FAQ's - Structural Protection

Welke invloed heeft brand op een onbeschermd staalprofiel en wat kunt u er tegen doen?

Het smeltpunt van constructiestaal wordt tijdens een brand nooit bereikt, maar het verliest wel zijn sterkte bij verhitting. Vanaf een temperatuur van ongeveer 400°C loopt het vermogen van een staalprofiel om belasting op te nemen aanzienlijk terug. Hoe meer de draagcapaciteit van het profiel is benut, hoe lager de bezwijktemperatuur. De constructeur bepaalt deze kritieke staaltemperatuur. Wij hanteren doorgaans de waarden die in de publicatie “Veilige waarden voor de kritieke staaltemperatuur bij ontwerp en aanbesteding” van “Bouwen met Staal” staan of de vermelde temperaturen in de Nationale bijlage van de EN 1993-1-2, als er geen kritieke staaltemperatuur is opgegeven.

U beschermt de staalprofielen in uw project door onze brandwerende platen, verf en/of mortel toe te passen in een dikte die is afgestemd op deze staaltemperaturen. Zo voorkomt u dat de profielen voortijdig bezwijken en vult u op een veilige manier de verlangde brandwerendheidseis in!

Wat is de kritieke temperatuur van een staalconstructie?

Het is algemeen bekend dat de mechanische eigenschappen van staal bij verhitting aanzienlijk verminderen. Bij een verhitting tot 400 °C (673 K) wordt de elasticiteitsgrens teruggebracht tot ca. 60% van haar oorspronkelijke waarde. Het is dan ook begrijpelijk dat een belaste staalconstructie deze belasting bij blootstelling aan hitte op een zeker ogenblik niet meer kan dragen en zal bezwijken. De temperatuur waarop dit fenomeen zich voordoet, noemt men de kritieke temperatuur. Deze temperatuur zal des te hoger liggen, naarmate de aanvankelijke belasting geringer is. De kritieke temperatuur hangt af van verscheidene factoren maar hoofdzakelijk van de benuttingsgraad van de spanning en van de aard van deze spanning (trek, druk, buiging, enz.). Hierover vindt men meer informatie in de Eurocode voor staal (EN 1993 – deel 1-2).

Het aanbrengen van een PROMATECT®-H of van een PROMATECT®-L bekleding rondom een staalconstructie zal een vertragend effect hebben op de verhitting van het staal en zo de brandweerstand van de constructie verlengen.

Hoe gaat u te werk indien een staalconstructie beschermd dient te worden?

Indien een staalconstructie beschermd moet worden, gaat men op de volgende manier te werk:

Op basis van de betrokken reglementering of de aanwijzingen van de preventiediensten van de brandweer bepaalt men de vereiste brandweerstand van de draagstructuur.

Men stelt een lijst op van alle gebruikte profielen waarbij men vermeldt of het gaat om een kolom of een ligger, een driezijdige of vierzijdige omkasting met vermelding van de kritieke staaltemperatuur.

Men leidt de noodzakelijke dikte van de bekledingsplaat af uit de verder opgegeven tabellen (blz. 8 en volgende in het Handboek 12.1).

Voor de profieltypes, die niet in deze tabellen werden opgegeven, bepaalt men de profielfactor Am/V en zoekt men in de tabellen welke beschermingsdikte er moet worden toegepast.

Promat beschikt over een computerprogramma dat deze berekeningen voor u automatisch uitvoert. Raadpleeg hiervoor ons Technical Excellence Centre.

Waarom heeft een houten constructie brandbescherming nodig?

Wanneer een houten element aan brand wordt blootgesteld, begint het materiaal aan het oppervlak te branden. Geleidelijk aan wordt er een laagje houtskool (verbrand hout) opgebouwd. In de loop van de tijd wordt de laag houtskool dikker en neemt de resterende dwarsdoorsnede van het hout af. De snelheid van dit proces hangt vooral af van de houtsoort en de vochtigheidsgraad (vochtgehalte).

Een laag niet-verkoold hout van ca. 5 mm is in staat om de hoge brandtemperatuur te reduceren tot een temperatuur van ca. 100°C. Maar hout zal inbranden. De inbrandsnelheid van hout is afhankelijk van de volumieke massa. Vurenhout brandt in met een snelheid van ca. 40 mm per uur, hardhout - dat een hogere volumieke massa bezit - met een snelheid van ca. 30 mm per uur.

De resterende doorsnede moet de mechanische belasting van de constructie kunnen dragen. Bovendien is een kleine zone van deze onverbrande doorsnede net onder de houtskool zo heet dat deze geen kracht meer heeft.

Het afremmen van de verwarming en de verkoling van het hout is de sleutel tot het vergroten van de brandwerendheid van het hout. Een brandwerend materiaal werkt op twee manieren:

• In plaats van onmiddellijk te beginnen, wordt de vorming van een koollaag uitgesteld.
• Zodra de houtskool zich begint te vormen, wordt dit proces vertraagd. Met deze twee gunstige effecten kan de brandwerendheid van het houtelement worden verlengd om te voldoen aan de vereiste brandwerendheidstijd.