Teknisten määräysten ja ohjeiden vaikutukset liikerakennusten päärakennusmateriaalin valintaan
Toijonen, Jari (2013)
2013
Rakennustekniikan koulutusohjelma
Tuotantotalouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2013-11-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201311211464
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201311211464
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö käsittelee teknisten määräysten ja ohjeiden vaikutuksia rakennuksen kantavassa rungossa pääasiallisesti käytettyihin materiaaleihin. Päärakennusmateriaaleilla tässä tapauksessa tarkoitetaan betonia, terästä sekä liimapuuta. Näiden materiaalien yhdistelmiä sekä liittorakenteita ei tässä opinnäytetyössä ole tutkittu.
Työn lähtökohtana on ollut vertailla yksikerroksisia liikerakennuksia, jotka on toteutettu työhön valituilla materiaaleilla. Työn tarkoituksena on ollut tarkastella suunnittelua ohjaavia teknisiä määräyksiä sekä ohjeita ja selvittää minkälaisia vaikutuksia eri päärakennusmateriaaleille näistä aiheutuu. Lisäksi tavoitteena on ollut tuottaa opintomateriaalia alan suunnittelijoille sekä opiskelijoille.
Opinnäytetyön alkupuolella on tehty kirjallisuusselvitystä Suomessa käytetyistä suunnittelua ohjaavista teknisistä määräyksistä sekä ohjeista. Opinnäytteeseen valikoitiin tyypillinen hallimainen yksikerroksinen liikerakennus, joka suunniteltiin FMC Groupissa betoni-, teräs- sekä liimapuurakenteisena. Opinnäytteeseen kuului betonisen liikerakennuksen suunnitteleminen yleisesti hyväksytyin keinoin sekä näiden kolmen vaihtoehdon laskelmien tulosten vertailu.
Rakennuksen hyötykorkeuden kasvaessa, alkavat teräksisen sekä liimapuisen rakennuksen ominaisuudet heikentyä betoniin verrattuna. Tärkeimpänä tekijänä tähän on paloluokan vaihtuminen luokasta P2 luokkaan P1. Toiseksi kasvavat jäykistysreaktiot edellyttävät yhä useamman pilarivälin jäykistämistä, jolloin muuntojoustavuus liimapuulla ja teräksellä kärsii. Liimapuulla ongelmaksi muodostuu lisäksi pilarien poikkileikkaussuureiden kasvaminen jo rakennuksen toiminnallisuutta haittaaviin mittoihin.
Rakennuksen toiminnallisuuden kannalta teräs on opinnäytteen tapauksissa ehdottomasti paras. Valttikortteina teräksellä on kattoristikoiden mahdollistama vapaa talotekniikan sijoittelu sekä sirot pilarit rakennuksen hyötykorkeudesta riippumatta.
Liimapuun etuna on alhainen lämmönjohtavuus, jolloin kylmäsiltojen sekä kondenssiongelmien vaarat pienenevät oleellisesti.
Kokonaisvarmuuden osalta laskelmilla on osoitettu satunnaisten ylikuormitusten vaikutusten olevan suurempia kevyille rakennusmateriaaleille. Betonille muodostuu tässä asiassa suuresta omasta painosta selvää etua.
Työn lähtökohtana on ollut vertailla yksikerroksisia liikerakennuksia, jotka on toteutettu työhön valituilla materiaaleilla. Työn tarkoituksena on ollut tarkastella suunnittelua ohjaavia teknisiä määräyksiä sekä ohjeita ja selvittää minkälaisia vaikutuksia eri päärakennusmateriaaleille näistä aiheutuu. Lisäksi tavoitteena on ollut tuottaa opintomateriaalia alan suunnittelijoille sekä opiskelijoille.
Opinnäytetyön alkupuolella on tehty kirjallisuusselvitystä Suomessa käytetyistä suunnittelua ohjaavista teknisistä määräyksistä sekä ohjeista. Opinnäytteeseen valikoitiin tyypillinen hallimainen yksikerroksinen liikerakennus, joka suunniteltiin FMC Groupissa betoni-, teräs- sekä liimapuurakenteisena. Opinnäytteeseen kuului betonisen liikerakennuksen suunnitteleminen yleisesti hyväksytyin keinoin sekä näiden kolmen vaihtoehdon laskelmien tulosten vertailu.
Rakennuksen hyötykorkeuden kasvaessa, alkavat teräksisen sekä liimapuisen rakennuksen ominaisuudet heikentyä betoniin verrattuna. Tärkeimpänä tekijänä tähän on paloluokan vaihtuminen luokasta P2 luokkaan P1. Toiseksi kasvavat jäykistysreaktiot edellyttävät yhä useamman pilarivälin jäykistämistä, jolloin muuntojoustavuus liimapuulla ja teräksellä kärsii. Liimapuulla ongelmaksi muodostuu lisäksi pilarien poikkileikkaussuureiden kasvaminen jo rakennuksen toiminnallisuutta haittaaviin mittoihin.
Rakennuksen toiminnallisuuden kannalta teräs on opinnäytteen tapauksissa ehdottomasti paras. Valttikortteina teräksellä on kattoristikoiden mahdollistama vapaa talotekniikan sijoittelu sekä sirot pilarit rakennuksen hyötykorkeudesta riippumatta.
Liimapuun etuna on alhainen lämmönjohtavuus, jolloin kylmäsiltojen sekä kondenssiongelmien vaarat pienenevät oleellisesti.
Kokonaisvarmuuden osalta laskelmilla on osoitettu satunnaisten ylikuormitusten vaikutusten olevan suurempia kevyille rakennusmateriaaleille. Betonille muodostuu tässä asiassa suuresta omasta painosta selvää etua.