Det finns ett otal olika skyddsmetoder men den kanske ovanligaste är att överdimensionera stålet. Bara av den anledningen finns det en poäng i att fördjupa sig i ämnet. Överdimensionering är ett speciellt kapitel då det ställer krav på projektören men också på den som ska utvärdera skyddet vid kontroll i förvaltningsskedet. Den normala reflexen hos den som ser stål utan applicerat brandskydd i någon form är att dra åt sig öronen och kräva brandskyddsmålning eller inklädnad i någon form så det är viktigt med dokumentationen.
R 30 är en äldre tumregel för när det kunde anses vara ekonomiskt försvarbart att i vissa fall överdimensionera stål i stället för att klä in eller måla. Det var inte på långa vägar något som alltid kunde tillämpas men i speciella situationer gick det bra. Med dagens stålpriser är troligtvis gränsen lägre men det kan fortfarande finnas utrymme att använda principen med lite eftertanke.
Det finns några saker att hålla rätt på vid överdimensionering och det går inte alltid att ge några enkla svar. I huvudsak går dessa saker att kondensera ner till två parametrar
- Utnyttjandegraden; låg utnyttjandegrad ger bättre brandmotstånd då högre temperatur krävs för att ett element ska gå till brott.
- Sektionsfaktorn; ett lågt värde på förhållande mellan exponerad yta och stålets massa gör att stålet klarar högre krav i och med att elementet värms långsammare.
Att klara exempelvis R 15 för fackverk handlar alltså om en kombination av lågt utnyttjande och lågt värde på sektionsfaktorn. Frågan är bara hur lågt och kraftigt som behövs och för att svara på det krävs ofta några iterationer fram och tillbaka där olika profiler testas.
Effekten från de olika parametrarna illustreras i nedanstående figur. För det specifika fallet antas en egentyngd på 0.5 kN/m² och snö som enda last. Figuren visar hur många minuter på standardbrandkurvan (R-motståndstid) som ett stålelement klarar beroende på sektionsfaktorn (x-axeln) och utnyttjandegraden i brottlastfallet (U).
Utnyttjandegraden i brottlastfallet är de flesta av Stålbyggarens läsare väl förtrogna med men sektionsfaktorn är svårare att hantera. Sektionsfaktorn som står för förhållandet mellan mantelytan som tar emot värme och tvärsnittets massa. Sektionsfaktorn brukar ofta redovisas i svensk kontext som F/A och som Am/V i Eurokoderna. Hur denna beräknas är ganska enkelt för stängda profiler men en hel vetenskap för öppna dito. Det enklaste sättet att ta reda på sektionsfaktorn är att leta upp F och A för en given profil i en dimensioneringstabell och beräkna utifrån det. Kom bara ihåg att översätta till rätt enheter. För övriga profiler finns vägledning i EN 1993-1-2 tabell 4.2.
Ofta fastnar diskussionen kring stål och brand i utnyttjandegrader vilket bara är en av många sanningar. Jag hoppas att ni som läser det här inser att det finns fler dimensioner vilket gör det mer komplicerat samtidigt som det öppnar dörren för mer avancerade analyser och ännu vassare optimering av brandskyddet för den som behärskar det.
Författare
Joakim Sandström, Brandskyddslaget
