Jäykisteenä toimivan kantavan poimulevyn ruuvien palomitoitussimulaatio

Abstract

Opinnäytetyössä tutkin kantavan muotolevyn kiinnikkeiden mitoitusta palotilan-teelle. Rakenteen on säilytettävä palovaatimusluokan R15 vaatima jäykistävä omi-naisuus 15 minuuttia. Ongelmana on palomitoitusstandardien tuoma kimmomo-duulin pienennyskerroin, joka kestävyyslaskennoissa johtaa kiinnikkeiden massii-viseen määrään. Tämä ongelma lisää asennusaikaa ja materiaalikustannuksia. Jotta todellinen kiinnikemäärä voidaan todeta, ongelmaa lähdettiin ratkomaan mallintamalla tilanne Comsol Multiphysics -simulaattorilla. Mallintamalla ra-kenne palotilanteineen saadaan selville lämmönkehitys rakenteessa ja ruuveissa vaikuttavat todelliset voimat ajan funktiona. Taustamateriaalina käytän Jyri Outi-sen Aaltoyliopistossa luomaa aikaisempaa tutkimusmateriaalia vastaavalle tilan-teelle. Saaduista tuloksista voidaan päätellä, että liitos todellakin tarvitsee kyseisen mää-rän kiinnikkeitä, jotta sen ominaisuus jäykistävänä rakenteena säilyy vaaditun ajan. Liitoksessa lämmönkehitystä voidaan hidastaa asentamalla tulipalossa altis-tuville pinnoille palonsuojamateriaali.

In this thesis project the fire design method for screws of a load-bearing sheet structure was researched. The structure has to maintain its feature as a bracer for 15 minutes in accordance with the fire class requirement R15. The main problem of this subject is the required reduction factor of the fire designing standards, which leads to a large number of installation screws on the support. This problem will increase the installation time and the cost of material.In order to discover the real amount of screws on the support, a situation was modelled with the Comsol Multiphysics simulator. By simulating a fire situation in the structure the production of heat and the realistic forces affecting the struc-ture and the screws could be determined in a function of time. As a background material research material by Jyri Outinen was used, made in Aalto-University for a similar situation. From gathered results it can be concluded that the connection indeed needs that many fasteners so its features as a bracing structure maintain for the required time. Generation of heat in the connection can be delayed with the installation of fire retardant material to the fire exposed surfaces.