A-BEAM S Suunnitteluohje 2

Transkriptio

1

2 2 A-BEAM S Revisio 6/2017

3 3 SISÄLLYSLUETTELO 1 A-BEAM S A-BEAM S RAKENNE Liittopalkkien valmistusohjelma Liittopalkkien käyttökohteet A-BEAM S rakennuksen runkojärjestelmässä Liittopalkin käyttö ontelolaattatasossa Palkin rakennemitat Keskilinjan palkki Reunalinjan palkki TUOTEHYVÄKSYNTÄ JA VALMISTUSTIEDOT A-BEAM S LIITTOPALKIN MITOITUSPERUSTEET Suunnittelu- ja valmistusnormit A-BEAM S liittopalkin suunnitteluohje päärakennesuunnittelijalle Palkin käyttökohteita Palkin valinta rakennuksen tasopalkiksi A-BEAM S liittopalkin rakenteellinen toiminta Rakenteen toimiva poikkileikkaus Mitoituskuormat ja kuormitusyhdistely A-BEAM S liittopalkin rakenteellinen suunnittelu A-BEAM S LIITTOPALKIN SUUNNITTELU Tuoteosakauppa Liittopalkin mitoitusohjelma ABeam A-BEAM S liittopalkin ja ontelolaatan yhteistoiminta Ontelolaatan sijoitus Palkin lisäteräkset Rakenteen jälkivalut Ontelolaatan pintavalut A-BEAM S liittopalkin liitokset Palkin vakioliitokset Piilokonsoliliitos betonipilariin Piilokonsoliliitos liittopilariin Palkin jatkosliitos kentässä Päätylevyliitos toisen palkin kylkeen Pulttiliitos pilarin tai seinän päälle Hitsausliitos kiinnityslevyyn pilarin tai seinän päälle Talotekniikan läpiviennit ja laitekiinnitykset Palkin ja liitosten palosuojaus Rakenteen käyttöikämitoitus TUOTEOSAKAUPPA TOIMITUKSEN DOKUMENTIT Revisio Anstarin uuden liittopalkkityypin nimi on A-BEAM S. Palkista on laadittu oma suunnittelu- sekä asennusohje. Palkin tuotehyväksyntä on CE-merkintä EN mukaan. Palkin mitoitusohjelma on päivitetty. Uusi ohjelmaversio ABeam 4.0 julkaistu A-BEAM S Revisio 6/2017

4 4 1 A-BEAM S Palkki toimii matalan välipohjan kantavana liittorakenteena. Kotelo valmistetaan teräslevystä ja kotelon taivutuskestävyyttä säädetään levypaksuuksilla. Palkki toimitetaan ilman sisäpuolen valua ja valut suoritetaan työmaalla. Käyttötilanteessa palkki toimii liittorakenteena ontelolaattojen ja pintavalun kanssa. Palkin taivutuskestävyys riittää ontelolaattojen asennusaikaisille kuormille. Palkkia käytetään sekä yksiaukkoisena että jatkuvana rakenteena ja se suunnitellaan ilman erillistä palosuojausta paloluokkaan R180 asti. Vakioliitoksena teräsbetonipilariin on AEP piilokonsoli sekä liittopilariin AEL piilokonsoli. Palkille on laadittu liitoskirjasto myös tavanomaisia liitoksia varten erilaisiin runkorakenteisiin. Palkin esittelymateriaalia löytyy kotisivuiltamme. Kuva 1. A-BEAM S liittopalkki rakennuksen rungossa 2 A-BEAM S RAKENNE 2.1 Liittopalkkien valmistusohjelma Anstarin liittopalkkien valmistusohjelmaa kuuluu kaksi poikkileikkaustyyppiä: - A-BEAM W Palkin kotelo valetaan konepajalla täyteen betonia. - A-BEAM S Palkin kotelo valetaan asennuksen jälkeen työmaalla Tämä suunnitteluohje koskee työmaalla valettavaa A-BEAM S-tyypin palkkia, kuvassa 2 oikealla. Kuva 2. Liittopalkkien rakenne. Palkkityypit W ja S A-BEAM S Revisio 6/2017

5 Palkkityypin S valmistusohjelma on sovitettu ontelolaatan korkeuden ja liittopilarin leveyden mukaisille vakiomitoille: Vaativiin kohteisiin valmistetaan tästä poikkeavia mittoja. A-BEAM S 5 Taulukko 1. A-BEAM S. Keski- ja reunalinjan vakiopalkit Liittopalkkien käyttökohteet A-BEAM S rakennuksen runkojärjestelmässä A-BEAM S on matalaan välipohjaan suunniteltu liittopalkki, joka muodostaa ontelolaatan ja jälkivalu-betonin kanssa liittorakenteen, jonka taivutuskestävyyttä säädetään kotelon levypaksuuksilla. Kotelon sisällä olevat harjatangot toimivat palotilanteen mitoituksessa. Keskilinjan palkin uumaleveydet on määritelty teräsliittopilareiden putken vakiomittojen mukaan ja reunalinjalle on kapeampi sovellus toispuoliselle ontelolaatalle. Palkki liitetään teräsbetoni- ja liittopilariin sekä betoniseinään joko AEP tai AEL piilokonsoleilla tai tuen päälle tavanomaisilla liitosmenetelmillä. Palkkia voidaan käyttää moniaukkoisena tukien yli menevänä gerber-kannattajana, jolloin jatkos sijaitsee kentässä Liittopalkin käyttö ontelolaattatasossa Palkilla toteutetaan tasorakenne, jossa tason alapuolella ei ole talotekniikkaa haittaavia rakenteita. Palkki toimii liittorakenteena, joka mahdollista pidemmät ja hoikemmat rakenteet. 1. Tasorakenteet Palkkia käytetään ontelolaatan kantavana rakenteena. Laatasto voi toimia joko ilman pintarakennetta, mm:n tasoitekerroksella tai raudoitetulla pintabetonilla. Liittorakenteena toimivan pintabetonin minimipaksuus on 40 mm ja yläpohjassa se voidaan toteuttaa eristetilaan sijoittuvalla betonikaistalla. Raudoitettu pintabetoni lisää merkittävästi rakenteen taivutuskestävyyttä ja toimii samalla ylälaipan korroosio- ja palosuojana. Muissa tapauksissa ylälaipan suojaus rasitusluokan mukaisesti pitää tehdä erikseen. Kuva 3. Välitasorakenne, raudoitettu pintalaatta ja pintatasoite A-BEAM S Revisio 6/2017

6 6 2. Laattojen tasoero Erikorkuiset ontelolaatat tasataan keskipalkilla, johon hitsataan koroke toisen alalaipan päälle. Koroke ei muuta palkin rakenteellista toimintaa ja korokkeen sisätila valetaan betonia täyteen. Molempia laippoja korottamalla voidaan nostaa palkin kestävyyttä ja pienentää taipumia. Palkilla voidaan toteuttaa myös pienet tasoerot laatan yläpinnassa esimerkiksi erilaisten pintamateriaalien tarpeen mukaan. Kuva 4. Yläpohjarakenne, raudoitettu pintavalukaista ja erikorkuiset ontelolaatat 3. Tason reuna Palkki sijoitetaan tason reunaan ja siihen voidaan valaa reunakaista ulkoseinän pintaan asti. Laipan korokkeilla voidaan nostaa rakenteen kestävyyttä ja pienentää taipumia niissä tasoissa, missä on tilaa siihen. Palkilla voidaan toteuttaa myös pienet tasoerot laatan yläpinnassa esimerkiksi erilaisten pintamateriaalien tarpeen mukaan. Myös kosteiden tilojen vaatimat paksummat pintarakenteet voidaan toteuttaa tällä periaatteella. Kuva 5. Tason reunarakenne ja tasoero laatan yläpinnassa. Ohessa on havainnekuva A-BEAM S palkista asennennettuna AEL piilokonsolilla pyöreään liittopilariin. A-BEAM S Revisio 6/2017

7 7 2.3 Palkin rakennemitat Keskilinjan palkki Keskipalkkia käytetään linjalle, joissa on ontelolaatta palkin molemmilla puolilla. Uumaleveys valitaan pilarin leveyden mukaan ja korkeus ontelolaatan korkeuden mukaan. Pitkillä jänneväleillä tai suurilla kuormilla koteloa voidaan korottaa alalaippaan hitsattavalla L-profiililla. Konsoli sijaitsee profiilin (ja pilarin) keskilinjalla. Ylälaipassa on nostoreiät sekä laipan ja uuman yläkulmassa on ilmanpoistoreiät. D ilmareikä c/c 400 c/c 400 H 80 E Ø 55 F c/c 1200 C M B A M C Kuva 6. Keskipalkin rakenne. Taulukko 2. Keskipalkin mitat Palkin H A B C D E θ F M tyyppi mm mm mm mm mm mm mm mm mm A200S , A200S , A200S A265S , A265S A265S A320S , A320S A320S A370S A370S A400S A400S A500S-500 A500S-600 Merkinnät: H = Kotelon korkeus = ontelolaatan korkeus A = Alalaipan leveys B = Uuman leveys alhaalla C = Laipan ulokeleveys D = Uuman leveys ylhäällä E = Valureiän etäisyys alalaipan yläpinnasta θ = Valureiän aukon halkaisija d = Valureikien c/c jako = 400 mm vakiojaolla M = Palkin keskilinja = piilokonsoliliitoksen vakio sijoitusmitta F = Vääntöreiän etäisyys alalaipan yläpinnasta Vääntöteräksen reikä on 55*80 jako 1200 mm ontelolaatan saumoissa A-BEAM S Revisio 6/2017

8 Reunalinjan palkki Reunapalkkia käytetään linjalla, joissa on ontelolaatta vain palkin toisella puolella. Mikäli palkin toiselle puolelle tulee raudoitettu valukaista, voidaan tällöin käyttää keskipalkkia. Uumaleveys valitaan pilarin leveyden mukaan ja korkeus ontelolaatan korkeuden mukaan. Pitkillä jänneväleillä tai suurilla kuormilla koteloa voidaan korottaa alalaippaan hitsattavalla L-profiililla. Konsoli sijaitsee profiilin (ja pilarin) keskilinjalla. Ylälaipassa on nostoreiät sekä laipan ja uuman yläkulmassa on ilmanpoistoreiät. D ilmareikä c/c 400 c/c 400 H E Ø F c/c 1200 C M A B M Kuva 7. Reunapalkin rakenne. Taulukko 3. Reunapalkin mitat Tyyppi H A B C D E θ F M mm mm mm mm mm mm mm mm mm AR200S AR200S AR265S AR265S AR320S AR320S AR370S AR370S AR400S AR400S AR500S-400 AR500S-450 Merkinnät: H = Kotelon korkeus = ontelolaatan korkeus A = Alalaipan leveys B = Uuman leveys alhaalla C = Laipan ulokeleveys D = Uuman leveys ylhäällä E = Valureiän etäisyys alalaipan yläpinnasta θ = Valureiän aukon halkaisija d = Valureikien c/c jako = 400 mm vakiojaolla M = Palkin keskilinja = piilokonsoliliitoksen vakio sijoitusmitta F = Vääntöreiän etäisyys alalaipan yläpinnasta Vääntöteräksen reikä on 55*80 jako 1200 mm ontelolaatan saumoissa A-BEAM S Revisio 6/2017

9 9 3 TUOTEHYVÄKSYNTÄ JA VALMISTUSTIEDOT ANSTAR Oy on tehnyt liittopalkkien teräsosien valmistuksesta laadunvalvontasopimuksen Inspecta Oy:n kanssa. Valmistus SFS-EN mukaan toteutusluokissa EXC2 tai EXC3. CE-merkintään SFS-EN mukaan. Sertifikaatit löytyvät yrityksen kotisivuilta. Kotelon sisäpuolen betonivalun ja saumavalun laadunvalvonnassa noudatetaan päärakennesuunnittelijan työmaalle laatimaa paikallavalubetonin laadunvalvontaohjetta. Näiltä valuilta vaaditaan kantavan betonirakenteen laadunvalvontamenettelyä. Materiaalit Valmistusmerkinnät Valmistusmenetelmä Palkissa on valmistusmerkinnät: - CE-merkintä SFS-EN mukaan teräsosille.[1] - ANSTAR Oy:n tunnus - Palkin tunnus ja paino Valmistuksessa käytetään SFS-EN standardien mukaisia materiaaleja: - Uuma- ja laippalevyt SFS-EN S355J2+N - Raudoitus SFS 1215 B500B - Kotelon sisäpuolen betonivalu minimi C30/37 luokka 2 - Palkit valmistetaan SFS-EN mukaan toteutusluokassa EXC2 ja EXC3. [2] - Hitsausluokka C SFS-EN ISO [11] - Harjaterästen hitsaus SFS-EN [16] Pintakäsittely - Alalaippa ja 50 mm uumaa sekä päätylevy maalataan. - Maalaus: SFS-EN ISO A60 konepajapohjamaalaus - FeSa2.5. [12] - Kuumasinkitys vain erikoistilauksesta SFS-EN-ISO 1461 mukaan. [13] - Käyttöikämitoitus tarkemmin kappale A-BEAM S LIITTOPALKIN MITOITUSPERUSTEET 4.1 Suunnittelu- ja valmistusnormit 1. Suomen euronormit: Palkit suunnitellaan seuraavien normien mukaan: SFS-EN NA Rakenteiden kuormat. Osa 1-1. Yleiset kuormat. [5] SFS-EN NA Betonirakenteiden suunnittelu. Osa 1-1. Yleiset säännöt ja rakennuksia koskevat säännöt. [6] SFS-EN NA Teräsrakenteiden suunnittelu. Osa 1-1. Yleiset säännöt ja rakennuksia koskevat säännöt. [7] Betoninormikortti No. 18EC (EN ) Palkkiin tuetun ontelolaataston suunnittelu. [20] 2. Muut euronormialueen maat: Palkit suunnitellaan seuraavien EN normien mukaan Perus Eurocode EN :2004/AC:2010 Ruotsi SS-EN :2005/AC:2010+A1/2014 Saksa DIN-EN NA/ Palkin valmistus Valmistus standardin SFS-EN mukaan toteutusluokissa EXC2 tai EXC3. CE-merkitään standardin EN mukaan ja CE-merkintään oikeuttava sertifikaatti on 0416-CRP Valmistuksessa ja asennuksessa noudatettavat normit ovat: SFS-EN Teräsrakenteiden toteutus. Osa 1. Vaatimukset rakenteellisten kokoonpanojenvaatimustenmukaisuuden arviointiin. [1] SFS-EN Teräsrakenteiden toteuttaminen. Osa 2. Teräsrakenteita koskevat tekniset vaatimukset. Toteutusluokat EXC2 ja EXC3. [2] SFS-EN Betonirakenteiden toteuttaminen. Toteutusluokka 2 tai 3. [17] SFS-EN-ISO Hitsaus. Teräksen, nikkelin, titaanin ja niiden seosten hitsaus. Hitsiluokat. [11] 5817 A-BEAM S Revisio 6/2017

10 10 SFS-EN Hitsaus. Betoniterästen hitsaus. Osa 1. Voimaliitokset. [16] 4.2 A-BEAM S liittopalkin suunnitteluohje päärakennesuunnittelijalle Palkin käyttökohteita Palkkia käytetään toimisto-, liike- ja julkisten sekä teollisuusrakennusten ja paikoitustalojen rungoissa ontelolaattatason kantavana rakenteena. Liitokset pystyrakenteiden kylkeen tehdään Anstar Oy:n AEL ja AEP piilokonsoleilla. Tyypillisiä käyttökohteita ovat seuraavat runkojärjestelmät: 1. Betonielementti- ja sekarunkojärjestelmät Pilarit ovat monikerroksisia teräsbetonipilareita ja tasot tehdään ontelolaatoista. Palkki suunnitellaan yksiaukkoisena ja liitetään AEP konsolilla betonipilariin. Yläpohjassa voidaan käyttää moniaukkoista pilarin ylittävää jatkuvaa rakennetta, jolloin jatkos sijaitsee kentässä. Samoin välikerroksissa voidaan käyttää jatkuvaa tai ulokkeellista rakennetta silloin, kun pilari päättyy tason alle. Pilarin läpi meneviä liitoksia ei suositella. 2. Liittorunkojärjestelmät Pilarit ovat monikerroksisia teräsbetonitäytteisiä putkiliittopilareita ja tasot tehdään ontelolaatoista. Palkki suunnitellaan yksiaukkoisena ja se liitetään AEL konsolilla liittopilariin. Yläpohjassa voidaan käyttää moniaukkoista pilarin ylittävää jatkuvaa rakennetta, jolloin jatkos sijaitsee kentässä. Samoin välikerroksissa voidaan käyttää jatkuvaa tai ulokkeellista rakennetta silloin, kun pilari päättyy tason alle. Pilarin läpi meneviä liitoksia ei suositella. Ontelolaatan päällä voi olla rakenteellisesti raudoitettu pintavalu tai pinnan voi tehdä tasoitteella tai ilman pintarakennetta. Rakenteen taivutuskestävyyttä voidaan oleellisesti lisätä mitoittamalla raudoitettu pintalaatta toimimaan liittovaikutuksessa osana palkin kantavaa rakennetta Palkin valinta rakennuksen tasopalkiksi Palkki valitaan rakennuksen ontelolaattatason kantavaksi rakenteeksi tuoteosakauppakyselyä varten seuraavasti: 1. Ontelolaatta Mitoitetaan ontelolaatta tason kuormien ja laatan jännevälin mukaan huomioimalla, että ontelolaatta tuetaan joustavan alalaipan päälle. 2. Palkin poikkileikkaus Poikkileikkauksen mitat valitaan ontelolaatan korkeuden ja pilarin leveyden mukaan. Rakenteen alustava mitoitus suoritetaan mitoitusohjelmalla ABeam, jonka voi ladata Anstarin kotisivulta Ohjelma suorittaa poikkileikkauksen alustavan mitoituksen valitun ontelolaatan mukaan. Ohjelma suorittaa myös ontelolaatan kannasten leikkauskestävyyden mitoituksen normikortin no. 18EC mukaan. 3. Palkkiin sopiva piilokonsoli Liitokset betonipilariin tehdään AEP piilokonsolilla sekä betonitäytteiseen putkiliittopilariin AEL piilokonsolilla. Mitoitusohjelma suorittaa tarkoitukseen sopivan piilokonsolin valinnan. AEP ja AEL piilokonsoleiden kanssa ei voi muodostaa kiinnitysmomenttia siirtävää liitosta. Rakenteellisesti ei myöskään saa luoda tilannetta, jossa piilokonsoliliitos siirtää kiinnitysmomenttia. Piilokonsoliliitokselle pitää sallia pystysuuntainen kulmanmuutos sauma- ja pintavalujen jälkeen siten, että liitoksen kiertopisteenä on konsolin kielen yläpinta. Päätylevyn ja pilarin välistä tilaa ei saa valaa umpeen. A-BEAM S Revisio 6/2017

11 A-BEAM S liittopalkin rakenteellinen toiminta Rakenteen toimiva poikkileikkaus Kotelorakenteesta muodostuu kotelobetonin, saumavalun, pintalaatan ja ontelolaatan yläkannaksen betonin kanssa liittorakenne, jonka toimivaan poikkileikkaukseen lasketaan mukaan seuraavat osat: 1. Pintalaatta 40 mm, jossa on riittävä poikittaisraudoitus. Toimivaan poikkileikkaukseen kuuluvat kuvan viivoitetulla alueella olevat betonirakenteet, kun pintalaatassa on riittävä raudoitus. Ontelotäyttöä ei lasketa mukaan toimivaan poikkileikkaukseen. Sitä käytetään ontelolaatan kannasten leikkauskestävyyden laskennassa. Pintalaatan raudoitus levittää tason taipumasta ja laatan pään kiertymästä aiheutuvat halkeamat laajemmalle alueelle ja estää pintalaatan hallitsemattoman halkeilun 40 Kuva 8. Rakenteen toimiva poikkileikkaus, raudoitettu pintalaatta 2. Pintalaatta 40 mm, jossa ei ole poikittaisraudoitusta Kun pintalaatassa ei ole poikittaisraudoitusta, kuuluu toimivaan poikkileikkaukseen ontelolaatan päiden välinen alue pintalaatan betonista. Tällöin on huomioitava, että ontelolaatan hyötykuorman taipuma aiheuttaa halkeamia pintalaattaan ontelolaatan pään ja uuman väliselle alueelle. Tämä on huomioitava erityisesti lattian pintamateriaalin valinnassa. Kuva 9. Rakenteen toimiva poikkileikkaus, raudoittamaton pintalaatta 3. Pintalaatta, joka tehdään mm tasoitteella Rakenteen toimivaan poikkileikkaukseen kuuluu ontelolaatan päiden levyinen alue saumabetonista. Tällöin on huomioitava, että ontelolaatan hyötykuorman taipuma aiheuttaa halkeamia laatan tasoitteeseen ontelolaatan pään ja uuman väliselle alueelle. Tämä on huomioitava lattian pintamateriaalin valinnassa. < 40 Kuva 10. Rakenteen toimiva poikkileikkaus mm tasoitekerroksella A-BEAM S Revisio 6/2017

12 12 4. Ontelolaattataso tehdään ilman pintarakennetta Rakenteen toimivaan poikkileikkaukseen kuuluu ontelolaatan päiden levyinen alue saumabetonista. Tällöin on huomioitava, että ontelolaatan hyötykuorman taipuma aiheuttaa halkeamia laatan tasoitteeseen ontelolaatan pään ja uuman väliselle alueelle. Kuva 11. Rakenteen toimiva poikkileikkaus ilman pintarakennetta Mitoituskuormat ja kuormitusyhdistely Rakenteen kestävyysarvot lasketaan huomioimalla kuormitushistorian kehittyminen asennuksesta lopulliseen käyttötilanteeseen. Samalla huomioidaan rakenteiden eriaikainen liittyminen kantavaan poikkileikkaukseen. Mitoituskuormat ja kuormitusyhdistely määritetään seuraavilla periaatteilla: 1. Seuraamusluokka ja toteutusluokat Mitoituksessa seuraamusluokka ja luotettavuusluokka ovat samat kuin rakennuksen rungolla ja sen mukaan määräytyvät valmistuksen toteutusluokat seuraavasti: Taulukko 4. Seuraamus- ja luotettavuusluokat sekä valmistuksen toteutusluokat Seuraamusluokka/ Teräsrakenteen Betonirakenteen Huom. luotettavuusluokka Toteutusluokka SFS-EN Toteutusluokka SFS-EN CC1/RC1 EXC2 Toteutusluokka 2 CC2/RC2 EXC2 Toteutusluokka 2 Vakiotoimitus CC3/RC3 EXC3 Toteutusluokka 3 2. Asennusaikainen hyötykuorma Mitoituskuorma asennustilanteessa on ontelolaatan oma paino saumavaluineen sekä hyötykuorma 0,5 kn/m 2. Muu asennusaikainen hyötykuorma on mahdollista ja tiedot siitä on esitettävä tuoteosakauppa piirustuksissa. Asennustilanteen mitoitushetki on: Sauma- ja kotelovalut on tehty, mutta ne eivät ole vielä kovettuneet. 3. Asennustuenta Palkki voidaan asentaa joko ilman asennustuentaa tai se tuetaan ontelolaattojen asennusaikaisille kuormille. Asennustuentaa tuenta tehdään seuraavilla periaatteilla: 1. Ei asennustuentaa Palkki ja sen liitokset ja kantavat pystyrakenteet kestävät asennusaikaiset kuormat ja ontelolaatoista tulevan vääntömomentin ja konsolin välyksen aiheuttaman lisäkiertymän. 2. Asennustuet palkin päässä Asennustuenta poistaa liitokselle menevän asennusaikaisen väännön sekä poistaa konsoleiden välyksen aiheuttaman lisäkiertymän. 3. Asennustuet palkin jänteellä Palkin asennusaikaista taipumaa ja kiertymää rajoitetaan kolmannespisteisiin sijoitettavilla asennustuilla, jotka vähentävät päätyliitoksille menevää vääntöä. Asennustuenta on esitetty tarkemmin asennusohjeen kappaleessa 3.3. Anstar antaa myös projektikohtaiset ohjeet työmaalla tehtävästä palkkikohtaisesta asennustuennasta. A-BEAM S Revisio 6/2017

13 4. Käyttötilanteen mitoitus Palkki toimii liittorakenteena käyttötilanteen kuormille. Suunnittelussa huomioidaan eri rakenteiden (myös pintalaatan) ja kuormien eriaikainen liittyminen toimivaan poikkileikkaukseen. Mitoitus suoritetaan tietokoneohjelmalla. A-BEAM S Palotilanteen mitoitus sekä ripustus- ja vääntöteräkset Palkki voidaan suunnitella R180 paloluokkaan asti ilman alalaipan palosuojausta. Ontelolaatta sidotaan palotilanteessa kotelon läpi menevillä lisäteräksillä. Tämä teräs sitoo myös ontelolaatan tuennasta aiheutuvan käyttötilanteen väännön koteloon. Keskilinjalla vääntöteräkset menevät suoraan kotelon läpi ja reunalinjalla teräs ankkuroidaan kotelon sisään. 6. Onnettomuustilanteen mitoitus Onnettomuustilanteen mitoitustarkastelu voidaan tarvittaessa tehdä SFS-EN kohdan mukaan käyttämällä normin taulukon 2.1N onnettomuustilanteen osavarmuuskertoimia määrittämään rakenteen kestävyys poikkeuksellisissa tilanteissa. [6] 7. Dynaamiset kuormat ja maanjäristyskuormat Dynaamista vaikutusta sisältävät kuormat huomioidaan SFS-EN kohdan mukaan vastaavilla korotetuilla kuormaosavarmuuskertoimilla. Maanjäristysmitoitus huomioidaan SFS- EN [5] mukaisesti kuormitusyhdistelyssä. Osavarmuustaso valitaan euronormin mukaan. 8. Väsyttävät kuormat Palkkia ei ole suunniteltu väsyttäville kuormille. Väsymismitoitus tehdään erikseen tapauskohtaisesti SFS-EN kohdan periaatteiden mukaan. [4] 9. Palkin käyttö matalissa lämpötiloissa Vakiomateriaalien iskusitkeys testataan -20 o C lämpötilassa. Alemmissa käyttölämpötiloissa pitää materiaalivaatimusta nostaa viitesuunnitelmissa A-BEAM S liittopalkin rakenteellinen suunnittelu Rakenteellisen suunnittelun yksityiskohdissa on huomioitava seuraavia periaatteita: 1. Rengasraudoitus Ontelolaattataso jäykistetään toimivaksi levyrakenteeksi rengasraudoituksella. Rengasraudoitus suunnitellaan standardin SFS-EN mukaan. Kohteen päärakennesuunnittelija suunnittelee rengasraudoituksen. Raudoitus sijoitetaan uuman ja laatan väliseen saumaan vääntöterästen yläpuolelle. Raudoitus siirtää levyjäykistyksen kuormat pystyjäykisteille. AEP ja AEL piilokonsoliliitokset on mitoitettu asennusaikaiselle vaakakuormalle. Tämä liitoksen pituussuuntainen kestävyys on tarkoitettu asennustilanteen poikkeuksellista kuormaa varten, kun rengasraudoitus ei vielä toimi. Käyttötilanteessa konsoleita ei saa laskea mukaan toimivaan vaakajäykistykseen. Vääntöteräkset toimivat samanaikaisesti rengasraudoituksen osana ja sitovat ontelolaatat kotelon läpi toisiinsa. Mitoitus suoritetaan SFS-EN mukaan. [5] Ohjelman laskemassa vääntöraudoituksessa ei ole mukana normin vaatimaa katastrofimitoituksen vaatimaa osuutta. 2. Ontelolaatan yhteistoiminnan varmistaminen A-BEAM S liittopalkin kanssa ABeam mitoitusohjelma suorittaa ontelolaatan kannasten leikkauskestävyyden mitoituksen betoninormikortin 18EC mukaan. Yhteistoiminta voidaan tarkistaa myös Elementtisuunnittelu.fi sivustoilta löytyvällä Flexibl ohjelmalla. Lopullinen ontelolaattojen kestävyystarkastelu kuuluu aina laattatoimittajalle. A-BEAM S Revisio 6/2017

14 14 3. Ontelotäyttö Profiilin kestävyys ei normaalisti edellytä onteloiden lisätäyttöä muuten kuin normikortin 18EC edellyttämän minimiarvon pituudelta. Onteloiden lisätäyttö tarvitaan ontelolaatan kannasten leikkauskestävyyden lisäämiseksi, joista ontelolaattojen suunnittelija antaa ohjeet. Onteloiden lisätäytöllä voidaan ontelolaatan kannasten leikkauskestävyyttä nostaa vakiotäyttöön verrattuna huomattavasti, millä saavutetaan merkittäviä säästöjä ontelolaatan rakenteessa. Lisätäytön suunnittelu voidaan tehdä ABeam ohjelmalla. 4. Pintalaatan raudoitus Pintalaatan raudoittaminen lisää oleellisesti rakenteen taivutuskestävyyttä. Pintalaatta mitoitetaan toimimaan liittovaikutuksessa muun rakenteen kanssa, kun laatan paksuus on vähintään 40 mm. Pintalaattaan sijoitetaan poikittaisraudoitus, joka samalla tasaa pintalaatan halkeamia ja varmistaa liittovaikutuksen. Pintalaatan raudoitus parantaa merkittävästi ontelolaatan kannasten leikkauskestävyyttä. 5. Pintalaatan halkeilu Ontelolaatan taipuma aiheuttaa kiertymää ontelolaatan tuen kohdalla ja se muodostaa halkeamia ontelolaatan pään ja kotelon väliseen saumavaluun. Halkeamien vaikutus on otettava huomioon tason pintarakenteiden valinnassa. Halkeamia ei voida estää, mutta niitä voidaan rajoittaa esimerkiksi raudoitetun pintalaatan käytöllä tai joustavilla lattian pintamateriaaleilla, jotka sallivat ontelolaatan pään kohdalla tapahtuvan pintalaatan halkeilun. 6. Pintalaatan vertikaalieroaminen Pintalaatta pyrkii irtoamaan ylälaipasta laatan hyötykuormien ja taipuman aiheuttaman muodonmuutoksen vuoksi. Tämän ilmiön poistamiseksi ylälaippaan hitsataan vertikaalieroamisteräkset, jotka sitovan pintavalun kiinni ylälaippaan. Tämä ilmiö on myös tasoitteellisissa laatoissa, joissa sen vaikutus pitää ottaa myös huomioon. 7. Kosteuden poisto kotelon sisältä Kotelo valetaan asennuksen jälkeen työmaalla betonia täyteen ja kosteus pääsee poistumaa uumarei istä sekä ilmanpoistorei istä, jotka ovat uuman yläreunassa. Kotelon sisäosien lopullinen kuivuminen on kuitenkin huomioitava pintarakenteiden valmistusaikataulutuksessa. 8. Rakenteen käyttöikä ja säilyvyysmitoitus Käyttöikä- ja säilyvyysmitoitus tehdään BY 65 kappaleen 2 mukaan [24]. Pintakäsittely ja suojausvaatimukset on esitetty tämän ohjeen kappaleessa 5.7. Säilyvyysmitoitus pitää tehdä erikseen kotelon ylä-ja alapuolen rakenteille, mikäli ne joutuvat eri rasitusluokkaan. 9. Liitosten suunnittelun vastuujako ja tehtävärajaus Rakennuksen kantaviin rakenteisiin liittyvien liitosten suunnittelussa noudatetaan seuraavaa tehtävien ja vastuun jakoa ja tiedonsiirtomenettelyä. Taulukko 5. Liitosten suunnitteluvastuu ja tehtävärajat Liitokset kantavaan Päärakennesuunnittelijan runkoon tehtävät ja vastuut Konsoliliitos betonipilariin Konsoliliitos liittopilariin - Liitostyypin ja konsolin alustavan tyypin ja koon valinta. - Vastaa valitun konsolin pilariosan sijoituksesta ja konsolin lisäraudoituksesta betonipilarissa. - Vastaa konsolin palosuojauksesta. - Liitostyypin ja konsolin alustavan koon valinta. - Vastaa valitun konsolin pilariosan sijoituksesta liittopilarissa ja lisäraudoituksesta sekä konsolin hitsauksesta pilarin pintaan. Anstar Oy:n tehtävät ja vastuut - Laskee konsolin lopulliset voimat asennus- ja käyttötilanteissa sekä varmistaa valitun konsolin koon. - Määrittää tarvittavat asennustuennat. - Toimittaa kuormatiedot liitoksesta. - Laskee konsolin lopulliset voimat asennus- ja käyttötilanteissa sekä varmistaa valitun konsolin koon. - Määrittää tarvittavat asennustuennat - Toimittaa kuormatiedot liitoksesta. A-BEAM S Revisio 6/2017

15 15 Pulttiliitokset pilarin tai seinän päälle. Hitsiliitokset kiinnitys-levyyn pilarin tai seinän päälle. Jatkosliitos kentässä sekundääripalkin liitos - Liitostyypin ja pulttien alustavien mittojen valinta. - Suorittaa liitoksen lopullisen mitoituksen palkkisuunnittelusta saatavilla voimilla. - Vastaa pulttien mitoituksesta betonirakenteessa. - Liitostyypin ja kiinnityslevyn mittojen valinta. - Suorittaa liitoksen lopullisen mitoituksen palkkisuunnittelusta saatavilla voimilla. - Vastaa kiinnityslevyn ja päätylevyn kiinnityshitsauksen mitoituksesta betonirakenteessa. - Jatkosliitosten alustava sijoittelu - Liitokset huomioidaan muun tasorakenteen suunnittelussa. Muut erityisliitokset - Suunnittelun vastuujako sovittava aina tapauskohtaisesti detaljisuunnittelu vaiheessa - Laskee liitokselle tulevat lopulliset voimat asennus- ja käyttötilanteessa. - Toimittaa liitoksen voimatiedot päärakenne-suunnittelijalle. - Suunnittelee tarvittavat varaukset palkkiin. - Laskee liitokselle tulevat lopulliset voimat asennus- ja käyttötilanteessa. - Toimittaa voimatiedot päärakennesuunnittelijalle. - Suunnittelee tarvittavat liitosvaraukset palkkiin. - Suunnittelee ja toteuttaa liitokset palkkeihin. - Anstar toimittaa tarvittaessa liitosta kuormittavat voimat. - Anstar valmistaa palkkiin tarvittavat liitososat. 10. Ontelolaatan yhteistoiminnan varmistaminen A-BEAM S liittopalkin kanssa Palkin poikkileikkaus toimii liittovaikutuksessa saumavalun ja ontelolaatan pään betonin kanssa. Liitovaikutuksessa toimivat rakenteet on esitety kuvissa Anstar suunnittelee palkin liittovaikutuksen alustavilla ontelolaattatiedoilla. Laatan pään lopullinen leikkauskestävyyden ja liittovaikutuksen suunnittelu kuuluu ontelolaatan toimittajalle. Palkin yhteistoiminta ontelolaatan kanssa voidaan varmistaa Flexibel 8.37 ohjelmaversiolla, jonne on ohjelmoitu A-BEAM S ja A-BEAM W tyypin uusimmat palkkiprofiilit. Tarvittaessa Anstar voi tarkistaa kohteen toteutusvaihessa ontelolaatan yhteistoiminnan laattatoimittajajalta saatavilla lopullisilla ontelolaatan materiaali- ja punostustiedoilla. 11. Ontelolaatan tasoaukkojen kannake S-tyypin palkista on tehty uusi kannakerakenne tason aukossa olevan ontelolaatan pään tukemista varten. Uusi kannake on liittopalkkisovellus, joka valetaan laatan saumavalujenyhteydessä. Kannakkeen pituus voidaan valita vapaasti tasoaukon leveyden mukaan ja kannakkeen jännevälit ovat alueella mm. Kannakkeen kestävyys riittää normaaleille ontelolaatan hyötykuormille ja jänneväleille ja kannakkeen palonkesto ilman suojausta voidaan toteuttaa R180 luokkan asti. A-BEAM S Revisio 6/2017

16 16 5 A-BEAM S LIITTOPALKIN SUUNNITTELU 5.1 Tuoteosakauppa Suunnittelun vaiheet: Anstar vastaa palkkien suunnittelusta ja valmistuksesta tuoteosakaupan periaatteella. Anstarin tekninen neuvonta avustaa suunnittelun eri vaiheissa esiin tulevissa kysymyksissä. Tuoteosakaupan suunnittelun vastuualueet ovat: 1. Tarjousvaiheen tuoteosakaupan suunnittelun tehtäväjako Päärakennesuunnittelija Anstar Oy - Runkovaihtoehtojen vertailu - Mitoitusohjelma ABeam - Tasorakenteiden alustava mitoitus - Anstar Oy:n tekninen neuvonta - Palkin alustava mitoitus - Tekninen apu palkin mitoitukseen - Piilokonsolityypin alustava mitoitus - Piilokonsolit ja niiden käyttöohjeet - Alustava detaljisuunnittelu - Liitosten tyyppidetaljit - Alustava liitossuunnittelu - TS komponentit - Käyttöikämitoitus - Tarjouslaskenta ja tason yhteistoiminnan - Tuoteosakaupan kyselyaineisto alustava tarkistus 2. Toteutusvaiheen suunnittelun tehtäväjako Päärakennesuunnittelija - Tasopiirustusten päivitys - Laatan rengasraudoituksen suunnittelu - Detaljipiirustusten päivitys - Betonirakenteisiin liittyvien palkkien liitosten suunnittelu - Säilyvyys- ja käyttöikämitoitus 3. Rakentamisen valmistelu ja rakentaminen Päärakennesuunnittelija - Suunnitelmien hyväksyttäminen rakennusvalvonnassa - Asennussuunnitelman täydennys - Laadunvalvontasuunnitelma Anstar Oy - Palkkien suunnittelu ja lujuuslaskenta - Valmistuspiirustukset - Tiedot ontelolaattasuunnittelijalle - Rakenne- ja liitosdetaljien päivitystiedot - Liitosten voimien toimitus betonirakennesuunnitteluun Anstar Oy - Palkkien valmistus ja toimitus - Asennusohje, A-BEAM S [23] - Lisäohjeet palkkien asennusta varten - Palkkien asennustuentaohjeet Lähtötiedot tuoteosakauppa suunnitteluun Toteutussuunnittelua varten Anstar tarvitsee seuraavat tiedot päärakennesuunnittelijalta: Tasopiirustukset - Mitoitetut tasopiirustukset ja alustavat palkkitunnukset - Suunnittelunormi ja luotettavuus- ja seuraamusluokka - Toteutusluokka SFS-EN mukaan - Betonirakenteiden rakenneluokka SFS-EN mukaan - Tason kuormat, varaukset ja paloluokkatiedot ja tasoaukot - Tasojen pintarakennetyypit ja seinän liityntätiedot tasoon, rakenneleikkaukset - Pilareiden sijainti, materiaalit ja lopulliset dimensiot - Alustavat liitosdetaljitiedot ja liitostyypit Palkin lähtötiedot - Säilyvyys ja käyttöikätiedot ja pintakäsittelyvaatimukset - Mahdolliset erityisvalmistustoleranssit - Leuanpoistot: leveys, pituus ja sijainti - Muut rei'itykset: koko ja sijainti - Laiteripustukset ja muut kiinnitystietovaraukset - Muut erityisvaatimukset A-BEAM S Revisio 6/2017

17 Liittopalkin mitoitusohjelma ABeam Anstarin kotisivulta voi ladata mitoitusohjelman ABeam alustavaa suunnittelua varten. Ohjelmalla suoritetaan palkin mitoitus tuoteosakauppa kyselyä varten. Ohjelma toimii Windows 7, 8 ja 10 käyttöjärjestelmissä. Ohjelman käyttöliittymän rakenne on kuvassa Ohjelman käyttöliittymä Ohjelma näyttää pääikkunassa palkin poikkileikkauksen annettujen lähtötietojen mukaan. Poikkileikkaustiedot painonapeilla valitaan lähtötietoikkunat kuvan alapuolelle. Laskentaan annetaan seuraavia lähtötietoja: Valitaan laskennan yleistiedot, palkin sijainti keski- tai reunalinjalla ja palkin asennustuentatapa. Lisäksi määritetään palkin kuormitusalue. Valitaan käytettävä ontelolaatta ja sen materiaalit ja laattojen asennustuentatapa palkin laipalle Valitaan ontelolaatan pintarakenne ja sen materiaalit. Valitaan laskettavan palkin painoluokka ja poikkileikkaus vakioprofiilikirjastosta. Kuva 12. ABeam ohjelman käyttöliittymän rakenne Tulokset painonapeilla tarkastellaan laskennan tuloksia. Vihreä ruksi painonapissa merkitsee hyväksyttäviä käyttöasteita kaikissa suureissa ja punainen ruksi merkitsee käyttöasteylitystä jossain laskenta-arvossa. Laskentatulokset esitetään seuraavissa tilanteissa: Ikkunaan tulostuu asennustilanteen voimasuureet ja niiden käyttöasteet, kun tason saumavalut on tehty, mutta valut eivät ole kovettuneet Ikkunaan tulostuu murtorajatilan voimasuureet sekä käyttörajatilan taipumat ja palotilanteen mitoitus sekä suureiden käyttöasteet. Lopputilanteen kuormat. Ohjelma laskee ontelolaatan pään kannasten leikkauskestävyyden normikortin 18EC mukaan A-BEAM S Revisio 6/2017

18 18 Ikkunan alareunassa on tärkeimpien suureiden käyttöasteet taivutusmomentille ja ontelolaatan kannaksen leikkauskestävyydelle. Mikäli tämä on vihreää, kaikki kestävyysarvot ovat kunnossa. Taipuma pitää tarkistaa erikseen. 2. Laskentanormin valinta Laskennan alussa luodaan projektikansio Tiedosto/projektikansio alasveto valikosta. Projektikansiota luotaessa sinne valitaan ohjelman kansiossa käyttämä laskentanormi. Projektikansion valinta ottaa käyttöön uudella laskentakerralla sinne kopioiden laskentanormin. Normin vaihto tehdään luomalla toinen projektikansio. Laskentanormi näkyy kuvakkeena ikkunan vasemmassa alakulmassa. Ohjelma muistaa käytetyn kansion ja normin. Seuraavat normit ovat käytettävissä: EN :2004 SFS-EN :2005+NA SS-EN :2005/AC:2010+A1/2014 DIN-EN : A1/2014 Perus Eurocode Suomen Eurocode+NA Ruotsin Eurocode+NA Saksan Eurocode+NA 3. Palkin yleistiedot Palkin yleistiedot valinnalla annetaan yleistietoja laskentaa varten. Kuva 13. Palkin sijainti Valitaan joko keski- tai reunalinjan palkki. Yläikkunan rakenne muuttuu vastaavasti. Palkin jänneväli Määritetään laskettava jänneväli. Yleensä palkin päätylevyjen etäisyys. Palkkivälit/ Määrittää etäisyyden viereisen linjan keskelle tai tason ulkoreunaan. reunaetäisyys Tämä määrittää palkin kuormitusalueen. Asennustuenta Määritetään asennustukien käyttö sekä tukien sijainti ja ontelolaattojen asennusjärjestys. Asennustuentaan on valittavissa kolme vaihtoehtoa: 1. Ei asennustuentaa 2. Asennustuet ovat leuan alla palkin päässä. Konsolille menevä vääntö sekä liitoksen kiertymä poistuvat. 3. Asennustuet ovat palkin jänteellä ja tuen etäisyys annetaan. Tämä pienentää asennusaikaista taipumaa ja kiertymää. 4. Laataston tiedot Ikkunassa annetaan tiedot tason ontelolaatoista palkin molemmilla puolilla erikseen. Ontelolaatan materiaalivalintoja käytetään rakenteen liittovaikutuksen laskentaan sekä laatan kannasten leikkauskestävyyden laskentaan normikortin 18EC mukaan. Kuva 13. Ontelolaatan tiedot 5. Palkin poikkileikkaus Ikkunassa annetaan pintalaatan tyyppi, materiaalit ja mahdollinen raudoitus sekä valitaan käytettävä poikkileikkaus. Ikkunan rakenne vaihtuu pintalaatan tyypin valinnan mukaan. Ikkunassa tarkistetaan valitun poikkileikkauksen sopiminen suunniteltavaan rakenteeseen. Pintalaatan tyyppi Valittavana on neljä pintarakennevaihtoehtoa. Pintalaatan rakenne Valitaan pintalaatan paksuus ja materiaalit ja huomioidaanko pintalaatta A-BEAM S Revisio 6/2017

19 19 Poikittaisteräkset Palkin korkeus Palkin tyyppi Valitse poikkileikkaus Korokepalat Saumabetoni laskennassa liittorakenteena. Valitaan pintalaatan raudoitus. S-tyypillä voidaan valita vain yksi korkeusvaihtoehto. Valittavana on rakenteeltaan kolme painoluokkaa. Kevyt L, normaali N ja raskas H poikkileikkaus, jolla säädetään profiilin taivutuskestävyyttä. Tietokannasta valitaan poikkileikkaus korkeuden ja leveyden mukaan. Ikkuna näyttää poikkileikkauksen rakenteen ontelolaattojen kanssa Korokepaloilla voidaan säätää palkin korkeutta erikorkuisia ontelolaattoja varten. Valitaan sauma-ja kotelobetonin lujuus Kuva 14. Pintalaatan ja profiilin poikkileikkauksen tiedot 6. Kuormat Kuvassa 15 on laatalle annettavat pysyvät ja muuttuvat hyötykuormat. Ohjelma laskee yläikkunassa näkyvien kaikkien rakenteiden oman painon, joten niitä ei anneta. Kuorma voi olla joko tasaista tai trapetsikuormaa osalle tai koko laatan alueelle. Kuva 15. Laatan hyötykuormat 7. Palkin poikkileikkauksen mitoitus Ohjelma suorittaa palkista seuraavan mitoituksen: Asennustilanne Asennustilanteelle lasketaan murtotilan kestävyys ennen kotelo- ja saumavalujen kovettumista sekä konsolin asennustilanteen kestävyys, johon voi vaikuttaa asennustuennalla. Käyttötilanne Käyttötilanteelle lasketaan murtotilan kestävyys sekä konsolin käyttöaste lopullisille kuormille. Ohjelma valitsee pienimmän AEL piilokonsolin annettujen kuormien ja palkin mittojen mukaan. Anstar tarkistaa palkkisuunnittelussa konsolin lopullisen kestävyyden. Palotilanne Palotilanteen kestävyys lasketaan kuormitustiedoissa annetuilla palotilanteen kuormilla, kun alalaippa ei enää toimi rakenteessa. Ontelolaatan pään Ohjelma laskee ontelolaatan pään kannaksen leikkauskestävyyden kannasten liitovaikutuksessa palkin kanssa normikortin 18EC mukaan. leikkauskestävyys Kestävyyttä voidaan lisätä ontelotäytöllä ja betonilujuudella ja pintalaatan raudoituksella. Tämä määrittää jo alustavasti ontelolaatan A-BEAM S Revisio 6/2017

20 20 soveltuvuuden kyseiseen tapaukseen. Ohjelma ei laske ontelolaatan taivutuskestävyyttä eikä määritä vaadittavaa lopullista punostusta. 5.3 A-BEAM S liittopalkin ja ontelolaatan yhteistoiminta Ontelolaatan sijoitus Koteloprofiilin ja ontelolaatan välisen liitoksen suunnittelussa on huomioitava: 1. Ontelolaatan tuenta alalaipan päälle Ontelolaatan pään teoreettinen välys uumasta on 20 mm S-tyypin palkilla. Laatan tukipinnaksi muodostuvat seuraavat arvot: Katso myös kuva Ontelolaatat OL200-OL370, tukipinta on 80 mm, minimiarvo on 65 mm. - Ontelolaatat OL400-OL500, tukipinta on 110 mm, minimiarvo on 100 mm. Tukipinnan leveydessä pitää huomioida ontelolaatan pituuden valmistustoleranssit tukipintaa pienentävänä tekijänä. Kuvassa 16 on ontelolaatan vakio sijoitusmitat alalaipan päällä. 2. Onteloiden betonitäyttö ja kannasten leikkauskestävyys Rakenteen lujuustekninen toiminta ei edellytä ontelolaatan onteloiden betonitäyttöä normikortin perusarvoa pidemmältä. Onteloiden lisätäyttöä tarvitaan silloin, kun ontelolaatan betonikannaksen leikkauskestävyys ei riitä betoninormikortin 18EC mukaisessa yhteistoimintatarkastelussa. Anstar suorittaa lopullisen suunnittelun yhteydessä laatan kannasten leikkauskestävyyden tarkistuksen, jolloin varmistetaan kotelon ja ontelolaatan hyväksyttävä yhteistoiminta. Lopullinen vastuu laatan mitoituksesta jää sen toimittajalle, joka suorittaa laskelmat ontelolaatan lopullisilla rakennearvoilla , , , , 500, Kuva 16. Ontelolaatan sijoitusmitat alalaipalla 3. Erikorkuiset ja eri tasolla olevat ontelolaatat Mitoitusohjelmalla voidaan laskea myös erikorkuiset ontelolaatat, joiden yläpinnat eivät ole samalla tasolla. Mitoitus tehdään kaikille pintalaatta vaihtoehdoille. Samoin profiilia voidaan korottaa pitkillä jänneväleillä alalaipan korokkeilla Palkin lisäteräkset Kotelonprofiilin ja ontelolaatan yhteistoimintaa varten poikkileikkaukseen sijoitetaan kuvan 17 mukaiset vääntöteräkset. 1. Vääntöteräkset Palotilanteessa ontelolaatat ripustetaan laatan saumaan kotelon läpi sijoitettavilla A-BEAM S Revisio 6/2017

21 21 vääntöteräksillä. Nämä teräkset sitovat myös onteloaattojen epäkeskeisestä tuennasta syntyvän vääntömomentin koteloon. Keskilinjalla teräkset menevät suoraan kotelon läpi ontelolaatan jokaisessa saumassa. Reunalinjalla teräs taivutetaan koukuksi kotelon sisään. Anstar suunnittelee nämä vääntöteräksen ja ne kuuluvat työmaan hankintaan. Kuva 17. Keski- ja reunalinjan vääntöraudoitus 2. Ontelolaattatason rengasteräkset. Ontelolaatan ja kotelon väliseen saumavaluun sijoitetaan rengasteräkset, jotka mitoitetaan yhdistämään ontelolaattataso rakennusta jäykistäväksi levyksi ja ne siirtävät vaakakuormat pystyjäykistykselle. c/c 400 c/c 1200 Kuva 18. Reunalinjan vääntöraudoitus Piilokonsoli ja muut vakioliitokset siirtävät rungon vaakavoimaa ennen saumavalujen kovettumista vaakavoimakestävyytensä verran ja sitä voi käyttää rungon asennusaikaisen stabiliteetin varmistamiseen. Käyttötilanteessa viedään kaikki vaakavoimat rengasteräksillä. Rengasteräkset suunnittelee kohteen päärakennesuunnittelija Rakenteen jälkivalut Kotelo toimii liittorakenteena ontelolaatan kanssa, kun kaikki jälkivalut ovat kovettuneet. Koteloprofiilin ja ontelolaatan rakenteelliseen yhteistoimintaan liittorakenteena vaikuttavat seuraavat betonivalut: 1. Kotelon sisäpuolinen valu 2. Ontelolaatan ja kotelon välinen saumavalu 3. Ontelolaatan pintavalu Ontelolaatan pintavalut Kotelo valetaan ontelolaatan saumavalujen yhteydessä täyteen betonia. Kotelovalu toimii osana kantavaa rakennetta ja betonin laadunvalvonta pitää tehdä rakenteellisen betonin vaatimusten mukaan. Ontelolaatan saumavalut tehdään, kun lisäteräkset on asennettu paikoilleen. Jälkivalu suoritetaan valamalla yhtä aikaa kotelo sekä ontelolaatan pituussaumat sekä kotelon ja laatan välinen sauma tason yläpintaan asti. Ontelolaattatason pintavalu tai tasoitevalu tehdään saumavalujen kovettumisen ja kuivumisen jälkeen. Ontelolaattatason pintavalu voidaan tehdä rakenteellisesti neljällä eri tavalla ja se vaikuttaa palkin rakenteelliseen toimintaan. Pintavaluvaihtoehdot ovat: A-BEAM S Revisio 6/2017

22 22 1. Pintavalua ei ole Tällaisia rakenteita ovat yläpohjalaatat ja paikoitustasojen kannet, joissa laatan päälle tulee vesija lämpöeristekerrokset. Ylälaipan korroosio- ja palosuojaus suojaus on tehtävä tällöin erikseen. Kuva 19. Rakenteen saumavalut yläpohjassa ilman pintalaattaa tai valukaistaa 2. Pintarakenteen muodostaa mm tasoitevalu. Tällaisia rakenteita ovat asuinrakennusten välipohjat ja muut rakenteet, joissa tarvitaan vain ohut tasoite laatan päällä. Tasoitteen päälle sijoitetaan kevyet lattian pintarakenteet. Tasoitteesta pitää muodostaa myös ylälaipan palo- ja korroosiosuojaus. < 40 Kuva 20. Rakenteen saumavalut välipohjassa ja mm pintatasoite 3. Pintarakenteena on vähintään 40 mm raudoitettu betoni Tällaisia rakenteita ovat toimisto- ja julkisten rakennusten välipohjalaatat, joissa on pitkät jännevälit ja taso tarvitsee pintavalun lattian pintarakenteita varten. Pintavaluun sijoitetaan raudoitusverkko tasaamaan ontelolaatan taipumien aiheuttamat halkeamat. 40 Kuva 21. Rakenteen saumavalut välipohjassa ja rakenteellinen pintalaatta 4. Pintarakenteena on valukaista palkin päällä Rakennusten yläpohjissa voidaan käyttää raudoitettua pintabetonikaista, jolla rakenteen taivutuskestävyyttä voidaan nostaa oleellisesti. Valukaista sijoittuu rakenteen lämpöeristetilaan ja muodostaa palkille samalla myös ylälaipan palo- ja korroosiosuojan. A-BEAM S Revisio 6/2017

23 23 3 x B 40 Kuva 22. Rakenteen saumavalut yläpohjassa ja raudoitettu pintavalukaista 5.4 A-BEAM S liittopalkin liitokset Palkin vakioliitokset Palkin liitokset betoni- ja liittopilarin kylkeen sekä betoniseinän ja pilarin päälle tehdään Anstarin piilokonsoli- ja peruspulttituotteilla. Vakioliitoksista on laadittu kirjasto, jolla voidaan toteuttaa yleisimmät esiin tulevat liitokset. Seuraavassa ovat vakioliitokset kantaviin pystyrakenteisiin. B Piilokonsoliliitos betonipilariin Palkin vakioliitos betonipilariin tai betoniseinään on AEP piilokonsoli. Konsoleiden kestävyysarvot ja tarkemmat suunnitteluohjeet on esitetty AEP piilokonsolin käyttöohjeessa.[21] 1. A-BEAM S liitopalkin ja AEP piilokonsolin sijoitusmitoitus betonipilarissa Palkin uumaleveys on keski- ja reunalinjoilla valittava siten, että konsoli sijoittuu pyöreän pilarin keskilinjalle. Palkkiin piilokonsoli sijoitetaan aina keskilinjalle. Konsoli toimii nivelliitoksena ja rakenteellisesti ei saa luoda tilannetta, että liitos siirtäisi taivutusmomenttia. AEP konsolin pilariosan korkeus pilarissa määräytyy siten, että konsolin etulevyn alapinta on alalaipan yläpinnan kanssa samassa tasossa. Kuvassa 23 on AEP konsolin liitos betonipilariin. AEP piilokonsolin yhteensopivuus A-BEAM S vakiopalkkiin kokoluokittain A200 A265 A320 A370 A400 A500 AEP400 AEP600 AEP800 AEP1100 Kuva 23. AEP konsoliliitos betonipilariin A-BEAM S Revisio 6/2017

24 Piilokonsoliliitos liittopilariin A-BEAM S liittopalkin vakioliitos putkiliittopilarin kylkeen on AEL piilokonsoli. Konsoleiden kestävyysarvot ja tarkemmat suunnitteluohjeet on esitetty AEL piilokonsolin käyttöohjeessa. [22] 1. Palkin ja AEL piilokonsolin sijoitusmitoitus liittopilarissa Konsoli sijoitetaan teräspilarin kylkeen siten, että liitos on keskeisesti pilarissa. AEL konsolin pilariosan alapinnan korkeusasema on +45 mm ontelolaatan alapinnasta (=alalaipan yläpinnasta). Mikäli käytetään korotettua profiilia, sijoitetaan konsolin pilariosa +45 mm korkeudelle alalaipan yläpinnan tasosta. Lisätietoja AEL piilokonsolin käyttöohje. Anstar Oy valmistaa ja toimittaa AEL konsolit liittopilarin valmistavalle konepajalle, jossa konsoli hitsataan kiinni liittopilarin pintaan. AEL piilokonsoli on suunniteltu R60 paloluokkaan ja konsolissa on kaksi vaarnatappia jotka sijoittuvat liittopilarin putken läpi sisäpuoliseen betoniytimeen. Liittopilarit on raudoitettava vaadittuun paloluokkaan. AEL piilokonsolin yhteensopivuus A-BEAM S vakiopalkkiin kokoluokittain A200 A265 A320 A370 A400 A500 AEL250 AEL400 AEL600 AEL900 AEL1200 AEL1500 Kuva 24. AEL Konsoliliitos liittopilariin Palkin jatkosliitos kentässä Palkki suunnitellaan jatkuvana pilarin yli menevänä rakenteena yläpohjassa, jolloin jatkosliitos sijoittuu kenttään lähelle taivutusmomentin nollakohtaa. Jatkosliitos kentässä tehdään AEL konsolin mukaisella liitostyypillä. Liitos muodostaa nivelen palkin päiden kohdalla ja liitoksen välys on 20 mm. Liitos tarvitsee normaalin palosuojauksen AEL konsolin käyttöohjeen mukaan. [22] A-BEAM S Revisio 6/2017

25 25 Kuva 25. Palkin jatkosliitos kentässä Päätylevyliitos toisen palkin kylkeen Kun ontelolaatan kantosuunta vaihtuu viereisessä kentässä, voidaan sekundääripalkki liittää primääri palkin kylkeen päätylevyliitoksella. Palkki suunnitellaan yksiaukkoisena ja liitos siirtää leikkausvoiman ja vääntömomentin, mutta ei taivutusmomenttia. Liitos on kiinnityksen jälkeen valmis kuormitettavaksi. Anstar suunnittele ja toimittaa nämä liitososat. Kuvassa 26 on liitoksen periaate. Kuva 26. Päätylevyliitos primääri palkkiin Pulttiliitos pilarin tai seinän päälle Palkki liitetään pilarin tai seinän päälle kahdella AHP-harjateräspultilla. Liitoksen suunnittelussa on huomioitava seuraavaa: - Liitoksen korkeutta säädetään neopreenistä tai teräslevystä tehdyillä sovitepaloilla ja niiden pitää sallia pystysuuntainen kiertymä pultin ja päätylevyn kohdalla. - Liitoksen pystytukireaktio siirtyy päätylevystä sovitepalojen kautta pilarille. - Liitoksen jälkivaluja ei saa tehdä siten, että pilarin etureuna alkaa siirtää palkin leikkausvoimaa. Alalaipan alle ei saa mennä betonia. Sauma pitää tiivistää palosuojamassalla. - Liitoksella voidaan siirtää palkin vääntömomenttia. Pultille tulee voima. N d = V d /2 ±M vd /p, jossa V d = Palkin leikkausvoima M vd = Palkin vääntömomentti p = pulttiväli - AHP harjapultin mitoitusarvot ja raudoitusohjeet on Anstarin pulttikäyttöohjeessa [25]. A-BEAM S Revisio 6/2017

26 26 Kuva 27. Pulttiliitos pilarin tai seinän päälle kahdella pultilla Hitsausliitos kiinnityslevyyn pilarin tai seinän päälle Palkki liitetään pilarin tai seinän päälle hitsaamalla se päätylevystä pilarissa olevaan kiinnityslevyyn. Liitoksen suunnittelussa on huomioitava seuraavaa: - Liitoksen korkeutta säädetään tarvittaessa teräslevystä tehdyillä sovitepalalla, joka on ensiksi hitsattava kiinnityslevyyn. - Palkin pystytukireaktio siirtyy päätylevystä sovitepalojen kautta kiinnityslevylle ja pilarille. - Liitoksen saumavaluja ei saa tehdä siten, että pilarin etureuna alkaa siirtää palkin leikkausvoimaa. Alalaipan alle ei saa mennä betonia. Sauma pitää tiivistää palosuojamassalla. - Liitos siirtää vääntömomenttia ja hitsi mitoitetaan seuraaville voimille. Kiinnityslevyn hitsille tulevat voimat: N d = V d /2 ±M vd /p, jossa V d = Palkin leikkausvoima M vd = Palkin vääntömomentti p = hitsin toimiva pituus tai jos on kaksi hitsiä niiden keskivälimitta. Hitsi mitoitetaan EN mukaan. - Liitosratkaisu valitaan kantavan pystyrakenteen dimension ja käytettävissä olevan tilan mukaan. Kuva 28. Hitsiliitos kiinnityslevyyn pilarin tai seinän päälle Talotekniikan läpiviennit ja laitekiinnitykset Palkkiin voidaan tehdä lisäkiinnityksiä työmaalla talotekniikan vaatimille asennuksille. Raskaat laiteripustukset toteutetaan kuitenkin palkkisuunnittelun kautta, jotta rakenteeseen saadaan turvalliset kiinnityskohdat. Alalaippaan voidaan hitsata laiteripustuksia uumien väliselle alueelle. Myös ylälaippaan on mahdollista tehdä laitetukien hitsauskiinnityksiä. A-BEAM S Revisio 6/2017

27 27 Kotelon läpi voidaan viedä talotekniikan vaatimia pieniä putkia ja muita asennuksia. Tiedot tästä pitää kuitenkin toimittaa jo detaljisuunnitteluun. Työmaalla toteutettava läpivienti ei ole mahdollista muualta kuin kotelon valuaukosta. Valuaukkoa ei kuitenkaan voi kokonaan sulkea tai leikata suuremmaksi ja lupa niiden käyttöön pitää saada. Kuvassa 29 on esitetty vihreällä palkin sallitut kiinnitysalueet. Reunapalkkiin voidaan tarvittaessa tehdä kiinnikkeet työnaikaisia kaiteita varten. Kuva 29. Palkin sallitut läpivienti- ja kiinnitysalueet 5.5 Palkin ja liitosten palosuojaus Palkki ja sen liitokset suunnitellaan rungon kanssa samaan paloluokkaan. Palkki mitoitetaan enintään R180 paloluokkaan ilman alalaipan ulkopuolista palosuojausta. Palotilanteessa kantavana rakenteena on kotelobetoni yhdessä hakojen ja alapinnan harjatankojen kanssa. Palotilanteessa ripustus- ja vääntöteräkset siirtävät ontelolaatan kuormat koteloprofiilille, kun alalaipalla ei ole enää kantokykyä. Palkin ja sen vakioliitosten palosuojausdetaljit on esitetty asennusohjeen kappaleessa 6. [23] 5.6 Rakenteen käyttöikämitoitus Rakenteen käyttöikä- ja säilyvyysmitoitus betonirakenteiden osalta määritetään BY65 Betoninormit 2016 kappaleen 2 periaatteiden mukaan [24]. Teräsrakenteissa sovelletaan standardi SFS-EN ISO12944 vaatimuksia [12]. Tarkastelu pitää tehdä erikseen rakenteen ylä- ja alapuolelle, varsinkin jos ne joutuvat eri rasitusluokkaan. 1. Betonin ja harjaterästen säilyvyys Kotelon sisäpuolen betoni ja harjateräkset ovat riittävästi suojattu kussakin rasitusluokissa. Kotelon ulkopuolisen betonipeitteen nimellisarvo määritetään rasitusluokan mukaan kotelon rakenne- tai harjateräsosiin. 2. Teräsosien säilyvyys Betonin ulkopuolelle jäävien teräsosien pintakäsittelyssä noudatetaan standardin SFS-EN [12] ohjeita soveltamalla ne betoninormien BY 65 mukaisiin rasitusluokkiin. Standardin SFS-EN mukainen ilmastorasitusluokka ja sen vaatimukset huomioidaan vain näkyviin jäävän alalaipan ja ulkoseinää vastaan olevan uuman pintakäsittelyssä. Anstarin vakiotoimitus on alalaipan pintojen ja 50 mm korkeudelta uuman konepajapohjamaalaus. Viitesuunnitelmissa määritetään muut suojausvaatimukset. Taulukkoon 6 on laskettu rakenteen lisäraudoituksen tai teräsosien betonipeitteen nimellisarvo C nom rasitusluokan mukaan BY65 taulukon 2.3 vähimmäisarvolla C min,cur. Teräsosien betonipeitteen nimellisarvo on C nom = C min,cur + Δc dev (=10 mm). Taulukossa 6 on myös esitetty suositeltavat minimi pintakäsittelyt ja suojausmenetelmät eri rasitusluokissa. A-BEAM S Revisio 6/2017

28 28 Taulukko 6. Teräsosien betonipeitteen nimellisarvo C nom ja palkin minimi pintakäsittelymenetelmät Rasitusluokka vuoden vuoden suojausmenetelmät Palkille suositeltavat pintakäsittelyvaihtoehdot ja BY 65 käyttöikä käyttöikä Alalaipan pintakäsittelyn Ylälaipan pintakäsittely tai muu Betoninormit mm C nom C nom minimivaatimus. suojausmenetelmä mm X Konepajapohjamaalaus. Pintamaalaus vain tarvittaessa näkyviin jääviin osiin. Määritetään rakennesuunnitelmissa. XC Konepajapohjamaalaus. Tarvittava pintamaalaus määritetään rakennesuunnitelmissa. XC Konepajapohjamaalaus. Tarvittava pintamaalaus määritetään rakennesuunnitelmissa. XD1 - XD Palkit kuumasinkitään standardin [13] mukaan. Vääntö- ja ripustusraudoitus sekä rengasteräkset kuumasinkitään. XS1 XS3 XA1 XA3 XF1 XF4 Ei pintakäsittelyä. Minimi betonipeitevaatimus yläpinnan teräsosiin tai sitten ylälaippaan konepajapohjamaalaus. Ei pintakäsittelyä. Minimi betonipeitevaatimus yläpinnan teräsosiin tai sitten konepajapohjamaalaus koko palkkiin. Konepajapohjamaalaus. Minimi betonipeitevaatimus yläpinnan teräsosiin. Rakenteellisella pintabetonilla ja vesieristyksellä estetään veden pääsy palkin sisäosiin Palkit kuumasinkitään. Rakenteellisella pintabetonilla ja vesieristyksellä estetään veden pääsy palkin sisäosiin - - Palkkeja voi käyttää vain kohdekohtaisen erityisselvityksen perusteella. Palkin pintakäsittely, suojausmenetelmät ja betonipeitteen nimellisarvo määritetään kohteen vaatimusten mukaan. 6 TUOTEOSAKAUPPA TOIMITUKSEN DOKUMENTIT Vakiotoimitus sisältää seuraavat palkkien valmistuksen dokumentit ja suunnittelutiedot rakennesuunnitelmien päivitystä varten: Taulukko 7. Palkkitoimitukseen kuuluvat dokumentit Päärakennesuunnittelijalle toimitettavat Dokumenttien sisältö ja käyttötarkoitus dokumentit ja muu suunnittelutieto Valmistuspiirustukset Rakennusvalvontaa varten Palkkien lujuuslaskelmat Rakennusvalvontaa varten Palkkitaulukko Tiedot tasopiirustusten päivitystä varten Konsoliliitoksien voimat Lopulliset konsoli- ja voimatiedot liittyvien betonirakenteiden suunnitteluun. Muiden liitoksien voimat Lopulliset liitos- ja voimatiedot palkkiin liittyvien liitoksien ja betonirakenteiden suunnitteluun. Tuotehyväksyntätiedot. Nämä tiedot löytyvät Anstarin kotisivulta - CE-merkintätodistus - Laadunvalvontatodistukset A-BEAM S Revisio 6/2017

29 29 REFERENCES [1] SFS-EN Teräs ja alumiinirakenteiden toteutus. Osa 1: Vaatimukset rakenteellisten kokoonpanojen arviointiin. [2] SFS-EN , Teräs ja alumiinirakenteiden toteutus. Osa 2: Teräsrakenteita koskevat tekniset vaatimukset. [3] SFS-EN ISO Metallien sulahitsauksen laatuvaatimukset. Osa 1: Laatuvaatimusten valintaperusteet ja Osat 2-5. [4] SFS-EN 1990, Eurocode. Rakenteiden suunnitteluperusteet. [5] SFS-EN , Eurocode 1. Rakenteiden kuormat, Osat 1 7. [6] SFS-EN , Eurocode 2. Betonirakenteiden suunnittelu. Osa 1-1, Yleiset säännöt ja rakennuksia koskevat säännöt. [7] SFS-EN , Eurocode 2. Betonirakenteiden suunnittelu. Osa 1-2, Yleiset säännöt. Rakenteiden palomitoitus. [8] SFS-EN , Eurocode 3. Teräsrakenteiden suunnittelu. Osa 1-10, Yleiset säännöt ja rakennuksia koskevat säännöt. [9] CEN/TS Design of fasteners in concrete- Part 4-1: General. [10] CEN/TS Design of fasteners use in concrete- Part 4-2: Header Fasteners. [11] SFS-EN ISO 5817, Hitsaus. Teräksen, nikkelin ja titaanin ja niiden seosten sulahisaus. Hitsiluokat. [12] SFS-EN ISO 12944, Maalit ja lakat. Teräsrakenteiden korroosionesto suojamaaliyhdistelmillä. Osa 1: Yleistä ja osat 2 7. [13] SFS-EN ISO Teräs ja valurautatuotteiden kuumasinkkipinnoitteet kappaletavaroille. [14] SFS-EN 10025, Kuumavalssatut rakenneteräkset Osa 1: yleiset tekniset toimitusehdot. [15] SFS-EN ISO 1684 Fasteners. Hot dip galvanized coating. [16] SFS-EN Hitsaus. Betoniterästen hitsaus. Osa 1: Voimaliitokset. [17] SFS-EN Betonirakenteiden toteuttaminen. [18] SFS-EN Betonivalmisosat. Pilari- ja palkkielementit. [19] SFS-EN Betonivalmisosien yleiset säännöt. [20] Betoninormikortti No. 18EC (EN ) Palkkiin tuetun ontelolaataston suunnittelu ja mitoitusesimerkki. [21] Anstar Oy. AEP konsolin käyttöohje. [22] Anstar Oy. AEL konsolin käyttöohje. [23] Anstar Oy. A-BEAM S Asennusohje. [24] BY65 Betoninormit [25] Anstar Oy. ATP harjateräsperuspultit LIST OF TABLES Taulukko 1. A-BEAM S. Keski- ja reunalinjan vakiopalkit... 5 Taulukko 2. Keskipalkin mitat... 7 Taulukko 3. Reunapalkin mitat... 8 Taulukko 4. Seuraamus- ja luotettavuusluokat sekä valmistuksen toteutusluokat Taulukko 5. Liitosten suunnitteluvastuu ja tehtävärajat Taulukko 6. Teräsosien betonipeitteen nimellisarvo Cnom ja palkin minimi pintakäsittelymenetelmät Taulukko 7. Palkkitoimitukseen kuuluvat dokumentit PICTURES Kuva 1. A-BEAM S liittopalkki rakennuksen rungossa... 4 Kuva 2. Liittopalkkien rakenne. Palkkityypit W ja S... 4 Kuva 3. Välitasorakenne, raudoitettu pintalaatta ja pintatasoite... 5 Kuva 4. Yläpohjarakenne, raudoitettu pintavalukaista ja erikorkuiset ontelolaatat... 6 Kuva 5. Tason reunarakenne ja tasoero laatan yläpinnassa Kuva 6. Keskipalkin rakenne Kuva 7. Reunapalkin rakenne Kuva 8. Rakenteen toimiva poikkileikkaus, raudoitettu pintalaatta Kuva 9. Rakenteen toimiva poikkileikkaus, raudoittamaton pintalaatta Kuva 10. Rakenteen toimiva poikkileikkaus mm tasoitekerroksella Kuva 11. Rakenteen toimiva poikkileikkaus ilman pintarakennetta Kuva 12. ABeam ohjelman käyttöliittymän rakenne Kuva 13. Ontelolaatan tiedot Kuva 14. Pintalaatan ja profiilin poikkileikkauksen tiedot Kuva 15. Laatan hyötykuormat Kuva 16. Ontelolaatan sijoitusmitat alalaipalla Kuva 17. Keski- ja reunalinjan vääntöraudoitus Kuva 18. Reunalinjan vääntöraudoitus Kuva 19. Rakenteen saumavalut yläpohjassa ilman pintalaattaa tai valukaistaa Kuva 20. Rakenteen saumavalut välipohjassa ja mm pintatasoite Kuva 21. Rakenteen saumavalut välipohjassa ja rakenteellinen pintalaatta Kuva 22. Rakenteen saumavalut yläpohjassa ja raudoitettu pintavalukaista Kuva 23. AEP konsoliliitos betonipilariin Kuva 24. AEL Konsoliliitos liittopilariin Kuva 25. Palkin jatkosliitos kentässä Kuva 26. Päätylevyliitos primääri palkkiin Kuva 27. Pulttiliitos pilarin tai seinän päälle kahdella pultilla Kuva 28. Hitsiliitos kiinnityslevyyn pilarin tai seinän päälle Kuva 29. Palkin sallitut läpivienti- ja kiinnitysalueet A-BEAM S Revisio 6/2017

30 30 A-BEAM S Revisio 6/2017