themathemaBeoordelingvan kanaalplaatvloeren bij brandNaar aanleiding van onderzoek naar het gedrag van kanaalplaatvloeren bij brand zijn door deBFBN, de brancheorganisatie van de betonproductenindustrie, nieuwe maatregelen aangekon-digd. Deze maatregelen staan in een brief met bijlage van juni 2011. Deze brief is op te volgendepagina's intergaal weergegeven. De oude brief van 16 november 2009 komt hiermee te vervallen.Brief BFBN juni 2011Beoordeling van kanaalplaatvloeren bij brand5201114foto:PeterdeKoning,PDKFotoBeoordeling van kanaalplaatvloeren bij brand 52011 15Aan geadresseerde;Woerden, juni 2011Betreft: beoordeling van kanaalplaatvloeren bij brandGeachte heer/mevrouw,Op grond van de huidige stand van zaken en het verrichte onderzoek adviseert de Bondvan Fabrikanten van Betonproducten in Nederland (BFBN) aan ontwerpers vankanaalplaatvloeren om voor nieuwe projecten de bepaling van de brandwerendheid uit tevoeren volgens de bijgevoegde maatregelen. Deze maatregelen vloeien voort uit eendoor ons ge?nitieerd onderzoek naar de krachtwerking in de kanaalplaatvloer onderinvloed van temperatuurverhoging door brand. Ons advies is een vervolg op en vervangthet op 16 november 2009 gegeven advies met bijbehorende maatregelen.Wat vooraf gingNaar aanleiding van een brand in 2007 en de daarbij ontstane schade aan beton in eenparkeergarage onder een appartementencomplex aan de Lloydstraat te Rotterdamontstonden vragen over de brandveiligheid van de daar toegepaste vloerconstructie metkanaalplaten. Om duidelijkheid te krijgen over de vraag of het om een incident ging, danwel of er sprake is van een omissie in de geldende voorschriften, heeft BFBN in 2008 eenonderzoeksopdracht verstrekt aan een consortium, bestaande uit TNO, Efectis Nederlandbv en Stichting Expertisecentrum Regelgeving Bouw (ERB). In onze brief van 16november 2009 hebben wij u daarover ge?nformeerd.Op grond van de tussenresultaten van het onderzoek hebben de VROM-Inspectie, COBc,BFBN, TNO, Efectis Nederland en ERB toen geadviseerd om kanaalplaatvloeren voornieuwe projecten te ontwerpen volgens maatregelen, zoals in het schema van bijlage 2van onze brief van 16 november 2009 was weergegeven.OnderzoekInmiddels is vervolgonderzoek uitgevoerd door TNO, Efectis Nederland bv, Adviesbureauir. J.G. Hageman B.V., ERB en DGMR. Dit onderzoek richtte zich op de krachtwerking inde kanaalplaatvloer onder invloed van temperatuurverhogingen, het mogelijk ontstaanvan horizontale scheuren in de dammen van de kanaalplaat. Onderzoekspunten waren:informatie verzamelen uit beschikbare brandproeven op kanaalplaten, numeriekeanalyses van het gedrag van kanaalplaten en een nadere beschouwing van deregelgeving en de Eurocodes. Ook zijn enkele brandproeven uitgevoerd op delen vankanaalplaten, met en zonder een druklaag.Op basis van dit onderzoek zijn de volgende conclusies geformuleerd:Als door een dikke druklaag of afwerklaag (tezamen toplaag) bijtemperatuurverhoging de bovenzijde onvoldoende kan vervormen, kunnen horizontaleBeoordeling van kanaalplaatvloeren bij brand5201116scheuren in de dammen van de kanaalplaat optreden als gevolg waarvan deonderschil vroegtijdig kan bezwijken. Dit is een gevolg van het gedrag in dedwarsrichting van de kanaalplaat dat dominant is ten opzichte van het gedrag inlangsrichting. Om deze reden zijn maatregelen in langsrichting niet meer zinvol endaarmee is een beperking van de wapening in de druklaag in langsrichting onnodig.Naar verwachting zijn bij een toplaagdikte tot en met 50 mm problemen met deonderschil nauwelijks aan de orde. Aangenomen mag worden dat in dat geval deonderschil niet bezwijkt. Boven de 70 mm zijn er aanwijzingen dat horizontalescheurvorming in de dammen en vervolgens het loskomen van de onderschil kanoptreden. Bij een toplaagdikte van 50 mm tot en met 70 mm zou horizontalescheurvorming in de dammen met als gevolg het loskomen van de onderschil ook aande orde kunnen zijn.Bij het door brand afvallen van een onderschil kan de kanaalplaatvloer met toplaag inbepaalde gevallen nog steeds voldoen aan de eisen van de bouwregelgeving. Dat isbijvoorbeeld het geval als kan worden aangetoond dat met de wapening in de toplaagde vloer niet zal bezwijken bij een buitengewone belastingscombinatie met brand, dezogeheten tweede draagweg.Het voldoen aan de bouwregelgeving betekent dus niet dat het optreden van schadeuitgesloten is. Dit geldt overigens bij elke draagconstructie onderbrandomstandigheden.Voor kanaalplaatvloeren moet onderscheid worden gemaakt tussen alleen hetbezwijken van de onderschil, het lokaal bezwijken van het vloerveld en de situatiewaarbij disproportionele schade conform de Eurocode aan de gehele constructieoptreedt. Alleen de laatste situatie is in de bouwregelgeving niet toegestaan.Een uitzondering daarop betreft:- kanaalplaatvloeren die onderdeel zijn van de brandcompartimentering.- brand- en rookvrije vluchtroutes waarvoor geldt dat binnen de brandwerendheidseisvan dertig minuten lokale schade (in dit geval het niet meer aanwezig zijn van devloer waarover moet worden gevlucht) niet mag optreden.Nieuwe ontwerpmaatregelen over de brandwerendheid van kanaalplatenOndanks het feit dat nog niet alle vragen zijn beantwoord, zijn alle eerder genoemdeorganisaties van mening dat met de nu voorgestelde maatregelen voor nieuwe projectenvooralsnog in voldoende mate tegemoet wordt gekomen aan de huidige inzichten overhet gedrag van kanaalplaatvloeren bij brand. Het is de bedoeling dat de BRL 0203,"Vrijdragende systeemvloeren van vooraf vervaardigd constructief beton", op deaanbevolen maatregelen, volgens de bijlage van deze brief, wordt aangepast.Er is vervolgonderzoek in gang gezet om de inzichten in het gedrag binnen twee ? driejaar verder te vergroten.Bestaande bouwwerkenDe principes voor de beoordeling van constructies die voor nieuwbouw gelden, geldenook voor de bestaande bouw (NEN 8700), zij het dat voor de bestaande bouw met eenlagere betrouwbaarheid genoegen wordt genomen. Dit impliceert dat in een aantalgevallen, afhankelijk van de gevolgklasse volgens de risicoklasse indeling vanNEN-EN 1991-1-7, inclusief nationale bijlage, moet worden bezien of een tweededraagweg aanwezig is, dan wel dat met een risicoanalyse moet worden aangetoond datde risico's voldoende zijn beperkt. Daarbij mag rekening worden gehouden met hetrechtens verkregen niveau.Wij gaan er vanuit dat wij u hiermee voor dit moment voldoende hebben ge?nformeerd.Mocht u aanvullende informatie wensen dan kunt u hiervoor contact opnemen met deheer ir. W.J.M. Welling van de BFBN te Woerden (tel. 0348 - 484 484).Met vriendelijke groet,Ir. A.P. PielkenrooddirecteurWij gaan er vanuit dat wij u hiermee voor dit moment voldoende hebben ge?nformeerd.Mocht u aanvullende informatie wensen dan kunt u hiervoor contact opnemen met deheer ir. W.J.M. Welling van de BFBN te Woerden (tel. 0348 - 484 484).Met vriendelijke groet,Ir. A.P. PielkenrooddirecteurthemaBeoordeling van kanaalplaatvloeren bij brand 52011 17BijlageBeschouwing van de Nederlangse regelgeving in samenhang met de EurocodesOp grond van NEN-EN 1990 in samenhang met NEN-EN 1991-1-7, inclusief nationale bijlage, geldt dat voor elkeconstructie, die is ingedeeld in gevolgklasse 2b of 3, een nadere beschouwing nodig is. Voor gevolgklasse 2bgeldt dat op basis van een analyse als bedoeld in A.4, onder c, van NEN-EN 1991-1-7 moet worden aangetoonddat risico's voldoende klein zijn. Voor gevolgklasse 3 geldt dat altijd een risicoanalyse moet worden gemaakt. Ditgeldt niet voor de gevolgklassen 1 en 2a. Bovenstaande geldt voor alle bouwconstructies, en dus ook voorkanaalplaatvloeren, bij toepassing van deze Eurocodes.Gegeven de regelgeving kan onderscheid worden gemaakt tussen:1. Schade die lokaal ontstaat, maar die niet leidt tot bezwijken van de vloer. Dit is geen vraagstuk van debouwregelgeving (Bouwbesluit 2003 of toekomstig Bouwbesluit), maar het kan wel een rol spelen in het kadervan de Arbowetgeving.2. Lokale schade door het bezwijken van ??n of meer vloervelden zonder dat dit leidt tot disproportioneleschade1in relatie tot de oorzaak binnen de wettelijk aangegeven tijdsduur. In dit geval is aan debouwregelgeving voldaan behoudens voor brand- en rookvrije vluchtroutes waarbij lokale schade in de vormvan bezwijken van een deel van de vloer binnen de wettelijke aangegeven tijdsduur van dertig minuten nietmag optreden.3. Disproportionele schade in relatie tot de oorzaak door het bezwijken van ??n of meer vloervelden binnen dewettelijk aangegeven tijdsduur. Dit is niet toegestaan.Het bezwijken van de onderschil van een kanaalplaat bij het belastinggeval brand levert geen strijd met debouwvoorschriften op zolang geval 3 zich niet voordoet, er is dan sprake van lokale schade. Alleen bij een vloerwaarover een brand- en rookvrije vluchtroute voert mag ook geval 2 binnen dertig minuten niet optreden.Aanbevolen bepalingsmethode voor de brandwerendheid van kanaalplaatvloerenVoor kanaalplaatvloeren waarvan de gevolgen kunnen optreden als bedoeld onder punt 3, waarover een brand-en rookvrije vluchtroute voert of welke onderdeel zijn van de brandcompartimentering wordt geadviseerd devolgende bepalingsmethode voor de brandwerendheid2te volgen:(1) Algemeen geldt dat de brandwerendheid met betrekking tot buiging rekenkundig bepaald wordt volgensNEN-EN 1990 in verbinding met NEN-1991-1-2 en NEN-EN 1992-1-2. Voorlopig mag het ook nog volgensNEN 6071.(2) Aanvullend dient de rekenmethode m.b.t. het dwarskrachtdraagvermogen in de brandsituatie volgens AnnexG van de EN 1168/A33te worden gevolgd. Uit dit Europese normblad volgt dat tot en met eenbrandwerendheideis van 30 minuten dit mechanisme niet maatgevend is.(3) Voor kanaalplaatvloeren met een toplaag worden de in tabel 1 weergegeven maatregelen geadviseerd.Daarbij geldt:a. De dikte van de toplaag is gedefinieerd als het totaal van de dikte van de druklaag en de dikte van decementgebonden afwerklaag, tenzij samenwerking wordt verhinderd. Bij hechtende afwerklagen met eendruksterkteklasse van maximaal D15 mag, voor de bepaling van de dikte van de toplaag, de dikte van deafwerklaag voor de helft worden meegerekend. De te beschouwen dikte van de toplaag geldt voor hetmidden van de overspanning. Door een eventuele opbuiging van de kanaalplaten kan de laagdikte nabijde opleggingen enigszins groter zijn.b. De beschrijving van de gevolgklasse staat in bijlage A van NEN-EN 1991-1-7, inclusief nationale bijlage.c. De maatregelen zijn onafhankelijk van de geldende brandwerendheidseis.wing van de Nederlangse regelgeving in samenhang met de Eurocodesvan NEN-EN 1990 in samenhang met NEN-EN 1991-1-7, inclusief nationale bijlage, geldt dat voor elkeie, die is ingedeeld in gevolgklasse 2b of 3, een nadere beschouwing nodig is. Voor gevolgklasse 2bop basis van een analyse als bedoeld in A.4, onder c, van NEN-EN 1991-1-7 moet worden aangetoond's voldoende klein zijn. Voor gevolgklasse 3 geldt dat altijd een risicoanalyse moet worden gemaakt. Ditt voor de gevolgklassen 1 en 2a. Bovenstaande geldt voor alle bouwconstructies, en dus ook vooraatvloeren, bij toepassing van deze Eurocodes.n de regelgeving kan onderscheid worden gemaakt tussen:de die lokaal ontstaat, maar die niet leidt tot bezwijken van de vloer. Dit is geen vraagstuk van deregelgeving (Bouwbesluit 2003 of toekomstig Bouwbesluit), maar het kan wel een rol spelen in het kaderde Arbowetgeving.le schade door het bezwijken van ??n of meer vloervelden zonder dat dit leidt tot disproportionelede1in relatie tot de oorzaak binnen de wettelijk aangegeven tijdsduur. In dit geval is aan dewregelgeving voldaan behoudens voor brand- en rookvrije vluchtroutes waarbij lokale schade in de vormbezwijken van een deel van de vloer binnen de wettelijke aangegeven tijdsduur van dertig minuten nietoptreden.proportionele schade in relatie tot de oorzaak door het bezwijken van ??n of meer vloervelden binnen detelijk aangegeven tijdsduur. Dit is niet toegestaan.zwijken van de onderschil van een kanaalplaat bij het belastinggeval brand levert geen strijd met deoorschriften op zolang geval 3 zich niet voordoet, er is dan sprake van lokale schade. Alleen bij een vloerver een brand- en rookvrije vluchtroute voert mag ook geval 2 binnen dertig minuten niet optreden.volen bepalingsmethode voor de brandwerendheid van kanaalplaatvloerenanaalplaatvloeren waarvan de gevolgen kunnen optreden als bedoeld onder punt 3, waarover een brand-kvrije vluchtroute voert of welke onderdeel zijn van de brandcompartimentering wordt geadviseerd dende bepalingsmethode voor de brandwerendheid2te volgen:lgemeen geldt dat de brandwerendheid met betrekking tot buiging rekenkundig bepaald wordt volgensEN-EN 1990 in verbinding met NEN-1991-1-2 en NEN-EN 1992-1-2. Voorlopig mag het ook nog volgensEN 6071.anvullend dient de rekenmethode m.b.t. het dwarskrachtdraagvermogen in de brandsituatie volgens AnnexG van de EN 1168/A33te worden gevolgd. Uit dit Europese normblad volgt dat tot en met eenbrandwerendheideis van 30 minuten dit mechanisme niet maatgevend is.Voor kanaalplaatvloeren met een toplaag worden de in tabel 1 weergegeven maatregelen geadviseerd.Daarbij geldt:a. De dikte van de toplaag is gedefinieerd als het totaal van de dikte van de druklaag en de dikte van decementgebonden afwerklaag, tenzij samenwerking wordt verhinderd. Bij hechtende afwerklagen met eendruksterkteklasse van maximaal D15 mag, voor de bepaling van de dikte van de toplaag, de dikte van deafwerklaag voor de helft worden meegerekend. De te beschouwen dikte van de toplaag geldt voor hetmidden van de overspanning. Door een eventuele opbuiging van de kanaalplaten kan de laagdikte nabijde opleggingen enigszins groter zijn.b. De beschrijving van de gevolgklasse staat in bijlage A van NEN-EN 1991-1-7, inclusief nationale bijlage.c. De maatregelen zijn onafhankelijk van de geldende brandwerendheidseis.themaBeoordeling van kanaalplaatvloeren bij brand5201118Tabel 1 ? Aanbevolen maatregelen in relatie tot de toplaagdikte en de gevolgklasseGevolgklasseToplaagdikte tt 50 mm50 mm < t 70 mmt >70 mmbwd in min. 30 60 90 120 30 60 90 120 30 60 90 1201--***-***2a--***A2b*-AA3**-AAA Maatregelen gebaseerd op een risicoanalyse volgens NEN-EN 1991-1-7, op basis van gelijkwaardigheid,ofMaatregelen gebaseerd op het realiseren van een tweede draagweg na bezwijken van de onderschil (bijvoorbeeld gebaseerd opzeilwerking als gevolg van bovenwapening in de toplaag, waarbij de aansluitende constructies daarop moeten zijn berekend,ofToepassing van een sprinklerinstallatie onder de door brand bedreigde vloer4,ofMaatregelen ter beperking van de temperatuur tot 200 ?C ter plaatse van het betonoppervlak gedurende de wettelijke ge?istetijdsduur.* Bij toepassing van de Eurocodes moet volgens NEN-EN 1991-1-7 (zie ook eerste alinea van deze bijlage) voor gevolgklasse 2b zijnaangetoond dat de risico's voldoende klein zijn bijvoorbeeld door het realiseren van een tweede draagweg. Indien het uitgangspunthierbij een vloer(gedeelte) zonder onderschil in de brandsituatie is (zie ****), is het om de noodzakelijke betrouwbaarheid aan te toneneen mogelijkheid om voor de toplaag met wapening, en eventueel ook de bovenschil van de kanaalplaat met wapening, eenberekening op basis van zeil(membraan)werking uit te voeren, waarbij de randkrachten wel in de aansluitende constructie moetenkunnen worden opgenomen. Het feit dat grote doorbuigingen kunnen optreden, is niet belangrijk, als de buitengewonebelastingscombinatie nog maar kan worden weerstaan.** Een risicoanalyse moet volgens NEN-EN 1991-1-7 bij toepassing van de Eurocodes voor deze gevolgklasse worden gemaakt (zieeerste alinea van deze bijlage). Daarbij mag rekening worden gehouden met aanvullend getroffen maatregelen, zoals een tweededraagweg, temperatuurbeperking of toepassing van een sprinklerinstallatie, (zie ****).*** Regelgevingtechnisch is ??n van de aanbevolen maatregelen A nodig. Gegeven de geringe kans op persoonlijk letsel zal uit eenrisicoanalyse volgen dat de risico's voldoende klein zijn. Daardoor is aan het voorschrift voldaan en zijn de maatregelen in feite nietnodig.**** Voor toplagen t/m 50 mm dikte mag worden uitgegaan van een vloer met een onderschil in de brandsituatie. Indiengeen maatregelen zijn genomen om de onderschil te beschermen zoals temperatuurbeperking of toepassing van sprinklerinstallatie,moet voor toplagen dikker dan 50 mm worden uitgegaan van een vloer(gedeelte) zonder onderschil in de brandsituatie.Beoordeling van kanaalplaatvloeren bij brand 52011 19Voetnoten bij voorgaande aanbevelingen:1Wat disproportionele schade is, is onderwerp van overleg met het bevoegd gezag. In bijlage A van NEN-EN 1991-1-7 is devolgende indicatie gegeven:De grens van toelaatbaar lokaal bezwijken, mag per gebouwsoort verschillend zijn. De aanbevolen waarde is de kleinstewaarde van 15 % van de vloeroppervlakte of 100 m2, in elke bouwlaag van twee aangrenzende bouwlagen. Zie figuur 1.a) Bovenaanzichtb) DoorsnedeVerklaring(A) Lokale schade van niet meer dan 15 % van de vloeroppervlakte van iedere bouwlaag van twee aangrenzendebouwlagen.(B) Denkbeeldige verwijdering van een kolom.Figuur 1 -- Aanbevolen grens van toelaatbare schade (ontleend aan de Eurocode)2In plaats van de hierboven aangegeven methoden is beproeving volgens NEN 6069 toegestaan, mits de randconditiesrepresentatief zijn voor het bouwwerk waarin de kanaalplaatvloer wordt toegepast.3Amendement 3 van de EN 1168 is nu voor 'formal vote', verwacht wordt dat deze normwijziging in 2011 verschijnt.4Indien de sprinklerinstallatie niet als onderdeel van een voorstel tot gelijkwaardige oplossing is ingebracht kan deaanwezigheid van een voor de bescherming van een kanaalplaatvloer aangebrachte sprinklerinstallatie worden aangemerktals maatregel ter beperking van de temperatuur zoals bedoeld in maatregelen (A). Er zal dan een genuanceerdebeschouwing moeten worden gemaakt, rekening houdend met onder andere het type sprinklerinstallatie, debetrouwbaarheid van de installatie, het restrisico (o.a. afhankelijk van het type gebouw en gebruik) en de interactie metandere brandveiligheidsmaatregelen.(B)(A)(B)a)b)