Olyckslaster och fortskridande ras

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Olyckslaster och fortskridande ras"

Thomas Ek
för 8 år sedan
Visningar:

1 Konstruktionsteknik- Byggsystem Olyckslaster och fortskridande ras Litteratur: Utdelad kopia av Boverkets handbok, Svängningar, deformationspåverkan och olyckslast

2 Raset vid Ronan Point i London 1968 Gasexplosion på 18e våningen orsakade s.k. fortskridande ras. 5 personer dog. Huset var byggt av prefabricerade betongelement som inte var tillräckligt ihopfogade

3 Efter Ronan Point har man utvecklat metodik för att bygga så att risken för liknande händelser skall vara liten. Detta har accentuerats på senare år efter alla terroristattentat som bl.a. drabbat byggnader. Det finns f.n. ett mycket stort intresse att bygga på ett sätt som minskar sårbarheten för extrema påverkningar.

4 Disposition Olyckslaster Primär skada och fortskridande ras Dimensioneringsmetoder Prefab betong Massivträ

5 Olyckslaster Brand Påkörning Explosion Oavsiktlig stöt Översvämning Sättningar Jordbävning

6 Påkörningskraft på pelare Lastbil 18 ton, hastighet 80 km/h

7 Förenklad beräkning av medelstötkraft Q vid påkörning Rörelseenergi= mv 2 /2 = arbete för att bromsa rörelsen = Q s ger Q= mv 2 /2s där m= fordonets massa kg v= fordonets hastighet, m/s s= förflyttning av fordonets tyngdpunkt under stöten s kan uppskattas från fordonets egenskaper

8 Rimliga grundvärden för påkörning vid dimensionering för olyckslast a) Vid huvudtrafikled b) I tätort utan snabb trafik c) Inom en byggnad d) I parkeringshus för personbilar

9 Kraftig inbromsning

10 Tryck vid explosion i delvis slutet utrymme A= sammanlagd fönsterarea V= volym i lokalen där explosion sker

11 Oavsiktlig stöt Exempel på stötkrafter fallande tunga föremål svängande last i travers ras av lagrat material eller produkter

12 Översvämningar Konsekvenser Oavsiktligt vattentryck på byggnadsdelar Dynamiska krafter av strömmande vatten (jämför tsunami) Bortspolning av jord (passivt jordtryck försvinner) Ex. New Orleans

13 Fortskridande ras BKR: Byggnader skall utformas så att riskerna till följd av fortskridande ras är ringa. Detta får ske genom att de utformas så att de kan motstå olycklast eller så att en primär skada begränsas HUR?

14 Alt. 1: Byggnaden dimensioneras för att motstå olyckslast Konstruktionselement kan i vissa fall göras tillräckligt starka (ex. pelare i parkeringshus för personbilar, bropelare i farvatten med mindre båtar) Skyddsanordningar för att hindra påkörning kan uppföras (ex. skyddsvall mot gata, bank som skyddar bropelare mot påsegling) Men det är ofta oekonomiskt att bygga så att alla tänkbara olyckslaster kan tas upp utan att delar av en byggnadsstomme förstörs.

15 Alt. 2 Begränsning av primär skada Princip: Byggnaden dimensioneras och utformas så att begränsade delar av det bärande systemet kan slås ut utan att resten av byggnaden rasar.

16 Primär skada enligt BKR:s definition (bärande väggar) Två bärlinjer möts i hörn En bärlinje skadas

17 Bärlinje med pelar-balk system

18 Primärt skadeområde för enplans hallbyggnad Om området som omfattas av primär skada är större än 150 m 2 och mer än några få människor vistas i lokalen måste man förhindra att takbalken faller ned då en pelare slås ut.

19 Siemens Arena Danmark Europas största velodrom(?) Enbart vertikala strävor Spännvidd ca 75 meter 12 st fackverk 8000 sittplatser

20 Siemens Arena, DK

21 Siemens Arena-raset

24 Dimensionering olyckslast byggnadsverksdelar i SK3 Lastkombination 5, BKR 2003, kap Egentyngd G k + Alla variabla laster med vanligt värde ( Q k ) med >0,5 + En olyckslast Q ak

25 Dimensionering- fortskridande ras Lastkombination 6, BKR Efter att primär skada inträffat skall byggnaden bära följande laster 1.0 Egentyngd G k + alla variabla laster med vanligt värde ( Q k ) med >0,25

26 A: Primär skada av olyckslast B: Sekundärt skadeområde stor risk för personskada C:Område med stora deformationer- liten risk för personskada D: Opåverkad stomme

27 Alternativa bärande system

28 Dimensionering mot fortskridande ras Alt 1. Analysera scenarier för alternativ bärning i systemet efter primär skada Alt. 2. Förenklad metodik baserad på att elementen i stommen samman-fogas utifrån schablonregler

29 Förenklad metodik Kan tillämpas för normala bostads- och kontorshus Villkor a: Byggnadens totalstabilitet kontrolleras efter primär skada för aktuell lastkombination (byggnad med högst 4 vån.) Villkor b: Stommens olika delar skall kunna överföra specificerade schablonkrafter

30 Betongstomme: N=T=20 kn/m Andra stommar: proportionera m.a.p. bjälklagens egentyngd + vanlig nyttig last Upplag mellan bjälklag och vägg skall kunna överföra samma krafter

31 Exempel: HDFbjälklag på pelarbalksystem

32 Detaljlösningar prefab betong F 5 tas med friktion här Upplag för HDFplattor F 1 F 2 Fogyta med friktion F 4

33 Längsfog för HDFplattor

34 Raskoppling vid mellanstöd F5 tas med friktion här F 1 F 3

35 Ändförankring av HDF-bjälklag Gängad stång ingjutes Här bör finnas armering förbi pelaren

36 Ändförankring av plattbärlag Gängad stång Armering

37 Sammanfogning av väggelement

38 Bjälklag av massivträ Skruvar i plywoodremsa

39 Sammanfogning av bjälklagselement Självborrande skruv

40 Sammanfogning av väggelement

41 Vägg-bjälklagsanslutning

43 SLUT

Relevanta dokument

Föreläsning 4 del 2. Olyckslaster Fortskridande ras

Föreläsning 4 del 2. Olyckslaster Fortskridande ras Föreläsning 4 del 2 Olyckslaster Fortskridande ras Raset vid Ronan Point i London 1968 Gasexplosion på 18e våningen orsakade s.k. fortskridande ras. 5 personer dog. Huset var byggt av prefabricerade betongelement