In dem vorliegenden Beitrag werden Untersuchungen zum Feuerwiderstand von Stahlbetonstützen auf der Basis eines allgemeinen Berechnungsverfahrens durchgeführt. Die Berechnungen erfassen sowohl Pendelstützen als auch Kragstützen mit Knicklängen im Brandfall von bis zu 20,0 m. Für Pendelstützen in Geschossbauten wird aufgrund der üblichen Geschosshöhen von etwa 4,0 m eine neue Klassifizierungstabelle vorgeschlagen. Kragstützen können unter Einhaltung von praxistauglichen Randbedingungen in Feuerwiderstandsklassen eingeordnet werden (Level‐1 Verfahren). Schlussendlich werden Sicherheitsbetrachtungen für bestehende Stahlbetonstützen durchgeführt, die zeigen, dass bestehende Stahlbetonstützen, die entsprechend den Mindestabmessungen der Tabelle 31 der DIN 4102‐4 dimensioniert wurden, im Brandfall standsicher sind, wenn sie regelkonform geplant und hergestellt worden sind.
Herrn Prof. Dr.‐Ing. Peter Schaumann zum 65. Geburtstag gewidmet Der Einsatz von Ingenieurmethoden zur Tragwerksbemessung im Brandfall ermöglicht es, ungeschützte Stahl‐ und Verbundtragwerke in offenen Parkgaragen auch dann zu realisieren, wenn baurechtliche Anforderungen an den Feuerwiderstand gestellt werden. Besonders wirtschaftliche Konstruktionen sind möglich, wenn reale Tragstrukturen unter der Einwirkung realer Brandszenarien nachgewiesen werden. Dazu wird die Temperaturverteilung infolge eines lokalen Brandszenarios in einem Brandsimulationsmodell ermittelt und als Eingangswert an die FE‐Software zur thermischen und mechanischen Berechnung der Bauteile übergeben. Hierzu wurde eine Schnittstelle zwischen den Programmen FDS und SAFIR entwickelt. In diesem Beitrag werden die Grundlagen der Kopplung von FDS und SAFIR erläutert und mit den etablierten Ingenieurmethoden zur Bemessung einer Stahlverbundkonstruktion an einem Beispiel gegenübergestellt. Anhand des mittels verschiedenen methodischen Ansätzen ermittelten Erwärmungs‐ und Tragverhaltens wird gezeigt, dass die entwickelte Kopplung der Brandsimulations‐ und FE‐Software eine wesentlich wirtschaftlichere Bemessung für offene Parkgaragen ermöglicht, da die Widerstände realitätsnah berücksichtigt werden.
Im vorliegenden Beitrag wird ein neuer Ansatz für die brandschutztechnische Bemessung tragender Bauteile vorgestellt. Die differenzierte Kenntnis natürlicher Brandverläufe und ihrer maßgebenden Einflußparameter und die Entwicklung numerischer Methoden auf dem Gebiet des baulichen Brandschutzes ermöglichen eine Betrachtungsweise, die über das traditionelle Vorgehen beim Normbrandversuch hinausgeht. Der Grundgedanke ist einfach. So wie bei der Kaltbemessung die maßgebenden Einwirkungen aus der mechanischen Belastung resultieren, resultiert die maßgebende Einwirkung im Brandfall aus der Brandlast. Folgerichtig kann für ein bestimmtes Bauteil analog zur Traglast der Kaltbemessung auch eine Grenzbrandlast als diejenige Brandlast definiert werden, die bei dem Bauteil zum Versagen führt. Bei einem realen Brand bleibt die Standsicherheit der Bauteile erhalten, wenn die vorhandene Brandlast im Gebäude kleiner als die Grenzbrandlast ist. Verbundbauteile, die nach der traditionellen Methode in die Feuerwiderstandsklasse F 60 einzuordnen sind, weisen Grenzbrandlasten von mehr als 1000 MJ/m2 auf. Sie sind damit gegenüber den möglichen realen Bränden in üblichen Gebäuden widerstandsfähig. Aufbauend auf der Kenngröße "Grenzbrandlast" wird für die brandschutztechnische Bemessung von Bauteilen unter Naturbrandbeanspruchungen eine Bemessungsmethode entwickelt und dargestellt.
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