Brandschutznachweis Stahlbetonstütze (Bsp.)

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Ein Beispiel für die Berechnung einer Stahlbeton-Innenstütze mit der Methode A des vereinfachten Verfahrens.

Aufgabenstellung

Brandschutznachweis Stahlbetonstütze (Bsp.).png
Brandschutznachweis Stahlbetonstütze (Bsp.)2.png
Brandschutznachweis Stahlbetonstütze (Bsp.)3.png

Gegeben

  • eine Stahlbeton-Innenstütze in einem ausgesteiften Bauwerk
  • Kopf und Fuß der Stütze sind rotationsbehindert (eingespannt)
  • l = 4m
  • h/b = 300/300
  • NEd = 400kN
  • vorhandene Bewehrung: 4Ø12 Längsbewehrung; Ø8 Bügelbewehrung alle 14 cm; As,vorh = 4,52 cm2

Gefordert

Für die Stahlbeton-Innenstütze wird eine Feuerwiderstandsdauer für 60 Minuten unter einer mehrseitigen Brandbeanspruchung gefordert.

Nachweis mit der Tabelle 5.2a der Methode A

Randbedingungen

Da der Kopf und der Fuß der Stütze rotationsbehindert gelagert sind, ergibt sich die Knicklänge für den Brandfall für eine Innenstütze mit:
Die Randbedingung ist mit 2m ≤ 3m erfüllt.
  • Bewehrungsgehalt ρ
Die Randbedingung ist erfüllt.

Schnittgrößen

erforderliche Querschnittsabmessungen nach der Tabelle 5.2a

Brandschutznachweis Stahlbetonstütze (Bsp.)4.png
bmin = 250mm
aerf = 46mm

vorhandene Querschnittsabmessungen

bvorh. = 300mm
avorh. = 50mm
Die Stahlbeton-Innenstütze kann der Feuerwiderstandsklasse R60 zugeordnet werden.

vergleichende Berechnung mit mB Baustatik

Nachweis mit der Gleichung 5.7 der Methode A

Randbedingungen

  • Achsabstand a: 25mm ≤ a ≤ 80mm → a = 50mm, Randbedingung erfüllt.
  • Stützenlänge: l0,fi ≤ 6m → l0,fi = 2m, Randbedingung erfüllt.
  • h ≤ 1,5*b → 300mm ≤ 1,5*300mm → 300mm ≤ 450mm, Randbedingung erfüllt.
  • 200mm ≤ b` ≤ 450mm → 200mm ≤ (2*Ac)/(b+h) ≤ 450mm → 200mm ≤ (2*3002)/(300+300) ≤ 450mm → 200mm ≤ 300mm ≤ 450mm, Randbedingung erfüllt.

Gleichung 5.7

Ermittlung der Einflussfaktoren

  • mit:
Ausnutzungsgrad
Anzahl der Bewehrungsstäbe
Dauerstandfestigkeit nach DIN EN 1992-1-1
mechanischer Bewehrungsgrad

Ergebnis der Berechnung

Die Berechnung mit der Gleichung 5.7 ergibt für die Stahlbeton-Innenstütze eine Feuerwiderstandsdauer von 107,18 Minuten.

Vergleichsberechnung mit mB Baustatik

Quellen


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