Teräsrakenteiden käyttöikäsuunnittelu

Teräksestä valmistettujen rakenteiden ja tuotteiden käyttöikä ei ole ollut kovin merkittävä ongelma, mikä johtuu pääasiassa teräksen käytön lyhyestä historiasta talonrakennuksessa. Terästä on kuitenkin jo pitkän aikaa käytetty melko suurina ainepaksuuksina teollisuus- ja siltarakenteissa. Viime aikoina terästä on alettu käyttää yhä enemmän katto- ja ulkoseinäverhoilussa ja muissa erikoistuotteissa, kuten maa- ja vesirakenteissa, sekä ns. talorakenteissa, kuten palkeissa, pilareissa, perustuksissa, väliseinissä, parveke- ja julkisivurakenteissa, ja rakennusten välipohjissa esim. liittorakenteina. Rakennusten ennustettava käyttöikä on nousemassa puheenaiheeksi rakenteiden suunnittelussa ja rakennustuotteiden markkinoinnissa, missä ympäristövaatimukset ja kunnossapidon ennustettavuus ovat takuiden ja rakennustuoteajattelun takia lisääntymässä. Teräsrakenteiden suunnitteluohjeissa B7 rakenteiden pitkäaikaistoimivuutta on käsitelty lähinnä niiden kestävyyden kannalta, jolloin teräksen korroosio on mielletty lähes ainoaksi asiaan vaikuttavaksi tekijäksi. Rakenteiden toimivuus niiden käyttöiän aikana riippuu kuitenkin lähes yhtä paljon monista muista seikoista, joista pienimpiä ei suinkaan ole ihmisen oman toiminnan tai siihen mahdollisesti liittyvän huolimattomuuden muodostama uhka rakenteille. Teräsrakennetuotteiden myyntiin liittyvän teknisen neuvonnan helpottamiseksi tässä tutkimuksessa selvitettiin teräsrakenteiden käyttöiän ennustamista ja siihen vaikuttavia seikkoja kolmen eri rakennustuoteryhmän osalta. Nämä ovat ulkoseinäverhoilutuotteet, maa- ja vesirakenteet ja liittorakenteet. Tässä tutkimuksessa päädyttiin käyttöiän suun-nittelussa teräsrakenteiden suunnitteluohjeen B7 suojausmenettelyjen tai korroosiovaran sijasta kolmeen päästrategiaan, joita voidaan soveltaa ko. rakennustuotteelta yleisesti vaadittavan käyttöiän, käyttöympäristön ja olosuhteiden mukaan. Strategiat ovat: Ennakoituun käyttöikään perustuva menettely, jota sovelletaan lähinnä ohutlevyistä tehdyille melko lyhyen käyttöiän tuotteille, kuten pinnoitetuiile seinä- ja kattopaneeleille ja levyille, joille ei tehdä muuta suojausta kuin ehkä muovipinnoitus ja joiden tuleva käyttöikä tulee siksi voida arvioida luotettavasti jo niitä myytäessä ja toimitettaessa, Suojausmenettely (useita suojaustapoja), jota sovelletaan lähinnä erikoisempiin olo-suhteisiin toimitettaville terästuotteille, jotka saattavat olla tehtyjä joko ohutlevyistä tai paksummasta materiaalista, mutta joilta kuitenkin odotetaan selvästi pitempiä käyttöikiä, Käyttöikämitoitus, jota on syytä soveltaa suunnittelumenetelmänä lähinnä paksum-masta teräsmateriaalista valmistetuille tuotteille, joilta odotetaan kyseisissä tai muuttuvissa olosuhteissa pitkää käyttöikää, jota valvotaan ja tuetaan esimerkiksi kunnossapidon menetelmin. Rakenteen tai tuotteen ennakoitu käyttöikä on laskettavissa, mikäli tunnetaan riittävän hyvin tuotteen ns. vertailukäyttöikä sekä sen tuotteen asennus- ja käyttöolosuhteista riippuvat korjauskertoimet. Laskentakaava esitettiin standardiluonnoksessa ISO/CD 15686-1, mutta siihen liittyvien kertoimien arvoista on olemassa vasta hyvin vähän tutkimustietoa. Tässä tutkimuksessa ko. menettelyä pyrittiin tarkentamaan tutkimuksessa mukana olleiden terästuoteryhmien osalta.