Lasten im Brandfall (Bsp.)

Im folgenden werden vier mögliche Verfahren gezeigt, mit denen die konstante Bemessungsgröße für den Brandfall E_d,fi bestimmt werden kann.

Aufgabenstellung:

Gegeben sind:

• Bauteilklasse: Bürohaus (Kategorie B)
• Einwirkungen aus der "kalten" Lastannahme:

$G_{Ek}=1050kN\text{ (aus Eigenlast)}$

$Q_{Ek}=273kN\text{ (aus Nutzlast)}$

Gesucht wird:

• Die konstante Bemessungsgröße für den Brandfall E_d,fi

Hinweis : Dieses Beispiel behandelt eine Aufgabenstellung, in welcher keine indirekten Einwirkungen gegeben sind. Daher wird hier die konstante Bemessungsgröße für den Brandfall Ed,fi berechnet. Die Berechnungsmethoden beziehen sich auf die Berechnung der Mechanische Einwirkungen nach der Seite Heißbemessung.

Berechnungsmethoden

• a.): Berechnung nach den allgemeinen Regeln.
• b.): Berechnung nach dem vereinfachten Verfahren, mit dem vereinfachten Reduktionsfaktor η = 0,7.
• c.): Berechnung nach dem vereinfachten Verfahren, mit dem Reduktionsfaktor nach der Formel 2.5 des EC 2-1-2.
• d.): Berechnung nach dem vereinfachten Verfahren, mit dem Reduktionsfaktor nach den Formel 2.5a und 2.5b des EC 2-1-2.

Berechnungen

a.):Berechnung nach den allgemeinen Regeln

$E_{d,fi}=\sum {\gamma }_{GA}\cdot G_k+{\psi }_{1,1}\cdot Q_{k,1}+\sum {\psi }_{2,i}\cdot Q_{k,l}+\sum A_d$

${\gamma }_{GA}=1,0$

Teilsicherheitsbeiwert (für ständige Einwirkungen)

${\psi }_{1,1}={\psi }_{2,1}=0,3$

Nach der DIN EN 1991-1-2 NA darf ψ2,1 anstelle von ψ1,1 verwendet werden. Dieser ergibt sich nach DIN EN 1990:2021-10 für Bürogebäude zu 0,3.

$E_{d,fi}=1,0\cdot 1050+0,3\cdot 273=1131,90kN$

b.):Berechnung nach dem vereinfachten Verfahren, mit dem vereinfachten Reduktionsfaktor η = 0,7

$E_{d,fi}={\eta }_{fi}\cdot E_d=0,70\cdot 1827kN=1278,90kN$

${\eta }_{fi}=0,7$

Zur Vereinfachung und auf der sicheren Seite liegend darf der Reduktionsfaktor ηfi nach DIN EN 1991-1-2 mit 0,7 angenommen werden

$E_{d,fi}={\eta }_{fi}\cdot E_d$

(Gl.2.4)

$=\frac{G_k+{\psi }_{fi}\cdot Q_{k,1}}{{\gamma }_G\cdot G_k+{\gamma }_{Q,1}\cdot Q_{k,1}}\cdot ({\gamma }_G\cdot G_k+{\gamma }_Q\cdot Q_k)$

(Gl.2.5)

$=\frac{1050+0,3+273}{1,35\cdot 1050+1,5\cdot 273}\cdot (1,35\cdot 1050+1,5\cdot 273)$

(Gl.2.5)

$=0,6195\cdot 1827kN=1131,83kN$

(Gl.2.5)

c) Last im Brandfall - nach Absatz 2.4.2 (3)

c₁₎

$E_{d,fi}={\eta }_{fi}\cdot E_d=\frac{G_k+{\psi }_{fi}\cdot Q_{k,1}}{{\gamma }_G\cdot G_k\cdot {\gamma }_{Q,1}\cdot {\psi }_{0,1}\cdot Q_{k,1}}\cdot E_d$

(Gl.2.5a )

oder

c₂₎

$E_{d,fi}={\eta }_{fi}\cdot E_d=\frac{G_k+{\psi }_{fi}\cdot Q_{k,1}}{\xi \cdot {\gamma }_G\cdot G_k\cdot {\gamma }_{Q,1}\cdot Q_{k,1}}\cdot E_d$ (der kleinere Wert ist maßgebend)

(Gl.2.5b )

c₁₎

$E_{d,fi}={\eta }_{fi}\cdot E_d$

(Gl.2.5b )

$=\frac{1050+0,3\cdot 273}{1,35\cdot 1050+1,5\cdot 0,7\cdot 273}\cdot 1827$

(Gl.2.5b )

$=0,6642\cdot 1827=1213,49kN$

(Gl.2.5b )

c₂₎

$E_{d,fi}={\eta }_{fi}\cdot E_d$

(Gl.2.5b )

$=\frac{1050+0,3\cdot 273}{0,85\cdot 1,35\cdot 1050+1,5\cdot 273}\cdot 1827$

(Gl.2.5b )

$=0,7011\cdot 1827=1280,91kN$

(Gl.2.5b )

$E_{d,fi}=1213,49kN$ (maßgebender Wert)

(Gl.2.5b )

d) Last im Brandfall - nach Absatz 2.4.2 (3) und NA (4)

$E_{d,fi}={\eta }_{fi}\cdot E_d=0,70\cdot 1827kN=1278,90kN$

(NDP zu 5.2 (3))

Zusammenstellung: Je nach Wahl des Berechnungsansatzes ergeben sich unterschiedlich große Bemessungslasten für den Brandfall:

a)

$E_{d,fi}=1131,90kN$

b)

$E_{d,fi}=1131,83kN$

c)

$E_{d,fi}=1213,49kN$

d)

$E_{d,fi}=1278,90kN$

Quelle