Zum Feuerwiderstand von Stahlbetonstützen

Upmeyer, Jens; Schaumann, Peter

doi:10.1002/best.200800626

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“…Das mechanische Modell der Stahlstütze wird in Sofistik als ein Stabwerk modelliert. Die Kragstützen des historischen Gebäudeteils wurden mit Randbedingungen des Eulerfalls 1 und geometrischen Imperfektionen im Brandfall l/500 der Stützenlänge als Schiefstellung gemäß Upmeyer und Schaumann [10] versehen.…”

Section: Statische Berechnung Im Brandfallunclassified

Brandschutztechnischer Nachweis von historischen Stahlstützen am praktischen Beispiel

Sothmann¹,

Winkler²,

Molochnikova³

2021

Bautechnik

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Die Historie des Gewerbehofs Wiesendamm 22–30 in Hamburg geht auf das Jahr 1917 zurück. Das Gebäude wurde für die Maschinenfabrik Heidenreich & Harbeck errichtet und in den Folgejahren erweitert, umgebaut, ausgebaut, aufgestockt, tw. rückgebaut und umgenutzt. Bezüglich des Tragwerks wurde es 1937 wesentlich erweitert. Nun wurde das Gebäude einer neuen Nutzung als Theater zugeführt. Im Zuge des Brandschutzkonzepts und der Abstimmungen mit der Bauaufsicht wurde die Anforderung feuerbeständig für das Tragwerk, insbesondere für die Stahlstützen festgelegt. Im Rahmen der Ausführungsplanung wurde mit allen Beteiligten abgestimmt, dass eine brandschutztechnische Bemessung der Stützen mit einem Naturbrandszenario und einer gleichwertigen Sicherheit zu feuerbeständigen Stützen umgesetzt werden soll. Die Herausforderung dabei liegt insbesondere in der Tatsache, dass über 70 Stützen im Brandfall zu betrachten sind. Dabei liegen zehn unterschiedliche Querschnitte, sechs unterschiedliche Knicklängen und sechs verschiedene Belastungen vor. Weiterhin sind diese Stützen über das ganze Gebäude verteilt und weisen unterschiedlichste thermische Einwirkungen im Brandfall auf. Erschwerend kommt hinzu, dass die Anwendbarkeit der Spannungs‐Dehnungsbeziehung sowie der thermischen Materialkennwerte im Brandfall aus DIN EN 1993‐1‐2 bei dem Stahl aus 1917 fraglich ist. Im Zuge einer wirtschaftlichen und einfachen Bemessung im Brandfall wurden die Stützen bez. der thermischen Einwirkung gruppiert und entsprechende Brandsimulationen mit dem Feldmodell FDS durchgeführt. Hinsichtlich der mechanischen Beanspruchung wurden die ungünstigen Stützen ermittelt, den Gruppen aus der thermischen Einwirkung zugeordnet und im Brandfall bemessen. Zur Absicherung der Bemessung im Brandfall wurden Proben aus den Stützen entnommen und sowohl bei Normaltemperatur als auch bei hohen Temperaturen bez. der Festigkeiten und der Spannungs‐Dehnungsbeziehungen untersucht. Begleitend von Literaturrecherchen konnten die Grundlagen für die mechanischen Simulationen festgestellt werden. In dem Beitrag werden das Vorgehen, die Berechnungen und auch die Versuchsergebnisse beschrieben.

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Section: Statische Berechnung Im Brandfallunclassified

Brandschutztechnischer Nachweis von historischen Stahlstützen am praktischen Beispiel

Sothmann¹,

Winkler²,

Molochnikova³

2021

Bautechnik

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“…Tragenden und aussteifenden Bauteilen lässt sich hinsichtlich ihrer Feuerwiderstandsfähigkeit unter Naturbrandbeanspruchung bei beliebigen Ventilationsverhältnissen auf der Grundlage von parametrischen Temperaturzeitkurven eine Grenzbrandlast zuordnen. Überschreitet die vorhandene Brandbelastung die Grenzbrandlast, so versagen die Bauteile im Brandfall, andernfalls ist ihre Tragfähigkeit ausreichend und sie widerstehen der Brandbeanspruchung [17]. Demnach kann einer Grenzbrandlast einer Feuerwiderstandsklasse zugeordnet werden.…”

Section: Ermittlung Der Tragfähigkeit Auf Der Grundlage Von Belastungunclassified

“…Die Zuordnung ist unabhängig von der Bauteilart (Stahlbeton, Verbund oder Stahl). F 60-Bauteile weisen Grenzbrandlasten von 1.000 MJ/m 2 auf und sind damit in Gebäuden mit üblicher Nutzung "feuerbeständig" ("äquivalent" F 90), da dort diese Brandlasten nicht auftreten [17].…”

Section: Ermittlung Der Tragfähigkeit Auf Der Grundlage Von Belastungunclassified

Standsicherheit und Brandschutz von Bestandsbauwerken – besondere Herausforderungen für die Planung

Fingerloos

Schnell

2008

Beton und Stahlbetonbau

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Bauvorhaben im Bestand werden immer mehr zum Hauptthema für Planer und Bauwirtschaft. Der folgende Beitrag behandelt einige besondere Aspekte, die beim Planen im Bestand in Bezug auf den Bestandsschutz, die Standsicherheit und den Brandschutz zu beachten sind. Dabei werden die Grundlagen des Bestandsschutzes kurz umrissen. Die Besonderheiten bei der Planung werden mit dem Schwerpunkt Tragwerksplanung erläutert. Es werden Möglichkeiten aufgezeigt, Teilsicherheitsbeiwerte auf der Widerstandsseite beim Nachrechnen bestehender Bauteile mit semiprobabilistischen Bemessungsverfahren zu reduzieren sowie Belastungsversuche zweckmäßig einzusetzen. Die Beurteilung der Feuerwiderstandsdauer historischer Bauteile lässt sich am besten bei Berücksichtigung deutlich geringerer realistischer Brandlasten umsetzen.

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Brandschutztechnische Bemessung im Stahl‐ und Stahlverbundbau nach Eurocode 3 und 4

Schaumann¹,

Tabeling²,

Kirsch³

2011

Bauphysik Kalender 2011

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Zum Feuerwiderstand von Stahlbetonstützen

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Brandschutztechnischer Nachweis von historischen Stahlstützen am praktischen Beispiel

Brandschutztechnischer Nachweis von historischen Stahlstützen am praktischen Beispiel

Standsicherheit und Brandschutz von Bestandsbauwerken – besondere Herausforderungen für die Planung

Brandschutztechnische Bemessung im Stahl‐ und Stahlverbundbau nach Eurocode 3 und 4

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