Metallirakenteiden kestävyyden arvioimiseen tulipalossa uusi laskentamenetelmä
Rakenteiden paloturvallisuus on noussut viime aikoina yhä tärkeämmäksi aiheeksi. Palavassa rakennuksessa tai sen naapurustossa olevien ihmisten täytyy pystyä poistumaan rakennuksesta ennen kuin se tai sen osa romahtaa. Myös laivojen, junien ja muiden kulkuvälineiden rakenteet on suunniteltava siten, että ne kestävät tarpeeksi pitkään tulipalossa. Tekniikan lisensiaatti Mikko Salminen on tutkinut väitöskirjassaan leikkausrasitettua levyä palotilanteessa, jossa levyn lämpötilajakauma on epätasainen.
Rakenteiden paloturvallisuus on noussut viime aikoina yhä tärkeämmäksi aiheeksi. Palavassa rakennuksessa tai sen naapurustossa olevien ihmisten täytyy pystyä poistumaan rakennuksesta ennen kuin se tai sen osa romahtaa. Myös laivojen, junien ja muiden kulkuvälineiden rakenteet on suunniteltava siten, että ne kestävät tarpeeksi pitkään tulipalossa. Tekniikan lisensiaatti Mikko Salminen on tutkinut väitöskirjassaan leikkausrasitettua levyä palotilanteessa, jossa levyn lämpötilajakauma on epätasainen.
Rakennuksissa yleisesti käytettävien hattupalkkien uumat tulipalossa ovat yksi esimerkki tilanteesta, jossa leikkausrasitettu metallilevy voi altistua kuumalle, epätasaiselle lämpötilalle, jossa kuumimman ja kylmimmän lämpötilan ero voi olla jopa monia satoja asteita. Mikäli uuman lämpötila on tasainen, kirjallisuudesta löytyy kokeellisia tuloksia ja teorioita leikkauskestävyyden laskemiseksi. Epätasaisen lämpötilan vaikutusta ei sen sijaan ole tutkittu aiemmin.
”Nykyisten eurooppalaisten standardien laskentateoria perustuu siihen, että materiaaliominaisuuksia heikennetään levyn keskimääräisen lämpötilan perusteella. Tämä yksinkertaistus näyttää kuitenkin antavan epävarmalla puolella olevia tuloksia suurimmassa osassa tapauksista”, Salminen kertoo.
Väitöskirjassaan Salminen analysoi numeerisesti hiiliteräksestä, alumiinista ja ruostumattomasta teräksestä valmistettuja levyjä erilaisissa lämpötilajakautumissa, jotka on saatu polttokokeista tai simulaatioista. Työssä esitetään kaksi laskentamenetelmää, joilla metallilevyn leikkauskestävyys voidaan arvioida luotettavasti epätasaisessa lämpötilassa.
Salmisen rakennetekniikan alaan kuuluva väitöskirja Shear Resistance of Thin Metal Plate at Non-Uniform Elevated Temperatures (”Ohuen metallilevyn leikkauskestävyys kuumassa epätasaisessa lämpötilassa”) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) rakennetun ympäristön tiedekunnassa perjantaina 13. tammikuuta.
Salminen (31) on kotoisin Tampereelta ja työskentelee tutkijana Metallirakentamisen tutkimuskeskuksessa TTY:ssä.
Tätä artikkelia ei ole kommentoitu
0 vastausta artikkeliin “Metallirakenteiden kestävyyden arvioimiseen tulipalossa uusi laskentamenetelmä”