Säkerställande av konstruktionens hållfasthet vid olycksfallssituationer: pelar - balkkonstruktion huvudsakligen i betong

Abstract

Som beställare för examensarbetet är NQE Rakennetekniikka Oy. Arbetet behandlar hur man säkerställer en konstruktions hållfasthet vid en olycksfallssituation och begränsas till betong- och samverkanskonstruktioner samt till ett pelar – balksystem. Som en del av detta examensarbete har jag utformat räkneblad för NQE Rakennetekniikka Oy.

Arbetet består av tre delar: en teoretisk, en praktisk och en beräkningsdel. Den teoretiska delen baserar sig på litteraturstudier som behandlar fortskridande ras av konstruktioner, historiken kring denna, vilka bestämmelser som används, hur man väljer konsekvensklass samt hur man säkerställer konstruktionens hållfasthet vid olycksfallssituationer. Den praktiska delen av arbetet görs modelldetaljer för de vanligaste fallen i en pelar - balkkontruktion och som verktyg används AutoCad. Beräkningsdelen utgörs av uträkningar i Excel. Den teoretiska delen ger en inblick i vad planering av hållfasthet vid olycksfallssituationer innebär och varför det måste beaktas vid planeringen.

Modelldetaljerna som jag använt mig av är både från företagets tidigare projekt och från sidan Elementtisuunnittelu.fi. Detaljerna som jag laddat upp från Elementtisuunnittelu.fi kommer att ritas om så att utseendet på detaljerna följer företagets interna anvisningar.

För att göra räknebladen har jag följt eurokoder, bestämmelser och normer. Som grund för räknebladen har jag fått använda NQE:s befintliga Excel-filer. Räkneexemplen är från Jatkuvan sortuman estämisen ohjekortti och sajten Elementtisuunnittelu.fi och baserar sig på standarden SFS-EN 1991-1-7 och dess nationella bilaga.

Räknebladen och modelldetaljerna ska fungera som botten för planerare i företaget. Räknebladen ska förenkla och likrikta planerarnas arbete inom företaget. Modelldetaljerna anger för vilken typ av lösning räknebladet fungerar samt fungerar som informationskälla för liknade projekt.

Työn tilaajana toimii NQE Rakennetekniikka Oy. Työssä käsitellään, miten rakenteen lujuus varmistetaan onnettomuustilanteessa, ja rajautuu betoni- ja liittorakenteisiin sekä pilaripalkkijärjestelmään. Osana tätä opinnäytetyötä olen laatinut laskentataulukoita NQE Rakennetekniikka Oy:lle.

Työ koostuu kolmesta osasta: teoreettisesta osasta, käytännön osasta ja laskentaosasta. Teoreettinen osa perustuu kirjallisuuskatsaukseen, joka käsittelee jatkuvaa sortumaa, jatkuvan sortuman historiaa, käytettäviä säädöksiä, miten seurausluokka valitaan sekä kuinka varmistetaan rakenteen kestävyys onnettomuustilanteissa. Käytännön osassa tehdään mallirakenteita tavallisimmista tapauksista ja työkaluna käytetään AutoCADia. Laskentaosassa tehdään laskentataulukot Excelissä.

Teoreettisen osan tarkoituksena on antaa lukijalle käsitys siitä, mitä kestävyyssuunnittelussa onnettomuustilanteissa tarkoittaa ja miksi sen huomioon ottaminen on tärkeää suunnittelussa.

Mallirakenteet, joita aion käyttää, tulevat sekä yrityksen aiemmista projekteista että Elementtisuunnittelu.fi-sivustolta. Elementtisuunnittelu.fi-sivustolta ladatut mallidetaljit piirretään uudelleen, jotta niiden ulkonäkö noudattaa yrityksen sisäisiä ohjeita.

Laskentataulukoiden laatimista varten olen tutkinut eurokoodeja, säädöksiä ja normeja. Laskentataulukoiden pohjana olen saanut käyttää NQE:n olemassa olevia Excel-tiedostoja. Laskentaesimerkit on otettu Elementtisuunnittelu.fi-sivustolta jatkuvan sortuman estämisen ohjekortti, joka perustuu standardiin SFS-EN 1991-1-7 ja sen kansalliseen liitteeseen.

Laskentataulukoiden ja mallirakenteiden on tarkoitus toimia pohjana yrityksen suunnittelijoille. Taulukoiden tarkoitus on yksinkertaistaa ja yhdenmukaistaa suunnittelijoiden työtä yrityksessä. Mallirakenteet puolestaan osoittavat millaisiin ratkaisuihin laskentataulukot soveltuvat ja toimivat kirjastona samankaltaisille projekteille.

The client for this thesis is NQE Rakennetekniikka Oy. The thesis addresses how to ensure the structural strength of a construction in an accidental situation and is limited to concrete and composite structures, as well to a column–beam structure. As part of this thesis, I developed calculation sheets for NQE Rakennetekniikka Oy.

The work consisted of three parts: a theoretical part, a practical part, and a calculation part. The theoretical part was based on literature studies that cover what progressive collapse is, the history of progressive collapse, the regulations used, how to choose the consequence class, and how to ensure the structural resistance in accident situations. In the practical part model details were drawn for common cases and AutoCAD was the tool I used for that. The calculation sheets were made in Excel.

The theoretical part was intended to give the reader an insight into what planning for structural resistance in accident situations entailed and why it must be considered in planning.

The model details I used came from the company's previous projects and from the site Elementtisuunnittelu.fi. The details I downloaded from Elementtisuunnittelu.fi were redrawn so that their appearance followed the company's internal guidelines.

To create the calculation sheets, I reviewed Eurocodes, regulations, and standards. For the calculation sheets I was allowed to use NQE's existing Excel files. The calculation examples were taken from the internet site Elementtisuunnittelu.fi (jatkuvan sortuman estämisen ohjekortti). The calculation examples are based on the standard SFS-EN 1991-1-7 and its national annex.

The calculation sheets and model details were intended to serve as a foundation for planners within the company. The calculation sheets should simplify and standardize the work of the planners within the company. The model details also indicated which type of solution the calculation sheet was intended for and served as a library for similar projects.