Concrete Plant + Precast Technology Betonwerk ... - BFT International

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Panel 6
Design for the fi re resistance of precast columns in accordance
with the current standardization
Brandbemessung von Fertigteilstützen nach aktueller Normung
Baupraktische Konsequenzen
Autor
Dr.-Ing. Matthias Molter,
Bremer AG, Paderborn
m.molter@bremerbau.de
Geb. 1966; 1987–1992 Studium
TU Darmstadt; 1992–1996
Tätigkeit im Ingenieurbüro;
1996–1998 wiss. Mitarbeiter
am Institut für Tragkonstruktionen
(Prof. Wenzel) Universität
Karlsruhe; 1998–2002
wiss. Mitarbeiter am Institut
für Massivbau (Prof. Hegger)
RWTH Aachen, Promotion;
seit November 2002 Leiter des
Technischen Büros der
Bremer AG, Paderborn.
In the context of the introduction of DIN 1045-1 [1], a discussion
has arisen about the fact that neither the previous
fi re protection standard DIN 4102-4:1993-03 [2] nor its
new regulation for the consideration of the design with
partial safety factors DIN 4102-22:2004-11 [3] cover the
fi re design of cantilever columns.
Due to a lack of fundamentals for hot design in accordance
with DIN 4102-22:2004-11 [3], design methods
based on the current Eurocode 2 Part 1-2 (EN 1992-1-2) [4]
were drawn upon, of which only the simplifi ed method
involving the so-called zone method (stage 2) has been approved
for structural engineers. The general calculation
method (stage 3) was approved only for use in consultation
with the national building regulation control authority
and/or the checking engineer. The method with tabular
data (stage 1) cannot be applied to movable cantilever
columns.
To close that gap, a research project was carried out at
the Institute for Building Materials and Fire Protection
(iBMB) at TU Braunschweig on behalf of the German
Committee for Structural Concrete (DAfStb), the German
Concrete and Construction Engineering (DBV) and the
Trade Association German Precast Construction. Based
on comprehensive numeric investigations, diagrams (Fig.
1) were drawn up to facilitate the classifi cation of cantilever
columns. These diagrams are to serve, fi rstly, for the
current design in accordance with DIN 1045-1 [1] and, secondly,
for the National Annex of Eurocode 2, Part 1-2 (EN
1992-1-2) [5].
In the following, the results of a number of comparative
calculations of typical cantilever columns used in precast
construction are presented, which contain the cold
design according to DIN 1045-1 [1], the hot design based
on the zone method of Eurocode 2, Part 1-2 (EN 1992-1-2)
[4] and the hot design with the diagrams of the National
Annex of the future Eurocode 2, Part 1-2. The comparative
calculations are performed on free cantilever movable
| Proceedings 54 th BetonTage
Im Zuge der Einführung von DIN 1045-1 [1] ist die Diskussion
aufgekommen, dass sowohl die bisherige Brandschutznorm
DIN 4102-4:1993-03 [2] als auch deren Neuregelung
für die Berücksichtigung der Bemessung mit
Teilsicherheitsbeiwerten DIN 4102-22:2004-11 [3] die
Brandschutzbemessung auskragender Stützen nicht abdeckt.
Aufgrund der fehlenden Grundlagen für eine Heißbemessung
nach DIN 4102-22:2004-11 [3] wurden Bemessungsverfahren
nach dem bisherigen Eurocode 2 Teil
1-2 (EN1992-1-2) [4] herangezogen, wobei lediglich das
vereinfachte Verfahren mit der so genannten Zonenmethode
(Stufe 2) für die Tragwerksplaner zugelassen wurde.
Das allgemeine Rechenverfahren (Stufe 3) durfte lediglich
in Abstimmung mit der Bauaufsichtsbehörde bzw.
dem Prüfi ngenieur angewendet werden. Das Verfahren
mit tabellarischen Daten (Stufe 1) ist für verschiebliche
Kragstützen nicht anwendbar.
Um die o. g. normative Lücke zu schließen, wurde am
Institut für Baustoff e und Brandschutz (iBMB) an der TU
Braunschweig im Auftrag des Deutschen Ausschusses
für Stahlbeton (DAfStb), des Deutschen Beton- und Bautechnikvereins
E.V. (DBV) und der Fachvereinigung Deutscher
Betonfertigbau e.V. (FDB) ein Forschungsvorhaben
durchgeführt. Auf der Basis von umfangreichen numerischen
Untersuchungen wurden Diagramme (Abb. 1)
erstellt, die eine möglichst einfache brandschutzmäßige
Klassifi zierung von Kragstützen ermöglichen. Diese Diagramme
sollen zum einen für die aktuelle Bemessung
nach DIN 1045-1 [1] und zum anderen für den Nationalen
Anhang von Eurocode 2 Teil 1-2 (EN1992-1-2) [5] verwendet
werden.
Nachfolgend werden die Ergebnisse einiger Vergleichsrechnungen
von typischen Kragstützen des Fertigteilbaus
vorgestellt, die die Kaltbemessung nach DIN
1045-1 [1], die Heißbemessung nach der Zonenmethode
des Eurocode 2 Teil 1-2 (EN1992-1-2) [4] und die Heißbe-
Fig. 1 Diagram for hot design of a cantilever column from [6]. Fig. 2 Typical construction of a hall with fi xed-ended reinforced-
Abb. 1 Diagramm zur Heißbemessung einer Kragstütze aus [6]. concrete cantilever column.
Abb. 2 Typische Konstruktion einer Halle mit eingespannten
Stahlbetonkragstützen.
BFT 02/2010