1. No category

Liittorakennerungot
Terdksestd
ja
betonista
Rak-43.240Rakennuksenrungonsuunnittelu
Kevdt2007
BrockmannMinho,
HeinoMari,
Kumar Ranjit
Sisällysluettelo
1
Johdanto ................................................................................................................................................................ 3
2
Liittorakenteiden toimintaperiaate ....................................................................................................................... 3
3
Liittorakenteiden edut........................................................................................................................................... 4
4
Runkojärjestelmät................................................................................................................................................. 4
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.1.4
5
Kehärakenteet............................................................................................................................................ 4
Jäykistysseinät kehän ytimenä.................................................................................................................... 4
Kerroskohtaiset jäykisteseinät .................................................................................................................... 5
Jäykistetornit ............................................................................................................................................. 5
Liittopalkit............................................................................................................................................................. 5
5.1
Periaatteet ..................................................................................................................................................... 5
5.2
Erilaiset liittopalkit......................................................................................................................................... 6
5.2.1
Deltapalkki ................................................................................................................................................ 6
5.2.2
HQ-palkki.................................................................................................................................................. 7
5.2.3
I-palkki...................................................................................................................................................... 7
5.2.4
MEK-liittopalkki ....................................................................................................................................... 8
5.2.5
SteelComp -liittopalkki .............................................................................................................................. 8
5.2.6
HomeCon –liittopalkki............................................................................................................................... 9
6
Liittolaatat ............................................................................................................................................................. 9
6.1
Periaatteet ..................................................................................................................................................... 9
6.2
Erilaiset liittolaatat .......................................................................................................................................11
6.2.1
SteelComp -liittolevy ................................................................................................................................11
6.2.2
Express -liittolevy.....................................................................................................................................11
6.2.3
HomeCon -liittolevy .................................................................................................................................13
7
Liittopilarit ...........................................................................................................................................................13
7.1
Periaatteet ....................................................................................................................................................13
7.2
Erilaiset liittopilarit.......................................................................................................................................14
7.2.1
Betonitäytteiset teräsputkipilarit ................................................................................................................14
7.2.2
I-profiilit...................................................................................................................................................14
7.2.3
SteelComp -liittopilarit .............................................................................................................................14
8
Liittorakennerungot asuinrakennuksessa............................................................................................................15
9
Liittorakennerungot toimistorakennuksessa .......................................................................................................15
10
Yhteenveto ............................................................................................................................................................15
11
Lähteet..................................................................................................................................................................16
1 Johdanto
Liittorakenteella ymmärretään yleisesti mitä tahansa kahdesta tai useammasta materiaalista
muodostuvaa rakennetta. Tavallisimmin liittorakenteina käytetään kuitenkin teräsrakenteiden tai
ohutlevyrakenteiden ja betonin yhdistelmää.
Liittorakennerungoissa voidaan yhdistää paikallavalutekniikan ja valmisosarakentamisen edut.
Perinteisissä paikalla valetuissa rungoissa tarvittava muottityö on lisännyt huomattavasti runkovaiheen
kustannuksia. Liittorakennerungoissa tavanomainen muottityö on korvattu paikalleen jäävällä
teräsmuotilla ja kuorilaatalla. Teräksisiä liittorakennekomponentteja on helppo tuoda työmaalle suuria
määriä yhdellä kerralla.
Vaikka betoni ja teräs ovat hyvin erityyppisiä rakennusmateriaaleja, ne täydentävät hyvin toisiaan.
Niillä on likimain samansuuruinen lämpölaajenemiskerroin. Rakenteet suunnitellaan siten, että
betoniosille tulee puristusta ja teräsosille vetoa. Betoni suojaa lisäksi terästä syöpymiseltä ja
mahdollisissa palotilanteissa korkeilta lämpötiloilta. Betonista teräsosat saavat yleensä myös tukea
kiepahtamista ja lommahtamista vastaan.
2 Liittorakenteiden toimintaperiaate
Teräsbetonirakenteen toiminta perustuu teräsosan ja betoniosan täydelliseen tai osittaiseen
yhteistoimintaan. Teräsosa voi olla rakenneterästä tai ohutlevyterästä ja betoniosa tavallista betonia,
korkealujuusbetonia tai kevytbetonia.
Välipohjarakenteena käytettävän teräsbetoniliittorakenteen perustyyppinä voidaan pitää yksiaukkoista
vapaasti tuettua liittopalkkia, johon tukeutuu liittolaatta. Tällöin liittopalkin teräsprofiili tarvitsee
yleensä palosuojauksen. Liittolaatan palonkestovaatimukset edellyttävät tavallisesti joko alapintaan
kiinnitettävää suojausta tai laattaan sijoitettavaa lisäraudoitusta. Teräsosan ja betoniosan
yhteistoiminnan varmistamiseksi käytetään useimmiten teräsprofiilin ylälaippaan hitsattuja
vaarnatappeja, jotka mitoitetaan joustavina liittiminä. Liittolaatan teräsohutlevy voi olla vapaasti tuettu
tai jatkuva. Betoniosan yläpintaan on joka tapauksessa syytä sijoittaa tukiraudoitus, joka estää
haitallista halkeilua ja toimii samalla momenttiraudoituksena.
Kuva 1. Teräspalkin yhteistoiminnan asteet betonilaatan kanssa.
3 Liittorakenteiden edut
Liittorakenteiden käytöllä on useita etuja. Paikalla valettujen teräsbetonirakenteiden ongelmana on
usein työläs ja kallis muottityö. Liittorakennerungoissa muottityö voidaan jopa kokonaisuudessaan
korvata paikalleen jäävillä liittomuoteilla, jotka ovat samalla mittatarkkoja. Näin rakentaminen
nopeutuu ja riskit pienenevät. Liittorakenteiden suunnitteleminen on kuitenkin useissa tapauksissa
työläämpää kuin perinteisten rakenteiden. Suunnittelutyötä helpottamaan liitorakenteiden valmistajat
ovat laatineet suunnitteluohjelmia omille tuotteilleen, sillä eri valmistajien liittorakenteet poikkeavat
sekä toimintaperiaatteeltaan että muodoltaan toisistaan.
Asuinrakennuksissa liittorakenteilla voidaan toteuttaa myös monimuotoisia pohjaratkaisuja.
Rakennuksen muoto ei ole sidottu käytettävän muotti- tai elementtijärjestelmän mittoihin.
Pilarilinjoihin nähden ulokkeiden ja syvennysten toteuttaminen on helppoa. Toimisto- ja
liikerakennuksissa liittorakenteet lisäävät tilojen muuntojoustavuutta. Liikerakennuksissa käyttäjät ja
heidän tarpeensa muuttuvat. Muutoksiin varaudutaan parhaiten pyrkimällä mahdollisimman pieneen
kantavien pystyrakenteidenmäärään ja välipohjien palkittomuuteen. Liittopalkkirakenteilla saavutetaan
rakenteen pieni korkeus ja alapinnan tasaisuus.
Liittorakenteiden vapaa mitta- ja muotojärjestelmä on lisännyt liittorakenteiden käyttöä
saneerauskohteissa. Liittorakennekomponentit ovat lisäksi keveitä, jolloin työmaalla ei tarvita raskasta
nostokalustoa. Runkorakenteiden raskain osa eli betoni saadaan paikalleen helposti letkulla
pumppuautosta. Esivalmistettujen rakenneosien asennus on nopeaa ja niitä voidaan tarvittaessa työstää
helposti työmaaolosuhteissa. Liittorakenteet parantavat saneerattavan rakennuksen käytettävyyttä sekä
sen paloteknisiä ja akustisia ominaisuuksia. Liittorakenteiseen välipohjaan voidaan myös myöhemmin
tehdä uusia aukkoja helpommin kuin esimerkiksi ontelolaattavälipohjaan.
Liittolaattoja käytettäessä pyritään säästämään materiaali- ja työkustannuksissa verrattuna tavallisiin
paikalla valettuihin betonilaattoihin. Liittolaattaa käytettäessä vältytään muottien purkamiselta ja
puhdistukselta. Vetoa vastaanottavan poimulevyn sijaitessa aivan rakenteen alapinnassa, voidaan
käyttää ohuempia laattoja. Työvaiheet myös vähenevät, kun liittorakenteiset välipohjat voidaan valaa
suoraan valmiiseen pintaa, jolloin ei tarvita erillistä pintabetonia. Paikalleen jäävät liittomuotit voidaan
toimittaa työmaalle valmiiksi pintakäsiteltyinä.
4 Runkojärjestelmät
Viime vuosikymmeninä on kehitetty lukuisia runkojärjestelmiä, joissa terästä ja betonia on yhdistetty
menestyksellä.
4.1.1 Kehärakenteet
Kehät voivat olla jäykkiä tai joustavia, riippuen palkkien suhteellisesta jäykkyydestä pilareihin
verrattuna. Jäykässä systeemissä pilarit ja palkit on liitetty toisiinsa jäykästi välittämään vaakakuormat
perustuksille. Lisäksi laatat toimivat välipohjan tasossa levyjäykisteinä.
4.1.2 Jäykistysseinät kehän ytimenä
Kehäjärjestelmään voi kuulua jäykistysseiniä, jotka toimivat levyinä poikittaisvoiman suunnassa.
Jäykistysseinät ympäröivät tavallisesti hissikuiluja, porrassyöksyjä ja muita kuiluja ja palvelevat
useampaa tarkoitusta. Jäykistysseinän ja kehän yhdistelmä toimii tarkoituksenmukaisesti sekä
gravitaatio- että vaakavoimille. Tietyissä tapauksissa on tarpeen tutkia riittävän sitkeyden olemassaolo.
4.1.3 Kerroskohtaiset jäykisteseinät
Eri kerroksissa jäykistysseinät voivat olla jaksollisesti eri paikoissa. Seinät kannattavat sekä ylä- että
alapuolista välipohjaa ja jaksollisuuden ansiosta niiden avulla on helppo muodostaa liikerakennuksiin
tarvittavia suuria avoimia aloja.
4.1.4 Jäykistetornit
Edellisistä järjestelmistä muodostuu yhdistettynä jäykistetorneja, jotka toimivat jäykkinä mutta
reiällisinä putkina ja välittävät jäykkyytensä avulla sekä gravitaatio- että vaakavoimat perustuksille.
Rakennuksen korkeudesta riippuen jäykistysseinät (rungon ytimenä) voidaan yhdistää ulkoisen
jäykistetornin kanssa. Tällainen tunnetaan "kehällä ympäröitynä tornina".
5 Liittopalkit
5.1 Periaatteet
Liittopalkeissa yhdistyvät betonin hyvä puristuslujuus ja teräksen hyvä vetolujuus. Liittopalkit
asennetaan tuille, jonka jälkeen ontelolaatat ja muut laatat asennetaan niiden varaan. Laattojen
asennuksen jälkeen saumat ja palkki täytetään betonilla. Palkkien mitoituksessa on huomioitava
valmiin liittorakenteen kuormituksen lisäksi asennusaikaiset kuormitukset. Palkin on kestettävä
toispuoleinen kuormitus, jolloin laatat on asennettu ensin palkin toiselle puolelle. Palkin täytyy myös
kestää saumavalun aikainen tilanne, jolloin saumabetoni ei vielä ole kovettunut.
Kun suunnitellaan palkkia, joka toimii yhdessä ontelolaatan tai muun laatan kanssa, on laatan
mitoituksessa huomioitava myös rakenteen yhteistoiminnasta aiheutuvat lisärasitukset. Palotilanteessa
betonilaatta suojaa tehokkaasti laatan sisällä olevia teräsosia. Laatan alapuolinen palkin osuus voidaan
suojata paloeristepinnoitteella, koteloinnilla, paloa kestävällä alas lasketulla kattorakenteella tai
betonin sisään sijoitetaan palotilan kuormitusta vastaava harjateräsraudoitus.
Liittorakenteiden sovellusohjeissa palkit jaetaan neljään perustyyppiin, joiden rakennemitoitus
poikkeaa jonkin verran toisistaan. Markkinoilla on lisäksi paikallavalutekniikkaan kehitettyjä
tyyppihyväksyttyjä ratkaisuja, jotka toimivat valmiin rakenteen pinnassa olevana raudoituksena ja
paikalleen jäävänä valumuottina. Tässä tapauksessa teräksen ja betonin yhteistoiminta on yleensä
täydellinen ja osa rakenteen kantokyvystä on perinteisen raudoituksen varassa. Tällöin myös
palonkesto on hyvä. Perustyypeille 1, 2 ja 3 edellytetään, että teräs ja betoni toimivat rakenteellisista
syistä yhdessä vähintään 50 prosenttisesti. Suomessa käytetään pääasiassa palkkityyppejä 1 ja 2.
(1) Teräsprofiilin ja betonilaatan muodostama
liittopalkki, jossa teräsprofiili on kokonaan betoniosan
ulkopuolella.
(2) Teräsprofiilin ja betonilaatan muodostama
liittopalkki, jossa teräsprofiili on osittain betoniosan
sisällä.
(3) Teräsprofiilin ja betonilaatan muodostama
liittopalkki, jossa teräsosa on kokonaan betoniosan
sisällä.
(4) Teräsprofiilin ja betonin muodostama liittopalkki,
jossa palkin ja laatan välillä ei ole yhteistoimintaa
Kuva 2.
5.2 Erilaiset liittopalkit
5.2.1 Deltapalkki
Teräksisen Deltapalkin varaan voidaan tukea kantavat rakenteet, kuten ontelolaatat, liitto- ja
kuorilaatat sekä paikallavalulaatat. Palkki täytetään betonilla saumavalun tai muun betonivalun
yhteydessä. Kun betoni on kovettunut, palkki toimii liittorakenteena.
Deltapalkin käyttö ei edellytä alaslasketun katon käyttöä. Väliseinien paikat eivät ole riippuvaisia
palkkien sijainnista, joten rakennuksen sisätiloja voidaan joustavasti muuttaa. Palkin rei'itetty rakenne
mahdollistaa putkitukset ja läpiviennit pituus- ja poikkisuuntaan. Poikkisuunnassa maksimi putkikoko
on d 120 mm. Betonipilareita käytettäessä Deltapalkin leveys on sama kuin pilarinleveys, jolloin
laattoja ei tarvitse loveta. Palkin pintakäsittelyvaihtoehtoja ovat: kuumasinkitys, pohjamaalaus tai
vaativa korroosion estomaalaus.
Palonaikaisessa tilassa laataston kannatus tapahtuu teräspalkin vinoon uumaan tukeutuen.
Palotilanteessa palkin sisään asennetut harjateräkset kantavat palkille tulevat kuormitukset.
Umpivaletun rakenteen ääneneristävyys on vähintään sama kuin kerrostenvälillä muissa laataston
osissa. Kuvassa 3 on Deltapalkin liitos laatastoon ja kuvassa 4 on detalji Deltapalkin ja laataston
saumavalusta.
Kuva 3. Deltapalkin liitos laatastoon.
Kuva 4. Detalji Deltapalkin ja laataston saumavalusta.
5.2.2 HQ-palkki
HQ-palkissa ontelolaatta tukeutuu palkin alalaipan varaan. Ennen sauma- ja pintabetonin valamista
asennetaan ns. ripustusraudoitus, joka voidaan vetää palkin yli. Tällöin ei palkin uumaa tarvitse
rei'ittää. Saumavalua varten tulisi jättää noin 35 mm palkin ja ontelolaatan pään väliin. HQ-palkin
liitos tehdään usein piiloliitoksena. Kuvassa 5 on HQ-palkin ja ontelolaatan liitos.
Kuva 5. HQ-palkin ja ontelolaatan liitos.
5.2.3 I-palkki
I-palkit sijaitsevat laatan alapuolella, jolloin palosuojaus on yleensä välttämätön. Teräsosan ja betonin
yhteistoiminnan varmistamiseksi käytetään teräsprofiilin ylälaippaan hitsattuja vaarnatappeja, jotka
mitoitetaan saumakohdassa vaikuttavalle työntövoimalle. Kuvassa 6 on
palosuojattu I-palkki.
Kuva 6. Palosuojattu I-palkki.
5.2.4 MEK-liittopalkki
MEK-palkki muodostuu kahdesta teräsprofiilista. Ylempi I-profiili on yhdistetty alla olevaan
pohjalevyyn. Pohjalevy ja I-profiili yhdistetään vinositeillä. Pohjalevy toimii vetoraudoituksena ja
elementtilaattojen asennuksen aikaisena tukena. Palotilanteessa pohjalevyn lujuutta ei huomioida
ollenkaan. Betonitäytöllä suojatun I-profiilin alalaippa toimii palotilanteessa vetoraudoituksena ja
pohjalevyn päälle voidaan tarvittaessa lisätä harjateräksiä palotilanteen vaatima määrä. Palotilanteessa
laatat tukeutuvat holvivaikutuksen ja saumaraudoituksen avulla palkkiin. Sivuside ottaa vastaan
asennusaikaiset vääntörasitukset ja välittää liittovaikutuksen aiheuttamat työntövoimat teräsosilta
betoniosille. Kuvassa 7 on MEK -palkki ja MEK -reunapalkki valureunuksella.
Kuva 7. MEK -palkki ja MEK -reunapalkki.
5.2.5 SteelComp -liittopalkki
SteelComp -liittopalkki eli kaukalopalkki muodostuu rihlakuvioidusta C-profiilista, raudoituksesta ja
betonista. Palkin tartunta betoniin syntyy kaukalon sisäpinnassa olevien teräsnystyröiden avulla.
SteelComp -liittopalkin kanssa käytetään paikallavalettavaa liittolaattaa. Palkki valetaan laattavalun
yhteydessä. Valmis laatta toimii palkkirakenteen ylälaippana. Palkkiprofiili on varustettu päätylevyillä,
jotta betonimassa pysyy profiileissa valun aikana. Palkin sisään sijoitetaan palotilanteen vaatima
harjateräsraudoitus.
Kuva 8. SteelComp-liittopalkit
5.2.6 HomeCon –liittopalkki
HomeCon -liittopalkin teräsosan palkkipuolikas profiloidaan 2,0 mm paksusta sinkitystä
teräsohutlevystä. Palkin puolikkaat hitsataan yhteen tai palkin leveyttä säädetään osien väliin hitsatulla
välikkeellä. Lisäksi palkin molempiin päihin hitsataan U-muotoiset valutopparit.
Teräsosa toimii rakenteessa sekä valumuottina että raudoituksena. Palkki toimii teräsbetoniliittorakenteena betonivalun kovettumisen jälkeen. Erillistä palosuojausta ei yleensä tarvita,
koska palkin sisälle sijoitetut betoniterästangot ja hakaraudoitus toimivat "paloraudoituksena".
Kuva 9. HomeCon-liittopalkki
6 Liittolaatat
6.1 Periaatteet
Liittolaatta on betonin ja teräsohutlevyn, kuorilaatan tai puun muodostama yhdistetty rakenne. Tässä
keskitytään betonin ja teräsohutlevyn muodostamiin rakenteisiin. Liittolaattoja voidaan käyttää
esimerkiksi rakennusten välipohjina. Liittolaatoissa muotin tekeminen ja raudoitus yhdistyy yhdeksi
helpoksi työvaiheeksi. Teräsohutlevy toimii laatan valunaikaisena muottina ja lopullisena yhteen
suuntaan toimivana vetoraudoituksena. Lisäksi laatassa tarvitaan yleensä betoniraudoitusta, joka usein
toimii samalla palomitoituksen raudoituksena sellaisenaan tai ainakin osana tarvittavaa raudoitusta
(kuva 10). Riittävä tartunta ohutlevyn ja betonin välille aikaansaadaan kitkan tai ohutlevyyn tehtyjen
painanteiden tai tartuntaprofiloinnin avulla (kuva 11). Lisäksi on syytä estää liittolevyn irtoaminen
betonista pystysuunnassa. Taipuessaan rakenteen sisälle syntyneet voimat saattavat muutoin irrottaa
ohutlevyn betonista, jolloin laatta voi murtua hyvin äkillisesti. Yhteistoiminta voidaan varmistaa myös
pelkästään tukiosien liittimien tai lysmäyksen avulla (kuva 12).
Liittolaattojen mitoituksessa on otettava huomioon poimulevyn toimivuus sen ollessa muottina
varsinaisen laatan tarkastelujen lisäksi. Ennen betonin kovettumista poimulevyä on tarkasteltava
ohutlevyrakenteena
ja
silloin
on
lommahdusmahdollisuus
muistettava.
Itse
laatan
murtorajatilatarkasteluihin kuuluu taivutus-, leikkaus- ja ankkurointikestävyyden riittävyyden
toteaminen.
Liittolaattaa käytettäessä vältytään muottien purkamiselta ja puhdistukselta, mikä säästää
työkustannuksia ja -vaiheita. Muotolevyn käsittely ja asentaminen on vaivatonta ja sen siihen on
helppo asentaa esimerkiksi alakaton kannattimet tai valaisimia. Rakenteen huonoja puolia ovat on, että
muotolevy ei kestä suuria pistekuormia, ja että se on huono työskentelytaso. Palonkesto on myös usein
testattava kalliilla polttokokeilla.
Kuva 10. Teräsohutlevy-betoniliittolaatta
Kuva 11. Liittolaatan teräsohutlevyn ja betonin yhteistoiminta laatan taipuessaan synnyttämän kitkan
tai ohutlevyyn tehtyjen painanteiden avulla.
Kuva 12. Liittolaatan teräsohutlevyn ja betonin yhteistoiminta laatan tuille sijoitettujen liittimien tai
ohutlevyyn tehdyn lysmäyksen avulla.
6.2 Erilaiset liittolaatat
6.2.1 SteelComp -liittolevy
SteelComp -liittolevy (kuva 13) on betoni-teräs -liittolaatoissa käytettäväksi tarkoitettu profiloitu
liittolevy. SteelComp -liittolevy toimii kentässä vetoraudoituksena korvaten laatan betoniraudoituksen
osittain tai kokonaan. Levyn tehokas tartunta betonin kanssa perustuu lohenpyrstön muotoisen poimun
yläpintaan sijoitettuun poikittaiskuviointiin.
SteelComp -liittolevyn minimipaksuus on 100 mm, jolloin betonilaatan paksuus teräsohutlevyn päällä
on vähintään 50 mm. Betonin kuutiolujuuden tulee olla vähintään 25 MN/m2. On suositeltavaa käyttää
betonia, jolla on mahdollisimman pieni vesisementtisuhde. Betoniterästen myötölujuuden tulee olla
välillä 400-500 N/mm2.
Levyn muotoilu antaa tasaisen laatan alapinnan, jolloin muovipinnoitettua liittolevyä voidaan käyttää
valmiina kattopintana ilman alakattoja. Lisäksi sen lohenpyrstöuraan on helppo ripustaa esimerkiksi
valaisimia ja ilmanvaihtokanavia erityisen SteelComp -kiinnikkeen avulla.
Kuva 13. SteelComp-liittolaatta
6.2.2 Express -liittolevy
Express -liittolevy on trapetsipoimulevy, jonka alalaippaan on lisätty tartuntaharjat (kuva 14).
Poimulevyn paksuus on joko 0,7mm tai 0,9 mm. Tartuntakohdat on lysmätty 80 millimetrin välein
jokaiseen harjaan. Muotolevyn ja betonin välinen tartunta on täydellinen eikä liukumaa tarvitse ottaa
huomioon liittolaatan mitoituksessa. Laskelmissa voidaan käyttää liittolevyn koko teräspinta-alaa
toimivana raudoituksena.
Betonin lujuusluokaksi suositellaan vähintään K20. Express -liittolaatassa voidaan käyttää
tavanomaista tai tiivistä kevytrunkoaineista betonia. Betonin tehokkaan toiminnan varmistamiseksi on
laatan kokonaiskorkeuden oltava vähintään 100 mm.
Express-liittolaatan
palonkestoaikoja
voidaan
parantaa
käyttämällä
lisäraudoitusta,
palonsuojamaalausta, alaslaskettua kattoa tai muuta suojaverhousta. Kokonaislaattapaksuudella 160
mm saavutetaan ilmaäänieristysluku 53 dB. Tätä voidaan parantaa tekemällä paksumpi laatta tai
asentamalla äänieristeet.
Keveytensä ansiosta Express -liittolevyt ovat nopeita ja helppoja asentaa. Ne toimitetaan
määrämittaisina. Levyt ladotaan paikoilleen, saumat kiinnitetään 500 mm:n välein esimerkiksi
poraruuvein, levyjen päät suljetaan profiilitiivisteellä, peltilistalla tai vastaavalla, ja muotti sekä
alapinnan raudoitus ovat valmiit. Levyjen alla on käytettävä väliaikaista tuentaa betonoinnin ja betonin
kovettumisen aikana (kuva 15).
Alaslaskettu katto, vesi- ja viemärijohdot, valaistuslaitteet ynnä muut voidaan yksinkertaisesti asentaa
ja ripustaa Express -liittolevyyn. Ripustusosat voidaan kiinnittää tartuntaharjan muodostamaan rakoon
kierretyillä peltiruuveilla.
Kuva 14. Express-liittolevy valuvaiheessa.
Kuva 15. Express –liittolevy alhaalta ja ylhäältä katsottuna.
6.2.3 HomeCon -liittolevy
HomeCon -liittolevy (kuva 16) valmistetaan sinkitystä teräsohutlevystä (Z32). Liittolaatoissa
käytettävien levyjen nimellispaksuudet ovat joko 0,7 tai 0,9 mm. HomeCon -levyissä käytetään kahta
korkeutta, 45 ja 93 mm, jolloin hyötyleveydet ovat 900 mm ja 700 mm. Teräsohutlevyn ja betonin
välistä yhteistoimintaa varten teräslevystä on stanssattu betonivalun sisään jääviä "tartuntanauloja".
Kuva 16. HomeCon -liittolevy
7 Liittopilarit
7.1 Periaatteet
Liittopilarien lähtökohtana ovat olleet betonitäytteiset teräspilarit, joissa betonia on käytetty
palosuojauksena. Nykyisten suunnitteluperiaatteiden mukaan poikkileikkauksen sisältämä betoni
otetaan huomioon rakenteen lujuusmitoituksessa. Teräs-betoniliittopilarit jaetaan sovellusohjeen
mukaan neljään perustyyppiin. Palotilan mitoituksessa teräsprofiili jätetään huomioimatta. Betoni ja
betoniteräkset kestävät palotilanteen kuormat, jotka ovat normaalikuormia pienemmät.
Liittopilarit voidaan jakaa kahteen perustyyppiin. I-profiilit ympäröidään kokonaan tai osittain
betonilla. Putkipilareiden teräsosa täytetään betonilla. Molemmissa tapauksissa rakenteeseen lisätään
myös betoniteräksiä. Betonitäytteisissä
kuutiolujuudeltaan vähintään 45-55 N/mm2 .
putkipilareissa
käytetty
betoni
on
tavallisesti
7.2 Erilaiset liittopilarit
7.2.1 Betonitäytteiset teräsputkipilarit
Putkipilarit voivat olla useita kerroksia korkeita. Paikalle asennettujen teräsprofiilien sisään laitetaan
betoniteräkset palotilanteen kestävyyttä varten ja pilari täytetään betonilla. Liittopilarien täytössä tulee
kiinnittää erityistä huomiota betonointitapaan. Ylhäältäpäin betonoitaessa massan erottumisen vaara on
suuri. Tiheästi raudoitetuissa pilareissa karkea kiviaines voi muodostaa pilarin alaosaan harvan alueen.
Erottuminen voidaan välttää, kun liittopilarit täytetään pumppaamalla betoni pilarin sisään alhaalta
ylöspäin. Kuvassa 17 on betonitäytteisiä putkipilareita.
Kuva 17. Betonitäytteisiä putkipilareita
7.2.2 I-profiilit
I-profiileja käyttämällä saadaan aikaan suorakaideliittopilareita. Teräsprofiilin ympärille rakennetaan
muotti, johon asennetaan betoniteräkset ja muotti täytetään betonilla. Suomessa I-profiilien käyttö
liittopilareissa on vähäistä. Kuvassa 18 on osittain ja kokonaan betonilla ympäröidyt I-profiilit.
Kuva 18. Osittain ja kokonaan betonilla ympäröidyt I-profiilit
7.2.3 SteelComp -liittopilarit
SteelComp-liittopilari (kuva 19) on liittopilareissa käytettäväksi tarkoitettu suorakaide-, neliö- tai
ympyräputkiprofiilista valmistettu teräspilari. Liittopilari toimii valutilanteessa muottina, sekä kantaa
murtotilassa merkittävän osan pilarin kuormista. Palotilanteessa kantavana rakenteena toimii vain
raudoitettu betonipoikkileikkaus. Liittopilarin teräsprofiili ja raudoitettu teräsbetonipoikkileikkaus
toimivat murtotilassa kumpikin kuormia kantavina rakenneosina. Kuormat siirtyvät teräsvaipalle
pilarin päässä sijaitsevan laippalevyn puristuspinnan kautta. Pilarin alapään laippalevy siirtää vaipalta
tulevat kuormat edelleen perustuksille tai muuhun alapuoliseen rakenteeseen. Näin ollen
betonipoikkileikkauksen ja teräsvaipan välinen tartunta ei ole kovinkaan merkityksellinen.
SteelComp -liittopilarit ovat tavallisesti kerroksen korkuisia. Ne poikkeavat perinteisistä
betonitäytteisistä teräsputkipilareista vain liitosdetaljeiltaan. SteelComp -pilarit liitetään
välipohjapalkkeihin tai lävistysvahvikkeelliseen välipohjaan pulttiliitoksella. Putken päässä olevaa
laippaa hyödynnetään myös putkien liittämisessä toisiinsa. Teräksen sijoittuminen aivan rakenteen
ulkopintaan on nurjahduksen kannalta edullista.
Kuva 19. Steelcomp -liittopilari.
8 Liittorakennerungot asuinrakennuksessa
Liittorakennerunkoja käytetään vähän pientaloissa. Kerrostalokohteissa liittorakenteiden käyttö tulee
kyseeseen mikäli jännevälit ovat suuria.
9 Liittorakennerungot toimistorakennuksessa
Teräsbetonipilarit ja -palkit ovat normaalin liike- ja toimistotalon kantavan rungon peruskomponentit.
Tosin jännitetyt palkit ovat pidempien jännevälien ansiosta osittain syrjäyttäneet teräsbetonipalkkeja.
Teollisuusrakentamisessa palkit ovat usein jännitettyjä, mutta pilarit ovat normaaleja
teräsbetonipilareita. Pilareista ja palkeista pyritään suunniteltaessa muodostamaan mahdollisimman
selkeä runkojärjestelmä, joka toteuttaa tiloille asetetut vaatimukset ja ottaa huomioon tuotannon
kannalta järkevän toistuvuuden. Jännebetonipalkkeja käytetään paljon talonrakentamisessa
jänneväleillä 10-40 m. Standardituotannossa on useita tyyppejä I- ja HI-palkkeja, lisäksi tehdään
leuka- ja ristipalkkeja. Erityisesti matalien leukapalkkien (leuan korkeus 10 cm) käyttö on lisääntynyt,
kun rakenteita pyritään madaltamaan ja helpottamaan esimerkiksi putkivetoja laatastojen alapinnassa.
10 Yhteenveto
Liittorakenteilla voidaan saavuttaa monia etuja perinteiseen runkorakentamiseen verrattuna. Erityisesti
rakentamisen nopeutuminen ja kevyet rakenteet ovat tehneet liittorakenteista houkuttavan vaihtoehdon.
Toistaiseksi liittorakenteet ovat edullisimmillaan keskipitkiä ja pitkiä jännevälejä käytettäessä.
Lyhyillä jänneväleillä ei vastaaviin etuihin päästä.
Liittorakenteiden suunnittelu ja mitoitus on työläämpää kuin perinteisten rakenteiden, mutta on
oletettavissa, että markkinoille saadaan yhä enemmän räätälöityjä mitoitusohjeita ja
suunnitteluohjelmia, joilla suunnitteluvaihetta voidaan helpottaa.
11 Lähteet
-
Ruukki, SteelComp –tuoteselosteet, 2006
Rakennus Express, http://www.rakennusexpress.fi/
VTT, ESDEP Eurooppalaisen teräsrakenteiden suunnittelun koulutusohjelma, luento 10,
”Liittorakenteet”