blogs kategori-billede

Robusthed - eller korthusets problem

Af Christian Munch-Petersen,  torsdag 18. feb 2010 kl. 21:45

Når huse med store flade tage kollapser på grund af en gang sne, har mange antaget, at der er tagets lave hældning og for meget sne, der har skylden.

Et statisk begreb, der kaldes robusthed, - eller mangelen på samme, der sjovt nok ikke har noget navn - er også en mulighed.

Man kan kalde mangelen på robusthed for "korthuseffekten", som er det forhold, at et korthus kollapser, hvis blot et enkelt kort svigter.

Det betyder, som alle korthusbyggere ved, at jo flere kort i huset, jo større er risikoen for skidtet vælter.

Store, vigtige konstruktioner skal være robuste. Det betyder, at svigt i en enkelt stump ikke må få konstruktionen til at kollapse. Fx kan man på Storebæltsbroen fjerne et enkelt af de lodrette hængestag (der fra det krumme hovedkabel bærer brobanen) uden at broen kollapser. En lokal brand i en ulykkesbil op ad et stag, får derfor ingen katastrofale følger for hele broen.

I gamle dage på landet, var bygningerne også robuste. Et hus i bindingsværk med rigtige træspær, er ikke sådan at lægge ned.

Bonden kunne lave en ny port i væggen, hvor han ønskede det, og blev en enkelt spærfod eller et hanebånd skåret væk for at give plads til en ny fin og høj mejetærsker - ja så gik det vel. Huset blev måske lidt skævt - som H.C. Andersen skriver i sangen - men det holdt - det var robust.

I dag ser man tagkonstruktioner lavet med brædder, der er sømmet sammen i et eddekoppespin. Hvis man nu tænker sig, at et sådant tag er beregnet svarende til, at alle elementer skal være tilstede og samlet korrekt, jå så betyder det, at et enkelt manglende søm, en enkelt borebillede, en uheldigt placeret knast, der flækker træet, eller en håndværker, der fjerner et brædt for at få plads til et ventilationsrør - kan få hele den ikke-robuste konstruktion til at kollapse som vores korthus - ved blot vægten af lidt sne.

Bemærk venligst, at tagets bæreevne sådan set formelt er til stede - der er bare ikke plads til en enkelt lille svipser - konstruktionen er ikke robust. I Sikkerhedsnormen er emnet beskrevet, men ikke alle konstruktører er det bevidst.

Jeg ved ikke, om manglende robusthed er tilfældet for de kollapsede tage - vi må vente og se, hvad de kloge finder ud af.

Dette blogindlæg er en del af en føljeton - se:

Meget sne?

Hvem har ansvaret?

Svagere bygninger på landet

Tagkollaps



19. feb 2010 kl 10:30

avatar

Poul-Henning Kamp

Den fornødne præcision,

Kristian,

Når vi kan beregne en tagkonstruktion idag, så den lige præcis rækker, er det et udslag af de store fremskridt i evne til beregning og computerkraft (finite element osv.) vi nu har adgang til. Tidligere har man ikke haft så godt styr på den slags og derfor overdimensioneret kraftigt.

Du har nævnt at der er nogle bestemte multiplikationsfaktorer for bygninger af høj sikkerhedsklasse (3?) men hvor kommer det tal fra ?

Er det et tal vi har beregnet os frem til med statistiske metoder, eller er der en flok hærdede ingeniører der har kigget hinanden i øjnene og sagt "en faktor 3 er nok" ?

Hvis 3-tallet oprindeligt stammer fra en tidligere overdimensioneret byggestil burde det vel revideres opad, når grundlaget er bygninger der ikke har denne indbyggede overdimensionering ?

Poul-Henning


19. feb 2010 kl 11:16

Bjarke Mønnike

Re: Den fornødne præcision,

Selv om vi har beregnings programer der kan en masse ting, så er de svar man får fra dem temmeligt afhængige af operaratørens erfaring og kunnen udi det område hvorfra data hentes til behandling. Ballerup Arena tagkollapset. Rødovre skøjtehal tagkollapset. Vidner om visse uregelmæssigheder.

Jeg mener at de "fine" programmer der anvendes ikke er af FE typen men mere generelt tilhører Exel(lotus) familien, hvor man filer på parameterne indtil den billigste løsning for producenten opnås.

Heri ligger der en fare, for at den uheldige løsning fremkommer,med en uerfaren eller en bevidst snyder, hvor garantien er lige så god som for biler i gamle dage, der galdt til bilen var kørt ud over dørtrinnet. Den mindste afvigelse fra de beregnede parametre kan så som Christian påpeger kan få utilsigtede følger

Der går jo ikke uger imellem beretninger om folk der er blevet snydt af bygge firmaer. Så branchen har bestemt et imageproblem fordi det er de hurtige penge der trækker.


19. feb 2010 kl 11:52

Brian Vig Olesen

Re: Den fornødne præcision,

Lige præcis lader, landbrugsproduktionshaller mm. som der i de nuværende tilfælde er tale om, er der så ikke tale om høj sikkerhedsklassificering, da det er defineret som høj risiko for personskader eller store samfundsmæssige konsekvenser, så de aktuelle bygninger vil være i lav sikkerhedsklasse (formoder jeg).
Når det så er sagt, så tages der i beregningerne højde for palcering af byggeriet (større vind og snepåvirkning) forskellige snemængder alt efter taghældning, og udformning, der er formfaktorer på kontrollen af materialer, beregningsmodellens nøjagtighed, samt ikke mindst beregningsmæssige reducerede styrker ift. de faktisk dokumentere på alle materialer, samlinger mm. Alt i alt kan bygninger nok holde til ca. en faktor 10 af hvad beregningerne viser.

Da Christian tidligere har udelukket udsædvanlig mængde sne, må mit bud derfor gå på enten fejldimensionering eller fejlkonstruktion. Herunder hører så bl.a. direkte manglende dimensionering, brug af forkerte modeller, brug af forkerte materialer eller samlinger ift. dimensioneringsmodel osv...


19. feb 2010 kl 12:01

Brian Vig Olesen

Re: Re: Den fornødne præcision,

Selv om vi har beregnings programer der kan en masse ting, så er de svar man får fra dem temmeligt afhængige af operaratørens erfaring og kunnen udi det område hvorfra data hentes til behandling. Ballerup Arena tagkollapset. Rødovre skøjtehal tagkollapset. Vidner om visse uregelmæssigheder.

Rødovre arena faldt sammen under montagen, altså under opførelsen af den. Så vidt jeg husker var det noget med afstivning der ikke var placeret korrekt, som medførte at en/flere bjælker kippede (væltede) og trak de omkringliggende konstruktioner med sig.

Ballerup cykel arena var en decideret tanketorsk/bevis på manglende erfaring. Først regnede man med et tværsnit i samlingen mellem over- og underlægger af spærkonstruktionen (som var til stede), derefter fjernede man efterfølgende en stor del af tværsnittet igen til brug i dels noget samling, dels noget tværgående uden at få opdateret den første kalkyle. Luft kan desværre ikke bære det store, hvorfor spærene gav efter.


19. feb 2010 kl 12:12

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Re: Den fornødne præcision,


Når det så er sagt, så tages der i beregningerne højde for palcering af byggeriet (større vind og snepåvirkning) forskellige snemængder [...]

Hvis det er sandt, så bør en simpel inspektion kunne eftervise at landbrugsbygninger bygges kraftigere i Vendsyssel og på Lolland og Falster end i resten af landet.

Er det faktisk tilfældet ?

Poul-Henning


19. feb 2010 kl 14:24

Brian Vig Olesen

Re: Re: Re: Den fornødne præcision,


Hvis det er sandt, så bør en simpel inspektion kunne eftervise at landbrugsbygninger bygges kraftigere i Vendsyssel og på Lolland og Falster end i resten af landet.

Er det faktisk tilfældet ?

Poul-Henning

Jeg skriver kun ud fra det teoretiske. Om der faktuelt bliver bygget (og dimensioneret) efter det tør jeg ikke spå om. Bygningerne burde dog stadig være rimelig ens.
Jeg har i mit første svar vist ikke fået stillet det præcist nok op, så må hellere uddybe lidt. I lastnormen opereres med 4 forskellige terrænkategorier, der gælder primært (udelukkende?) for vindpåvirkning, hvor kat. I er helt flat åbent land, kat. II er landbrugsland med spredte landbrugsbygninger huse og træer, III er forstad- og industri og IV tæt by med høje bygninger. Grundet dette vil de fleste bygninger landbrugsbygninger være beregnet i samme kategori. Derudover indfluere bygningens højde også på påvirkningen.
Jeg bliver jeg i tvivl om sne også er defineret til overordnet at være under indflydelse af terrænet. Du fik lige klippet en tand for tidligt; tagets udformning (flat, saddel, pult, trug) samt taghældning er klart defineret ift. snepåvirkning. Lige så er det defineret hvis der er spring i tagkontruktionen eller anden form for lægiver der kan medvirke til ekstra sneophobning eller drivedannelse.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Debatterede
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.