Brandveiligheidsontwerp

Temperatuur

In IDEA StatiCa Member stelt de gebruiker een temperatuur in voor het gehele model. Alle entiteiten in het model hebben een ingestelde temperatuur.

In IDEA StatiCa Connection kan de gebruiker de temperatuur voor elke staaf of plaat afzonderlijk instellen. De temperatuur van verbindingselementen - bouten en lassen - wordt verondersteld overeen te komen met de warmste verbindingsplaat.

De temperatuur van staven en platen in verbindingen kan worden bepaald volgens EN 1993-1-2 – Cl. 4.2.5 Staaltemperatuurontwikkeling en D.3 Temperatuur van verbindingen bij brand. De thermische eigenschappen van staalcomponenten zijn ontleend aan EN 1993-1-2:

• Soortelijke warmte – Cl. 3.4.1.2
• Warmtegeleidingsvermogen – Cl. 3.4.1.3

Merk op dat thermische verlenging niet wordt gebruikt in IDEA StatiCa Steel, omdat dit krachten zou toevoegen die sterk afhankelijk zijn van de randvoorwaarden. Gebruikers worden aangemoedigd om de krachten als gevolg van thermische uitzetting zelf toe te voegen aan de belastingseffecten.

Materiaalafbraak

Materiaalafbraak van staalplaten is beschikbaar volgens drie normen:

• EN 1993-1-2 – Tabel 3.1
• AISC 360-16 – Tabel A-4.2.1
• CSA S16-14 – Tabel K.1

Het multilineaire materiaaldiagram wordt gebruikt voor staalplaten met zes punten volgens EN 1993-1-2 – Figuur 3.1. Een voorbeeld wordt getoond voor staalsoort S355, materiaalafbraak volgens EN 1993-1-2 – Tabel 3.1, en temperatuur $\theta = 560^{\circ}\textrm{C}$. De helling van de plastische tak voorbij de vloeigrens $f_y$ is $E_{a,\theta}/1000$. De reductiefactoren voor de elasticiteitsmodulus $k_{E,\theta}$, voor de proportionaliteitsgrens $k_{p,\theta}$, en de vloeigrens $k_{y,\theta}$ zijn respectievelijk 0,426, 0,252 en 0,594. De plastische rek wordt verondersteld op te bouwen vanaf de proportionaliteitsgrens.

Materiaalafbraak van bouten is beschikbaar volgens drie normen:

• EN 1993-1-2 – Tabel D.1
• AISC 360-16 – Tabel A-4.2.3
• CSA S16-14 – Tabel K.3

Materiaalafbraak van lassen is beschikbaar volgens één norm:

• EN 1993-1-2 – Tabel D.1

Alleen de weerstand van bouten en lassen wordt gereduceerd. Hun stijfheid blijft gelijk aan die bij omgevingstemperatuur.

Thermische uitzetting wordt verwaarloosd en niet verondersteld in enig model. Indien nodig dienen de effecten van thermische uitzetting te worden gesimuleerd door toegevoegde belastingen.

Normtoetsingen

Staalplaten worden standaard gecontroleerd op een plastische rek van 5%. 

In de Eurocode wordt een specifieke partiële veiligheidsfactor voor brandveiligheidsontwerp, $\gamma_{M,fi}$, gebruikt voor de normtoetsing van bouten en lassen. In alle andere normen worden de standaard weerstand- of veiligheidsfactoren gebruikt. De belasting-vervormingscurven en normtoetsingen van bouten en lassen worden gereduceerd met factoren $k_b$ en $k_f$ op basis van de ingestelde temperatuur.

Voorbelaste bouten worden verondersteld te glijden en worden gecontroleerd als gewone handdraai-bouten.

De temperatuur van het betonblok en de ankers is onbekend en de bijbehorende componenten worden niet gecontroleerd bij brandveiligheidsontwerp.

Stijfheid

Stijfheidsanalyse is momenteel niet beschikbaar voor brandveiligheidsontwerp. Het wordt aanbevolen om stijfheidsanalyse uit te voeren bij omgevingstemperatuur en de stijfheid te vermenigvuldigen met de reductiefactor voor de elasticiteitsmodulus $k_{E,\theta}$.