Pysäköintirakennusten rakenteet 1990-luvulla, riskit ja vahvistusmahdollisuudet
Viitanen, Juhani (2014)
2014
Rakennustekniikan koulutusohjelma
Talouden ja rakentamisen tiedekunta – Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2014-02-05
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201401101031
http://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201401101031
Tiivistelmä
Suomessa 1990-luvulla rakennetut pysäköintirakennukset ovat lähivuosina todennäköisesti lähestymässä korjausikää. Niiden rakenteet ovat yleensä jännitettyjä betonirakenteita. Tyypillisimpiä runkotyyppejä ovat betonielementtirakenteiset pilari-palkkirungot, joissa tasorakenteena ovat kuori-, ontelo- tai TT-laatat, ja tartunnattomilla jänteillä jälkijännitetyt paikallavaletut palkkikaistaiset pilarilaatat. Tämän diplomityön päätavoitteina oli selvittää tulevia suunnittelutehtäviä varten noin 1990-luvun pysäköintirakennusten tyypillisiä rakenteita, niiden riskejä ja joidenkin vahvistamisperiaatteiden soveltumista pysäköintitasoihin. Laskelmissa käytettiin Suomen rakentamismääräyskokoelmaa.
Rakenneselvitys on tehty pääosin kirjallisuustutkimuksena, mutta myös yksittäisten kohteiden rakennepiirustuksia tarkasteltiin. Riskianalyysissa tarkasteltiin laskennallisesti yksittäisten tyypillisten rakenneosien (kuori- ja ontelolaatat, jälkijännitetyt palkkikaistat) varmuustasoja. Tutkitut laatat kestivät tyypilliset suunnittelukuormat jopa 2–7-kertaisena. Tutkittu palkkikaista täytti juuri ja juuri suunnittelukriteerit. Betonirakenteiden pitkäaikaiskestävyyttä arvioitiin vertailemalla vanhoja ja nykyisiä pitkäaikaiskestävyyden suunnitteluohjeita. Vanhat ohjeet olivat lähes yhtä varmoja kuin nykyiset lukuun ottamatta voimakkaimman suolarasituksen huomioimista. Kirjallisuudesta etsittiin lisäksi muita pysäköintirakennusten riskejä, joita ei tutkittu tarkemmin.
Vahvistusratkaisujen tutkimisessa rajauduttiin kuori- ja ontelolaattarakenteiden vahvistamiseen. Näitä tukevien rakenteiden kestävyyttä ei tarkistettu. Tarkoituksena oli selvittää yksittäisen rakenne-esimerkin avulla, soveltuuko korjausmenetelmä rakenteeseen. Kustannusasioita ja työtekniikkaa ei tutkittu. Rakenteen ulkopuolisilla jälkijännitetyillä ankkurijänteillä kuori- ja ontelolaatta saatiin kestämään laskennallisesti suunnittelukuormat yli kaksinkertaisesti, vaikka laattojen vanhat jännepunokset oletettiin toimimattomiksi. Hiilikuitunauhojen liimaaminen laattojen alapintaan oli melko huono ratkaisu, vaikka se voi olla toimiva ratkaisu ontelolaatoille yksittäisissä tapauksissa.
Jatkotutkimuksena pitäisi tutkia useampien todellisten kohteiden rakenteita ja niiden kuntoa. Rakenteiden varmuuksien ja korjausratkaisujen laskennasta pitäisi tehdä yleis-pätevämpiä tarkastelemalla useampia rakenteita. Laskelmien todentamiseksi olisi hyvä tehdä myös koekuormituksia. Ulkopuolista jännittämistä pysäköintitasojen vahvistamismenetelmänä kannattaa kehittää edelleen tarkemmalla detaljitason suunnittelulla ja huomioimalla käytännön rakennusprojektin realiteetit.
Rakenneselvitys on tehty pääosin kirjallisuustutkimuksena, mutta myös yksittäisten kohteiden rakennepiirustuksia tarkasteltiin. Riskianalyysissa tarkasteltiin laskennallisesti yksittäisten tyypillisten rakenneosien (kuori- ja ontelolaatat, jälkijännitetyt palkkikaistat) varmuustasoja. Tutkitut laatat kestivät tyypilliset suunnittelukuormat jopa 2–7-kertaisena. Tutkittu palkkikaista täytti juuri ja juuri suunnittelukriteerit. Betonirakenteiden pitkäaikaiskestävyyttä arvioitiin vertailemalla vanhoja ja nykyisiä pitkäaikaiskestävyyden suunnitteluohjeita. Vanhat ohjeet olivat lähes yhtä varmoja kuin nykyiset lukuun ottamatta voimakkaimman suolarasituksen huomioimista. Kirjallisuudesta etsittiin lisäksi muita pysäköintirakennusten riskejä, joita ei tutkittu tarkemmin.
Vahvistusratkaisujen tutkimisessa rajauduttiin kuori- ja ontelolaattarakenteiden vahvistamiseen. Näitä tukevien rakenteiden kestävyyttä ei tarkistettu. Tarkoituksena oli selvittää yksittäisen rakenne-esimerkin avulla, soveltuuko korjausmenetelmä rakenteeseen. Kustannusasioita ja työtekniikkaa ei tutkittu. Rakenteen ulkopuolisilla jälkijännitetyillä ankkurijänteillä kuori- ja ontelolaatta saatiin kestämään laskennallisesti suunnittelukuormat yli kaksinkertaisesti, vaikka laattojen vanhat jännepunokset oletettiin toimimattomiksi. Hiilikuitunauhojen liimaaminen laattojen alapintaan oli melko huono ratkaisu, vaikka se voi olla toimiva ratkaisu ontelolaatoille yksittäisissä tapauksissa.
Jatkotutkimuksena pitäisi tutkia useampien todellisten kohteiden rakenteita ja niiden kuntoa. Rakenteiden varmuuksien ja korjausratkaisujen laskennasta pitäisi tehdä yleis-pätevämpiä tarkastelemalla useampia rakenteita. Laskelmien todentamiseksi olisi hyvä tehdä myös koekuormituksia. Ulkopuolista jännittämistä pysäköintitasojen vahvistamismenetelmänä kannattaa kehittää edelleen tarkemmalla detaljitason suunnittelulla ja huomioimalla käytännön rakennusprojektin realiteetit.