Elementtirakenteisten asuinrakennusten jäykistystapa, jossa kantavat ulkoseinät toimivat jäykistävinä levyinä on levyjäykistyksen erikoistapaus, jossa rakenne toimii samoin kuin mastoseinäjäykistyksessä. Tässä esityksessä ko. jäykistystapaa on kutsuttu masto-seinäjäykistykseksi.
Mastoseinäjäykistyksen osana toimivat ulkoseinäelementit muodostavat päällekkäisistä ja peräkkäisistä elementeistä koostuvan mastoseinäkokonaisuuden. Seinäelementtien keskinäiset liitokset sekä seinien ja välipohjalaatastojen väliset liitokset tulee mitoittaa jäykistyslaskelmien mukaisille kuormille. Liitosten laskentaperiaatteet ja esimerkkilaskelmat on esitetty ohjeessa Rakennuksen jäykistys.
Mastoseinät tulisi pyrkiä suunnittelemaan niin, että ne keräävät mahdollisimman paljon pystykuormia ja ovat puristettuja kaikissa kuormitustilanteissa. Mikäli eri seinäelementtien välille syntyy vetorasituksia, on laskelmien mukaiset vetorasitukset otettava vetoraudoituksilla, jotka viedään tarvittaessa maaperään asti.
Käytännön rakentamisen kannalta on useimmiten järkevää pyrkiä suunnittelemaan jäykistävät seinät riittävän pitkiksi. Minimoitu jäykistysseinien lukumäärä ja pituus johtavat usein suuriin voimiin yksittäisissä elementeissä ja elementtien välisissä saumoissa. Tällöin seinien raudoitusmäärät sekä saumaterästen ja seinäkenkien määrät kasvavat merkittävästi. Ongelmaksi muodostuu usein myös suurten vaakavoimien siirtäminen tasoilta lyhyille jäykistysseinille.
Mastoseinien jäykkyydet on laskettava todellisilla jäykkyyksillä huomioiden aukotusten vaikutus. Aukotusten vaikutus voidaan tarkimmin huomioida FEM-laskennalla. Vaihtoehtoisesti aukollisten seinien jäykkyydet voidaan laskea Rosman’n menetelmällä. Mastoseinien aukkojen vaikutus seinien jäykkyyteen on esitetty ohjeessa Jäykisytysjärjestelmät.
Aukotuksen suunnittelusta on annettu ohjeistusta kohdassa Julkisivujärjestelmät.
Jäykistysjärjestelmät ja jäykistyksen yleiset laskentaperiaatteet on esitetty tarkemmin Rakennuksen jäykistysosassa.
Kuormien arvot, yhdistelykertoimet ja eri rajatilojen kuormitusyhdistelmät otetaan EN 1990 ja EN 1991 mukaan. Jäykistävien ja kantavien ulkoseinäelementtien mitoituksessa tulee huomioida kaikki seinälle tulevat kuormitukset. Yleensä näitä kuormia ovat ainakin seuraavat:
- seinän omapaino
- seinälle laatastolta ja yläpuoliselta rakenteelta tulevat pystykuormat
- seinälle laatastolta ja yläpuoliselta rakenteelta tulevat jäykistyskuormat
- seinälle tulevat vaakakuormat, joita ovat mm. tuulenpaine, maanpaine ja rakenteiden vinoudesta aiheutuva lisävaakavoima
- mahdolliset onnettomuuskuormat
- toteuttamisen aikaiset kuormat
- kuormien epäkeskisyydestä tulevat rasitukset
Ei-kantavien seinien toimiessa jäykistävinä rakenteina tulee ne mitoittaa kaikille seiniin kohdistuville kuormille, joita ovat mm. ainakin seuraavat:
- seinän omapaino
- seinälle laatastolta ja muilta ympäröiviltä rakenteilta tulevat jäykistyskuormat
- seinänsuuntaiselle laatalle saumauksen jälkeen tuleva kuorma tulee huomioida kuormituksena 1:2 kulmassa laskettuna
- seinälle tulevat vaakakuormat, joita ovat mm. tuulenpaine ja maanpaine
- mahdolliset onnettomuuskuormat
Jäykistävien kantavien ja ei-kantavien ulkoseinäelementtien pystypäädyt varustetaan vaijerilenkein ja tarpeen vaatiessa myös betonivaarnoin. Jos vaijerilenkkien kapasiteetti ei riitä, voidaan pystysaumassa käyttää myös harjateräksestä taivutettuja lenkkejä. Käyttäessä harjateräslenkkejä pystysaumassa on huomioitava, että vierekkäisten elementtien lenkit tulisi olla eri koroissa, jotta elementit saadaan asennettua paikalleen. ks. seinäliitokset DV504.
Jäykistävien ulkoseinäelementtien suunnittelussa tulee ottaa huomioon jatkuvan sortuman estäminen. Toimintaperiaatteet jatkuvan sortuman estämiseksi sovellettaessa standardia SFS-EN 1991-1-7 on annettu ympäristöministeriön asetuksessa 10/16. Toimintaperiaatteita ovat:
- paikallisen vaurion rajaaminen
- sidejärjestelmät
- vaihtoehtoinen kuormansiirtoreitti