Mængdebelastning er den belastning, som en konstruktion er dimensioneret til at bære, når de personer, der befinder sig på den, står tæt sammen i stedet for at være spredt ud, og i Europa angives denne som en jævnt fordelt belastning i kilonewton pr. kvadratmeter. Næsten alle specifikationer angiver 5 kN/m². Langt færre angiver, hvor tallet stammer fra, og det er netop det, der afgør, om det er det rigtige tal for den konstruktion, der skal købes.
The question is not academic. The category assigned to a viewing platform, a walkway or a footbridge sets the deck thickness, the beam depth and the loads that reach the foundations, so a structure designed one category too low is cheaper to build and wrong to use.
Hvilke kategorier gælder for områder, der benyttes af mennesker?
EN 1991-1-1 inddeler anvendelsesformål i kategorier, og tre af disse omfatter situationer, hvor mange mennesker samles. Forskellen mellem dem ligger ikke i, hvor mange mennesker der er plads til, men i, hvad disse mennesker foretager sig.
| Kategori | Hvad det dækker | Anbefalet qk |
|---|---|---|
| C3 | Transport af personer – ingen hindringer | 3,0 til 5,0 kN/m² |
| C4 | Fysisk aktivitet | 4,5 til 5,0 kN/m² |
| C5 | Store menneskemængder | 5,0 til 7,5 kN/m² |
Kategori C3 omfatter områder uden hindringer for bevægelse: museer og udstillingslokaler, adgangsområder i offentlige og administrative bygninger, hoteller og hospitaler samt forpladser ved stationer. C4 omfatter områder, hvor der forventes fysisk aktivitet, såsom dansesale, gymnastiksale og scener. C5 omfatter områder, der er udsat for store menneskemængder, hvilket standarden illustrerer med koncertsale, idrætshaller, herunder deres tribuner, terrasser og adgangsområder, samt perroner.
En udsigtsplatform i en park er normalt kategoriseret som C3 eller C4, afhængigt af hvordan den bruges, mens en platform ved et arrangementssted eller en flodovergang ved siden af et stadion er kategoriseret som C5. Formuleringen af kategorierne tilskynder til, at man bruger et par minutter på at tænke grundigt over årets travleste dag frem for den gennemsnitlige dag.
Hvorfor 5 kN/m² er en anbefaling og ikke en regel
Værdierne i tabellen er intervaller, og det er helt bevidst, at de er angivet som intervaller. Eurokoden offentliggør anbefalede tal og overlader det faktiske valg til de enkelte lande, som fastsætter værdien i deres nationale bilag. En specifikation, der angiver, at konstruktionen skal dimensioneres til 5 kN/m² i overensstemmelse med Eurokoden, kan henvise til den korrekte nationale værdi eller ligge under denne, og intet i selve sætningen afslører, hvilken af delene der er tale om.
Ved grænseoverskridende køb er dette den absolut mest almindelige kilde til problemer. Et design, der er udarbejdet i et land og installeret i et andet, skal opfylde kravene i bilaget for det land, hvor konstruktionen skal opføres, og ikke for det land, hvor den blev udarbejdet, og den påførte belastning er netop den type parameter, der varierer.
En bro er ikke en bygning
Ovenstående kategorier stammer fra den del af Eurokoden, der omhandler bygninger. En gangbro er en bro, og trafikbelastninger på broer er beskrevet i EN 1991-2, hvor den anbefalede jævnt fordelte belastning for en gangbro afhænger af den belastede længde snarere end af en anvendelseskategori. Den anbefalede formel er qfk = 2,0 + 120 / (L + 30), med en nedre grænse på 2,5 kN/m² og en øvre grænse på 5,0 kN/m².
Det er værd at forstå logikken bag formlen, fordi den forklarer et resultat, der ved første øjekast ser forkert ud: Jo længere spændvidde, desto lavere er den dimensionerende belastning pr. kvadratmeter. En ti meter lang bro, der er fyldt fra ende til ende, er en almindelig forekomst, mens en hundrede meter lang bro, der er fyldt fra ende til ende med samme tæthed, ikke er det, og Eurokoden afspejler denne sandsynlighed i stedet for at antage, at begge er lige sandsynlige.
Den praktiske konsekvens er, at en udsigtsplatform og gangbroen, der fører hen til den, kan være beregnet til to forskellige designbelastninger, og at begge beregninger er korrekte. Vores ingeniører angiver i beregningspakken, hvilket tal der gælder for hvilken del af konstruktionen, fordi designstandarden for selve aluminiumet forudsætter, at belastningerne allerede er fastlagt andetsteds.
En menneskemængde bevæger sig, og en ubevægelig figur beskriver ikke det
Eurokoden henleder udtrykkeligt opmærksomheden på dynamiske effekter for kategorierne C4 og C5, og årsagen er, at mennesker i en menneskemængde bevæger sig synkront. Trædepåvirkningen på en levende konstruktion har en tendens til at tilpasse sig konstruktionens bevægelser snarere end omvendt, og effekten vokser med antallet af mennesker. Derfor kan en perron opfylde alle statiske krav og alligevel føles ubrugelig, når den er fyldt.
Aluminiumskonstruktioner kræver særlig opmærksomhed i denne sammenhæng. Metallet er cirka en tredjedel så stift som stål ved samme tværsnit, så det er ofte brugbarheden snarere end styrken, der er afgørende for konstruktionen, og den færdige konstruktions frekvens er en beregningsmæssig værdi, der bør angives på forhånd og ikke først opdages på indvielsesdagen.
The parapet carries a load as well
I en specifikation rettes opmærksomheden normalt mod dækket, og gelænderet betragtes som snedkerarbejde. Det er det imidlertid ikke. Brystninger og balustrader er dimensioneret til en vandret linjebelastning, der påføres i håndlistens højde, og hvor der er risiko for overbelægning, gælder den linjebelastning, der er knyttet til kategori C5, for gelænderet, selvom selve dækket hører til en lavere kategori.
Dette er det punkt, der oftest mangler i udbudsmaterialet, og det er en dyr udeladelse, da gelænderets fastgørelser og de stolper, der bærer dem, er indbygget i dækkonstruktionen. Hvis kravet tilføjes, efter at fremstillingen er påbegyndt, betyder det, at dækket skal ændres – ikke gelænderet.
Hvad en specifikation skal indeholde
Det kan beskrives med fem linjer. Angiv anvendelseskategorien. Angiv beregningsværdien i kN/m² og det nationale bilag, den stammer fra. Angiv, om konstruktionen behandles som en bro eller som en bygning, da dette afgør, hvilken del af Eurokoden der angiver belastningen. Angiv den vandrette linjebelastning for barrieren. Til sidst skal du angive, om der kræves en dynamisk vurdering, og hvilket komfortkriterium den færdige konstruktion skal opfylde.
Det er netop den sidste sætning, der adskiller en specifikation, der er udarbejdet af en person, der tidligere har bestilt et byggeri, fra en, der er udarbejdet ud fra en skabelon. Et komfortkriterium forvandler en subjektiv klage til en målbar godkendelsestest, og det koster intet at medtage.
Inden platformen udformes
Tallet på 5 kN/m² er et fornuftigt udgangspunkt, men et dårligt slutresultat. Det er en anbefalet værdi inden for et bestemt interval, hvor intervallet fastsættes på nationalt plan, og en konstruktion, der behandles som en bro, når frem til sit tal på en helt anden måde. Intet af dette er svært, men intet af det sker af sig selv, hvis udbudsmaterialet ikke indeholder oplysninger herom.
Vores ingeniører gennemgår et udkast til belastningsspecifikation, inden det sendes på markedet, og angiver de kategorier og værdier, der gælder i det land, hvor udstyret skal installeres. Den udsigtsplatforme og gangbroer af aluminium De konstruktioner, vi bygger, er udformet i henhold til den kategori, som kunden angiver, og de anvendte belastninger er angivet i beregningsmaterialet, så kundens egen ingeniør kan kontrollere dem i stedet for blot at stole på dem.