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Verzinkt staal warmt trager op Met de huidige Eurocode is de brandwe- rendheid van een staalconstructie niet afhankelijk van het wel of niet verzinkt zijn. Uit recent onderzoek blijkt dat de opwar- ming van verzinkt staal trager is, doordat er minder stralingswarmte wordt overgedragen. Dit wordt opgenomen in de toekomstige Eurocode. Bij een brandwerendheidseis van 30 minuten en relatief zware staalprofielen kan met een onbeschermde, verzinkte staal- constructie aan de eis worden voldaan. Een overzicht van de achtergronden, praktische tools en toepassingsmogelijkheden. De draagkracht van een staalconstructie tijdens brand, uitgedrukt in minuten brandwerend- heid, hangt af van de opwarmingssnelheid en de door de temperatuurverhoging optre- dende reductie van de sterkte en stijfheid. De opwarming van onbeschermd staal wordt bepaald door de massiviteit (uitgedrukt in de zogenaamde profielfactor). Een slank IPE- of dunwandig kokerprofiel warmt snel op en een HEM- of dikwandig kokerprofiel warmt langza- mer op. De warmteoverdracht van brand naar staal bestaat hierbij uit convectie (luchtstro- ming) en straling. De stralingsoverdracht wordt bepaald door de temperaturen van de bran- druimte en van het staal (beide tot de macht vier), de constante van Stefan-Boltzmann, de ‘zichtfactor’ (F v , meestal 1) en de emissiefacto- ren van de brand ε fi en het staaloppervlak ε m . In de huidige Eurocode [3] worden deze gesteld op ε fi =1,0 en ε m = 0,7. L’acier galvanisé s’échauffe plus lentement Avec l’Eurocode actuel, la résistance au feu d’une structure en acier ne dépend pas du fait que cette structure soit galvanisée ou non. Des études récentes ont cependant montré que l’échauffe- ment de l’acier galvanisé est plus lent parce que le transfert thermique par rayonnement est moins important. Ce point va être repris dans le futur Eurocode. Il est ainsi possible de satisfaire à une exigence de résistance au feu de 30 minutes avec des profilés en acier relativement lourds et une structure en acier galvanisée non protégée. Cet article présente un aperçu du contexte, des outils pratiques et des possibilités d’application. La capacité portante d’une structure en acier en cas d’incendie, exprimée en minutes de résistance au feu, dépend de la vitesse d’échauffement et de la réduction de la résistance mécanique et de la rigidité à la suite de l’élévation de température. L’échauffement de l’acier non protégé est déterminé par la massivité (exprimée dans le « facteur de profilé »). Un profilé IPE élancé ou un profilé creux à parois minces s’échauffe rapidement, tandis qu’un profilé HEM ou un profilé creux à parois épaisses, s’échauffe plus lentement. Le transfert thermique du feu à l’acier s’effectue ici par convection (écoule- ment de l’air) et par rayonnement. Le transfert par rayonnement est déterminé par les températures du compartiment d’incendie et de l’acier (à la puis- sance quatre), la constante de Stefan-Boltzmann, le « facteur de forme » (F v , généralement 1) et les facteurs d’émission du feu ε fi et de la surface de l’acier ε m . Dans l’Eurocode [3] actuel, ces valeurs sont fixées à ε fi =1,0 et ε m = 0,7. Tekst: Dr.ir. A.F. Hamerlinck en ing. J-P Vériter Ralph Hamerlinck is senior adviseur bij Bouwen met Staal en directeur van Adviesbureau Hamerlinck in Roosendaal. Jean-Philippe Vériter is Operations Manager Fire Safety bij SECO in Brussel. Texte : Dr.ir. A.F. Hamerlinck et ing. J-P Vériter Ralph Hamerlinck est Senior Advisor chez Bouwen met Staal et Directeur de la société de conseil Adviesbureau Hamerlinck à Roosendaal. Jean-Philippe Vériter est Operations Manager Fire Safety chez SECO à Bruxelles. Beelden_Images : Bouwen met Staal, Bjorn Staps (p.78) brandveiligheid _sécurité incendie 5 200 0 400 600 800 1000 10 15 tijd (min) temps (min) 20 25 TZ3 30 temperature de l’acier (˚C) φ 1 TZ4 staaltemperatuur (˚C) Afb.1. Proefstukken in de testen van Veselí [6] : vergelijking van de gastemperatuur ( � 1) en de temperaturen van de proefstukken van verzinkt staal (TZ4) en ongecoat staal (TZ3) [8] . Fig.1. Échantillons dans les essais de Veselí [6] : comparaison de la température des gaz ( � 1) et des températures des échantillons d’acier galvanisé (TZ4) et d’acier non revêtu (TZ3) [8] . 74