Brandwerendheid

In de staalcontrole worden de toetsingsresultaten op brandwerendheid weergegeven: informatie wordt gegeven over het element, de initiële conditie, de interne krachten, de toetsingsresultaten op de brandwerendheid volgens de NEN 6072, NEN 6770, NEN-EN 1993-1-1, NEN-EN 1993-1-2 en de haar gerelateerde nationale bijlagen.

 

Staaf

Wordt gebruikt voor de omschrijving van Staven met gedefinieerde condities voor de berekening van de Brandwerendheid. Staaf label wordt automatisch ingevuld tijdens de grafische omschrijving van de brandwerendheid in de constructie in het venster "Constructieafbeelding".

B.C.

Wordt gebruikt voor het tonen van alle resultaten van de aangegeven belastingscombinatie.

Label van de belastingscombinatie wordt automatisch ingevuld tijdens de grafische omschrijving van de brandwerendheid in het venster "Constructieafbeelding".

Statisch systeem

Wordt gebruikt voor de analyse van de brandwerendheid als basis invoergegeven.

Omschrijving van het element zoals dat wordt berekend volgens de regels van de NEN-EN 1993-1-1#6.2.3 voor  element onder trekspanning, NEN-EN 1993-1-1#6.2.4 voor element onder druk (Kolom), NEN-EN 1993-1-1#6.2.5 voor een element met een buigend moment (Balk), NEN-EN 1993-1-1#6.2.9 voor kracht onder buiging en normaalkracht (druk).

Voor de overige elementen kan de vereiste capaciteit m.b.t. de hitte berekening uitgevoerd worden o.b.v. van de waarden van de gebruikers invoer.

 

Wordt gebruikt om de staaf condities voor de analyse voor brandwerendheid in te stellen.

Omschrijving van het staaf ontwerp. NEN 6072 maakt onderscheid tussen de volgende statistisch bepaalde ontwerpen:

  • Balk, statistisch bepaald
  • Balk, statistisch onbepaald
  • Kolom
  • Trek element
  • Overige

Deze applicatie ondersteunt alle staven, behalve de staven met trek. De staven onder trek hebben dezelfde kenmerken als een aan alle zijden verwarmde statisch bepaalde balk. De excentrisch gecomprimeerde staaf wordt geannaliseerd als een centraal gecomprimeerde staaf met gebruik van een equivalente normaalkracht. Zie ook, "Overspannend Staal", Construeren A, paragraaf 5.5.

Knik op T=20°C, T=(brand)

De kniklengte van de Staaf voor de analyse voor Brandwerendheid.

Kniklengte van de Staaf onder normale condities,indien de Omgevingstamperatuur is 20°C. De equivalente normaalkracht voor excentrisch belaste kolommen wordt berekend volgens art. 9.2.2 van NEN 6072 met als knik factor knik; 20°C zonder gebruik van beperkte (brand) kniklengte. Zie "Overspannend Staal", Construeren A, paragraaf 5.5.

Knik op T=(brand)

Wordt gebruikt voor de analyse van de brandwerendheid als basis invoergegeven.

Kniklengte op T=(brand) – kniklengte van het element (l;fi) voor de brandsituatie volgens de NEN-EN 1993-1-2#4.2.3.2(3 en 5), waarin de kniklengte op T=20°C wordt beschreven van het element (l) voor de normale situatie.

 

Voor geschoorde raamwerken worden deze bepaald met behulp van boven en onder inklemmingen. Wanneer echter het vuur zich beperkt tot een verdieping of compartiment, dan geldt de kniklengte die beschreven staat in de NEN (zie NEN 6072 art. 10.3.2.1):

  • Stijve kolommen Lknik = L systeem
  • Kolommen op de bovenste verdieping Lknik = 0,7.L  systeem
  • Kolommen op andere verdiepingen  Lknik = 0,5. L systeem

De berekening van de knik factor wordt gemaakt met gebruik van de instabiliteits curve c (zie NEN 6770, art. 12.1.1.4).

Nt;fi;d

De interne normaalkracht die werkt in het element. Wordt gebruikt bij de analyse van de brandwerendheid.

Normaalkracht onder normale omstandigheden met een omgevingstemperatuur van 20°C.

M;eq;theta;s

Het equivalente werkende buigende moment, onder brand condities. In het algemeen is deze waarde lager dan het moment dat ontstaat onder invloed van de excentriciteit bij de kolom-ligger verbinding.

Mu (µ0)

Wordt gebruikt voor de analyse van de brandwerendheid. Via interne calculatie of als primair invoergegeven.

Gebruikers niveau µ0 is volgens de NEN-EN 1993-1-2#4.2.4.

fy on T=(fire)

Wordt gebruikt voor de analyse van de brandwerendheid. Via interne calculatie.

Staalsterkte fy in de brandsituatie  volgens de NEN-EN 1993-1-2#(Tabel 3.1.).

Chi (χ) Knikfactor in de brandsituatie volgens de NEN-EN 1993-1-2#4.2.3.2.

t;Theta;a

Resultaat van de analyse van de brandwerendheid.

De tijd die nodig is om de kritische temperatuur van het staal te bereiken. Het is in feite de max tijd waarin het element voldoende capaciteit heeft binnen de brandwerendheid condities.

Theta;a;spec;max

Resultaat van de analyse van de brandwerendheid.

De maximale staaltemperatuur overeenkomstig met de vereiste brandwerendheid.

Theta;g;t;max

Resultaat van de analyse van de brandwerendheid.

Omgevings gas temperatuur overeenkomstig met de brandwerendheid.

Theta;a;cr

Resultaat van de analyse van de brandwerendheid.

Kritische staaltemperatuur in brandsituatie.

Brand Condities, Neq;s;d

Wordt gebruikt voor Interne Staafkrachten voor de analyse voor Brandwerendheid.

De waarde die getoond wordt voor Neq;s;d is de "equivalent" normaalkracht die rekening houdt met omgevingstemperatuur of excentriciteiten volgens de NEN6072 art 9.2.2, zie ook boek "Overspannend Staal", Construeren A, paragraaf 5.5.

Het equivalente optredende buigende moment Mequiv, onder brand condities wordt bepaald volgens NEN6770, art. 12.3.1.2.1. In het algemeen is deze waarde lager dan het moment als gevolg van de kolom-balk verbinding. Indien de kolommen centraal belast zijn kan de waarde voor Nxsd toegepast worden.

Brand Condities, Nx;s;d

Wordt gebruikt voor Interne Staafkrachten voor de analyse voor Brandwerendheid.

Normaalkracht onder normale condities, indien de Omgevevingstemperatuur is 20°C.

Brand Condities, Mequiv

Wordt gebruikt voor Interne Staafkrachten voor de Brandwerendheids  Analyse.

De equivalente actieve opneembare momenten Mequiv, onder brand condities wordt bepaald volgens de NEN6770, art. 12.3.1.2.1.  Normaal is deze waarde lager dan het moment ten gevolge van de excentriciteit van de balk-kolom verbinding.

Brand Condities, Mysd

Wordt gebruikt voor Interne Staafkrachten voor de analyse voor Brandwerendheid.

Het optredende ontwerpmoment Mysd moet gelijk of minder zijn dan Myud, de ontwerp capaciteit voor buiging. Het optredende buigende moment Mysd tbv vuurbelasting mag plastich bepaald worden.

Brand Condities, h

Wordt gebruikt voor de Kritische Temperatuurs berekening.

Coefficient, afhankelijk van het gebruik van de opneembare capaciteit.

Brand Condities, k

Wordt gebruikt voor de Kritische Temperatuurs berekening.

Coefficient, afhankelijk van het Type Staaf (balk of kolom en etc.) en van het warmte oppervlak.

Eta

De equivalente normaalkracht voor excentrisch belaste kolommen wordt berekend volgens art. 9.2.2 van NEN 6072 met gebruik van de knik factor w knik; 20°C zonder gebruik van of met beperkte (brand) kniklengte. Zie "Overspannend Staal", Construeren A, paragraaf 5.5.

Kappa

Indien er alleen sprake is van brand is de belasting factor h, bepalend voor de verhouding tussen  de grensbelasting op kamer temperatuur  en de actieve belasting onder brand condities. Voor de actieve belasting tijdens de brand dient als ontwerpbelasting de gebruik toestand gekozen te worden voor dit bijzondere constructie deel. Deze belasting and de bijbehorende beveiliging factoren moeten bepaald worden met behulp van NEN 6702, art. 6.2.2 en art. 9.2.

 

De momenten Mysd onder brand condities worden bepaald met gebruik van plasticiteit. Dit is afhankelijk van het belastingtype, inklemmingen en balk spant. Wanneer men uitgaat van een gelijk verdeelde belasting q, wordt de Mysd verkregen met gebruik van:

M = 1/8*q*L*L statisch gedetermineerde balken
M = 1/11.7*q*L*L statisch gedetermineerde balken. (een vrijheidsgraad)
M = 1/16*q*L*L statisch niet-gedetermineerde balken. (twee vrijheidsgraden)

waarin:

q gelijk verdeelde belasting tijdens brand
L de lengte van de balk
M actief moment tijdens brand

De belastinggraad is de verhouding tussen de optredende belasting en de maximaal opneembare belasting bij kamertemperatuur.

Bij een conservatieve verhouding r=2.5 in samenwerking met het TNO rapport 97-CVB-R0418 of het SG rapport SG-TC3/97-04, kan men de volgende waarden voor Nxsd / Mysd aannemen:

Type gebouw

Ontwerp

Critische belasting temperatuur

Mf

Bg

verdiepingen huizen

0.4

0.644

509

kantoor

0.5

0.667

501

stations

0.25

0.611

521

industriele gebouwen

0.8

0.733

475

bibliotheken

1.0

0.778

452

pakhuizen

0.6

0.689

493

andere

1

0.778#

452

parkeerplaatsen

0.7

0.711#

484

daken (r > 0.20)

0

0.556#

539

(r <= 0.20)

0

0.202#

700

Isolatie

Type isolatiemateriaal.

Invoergegeven t.b.v. van de analyse van de brandwerendheid.

Dikte

Invoergegeven t.b.v. van de analyse van de brandwerendheid.

De dikte van het toegepaste isolatiemateriaal. Kan ingevoerd worden in mm. Aangezien de geverifieerde gegevens alleen beschikbaar zijn voor een beperkte dikte, is alleen de boven en ondergrens van de tabel beschikbaar voor de gebruiker. Indien een kritische temperatuur hoger is dan de waarde van de geverifieerde beschikbare  testresultaten, dan wordt deze berekende kritische temperatuur terug gezet naar de temperatuurwaarde waarvoor wel geverifieerde testresultaten beschikbaar zijn.

Profiel code

Wordt gebruikt voor de analyse voor Brandwerendheid.

Omschrijving van het warmte oppervlak.

De definitie van de "profiel code" [m/m2] is de verhouding tussen het blootgestelde warmte oppervlak van het betreffende profiel en de warmte capaciteit. In deze software is gekozen voor een 2-dimensionale benadering.

Deze factor is onder andere, bepalend voor de snelheid van de temperatuur verhoging en wordt bepaald door de geometrie van het profiel en het deel van het profiel dat is blootgesteld aan vuur. (zie NEN6072 fig. 3 en boek "Overspannend Staal", Construeren A, paragraaf 5). Voor de profielen die gekozen worden uit de database berekent het programma de profiel factor. Deze factor kan echter altijd overschreven worden door bewerken.

Alleen voor isolatie platen kan de gebruiker kiezen uit profiel factor type 2 en 4. Voor schuim verf of spuit materiaal is dit natuurlijk onmogelijk.

Profiel factor

Invoergegeven t.b.v. van de analyse van de brandwerendheid.

De zogenaamde  "Profiel factor" [m/m2] is gedefinieerd als de verhouding tussen het blootgestelde hitte oppervlak van het betreffende profiel en het volume dat de hitte absorbeert. In deze software is gekozen voor een 2 dimensionale benadering. Deze factor is onder andere doorslaggevend voor de snelheid van de temperatuursverhoging en wordt bepaald door de geometrie van het profiel en het deel van het profiel dat is blootgesteld aan het vuur (zie NEN 6072 fig. 3 en boek "Overspannend Staal", Construeren A, paragraaf 5). Voor de profielen die afkomstig zijn uit de database  wordt de profielfactor berekend door het programma. Deze factor kan echter altijd overschreven worden in de gebruikers modus.

Vereiste brandwerendheid

Wordt gebruikt voor de analyse voor Brandwerendheid.

De vereiste brandwerendheid moet in enkele minuten worden ingevoerd. Dit betekent dat zowel de kritische temperatuur als de tijd die nodig is om deze temperatuur te bereiken moet worden berekend. De UC staat voor de brandwerendheid.

Vereiste hitte weerstand

Resultaat van de analyse van de Brandwerendheid.

De vereiste hitteweerstand moet worden ingevoerd in minuten. Op basis hiervan wordt de kritische temperatuur berekend plus de tijdsduur om deze temperatuur te bereiken. De UC geeft de brandwerendheid aan.

Berekende kritische tijd

Toont de de resultaten van de Brandwerendheids analyse.

De maximale tijd dat een Staaf de toegevoegde lasten kan houden tijdens een brand.

Berekende kritische temperatuur

Toont de tesultaten van de Brandwerendheids analyse.

Maximaal toegestane temperatuur voor profiel.

UC Brand

Resultaat van de analyse van de Brandwerendheid.

De Unity Check voor brandsituaties, weergave van de verhouding tussen  de Vereiste tijd / t;Theta;a.

UC Max

Toont analyse resultaten.

Maximale Unity Check van alle uitgevoerde testen.