Jatkuvan sortuman estäminen sidejärjestelmällä: Monikerroksisissa asuin- ja toimistorakennuksissa

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Ramboll Finland Oy:n toimeksiannosta. Opinnäytetyön tavoitteena oli tehdä selkeät ohjeet sidejärjestelmien mitoittamiseen onnettomuustilanteessa. Työn perustana on käytetty standardia EN 1991-1-7 ja sen kansallista liitettä sekä Ympäristöministeriön määräystä 10/16.

Opinnäytetyö koostuu teoriaosuudesta ja laskentaosuudesta. Teoriaosuus perustuu kirjallisuustutkimuksiin ja käsittelee, mikä on paikallinen vaurio ja miten se kehittyy jatkuvaksi sortumaksi sekä erilaisia ​​tapoja rajoittaa ja estää jatkuvaa sortumaa lisäämällä vaurionsietokykyä. Miten vaurionsietokykyä lisätään, riippuu rakennuksen tyypistä ja mihin seuraamusluokkaan rakennus kuuluu onnettomuustilanteessa.

Opinnäytetyön pääfokuksena vaurionsietokyvyn lisäämiseksi on sidejärjestelmän käyttö sekä mistä sidejärjestelmä koostuu ja eri osien tarkoitus. Myös muita menetelmiä vaurionsietokyvyn lisäämiseksi käsitellään.

Laskentaosiossa käsitellään vaurionsietokyvyn lisäämistä sidejärjestelmällä esimerkkikohteen avulla. Sidevoimat laskettiin seuraamusluokille CC2b ja CC3a, minkä jälkeen suoritettiin sidejärjestelmän mitoitus. Lopuksi verrattiin sidevoimia eri seuraamusluokissa.

Työn tulos on ohje sidejärjestelmän suunnitteluun sekä laskentaesimerkki, jonka avulla ohje on konkreettisempi.

Examensarbetet är gjord på uppdrag av Ramboll Finland Oy. Arbetets syfte var att göra en grund för en tydlig anvisning för planering av förbandssystem i olycksfallstillstånd. Som grund för arbetet har använts standarden EN 1991-1-7 och dess nationella bilaga samt Miljöministeriets förordning 10/16.

Examensarbetet består av en teoridel och en beräkningsdel. Teoridelen baserar sig på litteraturstudier och behandlar vad lokal skada är och hur det utvecklas till fortskridande ras samt olika sätt att begränsa och förebygga fortskridande ras med hjälp av ökad robusthet. Hur robustheten ökas beror på vilken typ av byggnad det gäller och därmed även vilken konsekvensklass byggnaden tillhör i olycksfallstillstånd.

Huvudfokuset i examensarbetet för förhindrande av fortskridande ras ligger på förbandssystem, vilka delar som ingår i den och deras funktion för förhindrande av ras. Även andra metoder för ökning av robusthet diskuteras.

I beräkningsdelen behandlas robusthetens ökning genom förbandssystem med hjälp av ett exempelobjekt. Beräkningarna för förbandskrafterna gjordes för konsekvensklasserna CC2b och CC3a, varefter dimensionering av förbandssystem genomfördes. Till sist gjordes en jämförelse av förbandskrafterna i de olika konsekvensklasserna.

Resultatet av arbetet är en anvisning för planering av förbandsystem samt beräkningsexempel för att göra anvisningen mera konkret.

The bachelor´s thesis was commissioned by Ramboll Finland Oy. The purpose of the thesis was to make clear instructions for designing tie systems under hazard events. The basis for the work is the standard EN 1991-1-7 and its national annex, as well as regulation 10/16 of the Ministry of the Environment.

The thesis consists of a theory part and a calculation part. The theory part is based on literature studies and discusses what local damage is and how it develops into progressive collapse and different ways to limit and prevent progressive collapse by increasing robustness. How the robustness is increased depends on the type of building and also which consequence class the building belongs to under hazard event.

The main focus of the thesis is the prevention of progressive collapse with a tie-system, what parts are included in a tie-system, and their function for preventing progressive collapse. Other methods for increasing robustness are also discussed.

In the calculation part, the increase of robustness through tie systems is treated with the help of an example object. The calculations for the tie forces were made for consequence classes CC2b and CC3a, after which dimensioning of tie systems was carried out. Finally, a comparison was made of the tie forces in the different consequence classes.

The result of the thesis is a guideline for designing tie systems and a calculation example to make the guideline more substantial.