1
SUUNNITTELUN PERUSVAATIMUKSET EN 1990 kohta 2.1 (5)P Mahdollinen vaurio tulee välttää tai rajoittaa käyttämällä tarkoituksenmukaisesti yhtä tai useampaa seuraavista tavoista: - välttämällä, poistamalla tai vähentämällä rakenteeseen kohdistuvia mahdollisia vaaratilanteita - valitsemalla rakennetyyppi, jonka herkkyys tarkasteltaville vaaratilanteille on vähäinen -valitsemalla rakennetyyppi ja rakenneratkaisu, jotka pystyvät riittävästi sietämään yksittäisen rakenneosan tai rakenteen rajallisen osan vahingossa tapahtuvan poistamisen tai hyväksyttävän paikallisen vaurioitumisen - välttämällä mahdollisimman paljon rakennejärjestelmiä, jotka voivat sortua varoittamatta - sitomalla rakenneosat toisiinsa Vertaa: Kuormitus E < = R Kestävyys Suunnittelu onnettomuuksien välttämiseksi on tehtävä hankkeen alkuvaiheessa
EUROKOODIEN SUUNNITTELUPERIAATTEET EN 1990 kohta 2.1 Rakenteen tulee käyttäytyä onnettomuustilanteessa sitkeästi ja siten, että seurauksia tai niiden määrää voidaan rajata!
ENNAKOIMATON ONNETTOMUUSTILANNE - SORTUMA
Kuva: Toimistorakennuksen rakennustyömaa - välipohjasortuma
SIDEVOIMAMENETTELY / CC2 tai CC3 --- EN 1991-1-7 Sidevoimamenettely: Liitetään pilarit ja palkit toisiinsa siten, että ne kestävät tietyn tasoja/tai pystysuunnassa annetun vähimmäiskuorman, jolloin rakenteen kokonaisuus toimii. Kuvat: Toimistorakennus - rakennustyömää - välipohjasortuma 1 kuollut, 1 työkyvytön.
VAIHTOEHTOISET KUORMANSIIRTOREITIT Teräsrunkoisen teoll.hallin tarina, jännev. > 40-50 m
HALLIN ULKOSEINÄ - KEHÄT SAMANLAISIA Lunta alueella rajallisesti --- Lumen määrä katolla =< 0,5 m (= alle 100 kg/m2)
HALLIN ROMAHDUS ENNAKOIMATON UHKATILANNE?
Miten on mahdollista, ettei halli ehtinyt sortua?
TARINAAN LIITTYVIÄ RAKENTEELLISIA YKSITYISKOHTIA: Virheiden kasautuminen: - Kehien erilainen rasitustila - Paarteen pinnan osan irtileikkautuminen ja uuman lommahdus
VAIHTOEHTOINEN KUORMANSIIRTOREITTI: Katon puuorsien jatkuvuus pelasti!
SEURAAMUSLUOKAT JA TOIMENPITEET EN 1990 kohta B3.1 Huomaa sivulauseet koskien seuraamuksia! Jos varastossa on joidenkin vakio työpiste => CC2 Olennaisen tärkeät julkiset rakennukset => CC3 (?)
SEURAAMUSLUOKAT JA TOIMENPITEET Hallit harvoin CC3:ssa, mutta myymälä- ja esitystilat! => CC2 ja CC3: Suunnittelijalta edellytetään aina rakennesuunnitelmien laadunvarmistusta.
ONNETTOMUUSTILANTEET EUROKOODEISSA EN 1991-1-7 Ennakoimattomat onnettom.tilanteet
Lainaus asetusluonnoksesta (Viite: EN 1991-1-7): 3 Mitoitustilanteet Rakennesuunnittelijan on suunniteltava rakenne tunnistetuille onnettomuuskuormille siten, että mahdollisesti syntyvä vaurio ei aiheuta koko rakennuksen tai sen merkittävän osan sortumista. < - - - > Tunnetut onnettomuuskuormat! Rakenteella on oltava riittävä vaurionsietokyky, jotta rakennus ei sorru erityyppisten määrittelemättömien onnettomuuskuormien vaikutuksesta. Mahdollisessa onnettomuustilanteessa rakenteen on säilytettävä toimintakyky vähintään sen ajan, joka tarvitaan ihmisten poistumiseen ja pelastamiseen rakennuksesta ja sen välittömästä läheisyydestä. Pitempikestoista toimivuutta voidaan edellyttää rakennuksilta, joissa käsitellään vaarallisia aineita, turvataan oleellisen tärkeitä palveluja tai joita käytetään kansallisen turvallisuuden ylläpitämiseen.
MITEN VOIDAAN TUNNISTAA KRIITTISIÄ RAKENNEOSIA? EUROKOODIEN LISÄEHTOJA / VAATIMUKSIA Hallimaiset rakennukset
EUROKOODIEN LISÄEHTOJA / VAATIMUKSIA Monikerrosrakennukset ja muut vastaavat - keski- ja reunapilarien kriittisyys Sortumapinta-ala saa olla enintään: - 15 % kerrosalasta tai - 100 m2 Vrt. 12 * 18 = 216 m 2 Kaikki säännöllisen pilariruudukon pilarit eivät voi olla kriittisiä. => Sidevoimamenettely ok
EUROKOODIEN LISÄEHTOJA / VAATIMUKSIA SIDEVOIMAMENETTELY CC2: CC3: Lisäksi pystysidonta!
EUROKOODIEN LISÄEHTOJA / VAATIMUKSIA VAIHTOEHTOINEN KUORMANSIIRTOREITTI - CC2 / CC3 Varmistetaan, että kun rakennuksesta ajatellaan poistetuksi mikä tahansa tukipilari, pilaria tukeva palkki tai EN 1991-1-7 kohdan A.7 määrittelyn mukainen kantavan seinän lohko (yksi kerrallaan kussakin rakennuksen kerroksessa), rakennus pysyy vakaana eikä mikään paikallinen vaurioituminen ylitä tiettyä rajaa. Kun tällaisesta ajatellusta pilareiden tai seinälohkojen poistamisesta seuraisi hyväksyttävän tai muulla tavoin määritellyn rajan ylittävä vaurio, niin tällaiset rakenneosat suunnitellaan "avainasemassa olevina rakenneosina. Kun kantavat seinät muodostavat rakennuksen rungon, niin yhden seinälohkon ajateltu poistaminen kerrallaan on todennäköisesti käyttökelpoisin soveltuva toimintaperiaate. Pilarilaatta-rakennuksissa tilanteen tarkistus poistamalla yksittäinen pilarin osa voi epäsäännöllisissä rungoissa olla mahdotonta.
SEURAAMUSLUOKKA CC2 JA TOIMENPITEET EN 1991-1-7 Ja/tai Vaihtoehtoiset menettelyt
AVAINASEMASSA OLEVA RAKENNEOSA 1.5.10 kantava rakenneosa, josta koko muun rakenteen stabiilius riippuu EN 1991-1-7 Kohta A.8 Kohdan 3.3(1)P mukaisesti talonrakenteiden "avainasemassa oleva rakenneosa", johon viitataan kohdassa A.4(1)c, suunnitellaan kantamaan onnettomuusmitoituskuorma A d, joka vaikuttaa rakenneosaan joko vaaka- tai pystysuunnassa (yhdessä suunnassa kerrallaan) ja siihen mahdollisesti kiinnitettyihin komponentteihin. Tällaista onnettomuusmitoituskuormaa käytetään standardin EN 1990 kaavan (6.11b) mukaisesti, ja se voi olla pistekuorma tai jakautunut kuorma. HUOM. Talonrakenteita koskevan kuorman A d suositusarvo on 34 kn/m 2. Suomen nyk. kansallinen liite (NA) Kuormaksi A d on määritelty 50 kn vaakakuorma pilarin puolivälissä (1,5 m 2?) tai vastaava jakautunut vaakavoima elementin pintaan. Uusi asetusluonnos: Standardin kohdan 3.3(2) huomautuksen 1 mukainen avainasemassa olevaan rakennusosaan vaikuttava onnettomuuskuorma Ad on määritettävä riskinarvioinnin perusteella ja perustelut käytettävälle arvolle on sisällytettävä suunnitteluasiakirjoihin ja kirjattava. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää standardin suositusarvoa.
Teknisiä esimerkkejä tullaan julkaisemaan: Ohje RIL 201-4 Jatkuvan sortuman estäminen Pilarit Palkit Jatkuvan sortuman estämiseksi: Palikkataloista osin jatkuviin rakenteisiin luokissa CC2 ja CC3
RAKENTEEN SITKEÄ TOIMINTA KUN VAURIOKÄYTTÄYTYMNEN ON ENNAKOITAVISSA vrt. EN 1990 suunnittelun periaatesäännöt MEKANISMI =
MATERIAALIEN ROOLI JA POIKKILEIKKAUKSIEN OMINAISUUDET - SITKEYS - luokissa 1 ja 2 poikkileikkaukseen voi muodostua plastinen nivel - luokissa 3 ja 4 poikkileikkaus murtuu tai lommahtaa tms. SAMAT KÄYTTÄYTYMISTYYPIT LÖYTYVÄT LIITOKSISTA SITKEÄ liitos venyy ja paukkuu, mutta ei menetä siihen kertynyttä kuormaa!
ERÄS SUOMEEN RAKENNETTU CC2-TERÄSRUNKOHALLI Hallin 40x120m rakennesuunnitelmat laadittu Unkarissa! Lähes kaikkien liitosten sitkeysmitoitus tehty tietokoneohjelmilla!