Brandbemessung von Druckgliedern

Einleitung

Für die Brandschutzbemessung von Stahlbetonbaubauteilen benötigt man neben der DIN EN 1992-1-2 ( Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetonbetontragwerken) zusätzlich die DIN EN 1990 (Grundlagen der Tragwerksplanung) und die DIN EN 1991-1-2 ( Einwirkungen auf Tragwerke). Für eine besser Übersicht siehe in die Auflistung Übersicht Eurocode.
Der Eurocode 2 bietet 3 Bemessungsstufen für die brandschutztechnischen Nachweisführung, wobei mit ansteigender Stufe der Rechenaufwand immer größer wird, dafür wird eine höhere Genauigkeit erreicht.

Grundlagen für die Brandbemessung

In diesem Abschnitt werden grundlegende Begriffe und Themen für die für die Bemessung im Brandfall aufgelistet und erläutert.

Brandbemessung Grundlagen: Thermische Einwirkungen

Brandbemessung Grundlagen: Nominelle Temperaturzeitkurven

Brandbemessung Grundlagen: Naturbrandmodelle

Brandbemessung Grundlagen: Normbrandversuche

Brandbemessung Grundlagen: Mechanische Einwirkungen

Bemessungsverfahren im Stahlbetonbau nach EC 2-1-2

Brandbemessung: Nachweis mit tabellarischen Daten (Stufe 1 mit klassifizierten Bauteilen)

Beim Bemessungsverfahren mittels tabellarischen Daten werden in in der Regel Querschnittsabmessungen des zu untersuchendenden Bauteils verglichen. Die tabellarischen Daten wurden aus sogenannten Normbrandversuche ermittelt. Die im EC2-1-2, Abschnitt 5 enthaltenen Tabellen, in denen in Abhängigkeit von der Feuerwiderstandsdauer Mindestwerte der Querschnittsabmessungen und Achsabstände der Bewehrung festgelegt sind. Die Daten sind bis zu einem Widerstandsdauer von 240 Minuten tabelliert und liegen steht auf der sicheren Seite.

Allgemeine Hinweise zum Nachweis zulässige Bauteile nach dem tabellenverfahren:

Hinweis : Die Tabellenwerte gelten für Normalbeton (2 000 bis 2 600 kg/m³, siehe EN 206-1) mit quarzhaltigen Zuschlägen. Werden in Balken oder Platten kalksteinhaltige Zuschläge verwendet, darf die Mindestabmessung des Querschnitts um 10 % verkleinert werden. Bei Anwendung der Tabellenwerte brauchen keine weiteren Überprüfungen hinsichtlich Schub- und Torsionstragfähigkeit und Verankerung der Bewehrung (EC2-1-2, siehe Absch. 4.4 ) durchgeführt zu werden Bei Anwendung der Tabellenwerte braucht mit Ausnahme der Oberflächenbewehrung ( EC2-1-2, siehe Absch. 4.5.1 ) keine weitere Überprüfung hinsichtlich des Abplatzens durchgeführt werden.

Der Eurocode 2-1-2 enthält Bemessungstabellen für

1. Stützen mit Rechteck- oder Kreisquerschnitten bei ein- und mehrseitigen Brandbeanspruchung.
2. Tragende und nichttragende Wände.
3. Balken mit Rechteck- und I-Querschnitt bei drei- oder vierseitiger. Brandbeanspruchung
4. Einachsig oder zweiachsig gespannte Platten, Durchlaufplatten, Flachdecken und Rippendecken.

Bei Einhaltung der tabellierten Mindestanforderungen gilt im sinne der Tragfähigkeit (Kriterium R) :

${{\text{E}}_{{\text{fi}}{\text{,d}}{\text{,t}}}}/{{R}_{d,fi}}\leq 1,0$ 3.1

mit

${{\text{E}}_{{\text{fi}}{\text{,d}}{\text{,t}}}}$

Bemessungswert der Schnittgrößen beim Brand;

${{R}_{d,fi}}$

Bemessungswert der Tragfähigkeit (Widerstand) beim Brand

Hinweise Balken und Platten

Hinweis : Zur Bemessung von Stützen bietet der EC 2-1-2 mit den tabellarischen Daten alternativ die Methode A und die Methode B an. Aufgrund von erheblichen Abweichungen der der bisherigen Bemessungswerte aus der DIN 4102-22 (alte Norm), wurde die Methode B im nationalen Anwendungsdokument zur DIN EN 2-1-2 nicht zugelassen. Wohingegen die Methode A gute Übereinstimmungen erreichte.

Bemessung von Stützen nach Methode A (Tabelle 5.2 a nach )

Es wird nachstehend die Bemessung einer Stütze mit Rechteck- oder Kreisquerschnitt erläutert. Die Bemessung mit der Methode A wird über den Ausnutzungsgrad der Stahlbetonstütze geführt. Es dürfen nur Stützen mit einer Ersatzlänge l_0,fi ≤ 3,00 m brandschutztechnisch nachgewiesen werden. Dabei wird der Mindestachsabstand (a) der Bewehrung sowie die auszuführende Mindestquerelen roße Mindestquerschnittsgröße (b _min ) über die Tabelle 5.2 a ermittelt.