Rakennusten paloturvallisuudesta on tulossa yhä tärkeämpi asia. Nykyaikaiset rakennukset on suunniteltu niin, että tulipalon sattuessa sisällä olevat henkilöt voidaan evakuoida turvallisesti ennen kuin rakennus tai sen osa romahtaa. Tarvittava suojaustaso, jonka avulla rakenne säilyttää lujuutensa tarvittavan ajan, on yksi tärkeimmistä rakennuksen hintaan vaikuttavista tekijöistä.
Betonitäytteisistä teräsputkipilareista, teräspalkeista ja betonilaatoista koostuva toimistorakennusten runkoratkaisu on erityisen suosittu Pohjoismaissa. Jos arkkitehtuuri ei määrää rakennuksen muotoa, herää kysymys siitä, mikä ratkaisu olisi edullisin: pitkät palkit ja lyhyet laatat, lyhyet palkit ja pitkät laatat, pitkät jännevälit laatoissa ja palkeissa muutaman ison pilarin kanssa vai lyhyet jännevälit ja paljon pieniä pilareita.
Tällaisen rakenteen käyttäytymismekanismi eroaa suuresti normaalitilanteessa ja tulipalossa. Voimien jakautuminen riippuu kantavien elementtien jäykkyydestä, joka vaihtelee eri palotyypeissä.
”Rakenteella, jossa palkkien ja pilarien liitokset ovat tarpeeksi jäykkiä, saavutetaan noin 10 prosentin säästö. Jos huomioidaan pelkästään palkit ja pilarit, säästö voi olla jopa 20 prosenttia”, Bzdawka sanoo.
Väitöskirjassaan Bzdawka tutkii rakenteita, joiden monimutkaisuus vaihtelee. Optimointialgoritmin avulla hän tutkii ja etsii rakenteita, joilla saavutettiin alhaisimmat neliökustannukset. Runkojen rakenteellinen analyysi normaalitilanteessa ja tulipalossa suoritettiin uusimpien eurooppalaisten standardien ja Suomea koskevien liitteiden mukaan. Bzdawkan väitöskirja selittää saatuja tuloksia ja tarjoaa ohjeita tuleville suunnittelijoille.
Bzdawkan väitöskirja ”Optimization of Office Building Frame with Semi-Rigid Joints in Normal and Fire Conditions” tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston rakennetun ympäristön tiedekunnassa torstaina 26. huhtikuuta.
Bzdawka on kotoisin Puolan Poznanista ja työskentelee Tampereen teknillisen yliopiston metallirakentamisen tutkimuskeskuksessa (InnoSteel, Hämeenlinna).
Tätä artikkelia ei ole kommentoitu
0 vastausta artikkeliin “Väitöstutkimus optimoi edullisinta toimistorakennuksen runkoratkaisua”