RF-BETON Stäbe Version 5

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2.3.2 Reduzierung des Querschnitts

Reduzierung des Querschnitts

Ermittlung der Temperatur θi in Zonenmitte

Nach der Zoneneinteilung des Querschnitts wird die Temperatur θi in der Mitte einer jeden Zone i ermittelt. Dies erfolgt anhand der Temperaturprofile gemäß EN 1992-1-2, Anhang A, die auf folgenden Annahmen basieren:

  • Die spezifische Wärme von Beton entspricht den Angaben nach EN 1992-1-2, Abschnitt 3.2.2.
  • Die Feuchte beträgt 1.5 % (für Feuchten > 1.5 % liegen die dargestellten Temperaturen auf der sicheren Seite).
  • Die thermische Leitfähigkeit von Beton ist der untere Grenzwert aus EN 1992-1-2, Abschnitt 3.3.3.
  • Der Emissionswert für die Betonoberfläche beträgt 0.7.
  • Der konvektive Wärmeübergangskoeffizient beträgt 25 W/m2K.
Ermittlung des Reduktionsfaktors kci)

Für die ermittelte Temperatur im Zentrum der Zone i wird der Reduktionsfaktor kci) bestimmt, um den Abfall der charakteristischen Betondruckfestigkeit fck zu berücksichtigen. Dieser Reduktionsfaktor kci) ist abhängig von den Zuschlägen des Betons:

Bei Normalbeton mit quarzhaltigen Zuschlägen ist die Kurve 1, bei Normalbeton mit kalksteinhaltigen Zuschlägen die Kurve 2 gemäß EN 1992-1-2, Bild 4.1 zu verwenden.

Bild 2.9 Beiwert kci) zur Berücksichtigung des Abfalls der Betondruckfestigkeit gemäß [2] Bild 4.1
Ermittlung der geschädigten Zone mit der Dicke az

Der brandgeschädigte Querschnitt wird durch einen reduzierten Querschnitt abgebildet. Dies bedeutet, dass eine geschädigte Zone der Dicke az an den brandbeanspruchten Seiten beim Nachweis der Tragfähigkeit nicht berücksichtigt wird.

Bild 2.10 Reduktion der Festigkeit und des Querschnitts bei Brandbeanspruchung gemäß [2] Bild B.3

Die Berechnung der geschädigten Zonendicke az erfolgt abhängig vom Bauteiltyp:

  • Balken, Platten

az = w · 1 - kc,mkcθM 

  • Stützen, Wände und andere Konstruktionen, bei denen Auswirkungen infolge Theorie II. Ordnung berücksichtigt werden müssen

az = w · 1 - kc,mkcθM1.3 

mit

Tabelle 2.4

w

halbe Breite der äquivalenten Wand

kc,m

mittlerer Reduktionskoeffizient für einen bestimmten Querschnitt

n : Anzahl paralleler Zonen in w

Über den Faktor (1 - 0,2/n) wird die Temperaturveränderung in jeder Zone berücksichtigt.

kcM)

Reduktionskoeffizient für Beton am Punkt M (siehe Bild 2.9)

Literatur
[2] EN 1992-1-2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-2: Tragwerksbemessung für den Brandfall. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2004