sencd.05 - Brandwerendheidscontrole

Controle van de brandwerendheid van liggers, kolommen en kanaalplaten volgens de gedetailleerde regels en de vereenvoudigde methode die is gedefinieerd in EN 1992-1-2.

De brandwerendheid EN 1992-1-2 is een module in SCIA Engineer voor de controle van 1D-elementen (liggers en kolommen) van zowel gewapend als voorgespannen beton volgens EN 1992-1-2. Het programma is volledig geïntegreerd met modules van SCIA Engineer voor structurele analyse en met modules voor controles van elementen van gewapend en voorgespannen beton volgens EN 1992-1-1.

Werken met brandwerendheid EN 1992-1-2

Het SCIA Engineer-systeem biedt een grafische omgeving waarin brandwerendheidscontroles van doorsneden van gewapend en voorgespannen beton worden uitgevoerd op een wijze die lijkt op die van reguliere normcontroles van beton. De te controleren elementen worden grafisch geselecteerd met de muis. Er zijn grafische functies beschikbaar, zoals pannen, in/uitzoomen, zoomvenster, door gebruiker gedefinieerd perspectief, selecteren via snijlijn, die het werk vereenvoudigen, zelfs voor complexe structuren. 3D-structuurweergaves bieden een grafische vertegenwoordiging van de integriteitscontrole. Kleuren geven een helder overzicht van overdimensionering en ontoereikende onderdelen van de structuur. Het resultaat van de module kan het volgende bevatten:

• automatisch zoeken van extremen: kritieke belastingscasussen/combinaties, kritieke liggers;
• markeren van ontoereikende liggers;
• uitleg van waarschuwingen en fouten die tijdens de controle zijn opgetreden.

Met de optie "Enkele controle" kan het spanning-rekdiagram worden weergegeven, de rek en spanning op de hoogte van de sectie, de verdeling van de temperatuur en een 3D-interactiediagram.

Invoer

Voordat een brandwerendheidscontrole kan worden uitgevoerd, moeten de distributiekrommen van de temperatuur worden ingesteld in de bibliotheek van temperatuurkrommen. Een item van de bibliotheek kan meer temperatuurkrommen bevatten en u kunt deze interpoleren.

De temperatuurkromme wordt gebruikt voor het vaststellen van de accidentele thermische belasting met de volgende basale eigenschappen:

•  Zijde van de doorsnede die wordt blootgesteld aan vuur (+Z,-Z,+Y,-Y);
•  distributiekromme van de temperatuur;
• Het aantal doorsnedelagen dat wordt gebruikt voor de integratie van de distributiekromme voor temperatuur, is vereist voor het verkrijgen van de equivalente lineaire temperatuurbelasting en voor het berekenen van het afsplinteren van de doorsnede.

Het programma biedt alle significante factoren en coëfficiënten voor brandwerendheid, die u verder kunt bewerken:

Basale instellingen voor brandwerendheid EN 1992-1-2:

• berekeningstype voor het evalueren van de tijdweerstand R en kritieke temperatuur Theta_cr voor detailleringsregels;
• reductiefactoren mu_fi voor kolommen en detailleringsregels;
• reductiefactor voor het ontwerpen van belastingsniveau voor de vereenvoudigde methode;
• een tabel met gegevens voor basiselementen (liggers, kolommen, platen en kanaalplaten) met minimale afmetingen van doorsnede en minimale axiale afstand van wapening vanaf de rand die is blootgesteld aan vuur;
• veiligheidsfactoren voor brandwerendheid.

In de gegevens van het betonelement kunt u de volgende eigenschappen van brandwerendheid voor elk element instellen:

• liggertype voor elementen van type "ligger" (eenvoudig ondersteunde elementen en doorgaande ligger);
• blootstellingscondities voor type "kolom" (één zijde of meer dan één zijde);
• berekeningstype voor het berekenen van brand (tijdweerstand) R en kritieke temperatuur Theta_cr voor detailleringsregels;
• elementtype voor voorgespannen elementen (controle alleen mogelijk voor statisch vastgestelde structuren zonder herverdeling van secundaire krachten veroorzaakt door voorspanning als gevolg van brand).

Controles

Er zijn drie soorten controles geïmplementeerd voor 1D-elementen:

• detailleringsregels (getabelleerde gegevens), hoofdstuk 5;
• vereenvoudigde berekeningsmethode (zonemethode), bijlage B.2;
• geavanceerde berekeningsmethode.

Detailleringsregels

Dit controletype gebruikt gegevens in tabelvorm die in de norm zijn voorgeschreven voor basistypes van elementen. Het controleert de afmetingen van de doorsnede en de afstand van de wapening vanaf de rand van de doorsnede die aan brand wordt blootgesteld. Aannames van deze benadering:

• De hoogte van de doorsnede wordt niet gereduceerd.
• De materiaalkarakteristieken van de wapening en beton blijven ongewijzigd.
• De temperatuur ter hoogte van de doorsnede kan worden afgelezen uit de temperatuurkromme, kan worden berekend op grond van de norm of kan door u worden ingevoerd.

Gesimplificeerde rekenmethode

Met dit berekeningstype zijn de volgende controles mogelijk:

• grensrekmethode;
• interactiediagram (weerstandscontrole).

Algemene uitgangspunten:

• De berekening van interne krachten gaat uit van de volgende aannames:
• De coëfficiënt van thermische expansie van betonwijzigingen is afhankelijk van de temperatuur (art.3.3.1(1)).
• De hoogte van de doorsnede wordt niet gereduceerd door de temperatuur.
• De materiaalkarakteristieken van wapening en beton veranderen niet onder invloed van de temperatuur.
• Spanning-rekdiagrammen van beton en wapening zijn niet afhankelijk van de temperatuur.

In de brandwerendheidscontrole wordt rekening gehouden met het volgende:

• De hoogte van de doorsnede wordt gereduceerd (zonemethode), bijlage B2 in EN 1992-1-2.
• De materiaalkarakteristieken van de wapening (tabel 3.2(a), 3.3) en beton (tabel 3.1) zijn afhankelijk van de temperatuur.
• De spanning-rekdiagrammen van beton (figuur 3.1) en wapening (figuur 3.3) zijn afhankelijk van de temperatuur.

Geavanceerde berekeningsmethode

 Deze methode vertegenwoordigt een fysieke en geometrische niet-lineaire berekening die gebruik maakt van de volgende invoerwaarden:

• Gereduceerde doorsnedehoogte (zonemethode); de spanning-rekdiagrammen van beton (figuur 3.1) en wapening (figuur 3.3) zijn afhankelijk van de temperatuur.
• De materiaalkarakteristieken van de wapening (tabel 3.2(a), 3.3) en beton (tabel 3.1) zijn afhankelijk van de temperatuur.
• De thermische uitbreidingscoëfficiënt van beton, berekend voor de gegeven temperatuur in het zwaartepunt van de doorsnede (art.3.3.1(1)).

Ondersteunde doorsnede en elementen

Alle soorten 1D-elementen van beton (liggers, kolommen, platen, kanaalplaten) en doorsneden van beton kunnen worden gecontroleerd met de detailleringsregels en automatische berekening op grond van de norm of de door de gebruiker ingevoerde gegevens. De berekening van de temperatuurkromme is alleen van toepassing op rechthoekige secties. De vereenvoudigde berekeningsmethode ondersteunt alle niet-voorgespannen constructie-elementen met een rechthoekige sectie en statisch bepaalde voorgespannen constructies. De geavanceerde berekening wordt alleen uitgevoerd voor niet-voorgespannen elementen van rechthoekige doorsneden.

Vereiste modules:

• sen.00