4a2: Bepaling van kritieke staaltemperatuur van
kolommen bij verhitting volgens standaardbrandkromme – handmethode

Het bepalen van de kritieke staaltemperatuur van kolommen kan met het pull down menu van 4a1, met het downloadbare Excel-spreadsheet óf met de hieronder behandelde, handmatige methode. De methode wordt verduidelijkt met een voorbeeld. De achtergronden van de methode zijn te vinden in Kolommen volgens NEN-EN 1993-1-2.

De kritieke temperatuur van centrisch belaste kolommen is af te lezen uit tabellen, voor de staalsoorten S235, S275 (voor buizen), S355, S420 en S460.

Toelichting tabellen
In de bovenste regel van elke tabel staat de parameter μ_pl. Dit is de plastische benuttinggraad μ_pl : de normaalkracht op de kolom bij brand E_fi gedeeld door de plastische normaalkracht bij 20°C A·f_y .
In de linkerkolom van elke tabel staat de parameter. Dit is de relatieve slankheid zoals gebruikt voor de berekening bij 20 °C, eventueel gecorrigeerd met de gereduceerde kniklengte die bij brand in rekening wordt gebracht.
De methode geldt voor profielen waarvoor bij brand een doorsnedeklasse  1, 2 of 3 geldt.

Hier vindt u de tabellen als downloadbare PDF-documenten.

S235  S275S355S420S460

Voorbeeld
• gegeven
- vierkante buis 120x120x10 mm; staalsoort S275; A = 4057 mm²; i = 43,8 mm;
- kolom draagt 3 kantoorverdiepingen en het dak, 3,6x3,6 m²;
- permanente vloer- en dakbelasting G_rep = 5,0 kN/m²;
- veranderlijke vloerbelasting Q_rep = 4,0 kN/m² met ψ = 0,3;
- veranderlijke dakbelasting Q_rep = 0,56 kN/m² met ψ = 0,0.

• gevraagd
wat is de kritieke staaltemperatuur θ_a;cr voor de kolom op de begane grond?

• oplossing
1. centrische normaalkracht bij brand is E_fi = (4· 5,0 + 3·4,0·0,3 + 0,56·0,0)·3,6²= 306 kN.
2. benuttinggraad μ_pl = E_fi / (A·f_y) = 306 / (4057·275·10^-3) = 0,27.
3. gereduceerde kniklengte L_cr = 0,5 · 3600 = 1800 mm.
4. relatieve slankheid

met slankheid

en grensslankheid

5. lees af in de tabel van S275 voor μ_pl = 0,27 en = 0,47: θ_a;cr = 631 ˚C.
6. controleer of de doorsnedeklasse 1, 2 of 3 is: c/t = (b – 2t – 2r)/t = (120 – 2·10 – 2·25)/10 = 50/10 = 5, hetgeen ≤ 33ε = 33·0,79 = 26 is (voorwaarde voor klasse 1). Het profiel voldoet bij brand aan klasse 1 en de methode mag worden toegepast.