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 def.
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.
tf,ef = 0,9tf
där
tf 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, dchar,n, tas som:
dchar,n = βn (t – tf,ef)
där
βn = β0kb,chk3kn
\(k_{\mathrm{b}.\mathrm{c}\mathrm{h}-\displaystyle \frac{274}{b}+1}\)
kn = 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, dchar,n, tas som
dchar,n = βn (t – tch)
där
βn = β0kb,ch k2 kn
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 kmod,fj,fi, se tabell 1.
fm,d,fi = kmod,fikmod,fj,fikfi | fk |
γM,fi |
där kmod,fj,fi är omräkningsfaktorn vid brand, som beskriver fingerskarvens reducerade styrka enligt Tabell 1.
Lim |
kmod,fj,fi |
Högtemperaturbeständiga limsystem |
1,0 |
Övriga |
0,75 |
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 + 0,165hf – 0,018b – 0,0006hf b