Liitostyypit

Valuliitos

Valuliitos on yleisin betonielementtien liitostapa. Useasti juotosliitoksessa on betonin lisäksi raudoitus. Raudoitusta käyttämällä saadaan elementtien juotossaumaliitoksista sitkeitä.

Seuraavia juotosliitoksia käytetään yleisesti betonielementtirakentamisessa:

• elementtilaattojen väliset saumat
• seinien väliset vaaka ja pystysaumat
• pilarien alapään juotos
• laattojen ja palkkien väliset saumat.

Saumabetonien ja laastien vaatimukset ja valintataulukko ks. Betonielementtien saumavalut

Lisäohjeita saumaustyön toteutuksesta on esitetty kohdassa Juotosvalut

Jälkivalettavat vaakasaumat

Jälkivalettavan vaakasauman tulee olla vähintään 20 mm paksu. Jos laasti levitetään ennen asennusta, tulee käyttää vähintään 10 mm paksua laastikerrosta. Liitoksen laasti puristuskapasiteettiä ei tarvitse osoittaa, jos seuraavat ehdot ovat voimassa:

• saumauslaastin lujuus on vähintään 70 % liittyvässä rakenteessa tarvittavasta betonin lujuudesta
• sauman leveyden suhde korkeuteen on vähintään 5,0 ja sauman korkeus enintään 50 mm lukuun ottamatta suuria pilareita, joissa se voi olla enintään 70 mm

Muussa tapauksessa liitoksen kapasiteetti lasketaan kuvan xx mukaisen tehollisen pinta-alan mukaan. Jos jälkivalu jatkuu liitoksen sivustoille, saadaan koko pinta-ala laskea teholliseksi.

Kuva 1. Jälkivaletun liitoksen tehollinen pinta-ala

Pulttiliitos

Pulttiliitoksia suositaan betonielementtirakentamisessa. Ne ovat oikein suunniteltuina toimivia, nopeita asentaa ja edullisia käyttää. Pulttiliitoksia suunniteltaessa tulee erityisesti huomioida liittyvien rakenteiden toleranssit.

Seuraavia pulttiliitoksia käytetään yleisesti betonielementtirakentamisessa:

• pilarin liitos perustuksiin
• palkin liitos pilariin
• gerber-palkin pulttiliitos
• jäykistävän seinäelementin pulttiliitos
• julkisivuelementin liitos pilariin

Pulttiliitokset voivat olla osa rakennuksen jatkuvan sortumisen estävästä sidejärjestelmästä.

Pilarin liitos perustuksiin

Pulttiliitos on nykyään yleisin pilarin liitostyyppi. Liitos on arka toleranssien ylitykselle, siksi on tarpeen käyttää työnaikaisia sabluunoita peruspulttien asennuksen yhteydessä. Kun teräsosat ovat asennustoleranssien mukaisesti kohdallaan, on pilarin pulttiliitoksen asennusnopeus hyvä. Pilarin pulttiliitoksen asennustoleranssit tulee merkitä piirustuksiin. Ne käyvät ilmi teräsosavalmistajan ohjeista. Yleisesti pulteille annetaan seuraavat toleranssit:

• pulttiryhmän painopisteen sijainti ±10 mm
• yksittäisen pultin sijainti ±3 mm
• pultin korko ±10 mm

Pulttiliitoksella pilari voidaan jatkaa esim. suoraan anturan päältä. Pulttiliitos suunnitellaan sellaiseen kohtaa, joka on rakenteen kannalta järkevää ja taloudellista. Kun pilarin pulttiliitos suunnitellaan, esitetään piirustuksessa seuraavat asiat:

• peruspulttien (pulttien) koko, tunnus ja yläpään + korko
• peruspulttien sijainti mitoitettuna moduulilinjoista
• peruspulttien toleranssit
• pilarin alapään + korko
• pilarin teräsosat (pilarikengät) annetaan pilarin elementtipiirustuksessa

Mastopilareissa pultit välittävät vetoa paitsi asennus- myös lopputilanteessa. On huomattava, että asennusvaiheessa pilarin pulttiliitoksen kapasiteetti on huomattavasti pienempi kuin lopputilanteessa, jos pilarin alusvalu ei ole vielä kovettunut. Pilarin pulttiliitos mitoitetaan sekä asennusvaiheen, että lopputilan kuormituksille.

Palkin liitos pilariin

Palkin liitos pilariin tehdään yleensä pulttiliitoksena. Palkin ja pilarin välissä käytetään normaalisti 10 mm paksua neopreenia (mitoitettava aina tapauskohtaisesti). Yleensä pultti on keskeinen palkkiin nähden, mutta reunapalkeilla käytetään väännön ottamiseksi myös epäkeskeistä pulttia. Pultin koko määräytyy tukiehtojen, sidejärjestelmän vaatimusten ja vääntömomentin mukaan.

Valmistajakohtaisesti voidaan esijännitettyjen I- ja HI-palkkien päässä käyttää yhtä tai kahta pulttia. Tarpeen vaatiessa palkin yläpää voidaan kolota pultin reiän kohdalta, jolloin pultin pää voidaan suunnitella palkin yläreunan alapuolelle.

Gerber-palkin liitos palkkiin

Kun käytetään 1-kerrospilareita, on palkin jatkoskohta usein pilarin vieressä. Tätä ulokejatkosta nimitetään gerber-liitokseksi. Normaali liitostapa gerber-liitoksissa on pulttiliitos.

Jäykistävän seinäelementin pulttiliitos

Jäykistävän seinäelementin pulttiliitoksia käytetään ottamaan jäykistävien seinien vetovoimia seinien päissä. Seinien vaakasuuntaiset leikkausvoimat hoituvat normaalisti kitkan avulla.

Julkisivuelementin liitos pilariin

Julkisivuelementin liitos pilariin tehdään hallirakenteissa usein pulttiliitoksena.

Hitsausliitos

Hitsausliitoksia käytetään yleensä kun pultti- tai juotosliitosta ei voida käyttää. Rakenteen ja liitoksen toleranssit, kuormansiirtokapasiteetti ja myös asennustapa voivat olla sellaiset, että hitsausliitos on ainoa käyttökelpoinen liitostapa.

Teräsrakenteiden hitsiliitospiirustuksissa esitetään hitsauksesta vähintään:

• hitsausluokka
• hitsin pituus ja a-mitta
• työmaalla tehtävän hitsin merkki (lippu)
• hitsien hyväksikäyttöaste niistä hitseistä, joissa se ylittää arvon 0,5
• aineiden ja tarvikkeiden laatu
• rakenteiden mitat, muoto ja sallitut mittapoikkeamat
• muut tarpeelliset tiedot, kuten esimerkiksi:
• väsytyskuormitetun rakenteen laatua koskevat erityisvaatimukset
• lamellirepeilyvaaralle alttiiksi joutuvien aineiden erikoisvaatimukset

Piirustuksessa esitettävät hitsausmerkinnät eurokoodin mukaan ovat kuvan 26 mukaiset

Standardi SFS EN 22553 antaa ohjeet hitseistä ja hitsausten suoritustavoista ja niihin liittyvistä merkinnöistä. Hitsausliitoksesta ei yleensä tarvitse piirtää lisäprojektioita.

Tavanomaisen hitsausliitoksen tunnuksena on merkki, joka yleensä kuvaa railoa tai liitoksen poikkileikkausta. Merkki ei esitä käytettäviä hitsausprosesseja. Standardin kohdan 3.4 mukaan on suositeltavampaa viitata tiettyjä yksityiskohtia täydentäviin railojen valmistusta ja/tai hitsausta ja juottamista koskeviin erillisiin ohjeisiin kuin esittää tiedot hitsattavien osien piirustuksissa. Jos ohjeita ei ole (esimerkiksi kun hitsaaminen tapahtuu työmaalla), voidaan railon valmistukseen liittyvät mitat ja/tai hitsauksen juottamismenetelmä ilmoittaa piirustuksessa hitsausmerkinnän vieressä.

Jos hitsausliitoksen yksityiskohtia ei määritetä, niin käytetään perusmerkintää (vert. kuva 26). Yleensä merkintä kuitenkin sisältää perusmerkin (standardissa taulukko n:o 1), jota voidaan täydentää lisämerkillä, mitoituksella ja joillakin lisämerkinnöillä.

Hitsin merkintä (kuva 26 b) sisältää:

• perusmerkin tai perusmerkkien yhdistelmän
• viitenuolen liitoskohtaisesti
• merkintäviivan, joka muodostuu kahdesta yhdensuuntaisesta viivasta, ehyt viiva ja katkoviiva (symmetrisillä hitseillä katkoviiva on tarpeeton ja se tulee jättää pois!)
• tietyn määrän mittoja ja muita tavanomaisia merkkejä.

Hitsausmerkinnässä katkoviiva voidaan piirtää joko ehyen viivan ylä- tai alapuolelle ja viivojen merkitys on:

• hitsausmerkki sijoitetaan ehyen merkintäviivan puolelle, kun hitsi (hitsin pinta) on liitoksennuolenpuolella
• hitsausmerkki sijoitetaan katkoviivalla esitetyn merkintäviivan puolelle, kun hitsi on liitoksen vastapuolella.

Lisämerkinnät

Hitsausmerkinnän lisämerkinnät saattavat olla tarpeen esitettäessä muita hitsien ominaisuuksia:

• kehähitsit kun kappale on ympärihitsattu, käytetään ympyrätunnusta kuvan 26 c osoittamalla tavalla (hitsattu vain näkyvältä puolelta)
• asennushitsit kun hitsaus on tarkoitus tehdä asennuspaikalla, eikä siihen liity erityisiä vaatimuksia, käytetään lipputunnusta kuvan 26 d esittämällä tavalla
• hitsausprosessi merkitään tarvittaessa merkintäviivan päässä olevaan haarukkaan kirjoitetulla numerotunnuksella, kuten kuvassa 26 e. Luettelo hitsausprosesseista ja niitä vastaavista numerotunnuksista on esitetty standardissa ISO 4063.
• muunlaisia liitoksia koskevia tietoja ja mittoja voidaan täydentää merkintäviivan pyrstössä olevilla lisätiedoilla (kuvat 26 ef) seuraavassa järjestyksessä:
• prosessi (esim. standardin ISO 4063 mukaisesti)
• hitsiluokka (esim. standardien ISO 5817 ja ISO 10042 mukaisesti, jos pitää olla muu kuin C)
• hitsausasento (esim. standardin ISO 6947 mukaisesti)
• lisäaineet (esim. standardien ISO 544, ISO 2560 ja ISO 3581 mukaisesti)

Yksittäiset tiedot erotetaan kauttaviivalla (/). Lisäksi on mahdollista esittää kuvan 26 f mukaisesti pyrstössä suorakaide, jossa viitataan erityisohjeeseen (esim. hitsausohjeeseen).

Vaarnatappiliitos

Vaarnatappiliitos on yleensä yhdistetty juotos- ja tappiliitos, esim. kuvat 3, 4, 11, 12, 13, 14 ja 29. Vaarnatappiliitoksen voi yhdistää myös hitsiliitoksen kanssa, esim. kuva 39.

Vaarnatappiliitoksen mitoitusohjeena voidaan käyttää ns. Rasmussenin vaarnakaavaa (ks. by 210, kohta 4.3.4 - 4.3.5).

Terästankojen vaarnavaikutus leikkautumisessa

Rasmussenin ja Pruijsiersin kaava teräsvaarnan kestävyydelle on

missä:

e_V = w_i/2
w_i = liittymäpintojen välinen halkeamaleveys
σ_s = raudoitustangon vetojännitys
Ø = tangon halkaisija

Lyhyet vaarnatapit

Lyhyillä vaarnatapeilla tarkoitetaan betonissa olevia leikattuja terästankoja, jotka eivät kehitä kitkavaikutuksia tai tangon varren vetojännityksiä, joilla olisi kestävyyden kannalta merkitystä. CEB:n mallinormissa esitetty, Rasmussenin vaarnakaavaan perustuva lyhyen vaarnatapin kapasiteetti on voimassa kuvan 34 mukaisissa sijoituksissa:

γV = leikkausliitoksen osavarmuusluku

Ø = vaarnan halkaisija

σs = tangon vetovoimasta aiheutuva teräsjännitys

eV = leikkausvoiman vaikutuspisteen etäisyys betoni n pinnasta

Kuva 35. Lyhyen vaarnan leikkaus (CEB:n mallinormi)

Eurocode 2 käsittelee vain leikkausta kahden betonin liittymässä. Liittymän pinta-alayksiköllä vaikuttava leikkauskestävyys tai leikkauslujuus vRdi koostuu betonin lujuudesta riippuvasta osasta, leikkauskitkaosasta ja raudoituksen määrästä riippuvasta osasta. Eri aikaan valettujen betonien välisen sauman mitoitus, ks. luku 9 Pystysaumojen kapasiteetti.

Vaarnatappi mitoitetaan sauman yli siirtyvälle kuormalle. Jos kuormaa siirretään laatan tasoa vastaan kohtisuoraan tulee laatan paksuudeksi valita vähintään h ≥4,5 x (tapin halkaisija Ø),jotta tappi ei lohkaise reunaa, ja että reunaan mahtuvat hyvin reunahaat ja pituussuuntaiset teräkset täyttäen betonipeitteen vähimmäisarvolle asetetun vaatimuksen.

Pintabetonilattioissa on tärkeää sijoittaa liikuntasauma juuri samalle kohdalle kuin kantavan rakenteen liikuntasauma on. Liikuntasauman nurkat voidaan vahvistaa alaspäin olevilla kulmateräksillä ja on myös tärkeää ankkuroida pintabetonirakenne liikuntasauman molemmin puolin kantavaan laattaan ylösnousun estämiseksi.