Uusi suunnittelumenetelmä TR069 harjaterästartuntoihin

Jälkiasenteisista harjaterästartunnoista on muodostunut luotettava, jokapäiväinen sovellus työmaille. Niitä kohdataan erityisesti erilaisilla korjauskohteiden työmailla, mutta välillä myös uudiskohteilla, kun uutta rakennetta liitetään vanhaan rakenteeseen. Harjaterästen suunnittelun näkökulmasta sovellukset voidaankin jakaa kolmeen kategoriaan; rakenteiden jatkokset, rakenteelliset liitokset ja rakenteiden vahvistukset eli mantteloinnit.

Jälkikiinnitteinen harjaterästartunta voidaan suunnitella sovelluksesta riippuen harjaterästeorian tai ankkuriteorian mukaan (kuva 1).

Suunnittelumenetelmän ja käytettävän tuotteen valintaa ohjaa eurooppalainen arviointiasiakirja EAD, joka ohjaa tuotteen testausta. EAD voidaankin ajatella tuotteen arviointimenetelmänä tai ”testausstandardina”. Esimerkiksi kun suunnitellaan ankkuriteorialla ja liitokseen kohdistuu staattinen kuorma, arviointimenetelmä on EAD 3302323. Kun tuote testataan kyseisen arviointiasiakirjan mukaan, saadaan tuloksena ETA-arviointi, josta ilmenee tuotteen yksilölliset suoritusarvot. Tuotteen yksilöllisiä suoritusarvoja taas tarvitaan suunnitteluun, joka pohjautuu tässä tapauksessa EN 1992-4 eli Eurokoodi 2, osa 4:seen. Täten suunnittelumenetelmä perustuu tuotteen ETA-arvioinnin kautta eurooppalaiseen arviointimenetelmään.

Harjaterästeorian mukaista jälkikiinnitteisten harjaterästen suunnittelua on jo pitkään ohjannut Eurokoodi 2 (aikaisemmin TR023) tai Eurokoodi 8. Nämä suunnittelumenetelmät perustuvat arviointimenetelmään EAD 330087.

Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää vuonna 2019 julkaistua, uutta suunnittelumenetelmää TR069, joka on vuosien intensiivisen tutkimuksen ja testauksen tulos. TR069 perustuu täysin omaan eurooppalaiseen arviointiasiakirjaan EAD 332402, mikä tarkoittaa sitä että käytettävä injektiomassa tulee olla testattu erikseen juurikin kyseisen EAD:n mukaan, mikäli mielii käyttää ko. tuotetta TR069 -pohjaisessa suunnittelussa.

Vanha suunnittelumenetelmä TR023 (perustuu EAD 330087) on suunnittelun näkökulmasta monipuolinen ja sopii lähes kaikkiin sovelluksiin, kuten rakenteellisille laatta-laatta ja laatta-seinä liitoksiin. Vanhassa TR023 menetelmässä on kuitenkin joitakin rajoitteita:

- Kartiomurto on tullut aina estää, mikä on rajoittanut mahdollisia sovelluksia

- Liitokselle on sallittu momentti vain tietyissä tilanteissa:

• Puristusvoiman tulee kumota liitokselle aiheutuva momentti tai
• Liitos suunnitellaan yksinkertaisesti tuettuna. Tällöin momenttia ei kohdisteta itse liitokseen vaan se johdetaan muuhun kantavaan rakenteeseen kuten pilariin tai seinään.

- Liitokset tulee suunnitella kuten valuun jätettävä harjateräs, mikä tarkoittaa pitkiä upotussyvyyksiä sekä tartuntalujuuden rajoittamista sekä sitä, että vetoteräksiltä kuormat tulee johtaa valussa jo oleville teräksille.

Nämä rajoitukset tarkoittavat yksinkertaistettuna sitä, että mikäli rakenteelliselle liitokselle halutaan kodistaa momenttia, tulee vanhan rakenteen raudoitukset sekä niiden sijainti olla tiedossa niin suunnittelijalla kuin työmaalla asentajalla, jotta vetoterästen kuormat voidaan johtaa vanhoille teräksille.

Kuten aikaisemmin jo mainittiin, uusi suunnittelumenetelmä TR069 perustuu uuteen arviointiasiakirjaan EAD 332402 ja tuo siksi lisätyökaluja rakenteellisten liitosten suunitteluun. Uusi arviointiasiakirja ja suunnittelumenetelmät mahdollistavat rakenteellisten liitosten suunnittelun jäykkinä liitoksina (kuva 2) eli liitoksille voidaan kohdistaa taivutusmomenttia. TR069 huomioi mitoituksessa betonin kartiomurron, mikä mahdollistaa kemiallisten ankkurimassojen todellisten tartuntalujuuksien hyödyntämisen lyhyentäen näin upotussyvyyksiä. Lisäksi suunnittelumenetelmä ei vaadi enää uusien vetoterästen kuormien johtamista vanhan rakenteen teräksille. Nämä kaksi etua helpottavat huomattavasti niin suunnittelijan kuin asentajan työtä, kun harjaterästen upotussyvyydet lyhenevät ja vanhan rakenteen teräksiä tai niiden sijaintia ei liitosten takia tarvitse enää huomioida. Täten rakenteellisten liitosten optimointi helpottuu ja työmaiden toiminta tehostuu.

Uuden arviointiasiakirjan ja suunnittelumenetelmän myötä suunnittelijan ja asentajan tulee kiinnittää erityistä huomiota käytettävään tuotteeseen ja suunnittelumenetelmään jälkikiinnitteisissä harjaterässovelluksissa. Mikäli suunnittelija käyttää uutta TR069 -suunnittelumenetelmää, tulee hänen varmistaa erikseen että käytettävä tuote on testattu arviointiasiakirjan EAD 332402 mukaan, kuten esimerkiksi Hiltin injektiomassa HIT-HY 200 RV3 ja HIT-RE 500 V4.

Lisäksi Hilti tarjoaa suunnittelijalle jälkikiinnitteisten harjaterästen suunnitteluohjelman Hilti Profis Rebar, joka sovelluksen ja suunnittelumenetelmän valinnan jälkeen ehdottaa suoraan oikeat tuotteet ja laskee sekä optimoi liitoksen upottussyvyydet. Ohjelma myös tuottaa tarvittavan dokumentaation automaattisesti. Suosittelemme kuitenkin kiinnittämään erityishuomiota työohjeisiin ja kuviin TR069 -suunnittelumenetelmää käytettäessä ja laittamaan erityismaininnan tuotteesta ja sen hyväksynnästä, jotta urakoitsija osaa kiinnittää hankinta- ja toteutusvaiheessa niihin erityistä huomiota.

Julia Jahkola
Field Engineer