Kantoorgebouw Achmea, Zwolle.
Bepalen brandwerendheid met informatie van leveranciers
Staalplaat-betonvloeren die al dan niet met de regels uit de Eurocode kunnen worden berekend, zijn voldoende brandwerend uit te voeren. Hiervoor zijn erkende rapporten te gebruiken, beschikbaar bij de leveranciers.
Toepassingsgebied van de rekenregels in NEN-EN 1994-1-2, bijlage D.
Daarnaast bieden leveranciers tools, zoals tabellen en sheets, die zijn gebaseerd op testrapporten en/of berekeningen van een erkend instituut. Met deze instrumenten is een genuanceerde thermische analyse van een specifieke staalplaat-betonvloer te maken.
Op basis van brandproeven of geavanceerde thermische berekeningen – ofwel EEM-berekeningen (Eindige Elementen Methode) – zijn de temperaturen in de doorsnede te bepalen. Met de verhoogde temperaturen in het staal en beton kunnen de materiaaleigenschappen worden gereduceerd en de momentweerstanden worden bepaald.
Op deze manier is het ook mogelijk vloeren te berekenen die op basis van de plaatgeometrie buiten het toepassingsgebied van de rekenmethode uit de Eurocode vallen. De formules in de rekenmethode uit de Eurocode zijn eveneens bepaald met behulp van een thermische analyse (EEM-berekeningen). De coëfficiënten in de formules voor de bepaling van de temperaturen in de doorsnede zijn vastgesteld op basis van een parameterstudie (EEM-berekeningen).
De grenswaarden die het toepassingsgebied van de formules vastleggen, moeten dan ook niet worden gezien als de grenzen van het toepassingsgebied van de Eurocode. Het zijn de grenzen van de parameterstudie voor profielen die zich met de parameters L1-L3 en Hs goed laten beschrijven. Dat wil zeggen dat de coëfficiënten alleen zijn gevalideerd binnen deze grenzen.
Op de Nederlandse en Europese markt is een groot aantal platen leverbaar, die vallen buiten de grenzen van de 15 jaar oude parameterstudie. Fabrikanten en leveranciers van deze platen laten een thermische analyse uitvoeren en de momentweerstanden berekenen. In feite is deze analyse daarmee nauwkeuriger dan de formules in de Eurocode. De resultaten zijn immers bepaald voor de exacte afmetingen van de betondoorsnede en de staalplaat en niet gebaseerd op de configuraties die in de parameterstudie zijn berekend.
Dit is van belang, omdat in de parameterstudie en daarmee in de rekenmethode uit de Eurocode alleen de 2 ‘oude’ basisvormen zijn berekend: trapeziumvormig en zwaluwstaartvormig.
De berekeningen zijn uitgevoerd met rechte flenzen en lijven, terwijl veel van de op dit moment leverbare platen afwijken van deze 2 basisvormen. Denk hierbij aan de kleine zwaluwstaartjes in de flenzen voor ophangsystemen, knikjes in het lijf van de plaat of grote afrondingstralen tussen lijf en bovenflens. Deze afwijkingen of aanvullingen op de basisvormen hebben allemaal invloed op de temperatuurverdeling in de doorsnede. Een thermische analyse van de exacte doorsnede is daarmee nauwkeuriger dan de rekenmethode uit de Eurocode.
Leveranciers moeten bij de berekening van de vloer bij brand altijd aantonen op basis van welke methode en welke informatie (proeven of berekeningen) de momentweerstanden van de vloer zijn bepaald. Leveranciers zullen vaak de thermische analyses al uit laten voeren tijdens de ontwikkeling van platen. Hierdoor is een optimale plaatvorm te vinden voor zowel de uitvoering (staalplaat=bekisting), de gerede toestand (staalplaat= wapening) en brand (staalplaat bepaalt vorm betondoorsnede).
