Korkealujuusterästen käyttö puristetussa rakenteessa

Abstract

Työn tarkoituksena oli selvittää, saadaanko korkealujuusteräksen käytöllä riittävää materiaalisäästöä kantavissa rakenteissa verrattuna yleisesti käytettyyn S355-teräkseen. Kiristyneessä markkinatilanteessa taloudellisia säästöjä haetaan pääasiassa materiaalimäärien vähentämisessä. Työ tehtiin Ramboll Finland Oy:n toimeksiannosta Oulun toimipisteessä. Vertailukohteeksi otettiin Puolaan rakennetun kattilarakennuksen kattilaa kannattavat pilarit. Kattilarakennuksen rungossa saadut materiaalisäästöt voivat olla taloudellisesti hyvin merkittävät. Vertailukohteen päärakennesuunnitelija on Ramboll Finland Oy ja runko on suunniteltu käyttäen S355-terästä. Vertailulaskelmissa käytettiin kyseisen kohteen laskentamallia ja siinä käytettyjä mitoitusperusteita, jotta saataisiin mahdollisimman tarkka näkemys materiaalimäärien muutoksesta. Vertailu tehtiin teräslajien S355 ja S480 välillä, mutta laskentaan otettiin myös teräslaji S420. Tällä tavoin nähdään kuinka materiaalimäärä muuttuu teräksen lujuuden kasvaessa asteittain. Lopputyön laajuutta rajoitettiin ottamalla mukaan laskentaan pelkästään kattilapilarit sekä asettamalla ainoastaan teräksen lujuus ja levypaksuudet muuttuviksi arvoiksi. Laskelmien perusteella korkealujuusterästä S480 käyttämällä saadaan noin 10 %:n säästö materiaalimäärässä verrattuna teräslajiin S355. Suurin säästö saadaan ensimmäisen asennusjakson pilareista, mutta ylemmissä asennusjaksoissa poikkileikkausten hoikkuus aiheuttaa jopa suurem-pia materiaalimääriä lujemmilla teräksillä. Tämän vuoksi korkealujuusteräksen käyttö koko rungossa ei ole kannattavaa, mutta käyttämällä lujaa terästä ensimmäisissä asennusjaksoissa ja laskemalla lujuutta ylempiin asennusjaksoihin mentäessä, voidaan materiaalia säästää jopa 20 %. On kuitenkin huomitoitava, että materiaalisäästöihin voidaan päästä myös toisenlaisilla toimenpiteillä, kuten pilarijaon muutoksella.