푚,푧,푑-Paindepinged z-telje suhtes;

푓푚,푦,푑-Paindetugevus y-telje suhtes;

푓푚,푧,푑-Paindetugevus z-telje suhtes;

푘푚,-tegur, mis arvestab materjalide mittehomogeensust ja pingete muutumist.

Arvutati paindetugevus:

150 ( )0,2 푘 = 푚𝑖푛 { ℎ } = 1,25, (5.15) ℎ 1,3

Kus

Kh- tegur, mis suurendab tugevust kui kõrgus paindele on väiksem kui 150 mm monoliitpuiduga; h- roovituse kõrgus paindel.

Arvutusliku paindetugevuse määramine: fm,d= fm,y,d= fm,z,d

f mk  kmod  kh f md  , (5.16)  M Kus fmk - normatiivne paindetugevus; kmod - koormuse kestuse ja konstruktsiooni niiskuse mõju arvestav tugevusparameetri modifikatsioonitegur;  M - materjali osavarutegur.

Arvutuslik paindetugevus: 18 0,81,25 f   13,85 N/mm2 md 1,3 Koormuskombinatsioonide arvutused vastavate telgede suhtes: g  s (g  cos  cos 2   S   w ) z,d roov d ,katus d 0 d (5.17) g y,d  sroov(g d ,katus sin  sin  cos  Sd ) Kus sroov- roovi saam; gd,katus - arvutuslik tsementkiudplaadi ja roovi kaal; α- katusekalde nurk;

Sd- arvutuslik lumekoormus;

Ψ0- muutuvate koormuste kombinatsioonitegurid; wd- arvutuslik tuulekoormus katusele.

Koormuskombinatsiooni arvutus: g  0,75 (0,23 cos30 1,3 cos 2 30  0,6 0,61)  1,16kN/ m z,d    g y,d  0,75 (0,23sin 30  sin 30  cos30 1,3)  0,51kN/ m

Painde- ja vastupanumomentide arvutused:

2 2 M y  0,083 g y,d l  0,083 0,511,2  0,061kN  m 2 2 M z  0,083 g z,d l  0,0831,16 1,2  0,14kN  m b  h 2 0,1 0,052 W    0,42 104 m3 y 6 6 h b 2 0,05 0,12 W    0,83104 m3 z 6 6

Leiti telgede paindepinged: M 0,061   y   1452,38kN / m2 m, y,d W 0,42 104 y M 0,14 z 2  m,z,d   4  1686,75kN / m Wz 0,8310

Kontrolliti tingimustele vastavust:   k  m,y,d  m,z,d  1 m f f m, y,d m,z,d 1452,38 1686,75 0,7    0,20  1 13850 13850   k  m,z,d  m, y,d  1 m f f m,z,d m,y,d 1686,75 1452,38 0,7    0,19  1 13850 13850 Kontroll korras.

Arvutati välja roovi kiivet, mis peab rahuldama järgmist tingimust:  m,z,d  1, (5.18) f m,d  kcrit Kus

Ϭm,z,d- arvutuslik paindepinge; fm,d- arvutuslik paindetugevuse arvväärtus; kcrit- kiivetegur.

Leiti kriitiline paindepinge okaspuidust ristkülikulise ristlõike korral: 0,78 ∙ 푏2 0,78 ∙ 1002 훿푚,푐푟𝑖푡 ∙ 퐸0,05= ∙ 6000 = 780 ℎ ∙ 푙푒푓 50 ∙ 1200 Suhtelise saleduse arvutamine:

푓푚,푘 18 휆푟푒푙,푚 = √ = √ = 0,152 훿푚,푐푟𝑖푡 780

Arvutati, et suhteline saledus on 0,152, kuna see on väiksem kui 0,75, saadi et kiivetegur on 1. Kontrolliti tingimuse täitmist:

1685,75 = 0,12 ≤ 1 Kiive oht puudub ristlõikel 50x100 mm. 13,85∙103∙1

Roov mõõtmetega 50x100 sobib konstruktsioonis kasutamiseks. Roovidena võib kasutada puitmaterjali tugevusega C18.

5.3 Toolvärgiga katusekonstruktsiooni ehk post- tala süsteem

5.3.1 Sarika arvutused ja tingimustele vastavus

Kasutatakse puitu 75x200 (tugevusega C18). Lisas 2 on näha toolvärgiga lahenduse arvutusskeem, lisas 3 on N-epüür ja lisas 4 on tood M-epüüri väärtused. Arvutusel kasutati EVS-EN 1995-1-1/NA:2007+A1:2008/NA:2009 ja Tiit Masso Ehituskonstruktori käsiraamatut.

Ülemise vöö ristlõike leidmisel peab olema täidetud tingimus: 2 б б ( 푚,푑 ) + 푐,0,푑 ≤ 1, (5.19) 푘푐푟𝑖푡∙푓푚,푑 푘푐,푦∙푓푐,0,푑 Kus

Ϭm,d- arvutuslik paindepinge; fm,d- arvutuslik paindetugevuse arvväärtus;

kcrit-kiivetegur;

Ϭm,0,d- arvutuslik paindepinge pikikiudu; fc,0,d- pikikiudu arvutuslik survetugevus; kc,y -nõtketegur y-telje suhtes.

Arvutati välja ülemise vöö kiivet, mis peab rahuldama järgmist tingimust:  m,y,d  1, (5.20) f m,d  kcrit Kus

Ϭm,y,d- arvutuslik paindepinge; fm,d- arvutuslik paindetugevuse arvväärtus; kcrit-kiivetegur.

Leiti kriitiline paindepinge okaspuidust ristkülikulise ristlõike korral:

0,78∙푏2 훿푚,푐푟𝑖푡 ∙ 퐸0,05, (5.21) ℎ∙푙푒푓 Kus lef- nõtkepikkus; h- puit tala kõrgus; b- puit tala laius;

E0,05- elastsusmoodul.

2 2 0,78∙푏 0,78∙75 2 훿푚,푐푟𝑖푡 ∙ 퐸0,05= ∙ 6000 = 36,77 N/mm ℎ∙푙푒푓 200∙3580

Suhtelise saleduse arvutamine:

푓푚,푘 18 휆푟푒푙,푚 = √ = √ = 0,7 훿푚,푐푟𝑖푡 36,77

Kuna suhteline saledus on väiksem kui 0,75, siis kiivetegur 1.

kcrit=1,56-0,75·λrel,m=1,56-0,75·0,77=0,98

18 0,81,3 f   14,4·103 kN/m2 m,d 1,3

2 2 M y  q l /8  2,69 3,58 /8  4,31kN  m b  h 2 0,075 0,22 W    5104 m3 y 6 6

M y 4,31 2  m,y,d   4  8620kN/ m Wy 510

F 4,8103   c,0,d   320kN / m2 c,0,d A 75 200

2 ( 8620 ) + 320 = 0,38 ≤ 1, 1·14400 1∙14400

Kontrolliti tingimuse täitmist kiivel:

320 = 0,02 ≤ 1 Kiive oht puudub ristlõikel 75x200 mm. 14,4∙103∙1 Nõtke oht on roovistikuga 50x100 takistatud.

Toolvärgiga lahenduse puhul sobib ülemiseks vööks puit C18 ristlõikega 75x200 mm.

5.3.2 Jäikusvarda arvutused toolvärgil

Jäikusvarrastena kasutatakse puitmaterjali 50x150 mm , tugevusega C18.Kasutati programmi FTool leidmaks varrastes mõjuvaid koormusi. Kõige suurem survejõuga varras oli nr. 9, kus Fc,0,d= 10,3 kN ( vt lisa 8) . Arvutusel kasutati EVS-EN 1995-1- 1/NA:2007+A1:2008/NA:2009 ja Tiit Masso Ehituskonstruktori käsiraamatut.

Antud ristlõike puhul peab olema täidetud tingimus:

훿 푐,0,푑 ≤ 1, 푘푐,푦∙푓푐,0,푑

fc,0,k  kmod  kh 3 2 fc,0,d   18 0,81/1,3  11,07  10 kN/m  M

F 10300   c,0,d   1373kN/ m2 c,0,d A 50 150

Varda kontrollimine nõtkele y-telje suhtes: 1 푘 = 푐,푦 2 2 푘푦 + √푘 푦 − 휆 푟푒푙,푦 52

ℎ 150 𝑖푦 = = = 43,3 푚푚 √12 √12

푙푒푓 2160 휆푦 = = = 49,88 푚푚 𝑖푦 43,3 2 2 휋 ∙ 퐸0,05 휋 ∙ 6000 푁 휎푐,푐푟𝑖푡,푦 = 2 = 2 = 23,8 ⁄ 2 휆 푦 49,88 푚푚

푓푐,0,푘 18 휆푟푒푙,푦 = √ = √ = 0,87 휎푐,푐푟𝑖푡,푦 23,8

2 2 푘푦 = 0,5 ∙ [1 + 훽푐 ∙ (휆푟푒푙,푦 − 0,3) + 휆 푟푒푙,푦] = 0,5 ∙ [1 + 0,2 ∙ (0,87 − 0,3) + 0,87 ] = 0,91 1 푘푐,푦 = = 0,57 0,91 + √0,912 − 0,872 훿 1373 푐,0,푑 = = 0,22 ≤ 1 푘푐,푦∙푓푐,0,푑 0,57 ∙ 11070 Konstruktsioonis võib kasutada materjali 50x150mm, mille pikkus on 2,16 meetrit, antud pikkus ei nõtku läbi.

5.3.3 Poltide arvutus

Suurim jõud, mis katusele tekkis oli kannasõlmes Fc,0,d= 4,8 kN (lisa 3). Lähtuvalt sellest leitakse poltide arv ja läbimõõt konstruktsioonis. Konstruktsioonis kasutatakse polte M12

(tugevusklass 8.8), seibe M12, mille dseib=37mm ja s=3mm (Baltic Bolt OÜ). Arvutusel kasutati Tiit Masso Ehituskonstruktori käsiraamatut.

Normatiivsed muljumistugevused: 2 푓ℎ,0,푘 = 0,082(1 − 0,01푑)휌푘 = 0,082(1 − 0,01 ∙ 12) ∙ 350 = 25,26 푁⁄푚푚

푘90 = 1,35 + 0,015 ∙ 푑 = 1,35 + 0,015 ∙ 12 = 1,53 푓 25,26 ℎ,0,푘 ⁄ 2 푓ℎ,30,푘 = 2 2 = 2 2 = 22,3 푁 푚푚 푘90 ∙ 푠𝑖푛 훼 + 푐표푠 훼 1,53 ∙ 푠𝑖푛 30 + 푐표푠 30

Paindemomendi normväärtus ümarterasest poldi puhul: 2,6 2,6 푀푦,푑 = 0,3 ∙ 푓푢,푘 ∙ 푑 /훾푚 = 0,3 ∙ 800 ∙ 12 /1,1 = 139537 N·mm 25,26 · 0,8 푓 = = 15,54 푁⁄푚푚2 ℎ,2,푑 1,3 53

22,3 · 0,8 푓 = = 13,72 푁⁄푚푚2 ℎ,1,푑 1,3 푓 13,72 훽 = ℎ,1,푑 = = 0,88 푓ℎ,2,푑 15,54

Arvutati ja leiti minimaalne kahelõikelise puit-puiduga liite arvutuskandevõime:

푅푑,1 = 푓ℎ,1,푑 ∙ 푡1 ∙ 푑

푅푑,2 = 0,5 ∙ 푓ℎ,1,푑 ∙ 푡2 ∙ 푑 ∙ 훽

푓 ∙ 푡 ∙ 푑 4훽(2 + 훽)푀 ℎ,1,푑 1 ( ) 푦,푑 푅푑,3 = 1,05 [√2훽 1 + 훽 + 2 − 훽] 2 + 훽 푓ℎ,1,푑 ∙ 푑 ∙ 푡 1

2 ∙ 훽 푅 = 1,15√ √2 ∙ 푀 ∙ 푓 ∙ 푑 푑,4 1 + 훽 푦,푑 ℎ,1,푑

푅푑,1 = 13,72 ∙ 50 ∙ 12 = 8232 푁

푅푑,2 = 0,5 ∙ 13,72 ∙ 75 ∙ 12 ∙ 0,88 = 5433,12 푁

13,72 ∙ 50 ∙ 12 4 · 0,88(2 + 0,88) ∙ 139537 푅 = 1,05 [√2 · 0,88(1 + 0,88) + − 0,88] 푑,3 2 + 0,88 13,72 ∙ 12 ∙ 502

== 5153,15

2 ∙ 0,88 푅 = 1,15√ √2 ∙ 139537 ∙ 13,72 ∙ 12 = 7542,28 푁 푑,4 1 + 0,88

Minimaalseim arvutuskandevõime liite puhul on Rd,3=5135,15N. Arvutati poltide vajadus:

퐹푐,표,푑 4800 푛 = = = 0,47 ≈ 2 푝표푙푡𝑖 2 · 푅푑,3 2 · 5135,15

Arvutati poltide minimaalsed vahekaugused ülemisel vööl:

푎1 = (4 + |푐표푠훼|) ∙ 푑 = (4 + |푐표푠30|) ∙ 12 = 58,4 푚푚 ≈ 60 푚푚

푎2 = 4 ∙ 푑 = 4 ∙ 12 = 48 푚푚

푎3,푐 = 4 ∙ 푑 = 4 ∙ 12 = 48 푚푚

푎4,푡 = 푎4,푐 = 3 ∙ 푑 = 3 ∙ 12 = 36 푚푚

Arvutati poltide minimaalsed vahekaugused venitusel (vardad 1 ja 4):

푎1 = (4 + |푐표푠훼|) ∙ 푑 = (4 + |푐표푠0|) ∙ 12 = 60 푚푚

푎2 = 4 ∙ 푑 = 4 ∙ 12 = 48 푚푚

푎3,푐 = 4 ∙ 푑 = 4 ∙ 12 = 48 푚푚

푎4,푡 = 푎4,푐 = 3 ∙ 푑 = 3 ∙ 12 = 36 푚푚

Kontroll nõrgestatud ristlõike puhul:

Fc,0,d 4800 2  c,0,d    0,36N / mm Anet (200  213)  75

푘푚표푑 ∙ 푓푐,0,푘 0,8 ∙ 18 2 푓푐,0,푑 = = = 11,08 푁⁄푚푚 훾푚 1,3 훿 0,36 푐,0,푑 = = 0,033 ≤ 1 푓푐,0,푑 11,08 Kandevõime säilib puuraukudest tingitud nõrgestatud ristlõike korral. Kannasõlmes tuleb kasutada 2 polti M12, tugevusklassiga 8.8.

5.4 Fermiga katusekonstruktsiooni süsteem

5.4.1 Ülemise vöö tugevusarvutused ja tingimustele vastavus

Fermiga lahenduse puhul arvutati ülemise vöö, diagonaalide ja alumise vöö vastupidavust sõltuvalt silletest ja koormustest. Arvutuskäigud ja kasutatavad valemid on samasugused nagu toolvärgiga lahenduse puhul. Lisas 5 on näha arvutusskeem. Lisas 6 on näha N-epüür ja lisas 7 M-epüür. Kogu kasutatav puitmaterjal on tugevusega C18. Ülemise vöö ristlõige on 50x200, alumise vöö materjal 50x150 ning diagonaalideks on 50x150. Arvutusel kasutati EVS-EN 1995-1-1/NA:2007+A1:2008/NA:2009 ja Tiit Masso Ehituskonstruktori käsiraamatut.

Kasutatakse puitu 50x200 (tugevusega C18). 2 б б ( 푚,푑 ) + 푐,0,푑 ≤ 1, (5.22) 푘푐푟𝑖푡∙푓푚,푑 푘푐,푦∙푓푐,0,푑 Kus

Ϭm,d- arvutuslik paindepinge; fm,d- arvutuslik paindetugevuse arvväärtus; kcrit-kiivetegur;

Ϭm,0,d- arvutuslik paindepinge pikikiudu; fc,0,d- pikikiudu arvutuslik survetugevus; kc,y -nõtketegur y-telje suhtes.

Arvutati välja ülemise vöö kiivet, mis peab rahuldama järgmist tingimust:  m,y,d  1, (5.23) f m,d  kcrit Kus

Ϭm,y,d- arvutuslik paindepinge; fm,d- arvutuslik paindetugevuse arvväärtus; kcrit-kiivetegur.

Leiti kriitiline paindepinge okaspuidust ristkülikulise ristlõike korral:

0,78∙푏2 훿푚,푐푟𝑖푡 ∙ 퐸0,05, (5.24) ℎ∙푙푒푓 Kus lef- nõtkepikkus; h- puit tala kõrgus: b- puit tala laius.

E0,05- elastsusmoodul

2 2 0,78∙푏 0,78∙50 2 훿푚,푐푟𝑖푡 ∙ 퐸0,05= ∙ 6000 = 22,0 N/mm ℎ∙푙푒푓 200∙2660

Suhtelise saleduse arvutamine:

푓푚,푘 18 휆푟푒푙,푚 = √ = √ = 0,905 훿푚,푐푟𝑖푡 22 Arvutati, et suhteline saledus on 0,905, kuna see on väiksem kui 1,4 ja suurem kui 0,75, siis tuleb kiivetegur arvutada.

kcrit=1,56-0,75·λrel,m=1,56-0,75·0,905=0,88

18 0,81,3 f   14,4·103 kN/m2 m,d 1,3

2 2 M y  q l /8  2,69  2,66 /8  2,38kN  m b  h 2 0,075 0,22 W    5104 m3 y 6 6

M y 2,38 2  m,y,d   4  4760kN / m Wy 510

F 29,4103   c,0,d   2940kN / m2 c,0,d A 50  200

2 ( 4760 ) + 2940 = 0,35 ≤ 1, 0,88·14400 1∙14400 Kontrolliti tingimuse täitmist kiivel:

2940 = 0,23 ≤ 1 Kiive oht puudub ristlõikel 50x200 mm. 14,4∙103∙0,88 Nõtke oht on roovistikuga 50x100 takistatud.

Fermi ülemiseks vööks sobib puit C18 ristlõikega 50x200 mm.

5.4.2 Jäikusvarda arvutused

Jäikusvarrastena kasutatakse puitmaterjali 50x150mm , tugevusega C18.Kasutati programmi FTool leidmaks varrastes mõjuvaid koormusi. Kõige suurem survejõuga varras oli nr. 3, kus Fc,0,d= 8 kN ( vt lisa 6). Arvutusel kasutati EVS-EN 1995-1- 1/NA:2007+A1:2008/NA:2009 ja Tiit Masso Ehituskonstruktori käsiraamatut.

Antud ristlõike puhul peab olema täidetud tingimus:

훿 푐,0,푑 ≤ 1, 푘푐,푦∙푓푐,0,푑

fc,0,k  kmod  kh 3 2 fc,0,d   18 0,81/1,3  11,07  10 kN/m  M

F 8000   c,0,d   1067kN/ m2 c,0,d A 50 150

Varda kontrollimine nõtkele y-telje suhtes: 1 푘 = 푐,푦 2 2 푘푦 + √푘 푦 − 휆 푟푒푙,푦

ℎ 150 𝑖푦 = = = 43,3 푚푚 √12 √12

푙푒푓 1550 휆푦 = = = 35,80 푚푚 𝑖푦 43,3 2 2 휋 ∙ 퐸0,05 휋 ∙ 6000 푁 휎푐,푐푟𝑖푡,푦 = 2 = 2 = 46,20 ⁄ 2 휆 푦 35,8 푚푚

푓푐,0,푘 18 휆푟푒푙,푦 = √ = √ = 0,62 휎푐,푐푟𝑖푡,푦 46,2

2 2 푘푦 = 0,5 ∙ [1 + 훽푐 ∙ (휆푟푒푙,푦 − 0,3) + 휆 푟푒푙,푦] = 0,5 ∙ [1 + 0,2 ∙ (0,62 − 0,3) + 0,62 ] = 0,72 1 푘푐,푦 = = 0,92 0,72 + √0,722 − 0,622 훿 1067 푐,0,푑 = = 0,10 ≤ 1 푘푐,푦∙푓푐,0,푑 0,92 ∙ 11070

Konstruktsioonis võib kasutada materjali 50x150mm, mille pikkus on 1,55 meetrit, antud pikkus ei nõtku läbi.

5.4.3 Poltide arvutus kannasõlmes

Fermi kannasõlme poltide arvutused tehakse alumise vöö tõmbejõu Ft,0,d= 23,8 kN (lisa 6) järgi, . Lähtuvalt sellest leitakse poltide arv ja läbimõõt konstruktsioonis. Konstruktsioonis kasutatakse polte M12 (tugevusklass 8.8), seibe M12, mille dseib=37mm ja s=3mm (Baltic Bolt OÜ). Arvutusel kasutati Tiit Masso Ehituskonstruktori käsiraamatut.

Normatiivsed muljumistugevused: 2 푓ℎ,0,푘 = 0,082(1 − 0,01푑)휌푘 = 0,082(1 − 0,01 ∙ 12) ∙ 350 = 25,26 푁⁄푚푚

Paindemomendi normväärtus ümarterasest poldi puhul: 2,6 2,6 푀푦,푑 = 0,3 ∙ 푓푢,푘 ∙ 푑 /훾푚 = 0,3 ∙ 800 ∙ 12 /1,1 = 139537 N·mm

25,26 · 0,8 푓 = = 15,54 푁⁄푚푚2 ℎ,2,푑 1,3 22,3 · 0,8 푓 = = 13,72 푁⁄푚푚2 ℎ,1,푑 1,3 푓 13,72 훽 = ℎ,1,푑 = = 0,88 푓ℎ,2,푑 15,54

Arvutati ja leiti minimaalne kahelõikelise puit-puiduga liite arvutuskandevõime:

푅푑,1 = 푓ℎ,1,푑 ∙ 푡1 ∙ 푑

푅푑,2 = 0,5 ∙ 푓ℎ,1,푑 ∙ 푡2 ∙ 푑 ∙ 훽

푓 ∙ 푡 ∙ 푑 4훽(2 + 훽)푀 ℎ,1,푑 1 ( ) 푦,푑 푅푑,3 = 1,05 [√2훽 1 + 훽 + 2 − 훽] 2 + 훽 푓ℎ,1,푑 ∙ 푑 ∙ 푡 1

2 ∙ 훽 푅 = 1,15√ √2 ∙ 푀 ∙ 푓 ∙ 푑 푑,4 1 + 훽 푦,푑 ℎ,1,푑

푅푑,1 = 13,72 ∙ 50 ∙ 12 = 8232 푁 푅푑,2 = 0,5 ∙ 13,72 ∙ 50 ∙ 12 ∙ 0,88 = 3622,1 푁

13,72 ∙ 50 ∙ 12 4 · 0,88(2 + 0,88) ∙ 139537 푅 = 1,05 [√2 · 0,88(1 + 0,88) + − 0,88] 푑,3 2 + 0,88 13,72 ∙ 12 ∙ 502

== 5153,15

2 ∙ 0,88 푅 = 1,15√ √2 ∙ 139537 ∙ 13,72 ∙ 12 = 7542,3 푁 푑,4 1 + 0,88

Minimaalseim arvutuskandevõime liite puhul on Rd,3=5135,2 N.

Arvutati poltide vajadus:

퐹푡,표,푑 23800 푛 = = = 3,29 ≈ 4 푝표푙푡𝑖 2 · 푅푑,3 2 · 3622,1

Arvutati poltide minimaalsed vahekaugused ülemisel vööl:

푎1 = (4 + |푐표푠훼|) ∙ 푑 = (4 + |푐표푠30|) ∙ 12 = 58,4 푚푚 ≈ 60 푚푚

푎2 = 4 ∙ 푑 = 4 ∙ 12 = 48 푚푚

푎3,푐 = 4 ∙ 푑 = 4 ∙ 12 = 48 푚푚

푎4,푡 = 푎4,푐 = 3 ∙ 푑 = 3 ∙ 12 = 36 푚푚

Arvutati poltide minimaalsed vahekaugused alumisel vööl (vardad 1 ja 4):

푎1 = (4 + |푐표푠훼|) ∙ 푑 = (4 + |푐표푠0|) ∙ 12 = 60 푚푚

푎2 = 4 ∙ 푑 = 4 ∙ 12 = 48 푚푚

푎3,푐 = 4 ∙ 푑 = 4 ∙ 12 = 48 푚푚

푎4,푡 = 푎4,푐 = 3 ∙ 푑 = 3 ∙ 12 = 36 푚푚

Kontroll nõrgestatud ristlõike puhul:

Fc,0,d 19100 2  c,0,d    2,17N / mm Anet (200  213) 50

푘푚표푑 ∙ 푓푐,0,푘 0,8 ∙ 18 2 푓푐,0,푑 = = = 11,08 푁⁄푚푚 훾푚 1,3 훿 2,17 푐,0,푑 = = 0,20 ≤ 1 푓푐,0,푑 11,08

Kandevõime säilib puuraukudest tingitud nõrgestatud ristlõike korral. Kannasõlmes tuleb kasutada 4 polti M12, tugevusklassiga 8.8.

5.4.4 Alumise vöö arvutused

Alumises vöös tekkis tõmbejõud Ft,0,d=23,8 kN (lisa 6). Tuleb kontrollida prussi 50x150 mm vastupidavust pikikiudu. Prussi tugevus on C18. An on prussi neto-ristlõige, kus on arvestatud augud maha. Alumise vöö kannasõlmes on kaks prussi ristlõikega 50x150 mm. Arvutusel kasutati EVS-EN 1995-1-1/NA:2007+A1:2008/NA:2009 ja Tiit Masso Ehituskonstruktori käsiraamatut.

Tingimus, millele peab pruss tõmbel pikikiudu vastama: 퐹 ⁄퐴 푡,0,푑 푛 ≤ 1 푓푡,0,푑 Kuna kannasõlmes leiti, et on vaja 4 polti seega alumise vöö miinimum poltide arvu vajadusest tuleb kõrgusest arvestada maha kaks auku.

2 An=50·(150-2·13)=6200 mm

푓푡,0,푘 ∙ 푘ℎ ∙ 푘푚표푑 11 ∙ 1 ∙ 0,8 2 푓푡,0,푑 = = = 6,77 푁⁄푚푚 훾푚 1,3 Kontrollitakse tingimusele vastavust:

⁄ 23800 6200·2 = 0,28 ≤ 1 kontroll korras. 6,77

Kontrollitakse ka alumise vöö prussi nr 2 (lisa 6), kus tõmbejõud on 15,4 kN. Varraste 1, 2 ja 3 keskmise osa ühendus tehakse ka 4 poldiga ning sellest tulenevalt arvestatakse 2 An=50·(150-2·13)=6200 mm

Nr.2 varda kontroll nõrgestatud ristlõikega:

⁄ 15400 6200 = 0,37 ≤ 1 kontroll korras. 6,77

Arvutuste tulemuse järgi saab väita, et monoliitpuit tugevusega C18 ja ristlõikega 50x150 mm sobib kasutamiseks alumises vöös.

5.5 Ehitusfüüsikalised arvutused

5.5.1 Üldosa

Seina- ja katusekonstruktsiooni ehitusfüüsikalised arvud tehti programmiga DOFTHERM, millega kontrolliti, kas konstruktsioonis on kondenseerumise ohtu. Programmis sai valida asukohaks Tartu, lähemat asukohta Rahiverele ei saanud antud programmis valida. Konstruktsioone uuriti ja analüüsiti 12 kuu lõikes (lisad 9-32 ). Programmiga kontrolliti niiskusrežiimi ja tehti soojapidavus arvutused.

5.5.2 Konstruktsioonide kirjeldused

Sein Seina konstruktsioonid kirjeldatuna väljast sisse poole (arvutustesse kaasatud kihid):  tsementliivakrohv 5 mm;  krohvitav mineraalvillaplaat 150 mm;

 betoonõõnesplokk 190 mm (lisa 24). Seina kogu paksus on 345 mm.

Katus Konstruktsioonid kirjeldatuna väljast sisse poole (arvutustesse kaasatud kihid):  puitkiudplaat 25 mm;  mineraalvill 125 mm;  aurutõke 0,25 mm;  ventileerimata õhkvahe 50 mm;  okaspuit mahukaaluga 380 kg/m3 20 mm (lisa 16).

5.5.3 Soojapidavus arvutused

Konstruktsiooni soojapidavus koosneb materjali- ja pinnakihtide ning tuulutuseta 2 õhkvahede soojatakistuste summast. Sisepinna soojatakistus Rsi= 0,13 m K/W, välispinna 2 Rse= 0,04 m K/W (Masso 2010: 153). Soojustatud seinakonstruktsiooni soojusjuhtivusarv U=0,228 W/m2k (lisa 16), katuse U=0,236 W/m2k (lisa 24). Antud tulemused on võrreldavad elumajadele esitavate nõuetega (U=0,12-0,22 W/m2k). (Hoone energiatõhususe miinimumnõuded 2015, § 12 lg 4)

5.5.4 Niiskuserežiim

Programmis saadud niiskushulka ja vastavat temperatuuri väärtust võrreldi kirjandusest leituga. Kontrolliti nii seina- kui ka katusekonstruktsiooni. Näiteks kui pinna temperatuur on 40C , siis antud temperatuuril tekib vett 4,64 g/m3 ( lisa 24). Kui võrrelda seda kirjandusest leituga ,siis saadi, et vett tekib antud temperatuuril 6,4 g/m3 (Masso 2012: 146). Kuna valitud katusekonstruktsiooni puhul tekkis niiskust vähem võrreldes kirjanduses lubatud väärtustega, siis saab väita, et kastepunkti ei teki.

Kontrolli tulemusena saab järeldada, et konstruktsioonides kastepunkti ei teki ja antud konstruktsioonid sobivad tallide ehitamiseks.

KOKKUVÕTE

Magistritöö eesmärgiks oli uurida erinevaid tallikomplekse, tutvuda kirjandusega ja pakkuda välja töö autori arvates Rahiverre projekteeritavale hobusetallile parim lahendus. Selle tarvis valiti välja kuus tallikompleksi, kus leiti nii eeliseid kui ka puuduseid.

Tallides teostati mõõtmised, millega saadi sulgude mõõtmed ja hobusetalli juurde kuuluvate abiruumide pindalad ning võrreldi kirjanduses antuga. Leiti, et ratsahobuse sul mõõtmed võiks olla laiust 3,56 meetrit, sügavust 2,98 meetrit. Söötmis- ja teeninduskäigu laius võiks olla 2,85 meetrit, mis on piisav laius sõitmaks väiksemate traktoritega . Sulgude vaheseinad on liigutatavad, sellega tekitatakse võimalus, et sulgusid saab vajadusel ühendada näiteks ravisuluks.

Töö analüüsi tulemusena saab väita, et akna pindala peaks olema vähemalt 0,81 m2, tagamaks hobustele piisavat loomuliku valgust. Sulgude väravate ava laiuseks on 1,5 meetrit ja värav oleks liugsiinidel. Põrand armeeritakse ja betoneeritakse. Ventilatsiooni juures täheldati, et parima lahenduse saab kui ruumis on tagatud õhuvahetuskordus vähemalt 100 m3/h, lähtuvalt ruumi kubatuurist. Leiti, et väljatõmme tuleks teha ventilatsioonikorstendega harjas. Korstendesse tuleks paigaldata ventilaatorid, mida saaks vajadusel automatiseeritult kasutada õhu vahetuse suurendamiseks.

Magistritöös tehti vajalikud arvutused leidmaks sobivad ristlõiked katusekonstruktsiooni lahendamiseks. Selleks arvutati lumekoormus, tuulekoormused ja omakaalu koormused. Koormuskombinatsioonis ostus suurimaks väärtuseks 2,69 kN/m2 kandepiirseisundi koormusi. Varrastes tekkivad sisejõud leiti programmiga Ftool. Arvutuste tulemusena saadi, et roovi ristlõige on 50x100 mm, mille sammuks on 750 mm. Võrreldi kahte katusekonstruktsiooni: toolvärgiga ja puitfermiga lahendust. Arvutuste ja analüüsi tulemusena saab järeldada, et katuse kandevkonstruktsioonina kasutatakse toolvärgiga lahendust, mille sammuks on 1200 mm. Arvutati, et ülemine vöö peaks olema ristlõikega 75x200 mm, alumises vöös kasutatakse materjali ristlõikega 50x150 ja 75x150 mm. Toolvärgi ehitamiseks kasutatav puit on ristlõikega 50x150 mm. Katuslagi soojustatakse. Katusekattematerjalina kasutatakse tsementkiudplaate. Katuse kalle on 30 kraadi.

Arvutati kannasõlmes poltide vajadus, milleks ostus kaks M12 polti ( tugevusklassiga 8.8). Magistritöö tulemusena leiti, et välisseinad tuleb soojustada ja ehitada betoon- õõnesplokkidest või betoonelementidest. Kandev sein oleks 190 mm lai ja soojustuskihi pakus 150 mm. Seinad väljast viimistletakse krohviga.

Seina- ja katusekonstruktsioonide ehitusfüüsikalised kontrollarvutused tehti programmiga DOFTHERM .Tulemusena võib öelda, et antud lahendused sobivad kasutamiseks tallides ja veeauru kondenseerumise ohtu pole.

KASUTATUD KIRJANDUS

1. Baltic Bolt OÜ. Seib. [WWW]. http://www.balticbolt.ee/toode.php?show=products&parentID=8&productID=80 (05.04.2016) 2. Bestor Grupp AS. Balti Laine. [WWW]. http://eterniit.ee/balti-laine/ (05.04.2016) 3. Carspets OÜ. Hobusetallide ja maneežide seina- ja põrandaplaadid. [WWW]. http://www.kummiplaadid.ee/tooted/sillutusplokid-43 (04.04.2016) 4. Columbia-Kivi AS. Õõnesplokid. [WWW]. http://www.columbia- kivi.ee/tooted/oonesplokid/240-oonesplokk (04.04.2016) 5. Eesti Hobuse Kaitse Ühing. Eesti hobune. [WWW]. http://www.esthorse.ee/index.php?id=eesti-hobune-45 (04.04.2016) 6. Eesti Hobusekasvatajate Selts. Ajalugu. [WWW]. http://eestiraskeveohobune.ee/eestiraskeveohobune/ajalugu/ (04.04.2016) 7. EVS-EN 1991-1-1:2002. EUROKOODEKS 1: EHITUSKONSTRUKTSIOONIDE KOORMUSED. Osa 1-1: Üldkoormused. Mahukaalud, omakaalud, hoonete kasuskoormused. Tallinn: Standardiamet. 8. EVS-EN 1991-1-3:2006. EUROKOODEKS 1: EHITUSKONSTRUKTSIOONIDE KOORMUSED. Osa 1-4: Üldkoormused. Lumekoormused. Tallinn: Standardiamet. 9. EVS-EN 1991-1-4:2007. EUROKOODEKS 1: EHITUSKONSTRUKTSIOONIDE KOORMUSED. Osa 1-4: Üldkoormused. Tuulekoormused. Tallinn: Standardiamet. 10. EVS-EN 1995-1-1/NA:2007+A1:2008/NA:2009. EUROKOODEKS 5: PUITKONSTRUKTSIOONIDE PROJEKTEERIMINE. Osa 1-1: Üldreeglid ja reeglid hoonete projekteerimiseks. Tallinn: Standardiamet. 11. Heather E. Lewis. (22.04.2015). Flooring for Horses.- Stable Management. .http://stablemanagement.com/article/flooring-horses-8153 (04.04.2016) 12. Hoone energiatõhususe miinimumnõuded. (viimati jõustunud 03.06.2015).- Riigi Teataja https://www.riigiteataja.ee/akt/105062015015 (04.04.2016) 13. Ikodor AS. Vundamendiplokid. [WWW]. http://ikodor.ee/tooted/vundamendiplokid/ (04.04.2016) 14. Kwiatkowska-Stenzel, A., Sowińska, J., Witkowska, D. ( 08.03.2016). The Effect of DifferentBedding Materials Used in Stable on Horses Behaviour. - Journal of Equine Veterinary Science. [WWW]. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0737080616300260 (05.04.2016) 15. Langley, R.W. (2006). Making the most of your farm buildings : a guide for farmers and smallholders. Ramsbury: Crowood. 192 lk.

16. Masso, T. (2010). Ehituskonstruktori käsiraamat. 2. parandatud ja täiendatud trükk. Tallinn: Ehitame kirjastus. 575 lk. 17. Mauring, T. (1988). Hobusekasvatus ja ratsasport. Tallinn: Valgus. 325 lk. 18. Monier OÜ. Tooted. [WWW]. http://www.monier.ee/tooted/katuse-aluskatted/divoroll- top-ru.html (05.04.2016) 19. Noddevelt. Rubber screed floor for horses. [WWW]. http://www.noddevelt.nl/en/rubber-mats/screed-flooring-horses-stable-trailer-wash-bay- truck.html (04.04.2016) 20. Nuut, O. (1949). Kolhoosi hobusetall. Tallinn: Poliitiline Kirjandus. 61 lk. 21. Nõva, S. (2008). Väiketallid. Tallinn: Rebellis. 64 lk. 22. OÜ Invester. Saematerjal: ehitusprussid. [WWW]. http://www.invester.ee/index.php?option=com_content&view=article&id=6&Itemid=16 (12.04.2016) 23. Peterson, H. (2003). Teadus Eesti põllumajanduse arenguloos. I osa, (kuni 1918. aastani). Tartu: Akadeemiline Põllumajandus Selts, Eesti Põllumajandusülikooli Loomakasvatusinstituut. 212 lk. 24. Peterson, H. (2003). Teadus Eesti põllumajanduse arenguloos. II osa, (1918-1940). Tartu: Akadeemiline Põllumajandus Selts, Eesti Põllumajandusülikooli Loomakasvatusinstituut. 212 lk. 25. ProEquestrian Surfeces. Stable Comfort Rubber Flooring. [WWW]. . http://proequestriansurfaces.com.au/rubber-mats/ (04.04.2016) 26. Riidaja Laastukoda OÜ. Laastukatused. [WWW]. http://laastukoda.ee/laastukatused.htm (05.04.2016) 27. Sotheby`s INTERNATIONAL REALTY. Luxury Horse Stables/An Equestrian Lovers Dream. [WWW]. http://www.sothebysrealty.com/extraordinary-living-blog/luxury- horse-stables-an-equestrian-lovers-dream/ (04.04.2016) 28. Tamsalu, H. Eesti Hobuse Kaitse Ühing. Vesi. [WWW]. http://www.pikk.ee/valdkonnad/loomakasvatus/hobusekasvatus/sootmine/vesi#.VztOcP mLTIU (04.04.2016) 29. Wachenfelt, H., Nilsson, C., Ventorp, M. (8.november 2013). Measurement of kick loads from horses on stable fittings and building elements. –Biosystem Engineering 116. Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Rural Buildings, P.O. Box 86, SE 230 53 Alnarp, Sweden. 487-496 lk. [WWW]. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1537511013001736 (05.04.2016) 30. Vana- Tori Hobuse Ühing. Ajalugu. [WWW]. http://www.vana-torihobune.ee/ajalugu/ (04.04.2016)

31. Veeseadus. (vastu võetud 11.05.1994, viimati jõustunud 18.01.2016).- Riigi Teataja https://www.riigiteataja.ee/akt/VeeS (04.04.2016) 32. Whitaker, J., Whitelaw, I. (2009). Hobune: fakte hobustest ja ratsutamisest. Tallinn: Koolibiri. 320 lk.

TÖÖ INGLISKEELNE ÜLDKOKKUVÕTE- SUMMARY

The aim of the thesis was to research different stables and professional literature on the topic and to suggest the best possible solution for the Rahivere stable design. Six different stable complexes were chosen to reach the set goal and both the advantages and disadvantagese of these were discussed.

Different measurements were carried out in the stables and the results of these were used to get the dimensions of the horse stalls and the surface areas of the ancillary premises which were then compared with what has been provided in the professional literature. The results showed that the dimensions of a saddle horse stall should be the following: width 3.56 metres and depth 2.98 metres. The width of the feeding and service passage should be 2.85 metres which is wide enough for also smaller tractors. The walls between the stalls are moveable so that when necessary, the stalls could be joined together for e.g. a medical stall.

Based on the results of the analysis provided in the thesis, it can be clamed that the surface area of the window should be at leas 0.81 m2 in order to provide enought natural lights for the horses. The width of the stall gates should be 1.5 metres and the gate would be on rollers. The flood will be strengthened and covered in concrete. The best solution for ventilation was noted to be the conditions when the air exchange rate is at least 100 m3/h, depending on the cubature of the room. It was found that the extraction should be solved by installing ventilation pipes to the ridge. Ventilators should be installed to the pipes, which would create the possibility of using these to increase the air exchange rate.

Necessary calculations were made in the thesis in order to find the suitable cross-sections for the roof construction. Snow load, wind load, and dead load of the roof were calculated for that purpose. In load combination, the biggest value turned out to be 2.69 kN/m2 of weight load value. The program Ftool was used to find the internal forces occurring in the needles. The results of the calculations show that the cross-section of the balk is 50x100 mm and the step is 750 mm. Two different roof constructions were compared: the the post- beam system and the roof-truss solution. The calculations and analysis show that the post- beam system with the step of 1200 mm is used as the bearing system for the roof. The calculations showed that the top belt should have the cross-section of 75x200 mm, the bottom belt should made from material with the cross-section of 50x150 and 75x150 mm.

The cross-section of the timber used for making the post-beam system should be 50x150 mm. The roof slab will be insulated. Fibre cement boards will be used for the roof. The slope of the roof is 30 degrees.

The need for screw bolts in the rafter and beam connection point, which turned out to be two M12 screw bolts (property class 8.8).

The findings of the thesis show that the external walls should be insulated and built from concrete msonry units or concrete elements. The bearing wall should be 190 mm wide and the insulation layer 150 mm wide. The walls should be plastered on the outside.

The construction-physical control calculations for the wall and roof constructions were carried out using the program DOFTHERM. As a result, it can be claimed that the solutions discussed in the thesis are suitable for the use in stables and that there is no danger of the condensation of water vapor.

LISAD

Vormikohane lihtlitsents

Lihtlitsents lõputöö salvestamiseks ja üldsusele kättesaadavaks tegemiseks ning juhendaja(te) kinnitus lõputöö kaitsmisele lubamise kohta

Mina, Karli Lutter (sünnipäev 25/08/1990 IK: 39008255212) annan Eesti Maaülikoolile tasuta loa (lihtlitsentsi) enda loodud lõputöö „Tallikomplekside seisukorra võrdlev analüüs koos insener- tehnilise lahendusega“, mille juhendaja on Tõnis Teppand, 1.1. salvestamiseks säilitamise eesmärgil, 1.2. digiarhiivi DSpace lisamiseks ja 1.3. veebikeskkonnas üldsusele kättesaadavaks tegemiseks kuni autoriõiguse kehtivuse tähtaja lõppemiseni;

2. olen teadlik, et punktis 1 nimetatud õigused jäävad alles ka autorile;

3. kinnitan, et lihtlitsentsi andmisega ei rikuta teiste isikute intellektuaalomandi ega isikuandmete kaitse seadusest tulenevaid õigusi.

Lõputöö autor ______allkiri

Tartu, 19.05.2016

Juhendaja(te) kinnitus lõputöö kaitsmisele lubamise kohta

Luban lõputöö kaitsmisele.

______(juhendaja nimi ja allkiri) (kuupäev)

Lisa 1. Küsimustik

Üldandmed: Objekti nimetus: Aadress: Ehitusregistrikood: Valmimisaasta: Uusehitis/ rek.ehitis: Talli ehitisalune pindala: Talli suletud neto pindala: Ühe sulu mõõtmed: Maneeži mõõtmed: Tööliste arv, vahetuse pikkus: Tallikompleksi juurde kuuluvate hoonete rajatiste mõõtmed: Konstruktsioonid:

Intervjuu küsimused:  Tallipoisi ülesanded (tehtav käsitöö, masinate kasutus)  Tööliste puhke ja tööruumide seisukord  Käiguteede kaugused söötmisruumi, allapanu-, sõnnikuhoidlani  Sööda ja allapanu transport  Kuidas on lahendatud sõnniku käitlemine  Millist allapanu kasutatakse. Miks?  Kas naabrid on esitanud kaebusi: seoses loomadega, halb lõhn jms  Kui palju kulub elektrienergiat talli kohta  Kui palju kulub elektrit ventilatsiooni peale  Kui suured on soojakulud  Kuidas on lahendatud ventilatsioon ( sund või loomuli). Kas on piisav (5 palli)  Loomuliku vent. korstna mõõtmed ja arv  Loomuliku ventilatsioonikorstende mõõdud ja arv  Sundventilatsioon: seadmed, vooluhulk Märkused:

Lisa 2. Toolvärgiga arvutusskeem Toolvärgiga 2. Lisa

3. Lisa

Toolvärgiga N Toolvärgiga

epüür

4 Lisa

. Toolvärgiga M Toolvärgiga .

epüür

5 Lisa

.Fermi arvutusskeem .Fermi

6 Lisa

. FermiN .

epüür

7 Lisa

. FermiM .

epüür

8 Lisa

Toolvärgi N Toolvärgi

epüür

Lisa 9. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused jaanuaris

Lisa 10. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused veebruaris

Lisa 11. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused märtsis

Lisa 12. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused aprillis

Lisa 13. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused mais

Lisa 14. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused juunis

Lisa 15. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused juulis

Lisa 16. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused augustis

Lisa 17. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused septembris

Lisa 18. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused oktoobris

Lisa 19. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused novembris

Lisa 20. Soojustatud välisseina temperatuuri- ja niiskusarvutused detsembris

Lisa 21. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused jaanuaris

Lisa 22. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused veebruaris

Lisa 23. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused märtsis

Lisa 24. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused aprillis

Lisa 25. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused mais

Lisa 26. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused juunis

Lisa 27. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused juulis

Lisa 28. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused augustis

Lisa 29. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused septembris

100

Lisa 30. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused oktoobris

101

Lisa 31. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused novembris

102

Lisa 32. Soojustatud katuse temperatuuri- ja niiskusarvutused detsembris

103