Search through the Arch-I-nfo database:

Bescherming van ijzer tegen de invloed van vuur

Het ijzer kan, ofschoon het aan de vlammen geen voedsel geeft, niet als een vuurvast materiaal beschouwd
worden, zoals bij verschillende grote branden en uit genomen proeven gebleken is. Zodra een ijzeren staaf sterk verhit wordt, verliest zij haar draagvermogen en wordt zij verbogen door de krachten, welke er op werken. Bovendien zet het ijzer zich bij verwarming sterk uit, zodat ijzerconstructies alleen reeds hierdoor voor de muren, waarop zij rusten, gevaarlijk kunnen worden. Ijzerconstructies van gebouwen, waarin zich een grote hitte bij brand ontwikkelen door het aanwezig zijn van grote hoeveelheden brandbare stoffen moeten beschermd worden tegen het instorten van zolders en andere delen van de constructie. Het is noodzakelijk dat balken, kolommen enz. aan de inwerking van het vuur onttrokken worden om verdere verderfelijke gevolgen door inzakking of het begeven van de ijzerconstructie tegen te gaan. Om te verhinderen dat de balken en kolommen aan het vuur blootgesteld worden of aan de hitte ervan, worden ze bekleed met slecht warmte geleidende stoffen. Voor deze bekleding bestaan zeer veel methoden, maar ze hebben ook hun gebreken, men streeft hier altijd naar de beste oplossing met andere woorden de oplossing die in een bepaalde situatie het best is. In het ene geval moeten de ijzeren elementen het 1 uur kunnen volhouden voordat het hele gebouw mag bezwijken in een ander geval moet de constructie altijd stand kunnen houden gelijk welke vuurzee ze ook moeten trotseren, denk maar aan liftkokers in wolkenkrabbers, deze zijn dan ook meestal uit beton gegoten dat beter bestand is tegen invloed van het vuur.
Een in Duitsland veel gebruikte methode bestaat in het bekleden van blootliggende ijzerconstructies met Rabitz-ijzergaas. Dit ijzergaas wordt beraapt met cement-, kalk- of gipsmortel.
kolommen worden op dezelfde wijze bekleed; het is zeer aan te bevelen deze bekleding terug met een dunne mantel van stalen of ijzeren platen af te sluiten. Dit laatste is tamelijk kostbaar, maar heeft bij in Hamburg genomen proeven uitstekende resultaten opgeleverd. De omhulling van de kolommen met gewapende beton (systeem Monier) kan zeer goed zij, hoewel ook hiervan gemakkelijk stukken afspringen, indien er bij sterke verhitting water tegen aan gespoten wordt.
Een bekleding met het in de handel voorkomende steendraagweefsel en het vervolgens berapen van de bekleding is eveneens een aan te bevelen wijze van bescherming.
De andere methoden, om het ijzer tegen de inwerking van het vuur te beschermen, zullen hier niet nader behandeld worden. De meeste zijn zeer kostbaar en geven toch geen volstrekte zekerheid. Een methode die absoluut betrouwbaar, goedkoop en bruikbaar is, bestaat uit het verven van de profielen met een brandwerende verf meestal uit 2 lagen. Deze verf houdt de profielen op een lage temperatuur wanneer er een vuurzee door raast, de meeste hebben een rf-waarde van een half uur soms wel eens 1 uur, dit hangt af van de voorschriften.

De algemene indruk op een, door de schrijver bijgewoonde, vergadering van ingenieurs te San Francisco gehouden, was, dat het met pleisterwerk (op ijzergaas of latjes enz.) en met gewapend beton beschermde ijzerwerk zich het best gehouden had.

Terracotta methode
Toen was de terracotta methode nog niet optimaal maar even later, laten we zeggen in de jaren 1960 bij de testen met de apollo raketten die de missie naar de maan hebben volbracht werden opnieuw terracotta stenen gebruikt tegen de enorme hitte die vrijkwam bij het opstijgen van deze raketten. Tijdens de terugweg van de capsules, wanneer ze terug de dampkring in moeten beschermen terug de terracotta stenen de capsule tegen de warmte die vrijkomt door de wrijving van atmosfeer en het toestel volledig bestaande uit hoogwaardig materiaal. Nu wordt dit nog altijd gebruikt in spaceshuttles die de ruimte ingaan en terugkeren op aarde als vliegtuigen.

Gipsplaten
Tegenwoordig worden er ook gipsplaten geproduceerd met bepaalde rf-waarden die tegen de ijzeren kolommen kunnen geplaatst worden ter afwerking en bescherming.
Het eerstegenoemde, dat betrekkelijk eenvoudig toe te passen en goedkoop is, bleek een zeer aan te bevelen beschermingsmiddel te zijn.

In de jaren 1920 is dikwijles de vraag behandeld, welke soort ijzer voor kolommen gebruikt, de meeste zekerheid bij brand biedt. In Hamburg zijn zeer belangrijke proeven met kolommen van gietijzer en vloeiijzer genomen. Een gevolg van deze proefnemingen is, dat de Hamburger bouwpolitie en de brandverzekerings-maatschappijen in Hamburg de goed geconstrueerde gietijzeren kolommen verkiezen boven die van vloeiijzer. Zij verlangen de bekleding van de kolommen in al de gebouwen waar het grote massa's brandbare stof aanwezig zijn, en waar het instorten van zolders bij brand catastrofale gevolgen kan hebben. Tot deze gebouwen behoren dus: sommige pakhuizen, de grote winkelmagazijnen (Bazars, Waarenhuser) met bovenwoningen en de fabrieken, welke meerdere etages hoog zijn en waarin brandbare stoffen verwerkt worden. In vele grote steden wordt door de bouwpolitie de bekleding van de kolommen in deze gebouwen voorgeschreven.

De zekerheid bij brand van een gebouw, waarin veel ijzer gebruikt is, is voor alles afhankelijke van de wijze, waarop het ijzer beschermd is en van een goede constructie van de ijzerwerken. De steunpunten van de balken moeten, indien mogelijk, zo geconstrueerd worden, dat de balken zich vrij kunnen uitzetten. Het is met het oog op het brandgevaar zeer aan te bevelen, dat de ijzerconstructies stijf te construeren zijn, zodat de kolommen feitelijk aan de einden in de balklagen ingeklemd zijn. Stijve knooppunten (verbindingen) zijn ingeklemd, scharnierende verbindingen hebben een 0-moment.

In ons land wordt over het algemeen de constructeur veel vrijheid gelaten bij het ontwerpen van de gebouwen en ijzerwerken, ook laat men hem in de regel beslissen of een constructie al dan niet beschermd moet worden.

Ook in ons land, hoe langer hoe meer, worden bij gemeentelijke verordeningen voorschriften voor het bouwen gegeven. Doch moet men hiermee voorzichtig zijn. Door te strenge voorschriften worden handel en nijverheid te zeer gedrukt, omdat de gebouwen onnodig te kostbaar worden.
Ten slotte wordt men er nog opmerkzaam op gemaakt, dat een kolom van eikenhout met glad geschaafde oppervlakte bij een brand in vele gevallen te verkiezen is boven een ijzeren kolom, ze kan zeer goed gebruikt worden voor korter, niet te sterk belaste kolommen. Eiken balken en kolommen houden goed stand na een brand doordat het vuur de buitenste schil (+/- 5 cm) aantast en verkoolt, en dit bied een beschermingslaag over de kern van de houten kolom of balk die nog sterk genoeg is om alle krachten op te vatten. Dus bij het construeren van gebouwen met houten balken en kolommen moet er gerekend worden met hout dat een straal van +/- 5 cm kleiner is om alle krachten op een verkoolde balk te laten rusten.

Relevante onderwerpen:
Bescherming van het ijzer tegen de roest

Meer over Ijzerconstructies en sterkteleer

Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen