Siltojen puisten tukitelineiden suunnittelu vaatii tarkkuutta ja optimointia
Suomessa noin 90 % silloista rakennetaan hyödyntäen puisia tukitelineitä, sillä meillä on todella vahvat perinteet puurakentamisessa ja puutavara on suhteellisen edullista verrattuna moneen muuhun Euroopan maahan. Muualla Euroopassa rakentamisessa hyödynnetään enemmän esivalmistetuista osista kasattavia metallisia tukirakenteita.
Vaativissa siltarakennushankkeissa tukitelineiden suunnittelu ja toteutus vaativat merkittävästi enemmän resursseja ja työvaiheita kuin tavanomaisilla rakennusurakoilla. Tukitelineet ovat väliaikaisia rakenteita, joiden pääasiallisena tehtävänä on työn alla olevan tai jo valmiin rakenteen työnaikainen tukeminen. Suunnittelussa käytetään statistiikassa ja lujuusopissa yleisesti hyväksyttyjä laskentaperiaatteita ja mitoituksessa käytetään aina saman standardisarjan mukaisia kuormituksia ja materiaaliarvoja.
Tukitelineiden suunnittelussa pätevät samat lainalaisuudet, kun pysyvienkin rakenteiden suunnittelussa, mutta suurin ero syntyy kuorman kertaluontoisuudesta, lyhyestä käyttöiästä ja rakenneosien maksimaalisesta hyödyntämisestä.
”Kokenut tukitelineiden suunnittelija suunnittelee tukitelinerakenteen niin, että rakenteen käyttöaste on mahdollisimman lähellä sataa prosenttia niin, että rakennettavuus ja turvallisuus ei kärsi optimoinnista. Toisin sanoen rakenteessa on minimoitu materiaali – ja työkustannukset, mutta ei työturvallisuuden kustannuksella”, kertoo RIL 147-2019 Tukitelineet ja muotit -ohjetta päätoimittanut Destian sillansuunnittelun yksikönpäällikkö Tuomas Lehtinen.
Uudessa ohjeessa huomioidaan Eurokoodit
Vuonna 1984 RIL ry:n asettama Tukitelinetoimikunta julkaisi ensimmäisen virallisen RIL 147-1984 Tukitelineet-ohjeen. Vuosina 1993 ja 2006 julkaisusta on ilmestynyt päivitetyt versiot, joihin tehtiin tarkistuksia, uudistuksia sekä käyttäjää palvelevia lisäyksiä ja selvennyksiä. Vuoden 2006 ohje on kuitenkin ehtinyt monilta osin vanhentua ja siinä viitataan useisiin ohjeisiin ja standardeihin, jotka eivät enää ole voimassa. Marraskuussa 2007 Suomessa otettiin käyttöön myös eurooppalaisen standardisointijärjestö CEN:n laatimat kantavien rakenteiden suunnittelustandardit eli eurokoodit.
Vuonna 2019 julkaistiin uusien ohjeistuksien mukainen RIL 147-2019 Tukitelineet ja muotit. Työryhmässä oli mukana laaja ja asiaan perehtynyt asiantuntijajoukko, joka koostui alan keskeisten organisaatioiden toimijoista. Uudessa julkaisussa on huomioitu uudet eurokoodit ja niiden vaikutus rakenteiden mitoitukseen, uudet geoteknisen suunnittelun ja paalutuksen ohjeet, työsuojelu- ja työturvallisuusmääräykset sekä useat erillisohjeet.
Siltojen puiset tukitelineet poikkeavat mm. perustuksiltaan, rakenteeltaan, kuorman luonteeltaan ja käyttöiältään oleellisesti pysyvistä puurakenteista, joiden perusteella Eurokoodi on luotu. Näin ollen RIL 147 suunnitteluohjeeseen on sisällytetty osioita, joiden yksityiskohdissa poiketaan perustellusti eurokoodista ja sen kansallisista liitteistä, koska Eurokoodi ei kaikilta osin suoraan sovellu käyttöiältään lyhyiden ja kuormitukseltaan kertaluontoisten rakenteiden suunnitteluun. Tällä on varmistettu se, että työnaikaisia puisia tukitelineitä pystytään myös Eurokoodin mukaan suunnittelemaan ja toteuttamaan kustannustehokkaasti, kun nykykäytännöilläkään rakenteiden kanssa ei ole ollut ongelmia.
RIL 147-2019 ohjeessa on poikettu seuraavissa kohdissa Eurokodista ja sen kansallisista liitteistä: Suunnittelijan pätevyysvaatimukset, oman painon varmuuskerroin, tuulikuorma, geoteknisen kantokyvyn määritys (Ballan teoria), leimapaine ja naulaliitoksen leikkauskestävyys.
”Vuoteen 2019 asti siltojen puisten tukitelineiden suunnittelua ohjasivat pääasiassa Suomen Rakentamismääräyskokoelman mukaan sovelletut ohjeet ja muutama alalle muodostunut yleinen käytäntö, joita ohjeista ei edes löydy. Talopuolella ja esivalmistettujen metallisten kalustotukitelineiden osalta suunnittelu on jo pidempään tehty Eurokoodin mukaan. Siltojen puisten tukitelineiden suunnittelu ja mitoitus on vielä ns. siirtymävaiheessa, koska mm. mitoitusmenetelmien ja -pohjien muuttaminen Eurokoodiaikaan ottaa aikansa ja suunnittelun aikataulu on yleensä mallia ’eilen olisi pitänyt olla jo valmista’.”
Yhteistyössä:
Artikkeli on osa Puupäivän 2021 sisältöä. Siltapäivässä Tuomas Lehtinen Destialta kertoo puheenvuorossaan ”Siltojen puiset tukitelineet ja niiden suunnittelu” lisää puun käytöstä siltojen rakentamisessa www.puupaiva.com