Teräsrakenteen palonsuojamaalauksen suunnittelu - kustannusten näkökulma

Samankaltaiset tiedostot
Korkealujuusteräkset putkiristikoissa

HENSOTHERM 4KS - Palosuojamaali

1 (7) Kohderyhmä: Kurssi soveltuu teräsrakenteiden parissa toimiville suunnittelijoille sekä soveltuvin osin tilaajille, tarkastajille ja valvojille.

SSAB:n putkituotteiden uutuudet rakentamisessa. Jussi Minkkinen SSAB Europe

SSAB:n uusilla tuotteilla ja palveluilla tehoa teräsrakentamiseen. Teräsrakennepäivä 2016 Jussi Minkkinen

Seinää vasten olevat liittopilarit tulipalossa

Kohderyhmä: Kurssi soveltuu teräsrakenteiden parissa toimiville suunnittelijoille sekä soveltuvin osin tilaajille, tarkastajille ja valvojille.

Kohderyhmä: Kurssi soveltuu teräsrakenteiden parissa toimiville suunnittelijoille sekä soveltuvin osin tilaajille, tarkastajille ja valvojille.

WQ-palkkijärjestelmä

Hitsatun I- ja kotelopalkin optimointi ja FE-mallinnus

Markku Heinisuo, Aku Pihlasvaara Metallirakentamisen tutkimuskeskus, Tampereen teknillinen yliopisto

Jyri Outinen, Ruukki Construction Oy Teräsrakentamisen T&K päivät

Palosuojatut liitokset. Puurakenteiden palosuojatut liitokset

LAPPEENRANNAN KAUPUNKI JÄÄHALLIN KATTORAKENTEET KATTORISTIKOIDEN VAHVISTUS INJEKTOIMALLA JA PILAREIDEN KORJAUS

TERÄSRAKENTAMISEN T&K - PÄIVÄT Hämeen ammattikorkeakoulu HAMK, Hämeenlinna

TERÄSRISTIKON SUUNNITTELU

Putkiristikon suunnittelu käyttäen teräslajeja S355 ja S420

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN. SFS-EN EUROKOODI 3: TERÄSRAKENTEIDEN SUUNNITTELU. Osa 1-1: Yleiset säännöt ja rakennuksia koskevat säännöt

CWQ-liittopalkkijärjestelmä

FERRIITTISET RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET.

Teräsrakenteiden toteutuksen standardien muutokset. Janne Tähtikunnas

Suunnittelutyökalu kustannusten ja päästöjen laskentaan

Teräsrakenteiden suunnittelu ja mitoitus standardin SFS-EN 1993 ja kansallisten liitteiden mukaan,

Palonkestävä NR yläpohja

NOPEA ASENNUS SÄÄDETTÄVÄ LIITOS. AKK kerrospilarikengässä yhdistyy kolme elementtipilarin raudoitustuotetta; kenkäliitos, pääteräs ja jatkospultti.

PUUKERROSTALO - KANTAVAT RAKENTEET. - Palomitoitus. Tero Lahtela

SEMKO OY PBOK-ONTELOLAATTAKANNAKE. Käyttö- ja suunnitteluohjeet Eurokoodien mukainen suunnittelu

Tehtävä 1. Lähtötiedot. Kylmämuovattu CHS 159 4, Kylmävalssattu nauha, Ruostumaton teräsnauha Tehtävän kuvaus

TOIMINNALLINEN PALOMITOITUS TERÄSRAKENTEIDEN SUUNNITTELUSSA

Teräsrakenteiden suunnittelu ja mitoitus standardin SFS-EN 1993 ja kansallisten liitteiden mukaan,

Korkealujuusteräksen käyttö raskaasti kuormitetuissa kotelopilareissa

MITOITUSTEHTÄVÄ: I Rakennemallin muodostaminen 1/16

TOIMINNALLINEN PALOTURVALLISUUSSUUNNITTELU

TERÄSPÄIVÄT Teräsrakentamisen T&K -päivät Teräsrakenteiden laboratorio Laboratory of Steel Structures

Muurattavat harkot. SUUNNITTELUOHJE 2016 Eurokoodi 6. (korvaa ohjeen)

Teollisuustason 3D tulostusta. Jyväskylä Toni Järvitalo

Finnwood 2.3 SR1 ( ) Copyright 2012 Metsäliitto Osuuskunta, Metsä Wood?

FIREBREAK palosuojamaali putkiprofiilien palosuojaukseen

TULIPALO ON ONGELMA CONTEGO ON RATKAISU LISTED

Vakiopaaluperustusten laskenta. DI Antti Laitakari

HalliPES 1.0 OSA 11: JÄYKISTYS

Teräsrakennesuunnittelijoiden pätevöittämiseen tähtäävä koulutus 2014

Fontefire WF Palosuojamaali. Tikkurila Oyj - Arto Nummela

Mitoitetaan MäkeläAlu Oy:n materiaalivaraston kaksiaukkoinen hyllypalkki.

Stalatube Oy. P u t k i k a n n a k k e e n m a s s o j e n v e r t a i l u. Laskentaraportti

Teräsrakenteiden palosuojaus

PROMATECT -200 Teräsrakenteiden palosuojaus

PALOMITOITUS - LEVYSUOJATTU RAKENNE - Tero Lahtela

KANTAVUUS- TAULUKOT W-70/900 W-115/750 W-155/560/840

LAHDEN ALUEEN KEHITTÄMISYHTIÖ. Suunnittelun merkitys tuotantokustannuksiin hitsauksessa

TRY TERÄSNORMIKORTTI N:o 13/2000 Teräksen materiaalimallit mitoitettaessa palosuojaamattomia teräsrakenteita

MIILUX KULUTUSTERÄSTUOTTEET JA PALVELUT. - Kovaa reunasta reunaan ja pinnasta pohjaan -

Hensotherm 4KS palosuojamaali putki- ja I-profiilien palosuojaukseen

Teräsrakenteiden palosuojaus

JOINTS FIRE COMPOUND PRO+ Palokipsimassa läpivienteihin

TIES592 Monitavoiteoptimointi ja teollisten prosessien hallinta. Yliassistentti Jussi Hakanen syksy 2010

NR-RISTIKKO - STABILITEETTITUENTA - Tero Lahtela

Optimoinnin sovellukset

AVARUUSRISTIKOIDEN PALOTEKNINEN MITOITUS

NR yläpohjan jäykistys Mitoitusohjelma

Saumattomat betonilattiat suunnittelu ja toteutus. Betonipäivät 2010 Casper Ålander

2 LUJUUSOPIN PERUSKÄSITTEET Suoran sauvan veto tai puristus Jännityksen ja venymän välinen yhteys 34

Vastaavan teräsrakennetyönjohtajan koulutus

BETONITUTKIMUSSEMINAARI 2018

TRY TERÄSNORMIKORTTI N:o 10/1999 [korvaa Teräsnormikortin N:o 7/1998]

Oheismateriaalin käyttö EI sallittua, mutta laskimen käyttö on sallittua Vastaukset tehtäväpaperiin, joka PALAUTETTAVA (vaikka vastaamattomana)!

Paloturvallinen puutalo RoadShow Palo-opas. Tero Lahtela

Teräsrakenteiden suunnittelu ja mitoitus standardin SFS-EN 1993 ja kansallisten liitteiden mukaan,

Betonin lujuus ja rakenteiden kantavuus. Betoniteollisuuden kesäkokous Hämeenlinna prof. Anssi Laaksonen

Puurakentaminen lisääntyy, riittääkö osaaminen? Työpaja Helsingissä. Ammatissa toimivien jatkokoulutustarve

Eurokoodien mukainen suunnittelu

Jussi Tapola Helsinki Palonsuojamaalaus

PROMATECT -200 Asennusohje

Selvitys sprinklerilaitteistojen luotettavuudesta

SSAB FrameCalc ja SSAB High Strength Structural Hollow Sections Handbook, tutkimustuloksista käytännön sovelluksiin

Oheismateriaalin käyttö EI sallittua, mutta laskimen käyttö on sallittua Vastaukset tehtäväpaperiin, joka PALAUTETTAVA (vaikka vastaamattomana)!

rakennustyömaalle Turvakaiteet Askelmat Kulkutiet Tavaransiirto ja varastointi

PUUKERROSTALO. - Stabiliteetti - - NR-ristikkoyläpohjan jäykistys. Tero Lahtela

TEKNINEN TIEDOTE SISÄLTÖ PALONKESTÄVÄ NR YLÄPOHJA

ESIMERKKI 3: Nurkkapilari

EUROKOODI 2010 SEMINAARI hen Help Desk. Antti Koponen Rakennusteollisuus RT

Esimerkkilaskelma. NR-ristikkoyläpohjan hiiltymämitoitus

EXCELLENCE IN INSULATION. Puurunkoseinien palonkestävyys. Puurunkoseinien palonkestävyys

Esimerkkilaskelma. NR-ristikkoyläpohjan hiiltymämitoitus

Eurokoodi 2010 Seminaari Teräsrakenteiden uudet julkaisut

PUHDAS, SUORA TAIVUTUS

Olennainen rakenneosa palossa

Suuren jännevälin NR yläpohja Puupäivä 2015

Lujat teräkset seminaari Lujien terästen hitsauksen tutkimus Steelpoliksessa

CLT-KOE-ELEMENTTIEN KUORMITUSKOKEET

VIEMÄRIPUTKIEN PALOTEKNINEN SUOJAUS

Copyright 2010 Metsäliitto Osuuskunta, Puutuoteteollisuus. Finnwood 2.3 ( ) Varasto, Ovipalkki 4 m. FarmiMalli Oy. Urpo Manninen 8.1.

Combi Coat S u o j a a. S ä i l y t t ä ä. K a u n i s t a a.

MITOITUSKÄYRÄT JA SUUNNITTELUOHJE (EN mukaan) Kevytorret Mallit Z ja C

Käsityökaluja muovivannehtimiseen

VESISET Plus + KÄÄNNETYN KATON KAIVO UUDISRAKENTAMISEEN

EC4, Liittorakenteet Palomitoitus, palkit, pilarit ja laatat

Muurattavat harkot. SUUNNITTELUOHJE Eurokoodi 6. (korvaa ohjeen)

Esimerkkilaskelma. Liimapuupalkin hiiltymämitoitus

Pienahitsien materiaalikerroin w

Transkriptio:

Teräsrakenteen palonsuojamaalauksen suunnittelu - kustannusten näkökulma Teemu Tiainen Tampereen teknillinen yliopisto, Metallirakentamisen tutkimuskeskus Mukana tutkimuksissa myös Kristo Mela, Timo Jokinen ja Markku Heinisuo

Taustaa 2

Taustaa Lämpötilan noustessa teräksen kimmokerroin ja myötölujuus alenevat => kantavuus alenee Riittävän kestoajan varmistamiseksi käytetään erilaisia suojaustapoja Toisinaan laskennallisin tarkasteluin voidaan osoittaa riittävä turvallisuustaso ilman suojauksia (toiminnallinen mitoitus) 3

Suojaustapoja Aktiivinen palosuojaus Automaattinen sammutuslaitteisto, vesisumutus Passiivinen palosuojaus Ylimitoitus Kotelointi Paisuva palosuojamaali Suojausmenetelmien yhdistelmä 4

Palosuojamaali Turpoaa lämpötilan vaikutuksesta (jopa 50- kertaiseksi) ja eristää rakennetta palolta. Maalikerrokset paksuja jo ennen paisumista 0,2-5,0 mm suhteellisen kallista. Tuotteita tarjolla paljon, myös erilaisiin sää-, lämpö- ja kosteusrasitusolosuhteisiin Pohja- ja pintamaalit tulee olla yhteensopivat 5

Palonsuojamaalauksen suunnittelu Ohjeissa annetaan maalipaksuudet yleensä kriittisen lämpötilan ja poikkileikkaustekijän (A/V) funktiona vaadituille palonkestoajoille Yleensä eri taulukot / ohjeet avoprofiileille ja putkille ja erilaisille altistustapauksille Mitoitustaulukot tuotekohtaisia 6

Palomaalauksen suunnittelu Poikkileikkaustekijän kasvaessa kalvo kasvaa, kriittisen lämpötilan kasvaessa kalvo ohenee 7

Palonsuojamaalauksen suunnittelu Perinteinen tapa Rinnakkainen tapa Suunnitelman parantamisen apuna voidaan käyttää myös optimointialgoritmeja 8

Kustannuslaskenta Kirjallisuudessa paljon eri lähestymistapoja tarjolla esim. määräpohjaisesti Eräs tuoreimmista piirrepohjainen lähestymistapa [Haapio, 2012], jolla saadaan hyvinkin tarkka arvio kustannuksista Tarkkaan arviointiin tarvitaan kuitenkin hyvin yksityiskohtaista tietoa työvaiheiden kestosta, laitteistosta, tilavaatimuksista jne. 9

Numeeriset esimerkit Tarkastellaan kahta esimerkkiä: - Yksittäinen sauva, karkea kustannuslaskenta - Kokonainen ristikko, yksityiskohtaisempi kustannuslaskenta 10

Esimerkki 1: puristettu sauva Tarkastellaan pyöreästä putkesta valmistettavaa sauvaa, pituus 4 m, kuorma 500 kn puristus, palotilanteen kuorma 200 kn, kestävyys lasketaan EN 1993-1-1 mukaisesti, tapaukset R30 ja R60 Sovelletaan mainittua kahta lähestymistapaa suunnitteluun sekä optimointia Kustannusoptimointiin tarvitaan kustannustietoa, arvioidaan rohkeasti: - teräs 2 /kg (sis. kaikki työstöt) - palonsuojamaali 30 /mm/m 2 11

Esimerkki 1: puristettu sauva Teräsmäärän minimoiva poikkileikkaus d = 182 mm, t = 3,9 mm Pyöreälle putkelle poikkileikkaustekijä A/V = 1/t = 255 => Kriittinen lämpötila T = 582 C Luetaan kalvon paksuus taulukosta vaatimuksille R30 ja R60 => R30: 0,73 mm R60: 1,93 mm Pilareille näin kustannukset: R30: 201 R60: 305 12

Esimerkki 1: puristettu sauva Lasketaan edelleen vaatien seinämälle vähintään 5 mm paksuus (TRY:n ohje 2017 suositus) sekä Rinnakkaisella lähestymistavalla optimoidaan suoraan kokonaiskustannusta Perinteinen Perint., min. 5 mm Rinnakkainen Vaatimus R30 R60 R30 R60 R30 R60 t [mm] 3,9 3,9 5,0 5,0 4,6 7,0 d [mm] 182 182 162 162 168 141 A [mm 2 ] 2194 2194 2460 2460 2370 2932 13

Kustannus [euro] Esimerkki 1: puristettu sauva 350 300 250 200 150 100 50 100 % 99 % 99 % 100 % 89 % 85 % 0 R30 R60 R30 R60 R30 R60 Perinteinen Perint., min. 5 mm Rinnakkainen 14

Esimerkki 2: kattoristikko Tarkastellaan kuvan hitsattua putkiristikkoa Yläpaarteella tasainen kuorma murtorajatilassa q = 23,5 kn/m palossa q palo = 0,4q = 9.4 kn/m 15

Esimerkki 2: kattoristikko Valmistuskustannus edellistä esimerkkiä tarkemmin (profiilien katkaisu, raepuhallus, hitsaus, pohja- ja pintamaalaus sekä palomaalaus) piirrepohjaisella menetelmällä Sauvojen ja liitosten vaaditaan täyttävän EN 1993-1-1 ja EN 1993-1-8 vaatimukset Edelleen sovelletaan kahta mainittua suunnittelulähestymistapaa ja optimointia 16

Esimerkki 2: kattoristikko 4500 100 % 4000 3500 3000 2500 100 % 97 % 88 % 100 % 98 % 2000 1500 1000 500 0 R30 R60 R30 R60 R30 R60 R30 R60 ETA TRY ETA TRY Perinteinen Paino [kg] Kustannus [euro] Kasvanut paino vrt. R30 Rinnakkainen 17

Esimerkki 2: kattoristikko Palonsuojamaalaus 20 % Maalaus 5 % Raepuhallus 1 % Sahaus 4 % Hitsaus 6 % PERINTEINEN R30 PERINTEINEN R60 Teräs 64 % Palonsuojamaalaus 22 % Maalaus 5 % Raepuhallus 1 % Sahaus 4 % Hitsaus 4 % RINNAKKAINEN R30 RINNAKKAINEN R60 Teräs 64 % Palonsuojamaalaus 51 % Teräs 39 % Palonsuojamaalaus 29 % Maalaus 3 % Hitsaus 4 % Sahaus 2 % Raepuhallus 1 % Maalaus 4 % Raepuhallus 0 % Sahaus 3 % Hitsaus 8 % Teräs 56 % 18

Esimerkki 2: kattoristikko Kirjallisuutta: *Jokinen, Mela, Tiainen, Heinisuo (2016), Optimization of Tubular Trusses Using Intumescent Coating in Fire, Rakenteiden mekaniikka 49(4), s. 160-170. *Haapio (2012), Feature-Based Costing Method for Skeletal Steel Structures based on the Process Approach, väitöskirja, TTY. 19

Loppuhuomioita Palonsuojamaalaus saattaa teräsrakenteessa edustaa jopa useita kymmeniä prosentteja valmistuskustannuksesta Yleensä paino-optimi kustannusoptimi, etenkin, kun rakenne suojataan palomaalilla Taloudellisen kokonaisratkaisun suunnittelu edellyttää palotilanteen huomioon ottamista samanaikaisesti muiden tarkastelujen kanssa (vaatimus > R60) Kustannusoptimointi edellyttää jonkin verran tietoa kustannuksista, tarvitaan vuoropuhelua suunnittelun ja tuotannon välillä 20