Vraag en antwoord

In een staalconstructie worden als liggers kokerprofielen gebruikt, gevuld met ongewapend beton. Komt het gedrag van deze liggers bij brand overeen met het gedrag van dezelfde profielen (inclusief betonvulling), maar dan gebruikt als kolommen?

Nee. Er bestaat een duidelijk verschil tussen het gedrag bij brand van een ligger en van een kolom. Bij centrisch belaste kolommen, uitgevoerd als stalen koker- of buisprofielen gevuld met ongewapend beton, is het gunstige effect van de ongewapende betonvulling toe te schrijven aan twee factoren: • door het warmte-accumulerend vermogen van het beton warmt de stalen koker minder snel op; • doordat de temperatuur van de stalen buis hoger is dan die van het beton, neemt de stijfheid van de stalen buis sneller af dan die van de betonvulling. Daardoor treedt een herverdeling van de krachten op en neemt de drukkracht in het staal af, terwijl de drukkracht in het beton toeneemt. Beide effecten leiden ertoe dat de brandwerendheid van een centrisch belaste buiskolom met een vulling van ongewapend beton bij een gelijkblijvende wanddikte en belastinggraad duidelijk hoger is ten opzichte van een ongevulde buiskolom. De Britse norm BS 5950 geeft een model waarmee dit effect in rekening is te brengen (zie literatuur). Bij liggers uitgevoerd als koker- of buisprofielen met een vulling van ongewapend beton treedt wel het warmte-accumulerende effect op, maar kan de herverdeling van krachten niet optreden. Het beton kan zonder wapening immers geen buigtrekspanningen van de warmgeworden buis overnemen. Bij centrisch belaste kolommen kan het beton wel de drukkrachten van het staal overnemen. Daarom is het model uit de Britse norm niet van toepassing op ongewapende betongevulde buisliggers. Het is evenwel aannemelijk dat de betonvulling door de warmte-accumulatie een positief effect heeft op de brandwerendheid van de ligger. Echter door een gebrek aan bruikbare rekenmodellen op dit gebied kan er geen uitspraak worden gedaan over het werkelijke effect.

• Betongevulde buiskolommen