Vi använder oss av kakor för bättre upplevelse. Läs mer här.stäng

Additionsmetoden

Publicerad 2003-09-01

Uppdaterad 2017-10-16

Beräkningsmetod i SS-EN 1995-1-2

Den svenska additionsmetoden beskrivs i SS-EN 1995-1-2. Dimensioneringsmetoden i SS-EN 1995-1-2 (bilaga E) baseras på en modifiering av den svenska additionsmetoden eftersom den har utvidgats till bjälklag, och inkluderar även inverkan av skarvar i beklädnader som inte backas upp av konstruktionsdelar, glespanel eller skivor, och genom tillämpning av vissa positionskoefficienter baserade på ytterligare försöksresultat som blev tillgängliga under arbetet med SS-EN 1995-1-2. Dimensioneringsmetoden i SS-EN 1995-1-2 kan ta hänsyn till beklädnader som utgörs av ett eller två träbaserade skivlager och gipsskiva, samt tomma eller isolerade hålrum (med hålrum avses mellanrum avgränsade av träreglar och skivbeklädnader). Isoleringen kan bestå av mineralull.

Beräkningsmetoden för brandavskiljande förmåga hos vägg- och bjälklagskonstruktioner presenteras i SS-EN 1995-1-2 bilaga E, som är informativ. Det innebär att metoden kan användas enligt varje lands nationella bilaga.

I SS-EN 1995-1-2 krävs verifiering att tiden (tins) för en temperaturökning (över rumstemperaturen) på 140 K/180 K på den oexponerade sidan av konstruktionsdelen är lika med eller större än den nödvändiga brandmotståndstiden (treq) för konstruktionsdelens avskiljande förmåga.

\(t_{\text{ins}} \geq t_{\text{req}}\quad [\text{min}]\)

Tiden tins beror på brandbeteendet hos skikten i konstruktionen, på skiktens position och på skarvar. Den kan beräknas som summan av bidraget till brandmotståndet från de enskilda skikten med hänsyn till olika vägar för värmeöverföring, se Bild 1.

\(t_{\text{ins}} = \sum_{i=1}^{i=n}t_{\text{ins,i}}\quad [\text{min}]\)

Dessa bidrag beror i första hand på isoleringsförmågan hos varje materialskikt, som ges av grundvärdet för isolering, och i andra hand på varje materialskikts position och det material som finns före och efter detta materialskikt (i värmeflödets riktning), och som ges av positionskoefficienten. Dessutom används en koefficient för skivskarvar för att kunna ta hänsyn till den inverkan som skarvutformningarna har på isoleringstiden för materialskikt med skarvar. Varje materialskikts bidrag tins,i beräknas med hjälp av grundvärdet för isolering (tins,0,i), positionskoefficienten (kpos,i) och koefficienten för skivskarvar (kj,i).

Vägar för värmeöverföring genom avskiljande flerskiktade träkonstruktioner.

  1. Träregel
  2. Skiva
  3. Hålrum
  4. Isolering
  5. Skivskarv
  6. Installation

     a-e Vägar för värmetransport

Bild 1. Vägar för värmeöverföring genom avskiljande flerskiktade träkonstruktioner.

\(t_{\text{ins,i}} = t_{\text{ins,0,i}} \cdot k_{\text{pos,i}} \cdot
k_{\text{j,i}} \quad [\text{min}]\)

Grundvärdet för isolering motsvarar varje enskilt materialskikts bidrag till brandmotståndet utan in-verkan av närliggande material, och det beror på skiktets material och tjocklek. SS-EN 1995-1-2 innehåller ekvationer för beräkning av grundvärdet för isolering för följande material:

Skivor:

  • Plywood (ρ ≥ 450 kg/m3)
  • Träpanel (ρ ≥ 400 kg/m3)
  • Spån- och träfiberskivor (ρ ≥ 600 kg/m3)
  • Gipsskiva, typ A, F, R och H

Isolering i hålrum:

  • Stenull (26 kg/m3 ≤ ρ ≤ 50 kg/m3)
  • Glasull (15 kg/m3 ≤ ρ ≤ 26 kg/m3)

Positionskoefficienten tar hänsyn till materialskiktets position inuti konstruktionen (i värmeflödets riktning) eftersom materialskikten före och efter det berörda materialskiktet påverkar dess brandbeteende. SS-EN 1995-1-2 ger tabellerade positionskoefficienter för vägg- och bjälklagskonstruktioner med skivbeklädnader som är sammansatta av ett eller två träbaserade skivlager och gipsskivor, samt tomma eller isolerade hålrum. Positionskoefficienterna bestämdes utifrån provningar av icke bärande väggkonstruktioner, både i full skala och modellskala. Detta innebär att positionskoefficienterna i SS-EN 1995-1-2 begränsas till ett mindre antal träkonstruktioner.

Förbättrad metod för avskiljande förmåga

Den förbättrade dimensioneringsmetoden baseras på omfattande experimentella resultat och beräk-ningar enligt den finita elementmetoden. Den kan behandla träkonstruktioner med ett obegränsat antal materialskikt, som är sammansatta av gipsskivor, träskivor, eller kombinationer av dessa. Hålrummet kan vara tomt eller fyllt med mineralullsisolering.

Samma regler som tillämpas i EN 1995-1-2 måste följas för att undvika för tidigt nedfall av beklädnader och isolering. Isolerskikt som ingår i beräkningarna bör sitta tätt och fästas i trästommen så att för tidigt nedfall eller sammanstörtning förhindras. Fästdonens kantavstånd påverkar starkt beklädnadens brandbeteende. Ökat kantavstånd jämfört med dimensionering vid normal temperatur är fördelaktigt för nedfall av beklädnader vid brand. För gipsskivor typ F och fibergipsskivor bör dessutom fästdonens inträngningsdjup i resttvärsnittet vara minst 10 mm. Dessutom måste man kontrollera att nedfallstiden för gipsskivor typ F och fibergipsskivor på grund av genomdragsbrott hos fästdonen överstiger skyddstiden.

Det totala brandmotståndet är summan av bidragen från de olika materialskikten.

\(t_{\text{ins}} =\sum^{i=n-1}_{i=1} t_{\text{prot,i}} +
t_{\text{ins,n}}\)

       
med   \(\sum^{i=n-1}_{i=1} t_{\text{prot,i}}\)   Summan av skyddstider tprot,i hos skikten (i värmeflödets riktning) som kommer före det sista skiktet i konstruktionen på den icke brandexponerade sidan [min]
       
  tins,n

 

  Isoleringstid tins,n hos det sista skiktet i en konstruktion på den icke brandexpo-nerade sidan [min]


Skydds- och isoleringstid för materialskikten kan beräknas enligt följande ekvationer, med hän­­­­syn till materialskiktens grundvärden, koefficienter för materialskiktens position i konst­ruk­­tionen och koeffi­cienter för skarvutformningar:

\(t_{\text{prot,i}} = (t_{\text{prot,0,i}} \cdot k_{\text{pos,exp,i}} \cdot
k_{\text{pos,unexp,i}} + \Delta t_i) \cdot k_{\text{j,i}} \)

\(t_{\text{ins,n}} = (t_{\text{ins,0,n}} \cdot k_{\text{pos,exp,n}} \cdot + \Delta t_n)
\cdot k_{\text{j,n}} \)

med   tprot,0,i Grundvärde för skyddstid [min] av skikt i
  tins,0,n Grundvärde för isolering [min] hos det sista skitet n i konstruktionen på den icke brandexponerade sidan
  kpos,exp,i, kpos,exp,n Positionskoefficient som tar hänsyn till inverkan av skiktet framför det skikt som avses
  kpos,unexp,i Positionskoefficient som tar hänsyn till inverkan av skiktet bakom det skikt som avses
  Δti, Δtn Korrektionstid [min] för skikt skyddat av gipsskiva typ F eller gipsfiberskiva
  kj,i, kj,n Skarvkoefficient

Grundvärdet för isolering tins,0 motsvarar brandmotståndet i standardbrand hos ett enskilt materialskikt utan inverkan från närliggande material, d v s den genomsnittliga temperaturökningen över hela den oexponerade ytan överstiger inte 140 K, och den största temperaturökningen överstiger inte 180 K på någon del av ytan. Grundvärde för skyddstid tprot,0 definieras som tiden tills den beklädnadens bidrag till brandskyddet har uppfyllts när den genomsnittliga temperaturökningen över hela oexponerade yta är begränsad till 250 K, och den största temperaturökningen inte överstiger 270 K.

Träregelkonstruktion

Bild 2. Träregelkonstruktion: numrering och funktion hos de olika skikten.

Värderna för grundskyddstider och grundisoleringstider för generiska material är i tabell 1.

Metoden är öppet till att inkludera nya material och produkter.

Material

Grundskyddstid tprot,0,i [min]

Grundisoleringstid tins,0,n [min]

Gipsskivor

\(30\bigg(\displaystyle\frac{h_{\mathrm{i}}}{15}\bigg)^{1,2}\) \(24\bigg(\displaystyle \frac{h_{\mathrm{n}}}{15}\bigg)^{1,4}\)

Konstruktionsvirke,

LVL

\(30\bigg(\displaystyle \frac{h_{1}}{20}\bigg)^{1,1}\leq\frac{h_{1}}{\beta_\mathrm{0}}\) \(19\bigg(\displaystyle \frac{h_{\mathrm{n}}}{20}\bigg)^{1,4}\)

Spånskivor

Fiberskivor

\(33\bigg(\displaystyle \frac{h_{1}}{20}\bigg)^{1,1}\leq\frac{h_{1}}{\beta_\mathrm{0}}\) \(22\bigg(\displaystyle \frac{h_{\mathrm{n}}}{20}\bigg)^{1,4}\)

OSB

Plywood

\(23\bigg(\displaystyle \frac{h_{1}}{20}\bigg)^{1,1}\leq\frac{h_{1}}{\beta_\mathrm{0}}\) \(16\bigg(\displaystyle \frac{h_{\mathrm{n}}}{20}\bigg)^{1,4}\)

Stenull

26 ≤ ρi ≤ 50 kg/m3

0,3hi0,82+0,0066ρi

0

Glasull

15 ≤ ρi ≤ 26 kg/m3

för hi < 40 mm: 0
för hi ³ 40 mm: 0,056hi + 13 ≤ 30

0

Tabell 1. Grundskyddstider och grundisoleringstider.

hi              tjocklek hos avsett skikt [mm]
hn             tjocklek hos sista skikt [mm]
ρi              Densitet hos avsett skikt [kg/m3]
β0             Förkolningshastighet för detta material enligt EN 1995-1-2 [mm/min]

Positions­koefficienten kpos,exp tar hänsyn till inverkan från det materialskikt som föregår det studerade mate­rial­skiktet, medan inverkan från det efterkommande materialskiktet beaktas av kpos,unexp

Material

Positionskoefficient kpos,exp,

Beklädnad (gipsskiva, trä)

\(1-0,6\displaystyle \frac{\sum_{\rho =1}^{n-1}t_{\mathrm{p}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{t,p}}}{t_{ins,0,n}} {\text{ för}}\displaystyle \sum_{p=1}^{\mathrm{n-1}}t_{\mathrm{prot,p}}\leq\frac{t_{\mathrm{ins,}0{,n}}}{2}\)

Stenullsisolering

\(0,5\sqrt\frac{t_{\mathrm{ins,}0{,n}}}{\displaystyle \sum_{p=1}^{\mathrm{n-1}}t_{\mathrm{prot,p}}}{\text{ för}}\displaystyle \sum_{p=1}^{\mathrm{n-1}}t_{\mathrm{prot,p}}>\frac{t_{\mathrm{ins,}0{,n}}}{2}\)

                                     

Glasullsisolering

för hi ≥ 40 mm

15 ≤ ρi ≤ 30 kg/m3

\(1-0,8\displaystyle \frac{\sum_{\rho =1}^{i-1}t_{\mathrm{p}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{t,p}}}{t_{prot,0,n}} {\text{ för}}\displaystyle \sum_{p=1}^{\mathrm{i-1}}t_{\mathrm{prot,p}}\leq\frac{t_{\mathrm{prot,}0{,i}}}{4}\)

\(0,3\bigg(\,{t_{\mathrm{prot,}0{,i}}}\bigg/\displaystyle \sum_{p=1}^{\mathrm{i-1}}t_{\mathrm{prot,p}}\bigg)\mathrm{}^{0,7}
{\text{ för}}\displaystyle \sum_{p=1}^{\mathrm{i-1}}t_{\mathrm{prot,p}}>\frac{t_{\mathrm{prot,}0{,i}}}{4}\)

ρi: Densitet hos avsett skikt [kg/m3].
Tabell 2. Positionskoefficient kpos,exp.

Material i avsett skikt

kpos,unexp för skikt med gipsskiva eller trä bakom

kpos,unexp för skikt med isolering bakom

Gipsskiva, gipsfiberskiva

OSB, plywood

1,0

 0,5hi0,15

0,08Konstruktionsvirke och korslaminerat trä, LVL

1,0

 0,35hi0,21

Spånskiva, fiberskiva 

1,0

 0,41hi0,18

Stenullsisolering

1,0

 0,18hi(0,001•ρi+)

Glasullsisolering

15 ≤ ρi ≤ 26 kg/m3

1,0

\(\frac{h}{100}-\frac{h^{\mathrm{2}}}{3000}+0,02\)

hi: Tjocklek hos avsett skikt [mm]
Tabell 3. Positionskoefficient kpos,unexp.

Positionskoefficienterna kpos,exp i tabell 3 beräknades utifrån antagandet att materialskiktet faller ned när temperaturen på den oexponerade sidan uppnår 270°C. Brandprovningar visade att detta antagande är konservativt för gipsskivor typ F och fibergipsskivor. Skydds- och isoleringstiderna för mate­rialskikten som skyddas av gipsskivor typ F eller fibergipsskivor kan därför öka när man an­vänder respektive korrektionstider Δt. För bjälklagskonstruktioner antas att gipsskivor typ F eller fibergipsskivor inte faller ned förrän temperaturen hos den oexponerade sidan av skivan uppnår 400°C, medan motsva­ran­de temperatur för väggkonstruktioner antas vara 600°C. För särskilda produkter kan korrektionstid Δt basera på högre temperatur men där måste vara bevis med fullskalig brandprov. 

Skarvkoefficienter avser inverkan av skarvar som inte backas upp av glespanel eller konstruktionsdelar eller skivor, och kan påverka skydds- och isoleringstid för dessa materialskikt. Dimensione­rings­metoden betraktar endast inverkan av skarvar i konstruktionens sista materialskikt på den oexponerade sidan och för det materialskikt som föregår ett tomt hålrum. För alla andra materialskikt antas att kj,i = 1,0.

Inverkan av tomma hålrum mellan två materialskikt behandlas i dimensioneringsmetoden genom att modi­fiera positionskoefficienter. Positionskoefficient kpos,exp för materialskiktet på den oexponerade sidan av hålrummet tas som för situationer med isolering bakom (enligt kolumnen 3). Positions­koef­ficienten kpos,unexp för materialskiktet på den brandexponerade sidan av hålrummet multipliceras med 1,6. Tjocklek hos hålrum som ska beaktas i den förbättrade additionsmetoden är 45 mm.

Material

Skarvtyp

kj

Beklädnad (trä)

Illustration

0,3

Illustration

0,4

Illustration

0,6

Ingen skarv

1,0

Gipsskiva, gipsfiberskiva

Illustration

Illustration

Fylld skarv

0,8

Ingen skarv

1,0

Mineralullsisolering

Illustration

0,8

Ingen skarv

1,0

Tabell 4.6. Skarvkoefficient kj,i.

Mer detaljerad information

Mer detaljerad information om förbättrad beräkningsmetod kan hittas i Brandsäkra Trähus 3, kapitel 4.2.5. Träkonstruktioners brandmotstånd enligt nya metod kan också beräknas med hjälp av mjukvaran SPFiT.

Om TräGuiden

TräGuiden tillhandahåller information om trä och träbyggande. Webbsidan drivs av Svenskt Trä, en del av Skogsindustrierna, och utgör med sina nära en miljon besökare per år ett viktigt informationsnav för byggande i Sverige.

TräGuiden beskriver tekniska lösningar för träbyggande samt innehåller information om trämaterialets egenskaper. TräGuidens innehåll av illustrationer och konstruktionslösningar kan fritt skrivas ut eller delas med andra.

Det finns också nedladdningsbara ritningar i CAD-format på TräGuiden.

Klicka här för sajtkarta

Stäng sajtkarta

Prenumerera på TräGuidens
populära nyhetsbrev

Se tidigare nyhetsbrev
På din mobil fungerar TräGuiden bäst i stående läge.Ok

Hantera dina pins

Hantera pins fungerar bäst om du inte är i privat/inkognitoläge. OBS! Dina pins sparas i datorns lokala minne.
Åtgärder som innebär raderande av kakor på datorn kan ofta även medföra att det lokala minnet rensas med följden att dina sparade pins försvinner.

Du har inga sparade pins

Hantera pins fungerar bäst om du inte är i privat/inkognitoläge. OBS! Dina pins sparas i datorns lokala minne.
Åtgärder som innebär raderande av kakor på datorn kan ofta även medföra att det lokala minnet rensas med följden att dina sparade pins försvinner.

pin

Du vet väl att du kan spara sidor till senare. Samla här pins för de sidor du besöker ofta och enkelt vill kunna återkomma till.

  • Lägg till
  • Du har redan lagt till den här sidan.

Skicka pins

Ett enkelt sätt att spara dina pins är att maila dem

Du har nu skickat dina pins!

Något gick fel. Kontrollera e-postadressen och prova igen.

Dela sidan