Kompendium i stål og brand (PE) - Hjemmesider på ...

Stålets egenskaber ved høje temperaturer
4. Stålets egenskaber ved høje temperaturer
Både stålets flydespænding og elasticitetsmodul falder, når temperaturen stiger, og samtidig
ændres hele arbejdskurvens form, så der efterhånden bliver stor afstand mellem proportionalitetsspænding
og flydespænding. Det er primært flydespændingen og elasticitetsmodulet, der
anvendes ved dimensionering i ulykkesgrænsetilstand - brand.
Hvis en konstruktions deformationer under brand er kritisk, bør man dog ikke acceptere
spændinger væsentlig højere end proportionalitetsgrænsen. Det kan fx. være en bjælke, som
bøjer så meget ned under brand, at den kan skride ud af sit vederlag.
Nedenstående formler, tabeller og kurver for stålets egenskaber er angivet i Eurocode 3 del
1.2 afsnit 3 og Anneks D.
Arbejdslinie ved høje temperaturer
Almindeligt konstruktionsstål har ved lave temperaturer en arbejdslinie, der er lineærelastisk
stort set hele vejen op til flydegrænsen, hvor den knækker skarpt og bliver vandret.
Efterhånden som temperaturen stiger, bliver overgangen fra den elastiske del af arbejdslinien
til flydeområdet mere og mere afrundet. Figur 4.1 viser første del af arbejdslinien for
konstruktionsstål ved temperaturer fra 20 °C til 800 °C.
Bemærk, at for alle temperaturer over ca. 200 °C regnes g y,θ = 20·10 -3 (g y,θ er tøjningen ved
fuldt udviklet flydning ved temperaturen θ). Ved 20 °C ligger g y ca. fra 1,2·10 -3 til 2·10 -3 ,
afhængig af stålkvalitet.
Flydespænding og elasticitetsmodul
19
Figur 4.1.
Arbejdslinier for temperaturer
fra 20°C til 800 °C.
Arbejdslinien ændrer sig og flydespændingen aftager som vist på figur 4.1, når temperaturen
stiger. Ved bæreevneberegninger efter normerne tages der indirekte hensyn til arbejdsliniens
form, så det er kun nødvendigt at kende værdien af flydespændingen og elasticitetesmodulet.
I EC 3-1-2, afsnit 3.2, er angivet reduktionsfaktorer for flydespænding, proportionalitetsgrænse
og elasticitetsmodul, se nedenstående tabel 4.1 og figur 4.2 og 4.3.
På grund af de store deformationer, som hører til f y,θ, angiver det danske NA til EC 3-1-2 at
for konstruktioner, som ikke tåler store deformationer, fordi brandisoleringen kan tænkes at
revne eller falde af eller bjælken kan skride ud af sin understøtning osv., bør der som
flydespænding regnes med 0,2 % - spændingen iht. Anneks E.