SVENSK STANDARD SS-EN :2005

Transkript

1 SVENSK STANDARD SS-EN :2005 Fastställd/Approved: Publicerad/Published: Utgåva/Edition: 1 Språk/Language: svenska/swedish ICS: ; ; ; ; ; Eurokod 4: Dimensionering av samverkanskonstruktioner i stål och betong Del 1-2: Allmänna regler Brandteknisk dimensionering Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures Part 1-2: General rules Structural fire design

2 Standarder får världen att fungera SIS (Swedish Standards Institute) är en fristående ideell förening med medlemmar från både privat och offentlig sektor. Vi är en del av det europeiska och globala nätverk som utarbetar internationella standarder. Standarder är dokumenterad kunskap utvecklad av framstående aktörer inom industri, näringsliv och samhälle och befrämjar handel över gränser, bidrar till att processer och produkter blir säkrare samt effektiviserar din verksamhet. Delta och påverka Som medlem i SIS har du möjlighet att påverka framtida standarder inom ditt område på nationell, europeisk och global nivå. Du får samtidigt tillgång till tidig information om utvecklingen inom din bransch. Ta del av det färdiga arbetet Vi erbjuder våra kunder allt som rör standarder och deras tillämpning. Hos oss kan du köpa alla publikationer du behöver allt från enskilda standarder, tekniska rapporter och standardpaket till handböcker och onlinetjänster. Genom vår webbtjänst e-nav får du tillgång till ett lättnavigerat bibliotek där alla standarder som är aktuella för ditt företag finns tillgängliga. Standarder och handböcker är källor till kunskap. Vi säljer dem. Utveckla din kompetens och lyckas bättre i ditt arbete Hos SIS kan du gå öppna eller företagsinterna utbildningar kring innehåll och tillämpning av standarder. Genom vår närhet till den internationella utvecklingen och ISO får du rätt kunskap i rätt tid, direkt från källan. Med vår kunskap om standarders möjligheter hjälper vi våra kunder att skapa verklig nytta och lönsamhet i sina verksamheter. Vill du veta mer om SIS eller hur standarder kan effektivisera din verksamhet är du välkommen in på eller ta kontakt med oss på tel Standards make the world go round SIS (Swedish Standards Institute) is an independent non-profit organisation with members from both the private and public sectors. We are part of the European and global network that draws up international standards. Standards consist of documented knowledge developed by prominent actors within the industry, business world and society. They promote cross-border trade, they help to make processes and products safer and they streamline your organisation. Take part and have influence As a member of SIS you will have the possibility to participate in standardization activities on national, European and global level. The membership in SIS will give you the opportunity to influence future standards and gain access to early stage information about developments within your field. Get to know the finished work We offer our customers everything in connection with standards and their application. You can purchase all the publications you need from us - everything from individual standards, technical reports and standard packages through to manuals and online services. Our web service e-nav gives you access to an easy-to-navigate library where all standards that are relevant to your company are available. Standards and manuals are sources of knowledge. We sell them. Increase understanding and improve perception With SIS you can undergo either shared or in-house training in the content and application of standards. Thanks to our proximity to international development and ISO you receive the right knowledge at the right time, direct from the source. With our knowledge about the potential of standards, we assist our customers in creating tangible benefit and profitability in their organisations. If you want to know more about SIS, or how standards can streamline your organisation, please visit or contact us on phone +46 (0)

3 Europastandarden EN :2005 gäller som svensk standard. Europastandarden fastställdes som SS-EN :2005 och utges nu också i svensk språkversion, som även inkluderar den nationella bilagan NA. Standarden SS-EN :2005, utgåva 1 och SS-ENV , utgåva 1, gällde parallellt till mars Rättelser enligt SS-EN :2005/AC:2008 är inarbetade. Nationellt förord Eurokoderna innehåller metoder för att verifiera byggnadsverks och enskilda byggnadsverksdelars bärförmåga, stadga och beständighet samt deras funktionsduglighet då de utsätts för brand. De innehåller ett antal parametrar där det enskilda landet får välja s.k. nationellt valda parametrar (Nationally Determined Parameter), NDP. Det innebär att ländernas föreskrivande myndigheter i sin författning anger vad man väljer. För att underlätta användningen av Eurokoderna nationellt och ge den eftersträvade transparensen för de internationellt verkande företagen, har man kommit överens om att de nationellt valda parametrarna ska återges i en informativ bilaga till respektive nationellt implementerade Eurokod. Föreliggande standard innehåller den informativa nationella bilagan NA, men där återges inte valen utan ges enbart hänvisningar till föreskrifterna innehållande dessa. På SIS hemsida, antingen via eller mer direkt ges en fyllig information om Eurokoderna. Nyheter annonseras i det elektroniska nyhetsbladet SIS EurokodNytt, som är gratis och beställs på adressen eurokoder@sis.se. Samma e-postadress kan användas för frågor om Eurokodernas tilllämpning. Copyright/Upphovsrätten till denna produkt tillhör SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sverige. Användningen av denna produkt regleras av slutanvändarlicensen som återfinns i denna produkt, se standardens sista sidor. Copyright SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sweden. All rights reserved. The use of this product is governed by the end-user licence for this product. You will find the licence in the end of this document. Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, telefon Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Information about the content of the standard is available from the Swedish Standards Institute (SIS), telephone Standards may be ordered from SIS Förlag AB, who can also provide general information about Swedish and foreign standards. Standarden är framtagen av kommittén för Stål- och aluminiumkonstruktioner samt samverkanskonstruktioner i stål och betong, SIS/TK 188. Har du synpunkter på innehållet i den här standarden, vill du delta i ett kommande revideringsarbete eller vara med och ta fram andra standarder inom området? Gå in på - där hittar du mer information.

4

5 EUROPASTANDARD EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM EN Augusti 2005 ICS ; ; ; Ersätter ENV :1994 Svensk version Eurokod 4 Dimensionering av samverkanskonstruktioner i stål och betong Del 1-2: Allmänna regler Brandteknisk dimensionering Eurocode 4 Calcul des structures mixtes acier-béton Partie 1-2: Règles générales Calcul du comportement au feu Eurocode 4 Design of composite steel and concrete structures Part 1-2: General rules Structural fire design Eurocode 4 Bemessung und Konstruktion von Verbundtragwerken aus Stahl und Beton Teil 1-2: Allgemeine Regeln Tragwerksbemessung im Brandfall Denna standard är den officiella svenska versionen av EN :2005. För översättningen svarar SIS. Denna Europastandard antogs av CEN den 4 november CEN-medlemmarna är förpliktade att följa fordringarna i CEN/CENELECs interna bestämmelser som anger på vilka villkor denna Europastandard i oförändrat skick ska ges status som nationell standard. Aktuella förteckningar och bibliografiska referenser rörande sådana nationella standarder kan på begäran erhållas från CENs centralsekretariat eller från någon av CENs medlemmar. Denna Europastandard finns i tre officiella versioner (engelsk, fransk och tysk). En version på något annat språk, översatt under ansvar av en CENmedlem till sitt eget språk och anmäld till CENs centralsekretariat, har samma status som de officiella versionerna. CENs medlemmar är de nationella standardiseringsorganen i Belgien, Cypern, Danmark, Estland, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Nederländerna, Norge, Polen, Portugal, Schweiz, Slovakien, Slovenien, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland, Ungern och Österrike. CEN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 BRUSSELS 2005 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members Ref. Nr. EN :2005 Sv

6 Innehåll Förord... 5 Bakgrund till Eurokodprogrammet... 5 Status och tillämpningsområden för Eurokoderna... 6 Nationella standarder som inför Eurokoderna... 6 Samband mellan Eurokoderna och harmoniserade tekniska specifikationer (EN och ETA) för produkter... 7 Tilläggsinformation specifik för EN Nationella bilagor till EN Allmänt Omfattning Normativa hänvisningar Förutsättningar Skillnader mellan principer och råd Definitioner Speciella termer som avser dimensionering i allmänhet Termer som avser material och produktegenskaper Termer kopplade till värmeöverföring Termer som avser det mekaniska beteendet Beteckningar Grundläggande dimensioneringsregler Krav Grundläggande krav Nominell brandpåverkan Parametriskt brandförlopp Laster Dimensioneringsvärden för materialegenskaper Verifieringsmetoder Allmänt Analys av bärverksdelar Analys av delar av bärverket Global bärverksanalys Materialegenskaper Allmänt Mekaniska egenskaper Hållfasthets- och deformationsegenskaper för konstruktionsstål Hållfasthets- och deformationsegenskaper för betong Armeringsstål Termiska egenskaper Konstruktionsstål och armeringsstål Normalbetong Lättballastbetong Brandskyddsmaterial Densitet Dimensioneringsmetoder Allmänt Tabellerade data Tillämpningsområde Samverkansbalkar av delvis kringgjutna stålbalkar Samverkanspelare Förenklade beräkningsmodeller Sida 2

7 4.3.1 Allmänna regler för samverkansbjälklag och samverkansbalkar Oisolerade samverkansbjälklag Skyddade samverkansbjälklag Samverkansbalkar Samverkanspelare Avancerade beräkningsmodeller Grundläggande regler för analys Temperaturanalys Bärförmågeanalys Giltighet för avancerade beräkningsmodeller Detaljutformning Introduktion Samverkansbalkar Samverkanspelare Samverkanspelare med delvis kringgjutna ståltvärsnitt Samverkanspelare av betongfyllda rörprofiler Anslutningar mellan samverkansbalkar och pelare Allmänt Anslutningar mellan samverkansbalkar och samverkanspelare med kringgjutet ståltvärsnitt Anslutningar mellan samverkansbalkar och samverkanspelare med delvis kringgjutet ståltvärsnitt Anslutningar mellan samverkansbalkar och samverkanspelare av betongfyllda rörprofiler Bilaga A (informativ) Spännings-töjningssamband vid förhöjda temperaturer för konstruktionsstål Bilaga B (informativ) Spännings-töjningssamband för betong med kvartshaltig ballast vid förhöjda temperaturer Bilaga C (informativ) Spännings-töjningssamband för betong anpassade till naturliga brandförlopp inklusive avsvalning för användning av avancerade beräkningsmodeller Bilaga D (Informativ) Modell för beräkning av brandmotståndet för oskyddade samverkansbjälklag exponerad för standardbrandkurvan på undersidan av bjälklaget D.1 Brandmotstånd med hänsyn till termisk isolering D.2 Beräkning av bärförmågan för positivt moment M fi,rd D.3 Beräkning av bärförmågan för negativt moment M fi,rd - : D.4 Effektiv tjocklek för ett samverkansbjälklag Bilaga E (informativ) Modell för beräkning av bärförmågan för positivt och negativt moment för en stålbalk ansluten till en betongplatta och exponerad för brand på undersidan av betongplattan E.1 Beräkning av bärförmåga för positivt moment M fi,rd E.2 Beräkning av bärförmåga för negativt moment M fi,rd- för ett mellanstöd (eller inspänd ände) E.3 Bärförmåga för intryckning vid upplag E.4 Bärförmåga för tvärkraft Bilaga F (informativ) Modell för beräkning av bärförmåga för positivt och negativt moment för en delvis kringgjuten stålbalk ansluten till en betongplatta och exponerad för standardbrandkurvan under betongplattan F.1 Reducerat tvärsnitt för bärförmåga för positivt moment M fi,rd F.2 Reducerat tvärsnitt för bärförmåga för negativt moment M fi,rd F.3 Tillämpningsområden Bilaga G (informativ) Modell för beräkning av brandmotståndet för samverkanspelare med delvis kringgjutet ståltvärsnitt, för böjning kring den veka axeln, exponerad för standardbrandkurvan på alla fyra sidor G.1 Inledning G.2 Stålprofilens flänsar G.3 Stålprofilens liv G.4 Betong

8 G.5 Armeringsstänger G.6 Beräkning av knäckningslasten vid förhöjda temperaturer G.7 Lastexcentricitet G.8 Tillämpningsområde Bilaga H (informativ) Förenklad beräkningsmodell för betongfyllda rörprofiler exponerad för brand kring hela pelaren enligt standardbrandkurvan H.1 Introduktion H.2 Temperaturfördelning H.3 Dimensionerande bärförmåga för tryckkraft vid förhöjda temperaturer H.4 Lastexcentricitet H.5 Tillämpningsområde Bilaga I (informativ) Planering och utvärdering av experimentella modeller I.1 Introduktion I.2 Försök baserad på övergripande utvärdering I.3 Försök för att erhålla delresultat Bilaga NA (informativ) Nationellt valda parametrar m.m

9 Förord Denna Europastandard EN :2005, Eurokod 4: Dimensionering av samverkanskonstruktioner i stål och betong Del 1-2: Brandteknisk dimensionering, har utarbetats av den tekniska kommittén CEN/TC 250 "Structural Eurocodes". Sekretariatet hålls av BSI. CEN/TC250 är ansvarig för alla Eurokoder. Denna Europastandard ska ges status som nationell standard, antingen genom publicering av en identisk text eller genom ikraftsättning senast i februari Motstridande nationella standarder ska upphävas senast i mars Denna Europastandard ersätter ENV Enligt CEN/CENELECs interna bestämmelser ska följande länder fastställa denna europastandard: Belgien, Danmark, Cypern, Estland, Finland, Frankrike, Grekland, Island, Irland, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Nederländerna, Norge, Polen, Portugal, Schweiz, Slovakien, Slovenien, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland, Ungern och Österrike. Bakgrund till Eurokodprogrammet EG-kommissionen antog 1975 ett arbetsprogram för byggområdet baserat på artikel 95 i Romfördraget. Programmets målsättning var att eliminera tekniska handelshinder och att harmonisera tekniska specifikationer. Inom detta arbetsprogram tog EG-kommissionen initiativet till att ta fram harmoniserade tekniska regler för dimensionering av byggnadsverk, som i ett första skede skulle vara ett alternativ till medlemsländernas regler och i ett senare skede skulle ersätta dessa. EG-kommissionen ledde under femton år genomförandet av Eurokodprogrammet med hjälp av en styrgrupp med representanter från medlemsländerna, vilket under 1980-talet ledde fram till den första generationen av europeiska beräkningsregler. År 1989 beslutade EG-kommissionen samt EGs och EFTAs medlemsländer, genom ett avtal 1 mellan EGkommissionen och CEN, att överföra utarbetandet och publiceringen av Eurokoderna till CEN genom ett antal mandat för att ge dem en framtida status som europastandard (EN). Detta sammanlänkar de facto Eurokoderna med alla EG-direktiv och/eller kommissionsbeslut som berör europastandarder (t ex EG-direktiv 89/106/EEG gällande byggprodukter - CPD - och EG-direktiven 93/37/EG, 92/50/EEG och 89/440/EEG gällande offentlig upphandling samt motsvarande EFTA-direktiv initierade för att skapa den inre marknaden). Eurokodprogrammet omfattar följande standarder som vanligtvis består av ett antal delar: EN 1990 Eurokod: Grundläggande dimensioneringsregler för bärande konstruktioner EN 1991 Eurokod 1: Laster på bärverk EN 1992 Eurokod 2: Dimensionering av betongkonstruktioner EN 1993 Eurokod 3: Dimensionering av stålkonstruktioner EN 1994 Eurokod 4: Dimensionering av samverkanskonstruktioner i stål och betong EN 1995 Eurokod 5: Dimensionering av träkonstruktioner 1 Överenskommelsen mellan EG-kommissionen och den europeiska standardiseringsorganisationen (CEN) rörande arbetet med EUROKODERNA för dimensionering av byggnader och anläggningar (BC/CEN/03/89). 5

10 EN 1996 Eurokod 6: Dimensionering av murverkskonstruktioner EN 1997 Eurokod 7: Dimensionering av geokonstruktioner EN 1998 Eurokod 8: Dimensionering av konstruktioner med hänsyn till jordbävning EN 1999 Eurokod 9: Dimensionering av aluminiumkonstruktioner Eurokoderna beaktar de föreskrivande myndigheternas ansvar och har tillförsäkrat dem rätten att bestämma värden som berör myndighetsrelaterade säkerhetsfrågor på nationell nivå, i de fall dessa fortfarande varierar från land till land. Status och tillämpningsområden för Eurokoderna EGs och EFTAs medlemsländer är eniga om att Eurokoderna används som referensdokument med följande ändamål: som ett sätt att påvisa att byggnader och anläggningar uppfyller de väsentliga kraven i EGs direktiv 89/106/EEG, i synnerhet det väsentliga kravet nr. 1 bärförmåga, stadga och beständighet och det väsentliga kravet nr. 2 säkerhet i händelse av brand; som en grund för upprättande av kontrakt för byggande och tillhörande ingenjörstjänster; som ett underlag för att upprätta harmoniserade tekniska specifikationer för byggprodukter (EN och ETA) Vad gäller själva byggnadsverken har Eurokoderna en direkt anknytning till de tolkningsdokument 2 som hänvisas till i artikel 12 i CPD, trots att Eurokoderna är av annan natur än harmoniserade produktstandarder 3. Det är därför nödvändigt att de tekniska aspekter som framkommer vid arbetet med Eurokoderna blir beaktade på ett korrekt sätt av CENs tekniska kommittéer och/eller de arbetsgrupper inom EOTA som arbetar med produktstandarder så att dessa tekniska specifikationer blir förenliga med Eurokoderna. Eurokoderna innehåller gemensamma regler för allmänt bruk för dimensionering av bärverk och byggkomponenter både av traditionell och av innovativ karaktär. Mer ovanliga förhållanden när det gäller byggande eller dimensionering omfattas inte, utan i dessa fall erfordras särskilda expertutredningar. Nationella standarder som inför Eurokoderna De nationella standarder som inför Eurokoderna innehåller hela den Eurokodtext (inklusive alla bilagor) som publiceras av CEN, och får föregås av ett nationellt försättsblad och ett nationellt förord, och får följas av en nationell bilaga (informativ). Den nationella bilagan får endast innehålla information om de parametrar som har lämnats öppna i Eurokoden för nationellt val. Dessa benämns nationellt valda parametrar och ska tillämpas vid dimensionering av byggnader och anläggningar i landet i fråga, dvs.: värden och/eller klasser där alternativ ges i Eurokoden, värden som ska tillämpas där endast en beteckning anges i Eurokoden, 2 Enligt artikel 3.3 i CPD, ska de väsentliga kraven (ER) ges ett konkret innehåll i tolkningsdokumenten för att skapa den nödvändiga länken mellan de väsentliga kraven och mandaten för harmoniserade EN och ETAG/ETA. 3 Enligt artikel 12 i CPD ska tolkningsdokumenten: a) ange i konkreta termer de väsentliga kraven genom att harmonisera terminologin och den tekniska grundvalen och genom att ange klasser eller nivåer för varje krav där så behövs; b) anvisa metoder så att dessa klasser eller kravnivåer får korreleras med de tekniska specifikationerna, t ex metoder för beräkning och verifiering, tekniska konstruktionsregler, etc. ; c) fungera som underlag för utarbetandet av harmoniserade standarder och riktlinjer för europeiska tekniska godkännanden. Eurokoderna har de facto en liknande roll beträffande ER 1 och en del av ER 2. 6

11 data som är specifika för landet (geografiska, klimatologiska, m.m.), t.ex. snölastkarta, vilken metod som ska tillämpas där alternativa metoder anges i Eurokoden. Den får också innehålla beslut gällande tillämpningen av informativa bilagor, hänvisningar till icke motstridande kompletterande information som underlättar användningen av Eurokoden. Samband mellan Eurokoderna och harmoniserade tekniska specifikationer (EN och ETA) för produkter Det är nödvändigt att de harmoniserade tekniska specifikationerna för byggprodukter och de tekniska reglerna för byggande överensstämmer 4. Dessutom bör all information som medföljer CE-märkningen av byggprodukter och som hänvisar till Eurokoderna tydligt ange vilka nationellt valda parametrar som har använts. Tilläggsinformation specifik för EN EN beskriver principer, krav och regler för brandteknisk dimensionering av byggnader påverkade av brand, och omfattar följande: Säkerhetskrav EN är avsedd att användas av byggherrar (t ex för beskrivning av deras särskilda krav), samt projektörer, entreprenörer och berörda myndigheter. Syftet med brandskydd är att i händelse av brand begränsa skador för den enskilde och skador för samhället, skador på närbelägen egendom och där så krävs för att begränsa påverkan på miljö eller direkt utsatt egendom, Byggproduktdirektivet 89/106/EEC anger följande väsentliga krav för att begränsa riskerna i samband med brand: Byggnadsverket ska dimensioneras och byggas så att bärförmågan för byggnaden kan antas bestå under en given tidsperiod, uppkomst och spridning av eld och rökgaser inom byggnadsverket begränsas, brandspridning till närliggande byggnader begränsas, personer som befinner sig i byggnadsverket kan utrymma det eller räddas på annat sätt, säkerheten för räddningstjänsten beaktas om en brand utbryter. Enligt tolkningsdokument nr 2 Safety in Case of Fire får de väsentliga kraven beaktas genom att olika brandskyddsstrategier som finns i medlemsländerna tillämpas, t ex traditionella brandscenarier (nominella brandförlopp) eller naturliga brandscenarier (parametriska brandförlopp), som inkluderar aktiva eller passiva brandskyddsåtgärder. 4 Se artikel 3.3 och artikel 12 i CPD, liksom avsnitten 4.2, 4.3.1, och 5.2 i tolkningsdokument 1. 7

12 Branddelarna i Eurokoderna behandlar särskilda frågor om bärverkets passiva brandskydd genom dimensionering av bärverk eller bärverksdelar för att uppnå tillräcklig bärförmåga vid brand samt begränsa spridning av brand. Krav på funktion och prestandanivåer får anges antingen som nominella (standardiserade) brandmotståndstider vanligtvis angivna i nationella brandföreskrifter eller genom hänvisning till mer avancerade ingenjörsmässiga metoder för brandsäkerhetsdimensionering för bedömning av aktiva och passiva brandskyddsåtgärder. Tilläggskrav gällande t ex: eventuell installation och underhåll av sprinklersystem; typ av verksamhet i byggnaden eller brandcellen; användning av godkänd brandskyddsisolering eller ytskikt, inklusive dess underhåll; ges inte i detta dokument, eftersom det är upp till behörig myndighet att ange sådana krav. Värden på partialkoefficienter och andra säkerhetsparametrar ges som rekommenderade värden, vilka ger en acceptabel säkerhetsnivå. Dessa har valts med antagande att en lämplig nivå på yrkesskicklighet och kvalitetsledning föreligger. Dimensioneringsmetoder En fullständig analytisk dimensionering av bärverk vid brand skulle ta hänsyn till bärverkets beteende vid förhöjda temperaturer, möjlig brandpåverkan samt de gynnsamma effekterna av aktiva brandskyddsåtgärder, tillsammans med osäkerheter förbundna med dessa samt bärverkets betydelse i sig (konsekvenser av kollaps). För närvarande är det möjligt att använda en metod för att bestämma om brandskyddet är tillräckligt, som beaktar några, om inte alla, av dessa parametrar, och som visar om bärverket eller dess delar har tillräcklig prestanda i händelse av en verklig brand. Om metoden däremot baseras på en nominell (standard) brand, tar klassificeringssystemet (som bygger på specifika brandmotståndstider) hänsyn till omständigheterna och osäkerheterna beskrivna ovan, om än ej uttryckligen. Tillämpningen av denna del , illustreras i figur 0.1. Den föreskrivande respektive den funktionsbaserade metoden visas. Den föreskrivande dimensioneringsmetoden använder nominella brandförlopp för att beskriva temperaturpåverkan. Den funktionsbaserade metoden, som använder avancerade ingenjörsmässiga metoder för brandsäkerhet, använder temperaturpåverkan baserad på fysiska och kemiska parametrar. För dimensionering enligt denna del krävs EN för att bestämma temperaturpåverkan och samtidig mekanisk last på bärverket. 8

13 Dimensioneringsmetoder Föreskrivande regler (temperaturpåverkan av nominella brandförlopp) Analys av en konstruktionsdel Analys av del av bärverket/konstruktionen Analys av hela bärverket/konstruktionen Bestämning av mekanisk last och randvillkor Bestämning av mekanisk last och randvillkor Val av mekaniska laster Tabellerade data Förenklade beräkningsmodeller Avancerade beräkningsmodeller Förenklade beräkningsmodeller (om sådana finns) Avancerade beräkningsmodeller Avancerade beräkningsmodeller Funktionskravsbaserade regler (temperaturpåverkan baserad på fysiska parametrar) Val av förenklade eller avancerade brandförloppsmodeller Analys av en konstruktionsdel Analys av en del av bärverket/konstrukt. Analys av hela bärverket/konstrukt. Bestämning av mekanisk last och randvillkor Bestämning av mekanisk last och randvillkor Val av mekaniska laster Förenklade beräkningsmodeller (om sådana finns) Avancerade beräkningsmodeller Avancerade beräkningsmodeller Avancerade beräkningsmodeller Figur 0.1 Alternativa dimensioneringsmetoder Dimensioneringshjälpmedel Förutom förenklade dimensioneringsmodeller ger EN dimensioneringsmetoder i form av tabellerade data (baserade på försök eller avancerade beräkningsmodeller) som får användas inom angivna tillämpningsområden. Det förväntas att dimensioneringshjälpmedel baserade på beräkningsmetoderna givna i EN utarbetas av utomstående organisationer. Huvudtexten i EN tillsammans med normativa bilagor innehåller de flesta grundläggande begrepp och regler som behövs för att dimensionera samverkanskonstruktioner i stål och betong med hänsyn till brand. 9

14 Nationella bilagor till EN Denna standard innehåller alternativa metoder, värden och rekommendationer avseende klasser med anmärkningar som anger när nationella val behöver göras. Den nationella standard som inför EN bör därför innehålla en nationell bilaga som anger alla nationellt valda parametrar som ska tillämpas vid dimensionering av samverkanskonstruktioner i stål och betong som uppförs i det aktuella landet. Nationella val i EN är tillåtna i följande avsnitt: 1.1(16) 2.1.3(2) 2.3(1)P, ANM (2)P, ANM (3), ANM (9), ANM (1)P (10), ANM 1. 1 Allmänt 1.1 Omfattning (1) Del 1-2 av EN 1994 behandlar dimensionering av samverkanskonstruktioner i stål och betong med hänsyn till olyckslasten brand och är avsedd att användas tillsammans med EN och EN Denna del 1-2 anger endast skillnader från eller tillägg till dimensionering av bärverkets bärförmåga vid normal temperatur. (2) Del 1-2 av EN 1994 behandlar endast metoder för passivt brandskydd. Aktiva brandskyddsmetoder behandlas ej. (3) Del 1-2 av EN 1994 gäller för samverkanskonstruktioner i stål och betong som ska uppfylla vissa funktioner under påverkan av brand i termer att: undvika för tidig kollaps av bärverket (bärförmåga); begränsa spridning av brand (eldflammor, brandgaser, värme) utanför bestämda utrymmen (avskiljande funktion). (4) Del 1-2 av EN 1994 ger principer och råd (se EN ) för dimensionering av bärverk med hänsyn till ovan beskrivna funktioner och prestandanivåer. (5) Del 1-2 av EN 1994 gäller för bärverk eller bärverksdelar som omfattas av EN och som dimensionerats i enlighet med denna. Den gäller däremot inte för samverkanskonstruktioner som består av förspända betongelement. (6) För alla samverkande tvärsnitt bör längsgående skjuvförbindare mellan stål och betong anordnas i enlighet med EN , alternativt verifieras genom provning (se även och bilaga I). (7) Typiska exempel av betongplattor med profilerad stålplåt med eller utan armering visas i figur

15 Trapetsprofilerad plåt Plåt med lax-stjärt Plan profil Figur 1.1 Typiska exempel av betongplattor med profilerad stålplåt med eller utan armering (8) Typiska exempel på samverkansbalkar visas i figur 1.2 till 1.5. Motsvarande konstruktionsdetalj behandlas i kapitel Förklaring 1 Skjuvförbindare 2 Plan betongplatta eller samverkansbjälklag med profilerad stålplåt 3 Tvärsnitt med eller utan brandskydd Figur 1.2 Samverkansbalk med stålbalk ej kringgjuten av betong 1 Förklaring 1 Valfritt 2 Byglar svetsade till tvärsnittets liv 3 Armeringsstång 2 3 Figur 1.3 Stålbalk delvis kringgjuten av betong 11

16 1 2 1 Förklaring 1 Armeringsstång Figur Stålbalk delvis ingjuten i platta Förklaring 1 Armeringsstång 2 Skjuvförbindare Figur 1.5 Samverkansbalk bestående av en delvis kringgjuten stålbalk (9) Typiska exempel på samverkanspelare visas i figur 1.6 till 1.8. Motsvarande konstruktionsdetalj behandlas i kapitel 5. 1 Förklaring 1 Skjuvförbindare svetsad till profilens liv Figur 1.6 Kringgjutna profiler Figur 1.7 Delvis kringgjutna profiler Figur 1.8 Betongfyllda profiler (10) Olika utformningar som cirkulära eller oktagonformade tvärsnitt kan även användas som pelare. Armeringsstänger kan ersättas med stålprofiler där det är tillämpligt. (11) Brandmotståndet för dessa typer av bärverk kan ökas genom brandskyddsmaterial. ANM. Dimensioneringsprinciperna och reglerna i avsnitt 4.2, 4.3 och 5 hänvisar, om inte annat särskilt anges, till stålytor utan brandskyddsmaterial och direkt brandutsatta. (12) Metoderna i del 1-2 av EN 1994 är tillämpbara för stålsorterna S235, S275, S355, S420 och S460 enligt EN 10025, EN och EN (13) Beträffande profilerad stålplåt, se avsnitt 3.5 i EN (14) Armeringsstänger bör överensstämma med EN (15) Normalbetong, enligt definitionen i EN kan användas för branddimensionering av samverkanskonstruktioner. Lättballastbetong kan användas för samverkansbjälklag. (16) Denna del av EN 1994 behandlar inte dimensionering av samverkanskonstruktioner med betonghållfasthetsklass lägre än C20/25 och LC20/22 samt högre än C50/60 och LC50/55. ANM. Information om hållfasthetsklasser högre än C50/60 ges i kapitel 6 i EN Användandet av dessa hållfasthetsklasser får anges i den nationella bilagan. 12

17 (17) För material som inte finns angivna här bör hänvisning till relevant CEN produktstandard eller European Technical Approval (ETA) göras. 1.2 Normativa hänvisningar (1)P Denna Europastandard förenar genom daterade eller odaterade hänvisningar bestämmelser från andra nedan förtecknade publikationer. Dessa normativa hänvisningar anges på de platser i texten där bestämmelserna ska tillämpas. För daterade hänvisningar gäller senare publicerade tillägg, ändringar eller reviderade utgåvor vid användning av denna europastandard, endast när de har förenats i denna genom tillägg, ändring eller reviderad utgåva. För odaterade hänvisningar gäller senaste utgåvan (inklusive tillägg). EN EN EN EN EN EN EN EN EN EN EN Fire resistance tests for loadbearing elements Part 1: Walls Fire resistance tests for loadbearing elements Part 2: Floors and roofs Fire resistance tests for loadbearing elements Part 3: Beams Fire resistance tests for loadbearing elements Part 4: Columns Hot-rolled products of structural steels - Part 1: General technical delivery conditions Hot-rolled products of structural steels Part 2: Technical delivery conditions for non-alloy structural steels Hot-rolled products of structural steels Part 3: Technical delivery conditions for normalized/normalized rolled weldable fine grain structural steels Hot-rolled products of structural steels Part 4: Technical delivery conditions for thermomechanical rolled weldable fine grain structural steels Hot-rolled products of structural steels Part 5: Technical delivery conditions for structural steels with improved atmospheric corrosion resistance Hot-rolled products of structural steels Part 6: Technical delivery conditions for flat products of high yield strength structural steels in the quenched and tempered condition Steel for the reinforcement of concrete Weldable reinforcing steel General EN Hot finished structural hollow sections of non-alloy and fine grain structural steels Part 1: Technical delivery conditions EN Cold formed welded structural hollow sections of non-alloy and fine grain structural steels Part 1: Technical delivery conditions ENV Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members Part 1: Horizontal protective membranes ENV Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members Part 2: Vertical protective membranes ENV Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members Part 3: Applied protection to concrete members ENV Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members Part 4: Applied protection to steel members ENV Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members Part 5: Applied protection to concrete/profiled sheet composite members 13

18 ENV Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members Part 6: Applied protection to concrete filled hollow steel columns EN 1990 EN EN Eurocode: Basis of structural design Eurocode 1 : Actions on Structures Part 1.1: General Actions - Densities, self-weight and imposed loads Eurocode 1: Actions on Structures Part 1.2: General Actions Actions on structures exposed to fire EN Eurocode 1: Actions on Structures Part 1.3: General Actions Actions on structures Snow loads EN EN EN EN EN EN EN Eurocode 1: Actions on Structures Part 1.4: General Actions - Actions on structures Wind loads Eurocode 2: Design of concrete structures Part 1.1: General rules and rules for buildings Eurocode 2: Design of concrete structures Part 1.2: Structural fire design Eurocode 3: Design of steel structures Part 1.1: General rules and rules for buildings Eurocode 3: Design of steel structures Part 1.2: Structural fire design Eurocode 3: Design of steel structures Part 1.5: Plated structural elements Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures Part 1.1: General rules and rules for buildings" 1.3 Förutsättningar (1)P De förutsättningar som anges i EN 1990 och EN gäller. 1.4 Skillnader mellan principer och råd (1) Regler som anges i avsnitt 1.4 av EN 1990 gäller. 1.5 Definitioner (1)P Regler som anges i avsnitt 1.5 av EN 1990 och EN gäller. (2)P Följande termer används i del 1-2 av EN 1994 och har följande betydelser: Speciella termer som avser dimensionering i allmänhet centrumavstånd avstånd mellan armeringens tyngdpunktsaxel och den närmaste betongkanten del av bärverk enskild del av ett helt bärverk med lämpliga upplagsförhållanden och randvillkor skyddade bärverksdelar bärverksdelar för vilken åtgärder vidtas för att reducera temperaturökningen i bärverksdelen vid brand. 14

19 stagad ram ram som har ett stagande system som är så styvt att alla horisontella laster i planet med acceptabel noggrannhet kan anses tas upp av det stagande systemet Termer som avser material och produktegenskaper brandskyddets tid till brott brandskyddets varaktighet mot direkt brandpåverkan; viket är tiden när brandskyddsmaterialet faller bort från samverkanskonstruktionen, eller att andra bärverksdelar som ansluter kollapsar, eller att anslutningen till andra bärverksdelar upphör på grund av betydande deformationer av samverkanskonstruktionen brandskyddsmaterial material eller kombination av material som appliceras på ett bärverk med syftet att öka dess brandmotstånd Termer kopplade till värmeöverföring sektionsfaktor för ett ståltvärsnitt; förhållandet mellan den exponerade ytan och stålets volym. För en innesluten bärverksdel; förhållandet mellan den inre ytan av den exponerade inkapslingen/isoleringen och stålets volym Termer som avser det mekaniska beteendet kritisk temperatur för en bärverksdel i stål för en given lastnivå den temperatur vid vilken brott förväntas inträffa för en bärverksdel av stål med en jämn temperaturfördelning kritisk temperatur för armering den temperatur i armeringen vid vilken brott i bärverksdelen förväntas ske vid brand, för en given lastnivå i stålet effektivt tvärsnitt bärverksdelens tvärsnitt vid brandteknisk dimensionering som används till metoden för effektivt tvärsnitt. Det erhålls genom att ta bort delar av tvärsnittet som antas vara försumbara utan hållfasthet och styvhet. maximal spänningsnivå den spänningsnivå vid vilken spännings-töjningssambandet för stål antas ge en flytplatå vid en viss temperatur. 1.6 Beteckningar (1)P För EN gäller följande beteckningar Latinska versaler A A a, A c, A f tvärsnittsarea eller betongvolym av bärverket per meter av bärverkslängden stålets tvärsnittsarea vid temperaturen betongens tvärsnittsarea vid temperaturen tvärsnittsarea för en stålfläns 15