At deltagerne opbygger viden og færdigheder til at verificere of design bærende konstruktioner påvirket af høje temperaturer i form af fuldt udviklede brande og standard brande. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Forklare hvordan udtrykket af en post-flashover brandtemperatur kan udledes af termisk ligevægt og hvilke parametre brandkurven afhænger af.
• Angive forskellige designbrande baseret på denne model og forklare de vigtigste forskelle mellem nominelle brandkurver og parametriske brande
• Beregne brandegenskaberne (brændstofbelastning, termisk inerti og åbningsfaktor) for et givet rum og udlede den tilsvarende parametriske brandkurve.
• Forudse hvordan variationen af disse parametre påvirker brandens sværhedsgrad og varighed og desuden opvarmningstemperaturen og brandmodstanden for de strukturelle elementer.
• Beregne reduktioner af den mekaniske designbelastning ved brand, og hvordan de mekaniske belastninger påvirker den kritiske temperatur og brandmodstandsdygtigheden af brandudsatte konstruktionselementer.
• Beregne reduktionen af de mekaniske egenskaber af stål, beton og træ ved høje temperaturer. Beregne den permanente reduktion af mekanisk egenskaber af cold-worked og forspændt stål og af beton som blev kølet ned til 20 C efter at have været udsat for høje temperaturer.
• Udføre design eller verifikation af uisolerede og isolerede stålelementer, der udsættes for en parametrisk eller standardbrand.
• Udføre eftervisning af træelementer udsat for parametrisk eller standardbrand.
• Udføre eftervisning af betonelementer, der udsættes for en parametrisk eller standardbrand under og efter branden.
• Udpege mulige svagheder i den strukturelle brandrespons af en bygning og angive foranstaltninger for at forbedre dens brandmodstandsdygtighed.

Kursusindholdet er opdelt i 4 hoveddele, en generel om design brandforløb (0.) og tre om anvendelsen af designbrand til konstruktionsdesign af: 1. stål, 2. træ, 3. beton.

0. GRUNDVIDEN OM BRAND OG STRUKTUR (1. modul)
Kraft, moment, reaktioner og tværsnitkræfter. Ekstern og intern ligevægtsligninger.
Elasticitet, stress og tøjning, tværsnit inertimoment og modstandmodul.
Flashover-antagelse i strukturel brandsikkerhed. Ventilations- og brændstofkontrollerede forhold. Brandegenskaber (brændstofbelastning, ventilationsfaktor og termisk inerti). DK parametrisk og standard brand. Brandklassificering og modstandsklasser. Mekaniske belastninger i brand og designmetoder.

1. STÅLELEMENTDESIGN (1. og 2. modul)
Termiske egenskaber af stål. Tværsnitsfaktor og Biot-nr. af stålprofiler. Klumpvarmekapacitetsanalysemetode for uisoleret stål og udledning af ståltemperaturkurven og uisoleret stål designtemp. i brand.
Isoleringsmaterialer til brandsikring af stålelementer. Udledning af design temp. af beskyttet stål under forudsætning af tynd isolering.
Reduktion af mekanisk egenskaber af varmvalset stål. Beregning af bæreevne (verifikation) af ubeskyttede og brandbeskyttede stål bjælker og søjler. Beregning af den mindste isoleringstykkelse af bjælker og søjler for at holde de påførte mekaniske belastninger i brand (design).
Termisk udvidelse af stål, egenspændinger og reduktion af kapaciteten af søjler med hindret termisk udvidelse.

2. TRÆELEMENTDESIGN (2. modul)
Træ som brændbart materiale. Ildstorme og bybrande.
Træ som byggemateriale. Forkulning af træ: forkulning temp. og hastigheder. Reduktion af træets mekaniske egenskaber.
Tværsnitsreduktionsmetode og styrkereduktionsmetode. Beregning af bæreevnen af træbjælker og søjler til parametrisk og standardbrand (verifikation). Dimensionering af de indledende trætværsnit for påførte brand- og mekaniske belastninger (design) i simple tilfælde.
Omtale vedr. forbindelser og brandisoleringsløsninger af træelementer.

3. BETONELEMENTDESIGN (3. modul)
Betons termiske egenskaber. Betonbygningers kollapser. Varm og kold tilstand.
Beton temp. til en- og to-vejopvarmning. Symmetrilinjer og tilsvarende fuldt eksponeret tværsnit for temp. beregning til enhver tid og dybde af ethvert betontværsnit.
Reduktion af mek. egenskaber af beton og armeringsstål. Permanent skade og reststyrke. Skadefaktorer (zonemetode) og brug af CONFIRE.
Beregning af bæreevne (verifikation) af beton bjælker og plader i bøjning. Transient tøjninger og aksial belastede søjler (uden og med lille excentricitet). Petterson & al.: Fire Engineering Design of Steel structure, Lund University, 1976 (delt på DTU Learn)
Forlæsningnotater om "Fire Safety Design of Wood Structures" (delt på on DTU Learn)
Hertz,K.D.: Design of Fire-Resistant Concrete Structures, Inst of Civil Engineers Pub., 2019
CONFIRE Program og User Guide (delt i DTU Learn) - OBS: kraver en Window-baseret pc 02. maj, 2025