Konstruktionsbrandteknik

• Forklare hvordan udtrykket af en post-flashover brandtemperatur kan udledes af termisk ligevægt og hvilke parametre brandkurven afhænger af.
• Angive forskellige designbrande baseret på denne model og forklare de vigtigste forskelle mellem nominelle brandkurver og parametriske brande.
• Beregne brandegenskaberne (brændstofbelastning, termisk inerti og åbningsfaktor) for et givet rum og udlede den tilsvarende parametriske brandkurve.
• Forudse hvordan variationen af disse parametre påvirker brandens sværhedsgrad og varighed og desuden opvarmningstemperaturen og brandmodstanden for de strukturelle elementer.
• Beregne reduktioner af den mekaniske designbelastning ved brand, og hvordan de mekaniske belastninger påvirker den kritiske temperatur og brandmodstandsdygtigheden af brandudsatte konstruktionselementer.
• Beregne reduktionen af de mekaniske egenskaber af stål, beton og træ ved høje temperaturer og efter kølet ned til 20 C.
• Udføre design eller verifikation af uisolerede og isolerede stålelementer, der udsættes for en parametrisk eller standardbrand.
• Udføre eftervisning af træelementer udsat for parametrisk eller standardbrand.
• Udføre eftervisning af betonelementer, der udsættes for en parametrisk eller standardbrand under og efter branden.
• Udpege mulige svagheder i den strukturelle brandrespons af en bygning og angive foranstaltninger for at forbedre dens brandmodstandsdygtighed.

Kursusindholdet er opdelt i følgende 4 hoveddele:

0. VARMEOVERFØRSEL OG DESIGNBRAND
Stråling, konvektion, ledningsligninger. Flashover og brand- og ventilationskontrollerede brande.
Karakteristiske brandparametre og udledning af parametrisk brand fra varmeligevægt.
EN og DK parametrisk og standard brand. Brandklassificering og modstandsklasser.
Mekaniske belastninger i brand og designmetoder.

1. STÅLELEMENTDESIGN
Termiske egenskaber af stål. Tværsnitsfaktor og Biot-nr. af stålprofiler. Klumpvarmekapacitetsanalysemetode og udledning af temperaturkurven af uisoleret stålelementer.
Isoleringsmaterialer til brandsikring af stålelementer og udledning af temperaturkurven af beskyttet stålelementer.
Reduktion af mekanisk egenskaber af varmvalset stål.
Beregning af bæreevne (verifikation) og beregning af isoleringstykkelse af stålelementer under påførte mekaniske belastninger (design).
Termisk udvidelse af stål og reduktion af kapaciteten af søjler med hindret termisk udvidelse.

2. TRÆELEMENTDESIGN
Træ som brændbart og byggemateriale. Ildstorme og bybrande.
Forkulning af træ. Reduktion af mekaniske egenskaber. Tværsnitsreduktionsmetode og styrkereduktionsmetode.
Beregning af bæreevnen af træbjælker og søjler til parametrisk og standardbrand (verifikation). Dimensionering af trætværsnit for påførte brand- og mekaniske belastninger (design) i simple tilfælde.
Forbindelser af træelementer og beregningsmetoder for kapaciteten af træ-stålforbindelser i brand.

3. BETONELEMENTDESIGN
Betons termiske egenskaber. Betonbygningers kollapser. Varm og kold tilstand.
Beton temp. til en- og to-vejopvarmning. Symmetrilinjer og tilsvarende fuldt eksponeret tværsnit.
Reduktion af mekanisk egenskaber af beton og armeringsstål. Permanent skade og reststyrke. Skadefaktorer (zonemetode) og brug af CONFIRE.
Beregning af bæreevne (verifikation) af beton elementer. Transient tøjninger og excentrisk belastede søjler.

41203/41236/41953/41956/41957/41963/41964/41965, For at kunne følge med i kurset er det vigtigt at have grundkendskab til strukturel mekanik (statik, ligevægts- og kompatibilitetsligninger, elasticitet, ydre og indre kræfter, spændinger, tøjninger, forskydninger).

Det anbefales også stærkt at kende det grundlæggende i design af stål- og betonelementer.

Almen byggeteknisk viden om trækonstruktioner og videregående viden om stål- og betonkonstruktioner kan også anbefales.

Forelæsninger og opgaver