Ladottavien muottiharkkojen suunnitteluohjeet
Transcription
Ladottavien muottiharkkojen suunnitteluohjeet
Ladottavien muottiharkkojen suunnitteluohjeet 1 1 YLEISTÄ .................................................................................................. 2 2 MUOTTIHARKKOJEN OMINAISUUDET ........................................................................................ 2 3 MITTAJÄRJESTELMÄ ........................................................................... 2 4 LASKENTAOTAKSUMAT ...................................................................... 3 5 KUORMAT .............................................................................................. 5 6 MATERIAALIT JA LASKENTALUJUUDET ........................................... 5 7 SEINÄN MITOITUS PYSTYKUORMALLE ............................................. 5 7.1 Pystykuorma ilman vaakakuormaa _____________________________________ 5 7.2 Pystykuorman ja taivutusmomentin yhteisvaikutus _________________________ 7 7.3 Pilarit ____________________________________________________________ 8 8 MAANPAINESEINIEN MITOITUS......................................................... 14 8.1 Yleistä __________________________________________________________ 14 8.2 Mitoitus pystysuuntaan raudoitettuna __________________________________ 14 8.3 Mitoitus pysty- ja vaakasuuntaan (kahteen suuntaan) raudoitettuna________ 15 8.4 Maanpaineseinien mitoitustaulukot ____________________________________ 17 9 AUKKOPALKKIEN MITOITUS ............................................................ 19 9.1 Yleistä __________________________________________________________ 19 9.2 Leikkausraudoittamaton palkki _______________________________________ 20 9.3 Leikkausraudoitettu palkki ___________________________________________ 22 9.4 Liittopalkki _______________________________________________________ 25 10 PAIKALLINEN PURISTUSKESTÄVYYS ............................................ 28 11 MINIMIRAUDOITUS ............................................................................ 29 12 PALONKESTO, ÄÄNENERISTÄVYYS .............................................. 30 13 LOPUKSI ............................................................................................. 31 viimeisin päivitys 17.8.2011 rl 2 1 YLEISTÄ Nämä ohjeet koskevat ainoastaan Lammin Betoni Oy:n harkkoja. Ohjeet perustuvat Ympäristöministeriön 1.10.1993 antamaan ohjeeseen Betoniharkkorakenteet (Suomen rakentamismääräyskokoelma osa B9). Harkkojen valmistuksessa, laadunvalvonnassa ja koestuksessa noudatetaan Suomen Standardisoimisliiton standardeja SFS 5212 ja SFS 5213.2 Valikoimissa on myös harkkoja kaareviin rakenteisiin KMH 150 ja pilareihin (PH250, PH400, PPH300) Muottiharkot on valmistettu pakkasenkestävästä, maakosteasta betonimassasta. Betonimassan, josta harkot valmistetaan, lujuusluokka on 30 MN/m2. Taulukkoon 1 on koottu muottiharkkojen keskeisimmät tekniset tiedot. 3 MITTAJÄRJESTELMÄ 2 MUOTTIHARKKOJEN OMINAISUUDET Lammin Betoni Oy:n tuotevalikoimaan kuuluu neljä erilevyistä muottiharkkoa: MH-150, MH- 200, MH-250 ja MH-300. Muottiharkot on kehitetty vaativiin rakenteisiin, joissa vaaditaan vastaavan paksuisen teräsbetonirakenteen kapasiteettia. Lammin Betonin ladottava muottiharkko muodostuu harkon 30 mm paksuista kuorista, joita yhdistää kuorien välissä olevat rivat eli kannakset. Ripojen väliin jäävät ontelot täytetään betonilla. Muottiharkko kestää n. 3 m:n korkean seinän valamisen yhdessä valussa. Muottiharkon nimelliskorkeus on 200 mm ja nimellispituus 600 mm. Perusharkon lisäksi on olemassa pääty- ja kulmaharkkoja. Rakenteen kulmissa käytetään kulmaharkkoa, mikä mahdollistaa teräksien taivuttamisen ja oikean sijoittelun. Rakenteen päädyssä (ikkuna- ja ovipielet) käytetään erillisiä päätyharkkoja. Muottiharkkojen leveydet ovat: 150 mm, 200 mm, 250 mm ja 300 mm. Muottiharkon tunnus on MH ’leveys’. Muottiharkkoseinien suunnittelussa käytetään modulimitoitusta. Moduuliviivat sijoitetaan aina seinän sisäpintaan. Muottiharkkoseinä mitoitetaan vaaka- ja pystysuunnassa 2M modulilla. Myös aukkojen leveys ja aukkojen sijainti noudattaa 2M:n modulia. Aukon leveys ja aukon reunan sijainti sisäkulmasta on myös 200 mm:n kerrannainen. Seinissä käytetään 2M:n limitystä. Harkkojen katkaisutarpeen vähentämiseksi tulisi rakennus mahdollisuuksien mukaan mitoittaa moduulimitoilla. Toisaalta on muistettava, että kysymyksessä on muottiharkko, joten lisämuotittamalla voidaan helposti jatkaa rakenne haluttuihin mittoihin. Ovi- ja ikkunakarmien vaaka- ja pystymitta tulisi olla ladottavassa seinässä n x 200 - 30 mm. Kuva 2. Harkkoseinän limitys pystysuunnassa. 3 Taulukko 1. Muottiharkkojen sekä valettavan massan ominaisuuksia. Tyyppi Koko Menekki Paino Betonin pit . x lev. x kpl / m2 kg / kpl Raekoko kork. Max mm MH300 600x300x200 8,33 25 8 ... 16 MH300 kulma 500x300x200 11,1 19 8 ... 16 MH300 pääty 600x300x200 8,33 28 8 … 16 MH300 pääty 400x300x200 12,5 19 8 … 16 MH250 600x250x200 8,33 23 8 ... 16 MH250 kulma 450x250x200 11,1 19 8 ... 16 MH250 pääty 600x250x200 8,33 18 8 ... 16 MH250 pääty 400x250x200 12,5 10 8 ... 16 MH200 600x200x200 8,33 21 8 ... 16 MH200 kulma 600x200x200 12,5 16 8 ... 16 MH200 pääty 600x200x200 8,33 16 8 ... 16 MH200 pääty 400x200x200 12,5 9 8 ... 16 MH150 600x150x200 8,33 19 8 MH150 kulma 550x150x200 14,3 12 8 MH150 pääty 600x150x200 8,33 19 8 MH150 pääty 400x150x200 12,5 13 8 KMH150 400x150x200 12,5 12 8 PH250 250x250x200 5 kpl /m 13 8 ... 16 PH400 400x400x200 5 kpl /m 25 16 ... 16 PPH300 (pyöreä) 300x200 5 kpl /m 13 16 ... 16 4 LASKENTAOTAKSUMAT Harkkorakenne suunnitellaan murto- ja käyttörajatiloissa kimmoteoriaan perustuen. Laskelmissa käytetään nimellismittoja. Poikkileikkauksesta otetaan huomioon vain valettu sydänosa ja harkon kuoret jätetään pois. Kaikki poikkileikkauksen heikennykset otetaan huomioon. Harkkomuuri mitoitetaan erikseen sekä pysty- että vaakakuormille sekä niiden samanaikaiselle yhteisvaikutukselle. Mikäli seinää rasittaa samanaikaisesti lumikuormasta aiheutuva pystykuorma sekä tuulikuorma, niin lumi- ja tuulikuorman yhteisvaikutusta tarkasteltaessa voidaan ottaa huomioon RakMk B2:n määräykset luonnon-kuormien yhdistelystä. Betonin Menekki l / m2 210 210 210 210 150 150 150 150 115 115 115 115 80 80 80 80 80 36 l / jm 110 l / jm 45 l / jm Rakenteen mitoituksessa noudatetaan seuraavia ohjeita: - RakMk B2 Rakenteiden varmuus ja kuormitukset - RakMk B4 Betonirakenteet - RakMK B9 Harkkorakenteet Muottiharkkoseinät mitoitetaan kuten teräsbetonirakenteet yleensä. Harkon kuorien ei oleteta toimivan valmiissa rakenteessa kuormia kantavana osana vaan ainoastaan valumuotteina. Seinän teholliseksi leveydeksi otetaan paikalla valetun sydänosan leveys (harkon kuorien vapaa väli). Harkkoseinä voidaan raudoittaa sekä pysty- että vaakasuuntaan. Vaakateräkset asennetaan kerroksittain harkossa oleviin uriin (etäisyys harkon ulkoreunasta 64 4 mm). Pystyteräkset asetetaan paikoilleen ennen betonointia. Pystyteräkset asetetaan yleensä lähelle rakenteen ulkopintoja. Taulukko 2. Muottiharkkoseinän kokonaispaksuus h ja tehollinen paksuus hc Harkko MH-150 MH-200 MH-250 MH-300 Kokonaispaksuus h (mm) 150 200 250 300 Tehollinen paksuus hc (mm) 88 138 186 234 Betonipeite määräytyy RakMK B4 kohdan 4.1.1.2 (taulukko 4.2) mukaan. Lisäksi on otettava huomioon RakMK B9 kuvassa V 4.1 esitetyt vaatimukset. Betonipeitteen c viisteen reunasta mitattuna (kuva 4) tulee olla vähintään RakMK B4 taulukon 4.2 mukainen. Betonipeitteen tulee olla harkon kuoren sisäreunasta lukien kuitenkin vähintään tangon halkaisijan φ suuruinen. Taulukossa 3 on esitetty harjaterästen ja muottiharkon kuoren sisäpinnan minimiväli cmin. Taulukko 3. Harjaterästen ja harkon kuoren sisäpinnan minimiväli cmin (mm) Ympäristöluokka Y1 Y2 Y3 Vaakateräs 20 10 10 φh ∃ φh ∃ φh ∃ φh Pystyteräs φv 35 25 15 ∃ φv ∃ φv ∃ φv Kuva 4.Betonipeite 5 5 KUORMAT Harkkomuurille tulevat kuormat määritetään RakMK B2:n mukaan. Tarkasteltavan seinän yläpuoliselta seinältä tulevan kuorman voidaan olettaa vaikuttavan keskeisesti alapuoliseen seinään. Laatastolta tulevan kuorman oletetaan vaikuttavan laatan tukipituuden keskellä 6 MATERIAALIT JA LASKENTALUJUUDET Paikallavalubetonin lujuusluokan tulee olla vähintään K 20 ja korkeintaan K 40. Mitoitustaulukot ja käyrästöt on laadittu betonin lujuudelle K 30-2. Taulukko 4. Betonin lujuusarvot Betonin lujuusluokka - harkko - paikallavalubetoni Puristuslujuus - ominaislujuus - laskentalujuus Vetolujuus - ominaislujuus - laskentalujuus K 30 – 2 K 30 – 2 fck = 0,6 K fcd 18 MPa 9 MPa fctk=0,15K 1,45 MPa 0,72 MPa 2/3 Kimmokerroin fctd Ec Varmuuskerroin γc 7 SEINÄN MITOITUS PYSTYKUORMALLE 7.1 Pystykuorma ilman vaakakuormaa Harkkoseinä mitoitetaan rajatilamenetelmällä. Poikkileikkauksesta otetaan huomioon vain paikalla valettu sydänosa, harkon kuoria ei oteta huomioon. Kun seinä on tuettu sekä ylhäältä ja alhaalta että myös toiselta tai molemmilta pystysivuilta riittävän jäykällä rakenteella, voidaan seinän nurjahduspituutena arvoa Lc = k c ⋅ L missä L on seinän vapaa korkeus pystysuunnassa kc saadaan taulukosta 6. 27400 MPa 2,0 Taulukko 5. Raudoituksen lujuusarvot Raudoitus Ominaislujuus Laskentalujuus Kimmokerroin fyk fyd Es Varmuuskerroin γs A 500 HW 500 MPa 417 MPa 200000 MPa 1,2 Kuva 5. Seinän staattinen malli ja pystykuorman epäkeskisyys. 6 Pystysuuntaisen tukirakenteen voidaan katsoa olevan riittävän jäykkä tukemaan seinää, jos sen sivumitta ho seinän tasoa vastaan kohtisuorassa suunnassa on vähintään ho ≥ 2,5 h, missä h on harkon kokonaispaksuus. Seinän nurjahduspituutena Lo käytetään yleensä seinän vapaata korkeutta. Seinä oletetaan päistään nivelöidyksi ja seinän ylä- ja alareunan siirtymät on estetty. Normaalivoimalle oletetaan seinän yläpäässä epäkeskeisyys eo =10 ... 30 mm perusepäkeskisyyden ea = 0,05 h lisäksi. Seinän alapäässä puristuksen oletetaan jakautuvan keskeisesti. Raudoittamattoman seinän pystykuorman kantokyky kN/m saadaan kaavasta 1− 2 ⋅ Nuo = ⎛L ⎞ 1+ 0,001⋅ ⎜ c ⎟ ⎝ h⎠ ⋅ b ⋅ hc ⋅ fcd missä hc on seinän tehollinen paksuus h on seinän kokonaispaksuus b = 1000 mm Kun pystykuorman epäkeskisyys eo ylittää tau-lukossa 7 esitetyt arvot, on seinässä käytettävä pystyraudoitusta . λ= b/L 0,3 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 >2,0 2 Raudoitetussa seinässä perus- ja lisäepäkeskisyydet sekä seinän kantokyky lasketaan RakMK B4:n mukaan. Hoikkuus voidaan laskea käyttäen koko seinän paksuutta h: Taulukko 6. Kerroin kck Tuki molemmilla pystysivuilla b/h < 30 0,2 0,3 0,5 0,6 0,8 0,9 1,0 ed hc Tuki vain toisella pystysivulla b/h < 15 0,5 0,7 0,8 0,9 1,0 1,0 1,0 Mitta b on jäykistävien rakenteiden vapaa väli (tuki molemmilla pystysivulla) tai vapaan reu- Lc 12 h Perusepäkeskisyys ea on ea = hc Lc hc + ⋅ 20 500 h Lisäepäkeskisyys e2 lasketaan kaavasta 2 2 ⎛ Lc ⎞ ⎛ λ ⎞ e2 = ⎜ ⎟ ⋅ hc = 0,083⋅ ⎜ ⎟ ⋅ hc ⎝ 145⎠ ⎝ h⎠ Laskentaepäkeskisyys on ed = 0,6 ⋅ eo + ea + e2 nan etäisyys jäykistävästä rakenteesta (tuki vain toisella pystysivulla). Mitta L on seinän vapaa korkeus. Kun b/h ∃30 (tuki molemmilla pystysivuilla) tai b/h∃15 (tuki vain toisella pystysivulla), on kc =1,0 kaikilla b/L:n arvoilla. Laskentaepäkeskeisyys on ed = ea + eo = 0,05 h + eo Seinän poikkileikkaus mitoitetaan seinää rasittavalle normaalivoimalle Nd ja taivutusmomentille Md = Nd≅ed joko pelkästään vetoraudoitettuna tai veto- ja puristusraudoitettuna esim. kuvan 7 momentti – normaalivoima – yhteis-vaikutus-käyriä käyttäen. Jälkimmäisessä tapauksessa sekä vaaka- ja pystyraudoituksen seinän molemmissa pinnoissa tulee täyttää tau- 7 lukon 14 vaatimukset eikä teräsväli saa ylittää 300 mm. Jos seinä mitoitetaan pelkästään vetoraudoitettuna, rittää, että vedetyn reunan pystyraudoitus täyttää taulukon 13 vaatimukset. Taulukossa 7 on esitetty raudoittamattoman seinän kantokyky Nuo (kN/m) pystykuormalle ilman vaakakuormia. Taulukossa 8 on esitetty vetoraudoitetun seinän kantokyky Nuo (kN/m) pystykuormalle ilman vaakakuormia. Taulukoita voidaan käyttää myös veto- ja puristusraudoitetulle seinälle. 7.2 Pystykuorman ja taivutusmomentin yhteisvaikutus Kun seinää rasittaa pystykuorma yhdessä vaakakuormasta aiheutuvan taivutusmomentin kanssa, saadaan raudoittamattoman seinän kantokyky kaavasta ⎛ Md N u = N uo ⋅ ⎜⎜1 − 2 ⋅ Nd ⋅ hc ⎝ ⎞ ⎟⎟ ⎠ Momentin ja normaalivoiman yhteisvaikutuskäyrä on esitetty kuvassa 7. Raudoitetun seinän kantokyky määritetään kuvassa 7 esitetyn momenttinormaalivoiman yhteisvaikutuskäyrien perusteella. Perus- ja lsäepäkeskisyys lasketaan RakMk B4:n mukaan. 8 7.3 Pilarit Raudoitus ja normaalivoimakapasiteetti saadaan taulukon 7- ja 8 arvoista tai kuvan 7 kertomalla se termillä b/1000, missä b on pilarin sivumitta (mm) seinän pituussuunnassa Muottiharkoista voidaan tehdä pilareita, joiden pienin sivumitta b seinän pituussuunnassa on 200 mm. Harkosta MH-150 tehdyn pilarin sivumitan tulle olla vähintään 350 mm. Pientaloissa ja niihin verrattavissa rakennuksissa saa kuitenkin olla 200 mm edellyttäen, että pilarin laskentakuorma on alle 50 % pilarin kapasiteetista. Kuva 6. Pilaripoikkileikkaus Taulukko 7. Raudoittamattoman seinän kantokyky Nuo (kN/m) ilman vaakakuormaa. eo on kuorman alkuperäinen epäkeskisyys ja ed mitoitusepäkeskisyys. MH-150 eo (mm) 0 5 10 ed (mm) Lc (m) 7,5 12,5 17,5 1,8 2,0 2,2 2,4 2.6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 574 558 541 523 505 487 469 452 434 417 400 496 481 467 451 436 420 405 390 375 360 345 417 405 393 380 367 354 341 328 315 303 291 15 20 22,5 27,5 Nuo (kN/m) 338 329 318 308 298 287 276 266 256 246 236 260 252 244 236 228 220 212 204 196 188 181 25 30 32,5 37,5 181 176 170 165 159 154 148 142 137 131 126 102 99 96 93 90 87 84 80 77 74 71 9 MH-200 eo (mm) 0 10 15 20 ed (mm) Lc (m) 10.0 20.0 25.0 1,8 2,0 2,2 2,4 2.6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 1062 982 965 947 928 908 888 867 846 824 802 780 882 816 802 787 771 754 737 720 702 684 666 648 792 733 720 707 692 678 662 647 631 614 598 582 702 649 638 626 614 601 587 573 559 545 530 516 737 716 695 674 612 594 577 560 550 534 518 503 30 40 45 50.0 55.0 522 483 475 466 456 447 436 426 416 405 394 384 342 316 311 305 299 293 286 279 272 265 258 251 252 233 229 225 220 216 211 206 201 196 190 185 487 473 459 445 362 352 341 331 237 230 224 217 175 170 165 160 30 40 30.0 40.0 Nuo (kN/m) MH-250 eo (mm) 0 10 20 ed (mm) Lc (m) 12.5 22.5 32.5 1,8 2,0 2,2 2,4 2.6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6 6,0 1467 1395 1379 1362 1343 1324 1303 1282 1260 1238 1215 1168 1120 1072 1024 977 931 1287 1224 1210 1194 1178 1161 1144 1125 1106 1086 1066 1025 983 940 898 857 817 1107 1052 1040 1027 1014 999 984 968 951 934 917 881 845 809 773 737 702 42.5 52.5 Nuo (kN/m) 927 881 871 860 849 837 824 810 797 782 768 738 708 677 647 617 588 747 710 702 693 684 674 664 653 642 630 619 595 570 546 521 497 474 50 60 62.5 72.5 567 539 533 526 519 512 504 496 487 478 470 451 433 414 396 378 360 387 368 364 359 354 349 344 338 333 327 321 308 295 283 270 258 246 10 MH-300 eo (mm) 0 15 30 ed (mm) Lc (m) 15.0 30.0 45.0 1,8 2,0 2,2 2,4 2.6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6 6,0 1807 1792 1776 1759 1741 1722 1702 1681 1659 1636 1613 1589 1541 1490 1440 1388 1337 1546 1534 1520 1506 1490 1474 1456 1438 1420 1400 1381 1360 1318 1275 1232 1188 1144 1286 1275 1264 1252 1239 1225 1211 1196 1180 1164 1148 1131 1096 1061 1024 988 951 40 50 55.0 65.0 Nuo (kN/m) 1112 1103 1093 1083 1072 1060 1047 1034 1021 1007 993 978 948 917 886 854 823 938 931 922 914 904 894 884 873 861 850 838 825 800 774 747 721 694 60 75 75.0 90.0 764 758 752 744 737 729 720 711 702 692 682 672 652 631 609 587 566 504 500 495 491 486 480 475 469 463 456 450 443 430 416 401 387 373 11 Taulukko 8. Raudoitetun seinän kantokyky Nuo (kN/m) ilman vaakakuormaa. eo on kuorman alkuperäinen epäkeskisyys ja ed mitoitusepäkeskisyys. MH-150 φ 8 k 200 keskeisesti eo (mm) 15 20 ed (mm) Lc (m) 22,5 27,5 1,8 2,0 2,2 2,4 2.6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 366 352 337 319 300 280 260 242 224 207 192 291 280 266 251 234 217 200 184 170 156 144 25 32,5 37,5 Nuo (kN/m) MH-200 eo (mm) 20 25 ed (mm) Lc (m) 30.0 35.0 1,8 2,0 2,2 2,4 2.6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 695 695 687 675 659 642 623 604 584 563 542 520 498 476 454 432 627 627 627 619 605 589 572 554 535 515 495 474 454 433 412 392 30 230 221 209 195 180 166 152 139 127 116 107 187 179 168 155 143 130 119 108 98 89 82 35 42,5 156 151 140 129 119 108 98 89 81 74 67 φ 8 k 200 30 40 50 60 40.0 50.0 Nuo (kN/m) 60.0 70.0 568 568 568 566 557 542 526 508 490 472 453 433 414 395 376 357 402 402 402 402 402 399 391 380 366 351 337 322 307 293 279 265 334 334 334 334 334 334 332 325 317 307 296 285 273 261 249 238 473 473 473 473 471 463 451 435 419 402 385 369 352 335 319 302 12 MH-250 eo (mm) 20 30 40 ed (mm) Lc (m) 32,5 42.5 52.5 1,8 2,0 2,2 2,4 2.6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6 6,0 1082 1082 1082 1075 1063 1048 1031 1012 992 972 951 929 883 835 784 732 682 932 932 932 932 932 926 915 899 881 862 842 821 778 732 685 637 590 805 805 805 805 805 805 803 794 779 762 743 724 683 641 597 553 510 φ 8 k 200 50 60 70 80 82.5 92.5 524 524 524 524 524 524 524 524 524 522 513 504 479 450 420 388 357 445 445 445 445 445 445 445 445 445 445 443 436 420 400 375 350 324 70 80 90 100 75.0 85 Nuo (kN/m) 95 105.0 115.0 724 724 724 724 724 724 724 724 724 724 724 724 711 688 658 623 587 627 627 627 627 627 627 627 627 627 627 627 627 625 608 587 560 530 544 544 544 544 544 544 544 544 544 544 544 544 544 535 519 499 475 62.5 72.5 Nuo (kN/m) 702 702 702 702 702 702 702 699 690 677 660 641 603 563 524 484 445 MH-300 eo (mm) 20 30 40 50 ed (mm) Lc (m) 35.0 45.0 55.0 65.0 1,8 2,0 2,2 2,4 2.6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6 6,0 1474 1474 1474 1473 1465 1454 1440 1424 1405 1386 1366 1345 1301 1254 1205 1154 1100 1313 1313 1313 1313 1313 1313 1308 1299 1285 1268 1249 1230 1188 1144 1096 1046 995 1168 1168 1168 1168 1168 1168 1168 1168 1162 1150 1135 1117 1077 1035 990 942 893 1040 1040 1040 1040 1040 1040 1040 1040 1040 1037 1026 1013 975 934 891 846 799 617 617 617 617 617 617 617 617 613 602 589 573 539 503 466 430 395 φ 8 k 200 60 929 929 929 929 929 929 929 929 929 929 926 915 884 845 803 760 716 832 832 832 832 832 832 832 832 832 832 832 826 801 767 728 687 646 13 Raudoittamattoman muottiharkkoseinän MH-250 ja MH-350 momentti-normaalivoima yhteisvaikutuskäyrä Normaalivoima Nu (kN/m) 2200 e=0,05 h 2000 MH 300 1800 1600 MH 300 MH 250 1400 1200 MH 250 1000 800 600 400 200 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Momentti Mu (kNm/m) Raudoittamattoman muottiharkkoseinän MH-150 ja MH-200 momentti-normaalivoima yhteisvaikutuskäyrä Normaalivoima Nu (kN/m) 1300 1200 e=0,05 h 1100 MH- 200 MH- 200 1000 900 800 MH-150 700 600 MH-150 500 400 300 200 100 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Momentti Mu (kNm/m) Kuva 7. Harkkoseinän pystykuorman ja taivutusmomentin yhteisvaikutuskäyrä Laskentakuorman aiheuttama momentti-normaali-voima-yhdistelmän (Md, Nd) tulee sijaita käyrän sisäpuolella (käyrän ja pystyakselin rajaamalla alueella). Käyrässä oleva suora viiva vastaa perusepäkeskisyydestä ea =0,05 h aiheutuvaa taivutusmomenttia. Käyrästöä voidaan käyttää sekä epäkeskisestä pystykuormasta että vaakakuormasta aiheutuvalle momentille. Käyrästössä ei ole otettu huomioon nurjahdusta. Nurjahdus voidaan ottaa huomioon jakamalla normaalivoimakapa2 siteetti luvulla 1+0,001 (Lo/h) . 14 8 MAANPAINESEINIEN MITOITUS 8.1 Yleistä Maanpaineen rasittama harkkoseinä mitoitetaan yleensä pystyraudoitettuna seinänä. Toimivaan poikkileikkaukseen otetaan vain harkon kuorien välissä oleva paikallavalettu osa, paksuus hc= h-60 mm. Raudoitus on asennettava kuvan 8 mukaisesti täyttöön nähden vastakkaiseen pintaan, etäisyys kuoresta vähintään tangon halkaisijan (8...12 mm) verran. Raudoituksen tehollinen korkeus on d= hc –10 mm. Pystyraudoituksen ankkurointipituus molemmista päistä on vähintään 300 mm. Pystysuuntaisen raudoituksen minimimäärä on on esitetty taulukossa 12. Vaakateräksinä käytetään vähintään taulukon 13 mukaista kutistumisraudoitusta. Kuormituksena käytetään RakMk B9:n kuvan V3.1 kohdan a) mukaista maanpaineen kuormitusta (maanpainekuorman jakautuma kolmiomainen). Pintakuormaksi otetaan vähintään qk = 2,5 kN/m2. Maanpaineen aiheuttama kuormitus seinän alareunassa on p1 = 6,5 H p2 = 0,5 q missä H on täyttökorkeus eli maanpinnan korkeusero seinän molemmin puolin q on pintakuorma kN/m2 (q ≥ 2,5 kN/m2). Seinän ylä- ja alaosan vaakasuuntaiset siirtymät on estettävä tukemalla seinä yläja alapäistään esim. anturaan, välipohjaan tai yläpohjaan. Seinä otaksutaan vapaasti tuetuksi ylä- ja alareunoistaan. 8.2 Mitoitus pystysuuntaan raudoitettuna Seinät on mitoitettu pystyraudoitettuna RakMK B4:n mukaan. Maanpaineen lisäksi seinää voi rasittaa normaalivoima sekä RakMK B4:n mukainen perus- ja lisäepäkeskisyydet. Kuva 8. Pystyterästen sijoitus maanpaineseinässä. Taulukossa 9 on esitetty eri pystyraudoituksilla maanpaineseinän suurin sallittu täyttökorkeus H (m). Taulukossa 9 on esitetty myös seinän taivutus- ja leikkauskapasiteettit. Teräslaatu A 500 HW. 15 Taulukoiden arvoissa on otettu huomioon keskeinen (eo = 0) normaalivoima: Nd = 200 kN (MH-150), Nd=400 kN (MH-200) , Nd = 1000 kN (MH-250, MH-300) Jos normaalivoima on epäkeskeinen täytön puoleiseen suuntaan, otetaan epäkeskeisyyden vaikutus huomioon pienentämällä seinän taivutuskapasiteettia määrällä Nd eo ja täyttökorkeutta pienennetään kertoimella k= Mu − Nd ⋅ eo Mu missä Mu on taulukossa esitetty taivutuskapasiteetti Nd on normaalivoiman laskenta-arvo eo on normaalivoiman epäkeskeisyys täytön puoleiseen suuntaan Vaakasuuntaista taivutuskapasiteettia laskettaessa voidaan teholliseen korkeuteen laskea mukaan puolet harkon puristetun puolen kuoren paksuudesta Taulukossa 9 on esitetty vaakasuuntainen raudoitus ja sitä vastaava vaakasuuntainen taivutuskapasiteetti Mux kNm/m. Kun seinä toimii maanpaineelle sekä vaaka- etä pystysuuntaan kantavana rakenteena, voidaan tarvittava pystyraudoitus määrittää taulukoista 9 pienentämällä täyttökorkeutta kertoimella k t = 1− ax Lx missä ax = 6 ⋅ Mux Lx ≤ p1 + p2 2 p1 + p2 on maanpainekuorman suuruus seinän alapäässä 8.3 Mitoitus pysty- ja vaakasuuntaan (kahteen suuntaan) raudoitettuna Mux on seinän taivutuskapasiteetti vaakasuunnasa Mikäli seinä tuettu myös pystysivuilta tuella, jonka sivumitta seinää vastaan kohtisuorassa suunnassa on vähintään ho ≥ 2,5 h ja tukiväli Lx vaakasuunnassa on korkeintaan 2 L, voidaan seinä mitoittaa maanpaineelle sekä vaaka- että pystysuuntaan kantavana laattana. Vaakasuuntaisen vetoraudoituksen tulee tällöin olla vähintään taulukossa 12 esitettyä minimiraudoitusta vastaava. Lx on tukiväli vaakasuunnassa Maanpaineen aiheuttamana kuormituksena voidaan käyttää RakMk B9:n kuvan V3.1 kohdan b) mukaista tasan jakautunutta maanpainekuormaa. Maanpaineen aiheuttama kuormitus seinän alareunassa on tällöin Kuva 9. Vaaka- ja pystysuuntaan kantava maanpaineseinä p1 = 3,3 H p2 = 0,5 q Esimerkki: Harkko MH-150 Seinän korkeus (nurjahduspituus) Lo = 3,6 m Tukiväli vaakasuunnassa Lx = 6 m Täyttökorkeus H=2,4 m 16 Pintakuorma q= 5 kN/m2 Maanpaine seinän alareunassa p1 + p2 = 3,3 H + 0,5 q = 3,3≅2,4 + 0,5≅5= 10,4 kN/m2 Vaakasuuntainen raudoitus taulukosta xx: φ10 k 400 Taivutuskapasiteetti vaakasuunnassa Mux = 4,9 kNm/m ax = 6 ⋅ Mux L 6 ⋅ 4,9 = = 1,68 m < x = 3,00 m p1 + p2 10,4 2 Täyttökorkeutta voidaan pienentää kertoimella a 1,68 k t = 1− x = 1− = 0,85 Lx 6,0 Redusoitu täyttökorkeus on Hred =H≅kt = 2.4≅0,85=2,04 m Pystyraudoitetun seinän taulukoista 10 saadaan pystysuuntaiseksi raudoitukseksi φ 10 k 200. Sallittu täyttökorkeus on taulukon mukaan Hsall = 2,25 m > Hred. Jos seinä kantaisi pelkästään pystysuuntaan ja vaakasuunnassa on vain kutistumisraudoitus, tarvittava pystyraudoitus olisi φ 8 k 100, kun sallittu täyttökorkeus on Hsall = 2,55 m. Taulukko 9. Vaakasuuntaan kantavan maanpaineseinän vaakasuuntainen raudoitus ja taivutuskapasiteetti vaakasuunnassa Harkko MH-150 MH-200 MH-250 MH-300 Vaakasuuntainen raudoitus φ 10 k 400 φ 10 k 400 φ 10 k 400 φ 10 k 400 Teräsmäärä As mm2 /m 196 196 252 392 Tehollinen korkeus dx mm 63 109 159 209 Taivutuskapasiteetti Mux kNm/m 4,9 8,7 16,3 33,2 17 8.4 Maanpaineseinien mitoitustaulukot Taulukko 10. Maanpaineseinän suurin sallittu täyttökorkeus H (m) erilaisilla pystyraudoituksilla Täyttökorkeus H (m) MH-150 Tartunnat Mu kNm/m Vu (kN/m) φ 8 k 300 φ 8 k 200 φ10 k 300 φ10 k 200 φ 8 k 100 φ10 k 100 168 251 262 393 503 785 T 8 k 600 T 8 k 600 T 8 k 600 T 10 k 600 T 8 k 300 T 10 k 300 84 84 84 131 168 262 4.6 20.9 6.8 31.4 7.0 32.7 9.6 43.1 12.8 45.3 16.7 47.3 1.80 2.00 1.85 1.75 1.70 1.65 1.60 1.60 1.55 1.55 1.50 1.50 1.80 2.00 2.20 2.25 2.10 2.05 1.95 1.90 1.90 1.85 1.85 1.80 1.80 2.00 2.20 2.25 2.15 2.05 2.00 1.95 1.90 1.90 1.85 1.85 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.45 2.40 2.30 2.25 2.20 2.15 2.15 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 2.80 2.70 2.60 2.55 2.50 2.45 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.20 3.10 2.95 2.80 L (m) 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 MH-200 Tartunnat Mu kNm/m Vu (kN/m) Täyttökorkeus H (m) φ 8 k 200 φ10 k 300 φ10 k 200 φ 8 k 100 φ10 k 100 φ12 k 100 251 262 393 503 785 1131 T 8 k 600 T 8 k 600 T 10 k 600 T 8 k 300 T 10 k 300 T 12 k 300 84 84 131 168 262 377 12.1 31.4 12.4 32.7 17.5 47.1 23.4 62.8 34.8 74.4 47.2 76.8 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 2.70 2.60 2.55 2.45 2.40 2.35 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 2.75 2.65 2.55 2.50 2.45 2.40 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.10 3.00 2.95 2.85 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.55 3.45 3.35 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 L (m) 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 18 MH-250 Tartunnat Mu kNm/m Vu (kN/m) Täyttökorkeus H (m) φ 8 k 200 φ10 k 300 φ10 k 200 φ 8 k 100 φ10 k 100 φ12 k 100 251 T 8 k 600 262 T 8 k 600 393 T 10 k 600 503 T 8 k 300 785 1131 T 10 k 300 T 12 k 300 84 84 131 168 262 377 17.3 31.4 17.9 32.7 25.4 47.1 33.8 62.8 51.2 98.2 70.8 101.9 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.10 3.00 2.90 2.85 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.15 3.05 2.95 2.90 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.60 3.50 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 L (m) 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 MH-300 Tartunnat Mu kNm/m Vu (kN/m) φ10 k 300 φ10 k 200 φ 8 k 100 φ10 k 100 φ12 k 100 262 T 8 k 600 393 T 10 k 600 503 T 8 k 300 785 1131 T 10 k 300 T 12 k 300 84 131 168 262 377 23.4 32.7 33.2 47.1 44.3 62.8 67.5 98.2 94.3 125.1 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.55 3.45 3.35 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 L (m) 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 19 9 AUKKOPALKKIEN MITOITUS 9.1 Yleistä Aukkojen ylityksissä käytetään samoja harkkoja kuin seinärakenteissakin. Aukkojen ylityksiin käytettävät palkit tehdään yhden, kahden tai kolmen harkon korkuisiksi tarpeen mukaan. Kuvassa 9 on esitetty palkin korkeusvaihtoehdot. - Palkki voidaan tehdä leikkausraudoittamattomana (9.2) leikkausraudoitettuna (9.3) liittorakenteena (9.4) Aukkopalkki mitoitetaan RakMk B9:n mukaan sekä taivutusmomentille että leikkausvoimalle. Lisäksi tarkistetaan vetoterästen ankkurointikapasiteetti. Taulukoissa on esitetty palkin murtokuorma palkin oma paino otettuna huomioon. Taivutuskapasiteetti lasketaan kaavasta ax = 6 ⋅ Mux = p1 + p 2 L 6 ⋅ 4,9 = 1,68 m < x = 3,00 m 10,4 2 ⎧ ⎛ 1 As ⋅ fyd ⎞⎫ ⎟⎪ ⎪= As ⋅ fyd ⋅ d ⋅ ⎜⎜ 1− ⋅ ⎟ Mu ⎨ ⎝ 2 b ⋅ d ⋅ fcd ⎠⎬ ⎪ ⎪ 2 ⎩≤ 0,3 ⋅ b ⋅ d ⋅ fcd ⎭ missä As on palkin vetoteräsmäärä bc = b- 62 mm on palkin paikallavaluosan leveys b on muottiharkon paksuus d ≈ h-35 mm # L/3 on palkin tehollinen korkeus L on palkin jänneväli fyd = 417 MPa on raudoituksen laskentalujuus fcd = 9 MPa on paikallavalubetonin laskentalujuus Leikkausraudoittamattoman palkin leikkauskapasiteetti lasketaan kaavasta ⎧ ⎫ Asl ⎞ ⎛ ⎟ ⋅ b ⋅ d ⋅ fctd ⎪ ⎪= 0,3 ⋅ k ⋅ ⎜ 1+ 50 ⋅ Vu ⎨ b ⋅ d⎠ ⎬ ⎝ ⎪≤ 0.4 ⋅ b ⋅ d ⋅ f ⎪ ctd ⎩ ⎭ missä As on tuelle ankkuroitu vetoteräsmäärä (vähintään 30 % maksimimomentin vaatimasta teräsmäärästä) fctd = 0,72 MPa on paikallavalubetonin vetolujuuden laskenta-arvo Leikkausraudoitetun palkin leikkauskapasiteetti saadaan kaavasta Asv ⎧ ⎫ ⋅ fvyd ⋅ d⎪ ⎪= 0,4 ⋅ b ⋅ d ⋅ fctd + Vu ⎨ s ⎬ ⎪≤ 0,25⋅ b ⋅ d ⋅ fcd ⎪ ⎩ ⎭ missä fvyd=417 MPa on leikkausraudoituksen laskentalujuus Lisäksi on tarkistettava tuelle ankkuroidun raudoituksen Asl ankkurointikapasiteetti Fbu kaavasta ⎧= Fbu = 1,7 ⋅ fctd ⋅ n ⋅ π ⋅ φ ⋅ lb ⎫ Vd ⎨ ⎬ ⎩≤ Asl ⋅ fyd ⎭ missä φ on tuelle ankkuroidun raudoituksen halkaisija n on tuelle ankkuroitujen tankojen lukumäärä 20 9.2 Leikkausraudoittamaton palkki Palkin pääterästen pituuden on oltava vähintään aukon vapaa leveys lisättynä 600 mm. Taulukon 11 arvoissa on palkin oma paino otettu huomioon. Pääteräksinä käytetään harjateräksiä 2 φ 10 ... 2 φ 12 A 500 HW taulukon mukaisesti. Pääterästen etäisyys palkin alareunasta on 30 mm (betonipeite 25 mm). Taulukko 11. Leikkausraudoittamaton palkki. Harkkokerrokset I, II tai III. Pääteräkset 2 φ 10 A 500 HW Palonkesto R 60 Kuormituskapasiteetin laskenta-arvo qu kN/m palkin oma paino otettuna huomioon MH-150 Mu kNm Vu kNm Aukon leveys L (m) 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 I 2 φ 10 6.5 4.2 II 2 φ 10 21.2 9.3 30 17 12 9 7 6 5 4 4 3 3 3 2 2 2 2 2 49 49 49 38 26 20 16 13 11 9 8 7 6 6 5 5 4 MH-200 III I 2 φ 10 2 φ 10 34.3 9.4 12.0 6.8 qu kN/m 48 48 48 48 47 43 35 26 21 17 14 12 11 9 8 7 7 51 28 19 15 12 10 8 7 6 5 5 4 4 4 3 3 3 II 2 φ 10 22.5 14.8 III 2 φ 10 35.6 18.3 78 78 78 62 43 32 26 21 18 15 14 12 11 10 9 8 7 76 76 76 76 70 65 54 40 32 26 22 19 17 15 13 12 11 21 MH-250 Mu kNm Vu kNm Aukon leveys L (m) 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 MH-300 I II III I II 2 φ 10 2 φ 10 2 φ 12 2 φ 10 2 φ 12 9.9 9.3 23.0 19.6 51.0 24.7 10.5 12.1 33.2 25.0 III 4 φ 10 3 φ 12 71.3 32.2 95 52 35 27 21 18 15 13 11 10 9 8 7 6 5 5 4 134 134 134 109 75 56 45 37 32 27 24 21 19 17 16 14 13 133 133 133 133 124 115 96 72 57 47 40 35 30 27 24 22 20 qu kN/m 75 41 28 21 17 14 12 10 9 8 7 6 6 5 5 4 4 106 106 106 87 59 45 36 29 25 22 19 17 15 14 12 11 10 Kuva 10. Leikkausraudoittamaton palkki 105 105 105 102 95 89 74 56 44 36 31 27 23 20 18 16 15 22 9.3 Leikkausraudoitettu palkki Leikkausraudoitetuissa palkeissa pääteräksinä käytetään harjateräksiä 2 φ 10 ... 2 φ 16 A 500 HW taulukon mukaisesti. Leikkausraudoituksena ovat haat φ 6 k 200 A 500 HW. Taulukossa on ilmoitettu . myös pääterästen ankkurointipituus lb. Taulukon 12 arvoissa on otettu huomioon palkin oma paino. Taulukko 12. Leikkausraudoittamaton palkki. Harkkokerrokset I, II tai III. Teräs A 500 HW Kuormituskapasiteetin laskenta-arvo qu kN/m palkin oma paino otettuna huomioon MH-150 Harkkokerroksia Pääteräkset Ankkurointipituus (mm) haat Mu (kNm) Vu (kN) Aukon leveys L (m) 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 I 2 φ 10 300 II 2 φ 12 500 φ 6 k 200 φ 6 k 200 6.5 28.7 22.8 50.2 139 90 66 48 35 27 21 17 14 11 10 8 7 268 226 202 158 115 88 69 56 46 38 32 28 24 21 18 16 14 13 MH-200 III 2 φ 12 500 I 2 φ 10 300 II 2 φ 12 500 2 φ 12 500 2 φ 16 600 φ 6 k 200 47.5 77.8 φ 6 k 200 9.4 26.5 qu kN/m 155 99 71 51 37 28 22 18 14 12 10 8 7 φ 6 k 200 31.2 57.6 φ 6 k 200 50.1 88.8 φ 6 k 200 83.7 88.5 279 241 218 171 125 95 75 60 49 41 35 29 25 22 19 17 15 13 277 240 216 186 161 142 120 97 79 66 56 48 41 36 31 27 24 21 309 309 300 277 261 240 203 164 135 113 96 82 71 62 54 48 43 38 267 225 202 176 154 137 115 92 76 63 54 46 40 34 30 27 24 21 III 23 MH-250 Harkkokerroksia Pääteräkset Ankkurointipituus (mm) haat Mu (kNm) Vu (kN) Aukon leveys L (m) 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 I 2 φ 12 500 2 φ 12 500 II 2 φ 16 600 2 φ 12 500 III 2 φ 16 600 φ 6 k 200 13.3 29.4 φ 6 k 200 32.2 64.3 φ 6 k 200 51.0 99.1 φ 6 k 200 86.7 98.8 236 131 91 69 54 41 32 26 21 18 15 13 11 291 250 224 178 130 99 77 62 51 42 36 30 26 22 20 17 15 13 φ 6 k 200 53.2 63.9 qu kN/m 345 345 317 267 193 148 119 100 86 72 61 52 45 39 34 30 27 24 290 248 223 190 164 144 122 98 80 67 56 48 41 36 31 27 24 21 344 344 315 290 271 249 211 170 140 117 99 85 73 64 56 49 44 39 24 MH-300 Harkkokerroksia Pääteräkset Ankkurointipituus (mm) haat Mu (kNm) Vu (kN) Aukon leveys L (m) 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 I 2 φ 12 500 2 φ 12 500 φ 6 k 200 14.3 33.5 φ 6 k 200 33.2 71.9 255 145 100 76 56 43 33 27 22 18 15 13 11 298 255 228 180 131 100 78 63 51 42 36 30 26 22 19 17 15 13 Kuva 11. Leikkausraudoitettu palkki II 2 φ 16 600 2 φ 12 500 φ 6 k 200 φ 6 k 200 55.8 52.0 71.5 110.4 qu kN/m 381 296 365 253 325 226 274 193 213 166 163 145 131 123 108 99 88 80 74 67 62 56 53 48 46 41 40 35 35 31 31 27 27 23 24 21 III 2 φ 16 600 2 φ 20 800 φ 6 k 200 89.3 110.0 φ 6 k 200 133.2 109.6 379 363 323 296 277 253 215 173 142 118 100 86 74 64 56 50 44 39 379 379 379 379 379 363 323 249 201 168 144 126 112 99 87 77 68 61 25 9.4 Liittopalkki Muottiharkoista MH–150 ja MH-200 muodos-tetun palkin vetoraudoitteena on alareunaan asennettu teräsprofiili, joka kiinnittyy siihen stanssattujen vaarnojen tartuntojen välityksellä valuun siten, että se toimii yhdessä palkin kanssa. Muottiharkkopalkissa MH-150 yksi teräsprofiili ja muottiharkkopalkissa MH-200 on 2 teräsprofiilia rinnakkain. Betonin leikkauskestävyyden varmistamiseksi palkkiin laitetaan pystytapit φ 16 (A 500 HW) k 200. Tappi työnnetään palkin pohjaan asti niin, että se koskettaa teräsosaa. Teräsprofiilin tulee sijaita siten, että se ylettyy tuelle minimissään 120 mm. Teräsprofiili on kuumasinkitty, joten sillä on hyvä suoja ruostumista vastaan. Ennen pinnoitusta suositellaan palkin pintaan tehtäväksi esisively pakkaskokein testatulla primerointiaineella 300 pinnoitteen tarttumisen varmistamiseksi. Primerointiainetta on saatavissa tehtaalta. Kuva 12 . Aukkoprofiili toimitetaan työmaalle 6 m mittaisina kappaleina. Työmaalla profiili katkaistaan sopivan pituisiksi kappaleiksi aukotusten mukaisesti. 26 Taulukko 13. Liittopalkin sallittu laskentakuorma qu kN/m Teräsprofiili S 355 J2G3 (Fe 52 D) MH - 150 Tapit φ 16 k 200 A 500 HW MH – 200 L I II III I II III 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 193.6 108.5 69.1 47.7 34.8 26.5 20.7 16.6 13.6 11.3 9.5 8.0 6.9 5.9 5.2 4.5 3.9 3.5 209.4 209.4 209.4 172.3 116.5 87.8 70.3 58.5 50.0 43.6 38.6 34.6 30.0 26.2 23.0 20.3 18.0 16.1 163.8 163.8 163.8 163.8 163.8 163.8 146.4 110.2 88.1 73.3 62.6 54.5 48.3 43.2 39.1 35.7 32.7 29.7 159.2 82.1 55.1 41.3 32.9 27.3 23.3 20.2 17.9 16.0 14.4 12.8 11.0 9.5 8.3 7.3 6.4 5.7 328.8 328.8 293.5 153.8 103.7 77.9 62.2 51.7 44.1 38.3 33.9 30.3 27.4 24.9 22.8 21.0 19.5 18.1 309.2 309.2 309.2 309.2 309.2 215.8 145.5 109.3 87.2 72.4 61.7 53.6 47.4 42.3 38.2 34.8 31.8 29.3 Kuva 13. Teräsprofiililla vahvistetut aukkopalkit 27 MH-150 aukkopalkki qu (kN/m) 100 90 h=600 80 h=400 70 60 h=200 50 40 30 20 10 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 3.0 3.5 4.0 Jänneväli L (m) MH-200 aukkopalkki qu (kN/m) 100 90 h=600 80 h=400 70 60 50 h=200 40 30 20 10 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Jänneväli L (m) Kuva 14. Teräsprofiililla vahvistettujen aukkopalkkien kuormituskäyrästöt. 28 10 PAIKALLINEN PURISTUSKESTÄVYYS Puristuskestävyys keskittyneiden kuormitusten kohdalla, kun kuorma pääsee jakautumaan seinässä kuormitusaluetta laajemmalle alueelle lasketaan RakMk B9:n ohjeiden mukaisesti. Keskittyneiden kuormien oletetaan jakautuvan seinässä RakMk B9:n ohjeiden mukaisesti kaltevuudessa 1:2 enintään yhden harkkokerroksen (200 mm) korkeudella. Paikallinen kaavasta puristuskestävyys missä ⎧ hc ⎫ h ⎪ 1+ h ⋅ ⎪ k≤⎨ a b ⎬ ⎪3,0 ⎪ ⎩ ⎭ b ≤ hc on kuormitusalueen leveys seinän paksuussuunnassa a on kuormitusalueen pituus seinän pituussuunnassa hh = 200 mm on harkkokerroksen korkeus hc = 72 mm on seinän valuosan paksuus saadaan Paikallinen puristuskestävyys on esitetty kuormitusalueen pituuden a funktiona kuvassa 12. Nu = k ⋅ Aco ⋅ fcd = k ⋅ a⋅ b ⋅ fcd Paikallinen puristuskestävyys Nu (kN) Nu (kN) 1000 MH 300 900 800 MH 250 700 600 MH 200 500 400 MH 150 300 200 100 0 0 50 100 150 200 250 300 Kuormituspituus a (mm) Kuva 12. Paikallinen puristuskestävyys 350 400 450 500 29 raudoitus As = 0,001≅b≅h (eli 0,1 % seinän koko poikkileikkauksesta). Pienempää vaakasuuntaista teräsmäärää käytettäessä seinällä ei oleteta olevan kantokykyä vaakasuunnassa. Tällöin vaakasuuntaiseksi raudoitukseksi riittää ns. kutistumisraudoitus, jonka tehtävänä on rajoittaa kutistumasta aiheutuvaa halkeilua. 11 MINIMIRAUDOITUS Vaakakuormitetussa (esim. tuulen tai maanpaineen kuormittamassa) seinässä on oltava raudoitusta kantavaan suuntaan vähintään 0,1 % seinän kokonaispintaalasta harkon kuoret mukaan lukien. Mikäli seinä on laskettu vaakasuuntaisille kuormille vain pystysuuntaan kantavana, niin pystyraudoituksen tulee täyttää taulukon 14 vaatimukset. Vaakasuunnassa riittää ns. kutistumisraudoitus. Kun pystykuormitetussa (esim. epäkeskisen pystykuorman kuormittamassa) seinässä pystyteräkset on otettu huomioon puristusraudoituksena, on paikallavalun molemmissa pinnoissa sekä pysty- että vaakasuuntaan oltava raudoitusta 0,1 % paikallavaluosan pinta-alasta. Tankoväli saa olla enintään 300 mm. Muottiharkosta MH-150 tehdyssä seinässä riittää kuitenkin keskeinen raudoitus φ 8 k 300 molempiin suuntiin. Mikäli seinältä vaaditaan kantokykyä myös vaakasuunnassa (seinän nurjahduspituutta on pienennetty taulukon 6 mukaan, maanpaineseinä on laskettu kahteen suuntaan raudoitettuna), on pystysuuntaisen raudoituksen lisäksi myös vaakasuunnassa oltava vähintään minimi- Taulukko 14 . Raudoitetun muottiharkkoseinän vähimmäisraudoituksia: Vaakakuormitettu, raudoitettu seinä Pystykuormitettu, vetoraudoitettu seinä Pystykuormitettu, veto- ja puristusraudoitettu seinä Raudoitus vaaka- ja pystysuunnassa molemmissa pinnoissa Kutistumasta aiheutuvan halkeilun rajoittamiseksi MH-150 MH-200 MH-250 MH-300 Asmin (mm2/m) ≥ 150 200 250 300 Pystyraudoitus As (mm2/m) φ 8 k 300 168 φ 8 k 200 252 φ 8 k 200 252 φ 10 k 200 393 Vaakaraudoitus As (mm2/m) φ 10 k 400 168 φ 10 k 400 252 φ 8 k 200 252 φ 10 k 200 393 Asmin (mm2/m) ≥ 85 133 181 230 Pystyraudoitus φ 8 k 400 kesk. 126 85 φ 8 k 20 φ 8 k 20 φ 8 k 200 252 133 252 181 252 230 φ 8 k 400 kesk. 126 φ 8 k 400 kesk. 126 φ 8 k 200 mol. pinn 252 + 252 φ 8 k 200 mol. pinn 252 + 252 φ 8 k 200 mol. pinn 252 + 252 φ 8 k 200 mol. pinn 252 + 252 φ 8 k 200 mol. pinn 252 + 252 φ 8 k 200 mol. pinn 252 + 252 φ 8 k 400 kesk. 126 φ 8 k 400 mol. pinn. 126 + 126 φ 8 k 400 mol. pinn. 126 + 126 φ 8 k 200 mol. pinn. 252 + 252 As (mm2/m) Asmin (mm2/m) ≥ Pystyraudoitus As (mm2/m) Vaakaraudoitus As (mm2/m) Vaakaraudoitus Asmin (mm2/m) 30 Aukkojen pielissä on oltava vähintään 1 φ 10. Aukkopalkkien minimiraudoitus on kentässä ja ulokkeen tuella vähintään 2 φ 10. Leikkausraudoitetussa palkissa on oltava hakoja vähintään φ 6 k 200. 12 PALONKESTO, ÄÄNENERISTÄVYYS 50 mm, josta harkon kuoren osuus on 30 mm. Seinän tehollinen paksuus vähenee palon puoleisella sivulla 20 mm. Jäljelle jääneelle poikkileikkaukselle voidaan betonin lujuutena käyttää normaalilämpötilan mukaista betonin ominaislujuutta. Laskettaessa seinän hoikkuutta (suhdetta Lo/h) palotilanteessa myös mittaan h tehdään edellä mainittu vähennys palon puoleiselta sivulta. Taulukko 15. Seinän paksuuden vähennys palomitoituksessa. Muottiharkoista MH-150....MH-300 valmistettu seinä täyttää taulukossa 14 esitetyt palonkestovaatimukset. Taulukko 14. Muottiharkkoseinän MH- 150...MH-300 palonkesto Harkko MH-150 MH-200 Osastoivana, ei-kantavana seinänä EI 180 EI 240 MH-250 EI 240 MH-300 EI 240 Kantavana seinänä REI 90 REI 180 REI 240 REI 240 Muottiharkkojen pinnat 1/1 Muottiharkon seinämän (kuoren) paksuus on 30 mm. Kantavan tai osastoivan seinän vähimmäispaksuutta laskettaessa voidaan harkon kuoret laskea seinän vaadittavaan paksuuteen mukaan. Kantavan seinän kantokykyä palotilanteessa tarkasteltaessa seinän paksuutta vähennetään palon puoleiselta sivulta harkon ulkoreunasta lukien taulukon 14 mukaisella mitalla. Vähennettävään paksuuteen voidaan sisällyttää harkon kuoren paksuus 30 mm. Esimerkiksi palonkestoajan ollessa 180 min, on vähennys Palonkestoaika ≤ R 90 R 120 R 180 R 240 Seinän paksuuden vähennys Δh (mm) 25 35 50 60 Pääraudoituksen lämpötilaa laskettaessa betonipeitteeseen voidaan laskea mukaan harkon seinämän paksuus 30 mm. Pääraudoituksen betonipeitteeksi riittää palonkestoajan R90 mukainen betonipeite 40 mm harkon pinnasta, jos seinää tarkastellaan raudoittamattomana rakenteena, jossa seinän paksuuteen on tehty taulukon 15 mukainen vähennys ja näin saadun seinän kapasiteetti on riittävä palonaikaiselle kuormitukselle. Taulukko 16. Pääraudoituksen betonipeite: Palonkestoaika ≤ R 90 R 120 R 180 R 240 Betonipeite c (mm) harkon pinnasta lukien 40 40 50 60 Aukkopalkkien palonkestävyyttä tarkasteltaessa voidaan palkin vetopuolen leveyteen laskea mukaan myös harkon kuoret. 31 Taulukko 17: Aukkopalkkien palonkesto sekä pääraudoituksen keskimääräinen betonipeite cm (mm) Paloesto-aika R 60 R 90 R 120 R 180 R 240 MH150 30 50 - MH200 25 40 60 - MH250 25 35 50 75 - MH300 20 33 45 65 82 Taulukko 18. Muottiharkoista tehdyn seinän ääneneristävyys MH-150 MH-200 MH-250 MH-300 Ääneneristävyys 53 dB 56 dB 58 dB 59 dB 13 LOPUKSI Rakentaminen on helppoa, kun sen osaa. Ongelmatapauksessa ei kannata olettaa vaan kysyä. Kysymistä varten toimii Lammin Betonin tekninen neuvonta numerossa 0207530400. Viihtyisiä rakennushetkiä toivottaa Lammin Betoni Oy. Lammin Betoni Oy Paarmamäentie 8 16900 LAMMI Puhelin 0207530400 Faksi 0207530404 Y-tunnus 0150601-1 www.lamminbetoni.fi