Vraag en antwoord

In een gebouw uit 1890 dat wordt gerenoveerd staan enkele fraaie gietijzeren kolommen. Voor de constructie geldt een brandwerendheidseis van 90 minuten. De architect wil deze brandwerendheid graag realiseren met de kolommen in het zicht. Aangezien de belastinggraad van de kolommen erg laag is (zo’n 10% van de capaciteit) willen we uitrekenen wat de brandwerendheid is van de onbeschermde kolommen. Als de onbeschermde kolom geen 90 minuten haalt willen we het restant realiseren met brandwerende coating. De berekening van de brandwerendheid van een stalen kolom is bekend, maar hoe berekenen we de brandwerendheid van gietijzeren kolommen? 

De warmtegeleiding van gietijzer komt overeen met die van gewoon staal. Dit betekent dat de bij staal gebruikelijke aanname dat bij brand gerekend mag worden met een gelijkmatige temperatuurverdeling in een constructiedeel, ook voor gietijzer opgaat. De warmtecapaciteit van gietijzer, hoewel bij kamertemperatuur vrijwel gelijk aan die van staal, neemt echter minder snel toe bij toenemende temperatuur dan voor staal. Onder gelijke omstandigheden moet er dus op gerekend worden dat een gietijzeren profiel wat sneller opwarmt dan een stalen profiel. De temperatuur waarbij gietijzeren constructies bezwijken onder brandomstandigheden is niet wezenlijk anders dan die van stalen constructies. In de praktijk zal een onbeschermde kolom 30 minuten brandwerend zijn. Een brandwerendheid van 60 minuten kan worden gehaald als de kolom relatief licht is belast. Een praktische oplossing is de toepassing van een brandwerende coating. Hierbij moet wel opgemerkt worden dat verschillende systemen van brandwerendheid (bijvoorbeeld onbeklede brandwerendheid en brandwerendheid coating) niet bij elkaar opgeteld kunnen worden. Een brandwerende coating moet bepaald worden op basis van de volledige vereiste brandwerendheid.
In het artikel van Käpplein en Frey is een rekentechnische relatie gelegd tussen temperatuur en draagkracht. 

• Rechnerischer Nachweis gußeiserner Hohlsäulen unter Brandbelastung