Rakenteiden lujuus ja vakaus

Rakennusvalvonta kiinnittää rakennesuunnittelijoiden ja rakentajien huomioita betonirakenteiden kiinnikkeisiin.
Kiinnikkeiden, jotka toimivat kantavan tai jäykistävän rakenteen osana tai ovat muuten turvallisuuden kannalta tärkeitä (turvallisuudelle relevantti kiinnitys), on oltava ETA-hyväksyttyjä. Tyyppihyväksyntöjä ei kiinnikkeille enää myönnetä, vaan hyväksyntä hoituu ETA-menettelyn kautta.

Kiinnikkeiden suunnittelussa betoni määritetään olevan halkeillutta, ellei sitä erikseen osoiteta halkeilemattomaksi. Kiinnikkeet tulee suunnitella käyttäen sopivaa määriteltyä kiinnikettä. Rakennesuunnitelmiin ei saa merkitä kiinnikkeen kohdalle "tai vastaavaa". Kiinnikkeen vaihto on hyväksytettävä rakennesuunnittelijalla, rakennuttajalla ja rakennusvalvontaviranomaisella.

ETAG 001, Part 6 -ohjeistus käsittelee tilanteita, joissa yhden ankkurin pettämisen aiheuttama lisäkuormitus siirtyy toisille ankkureille ja tällaisen ankkuroinnin pettäminen tarkoittaa välitöntä riskiä henkilöturvallisuudelle. Tämä rakenne tulee suunnitella siten, että mikäli yksi ankkuri pettää, kuorma siirtyy viereisille ankkureille. LVIS-asennukset kuuluvat selkeästi tämän ohjeistuksen piiriin (ovat turvallisuudelle relevantteja), esimerkkeinä putki-, kanava- ja kaapelihyllyasennukset.

Rakennesuunnittelijoita kehotetaan lisäämään rakennesuunnitelmiin seuraava teksti:

Rakenteellisiin ja turvallisuudelle merkityksellisiin kiinnityksiin käytetään vain kyseiseen sovellukseen ETA-hyväksyt­tyä tuotetta suunnitelmien mukaisesti. Mikäli kiinnike vaihdetaan, tulee tilaajalle, rakennesuun­nittelijalle ja rakennusvalvonnalle esittää muutossuunnitelma laskelmineen ja/tai muine dokumentteineen / ETA-hyväksyntöineen.

Turval­li­suudelle relevantti kiinnitys

Määrittelyvastuu on rakenteen suunnittelusta vastaavalla insinöörillä. Yleisesti ottaen kiinnityksen oletetaan olevan turvallisuudelle merkityksellinen, mikäli kiinnityksen pettäminen:

• vaarantaisi liitoksen lujuuden

• aiheuttaisi riskin ihmishengelle

• johtaisi merkittäviin taloudellisiin vaikutuksiin.

Mikäli voidaan yksiselitteisesti todeta, ettei mitään edellä mainittua riskiä ole olemassa, voidaan sovelluksessa käyttää toimialan perinteiden mukaisia kiinnityksiä.

Lisätietoja rakennusvalvonnan rakenne- ja tarkastusinsinööreiltä. 

Laki laajarunkoisten rakennusten rakenteellisen turvallisuuden arvioinnista tuli voimaan 1.4.2015 

Laissa säädetään rakennuksen omistajan velvollisuudesta huolehtia, että ennen lain voimaantuloa rakennusluvan saaneen rakennuksen turvallisuus on arvioitu asiantuntijan toimesta. 

Lakia ei sovelleta rakennuksiin, joiden kantavia rakenteita koskevien rakennesuunnitelmien ja kantavien rakenteiden toteutuksen vaatimuksenmukaisuus on rakennuslupa-vaiheessa tai rakennustyön valvonnan aikana maankäyttö- ja rakennuslain mukaisessa erityismenettelyssä taikka muussa vastaavassa tämän lain arviointia koskevat vaatimukset täyttävässä menettelyssä osoitettu.

Rakennuksen omistajan on huolehdittava siitä, että riittävän pätevä ulkopuolinen tarkastaja arvioi rakennuksen laajarunkoisen osan keskeisten kantavien rakenteiden turvallisuuden. Asiantuntijan on osoitettava omistajalle kelpoisuutensa tehtävään. Kelpoisuuteen sovelletaan MRL 120 e§:ää. Rakennuksen kantavien rakenteiden alkuperäinen suunnittelija ei saa tehdä em. arviota. Asiantuntijoita tulisi olla ainakin kaksi.

Asiantuntijan on arvioitava, onko rakennuksen kantavuuden kannalta keskeisissä rakenteissa vikoja tai puutteita, jotka voivat johtaa rakennuksen tai sen osan sortumiseen. Arvioinnin on perustuttava rakennesuunnitelmiin taikka muuhun riittävään selvitykseen, sekä rakennuksen ja rakenteiden havainnointiin paikalla.

Arviointitodistuksen on sisällettävä :

- Arvio siitä, onko rakennuksen kantavuuden kannalta keskeisissä rakenteissa havaittu rakennuksen tai sen osan sortuman mahdollistavia vikoja tai puutteita.

- Suositukset rakenteellisen turvallisuuden kannalta keskeisten rakenteiden seuranta- hoito-, huolto- ja muiksi toimenpiteiksi ja arvio toimenpiteiden kiireellisyydestä.

Asiantuntijan on ilmoitettava viipymättä rakennuksen omistajalle ja haltijalle, kunnan rakennusvalvonta-viranomaiselle ja pelastusviranomaiselle, jos hän arvioinnin yhteydessä havaitsee rakennuksessa tai sen keskeisissä kantavissa rakenteissa vian tai puutteen, josta aiheutuu välitön vaara henkilöturvallisuudelle.

Aikaa tälle arvioinnille on lain voimaantulosta 1.4.2015 neljä vuotta, paitsi rakennuksissa, joiden suunnittelusta tai rakentamisesta ovat vastanneet toisistaan riippuvaiset tahot tai on vastannut runkotoimittajasta riippuvainen taho, rakenteellinen turvallisuus on kuitenkin arvioitava viimeistään kahden vuoden kuluttua tämän lain voimaantulosta.

Rakennuksen omistajan on huolehdittava että MRL 117 i§:ssä tarkoitettu rakennuksen päivitetty käyttö- ja huolto-ohje laaditaan vuoden kuluessa tässä laissa tarkoitetusta arvioinnista. Lisäksi rakennuksen omistajan on huolehdittava, että rakennuksen käyttö- ja huolto-ohje sisältää kantavuuden kannalta keskeisten rakenteiden seurantatoimenpiteet aikatauluineen sekä kunnossapidon kannalta tarpeelliset erityissuunnitelmat kantavien rakenteiden osalta. 

Rakennuksen omistajan on esitettävä arviointitodistus sekä ajantasainen käyttö- ja huolto-ohje viranomaiselle tämän pyynnöstä.

Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL on julkaissut oppaan RIL 269-2015 Rakennusten rakenteellisen turvallisuuden tarkastusohje

Ajantasainen lainsäädäntö

Tätä lakia sovelletaan laajarunkoiseen rakennukseen, jota käytetään sen pääasiallisen käyttötarkoituksen mukaan urheilu-, virkistys- tai vapaa-ajan toimintaan, kaupan palvelujen tarjoamiseen tai muuhun vastaavaan kokoontumiseen taikka eläinsuojana, ja joka lisäksi täyttää seuraavat tunnusmerkit :

1. Rakennuksessa on laajarunkoinen osa, jonka kerrosala jossain kerroksessa on vähintään 1000 m2; ja

2. Kattokannattajat ovat

-  tehdasvalmisteiset, joiden jänneväli on vähintään 18 m; tai

-  paikalla valmistetut, joiden jänneväli on vähintään 15 m.

3. Maneesi, jonka jänneväli on vähintään edellä mainitun suuruinen, pinta-alasta riippumatta.

Jänneväli on tukien keskikohtien välinen etäisyys.

Vastuu katon kestävyydestä ja kunnosta on kiinteistönomistajalla.

Ympäristöministeriö on toiminut aktiivisesti asiassa ja antanut jokaiselle kunnalle ohjeet onnettomuuksien ennaltaehkäisemiseksi. Teollisuuden ja asiantuntijoiden kanssa on kartoitettu tyypillisiä riskillisiä katto- ja kannatintyyppejä.

Erityinen huoli kohdistuu kattoihin, joiden alle kokoontuu lukuisia ihmisiä ja jotka ovat kannattajien jänneväleiltään pitkiä, kannattajat puuristikko- tai liimapuurakenteita tai jännebetonisia harjapalkkeja. Mutta kaikentyyppiset kannattajat tulisi nyt arvioida. Omakotitalot eivät yleensä kuulu riskiryhmään. Kaikki epäilyttävät havainnot on dokumentoitava ja ilmoitettava rakennusvalvontaan.

Oulun rakennusvalvonta kehottaa kiinteistönomistajia käynnistämään arvioinnin asiantuntijoiden avustuksella sekä ilmoittamaan siitä ja sen tuloksesta oman kuntansa rakennusvalvontaan. Oulun rakennusvalvonnassa tarkastusinsinöörit ja ympäristökunnissa rakennustarkastajat opastavat mm. asiantuntijan käytössä ja riskillisten rakenteiden tunnistamisessa.

Ympäristöministeriön ohje kattojen tarkastukseen (pdf)

Koko Oulun alueella, kaikissa liittyvissä kunnissa, käytetään 1.1.2013 alkaen seuraavia lumikuormia:

Suomen Rakentamismääräyskokoelman B1 mukainen lumikuorma q = 2,0 kN/m².

Eurokoodien mukainen, SFS-EN 1991-1-3 standardin kansallisessa liitteessä esitetty lumikuorman ominaisarvo maassa sk = 2,75 kN/m².

Jos kuitenkin rakennuksen sijanti pystytään todentamaan tarkasti kartalla, voidaan käyttää RakMk B1, Rakenteiden varmuus ja kuormitukset sivulla 2, Kuva 1 kartan mukaista peruslumikuormaa sk, kuitenkin vähintään q=1,8 kN/m² tai Eurokoodien mukaista, SFS-EN 1991-1-3 standardin kansallisessa liitteessä Kuva 4.1(FI) kartan mukaista lumikuorman ominaisarvoa maassa sk, kuitenkin vähintään  sk = 2,45 kN/m².

Kuormituksia merkittäessä on käytetty järjestelmä mainittava. Eurokoodeja ja Rakentamismääräyskokoelman B-osan mukaisia suunnitelmia ei saa sotkea keskenään.

Lisätietoja: 
rakenneinsinööri Esko Knuutila
puh. 044 703 2704
esko.knuutila@ouka.fi

Rakennusten jäykistykseen eivät kaikki suunnittelijat kiinnitä riittävää huomiota. Rakennusvalvonta kehottaakin suunnittelijoita tutkimaan alan uusimpia julkaisuja, esim. RIL 244, Puurakenteiden jäykistyksen ja halkeilun hallinta sekä RIL 248, NR-kattorakenteiden jäykistys.

Jäykistys käsittää siis:

• koko rakennuksen jäykistyksen
• yksittäisten komponenttien muodostaman kokonaisuuden sisäisen jäykistyksen

Koko rakennuksen jäykistyksessä on kaikkien osien kokonaisuus huomioitava ja osoitettava, miten eri osilta tulevat kuormat siirtyvät rakennustasolta toiselle ja mitkä voimat pitää siirtää aina perustuksiin asti.

Eri rakennusosien sisäisessä jäykistyksessä on huomioitava mm. seuraavaa:

Kun seinien jäykistys hoidetaan levyjäykistyksellä, niin on muistettava, että käytettäessä rungon ja levyn välissä koolausta, levyn jäykistävä vaikutus pienenee jopa 75 %. Sama huomio koskee myös välipohjan ja katon jäykistystä. Koolausta käytettäessä olisi suositeltavaa jäykistää runko vinosoiroilla. Sisäpuoliseen koolaustilaan mahtuu sopivasti 45 x 95 soiro 45° kulmassa esim. nurkkiin.

Ulkopuolista ristiinkoolausta käytettäessä sisempi koolaus voisi myös olla 45° kulmassa, jolloin se ollessaan suoraan rungossa kiinni toimii erinomaisesti jäykistävänä rakenteena. Lisäksi tulisi huomioida kuormitusnormien mukainen lisävaakavoima Q/150 ja Q/250, jotka ovat kyllä pienehköjä, mutta huomioon otettavia. Voimat aiheutuvat pääasiassa katon ja välipohjan omasta painosta sekä lumi ja hyötykuormista, jolloin aikaluokkana on B. Tällöin on huomattava kipsilevyjäykistyksessä levyjen käyttö eri aikaluokissa.

Teräksen käyttö jäykistykseen ei ole puurakenteissa suositeltavaa. RIL 244 mukaan terästangoissa on yleensä päissä kierteet ja mutterit. Tällöin kiristäminen onnistuu. Sen sijaan reikävanteiden kiristäminen on ongelmallista. Kiristimen käyttö on pakollista, mutta kiristimiä ei tahdo löytyä markkinoilta. Lämpötilaerojen ollessa suuria, voivat teräsosien muodonmuutokset olla suuria ja rakenne toimii huonosti. Näin ollen Oulun kaupungissa kylmien rakenteiden jäykistystä ei saa hoitaa reikävanteilla. Reikävannetta ei pitäisi em. syistä käyttää jäykistykseen ollenkaan.

Vaakasuuntainen jäykistys rakennuksessa on tehtävä sekä välipohjan kohdalle, että kattoon, ristikon ylä- ja alapaarretasolle. Kiinnitykset on tehtävä huolella ja voimat on siirrettävä runkoon.
Kehäristikoissa erityisesti katon tasojen jäykistykseen on kiinnitettävä erityistä huomiota. Ylä- ja alapaarteet ovat usein vinolla osalla yhdessä, jolloin alapaarteen ylä- ja yläpaarteen alapintaan ei jäykistäviä vinolautoja saa kiinni. Tällöin esimerkiksi jäykistävien pukkiristikoiden käyttö on suositeltavaa (ks. RIL 248-2008, NR-kattorakenteen jäykistyksen suunnittelu).

Ristikot on tuettava paitsi asennusaikana, myös rakennuksen käytön ajaksi. Suositeltavaa on rakentaa vähintään kaksi ristikoihin nähden poikkisuuntaista "ristikkoa", joissa on erilliset ylä- ja alapaarteet sekä vinosauvat (katon ruoteiden ja sisätilojen koolausten käyttö näiden jäykistävien ristikoiden paarteina on ongelmallista, koska naulojen reunaetäisyydet eivät ole normien mukaiset). Näiden tuuliristikoiden on oltava riittävän lujia myös riittävän jäykkiä. Liian joustava nurjahdustuki ei pysty estämään puristusvoimasta tulevaa nurjahdusvoimaa ja siirtymän seurauksena nurjahdusvoima tulee suuremmaksi kuin laskentakaavoja määriteltäessä on oletettu.

Kattoristikot kiinnitetään useimmiten rakennuksen runkoon kulmaraudoilla, NR-kattoristikoiden asennusohjeessa kielletään vinonaulauksen käyttö, sillä se voi halkaista alapaarteesta irtokiilan, joka ei ota vastaan tukipainetta. Kattoristikon liitos runkoon on voimaliitos, joka välittää kattorakenteisiin kohdistuvien kuormien aiheuttamia tukivoimia runkoon ja sitä kautta perustuksiin. Kulmarautojen valmistajat antavat kullekin kulmaraudalle suunnitteluarvot, joiden perusteella suunnittelija voi mitoittaa liitoksen.

Huomioitavaa on, että esim. BMF-kulmaraudoilla kaikkien pienempien kulmarautojen liitosten kohdalla on käytettävä molemminpuolista liitosta. Vasta BMF-vahvistettu 105 sallii toispuoleisen liitoksen. Ilmastomuutoksen oletetaan lisäävän tuulia, joka aiheuttaa tulevaisuudessa myös katon kiinnitykselle entistä suurempia vaatimuksia, joten katon kiinnitystarvetta ei pidä väheksyä.

Eurocode 5:n kohdassa 7.3 on esitetty laskentamenetelmä ja hyväksymiskriteeri puurakenteiselle kantavalle lattialle.

Vanhan RakMK B10 mukaan suunnitellulla kantavalla puurakenteisella lattialla katsotaan yleensä olevan RakMK B1:n edellyttämä riittävä varmuus haitallista värähtelyä vastaan, kun se täyttää Eurocode 5:n kohdassa 7.3 esitetyt vaatimukset. (Suomen rakentamismääräyskokoelman B1 määräyksen 2.1.1 mukaisesti rakenteella tulee olla riittävästi varmuutta haitallista värähtelyä vastaan. Suomen rakentamismääräyskokoelman B10:ssä ei ole laskentamenetelmiä liittyen haitalliseen värähtelyyn.)

Eurocode 5 (ote)

7.3 Värähtelyn rajoittaminen

7.3.1 Yleistä

Sauvan, rakenneosan tai rakenteen kuormat eivät saa aiheuttaa rakenteelle tai käyttäjille haitallista värähtelyä.

7.3.3 Kävelystä aiheutuva lattioiden värähtely

Kävelystä johtuvat värähtelyt otetaan huomioon asuin-, kokoontumis-, myymälä- ja toimistorakennusten käyttörajatilamitoituksessa.

Erityistarkastelu on tarpeen jos asuin- tai toimistohuoneiston lattiarakenteen alin ominaistaajuus on alle 9 Hz (f1 < 9 Hz).

Jos asuin- tai toimistohuoneiston lattiarakenteen alin ominaistaajuus f1 ≥ 9 Hz, tarkistetaan, ellei rakennuttajan kanssa toisin sovita, että seuraava ehto toteutuu:

δ ≤ 0.5 mm (7.3-FI)

missä δ on 1 kN staattisen pistevoiman aiheuttama lattian suurin hetkellinen painuma lattiapalkin kohdalla.

Oulun kaupungissa otetaan kävelystä johtuvat värähtelyt huomioon kaikissa asuin-, kokoontumis-, myymälä- ja toimistorakennusten lattioiden käyttörajatila­mitoituk­sessa Eurocode 5:n kohdan 7.3. mukaisesti.

Tämä koskee kaikkia lattiarakenteita. Ristikkosuunnitelmissa on huomioitava, että vaatimus koskee myös ns. puolitoistakerroksisia omakoti­taloja, joissa välipohja on osa kattoristikon alapaarretta.

Eurokoodissa mainittua "ellei rakennuttajan kanssa toisin sovita" lausetta käytettäessä on yhtenä sopijaosapuolena oltava rakennusvalvonta. Rakennuttaja ja suunnittelija/urakoitsija eivät voi keskenään sopia, ettei värähtelyä huomioida.

Kaikissa tapauksissa on lattian ominaistaajuus tutkittava ja jos se on alle 9 Hz, ei varähtelyn erityistarkastelua voi jättää tekemättä.

Kaikkiin rakennesuunnitelmiin on merkittävä käytetty suunnittelujärjestelmä. Valittua suunnittelujärjestelmää käytetään koko hankkeen suunnittelussa.

Rakennuksen kantavia ja jäykistäviä rakenteita koskevat olennaiset tekniset vaatimukset täyttyvät, kun rakenteet suunnitellaan ja toteutetaan eurokoodien sekä niitä koskevien ympäristöministeriön asetuksina annettujen kansallisten valintojen mukaan. Suunnittelijan on lisäksi otettava huomioon rakennuspaikasta johtuvat olosuhteet.

Sovellettaessa muuta kuin 1 momentissa esitettyä suunnittelu- ja toteutusjärjestelmää, tulee rakennushankkeeseen ryhtyvän osoittaa rakennusvalvontaviranomaiselle rakennusvalvontaviranomaisen niin edellyttäessä, että suunnittelu- ja toteutus johtaa rakenteiden lujuuden ja vakauden, käyttökelpoisuuden ja käyttöiän kannalta olennaisten teknisten vaatimusten täyttymiseen.

Rakenteellisesti yhtenä kokonaisuutena toimivissa uusissa rakenteissa saa käyttää vain yhtenäistä suunnittelu- ja toteutusjärjestelmää.

Ympäristöministeriön asetus (477/2014) kantavista rakenteista, 3 § Kantavien ja jäykistävien rakenteiden suunnittelu ja toteutus

Vantaalla 2023 sattunut parveketurma on nostanut esiin kysymyksiä parvekkeiden turvallisuudesta. Turvallisuus- ja kemikaalivirasto (Tukes) tutkii tapausta. Epäillään, että nuori nainen on kaatunut parvekkeella kaidetta vasten, jolloin parvekekaiteen lasi on pettänyt ja nainen on pudonnut seitsemännestä kerroksesta. 

Jos asukkailla tai taloyhtiöllä herää epäilys parvekekaiteiden turvallisuudesta, voi taloyhtiö hankki ulkopuolisen asiantuntijan selvittämään asiaa. 

Jatkossa rakennusvalvonta edellyttää rakenteilla olevissa hankkeissa selvitystä parvekelasien kestävyydestä ja erityisesti varmistetaan, että pistekuorma on huomioitu. Mikäli varmuutta kaiderakenteiden kestävyydestä ei voida osoittaa, asetetaan parvekkeet käyttökieltoon siihen saakka, kunnes parvekkeet ovat määräysten mukaiset ja turvalliset. 

Kaiteen suojaavan osan törmäyskestävyys osoitetaan standardin EN 12600 luokan 2 (B) (kuten laminoitu turvalasi) mukaisella heiluritestillä. Testit toteutetaan kaiderakennetta vastaavaan rakenteeseen kiinnitetylle suojaavalle osalle, jolloin myös kiinnityksen lujuus tulee koestetuksi. 

Lisätietoa lasirakenteista löytyy mm. rakennusvalvontojen yhtenäisistä käytännöistä kortista 117d03E Lasirakenteet - Suunnittelu ja toteutus sekä käytön ja huollon turvallisuus.

Lisätietoa vastuista

Kaiderakenteita koskevat vaatimukset

Maankäyttö- ja rakennuslain (132/1999, jäljempänä MRL) 117 d §:n mukaisesti, rakennushankkeeseen ryhtyvän on huolehdittava siitä, että rakennus suunnitellaan ja rakennetaan sen käyttötarkoituksen edellyttämällä tavalla siten, että rakennuksen käyttö ja huolto on turvallista. Rakennuksesta eikä sen ulkotiloista ja kulkuväylistä saa aiheutua sellaista tapaturman, onnettomuuden tai vahingon uhkaa, jota ei voida pitää hyväksyttävänä. MRL 117 d §:n nojalla annetussa ympäristöministeriön asetuksessa rakennuksen käyttöturvallisuudesta (1007/2017) säädetään kaiteita koskevista yleisistä vaatimuksista, kaiteen korkeuksista ja kaiteen suojaavasta osasta. Kaiteen on oltava turvallinen ja sen on kestettävä siihen kohdistuvat kuormat. 

MRL 117 a §:n mukaisesti, rakennushankkeeseen ryhtyvän on huolehdittava, että rakennus suunnitellaan ja rakennetaan siten, että sen rakenteet ovat lujia ja vakaita, soveltuvat rakennuspaikan olosuhteisiin ja kestävät rakennuksen suunnitellun käyttöiän. Kantavien rakenteiden suunnittelun ja mitoituksen on perustuttava rakenteiden mekaniikan sääntöihin ja yleisesti hyväksyttyihin suunnitteluperusteisiin taikka luotettaviin koetuloksiin tai muihin käytettävissä oleviin tietoihin. Rakennuksen rakentamisessa on käytettävä rakenteiden lujuuden ja vakauden kannalta soveltuvia rakennustuotteita.

MRL 117 a §:n nojalla on annettu ympäristöministeriön asetus kantavista rakenteista (477/2014). Asetusta sovelletaan myös käyttöturvallisuuden kannalta merkittävien rakenteiden suunnitteluun ja toteutukseen, kun niiden mahdollisesta vauriosta voi aiheutua vaaraa henkilöturvallisuudelle. Tällaisia rakenteita voivat olla esimerkiksi kaiteet. Asetuksen mukaisesti, rakennuksen kantavia ja jäykistäviä rakenteita koskevat olennaiset tekniset vaatimukset täyttyvät, kun rakenteet suunnitellaan ja toteutetaan eurokoodien sekä niitä koskevien ympäristöministeriön asetuksina annettujen kansallisten valintojen mukaan. Suunnittelijan on lisäksi otettava huomioon rakennuspaikasta johtuvat olosuhteet.

Jos sovelletaan muuta suunnittelu- ja toteutusjärjestelmää, tulee rakennushankkeeseen ryhtyvän osoittaa rakennusvalvontaviranomaiselle sen niin edellyttäessä, että suunnittelu ja toteutus täyttävät olennaiset tekniset vaatimukset rakenteiden lujuudesta ja vakaudesta, käyttökelpoisuudesta ja käyttöiästä.

Kantavia rakenteita koskevassa asetuksessa säädetään myös vaatimukset rakenteiden suunnittelusta, suunnitelmista ja niiden tarkastamisesta sekä rakennustuotteista. Eurokoodeihin liittyvissä kansallisten valintojen asetuksissa säädetään kantavien rakenteiden suunnittelussa käytettävistä rakenteisiin kohdistuvista kuormista (4/16 Ympäristöministeriön asetus rakenteiden tilavuuspainoa, omaa painoa ja rakennusten hyötykuormia koskevista kansallisista valinnoista sovellettaessa standardia SFS-EN 1991-1-1 ja 7/16 Ympäristöministeriön asetus tuulikuormia koskevista kansallisista valinnoista sovellettaessa standardia SFS-EN 1991-1-4).

Rakennushankkeeseen ryhtyvä, suunnittelijat ja työnjohtajat vastaavat rakentamiselle säädettyjen vaatimusten täyttymisestä siten kuin siitä säädetään maankäyttö- ja rakennuslaissa ja sen nojalla annetuissa säädöksissä. 

Olemassa olevat rakennukset

Maankäyttö ja rakennuslain 166 §:n mukaan rakennus ympäristöineen on pidettävä sellaisessa kunnossa, että se jatkuvasti täyttää terveellisyyden, turvallisuuden ja käyttökelpoisuuden vaatimukset. Rakennuksen kunnossapitovastuu on rakennuksen omistajalla.

Olemassa olevien rakennusten osalta mahdollisista toimenpiteistä ja suosituksista tiedotetaan viranomaisten toimesta erikseen. Poliisin ja Tukesin tiedotteen mukaan Tukes käynnistää valvontahankkeen, jolla pyritään selvittämään vastaavien suunnitteluratkaisujen yleisyyttä. Tutkimusten ollessa kesken, on ymmärrettävää, jos ihmisillä nousee huolta ja kysymyksiä parvekkeiden käyttöturvallisuudesta. Rakennusten omistajat, esimerkiksi taloyhtiöt, voivat tarvittaessa hankkia asiantuntijan selvittämään asiaa. 

Rakennuspaikan pohjasuhteet on selvitettävä ennakolta jokaisen rakennushankkeen yhteydessä. Yleensä tämä selvitys tehdään rakennuspaikalla tehtävällä pohjatutkimuksella. 

Pohjatutkimuksella on selvitettävä rakennuskohteen ja sen vaikutusalueen pinnanmuodot, maapohjan kerrosrakenne, kalliopinnan sijainti, maakerrosten ja kallion ominaisuudet sekä pohjavesisuhteet siten, että pohjarakenteiden suunnittelemiseen ja niiden teknisesti tarkoituksenmukaiseen ja turvalliseen rakentamiseen saadaan riittävät tiedot.

Maapohjan soveltuvuus hulevesien imeyttämiseen on selvitettävä.

Lisäksi pohjatutkimukseen on sisällytettävä myös rakennuspaikalla ja sen läheisyydessä sijaitsevien rakennusten ja rakenteiden perustusten sekä maanalaisten rakenteiden sijainnin, laadun ja kunnon selvittäminen tarvittavassa laajuudessa.

Rakennushankkeen vastaava pohjarakennesuunnittelija huolehtii pohjatutkimusten ohjelmoinnista, johon sisältyy käytettävien tutkimusmenetelmien valinta sekä tutkimuspisteiden määrän ja sijainnin suunnittelu. Pohjarakennesuunnittelijan on seurattava pohjatutkimuksen edistymistä ja sen tuloksia sekä tarvittaessa täydennettävä tutkimusohjelmaa.

Pohjatutkimuksen laatu ja laajuus määräytyvät rakennuspaikan maapohjan laadun, kuormitusten ja olemassa olevien rakennusten ja rakenteiden sekä ympäristön ja sen ennakoitavissa olevan rakentamisen perusteella.

Pohjatutkimusta tai perustamistapaselvitystä ei välttämättä tarvitse toimittaa rakennusvalvontaan rakennetuille tonteille tehtävän lisärakentamisen yhteydessä, kun kyseessä on vähäinen kevyt ja kylmä piharakennus, kuten leikkimökki, liiteri tai vaja, jonka koko on korkeintaan 10 m², taikka grillikota tai -katos, jonka koko on korkeintaan 10 m², taikka pienehkö hirsilato tai -liiteri. Tällöin rakennuttajan on tiedostettava, että rakennuksen tai rakennelman liikkumista ja/tai routimista ei ole selvitetty.

Viemäriverkostojen ulkopuolisilla alueilla tulee tehdä myös suunnitellun jätevesijärjestelmän edellyttämät maasto- ja maaperätutkimukset.

Sulfaattimaiden esiintyminen rakennuspaikalla tulee selvittää

Maaperän hapettomissa olosuhteissa, pohjaveden pinnan alapuolella, esiintyy potentiaalisesti happamia sulfaattimaita, joista muodostuu todellisia happamia sulfaattimaita maaperän hapettuessa kuivatustasojen laskiessa (esim. salaojitus). Hapettumisen myötä maaperän rikkiyhdisteet muodostavat hapen kanssa reagoidessaan rikkihappoa, joka aiheuttaa haitallisia vaikutuksia mm. betoni- ja teräsrakenteille tai alapuolisiin vesistöihin. Potentiaalisten happamien sulfaattimaiden alueella maaperän kuivatustason laskemista tulee välttää. Todellisia happamia sulfaattimaita voi esiintyä maaperän ominaisuuksista riippuen rakennuspaikalla myös pohjavedentason yläpuolella.  Sulfaattimaiden vaikutus perustuksiin tulee arvioida - mm. terästen korroosiota kasvattava vaikutus, tarvitaanko betonilta sulfaatinkestoa.

Pientalotonteilla (n. 1000 m2 tai pienempi) on otettava vähintään yksi maanäytesarja pintahumuksen alapuolisista maakerroksista, 0,5 m kerroksina tai maalajikerrosrajojen mukaan. Näytteenotto ulotetaan vähintään 1 metri alimman rakentamis-/kuivatustason alapuolelle. Maanäytteistä tehdään laboratorioanalyysit, joilla määritetään maanäytteiden pH ja kokonaisrikkipitoisuus. Mikäli happamia sulfaattimaita kokonaisrikkipitoisuuden perusteella esiintyy, tehdään tarkentavat laboratorioanalyysit (NAG-pH / TPA pH) happamien sulfaattimaiden esiintymisen tarkentamiseksi.

Mikäli rakennuspaikalla on sulfaattimaita, saa sulfaattipitoiset kaivuumaat läjittää ainoastaan maankaatopaikalle, jonka ympäristölupa mahdollistaa sulfaattimaiden vastaanottamisen - Oulussa esim. Kaakkurin maankaatopaikka. Sulfaattipitoiset kaivumaat pitää neutraloida ennen maankaatopaikalle vientiä. Maaperätutkimuksessa pitää olla ohje, kuinka neutralointi tulee suorittaa. Lisäksi tulee olla ohje, kuinka työmaalla syntyvät vedet pitää käsitellä, mikäli sellaisia syntyy ks. Oulun kaupungin Työmaavesiohje (pdf)

Ohjeita Oulun kaupungin alueella rakennettavien omakoti- ja paritalojen sekä piharakennusten yms. perustusten suunnittelulle

Perustussuunnittelun lähtökohtana on perustamistapalausunto ja pohjatutkimus. Perustussuunnittelijalla on oltava käytössään alkuperäinen lausunto. Suunnitelmissa on oltava maininta pohjatutkimuksesta ja sen tekijästä sekä päivämäärä.

Perustussuunnittelija suunnittelee perustukset perustamistapalausunnon ja pohjatutkimuksen perusteella ja tarvittaessa ottaa yhteyttä pohjatutkijaan. Suunnitelmat tehdään lausunnossa annettujen lähtötietojen mukaisesti, esim. rakennekerrokset, anturoiden mitat, teräkset, routasuojaukset, salaojitus yms.

Perustuspiirustukset tehdään määräysten mukaisesti. Mittakaavana käytetään pääsääntöisesti pohjapiirroksissa 1:50 ja rakenneleikkauksissa 1:20 tai 1:10.

Pohjapiirustuksessa esitetään mm.
 – perustukset mittoineen
 – routasuojaukset, laatu, paksuus ja laajuus
 – mahdolliset salaojat
 – rakenneleikkausten sijainti

Pohjapiirroksen nimiön yläpuolella esitetään mm.
– perustamistapalausunto/pohjatutkimus, tekijä ja päivämäärä
– käytetty geotekninen kantavuus
– betonin lujuusluokka, rasitusluokat, terästen suojabetonikerrokset
– terästen luokka
– maakerrokset, niiden paksuus, maalajit, tiivistykset, kapillaarikatko

Nimiössä esitetään mm.
– kohteen tiedot, rakennuslupanumero
– suunnittelijan nimi ja yhteystiedot, puhelinnumero

Rakenneleikkaus tehdään kaikista olennaisista erityyppisistä kohdista. ja niissä esitetään mm.
– anturat, mitat, teräkset, eristeet (myös laatu), kiinnikkeet
– alla olevat maakerrokset, kapillaarikatko, pohjamaa
– routasuojaus
– mahdolliset salaojat, putkien sijainti, kattovedet
– liittyminen muihin rakenteisiin: seiniin, lattioihin, pilareihin yms., tiivistys
– alaohjauspuu, kiinnitys anturaan (jos painekyllästettyä, kaikkien kiinnikkeiden oltava ruostumatonta terästä)

Perustussuunnittelussa kannattaa huomioida perustuksen ja erityisesti sokkelin ja alaohjauspuun liittymän rakennusfysikaalinen toimivuus. Sokkelirakenne kannattaa suunnitella siten, etteivät lämmöneristeiden puutteet tai ilmavuodot aiheuta kosteusongelmia. Nykyisen tutkimuksen perusteella turvallisin vaihtoehto kosteusrasitusten ja lämmöneristävyyden ja sokkeli-alaohjauspuu -liittymän kannalta on ulkopuolelta lämmöneristetty sokkeli. Lisätietoa mm. seuraavista tutkimuksista: 

Ilmastonmuutoksen ja lämmöneristyksen lisäyksen vaikutukset vaipparakenteiden kosteusteknisessä toiminnassa ja rakennusten energiankulutuksessa (Tampereen yliopisto)

Matalaenergia- ja passiivitalojen rakenteiden ja liitosten suunnittelu- ja toteutusohjeita (Tampereen yliopisto)

Kipsilevytuulensuojallisten puurunkoisten ulkoseinien rakennusfysikaalinen toiminta (Tampereen yliopisto)

Perustusmuurianturan suositeltava pienin perustamissyvyys on 0,5 m ja minimileveys 0,3 m. Pilarianturan suositeltava minimikoko on 0,4 x 0,4 m². Yhtenäisen laattaperustuksen suositeltava pienin perustamissyvyys on 0,3...0,5 m. Ulkoseinälinjoilla suositus laattaperustuksen perustamissyvyydeksi on vähintään 0,5 m. (RIL 207-2017 Geotekninen suunnittelu). Perustamissyvyys on maanpinnasta betonin alapintaan, ei routasuojauksen alapintaan.

Perustuspiirustukset on oltava työmaalla perustusten tekijöillä työn aikana. Rakennusvalvontaan toimitetaan sähköisen järjestelmän kautta.

Omakoti- ja paritalojen sekä näitä pienempien kohteiden kohdalla perustussuunnitelmat toimitetaan muiden suunnitelmien tavoin rakennusvalvonnan sähköiseen asiointipalveluun Erityissuunnitelmiin. 

Näiden ohjeiden lisäksi suunnittelu saattaa edellyttää muitakin asioita, joita tässä ei mainita. Vastuu perustusten suunnittelusta ja niiden oikeellisuudesta on perustusten rakennesuunnittelijalla.

Perustamissyvyydellä tarkoitetaan anturan alapinnan etäisyyttä maanpinnasta. Keskusta-alueilla rakennettaessa tulee selvittää viereisten rakennusten, rakenteiden, tonttien ja katualueiden vaikutukset perustamiseen ja rakentamistyöhön.

Kerrostalot ja muut vastaavat vaativan tai poikkeuksellisen vaativan luokan rakennukset tulee perustaa keskustan kaupunginosissa 1-6 roudattomaan syvyyteen. Samoin muissa kaupunginosissa sellaiset rakennukset, joissa katu tai jalkakäytävä ulottuu rakennuksen perustusrakenteen kiinni tai läheisyyteen. Perustukset on vietävä vähintään roudattomaan syvyyteen, kuitenkin vähintään 2 metrin syvyyteen.

Tästä poikkeaminen edellyttää lupaa rakennusvalvonnan rakenneinsinööriltä tai tarkastuspäälliköltä. Luvan voi saada, jos rakennus sijaitsee irrallaan kadusta ja rajautuu esim. puistoon, johon ei ole tulossa rakennuksia, rakennelmia, katuja tai jalkakäytäviä, kunnalliskuntatekniikan - taikka muita kaivantoa vaativia asennuksia.

Luvan saaminen edellyttää vastaavan pohjarakennesuunnittelijan ja rakennesuunnittelijan laatimaa suunnitelmaa sekä Yhdyskunta- ja ympäristöpalvelujen lausuntoa esim. suunnittelupäälliköltä tai kaupungininsinööriltä ja Oulun Veden lausuntoa.

Happamat sulfaattimaat huomioitava pohjatutkimuksissa ja perustamistapaselvityksissä

Oulussa on joissakin uusissa kaavoissa edellytetty happamien sulfaattimaiden ottamista huomioon rakentamisessa. Sulfaattimaiden vaikutus on huomioitava sielläkin, missä asiaa ei ole erikseen kaavamääräyksellä esitetty.

Oulu on entistä Litorinameren peittämää aluetta, jolla happamat sulfaattimaat ovat syntyneet.

Sulfaattimaalla on vaikutuksia sekä hankkeen ympäristöön että mahdollisia korroosiovaikutuksia teräs- ja betonirakenteille.

Happamat sulfaattimaat rakentamisessa

Sulfaattimaat aiheuttavat haasteita rakentamisessa. Suuren vesipitoisuutensa ja orgaanisen aineksen määrän vuoksi maa on heikosti kantavaa ja runsaasti kokoonpuristuvaa. Rakennettaessa väyliä tai rakennuksia sulfaattimaa-alueille, jotka tarvitsevat pohjanvahvistusta, maa voidaan vahvistaa joko paikallaan, jolloin sulfaattimaita ei häiritä tai vaihtoehtoisesti maa on kaivettava pois ja sen jälkeen käsiteltävä ja läjitettävä asianmukaisesti. Sulfaattimaiden vaikutus mm. paalutuksen käyttöikäkestävyyteen on huomioitava.

Poiskaivamisessa on otettava huomioon, että kaivettava vielä potentiaalisessa tilassa oleva sulfaattimaa päätyy kosketuksiin ilmakehän hapen kanssa, sulfidit hapettuvat sulfaateiksi ja maasta tulee todellista hapanta sulfaattimaata, jonka pH on todella alhainen ja metalleja alkaa liueta. Joillakin alueilla maa voi olla myös niin kovaa, ettei pohjanvahvistustoimenpiteitä vaadita.

Ympäristövaikutukset

Happamien sulfaattimaiden aiheuttama happamuus ja metallikuormitus vesistöihin ovat Suomen suurimpia ympäristöongelmia (Oster 2012:8). Luonnontilaiset sulfaattimaat ovat usein matalia, turpeen peittämiä kosteita maita. Pohjaveden kyllästämät sulfaattimaat ovat harmittomia ympäristölle. Pohjaveden pinnan laskiessa esimerkiksi ojituksen, ruoppauksen tai maan kaivamisen seurauksena sulfidimaiden sisältämät rikkipitoiset mineraalit joutuvat kosketuksiin ilmakehän sisältämän hapen kanssa, hajoavat ja muodostavat rikkihappoa. Rikkihappo on voimakas syövyttäjä ja se liottaa maaperän luontaisesti sisältämiä metalleja. Kuivana aikana happosuolat ja metallit pysyvät maaperässä, mutta sateiden tai sulamisvesien mukana sulfaattimaiden vedet huuhtoutuvat vesistöihin. Valumien pH voi olla jopa 3, mikä on tuhat kertaa niin matala kuin suomalaisten vesien normaali pH. Esimerkiksi herkimmät kalat kuolevat vesistön pH:n laskiessa alle 5,5:n. (Heikkinen 2009:15) Vertailukohtana esimerkiksi sadeveden pH Suomessa on keskimäärin 5,6 (Karppinen et al. 2012:5).

Rikkihappo liuottaa maaperästä esimerkiksi alumiinia, mangaania, kadmiumia, kobolttia, kuparia, sinkkiä ja nikkeliä. Näiden metallien päästöt vesistöihin ovat vuosina 1978–2002 tehdyn seurannan mukaan korkeammat kuin Suomen koko teollisuuden aiheuttamat päästöt. (Heikkinen 2009:15) EU:n vesipuitedirektiivissä edellytetään Suomen pintavesien saavuttavan hyvän kemiallisen ja ekologisen tilan vuoden 2015 loppuun mennessä. Geologian tutkimuskeskuksen mukaan happamien sulfaattimaiden alueella tavoitteeseen ei päästä, mutta riskialueista ja niiden aiheuttamasta kuormituksesta valmistuu yhtenäisin menetelmin tehty yleiskartoitus vuoden 2015 loppuun mennessä. (Oster 2012:8)

Linkki GTK:n sivuille, jossa kartta sulfaattimaiden potentiaalisista esiintymistä

Liikenneväyliin liittyvä happamia sulfaattimaita koskeva opas, jonka perustelut asian huomioon ottamiselle pätevät muuhunkin rakentamiseen (pdf)

GTK:n laatima esiselvitys sisältää yleistietoa happamista sulfaattimaista sekä arvion niiden esiintymisestä Oulussa (pdf) 

Happamien sulfaattimaiden kansallinen opas rakennushankkeisiin: Opas happamien sulfaattimaiden huomioimiseen ja vaikutusten hallintaan

Olemassa olevan aineiston perusteella happamia sulfaattimaita voi esiintyä Oulussa hyvin laajasti. Todennäköisesti tyypillisimpiä esiintymisalueita ovat rannikon alavat hienojakoiset maat, erityisesti jokiuomien läheisyydessä esiintyvät liejuiset maat sekä suoalueet, joiden pohjilla esiintyy lajittuneita maalajeja.

Lähteet:

Elina Vertanen. Liikennevirasto, Opinnäytetyö 7/2016. Sulfaattimaiden tunnistaminen, riskienhallinta ja käsittely väylähankkeissa.

Oster, H.. (toim.) (2009). Rannikkoalueiden happamille sulfaattimaille tehdään yleiskartoitus. Geofoorumi 1/2012:8–10.

Jauri, Jaakko. Geologian tutkimuslaitos. Happamien sulfaattimaiden esiselvitys Oulussa.