A common approach to assess the performance of fire insulation panels is the component additive method (CAM). The parameters of the CAM are based on the temperaturedependent thermal material properties of the panels. These material properties can be derived by calibrating finite element heat transfer models using experimentally measured temperature records. In the past, the calibration of the material properties was done manually by trial and error approaches, which was inefficient and prone to error. In this contribution, the calibration problem is reformulated in a probabilistic setting and solved using the Bayesian model calibration framework. This not only gives a set of best-fit parameters but also confidence bounds on the latter. To make this framework feasible, the procedure is accelerated through the use of advanced surrogate modelling techniques: polynomial chaos expansions combined with principal component analysis. This surrogate modelling technique additionally allows one to conduct a variance-based sensitivity analysis at no additional cost by giving access to the Sobol' indices. The calibration is finally validated by using the calibrated material properties to predict the temperature development in different experimental setups.
The fire resistance of glued-laminated timber (glulam) beams is usually determined by calculation models or by tests. The evaluation of the fire resistance tests is accompanied by an uncertainty with regard to the timber material properties, which is, however, important to know when comparing the test results to the effective crosssection method according to EN 1995-1-2. The present paper presents therefore for the first time the results of six fire resistance tests with glulam beams with specific local mechanical material properties, such as exact position and dimension of knots, weak sections and finger joints, densities and strength properties of small cells. The tested glulam beams had an approximate height of 250 mm and reached a fire resistance of up to 68 minutes. The performed fire tests allowed the determination of the zerostrength layer with a higher certainty than investigations performed in the past. Additionally, reference tests at ambient temperature were considered in the evaluation. The determined zero-strength layer was in the range of 7 mm, as given in the current version of EN 1995-1-2 for beams in bending.
Brandschutzexperten diskutieren derzeit die Gültigkeit von Brandprüfungen für Holzbauteile. Im Raum steht einerseits die allgemeine Aussage, dass brennbare Bauteile in Prüfungen einer von nicht brennbaren Bauteilen abweichenden thermischen Einwirkung ausgesetzt werden. Andererseits wird darauf hingewiesen, dass die sichere Verwendung von flächigen Holzbauteilen (Massivholzbauteile), z. B. Brettsperrholz, durch Normbrandprüfungen nicht geprüft werden kann, da diese Bauteile die Brandlast erhöhen und somit keine Aussagen im traditionellen Rahmenwerk des Feuerwiderstands getätigt werden können. Der vorliegende Beitrag zeigt Übereinstimmungen und Unterschiede zwischen nicht brennbaren und brennbaren Bauteilen in Normbrandprüfungen auf. Es wird gezeigt, dass die thermische Einwirkung für nicht brennbare und brennbare Bauteile in Normbrandprüfungen gleichwertig ist, auch wenn es sich um – wie im Falle von Brettsperrholz – großflächige Bauteile handelt. Die durch brennbare Bauteile zusätzlich im Brandraum verbrennende Brandlast kann durch Normbrandprüfungen nicht direkt ermittelt werden. Hierfür müssen, falls notwendig, andere Methoden verwendet werden, die zum Teil erst in der Entwicklung stehen. Die durch brennbare raumbildende Tragstrukturen zusätzliche Brandlast führt nicht zu höheren Temperaturen im Brandraum, sondern zu einer veränderten Brandeinwirkung an der Fassade. Diesem Umstand wird im Moment in Bauordnungen durch verschiedene Regeln Rechnung getragen.
Im Rahmen dieses zweiteiligen Aufsatzes wird auf die brandschutztechnische Bemessung für Brettsperrholzelemente und ‐konstruktionen eingegangen und deren Besonderheit im Vergleich zu Voll‐ und Brettschichtholz aufgezeigt. Der nachfolgende erste Teil des Beitrags umfasst die Aspekte der Baustoffklassifikation sowie des Abbrandverhaltens und der Tragfähigkeitsbeurteilung von bekleideten und unbekleideten Brettsperrholzbauteilen im Brandfall. Der zweite Teil erläutert die Nachweisansätze der raumabschließenden Funktion, stellt die Prinzipien zur brandschutztechnisch sicheren Detailausbildung dar und gibt Erläuterungen zum Einfluss von Brettsperrholz auf die Branddynamik.
Brettsperrholz (BSP oder engl. Cross‐Laminated Timber, CLT) ist in den letzten Jahren zu einem beliebten Holzprodukt für hochwertige und innovative Holzbauten geworden. Wie bei jedem Bauprodukt müssen das Brandverhalten und der Feuerwiderstand von CLT‐Elementen bei der Planung von Gebäuden sorgfältig geprüft werden. Der Klebstoff, der in den Klebfugen von CLT verwendet wird, spielt eine wichtige Rolle bei der Brandbemessung. Derzeit stellen die europäischen Normen jedoch keine Prüfmethode zur Verfügung, um die Klebfugeneigenschaften im Brandfall von CLT zu beurteilen. An der ETH Zürich wurden im letzten Jahr Brandprüfungen mit CLT‐Deckenelementen durchgeführt, in denen Klebstoffe mit verschiedenen Eigenschaften im Brandfall geprüft wurden. Der vorliegende Aufsatz stellt die Ergebnisse dieser Brandprüfungen dar und zeigt die Grundlagen einer möglichen europäischen Prüfmethode zur Klassifizierung von Flächenverklebungen. Dabei wird gezeigt, dass der Massenverlust von verklebten CLT‐Elementen während eines EN/ISO‐Normbrands verwendet werden kann, um die Funktionsfähigkeit der Klebstofffuge im Brandfall (Haftvermögen) zu bewerten.
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