Olemassa olevien teräsbetonirakenteiden palonkestävyyden osoittaminen asuinkerrostalon lisärakentamishankkeessa
Lehtinen, Miska (2022)
Lehtinen, Miska
2022
Rakennustekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Civil Engineering
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2022-06-28
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202206285856
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202206285856
Tiivistelmä
Suomen isoimpien kaupunkien keskustoissa on rajoitetusti tilaa rakentaa. Yksi vaihtoehto lisätilan saavuttamiseksi on rakentaa korkeampia rakennuksia. Korkeampia rakennuksia voidaan rakentaa purkamalla nykyinen rakennus ja rakentamalla tilalle korkeampi. Toinen vaihtoehto on korottaa nykyistä rakennusta hyödyntämällä rakennuksen olemassa olevaa runkoa.
Maankäyttö- ja rakennuslain sekä ympäristöministeriön asetusten soveltaminen on tulkinnanvaraista lisäkerroshankkeissa, joissa tehdään osittain uudis- ja osittain korjausrakentamista. Asetuksissa on mahdotonta huomioida täsmällisesti rakennusprojektien laajaa kirjoa, varsinkaan korjaustoimenpiteisiin liittyen, joten tulkinnanvaraa jää aina. Korjausrakentamisessa onkin asetusten tulkitsemisessa huomioitava turvallisuuden lisäksi tarkoituksenmukaisuus ja kustannukset.
Tässä diplomityössä tutkitaan menetelmää, jolla voidaan osoittaa, että korotettavan betonirunkoisen asuinkerrostalon olemassa olevat kantavat rakenteet täyttävät niille asetetut palonkestävyysvaatimukset riittävällä varmuudella. Palonkestävyysvaatimus perustuu muun muassa rakennuksen rungon materiaaleihin, rakennuksen korkeuteen ja rakennusosan käyttötarkoitukseen. Kantavien rakenteiden rakennusajankohdan mukaiset palonkestävyysvaatimukset saattavat tiukentua lisäkerrosten myötä.
Palonkestävyysvaatimusten täyttymisen osoittamiseksi rakennesuunnittelijalla on oltava riittävät lähtötiedot olemassa olevista rakenteista. Alkuperäisten suunnitelmien mukaiset rakenteet ja niiden kunto on todennettava kuntotutkimuksilla. Rakennesuunnittelijan tulee tietää uusien kerrosten rakenteet ja niiden aiheuttama lisäkuormitus nykyiselle rungolle. Lisäksi suunnittelussa on huomioitava asuinkerrostalon erityispiirteet, kuten huoneistojen asuinkäyttö korotusrakentamisen ajan.
Tässä diplomityössä pyritään osoittamaan rakennusosan palonkestovaatimuksen täyttyminen seuraavasti: 1. Taulukkomitoitus, 2. Eurokoodin mukainen yksinkertaistettu laskentamenetelmä, 3. Oletettuun palonkehitykseen perustuva menetelmä. Järjestys on valikoitunut kyseisellä metodilla rakennusosan ominaisuuksiin perehtymiseen rakennesuunnittelijalta vaadittavan ajan perusteella. Seuraavassa metodissa syvennytään aina edellistä tarkemmin kohteen rakenteisiin sekä vallitseviin olosuhteisiin, joten tulokset ovat lähempänä todellista tilannetta.
Jos palonkestovaatimus ei täyty, rakennesuunnittelija voi tutkia rakennusosan palonkestoajan kasvattamista. Vaihtoehtoja on lukuisia, mutta niiden hyödyntämisessa on huomioitava kustannukset ja tarkoituksenmukaisuus.
Maankäyttö- ja rakennuslain sekä ympäristöministeriön asetusten soveltaminen on tulkinnanvaraista lisäkerroshankkeissa, joissa tehdään osittain uudis- ja osittain korjausrakentamista. Asetuksissa on mahdotonta huomioida täsmällisesti rakennusprojektien laajaa kirjoa, varsinkaan korjaustoimenpiteisiin liittyen, joten tulkinnanvaraa jää aina. Korjausrakentamisessa onkin asetusten tulkitsemisessa huomioitava turvallisuuden lisäksi tarkoituksenmukaisuus ja kustannukset.
Tässä diplomityössä tutkitaan menetelmää, jolla voidaan osoittaa, että korotettavan betonirunkoisen asuinkerrostalon olemassa olevat kantavat rakenteet täyttävät niille asetetut palonkestävyysvaatimukset riittävällä varmuudella. Palonkestävyysvaatimus perustuu muun muassa rakennuksen rungon materiaaleihin, rakennuksen korkeuteen ja rakennusosan käyttötarkoitukseen. Kantavien rakenteiden rakennusajankohdan mukaiset palonkestävyysvaatimukset saattavat tiukentua lisäkerrosten myötä.
Palonkestävyysvaatimusten täyttymisen osoittamiseksi rakennesuunnittelijalla on oltava riittävät lähtötiedot olemassa olevista rakenteista. Alkuperäisten suunnitelmien mukaiset rakenteet ja niiden kunto on todennettava kuntotutkimuksilla. Rakennesuunnittelijan tulee tietää uusien kerrosten rakenteet ja niiden aiheuttama lisäkuormitus nykyiselle rungolle. Lisäksi suunnittelussa on huomioitava asuinkerrostalon erityispiirteet, kuten huoneistojen asuinkäyttö korotusrakentamisen ajan.
Tässä diplomityössä pyritään osoittamaan rakennusosan palonkestovaatimuksen täyttyminen seuraavasti: 1. Taulukkomitoitus, 2. Eurokoodin mukainen yksinkertaistettu laskentamenetelmä, 3. Oletettuun palonkehitykseen perustuva menetelmä. Järjestys on valikoitunut kyseisellä metodilla rakennusosan ominaisuuksiin perehtymiseen rakennesuunnittelijalta vaadittavan ajan perusteella. Seuraavassa metodissa syvennytään aina edellistä tarkemmin kohteen rakenteisiin sekä vallitseviin olosuhteisiin, joten tulokset ovat lähempänä todellista tilannetta.
Jos palonkestovaatimus ei täyty, rakennesuunnittelija voi tutkia rakennusosan palonkestoajan kasvattamista. Vaihtoehtoja on lukuisia, mutta niiden hyödyntämisessa on huomioitava kustannukset ja tarkoituksenmukaisuus.