Brannteknisk utbedring av takkonstruksjon

Abstract

I en 3-etasjes bygård på Grünerløkka i Oslo skal et uisolert loftsrom innredes og tas i bruk som to selvstendige leiligheter. Ytterveggene er av teglstein, mens etasjeskillere og takkonstruksjonen er av treverk. Ved permanent personopphold stiller myndighetene krav til 30 minutters bæreevne og stabilitet i takkonstruksjonen ved ulykkestilfellet brann. I den eksisterende takkonstruksjonen er takstolene eksponerte og vil svekkes i brann ved at tverrsnittet reduseres ved forkulling og materialfasthetene reduseres ved temperaturøkning i gjenværende tverrsnitt. Takkonstruksjonen kollapser før den oppnår brannmotstandstiden.Rapporten tar for seg beregning av den eksisterende takkonstruksjonens bæreevne og stabilitet ved 30 minutters nominell (standard) brann, og utbedringer som må gjøres for å bedre brannmotstandstiden. Samtidig skal byggherrens ønsker legges til grunn for valg av utbedrende løsninger. Byggherren ønsker: prosjektering av hems over deler av gulvarealet i hver av de to leilighetene bevaring av synlig bærekonstruksjon i tre og bevaring av takhøyde ved etterisolering av takPreaksepterte løsninger med kjent brannmotstandstid lar seg ikke benytte dersom man vil komme ønskene i møte. Følgelig skal konstruksjonens oppfyllelse av myndighetskravene bevises ved analyse av tilpassede løsninger. Etter kartlegging av bæresystem, lastpåvirkning og brannpåvirkning gjøres det to typer kontroller for henholdsvis tverrsnittskapasiteter og stabilitet i analyseverktøyet Focus konstruksjon 2013 . Kapasitetsutnyttelsen i komponentene kontrolleres mot kravene i Eurokode 5: Prosjektering av trekonstruksjoner . I tillegg gjøres det en knekningsanalyse for å kontrollere de svekkede takstolenes stabilitet ved påsatt last.Originalkonstruksjonens svakeste punkter finner man i sammenføyningen mellom hanebjelke og hovedbjelke, med redusert tverrsnitt på hovedbjelke, og i den høye slankheten i hanebjelken med dertil fare for knekning ved trykk. Ved utbedring av konstruksjonen gjøres det tre inngrep: hanebjelkene brannisoleres med 22 mm tykk tømmermannskledning hovedbjelkene på to av takstolene brannisoleres på to plasser for å bevare styrke i kritisk knutepunkt skillevegger i takstolenes tverretning gjøres lastbærende ved brannUtbedringene tillater at de mest iøynefallende detaljene i takkonstruksjonen kan bevares urørt. Det prosjekteres inn en hems i hver av de to leilighetene med gulvflateareal på 4,2 og 4,5 kvadratmeter. De to hemsene bidrar med stivhet i konstruksjonen og er en utløsende faktor for konstruksjonens oppfyllelse av kravet til bæreevne og stabilitet. Bevaringen av takhøyde som følge av tilpasset løsning og konstruksjonsanalyse framfor preakseptert løsning fører til en økning i målbart bruksareal på 5,1 kvadratmeter og en teoretisk verdistigning på ca 240 000 kr. Forslagene til utbedring som er redegjort for i denne rapporten fører til at takkonstruksjonen oppfyller myndighetenes krav til opprettholdelse av bæreevne og stabilitet i 30 minutters standard brannforløp.