Ruostumaton teräs tulipalolle altistetussa rakenteissa

Translated title of the contribution: Stainless steel structures exposed to fire

Tiina Ala-Outinen, Jukka Myllymäki, Djebar Baroudi, Tuuli Oksanen

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Tehdyn tutkimuksen tavoitteena oli hankkia valmiudet arvioida ruostumattomasta teräksestä valmistettujen kevyiden metallirakenteiden ominaisuuksia palotilanteessa ja soveltaa saatua tietoa tuotteissa, joissa hyödynnetään ruostumattoman teräksen hyvät palonkesto-ominaisuudet ja korroosionkestävyys. Tuotteita, joihin hankittuja valmiuksia on sovellettu, ovat parvekerakenteet, sandwich-rakenteet, kattorakenteet, kennorakenteet ja hissinovet. Valittujen tuotesovellusten palonkestävyyttä on analysoitu sekä laskennallisesti että kokeellisesti. Useista kerroksista koostuvan levyn lämpötilan laskentaan on projektissa kehitetty yksi-dimensioinen elementtimenetelmään perustuva laskentamenetelmä. Laskentamenetelmän avulla voidaan arvioida palosuojaukseen tarvittavien levyjen tai villan määrää. Menetelmällä voidaan arvioida rakenteen lämpötilakehitystä ilman, että joudutaan heti turvautumaan polttokokeisiin, ja näin voidaan laskennallisesti optimoida rakenteen toimintaa tulipalotilanteessa. Laskentamenetelmää on sovellettu sekä parvekelaattojen että hissinovien lämpötilakehityksen määrittämiseen. Ruostumattoman teräksen pinnan laadun ja värin vaikutusta emissiviteetin arvoihin tutkittiin sekä RHS-putkille tehtyjen polttokokeiden (kuutiouunikoe) että kartiokalorimetrikokeiden avulla. Ruostumattoman teräksen resultoivan emissiviteetin arvot olivat merkittävästi alempia kuin rakenneteräkselle määritetyt arvot. Täyden mittakaavan kokeita tehtiin parveke-, sandwich-, katto- ja kennorakenteille. Parveke- ja kattorakennekokeissa tutkittiin osastoivuus- ja kantavuusvaatimusten mukaisuutta ja sandwich- ja kennorakenteilla pelkästään osastoivuusvaatimusten täyttymistä. Kerroslevyjen lämpötilakehityksen laskentaa verifioitiin sekä parvekekokeissa että kartiokalorimetrikokeissa. Kartiokalorimetrikokeissa varioitiin ohuiden teräslevyjen lukumäärän sekä materiaalin vaikutusta eristävyysominaisuuksiin. Saatujen kokeellisten tulosten vastaavuus lasken-nallisiin tuloksiin on hyvä. Laskennallisia valmiuksia voidaan hyödyntää jo tuotekehitysvaiheessa ja näin nopeuttaa optimaalisten ratkaisujen löytymistä.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages65
ISBN (Electronic)951-38-5915-0
ISBN (Print)951-38-5914-2
Publication statusPublished - 2001
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

NameVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
PublisherVTT
No.2112
ISSN (Print)1235-0605
ISSN (Electronic)1455-0865

Fingerprint

stainless steel
sandwiches

Keywords

  • stainless steel
  • steel structures
  • fire safety
  • fire prevention
  • fire protection
  • construction
  • fire resistance
  • tests
  • sandwich structures
  • calculations
  • balconies

Cite this

Ala-Outinen, T., Myllymäki, J., Baroudi, D., & Oksanen, T. (2001). Ruostumaton teräs tulipalolle altistetussa rakenteissa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 2112
Ala-Outinen, Tiina ; Myllymäki, Jukka ; Baroudi, Djebar ; Oksanen, Tuuli. / Ruostumaton teräs tulipalolle altistetussa rakenteissa. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2001. 65 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2112).
@book{7a30ec67bcb34ff690c80d3028a313a4,
title = "Ruostumaton ter{\"a}s tulipalolle altistetussa rakenteissa",
abstract = "Tehdyn tutkimuksen tavoitteena oli hankkia valmiudet arvioida ruostumattomasta ter{\"a}ksest{\"a} valmistettujen kevyiden metallirakenteiden ominaisuuksia palotilanteessa ja soveltaa saatua tietoa tuotteissa, joissa hy{\"o}dynnet{\"a}{\"a}n ruostumattoman ter{\"a}ksen hyv{\"a}t palonkesto-ominaisuudet ja korroosionkest{\"a}vyys. Tuotteita, joihin hankittuja valmiuksia on sovellettu, ovat parvekerakenteet, sandwich-rakenteet, kattorakenteet, kennorakenteet ja hissinovet. Valittujen tuotesovellusten palonkest{\"a}vyytt{\"a} on analysoitu sek{\"a} laskennallisesti ett{\"a} kokeellisesti. Useista kerroksista koostuvan levyn l{\"a}mp{\"o}tilan laskentaan on projektissa kehitetty yksi-dimensioinen elementtimenetelm{\"a}{\"a}n perustuva laskentamenetelm{\"a}. Laskentamenetelm{\"a}n avulla voidaan arvioida palosuojaukseen tarvittavien levyjen tai villan m{\"a}{\"a}r{\"a}{\"a}. Menetelm{\"a}ll{\"a} voidaan arvioida rakenteen l{\"a}mp{\"o}tilakehityst{\"a} ilman, ett{\"a} joudutaan heti turvautumaan polttokokeisiin, ja n{\"a}in voidaan laskennallisesti optimoida rakenteen toimintaa tulipalotilanteessa. Laskentamenetelm{\"a}{\"a} on sovellettu sek{\"a} parvekelaattojen ett{\"a} hissinovien l{\"a}mp{\"o}tilakehityksen m{\"a}{\"a}ritt{\"a}miseen. Ruostumattoman ter{\"a}ksen pinnan laadun ja v{\"a}rin vaikutusta emissiviteetin arvoihin tutkittiin sek{\"a} RHS-putkille tehtyjen polttokokeiden (kuutiouunikoe) ett{\"a} kartiokalorimetrikokeiden avulla. Ruostumattoman ter{\"a}ksen resultoivan emissiviteetin arvot olivat merkitt{\"a}v{\"a}sti alempia kuin rakenneter{\"a}kselle m{\"a}{\"a}ritetyt arvot. T{\"a}yden mittakaavan kokeita tehtiin parveke-, sandwich-, katto- ja kennorakenteille. Parveke- ja kattorakennekokeissa tutkittiin osastoivuus- ja kantavuusvaatimusten mukaisuutta ja sandwich- ja kennorakenteilla pelk{\"a}st{\"a}{\"a}n osastoivuusvaatimusten t{\"a}yttymist{\"a}. Kerroslevyjen l{\"a}mp{\"o}tilakehityksen laskentaa verifioitiin sek{\"a} parvekekokeissa ett{\"a} kartiokalorimetrikokeissa. Kartiokalorimetrikokeissa varioitiin ohuiden ter{\"a}slevyjen lukum{\"a}{\"a}r{\"a}n sek{\"a} materiaalin vaikutusta erist{\"a}vyysominaisuuksiin. Saatujen kokeellisten tulosten vastaavuus lasken-nallisiin tuloksiin on hyv{\"a}. Laskennallisia valmiuksia voidaan hy{\"o}dynt{\"a}{\"a} jo tuotekehitysvaiheessa ja n{\"a}in nopeuttaa optimaalisten ratkaisujen l{\"o}ytymist{\"a}.",
keywords = "stainless steel, steel structures, fire safety, fire prevention, fire protection, construction, fire resistance, tests, sandwich structures, calculations, balconies",
author = "Tiina Ala-Outinen and Jukka Myllym{\"a}ki and Djebar Baroudi and Tuuli Oksanen",
note = "Project code: R0SU00410",
year = "2001",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-5914-2",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "2112",
address = "Finland",

}

Ala-Outinen, T, Myllymäki, J, Baroudi, D & Oksanen, T 2001, Ruostumaton teräs tulipalolle altistetussa rakenteissa. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 2112, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Ruostumaton teräs tulipalolle altistetussa rakenteissa. / Ala-Outinen, Tiina; Myllymäki, Jukka; Baroudi, Djebar; Oksanen, Tuuli.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2001. 65 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2112).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Ruostumaton teräs tulipalolle altistetussa rakenteissa

AU - Ala-Outinen, Tiina

AU - Myllymäki, Jukka

AU - Baroudi, Djebar

AU - Oksanen, Tuuli

N1 - Project code: R0SU00410

PY - 2001

Y1 - 2001

N2 - Tehdyn tutkimuksen tavoitteena oli hankkia valmiudet arvioida ruostumattomasta teräksestä valmistettujen kevyiden metallirakenteiden ominaisuuksia palotilanteessa ja soveltaa saatua tietoa tuotteissa, joissa hyödynnetään ruostumattoman teräksen hyvät palonkesto-ominaisuudet ja korroosionkestävyys. Tuotteita, joihin hankittuja valmiuksia on sovellettu, ovat parvekerakenteet, sandwich-rakenteet, kattorakenteet, kennorakenteet ja hissinovet. Valittujen tuotesovellusten palonkestävyyttä on analysoitu sekä laskennallisesti että kokeellisesti. Useista kerroksista koostuvan levyn lämpötilan laskentaan on projektissa kehitetty yksi-dimensioinen elementtimenetelmään perustuva laskentamenetelmä. Laskentamenetelmän avulla voidaan arvioida palosuojaukseen tarvittavien levyjen tai villan määrää. Menetelmällä voidaan arvioida rakenteen lämpötilakehitystä ilman, että joudutaan heti turvautumaan polttokokeisiin, ja näin voidaan laskennallisesti optimoida rakenteen toimintaa tulipalotilanteessa. Laskentamenetelmää on sovellettu sekä parvekelaattojen että hissinovien lämpötilakehityksen määrittämiseen. Ruostumattoman teräksen pinnan laadun ja värin vaikutusta emissiviteetin arvoihin tutkittiin sekä RHS-putkille tehtyjen polttokokeiden (kuutiouunikoe) että kartiokalorimetrikokeiden avulla. Ruostumattoman teräksen resultoivan emissiviteetin arvot olivat merkittävästi alempia kuin rakenneteräkselle määritetyt arvot. Täyden mittakaavan kokeita tehtiin parveke-, sandwich-, katto- ja kennorakenteille. Parveke- ja kattorakennekokeissa tutkittiin osastoivuus- ja kantavuusvaatimusten mukaisuutta ja sandwich- ja kennorakenteilla pelkästään osastoivuusvaatimusten täyttymistä. Kerroslevyjen lämpötilakehityksen laskentaa verifioitiin sekä parvekekokeissa että kartiokalorimetrikokeissa. Kartiokalorimetrikokeissa varioitiin ohuiden teräslevyjen lukumäärän sekä materiaalin vaikutusta eristävyysominaisuuksiin. Saatujen kokeellisten tulosten vastaavuus lasken-nallisiin tuloksiin on hyvä. Laskennallisia valmiuksia voidaan hyödyntää jo tuotekehitysvaiheessa ja näin nopeuttaa optimaalisten ratkaisujen löytymistä.

AB - Tehdyn tutkimuksen tavoitteena oli hankkia valmiudet arvioida ruostumattomasta teräksestä valmistettujen kevyiden metallirakenteiden ominaisuuksia palotilanteessa ja soveltaa saatua tietoa tuotteissa, joissa hyödynnetään ruostumattoman teräksen hyvät palonkesto-ominaisuudet ja korroosionkestävyys. Tuotteita, joihin hankittuja valmiuksia on sovellettu, ovat parvekerakenteet, sandwich-rakenteet, kattorakenteet, kennorakenteet ja hissinovet. Valittujen tuotesovellusten palonkestävyyttä on analysoitu sekä laskennallisesti että kokeellisesti. Useista kerroksista koostuvan levyn lämpötilan laskentaan on projektissa kehitetty yksi-dimensioinen elementtimenetelmään perustuva laskentamenetelmä. Laskentamenetelmän avulla voidaan arvioida palosuojaukseen tarvittavien levyjen tai villan määrää. Menetelmällä voidaan arvioida rakenteen lämpötilakehitystä ilman, että joudutaan heti turvautumaan polttokokeisiin, ja näin voidaan laskennallisesti optimoida rakenteen toimintaa tulipalotilanteessa. Laskentamenetelmää on sovellettu sekä parvekelaattojen että hissinovien lämpötilakehityksen määrittämiseen. Ruostumattoman teräksen pinnan laadun ja värin vaikutusta emissiviteetin arvoihin tutkittiin sekä RHS-putkille tehtyjen polttokokeiden (kuutiouunikoe) että kartiokalorimetrikokeiden avulla. Ruostumattoman teräksen resultoivan emissiviteetin arvot olivat merkittävästi alempia kuin rakenneteräkselle määritetyt arvot. Täyden mittakaavan kokeita tehtiin parveke-, sandwich-, katto- ja kennorakenteille. Parveke- ja kattorakennekokeissa tutkittiin osastoivuus- ja kantavuusvaatimusten mukaisuutta ja sandwich- ja kennorakenteilla pelkästään osastoivuusvaatimusten täyttymistä. Kerroslevyjen lämpötilakehityksen laskentaa verifioitiin sekä parvekekokeissa että kartiokalorimetrikokeissa. Kartiokalorimetrikokeissa varioitiin ohuiden teräslevyjen lukumäärän sekä materiaalin vaikutusta eristävyysominaisuuksiin. Saatujen kokeellisten tulosten vastaavuus lasken-nallisiin tuloksiin on hyvä. Laskennallisia valmiuksia voidaan hyödyntää jo tuotekehitysvaiheessa ja näin nopeuttaa optimaalisten ratkaisujen löytymistä.

KW - stainless steel

KW - steel structures

KW - fire safety

KW - fire prevention

KW - fire protection

KW - construction

KW - fire resistance

KW - tests

KW - sandwich structures

KW - calculations

KW - balconies

M3 - Report

SN - 951-38-5914-2

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - Ruostumaton teräs tulipalolle altistetussa rakenteissa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Ala-Outinen T, Myllymäki J, Baroudi D, Oksanen T. Ruostumaton teräs tulipalolle altistetussa rakenteissa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2001. 65 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2112).