2 2003 - Dansk Beton

FORTSAT FRA SIDE 28
105 kN og vedhæftning til 123 kN, der
alle overstiger forskydningskraften på
15 kN. Elementet brød da også ved
bøjning efter 73 minutter uden noget
tegn på forankringssvigt.
Vægge
Der er udarbejdet et program for blokvægge
og et for uarmerede helvægge.
Beregningen giver brandmodstandstiden
for den påførte linielast og samtidig
oplyses bæreevnen til et ønsket tidspunkt
ved påvirkning af denne linielast,
så man kan afgøre, hvor tæt man er på
brud.
Bæreevnen til den faste tid er afhængig
af, hvilken linielast, der har stået
på væggen under opvarmningen. Ønsker
man at bestemme den last, som
væggen kan bære frem til et givet tidspunkt,
må man derfor iterere ved at variere
lasten indtil brandmodstandstiden
svarer til det givne tidspunkt.
Væggen brandpåvirkes på den ene
side, og dens flade underside hviler på
et plant underlag, som er det normale
for anvendelserne. Ved brandpåvirkning
vil væggen krumme meget ind
mod branden, og undersiden vil vippe,
således at der sker en knusning af kanten,
der forstærkes af, at væggens inderside
skades af branden. Programmet beregner
knusningszonen og understøtningens
excentricitet. Endvidere beregnes
den termiske krumning ud fra en
termisk spændings-tøjningsfordeling
(Figur 4).
Beregningen udføres i tidsstep á 10
minutter, og i hvert tidsstep findes den
FIGUR 5. BÆREEVNEUDVIKLING AF VÆG.
................... ...................
28
akkumulerede udbøjning under hensyn
til svækkelsen af betontværsnittet og de
transiente tøjningsforhold, og der udføres
en stabilitetsundersøgelse for denne
tilstand.
I visse tilfælde bevæger væggen sig
således, at der forekommer et minimum
af bæreevne. En lille ændring af excentriciteten
kan da betyde en stor ændring
af brandmodstandstiden.
Derfor bør man ved en dimensionering
anvende den mindste bæreevne,
som man kan beregne for henholdsvis
den maximale og den minimale excentricitet,
der kan forekomme på den aktuelle
konstruktion.
Et eksempel er vist på figur 5, hvor
Fult er en beregnet bæreevne i kN/m
ved central belastning med 108 kN/m
af en 15 cm tyk og 2,5 m høj væg. Det
ses, at den geometriske udbøjning um
vokser jævnt, men den indre excentricitet
euna, som også tager hensyn til beskadigelsen
af væggen på brandsiden,
vokser, aftager og vokser igen, hvorfor
Fult får et lokalt minimum i begyndelsen
af brandpåvirkningen. Væggen beregnes
til at have brandmodstandstiden
204 minutter, og ved det efterfølgende
fuldskalaforsøg holdt den 198 minutter.
Varieres lastens excentricitet, vil den
maksimale last, som en væg kan bære
frem til et givet tidspunkt, have et maksimum
for den værdi, hvor den indre
excentricitet er minimal efter de trinvise
termiske udbøjninger, transiente korrektioner
og beskadigelse af tværsnittets
ene side. Hvis man øger vægelementets
højde, vil den maksimale last
mindskes, og excentriciteten af den
FIGUR 6. UDBØJNING (__) OG INDRE EX-
CENTRICITET (----) AF VÆG FRA FIGUR 5.
maksimale last øges ind mod branden
(positive værdier). Dette skyldes, at en
højere væg vil bøje mere ud rent termisk,
hvorfor der skal en større initial
excentricitet til at udbalancere den.
Begrænsninger
Det forudsættes, at der anvendes letbeton
med tilslag af letklinker fremstillet
efter kravene i DS 414 og DS 420 og
med densiteter på 600 kg/m 3 for blokke
og fra 1000 kg/m 3 til 2000 kg/m 3
for helvægge og dæk.
Beregningsmetoderne er udledt og
kræver derfor ikke samme grad af forsøgsmæssig
dækning som rent empiriske
metoder bør have.
Bæreevnen findes for en standardbrand
uden afkølingsfase. Ved beregning
af fuldt udviklede brandforløb, skal
der bl.a. tages hensyn til, at betonens
styrke ændres yderligere i afkølingsfasen,
hvad de foreliggende programmer
ikke gør.
Temperaturberegningen foretages
med samme tilnærmelsesformel, som
forfatteren har udviklet til en nuværende
norm for tunge betonkonstruktioner
i DS411. Denne formel tager hensyn til
fordampningen af porevand etc. og er i
projektets løb verificeret ved sammenligning
med målte temperaturprofiler i
letklinkervægge.
De termiske udvidelsesparametre,
som er anvendt ved beregningerne, er
fastlagt ved en række forsøg foretaget af
producenterne. Disse værdier og de øvri-
FIGUR 7. 10 CM TYK 3,0 M HØJ VÆG, 1.200
KG/M3, BELASTET MED 25 KN/M REGNES AT
HAVE BRANDMODSTANDSTIDEN 104 MIN
FOR E = -0.02 M (BORT FRA BRANDEN).
VED FORSØG HOLDT DEN 96 MIN.
Dansk Beton · Nr. 2 · Maj · 2003