Folkemengdebelastning er den belastningen en konstruksjon er beregnet på å tåle når personene på den står tett sammen i stedet for spredt, og i europeisk praksis uttrykkes dette som en jevnt fordelt belastning i kilonewton per kvadratmeter. Nesten alle spesifikasjoner angir 5 kN/m². Langt færre oppgir hvor tallet stammer fra, og det er nettopp dette som avgjør om det er det riktige tallet for den konstruksjonen som skal kjøpes.
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 gjelder for områder som brukes av mennesker?
EN 1991-1-1 inndeler bruksformål i kategorier, og tre av disse omfatter situasjoner der mange mennesker samles. Forskjellen mellom dem ligger ikke i hvor mange personer som får plass, men i hva disse personene gjør.
| Kategori | Hva det omfatter | Anbefalt qk |
|---|---|---|
| C3 | Transport av personer – uten hindringer | 3,0 til 5,0 kN/m² |
| C4 | Fysisk aktivitet | 4,5 til 5,0 kN/m² |
| C5 | Store folkemengder | 5,0 til 7,5 kN/m² |
Kategori C3 omfatter områder uten hindringer for bevegelse: museer og utstillingslokaler, adkomstområder i offentlige og administrative bygninger, hoteller og sykehus, samt stasjonsforplasser. C4 omfatter områder der det forventes fysisk aktivitet, for eksempel dansesaler, gymsaler og scener. C5 omfatter områder som er utsatt for store folkemengder, noe standarden illustrerer med konsertsaler, idrettshaller inkludert tribuner, terrasser og adkomstområder, samt perronger.
En utsiktsplattform i en park faller vanligvis inn under kategori C3 eller C4, avhengig av hvordan den brukes, mens en plattform ved et arrangementssted eller en elveovergang ved siden av et stadion faller inn under kategori C5. Kategorienes formuleringer legger vekt på at man tar seg noen minutter til å tenke grundig gjennom den travleste dagen i året, snarere enn en gjennomsnittlig dag.
Hvorfor 5 kN/m² er en anbefaling og ikke en regel
Verdiene i tabellen er intervaller, og det er med vilje at de er angitt som intervaller. Eurokoden publiserer anbefalte tall og overlater det faktiske valget til hvert land, som fastsetter verdien i sitt nasjonale vedlegg. En spesifikasjon som sier at konstruksjonen skal dimensjoneres for 5 kN/m² i samsvar med Eurokoden, kan henvise til den riktige nasjonale verdien eller ligge under den, og ingenting i selve setningen avslører hvilken av delene det er snakk om.
Ved grenseoverskridende kjøp er dette den vanligste årsaken til problemer. En konstruksjon som er utarbeidet i ett land og montert i et annet, må oppfylle kravene i vedlegget til det landet hvor konstruksjonen skal stå, ikke det landet hvor den ble tegnet, og den påførte belastningen er nettopp den typen parameter som varierer.
En bro er ikke en bygning
Kategoriene ovenfor er hentet fra den delen av Eurokoden som omhandler bygninger. En gangbro er en bro, og trafikkbelastninger på broer er omtalt i EN 1991-2, hvor den anbefalte jevnt fordelte belastningen for en gangbro avhenger av den belastede lengden snarere enn av en brukskategori. Det anbefalte uttrykket er qfk = 2,0 + 120 / (L + 30), med en nedre grense på 2,5 kN/m² og en øvre grense på 5,0 kN/m².
Det er verdt å forstå logikken bak formelen, fordi den forklarer et resultat som ved første øyekast ser feil ut: jo lengre spennvidde, desto lavere beregningsbelastning per kvadratmeter. En ti meter lang bro som er fullpakket fra ende til ende, er en vanlig forekomst, mens en hundre meter lang bro som er fullpakket fra ende til ende med samme tetthet, ikke er det, og Eurokoden gjenspeiler denne sannsynligheten i stedet for å late som om begge er like sannsynlige.
Den praktiske konsekvensen er at en utsiktsplattform og gangbroen som fører dit kan ha to forskjellige prosjekteringsbelastninger, og begge kan være korrekte. Våre ingeniører angir i beregningspakken hvilken verdi som gjelder for hvilken del av konstruksjonen, fordi designstandarden for selve aluminiumet forutsetter at belastningene allerede er fastsatt et annet sted.
En folkemengde beveger seg, og en stillestående figur beskriver ikke det
Eurokoden trekker uttrykkelig oppmerksomhet mot dynamiske effekter for kategoriene C4 og C5, og årsaken er at mennesker i en folkemengde beveger seg synkront. Trinnlyden på en levende konstruksjon har en tendens til å falle i takt med konstruksjonen snarere enn omvendt, og effekten øker med antall mennesker. Dette er grunnen til at en plattform kan oppfylle alle statiske krav og likevel føles ubrukelig når den er full.
Aluminiumskonstruksjoner krever spesiell oppmerksomhet i denne sammenhengen. Metallet har omtrent en tredjedel så stor stivhet som stål med samme tverrsnitt, så det er ofte bruksegenskapene – snarere enn styrken – som er avgjørende for utformingen, og frekvensen til den ferdige konstruksjonen er et beregningsresultat som bør oppgis på forhånd, ikke oppdages først på åpningsdagen.
The parapet carries a load as well
I spesifikasjoner rettes oppmerksomheten vanligvis mot dekkflaten, mens rekkverket behandles som snekkerarbeid. Det er det imidlertid ikke. Brystninger og balustrader er konstruert for en horisontal linjebelastning som påføres i håndlistens høyde, og der det er fare for overbefolkning, gjelder linjebelastningen knyttet til kategori C5 for rekkverket, selv om selve dekkflaten tilhører en lavere kategori.
Dette er det elementet som oftest mangler i anbudsdokumentet, og det er en kostbar utelatelse, fordi rekkverkfestene og stolpene som bærer dem, er integrert i dekkskonstruksjonen. Å legge til dette kravet etter at produksjonen har startet, innebærer at man må endre dekket, ikke rekkverket.
Hva en spesifikasjon må inneholde
Fem linjer er nok. Oppgi brukskategori. Angi beregningsverdien i kN/m² og hvilket nasjonalt vedlegg den stammer fra. Oppgi om konstruksjonen behandles som en bro eller som en bygning, da dette avgjør hvilken del av Eurokoden som angir belastningen. Oppgi den horisontale linjebelastningen for barrieren. Til slutt skal du oppgi om det kreves en dynamisk vurdering og hvilket komfortkriterium den ferdige konstruksjonen må oppfylle.
Det er nettopp den siste setningen som skiller en spesifikasjon skrevet av noen som tidligere har bestilt et byggverk, fra en som er skrevet ut fra en mal. Et komfortkriterium gjør en subjektiv klage om til en målbar godkjenningsprøve, og det koster ingenting å ta det med.
Før plattformen utformes
Tallet på 5 kN/m² er et rimelig utgangspunkt, men et dårlig sluttpunkt. Det er en anbefalt verdi innenfor et intervall, der intervallet fastsettes på nasjonalt nivå, og en konstruksjon som behandles som en bro kommer frem til sitt tall på en helt annen måte. Ingenting av dette er vanskelig, men ingenting av det skjer av seg selv hvis anbudsdokumentet ikke sier noe om det.
Våre ingeniører vil gjennomgå et utkast til lastspesifikasjon før det lanseres på markedet, og angi hvilke kategorier og verdier som gjelder i installasjonslandet. Den utsiktsplattformer og gangbroer i aluminium De konstruksjonene vi bygger, er utformet i henhold til den kategorien kunden angir, og belastningene som legges til grunn, er publisert i beregningspakken, slik at kundens egen ingeniør kan kontrollere dem i stedet for å måtte stole blindt på dem.