RF-BETON Stäbe Version 5

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3.6.9 Brandschutz

Brandschutz

Das letzte Register der Maske 1.6 ist verfügbar, wenn in Maske 1.1 Basisangaben mindestens ein Lastfall oder eine Kombination für den Brandschutznachweis ausgewählt wurde (siehe Kapitel 3.1.4). Die „Heißbemessung“ erfolgt nach dem vereinfachten Rechenverfahren gemäß EN 1992-1-2, Abschnitt 4.2 (siehe Kapitel 2.3).

Bild 3.50 Maske 1.6 Bewehrung, Register Brandschutz

Im unteren Bereich des Registers wird die Schaltfläche [Standard] angeboten, mit der sich die Ausgangswerte wiederherstellen lassen.

Daten für Brandschutznachweis

Fünf Listen regeln die Parameter, die den Brandschutznachweis entscheidend beeinflussen:

  • Brandschutzklasse (Feuerwiderstandklasse gemäß EN 1992-1-2, Abschnitt 1.6.1 (1))
  • Anzahl der Zonen (Zonenmethode gemäß EN 1992-12, Anhang B.2)
  • Typ des Betonzuschlags (siehe Bild 2.9 und Bild 2.11)
  • Klassifizierung der Bewehrung (siehe Bild 2.14 und Bild 2.15)
  • Produktionstyp des Betonstahls (siehe Bild 2.16 und Bild 2.17)

Diese Parameter sind im theoretischen Kapitel 2.3 beschrieben.

Ferner sind die dem Brand ausgesetzten Querschnittsseiten festzulegen. Falls nicht Alle Seiten einem Abbrand unterliegen, ist das entsprechende Kontrollfeld zu deaktivieren (siehe Bild 3.48 ). Damit werden die Kontrollfelder rund um das Querschnittssymbol zugänglich, die gezielte Vorgaben ermöglichen. Die Richtungen beziehen sich auf die lokalen Stabachsen.

Bei unsymmetrischer Brandeinwirkung erfährt der Querschnitt eine zusätzliche thermische Vorkrümmung infolge der Temperaturdifferenz, die nach EN 1992-1-2, Abschnitt 2.4.2 (4) bei der Berechnung zu berücksichtigen ist. Diese thermische Verkrümmung beeinflusst die Tragsicherheit von Bauteilen wie z. B. Kragstützen, die nach Theorie II. Ordnung berechnet werden. Es wird intern eine Stablast als Vorkrümmung des Querschnitts erzeugt und dann mit den Bemessungslasten überlagert.

Das Kontrollfeld Auslegung der Längsbewehrung für Brandschutznachweis steuert, ob beim Bewehrungsvorschlag neben der Tragfähigkeit auch die Brandeinwirkung berücksichtigt wird.

Materialfaktoren für Brandfall

Die zwei oberen Eingabefelder legen die Teilsicherheitsbeiwerte für Beton γc und Betonstahl γs fest, die für den Brandschutznachweis anzusetzen sind. Dort sind die in EN 1992-1-2, Abschnitt 2.3 (2) empfohlenen Werte voreingestellt.

Der Abminderungsfaktor α zur Berücksichtigung von Langzeitwirkungen auf die Betonfestigkeit im Brandfall kann getrennt für Druck- und Zugbeanspruchungen festgelegt werden. In beiden Feldern sind die in EN 1992-1-1, 3.1.6 empfohlenen Werte mit 1.0 voreingestellt.

Die Option Wärmedehnung des Betons und des Bewehrungsstahls berücksichtigen ermöglicht es, die Differenz zwischen der Dehnung der „heißen“ Bewehrung und der regulären Wärmedehnung des Betonquerschnitts in Form einer Vorstauchung des Bewehrungsstabes zu erfassen. Bei Temperaturbelastung stellen sich thermische Längsdehnungen im Beton und Bewehrungsstahl ein, die wegen der ungleichen Temperaturverteilung im Querschnitt unterschiedlich sind. Die Wärmedehnungen können sich nicht überall im Querschnitt frei einstellen, da diese durch die benachbarten Bereiche beeinflusst werden. In der Regel darf von einem Ebenbleiben der Querschnitte ausgegangen werden. Da die Wärmeausdehnung der Bewehrung im Randbereich des Querschnitts behindert ist, erfährt diese eine Vorstauchung.

Das Zonenverfahren nach EN 1992-1-2 setzt nur eine Bauteilberechnung um, d. h. die thermischen Zusatzdehnungen im Schwerpunkt sind in der Norm nicht berücksichtigt. Nach Hosser [11] jedoch dürfen für Berechnungen nach Theorie II. Ordnung diese thermischen Wärmedehnungen nicht vernachlässigt werden. Die Wärmedehnung des Betons wird dabei mit dem Mittelwert der Temperatur über den gesamten Betonquerschnitt berechnet.

Nachweis berücksichtigen

Der Anhang D zu EN 1992-1-2 beinhaltet eine Berechnungsmethode für den Querkraft - und Torsionsnachweis von brandbeanspruchten Bauteilen. Diese Methode kann separat für die beiden Schnittgrößenarten aktiviert werden.

Da in Deutschland diese Berechnungsmethode für den Schub- und Torsionsnachweis nicht zugelassen ist, sind die Auswahlmöglichkeiten für den Nachweis nach einer deutschen Norm gesperrt.

Literatur
[11] Hosser, Dietmar u. Richter, Ekkehard. Überführung von EN 1992-1-2 in EN-Norm und Bestimmung der national festzulegenden Parameter (NDP) im Nationalen Anhang zu EN 1992-1-2. Schlussbericht. Fraunhofer IRB, Stuttgart, 2007