Mechanische materiaal eigenschappen

De mechanische eigenschappen zijn nodig om de constructieve respons te kunnen bepalen. De volgende materiaaleigenschappen zijn van belang:

  • De thermische uitzettingscoefficient als functie van de temperatuur
  • De elasticiteitsmodulus als functie van de temperatuur
  • De 0.2 % rekgrens als functie van de temperatuur

De thermische uitzetting van aluminium is gegeven in figuur 7. Deze thermische uitzetting kan ervoor zorgen dat de krachtsverdeling in de constructie wijzigt tijdens de brand. Figuren 8 en 9 geven de afname van de stijfheid en van de 0,2 % rekgrens als functie van de temperatuur volgens EN 1999-1-2. De verticale as geeft de verhouding tussen de elasticiteitsmodulus (c.q. 0.2 % rekgrens) bij verhoogde temperatuur en de zelfde eigenschap bij kamertemperatuur. Als voorbeeld: bij 300 ºC is de verhouding voor de elasticiteitsmodulus gelijk aan 0,68. Dit betekent dat de elasticiteitsmodulus bij 300 ºC gelijk is aan 0,68 x de elasticiteitsmodulus bij kamertemperatuur.
NB: de in rekening te brengen waarde voor de materiaalsterkte is voor aluminium anders gedefinieerd dan voor staal blootgesteld aan brand. Waar voor aluminium gebruik gemaakt wordt van de 0,2 % rekgrens, wordt voor staal blootgesteld aan brand gebruik gemaakt van de 2 % rekgrens.

Figuur 7: thermische uitzetting van aluminium als functie van de temperatuur volgens EN 1999-1-2

Figuur 8: Afname van de elasticiteitsmodulus en van de 0.2% rekgrens van een aantal 3xxx en 6xxx legeringen als functie van de temperatuur volgens EN 1999-1-2

Figuur 9: Afname van de elasticiteitsmodulus en van de 0.2% rekgrens van een aantal 5xxx legeringen als functie van de temperatuur volgens EN 1999-1-2

Overigens blijkt uit onderzoek van Maljaars blijkt dat de afname van de 0.2 % rekgrens volgens EN1999-1-2 als functie van de temperatuur (figuren 8 en 9) niet altijd conservatief is, zie figuur 11.

Figuur 11: Afname van de elasticiteitsmodulus en de 0.2% rekgrens als functie van de temperatuur bij blootstelling aan de standaardbrand volgens Maljaars[1]