Teräsrakenteiden paloturvallisuussuunnittelun numeeriset analyysimenetelmät (FE-SFS)Teräsrakenteiden paloturvallisuussuunnittelun numeeriset analyysimenetelmät (FE-SFS)

• Toteuttaja: HAMK
• Toteutusaika: 1.1.2019 — 30.6.2021
• Rahoittaja: Palosuojelurahasto
• Projektipäällikkö: Zhongcheng Ma

Taustaa

Merkittävien tulipalokatastrofien — esim. World Trade Centerin rakennusten  romahtaminen (2001), Windsorin tornin palo Madridissa (2005) ja First Interstate -pankin palo Los Angelesissa (1988) — maailmanlaajuinen uutisointi on entisestään lisännyt pohdintaa rakennusten kestävyydestä ja rakenteiden käyttäytymisestä tulipalon sattuessa.

Viime vuosina rakenteellisen palosuunnittelun painopiste on siirtynyt pelkästä luokitusperustaisesta mitoituksesta toiminnalliseen palomitoitukseen. Avain rakenteiden toiminnalliseen palomitoitukseen on elementtimenetelmäanalyysin (FEA) hyödyntäminen. Analyysillä voidaan simuloida tulipalon vaikutusta rakenteisiin. Esimerkiksi erään jalkapallokäyttöön tarkoitetun harjoitushallin suunnittelussa toiminnallisella palomitoituksella voitiin palosuojauksen kustannuksia alentaa jopa 80% (50 tuhannesta eurosta 10 tuhanteen euroon) ja Tampereen sairaalan sisäpihan teräsrakenteissa palosuojausta ei toiminnallisen palomitoituksen mukaan tarvittu lainkaan. Molemmissa tapauksissa rakennusten omistajien kustannussäästöt olivat merkittävät.

Viime vuosikymmeninä ymmärrys teräsrakenteiden käyttäytymisestä tulipalossa on lisääntynyt merkittävästi simulaatio-ohjelmistojen kehittymisen myötä. Soveltuvia analyysimenetelmiä on edelleen kehitettävä, benchmarkattava ja validoitava. Siksi palotestausaineiston dataa on saatava rakenteellisen paloanalyysin käyttöön.

Tavoitteet

Hankkeessa kehitetään tarkoituksenmukaisia, yleisesti käytettyjä kaupallisia palosuunnitteluohjelmistoja hyödyntäviä analyysimenetelmiä, jaetaan tietoa suomalaisille suunnittelutoimistoille ja tutkijoille sekä tuotetaan tieteellisiä tutkimusjulkaisuja.