Teräsrakenteisen konehallin palomitoitus : eurokoodin mukaisesti

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli perehtyä teräsrunkoisen konehallin palomitoitukseen. Työssä keskityttiin erityisesti pilarin ja ristikon alapaarteen palomitoitukseen, ja selvitettiin laskennallisesti paras palosuojausmenetelmä sekä rakenteellisesti toimivin ratkaisu palosuojaukseen. Menetelmiä vertailtiin keskenään, ja niistä valittiin kohteeseen parhaiten soveltuva vaihtoehto. Teollisuushallien teräsrakenteet menettävät nopeasti kantavuutensa tulipalossa ilman tehokasta palosuojausta. Tämän vuoksi työssä keskityttiin laskennallisiin analyyseihin ja teräsrakenteiden mekaanisiin ominaisuuksiin lämpötilan noustessa. Tavoitteena oli mitoittaa konehallin pilari ja ristikon alapaarre sekä määrittää niille soveltuva palosuojaus R30-palonkestoajalle. Työ perustui laskennallisiin malleihin Robot Structural Analysis- ja Tekla Structures-ohjelmistoilla sekä laskelmiin Excelissä ja MathCADissa. Aineistona hyödynnettiin Eurocode-standardeja sekä laaja-alaisesti palomitoitukseen liittyvää kirjallisuutta. Analyyseissä tarkasteltiin lämpötila-aikakäyriä, materiaalien ominaisuuksien muutoksia ja mitoituskestävyyttä eri palosuojausmenetelmillä. Laskelmat osoittivat, että suojaamaton teräs ei täyttänyt R30-vaatimuksia, kun taas kipsilevykotelointi ja palosuojamaalaus tarjosivat riittävät käyttöasteet eri mitoitustapauksille. Palosuojattujen rakenteiden erot jäivät vähäisiksi, joten molemmat osoittautuivat käyttökelpoisiksi ratkaisuiksi. Työ osoittaa, että laskennallisesti paras käyttöaste ei välttämättä merkitse rakenteellisesti tai taloudellisesti parasta ratkaisua. Palosuojauksen valintaan vaikuttavat myös asennettavuus, huollettavuus ja kustannukset, minkä vuoksi suunnittelussa on tärkeää arvioida eri vaihtoehdot kokonaisuutena.