Bjälklag med I-balkar

I-balkar i brandfall kan dimensioneras enligt beräkningsmodell i Brandsäkra Trähus 3. Modellen gäller endast för I-balkar i bjälklag och med stenullisolering. Det gäller också för glasullisolering med beklädnad på brandsidan. För I-balkar som bärande väggelement är en beräkningsmodell under utveckling.

Bild 1. Tvärsnitt av I-balk, a) vid normala förhållanden, b) vid brand c) icke lastbärande skikt d₀ och effektivt förkolningsdjup d_ef.

Vid brand med I-balkar i bjälklagskonstruktioner med fullisolerade hålrum bör man använda tvär­snittet i Bild 1b för att beräkna bärförmågan för den föreskrivna brandexpo­neringstiden t.

Nedfallstid tas med koefficient 0,9.

t_f,ef = 0,9t_f 

där

t_f        är nedfallstid för beklädnaden i minuter, som kan ges av EN 1995-1-2 eller av tillverkaren, eller bestämmas med hänsyn till utdragsbrott för beklädnadens fästdon. 

För kollaps av regeln under förkolningsfas 3 bör det ekviva­lenta förkolningsdjupet, d_char,n, tas som:

d_char,n = β_n (t – t_f,ef)

där

β_n = β₀k_b,chk₃k_n

\(k_{\mathrm{b}.\mathrm{c}\mathrm{h}-\frac{274}{b}+1}\)

k_n = 1,4

β₀      är endimensionell förkolningshastighet enligt EN 1995-1-2, d v s β₀ = 0,65 mm/min för konstruk­tionsvirke av barrträ och LVL.

b        är flänsens bredd i mm. 

För nedfall under förkolningsfas 2, alltså kollaps av regeln har skett vid eller före beklädnadens ned­falls­tid bör det ekvivalenta förkolningsdjupet, d_char,n, tas som

d_char,n = β_n (t – t_ch)

där

β_n = β₀k_b,ch k₂ k_n

och k2 = 1.

Hållfastheten hos fingerskarvar vid brand kan bero på vilket lim som har använts. Eftersom I-bal­kar är känsliga för kollaps hos fingerskarv bör bärförmågan för böjning bestämmas för den dimen­sionerade böjhållfastheten.  För fingerskarvade flänsar juste­­ras bärförmågan vid brand med faktorn k_mod,fj,fi, se tabell 1.

där k_mod,fj,fi är omräkningsfaktorn vid brand, som beskriver fingerskarvens reducerade styrka enligt Tabell 1.

Tabell 1. Modifieringsfaktorn vid brand för fingerskarvar.

För tillämpning av beräkningsmodellen för effektivt tvärsnitt bör djupet hos skik­t­et som ej antas vara lastbärande beräknas som

d₀ = 5,3 + 0,165h_f – 0,018b – 0,0006h_f b