Asuinrakennusten välipohjalaattojen raudoitustapojen teknis-taloudellinen vertailu
Madekivi, Samuli (2015)
2015
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
2015-11-04
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201510141639
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201510141639
Tiivistelmä
Asuinrakennusten välipohjalaattojen raudoitukseen on käytössä kolme yleistä menetelmää: irtoteräsraudoitus, kaistaraudoitus sekä mattoraudoitus eli rullaraudoitus. Tämän diplomityön tarkoituksena on tutkia näiden kolmen raudoitustavan välillä olevia eroja suunnittelussa, työn suorituksessa, materiaali- ja työmenekeissä sekä kustannuksissa.
Tämä diplomityö voidaan laajemmin jakaa teoriaosaan ja esimerkkitapausten tarkasteluun. Teoriaosassa esitellään tavanomaiset asuinrakennusten paikalla valettujen teräsbetonilaattojen rakennetyypit, niiden materiaaliominaisuudet sekä kuormitukset sekä käydään läpi teräsbetonilaattojen mitoituksen kulku pääpiirteittäin tuoden samalla esille tärkeimmät erot Suomen rakentamismääräyskokoelman osan B4 Betonirakenteet sekä eurokoodijärjestelmään kuuluvan SFS-EN 1992-1-1 2005 Eurokoodi 2: Betonirakenteiden suunnittelujulkaisun välillä. Työssä esitellään tutkittavien raudoitustapojen työsuorituksen kulku sekä suunnittelussa olevat erot. Esimerkkitapausten tutkinnan pääosa koostuu esimerkkikohteiden määrä- ja kustannuslaskennasta sekä näiden vertailusta.
Tutkimus osoittaa teollisten raudoitteiden kustannusten olevan perinteistä irtoteräsraudoitusta 20 – 25 % suuremmat. Toisaalta kustannuserot raudoitusmenetelmien välillä ovat suuruusluokaltaan niin pienet, että niiden kattaminen teollisten raudoitteiden avulla saaduilla aikataulusäästöillä on mahdollista. Työssä ei saatu yksiselitteistä vastausta sille, kuinka suuri pitäisi saavutetun aikataulusäästön olla, jotta korkeammat kustannukset tulisivat aikataulusäästöllä katetuiksi. Lisäksi havaittiin, että teollisten raudoitteiden käytöllä ei asuinkerrostalojen tapauksessa voida juurikaan optimoida betoniterästen määrää, koska laatan minimiraudoitus muodostaa hyvin suuren osan raudoituksen kokonaismäärästä.
Tutkimuksessa havaittiin myös, että Suomen rakentamismääräyskokoelman ja eurokoodien mukaisesti suunnitelluilla laattarakenteilla on materiaalimenekeissä ja kustannuksissa selkeä ero, joka asuinkerrostalokohteissa on ensin mainitun normin hyväksi noin 12 %. Eron havaittiin muodostuvan lähes pelkästään laatan minimiraudoitusvaatimusten eroista normien välillä.
Tutkimus osoitti jatkotutkimustarpeen teollisten raudoitteiden työmenekkeihin liittyen, koska lähdemateriaalia oli saatavilla hyvin vähän irtoteräsraudoitukseen verrattuna. Lisäksi havaittiin SFS-EN 1992-1-1 minimiraudoitusvaatimusten olevan ylimitoitetut laatoille, joiden paksuus määräytyy muiden kuin kuormankantokykyvaatimusten perusteella. Tämä aiheuttaa tarpeen tutkia, olisiko kyseisen normin kansallista liitettä syytä kehittää tältä osin.
Tämä diplomityö voidaan laajemmin jakaa teoriaosaan ja esimerkkitapausten tarkasteluun. Teoriaosassa esitellään tavanomaiset asuinrakennusten paikalla valettujen teräsbetonilaattojen rakennetyypit, niiden materiaaliominaisuudet sekä kuormitukset sekä käydään läpi teräsbetonilaattojen mitoituksen kulku pääpiirteittäin tuoden samalla esille tärkeimmät erot Suomen rakentamismääräyskokoelman osan B4 Betonirakenteet sekä eurokoodijärjestelmään kuuluvan SFS-EN 1992-1-1 2005 Eurokoodi 2: Betonirakenteiden suunnittelujulkaisun välillä. Työssä esitellään tutkittavien raudoitustapojen työsuorituksen kulku sekä suunnittelussa olevat erot. Esimerkkitapausten tutkinnan pääosa koostuu esimerkkikohteiden määrä- ja kustannuslaskennasta sekä näiden vertailusta.
Tutkimus osoittaa teollisten raudoitteiden kustannusten olevan perinteistä irtoteräsraudoitusta 20 – 25 % suuremmat. Toisaalta kustannuserot raudoitusmenetelmien välillä ovat suuruusluokaltaan niin pienet, että niiden kattaminen teollisten raudoitteiden avulla saaduilla aikataulusäästöillä on mahdollista. Työssä ei saatu yksiselitteistä vastausta sille, kuinka suuri pitäisi saavutetun aikataulusäästön olla, jotta korkeammat kustannukset tulisivat aikataulusäästöllä katetuiksi. Lisäksi havaittiin, että teollisten raudoitteiden käytöllä ei asuinkerrostalojen tapauksessa voida juurikaan optimoida betoniterästen määrää, koska laatan minimiraudoitus muodostaa hyvin suuren osan raudoituksen kokonaismäärästä.
Tutkimuksessa havaittiin myös, että Suomen rakentamismääräyskokoelman ja eurokoodien mukaisesti suunnitelluilla laattarakenteilla on materiaalimenekeissä ja kustannuksissa selkeä ero, joka asuinkerrostalokohteissa on ensin mainitun normin hyväksi noin 12 %. Eron havaittiin muodostuvan lähes pelkästään laatan minimiraudoitusvaatimusten eroista normien välillä.
Tutkimus osoitti jatkotutkimustarpeen teollisten raudoitteiden työmenekkeihin liittyen, koska lähdemateriaalia oli saatavilla hyvin vähän irtoteräsraudoitukseen verrattuna. Lisäksi havaittiin SFS-EN 1992-1-1 minimiraudoitusvaatimusten olevan ylimitoitetut laatoille, joiden paksuus määräytyy muiden kuin kuormankantokykyvaatimusten perusteella. Tämä aiheuttaa tarpeen tutkia, olisiko kyseisen normin kansallista liitettä syytä kehittää tältä osin.