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001026
6. Juni 2025

VE1026 | Feuerbeständigkeit: Berechnung von Stahlbetonstützen nach dem vereinfachten Verfahren A DIN EN 1992-1-2, 5.3.2.

Eine innere Stütze im ersten Stock eines dreistöckigen Gebäudes wird entworfen. Die Stütze ist monolithisch und mit den oberen und unteren Balken verbunden. Die vereinfachte Bemessungsmethode A für Stützen nach DIN EN 1992-1-2 wird dann verifiziert und die Ergebnisse werden mit [1].


Material Beton C35/45 Bemessungswert der Beton-Druckfestigkeit fcd 19.900 N/mm2
Bewehrungsstahl B500S(B) Bemessungswert der Streckgrenze fyd 434.783 N/mm2
Geometrie Konstruktion Stützenlänge lcolumn 4.200 m
Querschnitt Höhe h 200 mm
Breite b 200 mm
Querschnittsfläche Ac 400 mm2
Lasten Ständige Lasten LC1 Gk 363.000 kN
LC2 Sk 30.000 kN
LC3 Qk 150.000 kN

RFEM-Einstellungen

  • Die vereinfachte Methode gemäß Kapitel 5 ist als Methode für den Brandschutz aktiviert.
  • Permanent und vorübergehend für normale Temperatur gemäß 2.4.2(2) ist der Bemessungstyp für Brandlasten.
  • Der Abminderungsfaktor für das Bemessungslasteniveau ηfi ist auf 0,61 gesetzt.
  • Die Biegesteifigkeit ky für den Brandschutz ist auf 0,5 gesetzt.

Ergebnisse

  1. Innere Kräfte
    Die maßgebende Lastkombination: 1,35·LC1 + 0,75·LC2 + 1,5·LC3
    Normalkraft NEd [kN]
    RFEM Analytische Lösung Verhältnis
    737.550 738.000 1.00

  2. Stab- und Knicklänge
    'Stab- und Knicklänge
    Parameter Beschreibung Einheit RFEM Analytische Lösung Verhältnis
    ky Wirkungslängenfaktor 1.000 1.000 1.00
    l0 Wirkungslänge m 4.200 4.200 1.00
    l0 Wirkungslänge m 4.200 4.200 1.00
    n Relative Normalkraft 0.930 0.932 1.00
    iy Trägheitsradius 57.700 57.700 1.00
    λ Schlankheit 72.746 73.000 0.99

  3. Erforderliche Bewehrung
    Parameter Beschreibung Einheit RFEM Analytische Lösung Verhältnis
    As,min Mindest-Längsbewehrungsfläche cm2 2.540 2.540 1.00
    As,req Erforderliche Bewehrung cm2 12.480 12.400 1.00

  4. Brandschutz
    Das Gebäude, in dem sich die Stütze befindet, wird als Gebäudeklasse 4 betrachtet. Die Anforderung für die Stütze ist daher eine Feuerwiderstandsdauer von mindestens R60. Zuerst wird die Mindestquerschnittsabmessung gemäß der vereinfachten Methode A für Stützen nach 5.3.2(1), Tabelle 5.2(a) berechnet:
    Mindestquerschnittsabmessung und Bewehrungsachsabstand nach 5.3.2(1) Tabelle 5.2a
    Parameter Beschreibung Einheit RFEM Analytische Lösung Verhältnis
    ηfi Abminderungsfaktor Bemessungslasteniveau für Brandsituation 0.610 0.614 1.00
    NEd,fi Axialkraft im Abschnitt aufgrund der Lasten für die Brandschutzbemessung kN 452.856 453.000 1.00
    NRd Stützenkapazität kN 798.835 800.000 1.00
    μfi Ausnutzungsgrad in der Brandsituation kN 0.570 0.566 1.00
    bmin,req Erforderliche Mindestquerschnittsabmessung mm 216.7 217.0 1.00
    am,req Erforderlicher Mindestabstand mm 39.3 39.3 1.00

Des Weiteren wird die Mindestfeuerdauer R bestimmt. Sie wird wie folgt berechnet:



Zur Berechnung der an der Tragfähigkeitskapazität bestimmten Feuerwiderstandsfähigkeit Rη,fi wird folgende Gleichung verwendet:


Zur Vereinfachung wird in der Literatur angenommen, dass μfi = ηfi. Daher muss Rη,fi mit dem tatsächlichen Ausnutzungsgrad in einer Brandsituation μfi neu berechnet werden, um ihn mit den RFEM-Ergebnissen vergleichen zu können:


Mindestfeuerdauer nach Gl. 5.7
Parameter Beschreibung Einheit RFEM Analytische Lösung Verhältnis
μfi Ausnutzungsgrad in einer Brandsituation kN 0.570 0.570 1.00
ω Mechanisches Bewehrungsverhältnis 0.689 0.690 1.00
Rη,fi Auf Grundlage der Tragfähigkeitskapazität bestimmter Feuerwiderstand 35.948 35.690 1.00
Ra Auf Grundlage des Bewehrungsüberdeckungsmaßes bestimmter Feuerwiderstand 16.000 16.000 1.00
Ri Auf Grundlage der Knicklänge bestimmter Feuerwiderstand 27.840 27.800 1.00
Rb Auf Grundlage der Querschnittsabmessung bestimmter Feuerwiderstand 18.000 18.000 1.00
Rn Auf Grundlage der Anzahl der Stäbe bestimmter Feuerwiderstand 0 0 1.00
R Dauer des Feuerwiderstandes min 83 82 1.01


Referenzen


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