Dimensioneren

^{Canon Production Printing Headquarters, Venlo (Broekbakema, ABT / BAM Advies & Engineering, Staalbouw Nagelhout, © Norbert van Onna).}

Soms is met geringe inspanning al te voldoen aan een (resterende) brandwerendheidseis van 30 minuten, omdat de constructie of delen daarvan berekend zijn op hogere belastingen bij normale temperaturen dan de belasting die optreedt bij brand.

Zo zijn stabiliteitsverbanden doorgaans gedimensioneerd op windbelastingen die aanmerkelijk groter zijn dan de belasting bij brand.

Volgens NEN-EN 1990 hoeft bij brand slechts 20% van de extreme windbelasting in rekening te worden gebracht op onderdelen van de hoofddraagconstructie. Na 30 minuten brand is de staalconstructie dan zónder aanvullende bescherming nog steeds sterk genoeg om de belastingen – in het geval van brand gereduceerd – op te nemen.

Veel, niet al te slanke profielen (bijvoorbeeld gebruikt voor stabiliteitselementen en dragende kolommen) bezitten zelf al een brandwerendheid van 20 á 25 minuten. Om 30 minuten te halen, is te kiezen voor (iets) dikkere profielen (met een lagere profielfactor), waardoor het staal minder snel opwarmt.

Een tweede optie is staal met een hogere sterkte (en een hogere vloeigrens). Hierdoor komt de kritieke staaltemperatuur hoger te liggen.

Een derde alternatief is de kolommen en liggers bij brand te berekenen als doorgaande ligger en ingeklemde kolom. Hierbij wordt uitgegaan van het verschil tussen het gedrag van de staalconstructie in een brandend (warm) compartiment en het gedrag in de overige (koude) compartimenten.

Bij een eis van 60 of 90 minuten is (over)dimensioneren meestal minder economisch dan andere brandveiligheidsmaatregelen.

Samenwerking

Het berekenen van dimensioneringsoplossingen is vrij eenvoudig. Wel is een goede samenwerking tussen architect en constructeur gewenst. Bij de overweging van massievere profielen zal een constructeur een voorkeur hebben voor meer compacte H-profielen die minder snel opwarmen dan bijvoorbeeld I-profielen; I-profielen bezitten namelijk dunnere lijven en flenzen. Ook doelmatig zijn dikwandige buisprofielen.

Warm aanbevolen Ontwerpen eisen oplossingen – intro Dimensioneren intro Regelgeving NEN-EN 1991-1-2 Eurocode 1. Belastingen op constructies. Deel 1-2. Algemene belastingen. Belasting bij brand, 2011 + C3, 2019 en Nationale Bijlage, 2019 NEN-EN 1993-1-2 Eurocode 3. Ontwerp en berekening van staalconstructies. Deel 1-2. Algemene regels. Ontwerp en berekening van constructies bij brand, 2011 + C2, 2011 en Nationale Bijlage, 2015 Publicaties Fire (Eurocode 3) boek, Bouwen met Staal, 2021 Verdiepingbouw met staal – ontwerpboek voor architecten hfst. 2 (Draagconstructies), p.18-35, bijlage A (Staalsoorten), p. 110-117 Artikelen Kritische belastingen van stabiliteitselementen Bouwen met Staal 167 (2002), p. 46-52 Verdiepingbouw in staal en beton Bouwen met Staal 113 (1993), p. 39-43