Verwalten Sie in der Brandschutzkonfiguration die Detaileinstellungen für den Brandschutznachweis eines Objektes. In diesem Dialog werden alle Festlegungen zur Ermittlung der für den Nachweis relevanten Stahltemperatur getroffen. Der grundlegende Aufbau des Dialogs der Bemessungskonfigurationen und die Möglichkeit der Zuordnung zu einzelnen Objekten sind im übergeordneten Kapitel Stahlbemessung beschrieben.
Die Brandschutzkonfiguration ist nur verfügbar, wenn Sie EN 1993 als Bemessungsnorm für die Stahlbemessung ausgewählt haben. Für andere Bemessungsnormen sind derzeit keine Brandschutznachweise implementiert. Die Bemessungsnorm für die Stahlbemessung wird in den Basisangaben des Modells im Register Normen I ausgewählt.
Alle Vorgaben, die Sie in diesem Dialog festlegen, werden für die Ermittlung der Stahlendtemperatur für den Brandschutznachweis benötigt. Mit der ermittelten Stahltemperatur erfolgt im Nachweis eine Reduzierung der Materialkennwerte entsprechend EN 1993‑1‑2.
Analytische Ermittlung der Stahltemperatur
Die Stahltemperatur zu einem bestimmten Zeitpunkt wird ausgehend von der Gastemperatur nach verschiedenen Brandkurven ermittelt. Geben Sie in der Brandschutzkonfiguration die erforderliche Dauer des Brandschutzes sowie das Zeitintervall zur Berechnung der Temperatur vor.
Ein Querschnitt kann als allseitig oder 3-seitig brandbeansprucht in der Berechnung angenommen werden. Diese Einstellung wirkt sich auf die Berechnung der Bauteiltemperatur aus und wird auch bei der Ermittlung von Nachweisbeiwerten entsprechend EN 1993‑1‑2 berücksichtigt. Bei der Auswahl einer 3-seitigen Brandbeanspruchung können Sie die Länge der geschützten Seite vorgeben oder die automatische Ermittlung nutzen. Hierbei wird vereinfachend davon ausgegangen, dass eine Seite entsprechend der Gesamtbreite des Querschnitts nicht brandbeansprucht wird (typischer Anwendungsfall für einen Träger mit aufliegender Betondecke).
Es stehen verschiedene Temperaturkurven zur Ermittlung der Gastemperatur zur Verfügung:
- Einheits-Temperatur-Zeit-Kurve
- Außenbrandkurve
- Hydrokarbon-Brandkurve
In den Detailergebnissen der Stahlbemessung können Sie sich den Temperaturverlauf im Temperatur-Zeit-Diagramm anzeigen lassen.
Aktivieren Sie das Kontrollkästchen 'Brandschutzparameter festlegen' um eine Schutzverkleidung des Profils mit Brandschutzmaterialien zu berücksichtigen. Die Temperaturermittlung erfolgt dann unter Berücksichtigung der definierten Materialparameter nach EN 1993‑1‑2, Abschnitt 4.2.5.2. Sie können dabei zwischen einer Kastenverkleidung oder einer profilfolgenden Ummantelung wählen. Als Brandschutzmaterial werden nach EN 1993‑1‑2 ausschließlich Plattenmaterialien beziehungsweise Putze behandelt. Ein Nachweis mit diesem Schema ist nicht für Anstriche mit Dämmwirkung oder Dämmschichtbildner zulässig, da diese Bekleidungen je nach Temperatur Ihre Eigenschaften ändern.
Die zur Berechnung der Temperatur genutzten Beiwerte werden entsprechend der empfohlenen Werte der EN 1993‑1‑2 und EN 1991‑1‑2 voreingestellt. Diese können Sie bei Bedarf benutzerdefiniert anpassen.
Die günstige Auswirkung der Feuerverzinkung von Bauteilen bei der Ermittlung der Stahltemperatur können Sie über eine Anpassung der Oberflächenemissivität berücksichtigen. Aktivieren Sie dazu das Kontrollkästchen 'Verzinkte Oberfläche des Stabs aus Kohlenstoffstahl'. Bei der Ermittlung der Stahltemperatur wird die geringere Oberflächenemissivität der verzinkten Oberfläche εm,lim bis zur eingestellten Grenztemperatur tlim berücksichtigt, bei höheren Temperaturen wird die Oberflächenemissivität des Kohlenstoffstahls εmberücksichtigt. Dieses Vorgehen entspricht den Festlegungen der DASt-Richtlinie 027 - Brandschutz durch Feuerverzinken, deren Werte ebenfalls voreingestellt sind.
Manuelle Eingabe der Stahltemperatur
Neben der analytischen Bestimmung der Stahltemperatur durch das Programm haben Sie ebenso die Möglichkeit, die kritische Stahltemperatur manuell vorzugeben. Wählen Sie hierzu in der Auswahlliste zur Definition der Endtemperatur die Option 'Manuell'. Für die vorgegebene Temperatur erfolgt anschließend der Brandschutznachweis bei allen Objekten, denen diese Brandschutzkonfiguration zugeordnet ist.
Zur Ermittlung des Beiwertes k1 nach EN 1993‑1‑2, Abschnitt 4.3.3 für ungleichmäßige Temperaturverteilung beim Biegenachweis ist auch bei der manuellen Vorgabe der Temperatur eine Angabe zur Brandexposition (allseitig oder 3-seitig, gegebenenfalls mit Brandschutzmaßnahmen) erforderlich. Der Beiwert k2 für eine ungleichmäßige Temperaturverteilung entlang der Trägerlänge wird für alle Fälle auf der sicheren Seite liegend mit 1,0 angenommen.
Hinweise zum Brandschutznachweis
Die grundlegenden Einstellungen für die Tragfähigkeitsnachweise (zum Beispiel elastischer oder plastischer Nachweis) oder für die Stabilitätsnachweise (beispielsweise Lastangriffspunkt) werden auch für die Brandschutznachweise aus den Tragfähigkeitskonfigurationen des Objektes übernommen. Ebenso gelten die dort definierten Grenzwerte für Sonderfälle genauso für den Brandschutznachweis.
Die Brandschutznachweise werden für alle Bemessungssituationen geführt, denen in der Eingabetabelle für die Stahlbemessung der Typ 'Außergewöhnlich - Brand' zugeordnet wurde, siehe auch Kapitel Bemessungssituationen.
Ein Beispiel zur Brandschutzbemessung eines Trägers finden Sie in unserer Knowledge Base: Brandschutznachweis nach DIN EN 1993-1-2
Stabilitätsnachweise werden mit dem Ersatzstabverfahren nach EN 1993‑1‑2, Abschnitt 4.2.3 geführt. Als Knicklängen werden die Eingaben aus den zugeordneten Knicklängen auch für den Brandschutznachweis berücksichtigt. Eine Abminderung des E-Moduls wird dabei nicht explizit durchgeführt, sondern ist entsprechend in den Stabilitätsnachweisen über die Abminderungsfaktoren nach EN 1993‑1‑2 enthalten.
Das Allgemeine Verfahren für Stabilitätsnachweise nach EN 1993‑1‑1, Abschnitt 6.3.4 ist für Brandschutznachweise normgemäß nicht anwendbar.
Nutzen Sie hierzu ein Material mit temperaturabhängigen Eigenschaften, dies wird im RFEM-Handbuch in Kapitel Materialien erklärt. Mit der Definiton von Temperaturlasten können Sie die notwendige Stahltemperatur für die Berechnung vorgeben (siehe auch Kapitel Stablasten im RFEM-Handbuch).
Lokales Beulen schlanker Querschnittsteile kann auch im Brandfall eine maßgebende Versagensform darstellen. Nachweise für Querschnitte der Klasse 4 erfolgen im Add-On Stahlbemessung nach EN 1993‑1‑2, Anhang E. Der Nachweis gegen Schubbeulen schlanker Stegbleche ist in den Brandschutznachweisen des Add-Ons aktuell nicht implementiert.