| dc.description.abstract | Ved å fylle stålsøyler med betong kan man oppnå en høy brannmotstand uten bruk av utvendig brannbeskyttelse. I tillegg til at man kan eksponere stålet, som blir sett på som en estetisk gevinst, blir også tverrsnittsarealet på søylen mindre enn ved bruk av en enkel stålsøyle og man sitter igjen med mer gulvareal. Søyle-bjelke-forbindelsen utføres vanligvis ved å feste bjelken inn i betongkjernen, for å sikre lastoverføringen til betongen.
I de tilfellene hvor man ikke kan feste bjelken i betongkjernen, festes den i ståldelen av søylen. Grunnet separasjon mellom materialene ved høye temperaturer kan man ikke regne med at lasten fra bjelken kan føres over til betongkjernen. I denne oppgaven undersøkes det om stålsøylen kan bære en relativ liten bjelkelast alene under brannpåvirkning. For å beskytte området rundt knutepunktet, hvor spenningen i stålet når sin høyeste verdi, simuleres søylen med brannbeskyttelse. Den tilsvarer en tykkelse på 2 mm brannmaling og området varierer fra 100 – 500 mm fra knutepunktet i lengderetningen, i hver retning.
Hensikten med denne oppgaven er å undersøke hvordan ståltemperaturene endrer seg med og uten brannbeskyttelse av området rundt knutepunktet, finne maksimal belastning for en valgt betongfylt stålsøyle ved ulike brannmotstandskrav, beregne stålsøylen for noen relativ lave bjelkelaster og vurdere om den kan bære disse lastene alene under brannpåvirkning.
Simuleringsprogrammet Abaqus student versjon 6.13-2 blir benyttet til termisk analyse av ståldelen av søylen, som er delvis dekket av brannbeskyttelse. Temperaturene leses av etter 1 minutts simulering, grunnet problemer med inndata og programversjon, og verdiene benyttes til en videre vurdering av temperaturendringer og effekten av brannbeskyttelsen. Beregningsprogrammet Potfire V3.0 blir benyttet til å beregne en betongfylt stålsøyle med to forskjellige mengder slakkarmering og fire forskjellige brannmostander-krav.
Ut i fra beregningene og vurderingene som er gjort i denne oppgaven er ikke 500 mm brannmaling tilstrekkelig beskyttelse. Delen av stålsøylen som ikke er brannbeskyttet vil trolig oppnå temperaturer over de kritiske ståltemperaturene for de tre utnyttelsesgradene som er beskrevet i denne oppgaven. Selv om en betongfylt stålsøyle kan ha en høy brannmotstand, vil ikke stålsøylen alene oppnå en høy nok brannmotstand til å bære bjelkelasten alene gjennom hele brannen.
Det skal bemerkes at denne oppgaven kun bør regnes som et forarbeid til videre forskning rundt denne omfattende problemstillingen. Forslag til videre arbeid beskrives i slutten av oppgaven. | nb_NO |
