Eaglefinn Oy 1 BY: n Käyttöseloste N:o 352 SPECI 80/100/120- VAARNALENKKI KÄYTTÖ- JA SUUNNITTELUOHJE 10.06.2011 Kuormia siirtävä vaarnalenkkijärjestelmä betonoitaviin valusaumoihin
2 SISÄLLYSLUETTELO 1. TOIMINTATAPA 1.1 Yleiskuvaus 1.2 Toimintatapa 2. MITAT JA MATERIAALIT 2.1 Mitat ja materiaalit 2.2 Valmistustapa 2.3 Valmistustoleranssit 3. VALMISTUSMERKINNÄT 4. KAPASITEETTI JA SALLITUT KUORMAT 4.1 Kapasiteetit ja sallitut kuormat 5. KÄYTTÖ 5.1 Käyttöperiaate 5.2 Käytön rajoitukset 5.3 SPECI 80/100/120-vaarnalenkkien asennus 5.4 Alustalle asetettavat vaatimukset 6. TYÖMAA-ASENNUKSET 6.1 Sauman pystyteräksen asennus 6.2 Sauman valu asennuksen jälkeen 7. SPECI 80/100/120- VAARNALENKKIJÄRJESTELMÄSSÄ KÄYTETTÄVIEN VAIJERI- LENKKIEN LAADUNVALVONTA 8. ASENNUKSEN VALVONTA 8.1 Osien asennuksen valvonta 9. SUUNNITTELUOHJE 9.1 SPECI 80/100/120- vaarnalenkin valinta 9.2 Piirustukset ja merkinnät 9.3 SPECI 80/100/120- vaarnalenkkien sijoitus 9.4 Ankkuroinnin varmistaminen
3 1. YLEISTÄ 1.1 Yleiskuvaus SPECI 80/100/120- vaarnalenkkijärjestelmän avulla liitetään betonielementit toisiinsa valusauman, lenkkiraudoituksen ja valusaumaan muodostuvan betonivaarnan avulla. Järjestelmä on tarkoitettu ottamaan vastaan elementtien välisen sauman pituussuuntainen leikkausvoima. Järjestelmä toimii myös saumaa vastaan kohtisuoralle leikkausvoimalle. Tällöin mitoituksessa voidaan soveltaa kohdan 4.1 mukaista kaavaa. SPECI 80/100/120- vaarnalenkkijärjestelmä koostuu muoviraaka-aineesta valmistetuista vaarnakotelosta ja vaarnakotelon suljinosasta sekä taipuisasta korkealujuusteräksestä valmistetusta vaijerilenkistä. Vaarnakotelot kiinnitettyinä vaarnamuottiin (lauta tai vaneri) toimivat vaarnamuotin osana ja suojaavat vaijerilenkit betonoinnin aikana. Vaarnakoteloilla vaarnamuottiin kiinnitettyinä on lukuisia käyttökertoja. Vaarnakotelon suljinosa on kertakäyttöinen ja jää betonivaluun. 1.2 Toimintatapa Valusauman pituussuuntainen leikkausvoima jakaantuu sauman kuormitustilanteessa vaarnan vaikutusalueella vinoon puristuskomponenttiin ja vaakasuoraan vetokomponenttiin. Leikkausvoiman vino puristuskomponentti kohdistuu vaarnakoteloiden muodostavien vaarnojen betoni-betoni liitos- ja tartuntapintojen välityksellä liitettäville elementeille. Leikkausvoiman vaakakomponentti siirtyy elementistä saumaan betonin ja vaijerilenkin suoran osuuden ja puristeholkin tartunnan välityksellä. Leikkausvoiman vaakakomponentti siirtyy elementtien välisessä saumassa vetoliitoksena, jonka muodostavat vastakkaisten elementtien vaijerilenkit, lenkkien läpi saumaan asennettava raudoitustanko ja saumabetoni. 2. MITAT JA MATERIAALIT 2.1 Mitat ja materiaalit Materiaalit: - Puristeholkki terästä S235 - Vaijerilaatu: High Quality Steel Wire 6 19+IWS GB/T 8918-1996 (kiinalainen kansallinen standardi) - Vaarnakotelo ja sen suljinosa ovat muovimateriaalia.
4 Vaarnakotelon, vaarnakotelon suljinosan ja vaijerin mitat on esitetty kuvassa 1. Vaijerin halkaisija on 5 mm (nettopinta-ala 8,06 mm 2 ) ja kimmomoduuli 100 kn/mm 2. Vaijerilenkki on sinkitty ja jälkikäteen passivoitu kromatoinnilla. Tyyppi Mitat Pakkaus Paino b l h L t L s S l B d s koko kpl kg/kpl Wl - 80 65 232 20 220 40 80 65 5 200 0,10 Wl - 100 65 232 20 200 40 100 70 5 200 0,10 Wl - 120 65 232 20 180 40 120 72 5 200 0,10 Kuva 1. SPECI 80/100/120- vaarnalenkkijärjestelmän mitat 2.2 Valmistustapa Vaarnakotelo ja sen suljinosa valmistetaan muoviraaka-aineesta ruiskupuristamalla. Vaijerilenkki on yhdistetty lenkiksi puristeholkilla. 2.3 Valmistustoleranssit Vaarnakotelon mitat ± 1 mm Lenkin ulostuleva mitta ± 10 mm Lenkin tartuntapituus ± 10 mm
3. VALMISTUSMERKINNÄT 5 Vaijerilenkkipakkauksissa on valmistajan nimi ja BY:n lupanumero. Pakkauksessa on 200 kpl vaijerilenkkejä. Vaarnakotelo- ja suljinosapakkauksissa on myyjän nimi ja tuotetunnus sekä BY:n lupanumero. 4. KAPASITEETIT JA SALLITUT KUORMAT 4.1 Kapasiteetit ja sallitut kuormat SPECI 80/100/120- vaarnalenkkijärjestelmää käytettäessä elementtien välinen sauma mitoitetaan sauman suunnassa ja saumaa vastaan kohtisuorassa suunnassa noudattaen ohjetta BY 30-4 kohdan 4.2.10 Seinäelementin vaarnat. Sauman suuntaisena leikkausvoimakapasiteettina V d käytetään taulukoiden 1-6 mukaisia laskentakapasiteetin arvoja tai laskennallisesti käyttämällä kaavaa 1. SPECI 80/100/120- vaarnalenkkijärjestelmässä voidaan kaksi vaarnakoteloa asettaa rinnakkain seinän paksuuden suhteen keskeisesti, kun seinän paksuus on vähintään 180 mm. Sauman suuntainen leikkauskapasiteetti V d lasketaan tällöin kaavalla (1) käyttäen kaksinkertaisia A sl - ja A v -arvoja. Taulukoissa 7 ja 8 on esitetty kaksoisvaarnan laskentakapasiteetin arvot seinäpaksuuksille 200 ja 180 mm. Kaavan mukaan laskien voivat saumalaastin ja betonielementin lujuudet poiketa toisistaan. Sallitut kuormat saadaan jakamalla laskentakapasiteetit varmuuskertoimella 1,6. V 0,4 Asl 500 0,26 fctk ( bs s Av ) Av fctk, s s 1,8 1000 d (1) Kaavassa 1 vaijerilenkin ominaisvetolujuus on 500 N/mm 2 ja V d = leikkausvoiman laskentakapasiteetti [N/m] A sl = lenkin vaijerin kaksinkertainen nettopinta-ala (16,12) [mm 2 ] f ctk = betonin ominaisvetolujuus [N/mm 2 ] f ctk,s = saumalaastin ominaisvetolujuus b s = seinän paksuus (elementin paksuus) s = lenkkijako A v = vaarnan leikkauspinta-ala b*l [mm 2 ] SPECI 80/100/120- vaarnalenkkijärjestelmässä voidaan kaksi vaarnakoteloa asettaa rinnakkain, kun seinän paksuus on vähintään 180 mm. Sauman suuntainen leikkauskapasiteetti V d lasketaan tällöin kaavalla (1) käyttäen kaksinkertaisia A sl - ja A v -arvoja. Taulukoissa 7 ja 8 on esitetty kaksoisvaarnan laskentakapasiteetin arvot seinäpaksuuksille 200 ja 180 mm. Leikkausvoimakapasiteetit kohtisuoraan saumaa vastaan määräytyvät elementtien päiden profiilin ja vaarnakotelon muodostamasta kokonaisvaarnoituksesta ja lenkkiparista. Tällöin lenkkiparin leikkausvoiman kapasiteettiosuus voidaan laskea kaavasta (2).
V 0,4 Asl 500 s 1,8 1000 d l (2) Kaavassa 2 V dl = lenkkiparin ottaman leikkausvoiman laskentakapasiteetti [N/m] A sl = lenkin vaijerin kaksinkertainen nettopinta-ala [mm 2 ] s = lenkkijako Taulukko 1. SPECI 80/100/120-vaarnalenkkien laskentakapasiteetit sauman suunnassa betonin eri lujuustasoilla. Seinän paksuus 180 mm. Saumabetoni K30. 300 96,1 100,0 103,7 350 89,5 93,7 97,6 400 84,6 88,9 93,0 450 80,8 85,2 89,4 500 77,7 82,3 86,6 550 75,2 79,8 84,2 600 73,2 77,8 82,3 650 71,4 76,1 80,6 700 69,9 74,7 79,2 750 68,6 73,4 78,0 800 67,4 72,3 76,9 850 66,4 71,3 76,0 900 65,5 70,4 75,1 950 64,7 69,7 74,4 1000 64,0 69,0 73,7 Taulukko 2. SPECI 80/100/120-vaarnalenkkien laskentakapasiteetit sauman suunnassa betonin eri lujuustasoilla. Seinän paksuus 160 mm. Saumabetoni K30. 300 90,5 93,8 97,0 350 84,0 87,5 90,9 400 79,0 82,7 86,3 450 75,2 79,0 82,7 500 72,2 76,1 79,8 550 69,7 73,7 77,5 600 67,6 71,6 75,5 650 65,8 69,9 73,9 700 64,3 68,5 72,5 750 63,0 67,2 71,2 800 61,8 66,1 70,2 850 60,8 65,1 69,2 900 59,9 64,3 68,4 950 59,1 63,5 67,6 1000 58,4 62,8 66,9 6
7 Taulukko 3. SPECI 80/100/120-vaarnalenkkien laskentakapasiteetit sauman suunnassa betonin eri lujuustasoilla. Seinän paksuus 140 mm. Saumabetoni K30. 300 84,9 87,6 90,2 350 78,4 81,3 84,1 400 73,5 76,6 79,5 450 69,6 72,9 75,9 500 66,6 69,9 73,1 550 64,1 67,5 70,7 600 62,0 65,5 68,8 650 60,2 63,8 67,1 700 58,7 62,3 65,7 750 57,4 61,0 64,5 800 56,3 59,9 63,4 850 55,2 58,9 62,5 900 54,3 58,1 61,6 950 53,5 57,3 60,9 1000 52,8 56,6 60,2 Taulukko 4. SPECI 80/100/120-vaarnalenkkien laskentakapasiteetit sauman suunnassa betonin eri lujuustasoilla. Seinän paksuus 120 mm. Saumabetoni K30. 300 79,4 81,5 83,5 350 72,8 75,1 77,3 400 67,9 70,4 72,7 450 64,1 66,7 69,2 500 61,0 63,7 66,3 550 58,5 61,3 64,0 600 56,4 59,3 62,0 650 54,6 57,6 60,4 700 53,1 56,1 58,9 750 51,8 54,8 57,7 800 50,7 53,7 56,6 850 49,7 52,8 55,7 900 48,8 51,9 54,9 950 48,0 51,1 54,1 1000 47,2 50,4 53,4
8 Taulukko 5. SPECI 80/100/120-vaarnalenkkien laskentakapasiteetit sauman suunnassa betonin eri lujuustasoilla. Seinän paksuus 100 mm. Saumabetoni K30. 300 73,8 75,3 76,7 350 67,2 68,9 70,6 400 62,3 64,2 66,0 450 58,5 60,5 62,4 500 55,4 57,5 59,5 550 52,9 55,1 57,2 600 50,8 53,1 55,2 650 49,1 51,4 53,6 700 47,6 49,9 52,2 750 46,2 48,7 51,0 800 45,1 47,5 49,9 850 44,1 46,6 48,9 900 43,2 45,7 48,1 950 42,4 44,9 47,3 1000 41,7 44,2 46,7 Taulukko 6. SPECI 80/100/120-vaarnalenkkien laskentakapasiteetit sauman suunnassa betonin eri lujuustasoilla. Seinän paksuus 80 mm. Saumabetoni K30. 300 68,2 69,1 69,9 350 61,6 62,8 63,8 400 56,7 58,0 59,2 450 52,9 54,3 55,6 500 49,8 51,3 52,8 550 47,3 48,9 50,4 600 45,3 46,9 48,5 650 43,5 45,2 46,8 700 42,0 43,7 45,4 750 40,7 42,5 44,2 800 39,5 41,4 43,1 850 38,5 40,4 42,2 900 37,6 39,5 41,3 950 36,8 38,7 40,6 1000 36,1 38,0 39,9
Taulukko 7. Kahden rinnakkaisen seinässä keskeisesti sijaitsevan SPECI 80/100/120- vaarnalenkin laskentakapasiteetit sauman suunnassa betonin eri lujuustasoilla. Seinän paksuus 200 mm. Saumabetoni K30. 9 300 147,5 150,6 153,4 350 134,4 137,9 141,2 400 124,6 128,4 132,0 450 117,0 121,0 124,8 500 110,8 115,1 119,1 550 105,8 110,2 114,4 600 101,7 106,2 110,5 650 98,1 102,8 107,2 700 95,1 99,9 104,4 750 92,5 97,3 101,9 800 90,2 95,1 99,8 850 88,2 93,1 97,9 900 86,4 91,4 96,2 950 84,8 89,8 94,7 1000 83,3 88,4 93,3 Taulukko 8. Kahden rinnakkaisen seinässä keskeisesti sijaitsevan SPECI 80/100/120- vaarnalenkin laskentakapasiteetit sauman suunnassa betonin eri lujuustasoilla. Seinän paksuus 180 mm. Saumabetoni K30. 300 142,0 144,4 146,7 350 128,9 131,7 134,4 400 119,0 122,2 125,2 450 111,4 114,8 118,0 500 105,3 108,9 112,3 550 100,3 104,0 107,6 600 96,1 100,0 103,7 650 92,6 96,6 100,4 700 89,5 93,7 97,6 750 86,9 91,1 95,2 800 84,6 88,9 93,0 850 82,6 87,0 91,1 900 80,8 85,2 89,4 950 79,2 83,7 87,9 1000 77,7 82,3 86,6
5. KÄYTTÖ 10 5.1 Käyttöperiaate SPECI 80/100/120-vaarnalenkkijärjestelmässä muotin mukana irtoava vaarnakotelo ja elementtiin valussa kiinnittyvä vaijerilenkki muodostavat elementtien väliseen saumaan betoni-betoni tartuntapinnankautta betonivaarnoituksen ja lenkkiraudoitteen. Vaarnalenkit asennetaan rakennesuunnittelijan määrittämän lenkkijaon perusteella. Vaarnakotelo irtoaa muotin mukana ja sitä voidaan käyttää useita kertoja. Vaarnakotelon suljinosa jää lenkin mukana betonivaluun. 5.2 Käytön rajoitukset SPECI 80/100/120-vaarnalenkkijärjestelmässä liitettävien elementtien vähimmäispaksuus on 80 mm ja lenkkien välinen vähimmäisväli 300 mm. Vaarnakotelon reunan vähimmäisetäisyys elementin ylä- tai alareunasta on 100 mm. Kaksi vaarnakoteloa voidaan asettaa rinnan keskeisesti, kun seinän paksuus on vähintään 180 mm. 5.3 SPECI 80/100/120- vaarnalenkkien asennus Vaarnakotelo kiinnitetään vaarnamuottiin (lautaa tai vaneria) ruuveilla (esim. WURTH tuote n:o 1131-42 38, 1131-42 45, 0153-4 40, 0153-4 45 tai HILTI nauhoitettu S-DS 03 B 4,0 35M, S-DS 03 B 4,0 45M) tai nauloilla (esim. Pintos kammattu kipsilevynaula 45*2,3 tai 35*2,3).Vaarnakotelon pintaan on merkitty paikka vaarnakotelon toiselle kiinnitysruuville tai naulalle 80, 100 ja 120 sen mukaan millainen vaijerilenkkipituus tarvitaan. Jos kiinnitys tehdään paikasta 120, on vaarnakotelo käytettävissä kaikille vaijerilenkkipituuksille 80, 100 ja 120, sillä vaarnakotelon sisällä on tunnistettavat topparit vaijerilenkkipituuksille 80 ja 100. Vaijerilenkki työnnetään vaarnakoteloon sen yläosassa olevasta vaijerilenkin asennusaukosta kiinnitysruuvia tai naulaa vasten (tai haluttua topparia 80 tai 100 vasten), jonka jälkeen vaijerilenkki lukitaan asemaansa asennusaukon suljinosalla. Vaarnamuotti kiinnitetään elementin päätymuottiin. Elementin muottien purkuvaiheessa, kun vaarnamuotti irrotetaan betonista, vaarnakotelot pysyvät kiinni vaarnamuotissa ja vaarnamuotti vaarnakoteloineen on heti valmis seuraavaa käyttöä varten. Vaarnamuotin irrotuksen jälkeen vaijerilenkit asettuvat vaakasuoraan asentoon valmiiksi elementin paikalleen asennusta varten (kohtisuoraan betonipintaa vasten). Vaarnakotelon suljinosa on kertakäyttöinen ja jää betonivaluun. Elementtien saumassa vaarnalenkkien ja vaarnasyvennysten tulee olla samalla korkeudella ja samoin päin kummassakin liitettävässä elementissä. Lenkkien asennuksessa on noudatettava betoninormien betonipeitevaatimuksia.
5.4 Alustalle asetettavat vaatimukset 11 Kiinnitysalustan betonin tulee laadunarvosteluiässä täyttää vähintään lujuusluokan K30 nimellislujuusvaatimus. Elementtien raudoitus määräytyy rakennesuunnitelmien mukaan. 6. TYÖMAA- ASENNUKSET 6.1 Sauman pystyraudoitustangon asennus Vaarnamuotin poistamisen jälkeen vaarnalenkit ovat vaakasuorassa asennossa eli valmiina elementtien paikalleen asentamista varten. Saumaan pujotetaan rakennesuunnitelmien mukainen pystyraudoitustanko vaijerilenkkien sisälle. 6.2 Sauman valu asennuksen jälkeen Sauma valetaan rakennesuunnitelmien mukaisella juotosbetonilla. On suositeltava käyttää vähintään samaa lujuutta kuin elementeissä (K30). 7. SPECI 80/100/120 VAARNALENKKIJÄRJESTELMÄSSÄ KÄYTETTÄVIEN VAIJERI- LENKKIEN LAADUNVALVONTA 7.1 Vaijerilenkkien valmistuksenaikainen laadunvalvonta Vaijerilenkit valmistetaan kohdassa 2.1 esitettyjä materiaaleja tai vastaavat lujuus- ja muodonmuutosominaisuudet omaavia materiaaleja käyttäen. Vaijerilenkkien vetomurtolujuus testataan kuvassa 2 esitettyä kuormitusjärjestelyä käyttäen siten, että jokaista työvuoroa ja jokaista työpistettä kohti vedetään vähintään yksi vaijerilenkki murtoon. Vetokoe tehdään standardin SFS-EN 10002-1 mukaan. Vetomurtolujuuden on oltava vähintään 18,5 kn. Jos tämä vetokoe ei täytä asetettua vaatimusta, testataan ko. työvuoron ja ko. työpisteen tuotannosta vielä 6 vaijerilenkkiä, joista kaikkien on täytettävä asetettu vaatimus. Jos vaatimus ei täyty, koko tuotantoerä hylätään. Valmistajan laadunvalvonnan tulokset toimitetaan Inspecta Sertifiointi Oy:lle ja Okaria Oy:lle. Tuontierälle annetaan laivauslupa kun saadut tulokset täyttävät asetetut vaatimukset.
12 Kuva 2. Vaijerilenkin vetomurtokokeen järjestely, vetokaran läpimitta 12 mm. 7.2 Vaijerilenkkien tuontieräkohtainen laadunvalvonta Laadunvalvonnan suorittaa Inspecta Sertifiointi Oy. Jos vaijerilenkkien kohdassa 7.1 vaadittu valmistuseräkohtainen laadunvalvonta voidaan Inspecta Sertifiointi Oy:n toimesta todentaa, tuontieräkohtainen laadunvalvonta suoritetaan Inspecta Sertifiointi Oy:n edellyttämässä laajuudessa pistokoeluontoisesti. Tällöin vaijerilenkit voidaan testata laboratoriossa, joka on Inspecta Sertifiointi Oy:n hyväksymä. Jos valmistuseräkohtaista laadunvalvontaa ei ole todennettu, jokainen tuontierä testataan akreditoidussa testauslaboratoriossa seuraavasti. Jokaisesta tuontierästä valitaan testattavaksi vähintään yksi vaijerilenkki 1000 kg vaijerilenkkierää kohden. Testattavien lenkkien määrä tuontierässä on vähintään 10. Vaijerilenkkien vetomurtolujuus testataan kuvassa 2 esitettyä kuormitusjärjestelyä käyttäen standardin SFS-EN 10002-1 mukaisesti. Koetuloksista lasketun vetomurtolujuuden ominaisarvon tulee täyttää vaatimus 16,0 kn 90% hyväksymistodennäköisyydellä ja 16 % alitusfraktiililla. Yksittäistulos ei saa alittaa vähimmäisvaatimusta 16,0 kn. Jos kokeen tulos ei täytä asetettua vaatimusta, testataan kaksinkertainen määrä vaijerilenkkejä kahtena eri testauseränä, joista kummankin on täytettävä kaikkien kriteereiden osalta asetettu vaatimus. Jos vaatimus ei täyty, tuontierästä hylätään se osa joka ei täytä laadunvalvontakokeiden hyväksymiskriteerejä.
8. ASENNUKSEN VALVONTA 13 8.1 Osien asennuksen valvonta Ennen elementin valua tarkastetaan, että vaijerilenkkien paikka, vaarnakotelon suunta ja vaijerilenkkipituus ovat elementtipiirustuksen mukaiset ja että muotissa on myös mahdollisesti tarvittavat jatkosteräkset. 9. SUUNNITTELUOHJE 9.1 SPECI 80/100/120- vaarnalenkin valinta Tarvittava SPECI 80/100/120-vaarnalenkki valitaan käytettävän saumaleveyden mukaan. SPECI 80/100/120- vaarnalenkkien jako ja tarvittava betonilujuus määräytyvät rakennesuunnitelmien mukaisen leikkausvoiman perusteella. 9.2 Piirustukset ja merkinnät SPECI 80/100/120- vaarnalenkit merkitään elementtipiirustuksiin esim. Vaarnalenkit WL-80 c300. Piirustuksiin merkitään SPECI 80/100/120- vaarnalenkkien sijainti elementin reunasta sauman suuntaan mitattuna. Piirustuksiin merkitään myös mahdollisesti tarvittavat ankkurointiteräkset ja niiden taivutusmitat. 9.3 SPECI 80/100/120-vaarnalenkkien sijoitus SPECI 80/100/120- vaarnalenkit sijoitetaan elementtiin normaalisti symmetrisesti sauman suhteen (vaakasuunta). Sauman pystysuunnassa SPECI 80/100/120- vaarnalenkit ja vaarnasyvennykset tulee EHDOTTOMASTI sijaita samalla korkeudella. Elementtipiirustuksesta tulee EHDOT- TOMASTI olla näkyvissä kummassa päässä vaarnasyvennystä vaijerilenkki sijaitsee. 9.4 Ankkuroinnin varmistaminen Vaijerilenkin ankkurointi siirtyy elementille joko betonin tai raudoituksen välityksellä. Raudoittamattomassa seinässä täyden kapasiteetin vaatima seinän minimipaksuus on 120 mm ja tällöin lenkkien ankkurointi on riittävä kaikilla jakoväleillä. Raudoitetuissa seinissä ankkuroinnin varmistamiseen riittää normien mukainen minimiraudoitus. Kun ankkurointi joudutaan taivuttamaan, käytetään taivutuksen kohdalla betoniterästankoa, jotta taivutettu vaijerilenkki saadaan sidotuksi muuhun raudoitukseen.