Hakutulokset sanalle: "betonirakenne" (10 kpl)

Pilareiden yläpäiden raudoitus oli puutteellinen haka- sekä pystyraudoituksen osalta. Suun­nitelmissa esitetyt pilareiden raudoitteet olivat riittävät. Syyksi raudoituspuutteisiin jäi rau­doit­teiden valahtaminen valutyön yhteydessä. Huonoimmassa tapauksessa ylin haka oli 330 mm:n ja pystyraudoitus 300 mm:n etäisyydellä pilarin yläreunasta

Pilareiden yläpäissä havaittiin kaltevuusvirheitä ja epätasaisuutta. Laakerina pilarin ja jänne­betonipalkin välissä oli teräslevy. Palkin ja pilarin tukipintojen erisuuntaisuudesta sekä väärän laakerityypin johdosta kuormat palkilta pilarille siirtyivät suunnitelmista poikkeavasti.

Palkkien päiden halkeiluun johtaneita syitä oli mm. puutteellinen halkaisuraudoitus. Palkin (leveys 1100 mm) ja tuen (leveys 380 mm) leveyden mittasuhteesta johtuen osalla puristus­kaarta ei ollut välitöntä tukea allaan sekä pilareiden yläpäiden vinous, joka aiheutti palkkeihin vääntörasitusta. Lisäksi rakennepiirustuksissa oli ristiriita hakojen lukumäärän ja hakajaon välillä.

Alun perin paikalla valettavaksi suunniteltu rakenne muutettiin töiden jo käynnissä ollessa palkkien osalta elementtirakenteeksi.

Painelaatikkovaluun käytetyn itsestään tiivistyvän betonin leviämä mitattiin suoraan pumppu-autosta otetusta näytteestä eikä pumppausletkun purkupäästä. Valettavat määrät olivat melko pieniä ja valutöiden alkuvaiheessa betonimassa oli jäykempää kuin oli suunniteltu.

Pilarin ja palkin välissä käytetyn neopreenilaakerin materiaalin suunnitelmien mukaisuus tar­kastettiin puutteellisesti ennen asennustyön aloittamista. Varmistuttiin ainoastaan neopreenin oikeasta kovuudesta (Shore 70) lähetysluettelon perusteella, mutta suunnitelmissa esitetyt pu­ristusjännityksen (sallittu jännitys 10 MPa) sekä leikkausmodulin (liukukerroin 1,7 MPa) arvot jätettiin tarkastamatta sekä tilaus- että asennusvaiheessa.

Työmaalle toimitetut laakerit tutkittiin jälkeenpäin VTT:llä ja todettiin, että ne eivät täyttäneet suunnitelmissa esitettyjä vaatimuksia edes kovuuden osalta.

Virheet vääntörasitetun matalapalkin ja ontelolaatan muodostaman rakenteen toteutuksessa silloin, kun palkki ei heikon vääntökestävyytensä tai epäonnistuneiden liitosratkaisujen takia pysty välittämään palkin epäkeskeisestä kuormituksesta aiheutuvia vääntörasituksia raken­nuksen pystyrungolle.

Tällaisen syntyvää vääntöä kestämättömän palkin tapauksessa vääntö tasapainotetaan onte­lolaataston saumoihin asennettavilla saumateräksillä, jotka tulee ankkuroida matalapalkin alareunaan.

Yleisiä virheitä ovat:

1. Väärä tuenta
   • Palkki tuetaan siten, että se pääsee vääntymään vaikka sitä ei ole suunniteltu synty­välle väännölle.
   • Palkki tuetaan jänteen keskeltä, jolloin taipumat ennen laataston saumavaluja eivät pääse tapahtumaan. Tällöin laatastoon syntyy palkin suuntaisia rasituksia, joita ei suunnittelussa ole otettu huomioon.
2. Saumaterästen pois jättäminen
   • kun ontelolaataston saumat eivät kohtaa palkeissa olevia varauksia.
3. Saumateräksen puutteellinen tartunta
   • saumaustyö on huonoa esim. puutteellisen tärytyksen takia
   • saumassa on tartuntaa heikentäviä tekijöitä kuten liian monta sauman pohjalla olevaa sähköputkea tai jäätä tai roskia.
4. Saumaterästen epäonnistunut liitos palkkiin. Lyhyen (palkin leveys!) ankkurointimatkan takia joudutaan käyttämään erikoisratkaisuja kuten mutteriankkurointia.
5. Pitkiä valutulppia sisältävät ontelolaatat asennetaan väärin päin, jolloin pitkät tulpat jäävät laataston väärälle puolelle.

Toimistorakennuksen runko toteutettiin pääasiassa kerroksen korkuisilla betoni­element­tipilareilla ja esijännitetyillä teräslaippaisilla liittopalkeilla. Osa palkeista oli esijännitettyjä betoni-betoni-liitopalkkeja. Pilarin yläpään ja palkin liitoksessa käytettiin juotosbetoniliitoksen sijaan lyijylevylaakeria (1 mm teräslevy – 3 mm lyijylevy – 1 mm teräslevy). Pilarit jatkettiin alemmasta pilarista lähtevillä palkin läpi kulkevilla, yläpäästään kierteytetyillä harjateräs­tartunnoilla, jotka liitettiin ylemmän pilarin pilarikenkään.

Runkoelementtien työselostuksen mukaan pyöreät pilarit tuli betonoida pystyasennossa. Rakenteen toiminnan onnistumisen varmistamiseksi pilarin yläpään tuli olla ehdottoman suora ja tasainen. Aiemman kokemuksen perusteella oli todettu riittäväksi, kun pilarit betonoidaan ”ylösalaisin”. Tällöin pohjamuotin suoruus ja tasaisuus varmistaisivat vaatimuksen täyttymisen. Tämä oli kuitenkin tuotantoteknisesti hankalaa muottia lävistävien harjaterästartuntojen vuoksi. Valmistustapaa muutettiin niin, että pilarit valettiin lopputilanteen mukaisessa asen­nossa. Yläpään betonimassassa tapahtui painuma, jonka johdosta pyöreän pilarin keskialue jäi kuopalle. Tehtaalla ei ollut riittävästi tietoa, kuinka tärkeää pilarin pään tasaisuus ja homogeenisuus lujuuden kannalta oli. Kuoppia yritettiin mm. tasoitella tehtaalla laastilla. Myöskään työmaalla ei pilarin yläpään laatuvaatimuksiin kiinnitetty riittävästi huomiota ja asennus pääsi jatkumaan.

Talviolosuhteissa tapahtuvista liittopilareiden betonivalutöistä ei ollut laadittu riittävän yksityiskohtaista talvibetonointisuunnitelmaa. Suunnitelmassa ei ollut esitetty erillistä lämmitys- eikä lämpötilojen seurantasuunnitelmaa, jäätymislujuuden määrittämistapaa eikä lujuudenkehityksen seurantaa. Myöskään lämmitys- ja suojauskalustoa ja suojaustapaa ei ollut yksilöity.

Betonointisuunnitelma oli puutteellinen myös tavanomaisissa olosuhteissa tapahtuvien valutöiden osalta. Vastuu- ja varahenkilöitä ei ollut nimetty, betonointi- ja tiivistämiskaluston yksilöintitiedot sekä laadunvarmistus- ja häiriöihin varautumissuunnitelmat puuttuivat. Rakennustyön vastaavalla työnjohtajalla oli 1-luokan betonityönjohtajan pätevyys, mutta työtä tosiasiallisesti johtaneella työnjohtajalla pätevyyttä ei ollut. Urakoitsijoiden pitämästä pilareiden valutöiden aloituspalaverista ei ollut laadittu pöytäkirjaa.

Matalapalkin ja ontelolaatan muodostaman rakenteen tuennassa asennuksen tuenta ei pystynyt estämään palkkia kiertymästä. Palkki ei heikon vääntö-kestä­vyytensä johdosta pystynyt välittämään palkin epäkeskeisestä kuormituksesta aiheutuvia vääntörasituksia rakennuksen pystyrungolle.

Teollisuus-/varastohallin (n. 2800 m²) toteutusmuotona käytettiin kokonaisvastuurakentamista (KVR-urakka). Pohjatutkimuksen suosituksen mukai­sesti rakennuksen perustamistavaksi valittiin lyöntipaalutus.

Hankkeesta neuvoteltaessa oli tilaaja kertomansa mukaan ensimmäisessä vaiheessa esittänyt, että varastoalueen osalta laatalta vaadittu kantavuus on 20 kN/m². Neuvottelujen edetessä oli päädytty mitoituskuormaan 10 kN/m². Kuormia ei kuitenkaan kirjattu neuvotteluasiakirjoihin.

Paalukuormia määrittäessään rakennesuunnittelija arvioi kantavan alapohjalaatan oman painon arkkitehdin luonnossuunnitelmissa esitetyn laattapaksuuden (200 mm) perusteella tarkistamatta onko laatta toteutettavissa ko. paksuudella sille suunniteltavalle mitoitus­kuormalle. Näin kantavan alapohjan paalutuksessa päädyttiin ruutumaiseen paalujakoon 6000 mm x 6000 mm.

Suunnittelu eteni limittäin rakentamisen kanssa. Paalutustyöt tehtiin ennen kantavan alapohja­laatan lopullista suunnittelua.

Alapohjaa mitoittaessaan rakennesuunnittelija havaitsi virheensä. KVR-urakoitsija ohjasi jatkamaan suunnittelua käyttämällä mitoituskuormaa 5,0 kN/m², perustellen kuorman olevan rakentamismääräyskokoelman osan B1 tavarakuorman vähimmäisarvon suuruinen (tämä oli rakentamisajankohtana voimassa ollut normi). Tilaajan kertoman mukaan häntä ei tässä vaiheessa informoitu käytettävästä mitoituskuorma­muutok­sesta.

Virhe paljastui epäsuorasti alapohjalaatan valujen yhteydessä. Rakennusvalvonta-viranomaisen seuran­takokouksessa tilaajan valvoja kertoi laatan yläpinnan terästen todennäköisesti painuneen useita senttejä. Rakennusvalvontaviranomainen edellytti ulkopuolisen tarkastajan lausuntoa toteutuneen rakenteen kantavuudesta. Ulkopuolinen tarkastaja analysoi rakenteen koeporaus­ten, betonipeitemittausten ja laskelmien perusteella päätyen laatan kantavuuden osalta arvioon n. 3,5 kN/m².

Vääntörasitetun matalapalkin ja ontelolaatan muodostaman rakenteen suunnittelussa tehdään usein virheitä, kun palkki ei heikon vääntökestävyytensä tai liitosratkaisujen takia pysty välittämään palkin epäkeskeisestä kuormituksesta aiheutuvia vääntörasituksia rakennuksen pystyrungolle.

Tällaisen syntyvää vääntöä kestämättömän palkin tapauksessa vääntö tasapainotetaan ontelolaataston saumoihin asennettavilla saumateräksillä, jotka tulee sijoittaa ja kiinnittää matalapalkin alareunaan väännöstä aiheutuvaa voimaparia vastaavalle vetokomponentille Ns.

Yleisimpiä virheitä ovat:

1. Saumaterästen ankkuroinnin suunnittelu palkin yläpintaan (jolloin ne eivät pysty estämään palkin vääntymistä)
2. Syntyvän vetokomponentin Ns huomiotta jättäminen saumaraudoituksessa
3. Saumaterästen alimitoitettu ankkurointi palkkiin (lyhyt ankkurointipituus vaatii usein erikoisjärjestelyjä)
4. Palkin puutteellinen kestävyys saumaterästen paikallista vetorasitusta vastaan
5. Syntyvän vetokomponentin huomiotta jättäminen ontelolaattojen punoksissa
6. Palkin kiertymän aiheuttaman laipan lisätaipuman huomiotta jättäminen ontelolaatan uuman rasituksena

Jännitetyn harja-I-palkin ylälaipan (puristuslaipan) raudoituksen haoitus oli riittämätön.

Harja-I-palkeissa käytetään ylälaipassa vetoraudoitusta eliminoimaan jännittämisen aikana kehittyvistä vetojännityksistä aiheutuvaa halkeilua (kuva 1). Vetoraudoituksen jatkokset tulee toteuttaa EN 1992-1-1 mukaisia jatkospituuksia käyttäen.

Palkin kuormittamisen lopputilanteessa kyseinen raudoitus on puristettu ja se on sidottava aina nurjahduksen estävästi riittävällä haoituksella.  On virheellistä ajatella, että raudoitus on toimimaton vaikka rasituksen suunta on muuttunut.

Kuva 1 Harja-I-palkin rasitukset muodostuvat jännittämisen aikana jännevoimasta P₀ ja palkin omasta painosta g_B, joiden vaikuttaessa ylälaippa on vedetty. Vasta lopulli­sessa rakenteessa ylälaippa muuttuu puristetuksi.

Eräässä liikerakennuksessa jouduttiin vahvistamaan systeemirei’illä varustetut jännitetyt harjapalkit, koska reikien koot ylittivät selvästi suositukset ja suuret reiät olivat lähellä toisiaan.

Tapaukseen liittyy kaksi tarkasteltavaa ongelmaa: Palkin kestävyys jännevoiman siirron yhtey­dessä reikien kohdilla (RVP-S-BE-2) ja palkin leikkausvoiman kestävyys reikien alueella. Tässä kortissa tarkastellaan palkin leikkausvoiman kestävyyttä reikien alueella.