Cursus Brandveilig g Constructief Ontwerp
T BCO
Structurele elementen Type I - II
t
De Nayer, Cursus BCO, 07/09/2009 Lincy Pyl, Luc Schueremans, Jean-Marc Franssen, Yves Martin www.TETRA-Brandveiligheid.be
T
Inleiding
BCO t
Brandveilig Constructief Ontwerp: Toepassing van de nieuwe op performantiecriteria gebaseerde b d ontwerpcodes t d IWT TETRA 080157 (01/10/2008 – 31/09/2010) – 63 mensmaanden
Inleiding
02-15/09/2009
2
Partners – peters – gebruikerscommissie Partners
T BCO t
Wetenschappelijke peters
Gebruikersgroep Federaties & beroepsorg.
Inleiding
Wetensch. instellingen & controle org.
Engineeringg g & consultancybureaus
Bouwondernemingen
02-15/09/2009
Producenten
Software producenten
Hogescholen g & Universiteiten
3
T
Werkschema
BCO t
WP0: Globale coördinatie
FOD-BVV GEBRUIKERSCOMMISSIE
DNI
WP1: Verkenning
WP2: Vertaling WP2.1: Leidraad Afwijkingscommissie Richtlijnen type I/II Guide of best practice DNI
WP1.1: Wetgeving versus praktijk DNI WP1.2: Toepassings(gebied) ontwerpsoftware ULg WP1.3: Structurele elementen Type I/II KUL
WP3: Verspreiding DNI (SIC-WTCB)
WP3.1: Industrie Modules bouwen met staal Opleiding Uitbouw netwerk Vervolg R&D: vertaling generische software Technische voorlichting WTCB
Inleiding
WP2.2: Case study’s Patershof Mechelen (IBO/Investpro) Distributiecentrum (Technum) De Speling (Stubeco) ArcelorMittal Flémalle KUL+ULg
WP3.2: Onderwijs Cursusmateriaal + docentenopleiding (syllabus, ppt, vb-oef) Publicaties Vervolg R&D: SBO, PhD (verbindingen bij brand) Naar: Hogeschool-universiteit Hogeschool universiteit
02-15/09/2009
4
Verspreiding
T BCO t
WTCB commissie Technische Voorlichting “Brandveilig ontwerp en uitvoering van industriële i d t iël gebouwen”. b ” Voorzitter: Dhr. F. Louwers; Leden: Mevr. Jacobs L. (Promat nv) en Pyl L. (De Nayer Instituut), Dhr. Bonheure M. (Promat nv), Cadorin J-F. J F. (Bureau Delta-GC), Delta GC), Debruyckere R. (Seco), Denoël J-F. (Febelcem), Eeckhout L. (Buyse Bouwt), Eeckhout S. (WTCB), Henry F. (Brandweer Charleroi - FRCSPB), Huygen D. (Bolckmans), Klok J. (Rockwool), Naessens J. (Infosteel), Parmentier B. (WTCB), Schuermans L. (KUL), Spehl P. (Seco), Van de Voorde W. (T h (Technum-Tractebel), T t b l) Willem Will K. K (NAV), (NAV) Zarmati Z ti G. G (WTCB),… (WTCB)
Werkgroep van de Hoge Raad voor beveiliging tegen brand en ontploffing Werkgroep Structurele elementen type I en II. Voorzitter: S. Maekelberg; Leden: L. Pyl, J.De Saedeleer, D.Withouck, P.Spehl, P.Van Besien, Y.Martin, J.F.Sougne, L.Schueremans, R.Goovaerts, P.D’Joos, P.Roseleth, E.Maillet, L.Sauvage, A.Brüls, J.M.Franssen, E. Gorza;
IWT TETRA 080157 (01/10/2008 – 31/09/2010): “Brandveilig Constructief Ontwerp: toepassing van de nieuwe op performantiecriteria gebaseerde ontwerpcodes” Inleiding
02-15/09/2009
5
T
Voorwerp
BCO t
•
Bijlage 1 – Terminologie
•
Bijlage 2 – Lage gebouwen
•
Bijlage 3 – Middelhoge gebouwen
•
Bijlage 5 – Hoge gebouwen
•
Bijlage 5 – Reactie bij brand van materialen
•
Bijlage 6 – Industriële gebouwen
Inleiding
02-15/09/2009
6
Inleiding
T BCO t
Definities – bijlage 1 en bijlage 6 I t Interpretaties t ti en achtergrond ht d Type I en Type II – algemeen principe Uitwerken van standaardvoorbeelden voor industriële gebouwen Waarom Hoe Typologieën Structureel gedrag industriële gebouwen T Typografische fi h symbolen b l Enkele voorbeelden Ondersteunende onderzoeksresultaten Projecten Software Type I/II
02-15/09/2009
7
Inleiding
T BCO t
Definities – annex 1 I t Interpretaties t ti en achtergrond ht d Type I en Type II – algemeen principe Uitwerken van standaardvoorbeelden voor industriële gebouwen Waarom Hoe Typologieën Structureel gedrag industriële gebouwen T Typografische fi h symbolen b l Enkele voorbeelden Ondersteunende onderzoeksresultaten Projecten Software Type I/II
02-15/09/2009
8
Bijlage 1 & 6
T BCO t
Verschenen in Belgische Staatsblad 15 juli 2009
Type I/II
02-15/09/2009
9
Definities in bijlage 1-terminologie
T BCO t
•
Industriegebouw: KB, 19/12/1997, punt 1.14 van bijlage 1
Voorbeelden - WEL: • Bewerking en verwerking van grondstoffen en (half)afgewerkte producten (bv. productiehal voor PVC-profielen, verbrandingsoven voor afvalverwerking, assemblagehal van h i h d l kt b huishoudelektro, brouwerij, ij schrijnwerkerij, h ij k ij werkplaats k l t voor h herstellingen, t lli naaiatelier, i t li drukkerij,...); • Opslag, overslag en distributie van grondstoffen en (half)afgewerkte producten (bv. havenopslagplaatsen houtopslag havenopslagplaatsen, houtopslag, koelruimtes voor diepvriesproducten, diepvriesproducten opslag van oud papier en afval, stelplaats van bussen,...); • Kweken en opslaan van gewassen (bv. tuinbouwserres, bulkopslag van graan,...); • Kweken en houden van dieren (bv. kippenkwekerij, paardenstoeterij,...). Type I/II
02-15/09/2009
10
Definities in bijlage 1-terminologie
T BCO t
•
Industriegebouw: KB, 19/12/1997, punt 1.14 van bijlage 1
Voorbeelden - NIET: • Gebouwen waarin commerciële activiteiten plaatsvinden zoals de verkoop van goederen (bv. grootwarenhuizen, tuin- en plantencentrum, detailhandel,...) of het verlenen van di diensten t (bv. (b b bankkantoor, kk t administratie d i i t ti van een b bedrijf,...). d ijf )
Type I/II
02-15/09/2009
11
Definities in bijlage 6
T BCO t
DRIE verschillende soorten dragende bouwelementen – definities BS 15/07/09: • Dragende D d bouwelementen b l t die di geen structurele t t l elementen l t zijn ij omdat d t ze geen aanleiding geven tot een voortschrijdende instorting (b.v. gevelelementen of dragende elementen van de dakconstructie die bij bezwijken geen aanleiding geven tot bezwijken van de rest van de dakconstructie); • Structurele elementen type II die bij bezwijken weliswaar aanleiding geven tot een voortschrijdende instorting, maar niet over de compartimentgrenzen heen (b.v. dragende elementen van de dakconstructie die bij bezwijken geen aanleiding geven tot beschadigingen aan de compartimentwanden); • Structurele elementen type I die bij bezwijken aanleiding geven tot een voortschrijdende instorting die zich kan uitstrekken over de compartimentgrenzen heen of die aanleiding geeft tot de beschadiging van de compartimentwanden (b.v. dragende compartimentwanden en – vloeren g elementen die deze compartimentwanden p dragen). g ) alsook de dragende Type I/II
02-15/09/2009
12
Definities in bijlage 1
T BCO t
Artikel 1. In bijlage 1 van het koninklijk besluit van 7 juli 1994 tot vaststelling van de basisnormen voor de preventie van brand en ontploffing waaraan de nieuwe gebouwen moeten voldoen, gewijzigd bij de koninklijke besluiten van 18 december 1996 en 19 december 1997, 4 april 2003 en 13 juni 2007, wordt dt puntt 1.15 1 15 vervangen als l volgt l t § 1.15 Structurele elementen: De structurele elementen zijn de bouwelementen die de stabiliteit van het geheel of van een gedeelte van het gebouw verzekeren, zoals kolommen, dragende wanden, hoofdbalken, afgewerkte vloeren en andere essentiële delen die het geraamte of skelet van het gebouw vormen vormen, en die bij bezwijken aanleiding geven tot voortschrijdende instorting. Voortschrijdende instorting treedt op indien het bezwijken van een constructieonderdeel aanleiding geeft tot bezwijken van onderdelen van het gebouw die zich niet bevinden in de onmiddellijke omgeving van het g van het overblijvende j beschouwde onderdeel en indien de draagkracht bouwwerk onvoldoende is om de optredende belasting te dragen. Type I/II
02-15/09/2009
13
Definities in bijlage 6
T BCO t
De voorschriften voor elk van deze types stemmen overeen met een bepaalde aanvaardbare kans van instorting van het bouwelement bouwelement. groter voor een structureel element van type yp II dan voor een Deze kans is g structureel element van type I omdat een instorting van dit laatste ook gevolgen heeft voor de compartimentering waardoor er strengere voorschriften aan gekoppeld zullen zijn om de instorting te voorkomen voorkomen. Voor de industriegebouwen wordt voor de structurele elementen van type II rekening gehouden met een aanvaardbare kans dat een bouwelement instort gelijk aan 10-3 per jaar.
Type I/II
02-15/09/2009
14
Definities in bijlage 6
T BCO t
Behalve in een aantal gevallen (bv. een industriegebouw uitgevoerd als één compartiment) is het enkel via een analyse mogelijk om te bepalen tot welk type een bepaald structureel element behoort. Het is immers geen eigenschap van het structureel element zelf, maar hangt samen met de b l ti belasting, d de afmetingen, f ti d de verbindingen,... bi di
Type I Type II Niet structureel Niet-structureel Industriegebouw - 1 compartiment: - structurele elementen: structurele elementen type II Type I/II
02-15/09/2009
15
Definities in bijlage 6
T BCO t
Een onafhankelijke compartimentwand blijft behouden ook als een naastgelegen compartiment instort instort, zodat a fortiori de structurele elementen van het compartiment - met uitzondering van diegene die volgens de typeoplossing tot type I behoren - tot type II behoren.
Type I Type II Niet-structureel Type I/II
02-15/09/2009
16
Definities in bijlage 6
T BCO t
De Minister van Binnenlandse Zaken zal een overzicht van deze typeoplossingen bekend maken maken, met inbegrip van een toelichting betreffende de definitie van een ’structureel element’ en de bepaling van type I of type II. Indien geen gebruik gemaakt wordt van deze typeoplossingen, voegt de bouwheer een gedetailleerde studie toe waarbij voor elk structureel element het juiste type bepaald is. Bij ontstentenis van deze studie, worden alle structurele elementen in type I ingedeeld.
Type I/II
02-15/09/2009
17
Definities in bijlage 6
T BCO t
Studie – bepaling van de stabiliteit bij brand: Bij de bepaling van de stabiliteit bij brand van structurele elementen volstaat het niet langer g om de analyse y uit te voeren voor elk element afzonderlijk, maar dient in de eerste plaats de algemene stabiliteit van het gebouw in geval van brand te worden nagekeken. De uitzetting van liggers of vloerplaten kan immers aanleiding geven tot de instorting van de kolommen of wanden, ook wanneer deze een voldoende stabiliteit vertonen als ze afzonderlijk nagekeken worden.
Opm.: Dit geldt niet alleen als er voor de bepaling van de stabiliteit bij brand wordt gebruik gemaakt van een berekeningsmethode, maar ook wanneer de brandweerstand van structurele elementen aan de hand van een of meerdere beproevingen wordt aangetoond aangetoond. Type I/II
02-15/09/2009
18
T
Impact
BCO t
De industriegebouwen of delen daarvan kunnen in functie van de maatgevende brandbelasting qfi,d ingedeeld worden in de volgende klassen: • Klasse A: qfi,d <= 350 MJ/m²; • Klasse B: 350 < qfi,d fi d <= 900 MJ/m²;; • Klasse C: 900 < qfi,d. De minimale brandweerstand van de structurele elementen type I is : • 1° voor een gebouw of deel ervan van klasse A : R 60; • 2 2° voor een gebouw of deel ervan van klasse B of C : R 120 120. yp I dient ten + De stabiliteit bijj brand van de structurele elementen van type minste gelijk te zijn aan de vereiste brandweerstand van de compartimentwanden, omdat deze bij bezwijken mogelijk de compartimentering kunnen teniet doen. Type I/II
02-15/09/2009
19
T
Impact
BCO t
De structurele elementen type II mogen bij een blootstelling aan de standaard temperatuur tijdkromme bepaald in NBN EN 1363 temperatuur-tijdkromme, 1363-1, 1 niet bezwijken binnen een tijdspanne gelijk aan de equivalente tijdsduur te,d, bepaald op basis van de norm NBN EN 1991-1-2:2003, waarbij δq1 bepaald is op basis van een aanvaardbare db ffaalkans lk van instorting i t ti gelijk lijk aan 10-33 per jaar. j [min] t e,d qfi ,d k bw f k c Waarin: • qfi,d: [MJ/m²] ontwerpbrandbelasting; • kb: [min × m²/MJ] conversiefactor: (kb = 0.055); • wf: [/] ventilatiefactor; • kc: [/] conversiefactor i f t voor h hett materiaal t i l ((b ((beschermd)staal, h d) t l beton). b t )
Type I/II
02-15/09/2009
20
T
Impact
BCO t
Tabel opgesteld voor een “gemiddeld industriegebouw” in functie van qfi,d. Stabiliteit bij brand van structurele elementen type II voor een “gemiddeld industriegebouw” Maximale oppervlakte van het compartiment zonder sprinklers
Maximale oppervlakte van het compartiment met sprinklers
R 30
R 30
A qfi,d (=225)< A: ( 225)< 350 350;
25000 ² 25000m²
150000 m²²
B: 350<(qfi,d=625)< 900
10000 m²
60000 m²
C: 900 900<(q (qfi,d 1250) fi d=1250)
5000 m m²
30000 m m²
Klasse Ifv qfi,d [MJ/m²]
Indien te,d < 15 min, dan: R 15 voor de structurele elementen van type II. De overgrote g meerderheid van de structurele elementen voldoet hier echter aan, zodat deze brandweerstand niet specifiek dient te worden aangetoond. Dit wordt weergegeven met ‘Geen R bepaald’. Voor zeer slanke structuren is echter een controleberekening aangewezen om na te gaan of voldaan is aan R 15. Inleiding
02-15/09/2009
21
T
Impact
BCO t
Dus: van geen brandwerendheidseisen D b d dh id i voor d de niet-structurele i t t t l elementen l t tot t t R120 voor structurele elementen Type I.
Type I/II
02-15/09/2009
22
Hiërarchie in opdeling
T BCO t
Er is een duidelijke hiërarchie in de indeling van dragende bouwelementen: Dragende bouwelementen die geen structurele elementen zijn
Voortschrijdende instorting
die structurele elementen zijn Type yp II elementen Type I elementen
Type I/II
02-15/09/2009
Voortschrijdende instorting over compartimentgrenzen heen
23
Hiërarchie in opdeling
T BCO t
Er is een duidelijke hiërarchie in de indeling van dragende bouwelementen: Dragende bouwelementen die geen structurele elementen zijn
Voortschrijdende instorting
die structurele elementen zijn Gevelelementen of dragende g elementen van de dakconstructie die bij bezwijken geen aanleiding geven tot bezwijken van de rest van de dakconstructie
Type I/II
Type yp II elementen Type I elementen
02-15/09/2009
Voortschrijdende instorting over compartimentgrenzen heen
24
Hiërarchie in opdeling
T BCO t
Er is een duidelijke hiërarchie in de indeling van dragende bouwelementen: Dragende bouwelementen die geen structurele elementen zijn
Voortschrijdende instorting
die structurele elementen zijn Dragende g elementen van de dakconstructie die bij bezwijken geen aanleiding geven tot beschadigingen aan de compartimentwanden
Type I/II
Type yp II elementen Type I elementen
02-15/09/2009
Voortschrijdende instorting over compartimentgrenzen heen
25
Hiërarchie in opdeling
T BCO t
Er is een duidelijke hiërarchie in de indeling van dragende bouwelementen: Dragende bouwelementen die geen structurele elementen zijn
Voortschrijdende instorting
die structurele elementen zijn Dragende g compartimentwanden en – vloeren alsook de dragende elementen die deze compartimentwanden dragen
Type I/II
Type yp II elementen Type I elementen
02-15/09/2009
Voortschrijdende instorting over compartimentgrenzen heen
26
Onderscheid structureel – niet-structureel
T BCO t
Onderscheid: Voortschrijdende instorting treedt op indien het bezwijken van een constructieonderdeel t ti d d l aanleiding l idi geeft ft ttott b bezwijken ijk van onderdelen d d l van het gebouw die zich niet bevinden in de onmiddellijke omgeving van het beschouwde onderdeel en indien de draagkracht van het overblijvende bouwwerk onvoldoende is om de optredende belasting te dragen. Onmiddellijke omgeving: wordt verder ingevuld door toelichting van Minister van Binnenlandse Zaken – in voorbereiding.
Type I/II
02-15/09/2009
27
Onderscheid Type I- Type II
T BCO t
Onderscheid: bij bezwijken aanleiding geven tot een voortschrijdende instorting di zich die i h kan k uitstrekken it t kk over de d compartimentgrenzen ti t h heen off die di aanleiding geeft tot de beschadiging van de compartimentwanden. Mogelijkheden om onderscheid aan te geven: • Gebruik maken van algemene berekeningsmethode; • Gebruik maken van beschikbare vereenvoudigde rekenmodellen - software (afgeijkt op basis van simulaties uitgevoerd met geavanceerde rekentechnieken volgens g de algemene g berekeningsmethode); g ); • Gebruik maken van type-oplossingen: nog niet beschikbaar – in voorbereiding;
Type I/II
02-15/09/2009
28
Type I en Type II – algemeen principe i i
T BCO t
Om te controleren of een structureel element tot Type I, dan wel tot Type II behoort, moet men nagaan of het bezwijken van het brandende compartiment aanleiding geeft tot het bezwijken van het niet-brandende compartiment. p De controle bestaat uit de verificatie van het niet-bezwijken in de uiterste grenstoestand t t d (UGT) van het h t niet-brandende i t b d d gedeelte d lt van h hett gebouw b iin de volgende omstandigheden: 1. Materiaaleigenschappen; g pp ; 2. Belastingen; 3. Krachtswerking; 4. Stabiliserende elementen warme gedeelte.
Type I/II
02-15/09/2009
29
Type I en Type II – algemeen principe i i
T BCO t
1. De materiaaleigenschappen van het niet-brandende compartiment zijn de eigenschappen van toepassing voor de belastingscombinatie “brand” brand maar op omgevingstemperatuur (koude gedeelte: 20°C). Men gebruikt aldus partiële veiligheidsfactoren voor de materialen die van toepassing zijn voor h t gevall “b het “brand” d” m,fi (in (i regel: l m,fi = 1.0). 1 0) Z Zo gebruikt b ikt men bij bijvoorbeeld: b ld – Voor staal: fy(20°C) / m,fi en E(20°C) / m,fi – Voor beton: fc(20 (20°C) C) / m,fifi (zonder de toepassing van de coëfficiënt c = 0.85) – Voor hout: kmod,fi kfi f(20°C) / m,fi met kmod,fi = 1.0 en kfi = 1.25 voor massief i fh houtt ((zie i ttabel b l2 2.1 1 van d de EN 1995 1995-1-2) 1 2)
Type I/II
02-15/09/2009
30
Type I en Type II – algemeen principe i i
T BCO t
2. De uitwendige belastingen die rechtstreeks aangrijpen op het nietbrandende compartiment compartiment, zoals het eigen gewicht gewicht, de sneeuw sneeuw, de wind wind, de nuttige belasting, zijn deze die voorkomen in het geval van brand (EN 1991-1-2 en de bijbehorende ANB): g=1.0; q=1.0; 2= 0.0 voor onderhoud en 1= 0.2 0 2 voor wind. i d E Er iis geen bijk bijkomende d b belasting l ti tten gevolge l van d de brand, Ad, die toegepast moet worden op het niet-brandende gedeelte van het gebouw. 3. Er moet rekening gehouden worden met de bijkomende krachten uitgeoefend door het bezwijkende gedeelte op het niet-brandende compartiment. Vaak is het begroten van deze krachten die de principiële moeilijkheid van de verificatie uitmaken. 4. De stabiliserende elementen die deel uitmaken van het brandende compartiment ti t mogen niet i t iin rekening k i gebracht b ht worden d om d de stabiliteit t bilit it van het niet-brandende compartiment te verzekeren.
Type I/II
02-15/09/2009
31
Type I en Type II – algemeen principe i i
T BCO t
Opmerkingen: • Het H t is i niet i t vereist i t om de d bruikbaarheidsgrenstoestanden b ikb h id t t d (BGT (BGT: verplaatsingen) te controleren voor het niet-brandende compartiment. Eventuele blijvende vervormingen in het niet-brandende gedeelte zijn aanvaardbaar voor het geval van brand. Daarentegen is het noodzakelijk om te verifiëren of de optredende verplaatsingen vanuit het brandende gedeelte geen g g gevaar betekenen voor de compartimentering p g verzekerd door muren of compartimentwanden. • Om de stabiliteit van het niet-brandende gedeelte te verifiëren, kan gelijk welke constructieve analysetechniek op omgevingstemperatuur gebruikt worden die toepasbaar is op dat type constructie, inclusief plastische rekenmethodes voor bepaalde structuren (omdat de verplaatsingen niet moeten t gecontroleerd t l d worden). d )
Type I/II
02-15/09/2009
32
Type I en Type II – vereenvoudigde rekenmodellen k d ll
T BCO t
Achterliggende werkwijze: = algemene berekeningsmethode Beschikbaar: project + software: • RFS2 RFS2-CR-2007-00032 CR 2007 00032, “FS+ FS+ Brandveiligheid van industriehallen: Ontwerpgids”, Research Fund for Coal and Steel, 2007, 32 pages (ArcelorMittal, CTICM, LABEIN, ULg) LUCA-software. [Research program of the Research Fund for Coal and Steel] [CTICM: Centre Technique Industriel de la Construction Métallique] [LABEIN Tecnalia, Technology Centre, Spain]
Type I/II
02-15/09/2009
33
Type I en Type II – vereenvoudigde rekenmodellen k d ll
T BCO t
Achterliggende werkwijze: = algemene berekeningsmethode Beschikbaar: • Stalen portaalconstructies met liggers van standaard warmgewalste HH of II profielen of gelijkwaardige gelaste plaatliggers; • Stalen vakwerkconstructie opgebouwd uit gelijkbenige L-profielen, met k l kolommen van standaard t d d warmgewalste l t H H- off I-profielen I fi l off gelijkwaardige lijk di gelaste plaatliggers. Randvoorwaarden: • Scharnierend verbonden met de fundering ter hoogte van de kolomvoeten; • Inklemming ter hoogte van de aansluiting kolom-ligger.
Type I/II
02-15/09/2009
34
Type I en Type II – vereenvoudigde rekenmodellen k d ll
T BCO t
Beschikbaar: E k l Enkelvoudige di off meerdere d b beuken: k
In acht genomen afmetingen - enkele beuk (#:1): • Lengte overspanningen: 15, 20 en 30m; • Hoogte: H t 5 5, 7 7.5 5 en 12 12.5m; 5 • Dakhelling: 0° tot 10°; • Vakwerkstructuur: hoeken met gelijke benen: van 50x50x5 tot 120x120x12
Type I/II
02-15/09/2009
35
Type I en Type II – vereenvoudigde rekenmodellen k d ll
T BCO t
Beschikbaar: E k l Enkelvoudige di off meerdere d b beuken: k
In acht genomen afmetingen- meerdere beuken (#:3, 5): • Lengte overspanning: 20, 30 en 40m; • Hoogte: H t 7.5, 7 5 12 12.5, 5 en 20 20m; • Dakhelling: 0° tot 10°; • Vakwerkstructuur: hoeken met gelijke benen: van 50x50x5 tot120x120x12
Type I/II
02-15/09/2009
36
Type I en Type II – vereenvoudigde rekenmodellen k d ll
T BCO t
Achterliggende werkwijze: = algemene berekeningsmethode
warme gedeelte koude gedeelte Modellering: numeriek model – geavanceerde berekeningsmethode
Type I/II
02-15/09/2009
37
Type I en Type II – vereenvoudigde rekenmodellen k d ll
T BCO t
Achterliggende werkwijze: = algemene berekeningsmethode F Faze 1: 1 opwarming i – uitzetting it tti geeft ft aanleiding l idi ttott d drukkrachten kk ht
Faze 2: bezwijken – ontstaan van kettinglijn – geeft aanleiding tot trekkrachten
Type I/II
02-15/09/2009
38
Type I en Type II – vereenvoudigde rekenmodellen k d ll
T BCO t
De structurele elementen zijn elementen van type II wanneer voldaan is aan: – De D kkrachten ht ((accidentele id t l b belasting) l ti ) van h hett b bezweken k gedeelte d lt ((warme gedeelte) uitgeoefend op het koude gedeelte moeten bepaald worden. Het ontwerp moet van die aard zijn dat de aangrijpende druk- en trekkrachten geen aanleiding geven tot het bezwijken van het koude gedeelte van de structuur; – De verplaatsingen in de drukdruk en trekfase moeten compatibel zijn met de flexibiliteit van de compartimentwand, zodat er geen gevaar is voor schade of bezwijken van de compartimentwand.
Type I/II
02-15/09/2009
39
Type I en Type II – vereenvoudigde rekenmodellen k d ll
T BCO t
De structurele elementen zijn elementen van type II wanneer voldaan is aan: – De D kkrachten ht ((accidentele id t l b belasting) l ti ) van h hett b bezweken k gedeelte d lt ((warme gedeelte) uitgeoefend op het koude gedeelte moeten bepaald worden. Het ontwerp moet van die aard zijn dat de aangrijpende druk- en trekkrachten geen aanleiding geven tot het bezwijken van het koude gedeelte van de structuur; – De verplaatsingen in de drukdruk en trekfase moeten compatibel zijn met de flexibiliteit van de compartimentwand, zodat er geen gevaar is voor schade of bezwijken van de compartimentwand. Type I T Type II Niet-structureel
Type I/II
02-15/09/2009
40
Type I en Type II – vereenvoudigde rekenmodellen k d ll
T BCO t
Achterliggende werkwijze: = algemene berekeningsmethode F Faze 1: 1 opwarming i – uitzetting it tti geeft ft aanleiding l idi ttott d drukkrachten kk ht
Faze 2: bezwijken – ontstaan van kettinglijn – geeft aanleiding tot trekkrachten:
Type I/II
02-15/09/2009
41
Type I en Type II – vereenvoudigde rekenmodellen k d ll
T BCO t
Achterliggende werkwijze: = algemene berekeningsmethode:
Type I Type II Niet-structureel Type I/II
02-15/09/2009
42
Type I en Type II – vereenvoudigde rekenmodellen k d ll
T BCO
Achterliggende werkwijze: = algemene berekeningsmethode: Deze levert eenvoudige rekenregels, afgeijkt op basis van geavanceerde modellen,, voor het berekenen van krachten en verplaatsingen. p g – De krachten (accidentele belasting) van het bezweken gedeelte (warme
gedeelte) d lt ) uitgeoefend it f d op het h t koude k d gedeelte d lt moeten t bepaald b ld worden. d H Hett ontwerp moet van die aard zijn dat de aangrijpende druk- en trekkrachten geen aanleiding geven tot het bezwijken van het koude gedeelte van de structuur; – De verplaatsingen in de druk- en trekfase moeten compatibel zijn met de flexibiliteit van de compartimentwand, zodat er geen gevaar is voor schade of bezwijken van de compartimentwand
Type I/II
02-15/09/2009
t
Type I en Type II – vereenvoudigde rekenmodellen k d ll
T BCO
Achterliggende werkwijze: = algemene berekeningsmethode: E Eenvoudige di rekenmethode k th d b beschikbaar hikb in i een gebruiksvriendelijke b ik i d lijk ontwerpt omgeving.
Type I/II
02-15/09/2009
t
Gebruik maken van type-oplossingen
T BCO t
In uitvoering. Deze worden voorzien door de overheid, op basis van: • Jean Jean-Marc Marc Franssen (ULg) (ULg), Aloïs Bruls (ISIB) (ISIB), Jean-Baptiste Jean Baptiste Lansival (ULg) (ULg), “Comportement au feu des façades des bâtiments industriels”, une recherche commandée par S.P.F. Intérieur et réalisée au sein de l'Université de Liège pour le compte de l'ISIB l ISIB Recherche 2007 2007-2008 2008 Annexe 6 des Normes de base, juli 2008. [ISIB: Institut Supérieur Industriel de Bruxelles] Deze studie geeft eenvoudige rekenregels gebaseerd op een reeks berekeningen uitgevoerd met geavanceerde rekenmodellen (SAFIR). Levert: Kracht uitgeoefend op koude constructie; Verplaatsing (om compatibiliteit van brandwand te verifiëren) verifiëren). •
p j Constructief Aanvullend onderzoek, waaronder – TETRA-project: Brandveilig Ontwerp; Type I/II
02-15/09/2009
45
Gebruik maken van type-oplossingen
T BCO t
Toepassingsgebied: • Vlakke Vl kk raamwerken, k enkele k l off d dubbele bb l ttravée; é • Kolommen: gewapend beton (buitenzijde niet blootgesteld aan brand) en ingeklemde g kolomvoet;; • Liggers scharnierend verbonden met de kolommen; • Ligger types: – Warmgewalste staalprofielen (3% of 10% helling); – Gelamelleerde houten liggers (variabele hoogte, onderzijde horizontaal); – Voorgespannen g p betonnen liggers gg ((variabele hoogte, g , onderzijde j horizontaal); );
•
Liggers blootgesteld aan brand: – 3 zijden voor een zwaar dak met betondallen; – 4 zijden voor een licht dak met binnendoos en/of geprofileerde beplating;
• •
Dubbele travée: brandwand loodrecht op vlak van portiek – geplaatst aan brandzijde ten opzichte van middenkolom; Geometrische verhouding Hoogte/Overspanning: H/L < 0,8 Type I/II
02-15/09/2009
46
Gebruik maken van type-oplossingen
T BCO t
TETRA-project - werkwijze: uitwerken van voorbeeld typologieën. W Waarom ? • Om inzicht/duidelijkheid te verschaffen in de indeling structureel element Type yp I en Type yp II;; • Als voorbeeld voor een snelle/eenvoudig hanteerbare verificatie voor courante typologieën van industriële gebouwen, als hulpmiddel, instrument, voor bijvoorbeeld brandweer. brandweer Hoe: STAP 1: Oplijsten courante typologieën voor industriële gebouwen; STAP 2: Constructief gedrag van structurele elementen in industriële gebouwen; b STAP 3: Invoeren van een set van typografische symbolen; STAP 4: Aanmaak van fiches met courante typologieën. Type I/II
02-15/09/2009
47
STAP 3: Typografische symbolen
T BCO t
STAP 3: Een lijst van typografische symbolen wordt vooropgesteld. Comparteringwand Diafragma: Type I
momentstijve verbindingg Scharnier
Diafragma: Type II
Rol-oplegging
windverband: Type I
Half-stijve verbinding (veerconstante)
windverband: Type II Structureel element: Type I Structureel element: Type II Niet-structureel element Type I/II
02-15/09/2009
48
STAP 3: Typografische symbolen…
T BCO t
Schematische voorstelling van 3 D – constructie op basis van de typografische symbolen b l
Type I Type II Niet structureel Niet-structureel
Type I/II
02-15/09/2009
49
STAP 4: voorbeeldfiche
T BCO t
Typologie 006
Enkelvoudige beuk – 2 compartimenten – stalen portiek – b d brandwand d volgens l d dwarse richting i hti
Schematische voorstelling
beschrijving constructieve elementen l t en materialen Type I/II
02-15/09/2009
50
STAP 4: voorbeeldfiche
T BCO t
Beschrijving constructieve t ti elementen en materialen
Liggers en kolommen: staal – warmgewalste I- en/of H-profielen Li ht dakbedekking Lichte d kb d kki Brandwand: … Randvoorwaarden: - Verbinding met fundering: scharnierend; - Verbinding ligger-kolom: continu.
Indeling b bouwelementen l (wel-niet structureel) en T Type I-II I II voor de d structurele elementen
Afwerking
In regel: bouwelement dat geen structureel element i is. Uitzonderingen: - de beplating maakt deel uit van de bouwelementen di zorgen voor d die de langse l stabiliteit, t bilit it cfr. f §6.1; §6 1
Secundaire onderdelen Gordingen & wandregels
In regel: bouwelement dat geen structureel element is. Uitzonderingen:
Type I/II
02-15/09/2009
51
STAP 4: voorbeeldfiche
T BCO t
Indeling b bouwelementen l t (wel-niet structureel) en Type II-II II voor de structurele elementen
Type I/II
Afwerking
In regel: bouwelement dat geen structureel element i is. Uitzonderingen: - de beplating maakt deel uit van de bouwelementen die zorgen voor de langse stabiliteit, stabiliteit cfr. cfr §6.1; §6 1;
Secundaire onderdelen G di Gordingen & wandregels
Uitzonderingen: 1. gordingen en wandregels die mee instaan voor de l langse stabiliteit: bili i structureell element l van T Type II II, §6.2 (gordingen en wandregels die in geval van falen schade toebrengen aan de compartimentwand, ti t d T Type I); I) 2. gordingen en wandregels die instaan voor verkorting van de kiplengte van respectievelijk ligger en kolom en waar waar, bij bezwijken bezwijken, de stabiliteit van de ligger en of kolom niet langer gegarandeerd is onder de accidentele belasting, Type II II, §6.1; §6 1; 3. in geval van doorlopende gording op meerdere … 02-15/09/2009
52
STAP 4: voorbeeldfiche
T BCO t
Indeling b bouwelementen l t (wel-niet structureel) en Type II-II II voor de structurele elementen
Afwerking
In regel: bouwelement dat geen structureel element i is. Uitzonderingen: - de beplating maakt deel uit van de bouwelementen die zorgen voor de langse stabiliteit, stabiliteit cfr. cfr §6.1; §6 1;
Secundaire onderdelen G di Gordingen & wandregels
Uitzonderingen: 3. in geval van doorlopende gording op meerdere steunpunten (en ( d doorlopend l dd doorheen h compartimentwand): stabiliteit van de nieuwe eindvelden die ontstaan bij bezwijken van gording i een ttussenliggend in li d veld ld onder d accidentele id t l belasting. Aandacht voor gerberligger, §6.3.
Primaire onderdelen
Kolommen en liggers (dwarse stabiliteit): Type II – wanneer voldaan aan strikte voorwaarden Windverbanden (langse stabiliteit: Type II – wanneer voldaan aan strikte voorwaarden Dwarse stabiliteit-eis: De koude constructie is stabiel..
Type I/II
02-15/09/2009
53
STAP 4: voorbeeldfiche
T BCO t
Indeling b bouwelementen l t (wel-niet structureel) en Type II-II II voor de structurele elementen
Type I/II
Primaire onderdelen d d l
Kolommen en liggers (dwarse stabiliteit): Type II – wanneer voldaan ld aan strikte t ikt voorwaarden d Windverbanden (langse stabiliteit: Type II – wanneer voldaan aan strikte voorwaarden) Dwarse stabiliteit-eis: De koude constructie is stabiel bij bezwijken van de warme constructie (compatibel met optredende krachten en verplaatsingen). l i ) Langse stabiliteit –eis: het geheel van windverbanden in koude gedeelte blijft in staat om de langse stabiliteit t bilit it tte garanderen d voor d de accidentele id t l belastingscombinatie in laterale richting die aangrijpt op het koude gedeelte. Liggers en kolommen met dragende functie voor compartimentwand – Type I.
02-15/09/2009
54
Typologieën
T BCO t
•
Oplijsten van: – Industriegebouwen – constructie typologieën gebruikt in de praktijk; – Structurele elementen binnen een industriegebouw; – Constructief g gedrag g van deze verschillende structurele elementen
•
Duidelijk onderscheid tussen Type I en Type II: – Welk constructief element duidelijk structureel element Type I; – Welk W lk constructief t ti f element l t duidelijk d id lijk structureel t t l element l tT Type II II; – Voor welke constructieve elementen is bijkomende informatie noodzakelijk om een correct oordeel te vellen + welke informatie is noodzakelijk daartoe (materiaal, verbindingstype, belasting ?, bijkomende (lokale) bescherming,…)
Type I
Type I/II
Type II
OF
02-15/09/2009
Type I
Type II
55
Bouwelementen in een industriegebouw
T BCO t
Bouwelementen – eenvoudige raamwerkstructuur: • Afwerking: wand- en dakplaten, ramen, deuren, poorten, … • Secundaire dragende elementen: wandregels, gordingen, knikverkorters bretellen knikverkorters, bretellen,… • Primaire dragende elementen: – Dwarse stabiliteit: gegarandeerd door kolommen en liggers – Langse L stabiliteit: t bilit it gegarandeerd d dd door windverbanden i d b d iin wanden d en d dakvlak, k l k aangevuld met drukstaven en kolommen – Beplating als schijfwerking in de plaats van of in aanvulling op diagonale verstijvers;
•
f d i fundering
Type I/II
02-15/09/2009
56
STAP 1: Typologieën in een i d ti industriegebouw b •
T BCO t
Typologieën – courante uitbreidingen: – – – – –
meerdere beuken naast elkaar een tussenvloer of mezzanine meerdere verdiepingen p g een kleine aanbouw (beperkte kantoorfunctie) de aanwezigheid van een kraanbaan
Type I/II
02-15/09/2009
57
STAP 1: Typologieën in een i d ti industriegebouw b • •
T BCO t
Verschillende typologieën zijn mogelijk vaak gerelateerd aan het constructiemateriaal.
Staal
Ligger-kolom: Kolomvoet: Type I/II
beton + voorgespannen ligger ingeklemd scharnierend
scharnier ingeklemd g 02-15/09/2009
hout
3-scharnierspant
58
STAP 1: Typologieën in een i d ti industriegebouw b
T BCO t
Constructiemateriaal: • Staal • Gewapend beton • Voorgespannen beton • Hout • Gemengd g staal-beton
Type I/II
02-15/09/2009
59
STAP 1: Typologieën in een i d ti industriegebouw b - staal t l
T BCO t
• Rigid framed structures: – – – –
Frame with fixed column bases Frame with hinged column bases F Frame with ith llattice tti girders id Suspended portal frames
• Column and beam structures – Structure without purlins, stiffened by trapezoidal sheeting – Structure with purlins – Lattice girder with purlins – Cable C bl suspended d db beams with ith purlins li
Type I/II
02-15/09/2009
roof
60
STAP 1: Typologieën in een i d ti industriegebouw b - staal t l
T BCO t
• Curved or arch structures: – Three-hinge lattice arch with purlins – Elevated curved beams – Arch-structure using space frame – Elevated curved trusses
• Spatial structures – Girder grid on columns with fixed bases – Suspended girder grid – Space frame on columns with fixed bases – Curved space frame on columns with fixed braces Type I/II
02-15/09/2009
61
STAP 1: Typologieën in een i d ti industriegebouw b - beton b t - prefab f b •
•
T BCO t
Gewapend betonnen kolommen en voorgespannen betonnen liggers: – ligger-kolom verbinding: scharnierend; – kolomvoeten: ingeklemd. Voor portiekconstructies treft men vaak volgende opbouw aan: – Portiekconstructies met dak- en wandbekleding (tussenafstand tussen portieken: 5-12 m en overspanning van de liggers: 15-48 m);
Type I/II
02-15/09/2009
62
STAP 1: Typologieën in een i d ti industriegebouw b - beton b t - prefab f b •
T BCO t
Voor het realiseren van de overspanning tussen de portieken wordt gebruik b ik gemaakt kt van: – Dakpanelen (voor kleinere overspanningen); – Voorgespannen dakelementen; – (gewapend betonnen) gordingen voor grotere tussenafstanden tussen de portieken;
Type I/II
02-15/09/2009
63
STAP 1: Typologieën in een i d ti industriegebouw b - beton b t - prefab f b •
T BCO t
Voor het creëren van grote open ruimtes wordt gebruik gemaakt van primaire i i en secundaire d i d draagbalken b lk
Type I/II
02-15/09/2009
64
STAP 1: Typologieën in een i d ti industriegebouw b - hout h t •
T BCO t
Betonnen of stalen kolommen met een gelijmde gelamelleerde houten li ligger – gemengde d structuur: t t – Kolomvoeten ingeklemd – Ligger-kolom gg verbinding g scharnierend
•
Houten kolommen – houten liggers – Kolomvoeten scharnierend – Ligger-kolom Li k l verbinding bi di iingeklemd kl d
•
3-scharnierboog
Type I/II
02-15/09/2009
65
STAP 1: Typologieën in een i d ti industriegebouw b - hout h t
T BCO
•
Gerberligger als gording:
•
Belang g van verbindingen g bijj houten constructie elementen: stalen verbindingselementen voor de realisatie van scharnierende verbinding – te beschermen…
Type I/II
02-15/09/2009
t
66
STAP 2: Constructief gedrag van b bouwelementen l t
T BCO t
Onderzoek van het constructief gedrag en de impact op de indeling al dan niet structureel t t l elementen l t en vervolgens: l structureel t t l element l t Type T I – Type T II. II Van buiten naar binnen: • Afwerking: wand- en dakplaten, • Secundaire dragende elementen: wandregels, gordingen, windverbanden, • Primaire dragende elementen: – Dwarse stabiliteit: gegarandeerd door kolommen en liggers – Langse stabiliteit: gegarandeerd door windverbanden in wanden en dakvlak dakvlak, aangevuld met drukstaven en kolommen – Beplating als schijfwerking in de plaats van of in aanvulling op diagonale verstijvers;
•
fundering
Type I/II
02-15/09/2009
67
STAP 2: Constructief gedrag: Af Afwerking ki
T BCO t
Wand- en dakafwerking - beplating: • Over het algemeen: dragend bouwelement dat geen structureel element is, want geeft bij bezwijken geen aanleiding tot bezwijken van de rest van de dakconstructie;;
Type I/II
02-15/09/2009
68
STAP 2: Constructief gedrag: Af Afwerking ki
T BCO t
Wand- en dakafwerking - beplating: • Echter, wanneer deel uitmakend van langse stabiliteit door schijfwerking: – Sctructureel element type II: in geval van slechts 1 compartiment; – Structrueel element type I: • wanneer bij bezwijken van wand- en/of dakplaat, gevaar is voor schade aan compartimenterinswand; • wanneer bij bezwijken van wand wand- en/of dakplaat in warme compartiment compartiment, de langse stabiliteit in het koude compartiment niet langer gegaranceerd is.
Type I/II
02-15/09/2009
69
STAP 2: Constructief gedrag: Af Afwerking ki
T BCO t
Wand- en dakafwerking – beplating: • Knikverkorter: noopt eventueel tot controle van de stabiliteit van staven (kolommen, liggers, gordingen, wandregels) met aangepaste kniklengte, in de accidentele situatie: • (+) g=1.0; • (+) q=1.0 – onderhoudslast; en wind , • (+) 2= 0.0 voor onderhoud en 1= 0.2 voor wind – ANB, België), • (-) de kniklengte neemt beduidend toe; • (-) ( ) De sterkte/stijfheid gereduceerd ifv de temperatuur temperatuur.
Type I/II
02-15/09/2009
70
STAP 2: Constructief gedrag: systeem t van windverbanden i d b d • •
T BCO t
Type II wanneer in bijde compartimenten aanwezig T Type I: I wanneer enkel k l aanwezig i in i éé één enkel k l compartiment ti t – behalve wanneer de portieken voldoende langse stabiliteit hebben
Type I/II
02-15/09/2009
71
STAP 2: Constructief gedrag: systeem t van windverbanden i d b d •
T BCO t
Windverbanden in wand- en dakvlak: – Impact van wandbekleding – Impact van portiek in longitudinal richting richting.
Type I/II
02-15/09/2009
72
STAP 2: Constructief gedrag: secundaire d i elementen l t
T BCO t
Wandregels en gordingen: Over het algemeen: dragend bouwelement dat geen structureel t t l element l t is, i wantt geeft ft bij bezwijken b ijk geen aanleiding l idi ttott bezwijken van de rest van de dakconstructie (wanneer dit beperkt blijft tot de onmiddellijke omgeving). Bijkomende constructieve impact van gordingen en/of wandregels vereist om mee Lateral Torsional Buckling (kip) van hoofdspanten te voorkomen – structureel element type II.
Type I/II
02-15/09/2009
73
STAP 2: Constructief gedrag: secundaire d i elementen l t
T BCO t
Bijkomende constructieve impact van gordingen en/of wandregels: voorkomen mee Lateral L t l Torsional T i lB Buckling kli (ki (kip)) van h hoofdspanten. fd t Te verifiëren: of bij de accidentele belasting alsnog de kipstabiliteit gegarandeerd g g is,, met en zonder deze tussenliggende gg zijdelingse j g steunen. belastingsniveau gereduceerd zijn: • (+) g=1.0; • (+) q=1.0 – onderhoudslast; en wind , • (+) 2= 0.0 0 0 voor onderhoud en 1= 0.2 0 2 voor wind – ANB, ANB België), België) • (-) de kiplengte neemt beduidend toe. In de koude analyse is de kiplengte (LLT) de afstand tussen de gordingen, in de accidentele situatie is de kiplengte de volledige lengte van de overspanning (wanneer niet op andere knikverkorters kan gerekend worden); • ((-)) De sterkte/stijfheid gereduceerd ifv de temperatuur Type I/II
02-15/09/2009
74
STAP 2: Constructief gedrag: secundaire d i elementen l t
T BCO t
Gordingen als doorlopende liggers: Gordingen
Buigmomenten – ligger op meerdere steunpunten MSpL²/8
MS=pL²/8
Mv=pL²/16
Mv,Ed1.35pL²/16
Buigmomenten – g onderbroken ligger gg MS=pL²/8
Mv=pL²/8
Type I/II
02-15/09/2009
Mv=pL²/16 ²/
75
STAP 2: Constructief gedrag: secundaire d i elementen l t
T BCO t
Gordingen als doorlopende liggers – uitgevoerd als geberligger – voortschrijdend t h ijd d falen f l buiten b it de d onmiddellijke idd llijk omgeving i structureel t t l element Type II: Gordingen
Type I/II
02-15/09/2009
76
STAP 2: Constructief gedrag: Pi i d Primaire draagstructuur t t
T BCO t
Transversale stabiliteit – enkelvoudige en meervoudige beuk (zonder compartimentering): ti t i ) • Type II per definitie
Type I/II
02-15/09/2009
77
STAP 2: Constructief gedrag: Pi i d Primaire draagstructuur t t
T BCO t
Transversale stabiliteit – meervoudige beuken (met compartimentering): Compartimentering volgens langsas:
Type I/II
02-15/09/2009
78
STAP 2: Constructief gedrag: Pi i d Primaire draagstructuur t t
T BCO t
Transversale stabiliteit – meervoudige beuken (met compartimentering): Compartimentering volgens langsas - Liggers en kolommen behoren tot structurele elementen Type II wanneer: • Door de compartimenteringswand behoort de middenkolom tot het koude gedeelte van de constructie bij brand in één van beide compartimenten Eis: de middenkolom is voldoende brandwerend beschermd. • De D kkoude d constructie t ti iis stabiel t bi l bij b bezwijken ijk van d de warme constructie. t ti Compatibiliteit van zowel optredende krachten en verplaatsingen. indien niet voldaan aan voorwaarden Type I/II
02-15/09/2009
79
STAP 2: Constructief gedrag: Pi i d Primaire draagstructuur t t
T BCO t
Transversale stabiliteit – meervoudige beuken (met compartimentering): I Impact t van typologie t l i op dwarse d stabiliteit: t bilit it
Roloplegging
Type I Type I Type I/II
02-15/09/2009
Scharnierende verbinding
M Mogelijks Type II lijk T II 80
STAP 2: Constructief gedrag: Pi i d Primaire draagstructuur t t
T BCO t
Transversale stabiliteit – meervoudige beuken (met compartimentering): I Impact t van typologie t l i op dwarse d stabiliteit: t bilit it Voor een aantal frequent voorkomende typologieën – nog geen vereenvoudigde g rekenregels g beschikbaar voor de indeling g van de structurele elementen Type I-II de algemene methode is van toepassing; Bv. H B Houten t constructies: t ti • Betonnen of stalen kolommen met een gelijmde gelamelleerde houten ligger ((H/L <0.8): ) – Kolomvoeten ingeklemd – Ligger-kolom verbinding scharnierend
•
Houten kolommen – houten liggers – Kolomvoeten scharnierend – Ligger-kolom verbinding ingeklemd
•
3-scharnierboog Type I/II
02-15/09/2009
81
STAP 2: Constructief gedrag: Pi i d Primaire draagstructuur t t
T BCO t
Langse stabiliteit – meervoudige beuken (met compartimentering): Compartimentering volgens dwarse richting:
Type I/II
02-15/09/2009
82
STAP 2: Constructief gedrag: Pi i d Primaire draagstructuur t t
T BCO t
Langse stabiliteit – meervoudige beuken (met compartimentering): Compartimentering volgens dwarse richting - Liggers en kolommen behoren tot structurele elementen Type II wanneer: • Door de compartimenteringwand behoort de middenportiek tot het koude gedeelte van de constructie bij brand in één van beide compartimenten. compartimenten • De koude constructie is stabiel bij bezwijken van de warme constructie. Compatibiliteit van zowel optredende krachten en verplaatsingen.
Type I/II
02-15/09/2009
83
STAP 2: Constructief gedrag: Pi i d Primaire draagstructuur t t
T BCO t
Transversale stabiliteit – kleine toevoeging – aanbouw De omvang van de aanbouw is klein ten opzichte van de hoofdconstructie, zodat in geval van brand en bezwijken van de aanbouw, de stabiliteit van de hoofdconstructie niet in g gevaar komt. Kolommen en liggers hoofdconstructie: structureel element Type I, behalve wanneer de kleine aanbouw aan volgende eisen voldoet:
Type I/II
02-15/09/2009
84
STAP 2: Constructief gedrag: Pi i d Primaire draagstructuur t t
T BCO t
Kolommen en liggers hoofdconstructie: structureel element Type I, behalve wanneer de d kl kleine i aanbouw b aan volgende l d eisen i voldoet: ld t • de aanbouw heeft voldoende weerstand om in geval van brand en bij bezwijken j van de kolommen en liggers gg van de hoofdconstructie g geen aanleiding te geven tot voortschrijdend falen over de compartimentgrens heen (bijvoorbeeld door het ontdubbelen van kolommen en/of het gebruik van smeltbussen+naar smeltbussen naar binnen bezwijken van de hoofdconstructie); • de brandwand wordt niet beschadigd; • de constructieve opbouw van de aanbouw is van die aard dat de compatibiliteit met de optredende verplaatsingen in geval van brand kunnen worden opgenomen.
Type I/II
02-15/09/2009
85
STAP 2: Constructief gedrag: Pi i d Primaire draagstructuur t t
T BCO t
Transversale stabiliteit – kleine toevoeging – aanbouw aan binnenzijde. De omvang van de aanbouw is klein ten opzichte van de hoofdconstructie, zodat in geval van brand en bezwijken van de aanbouw, de stabiliteit van de hoofdconstructie niet in g gevaar komt. Kolommen en liggers hoofdconstructie: structureel element Type I: in geval van bezwijken van kolommen en/of liggers is schade aan de compartimentwand mogelijk mogelijk. p g kolommen en vloeren van aanbouw eveneens Type yp I ((…vloeren Opmerking: alsook de dragende elementen die de compartimentwanden dragen).
Type I/II
02-15/09/2009
86
STAP 2: Constructief gedrag: Pi i d Primaire draagstructuur t t
T BCO t
Meerdere verdiepingen: • Kolommen en vloeren die compartimentering ondersteunen: Type I.
Staal Metselwerk Beton Beschermd staal Type I/II
02-15/09/2009
87
Typologieën en fiches
T BCO t
STAP 1: Oplijsten courante typologieën voor industriële gebouwen; STAP 2: Constructief gedrag van structurele elementen in industriële gebouwen; STAP 3: Invoeren van een set van typografische symbolen; STAP 4: Aanmaak van fiches met courante typologieën
Type I/II
02-15/09/2009
88
Typologieën en fiches
T BCO t
Aanmaak van fiches…: • Typologie 001 – Enkelvoudig compartiment; • Typologie 002 – Dubbele beuk – 2 compartimenten – stalen portiek – brandwand volgens langse richting; • Typologie 003 – Dubbele beuk – 2 compartimenten – betonnen kolommen – warmgewalste ligger - brandwand volgens langse richting; • Typologie 004 – Dubbele beuk – 2 compartimenten – betonnen kolommen – gelijmde gelamelleerde houten ligger - brandwand volgens langse richting; • Typologie 005 – Dubbele beuk – 2 compartimenten – betonnen kolommen – voorgespannen betonnen ligger - brandwand volgens langse richting • Typologie 006 – Enkele beuk – 2 compartimenten – stalen portiek – b d brandwand d volgens l d dwarse richting i hti • Typologie 007 – Meervoudige beuken – meervoudige compartimenten – gevallen met beschikbare vereenvoudigde g g rekenmethode voor indeling g Type yp I/II van liggers/kolommen Type I/II
02-15/09/2009
89
Typologieën en fiches
T BCO t
Aanmaak van fiches…: • Typologie 008 – Meervoudige beuken – meervoudige compartimenten – gevallen met beschikbare vereenvoudigde rekenmethode voor indeling Type I/II van liggers/kolommen gg • Typologie 009 – Meervoudige beuken – meervoudige compartimenten – andere gevallen • Typologie T l i 010 – Aanbouw A b aan b buitenzijde it ijd van iindustriegebouw d ti b – dwarse d stabiliteit • Typologie yp g 011 – Aanbouw aan binnenzijde j van industriegebouw g – dwarse stabiliteit • Typologie 012 – Aanbouw aan buitenzijde van industriegebouw – langse stabiliteit • Typologie 013 – Aanbouw aan binnenzijde van industriegebouw – dwarsstabiliteit gerealiseerd door windverbanden– langse stabiliteit • Typologie 014 – Aanbouw aan binnenzijde van industriegebouw – kolomvoeten ingeklemd – langse stabiliteit Type I/II 02-15/09/2009 90
Typologieën en fiches
T BCO t
Aanmaak van fiches…: • Typologie 014 – Aanbouw aan binnenzijde van industriegebouw – kolomvoeten ingeklemd – langse stabiliteit • Typologie 015 – Gebruik van een tussenvloer • Typologie 016 – Vloeren als compartimentering • …
Type I/II
02-15/09/2009
91
Typologieën en fiches
T BCO t
Aanmaak van fiches…: • Typologie 014 – Aanbouw aan binnenzijde van industriegebouw – kolomvoeten ingeklemd – langse stabiliteit • Typologie 015 – Gebruik van een tussenvloer • Typologie 016 – Vloeren als compartimentering • …
Type I/II
02-15/09/2009
92
Afsluitende bemerkingen
T BCO t
Voor de beoordeling van dragende bouwelementen zijn er 2 en komen er 3 methodes th d b beschikbaar hikb : • Gebruik maken van algemene berekeningsmethode ((+): algemeen, (-) complexiteit, p , bijkomend j rekenwerk); ); • Gebruik maken van beschikbare vereenvoudigde rekenmodellen - software (afgeijkt op basis van simulaties uitgevoerd met geavanceerde rekentechnieken volgens de algemene berekeningsmethode) (+) eenvoud eenvoud, (-): toepassingsgebied beperkt [uitbreiding wenselijk]; • [under construction] Gebruik maken van type-oplossingen voor courante typologieën. ((+): eenvoudig en met verwijzing naar eenvoudige en geavanceerde technieken; (-): nog niet beschikbaar); Nood aan bijkomende analyses op basis van geavanceerde rekenmethodes om toepassingsgebied van eenvoudige rekentechnieken verder uit te b id breiden. Type I/II
02-15/09/2009
93
Afsluitende bemerkingen
T BCO t
Vanuit het TETRA-project wordt ondersteuning geboden aan het opstellen van d deze ttype-oplossingen. l i Werkwijze goedgekeurd binnen Hoge Raad Raad. Doelstelling is: • te komen tot fiches die 80-90% van de courante praktijkgevallen dekken; • identieke informatie aan te maken voor zowel industrie alsook onderwijs via publicatie type type-oplossingen, oplossingen opname info in Technische Voorlichting (WTCB) en aanmaak van cursusmateriaal voor hoger onderwijs.
Type I/II
02-15/09/2009
94
Afsluitende bemerkingen
T BCO t
Rapport als deliverable: 1. Inleiding 2. De wet-inclusief bijlage 6 3 Definities en terminologie 3. 4. Interpretatie en achtergrond 5. Type yp I-II algemeen g p principe p 6. Industriële gebouwen – typologieën 7. Constructief gedrag – impact bij brand 8. Typografische symbolen 9. (Risico op naar binnen/buiten toe bezwijken van gevels) 10 Onderscheid Type II-Type 10.Onderscheid Type II per typologie 11.Referentie naar wet/normen/projecten
Type I/II
02-15/09/2009
95
Afsluitende bemerkingen
T BCO t
Dank voor uw aandacht. Vragen ?
Type I/II
02-15/09/2009
96