Bruk av tremateriale som passiv brannbeskyttelse av bærende stålkonstruksjoner

Abstract

Hensikten med denne masteroppgaven har vært å undersøke hvilken brannmotstand som kan oppnås for bærende konstruksjoner av stål, dersom det benyttes trematerialer som passiv brannbeskyttelse av slike komponenter. Bærende hovedsystem i større bygninger, som leilighetskompleks og næringsbygg, utføres ofte i stål. Eksponert for brann vil stålets bæreevne svekkes allerede etter kun kort tid, og det må derfor beskyttes ved hjelp av et passivt brannsikringssystem for å forhindre at dette skjer. Dette gjøres normalt ved bruk av hardpressede steinullsplater. Søyler og bjelker blir ofte integrert i en løsning bestående av utfyllende bindingsverk av tre, lokalisert i bygningenes vegger. Av ulike grunner kan det i enkelte tilfeller være ønskelig å montere komponenter av det utfyllende bindingsverket, som sviller og stendere, direkte mot deler av stålkonstruksjonen, uten et mellomliggende lag av brannisolasjon, og det er dette som danner grunnlaget for den overordnede problemstillingen. Det har blitt gjennomført litteraturstudie for å undersøke hvilket arbeid som er gjort i forhold til denne utfordringen tidligere, samt å identifisere relevante krav og regler i forhold til denne problemstillingen. Dette arbeidet har avdekket at det er svært lite litteratur tilgjengelig i forhold til dette temaet, og at det absolutt er en utfordring som bør undersøkes videre. Det har også blitt gjennomført praktiske forsøk for å se hvilken brannmotstand en stålbjelke kan oppnå, dersom det benyttes konstruksjonsvirke som passiv brannbeskyttelse på undersiden av denne. Resultatet av forsøkene viste at et 30-minutters krav kan tilfredsstilles med god sikkerhetsmargin, her ga også trematerialet bedre resultat enn for tilsvarende forsøk med bruk av hardpressede steinullsplater. Det ble også konkludert med at et 60-minutters krav tilfredsstilles, men her var det adskillig mindre sikkerhetsmargin, og flere parametere måtte vurderes nøye før denne slutningen kunne trekkes. Det må bemerkes at denne oppgaven kun bør regnes som et forprosjekt i forhold til videre arbeid og undersøkelser i forhold til denne problemstillingen. I slutten av oppgaven beskrives forslag til videre arbeid.