LANKARAKENNE VALUANKKUREIDEN MITOITUS- JA KÄYTTÖOHJE Liittyy BY 5 B käyttöselosteeseen n:o 312 Mitoitus ja käyttöohje revisioitu 29.06.2009 SJ REV C 1. Metalliosan toimintatapa Lankarakenne valuankkuri on betoniin ennen sen kovettumista asennettava kiinnike, jota betonin kovetettua voidaan kuormittaa kiinnikkeen sisäkierte i- sestä tartuntaosasta. 2. Metalliosan rakenne 2.1 Metalliosan osat ja materiaalit 3 Lankarakenne valuankkuri koostuu, tyypistä riippuen kahdesta tai kolmesta osasta, joita ovat runko, harus ja etulevy. Rungon raaka-aineena on automaattiteräs 11SMnPb30 (EN 10277-3). Haruksen raaka-aine on S235JR+AR+C (S235JRG2+C) mukainen teräs (EN10277-2). Valuankkurin asentamista varten tarvittavan etulevyn raaka-aineena on, asennustavasta riippuen joko DX51D+Z27MAC (EN 10142). mukainen teräs tai iskunkestävä polystyreeni. Sähkösinkityksen passivointi on SFS 4405 Fe/zn 5/A mukainen. 1 Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen valuankk u- reiden rungon ja haruksen raaka-aineena on EN 10088-3 mukainen teräs 1.4305. Etulevyn raaka-aineena on 1.4301 mukainen teräs. Haponkestävästä teräksestä valmistettujen valuankkure i- den rungon ja haruksen raaka-aineena on EN 10088 mukainen teräs 1.4404. Etulevyn raaka-aineena on 1.4301 mukainen teräs. 2.2 Valmistustapa Runko-osat valmistetaan sorvaamalla. Harustapit katkaistaan ja muotoi l- laan epäkeskopuristimella ja liitetään runko-osaan kitkaliitoksella. Teräksiset EN 10142 mukaisesta aineesta valmistetut etulevyt valmistetaan epäkeskopuristimella ja liitetään ankkurin runko-osaan niittaamalla. Polystyreenistä valmistettu etulevy on valmistettu ruiskupuristamalla, ja se lii - tetään ankkurin runko-osaan etulevyssä olevan kierteen avulla, jolloin se samalla suojaa kierrettä mahdollisilta epäpuhtauksilta. Laadunvalvonnan suorittaa Inspecta Sertifiointi Oy ja raportoi suoraan. Suomen betoniyhdistys ry:lle 1 2 1 RUNKO 2 HARUS 3 ETULEVY
3. Metalliosan valmistusmerkinnät Teräksiset valuankkurit, sekä pinnoittamattomat että sinkityt, on tunniste t- tavissa joko metallisesta etulevystä, jossa on valmistajan leima ja kok o- merkintä, tai etulevyä varten tehdystä olakkeen muotoisesta työstöstä, joka sijaitsee ankkurin kierteiden puoleisessa päässä. Ruostumattomat ja haponkestävät ankkurit on tunnistettavissa runko-osassa olevista karhennuksista siten, että haponkestävissä malleissa on kaksi karhennusuraa rinnakkain ja ruostumattomasta teräksestä olevissa malleissa on yksi karhennusura. 4. Metalliosan kapasiteetit ja sallitut kuormat Metalliosan ominaiskapasiteetit on määritetty suoritettujen veto - ja leikkauskokeiden perusteella. Annetut kapasiteetit ja sallitut kuormat kosk evat ainoastaan staattisia kuormituksia. Dynaamisille rasituksille mitoitus on se l- vitettävä erikseen. Laskentakapasiteettia määritettäessä käytetään laskentaperusteena om i- naiskapasiteettia. Kiinnike tulee mitoittaa siten, että laskentakuorma ei ylitä laskentakapasiteettia: a) vetorasituksissa F td = N d b) leikkausrasituksissa F vd = V d c) yhdistetyssä veto- ja leikkausrasituksessa F td = N d ja F vd = V d Edellä mainituissa ehdoissa ovat: N d = vetorasitusta aiheuttavan kuorman laskenta-arvo V d = leikkausrasitusta aiheuttavan kuorman laskenta-arvo F td = vetokapasiteetin laskenta-arvo F td = vetokapasiteetin laskenta-arvo tilassa, jolloin samanaikaisesti vaikuttaa myös leikkausrasitus F vd = leikkauskapasiteetin laskenta-arvo F vd = leikkauskapasiteetin laskenta-arvo tilassa, jolloin samanaikaisesti vaikuttaa myös vetorasitus Kun kiinnikkeeseen vaikuttaa yksinomaan vetorasitus, saadaan laskentakapasiteetti kaavasta: F td = F tk / 2, jossa F tk = kiinnikkeen ominaisvetokapasiteetti (taulukko 4.1) 2 = metalliosan osavarmuuskerroin 2
Kun kiinnikkeeseen vaikuttaa yksinomaan leikkausrasitus, saadaan laskentakapasiteetti kaavasta: F vd = F vk / 2, jossa F vk = kiinnikkeen ominaisleikkauskapasiteetti (taulukko 4.2) 2 = metalliosan osavarmuuskerroin Kun kiinnikkeeseen vaikuttaa samanaikaisesti sekä veto- että leikkausrasitus, saadaan laskentakapasiteetin arvo seuraavasti: Laskentavetokapasiteetti F td = F td (1 - V d / F vd ) Laskentaleikkauskapasiteetti F vd = F vd (1 - N d / F td ) Jollei tarkemmin osoiteta, saadaan sallittu kuorma jakamalla laskentakapasiteetti luvulla 1,6. Mikäli voidaan osoittaa, että kuorma on pelkästään p y- syvää, saadaan sallittu kuorma jakamalla laskentakapasiteetti luvulla 1,2. 4.1 Lankarakenne valuankkureiden ominais- ja laskentavetokapasiteetit sekä sallitut kuormat (kn) betonista C20/25 Ankkuri Vetokapasiteetit Sallittu Ominais- Laskenta- kuormitus VASB, VASD 10 x 60 30,7 15,3 9,6 VASB, VASD 12 x 70 41,2 20,6 12,9 VASB, VASD 16 x 50 14,8 7,4 4,6 VASB, VASD 16 x 90 48,7 24,3 15,2 VASB, VASD 20 x 100 60,7 30,3 18,9 VASB, VASD 24 x 130 78,8 39,4 24,6 4.2 Lankarakenne valuankkureiden ominais - ja laskentaleikkauskapasiteetit sekä sallitut kuormat (kn) betonista C20/25 Ankkuri Leikkauskapasiteetit Sallittu Ominais- Laskenta- kuormitus VASB, VASD 10 x 60 19,8 9,9 6,2 VASB, VASD 12 x 50 19,7 9,8 6,1 VASB, VASD 16 x 50 19,7 9,8 6,1 VASB, VASD 20 x 100 48,4 24,2 15,1 VASB, VASD 24 x 130 76,9 38,4 24,0 3
5. Metalliosan käyttö 5.1 Käytön rajoitukset Kiinnityksessä tulee käyttää vähintään kahta (2) ankkuria. Yhden kiinnikkeen pettäessä ei rakenneosa tai laite saa irrota, joka merkitsee sitä, että muille ankkureille tuleva kuorma ei saa ylittää kaksinkertaista kiinnikkeen laskentakapasiteettia. Sormat valuankkureiden runko-osaan ei saa suorittaa hitsaamalla tehtäviä liitoksia, mutta tarvittaessa voidaan harukseen suorittaa liitoksia myös hitsaamalla. Pintakäsittelemätöntä tai sähkösinkittyä ankkuria saa pysyväinasennuksi s- sa käyttää kohtuullisissa ja sitä lievemmissä rasitusluokissa. Vaativimmissa rasitusluokissa ankkurin materiaalivalinnoissa tulee noudattaa RakMK B4 2007 mukaisia määräyksiä. Eli ruostumattomasta tai haponkestävästä materiaalista valmistettua ankkuria. 5.2 Metalliosan sijoittaminen Asennuksessa tulee huolehtia siitä, että metalliosa sijoitetaan suunniteltuun paikkaan kulloinkin kyseessä olevan asennustoleranssin tarkkuudella. M e- talliosa on asennettava niin syvälle, ettei mikään kiinnikkeen osa jää kiinn i- tysalustan pinnan yläpuolelle, vaan korkeintaan sen kanssa tasaan. Katso kohta 5.2.2. 5.2.1 Kiinnitysalustalle asetettavat vaatimukset Lankarakenne valuankkureita tulee käyttöselosteen mukaisesti käyttää betonissa, joka on kiviainesohjeen BY 43 mukaista. Kiinnitysalustana olevan betonin alin sallittu lujuusluokka, johon tämän käyttöohjeen arvot pätevät, on C20/25. Mikäli ankkuria käytetään betonissa, jonka lujuus on alle C20/25, on ankkurin lujuusominaisuudet tutkittava erikseen. Mikäli betonin lujuusluokka ylittää luokan C20/25, käytetään niitä arvoja, jotka on annettu betonille C20/25. Mikäli betonin lujuusluokka ylittää luokan C20/25, ja halutaan ylittää annettuja arvoja, tulee kuormituslaskelmien perustua käytännön kokeisiin, kulloinkin kyseessä olevalla betonilujuudella, koekuormitusten jäljitellessä mahdollisimman tarkoin aiottua kuormitusta. Jos betoni ei kiinnikettä kuormitettaessa ole vielä saavuttanut suunniteltua lujuutta, käytetään kuormituksia määritettäessä sitä lujuutta, joka betonilla kuormitushetkellä on. 4
5.2.2 Menetelmän vaatimat pienimmät reuna- ja keskiöetäisyydet Asennuksessa tulee ankkurin etäisyyden lähimpään vapaaseen reunaan olla vähintään kaksi (2) kertaa ankkurin asennussyvyyden pituinen matka. Kahden ankkurin välisen pienimmän etäisyyden tulee olla vähintään neljä (4) kertaa ankkurin asennussyvyyden pituinen matka. Kiinnitysalustan va h- vuus pitää olla vähintään 1,5 kertaa ankkurin asennuss yvyys. L A min = 4 x L B min = 2 x L S min = 1,5 x L E KOOT 10 x 60 12 x 50 12 x 70 16 x 50 16 x 90 20 x 100 24 x 130 5.2.3 Kiinnitysalustan raudoitus Kapasiteetit ovat raudoittamattomalle betonille. 6. Metalliosan asennus A min 290 mm 260 mm 340 mm 280 mm 440 mm 500 mm 620 mm 6.1 Työn suoritus ja asennustoleranssit Ankkurit asennetaan muottiin kiinnittämällä ne etulevystään sopivalla tava l- la. Tällaisia ovat esim. naulaus, liimaus ja 2-puolinen teippi. Ilman etulevyä oleva malli (VASB) asennetaan esim. puristuskiinnityksellä raudoitukseen. Valuankkurit voidaan myös kiinnittää hitsaamalla ne haruksestaan, mikäli hitsaus raudoitukseen on sallittu. Asennuksessa tulee huolehtia siitä, että metalliosan kierreosa asettuu kohtisuoraan valun pinnan tasoon nähden. 5 E min 145 mm 130 mm 170 mm 140 mm 220 mm 250 mm 300 mm Jos harus on kohtisuoraan asennettu niin reuna- ja keskinäisestä mitasta voidaan vähentää haruksen mitta jaettuna kahdella (V)
Asennuksen yhteydessä tulee varmistua siitä, ettei betonoinnin yhteydessä ankkurin kierteisiin pääse betonimassaa tai muita kierteiden toimintaa hai t- taavia epäpuhtauksia. Tämä tapahtuu parhaiten suojaamalla ankkurin kie r- teet mieluiten kierteisellä tulpalla, joka asennetaan paikalleen itse ankkurin asennuksen yhteydessä. Puumuotti tai laudoitus Teräsmuotti Metallinen Muovinen Metallinen Muovinen etulevy etulevy etulevy etulevy Naulaus Naulaus Hitsaus Teippi Teippi 7. Asennuksen valvonta 7.1 Metalliosan asennuksen valvonta Työmaalla tulee työnjohdon valvoa, että asennuksessa käytetään suunn i- telmien mukaisia kiinnikkeitä, ja että ne asennetaan tämän käyttöohjeen mukaisesti noudattaen suunnitelmien mukaisia asennustoleransseja. Jos kiinnike vahingoittuu asennuksessa, ei sitä tule käsitettä rakenteellisena kiinnikkeenä. Betonoinnin aikana valvotaan, että betoni tiivistetään huolellisesti tarkoitu k- seen soveltuvalla menetelmällä, ja että tiivistyksen yhteyde ssä ei ankkuria väännetä irti kiinnityksestä. 8. Opastavia tietoja 8.1 Mikäli ankkuri asennetaan kiinnitysalustan pinnan alapuolelle, suositellaan laitteen tai rakenneosan kiinnittämisen yhteydessä käytettäväksi asennu s- holkkia, jonka tehtävänä on täyttää ankkurin ja kiinnitysalustan pinnan välinen etäisyys. Näin estetään tilanne, jossa kiinnityksessä käytettävän ru u- vin kiristysmomentti kohdistuu ankkuriin ulosvetävänä voimana. 6
Edellä kuvattu asennus on tyypillinen esim. käytettäessä muovisia etulev y- jä. 8.2 Jos ankkuri käytetään nostamista varten, tulee nostaminen suorittaa siten, että ankkuriin kohdistuu ainoastaan vetokuormitus. Nostoissa sallitut vetokuormat ovat yhtä ankkuria kohti, kun betonin lujuus on C20/25 Betoni C20/25 Ankkuri Nostossa sallittu vetokuorma [kn] VASB, VASD 10x60 7,7 VASB, VASD 12x70 VASB, VASD 16x50 VASB, VASD 16x90 VASB, VASD 20x100 VASB, VASD 24x130 10,3 3,5 12,2 15,2 19,7 MITAT D V M H R L K S J Telkkistentie 7, 70460 Kuopio Puh. 017-2827 264 Fax 017-2828 413 lankarakenne@lankarakenne.fi KOOT M L D S K H R J 10 x 60 M10 57 13 15 8 35 27 3,3 12 x 50 M12 47 16 15 9 45 35 3,3 12 x 70 M12 67 16 20 9 45 35 3,3 16 x 50 M16 47 20 15 10 50 40 3,3 16 x 90 M16 87 20 25 10 50 40 3,3 20 x 100 M20 97 25 30 12 50 40 3,3 24 x 130 M24 130 32 36 15 57 47 3,3 V 50 60 60 80 80 100 100 7