Prüfingenieur 31 - BVPI - Bundesvereinigung der Prüfingenieure ...

tatsächliche Trag- und Verformungsverhalten brandbeanspruchter
Bauteile und Tragwerke ermittelt, quasi
als numerische Simulation von Realbrandversuchen.
Mit den vereinfachten Rechenverfahren wird
nachgewiesen, dass Einzelbauteile den im Brandfall
vorhandenen Lasteinwirkungen bei gleichzeitiger
Brandbeanspruchung durch einen Normbrand vorgegebener
Dauer standhalten. Dafür werden u. a. vereinfachte
Annahmen für die Erwärmung der Bauteile
und für die Beschreibung des Versagenszustandes im
Brandfall getroffen.
Dort, wo Bemessungstabellen der DIN 4102-4
[1c] sinngemäß in die entsprechenden baustoffbezogenen
Eurocodes übernommen wurden, ist die
Gleichwertigkeit der harmonisierten europäischen
Normen mit der bisherigen deutschen Praxis gegeben,
so dass die Nachweise ohne Einschränkung zugelassen
werden.
Bei den neuen rechnerischen Nachweisen
muss sichergestellt werden, dass im jeweiligen Anwendungsbereich
das bisherige brandschutztechnische
Sicherheitsniveau eingehalten wird. Dazu gehört,
dass diese Nachweise nur von solchen Personen
angewendet werden, die über eine entsprechende
Ausbildung und einschlägige Erfahrung verfügen.
Die Nachweise mit allgemeinen Rechenverfahren
sind darüber hinaus wie statische Berechnungen für
schwierige Tragwerke einzustufen und grundsätzlich
nach dem Vier-Augen-Prinzip zu prüfen.
Hier eröffnet sich ein neues Betätigungsfeld
für Tragwerksplaner und Prüfingenieure. Diese sollen
mit dem vorliegenden Beitrag auf die Möglichkeiten,
aber auch die Probleme der rechnerischen Brandschutznachweise
eingestimmt werden.
BRANDSCHUTZ
CEN-Norm DIN-Norm Deutscher Titel
EN 1991-1-2 DIN EN 1991-1-2 Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-2:
November 2002 September 2003 Allgemeine Einwirkungen – Brandeinwirkungen auf Tragwerke
EN 1992-1-2 DIN EN 1992-1-2 Eurocode 2: Planung von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-2:
Dezember 2004 Oktober 2006 Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall
EN 1993-1-2 DIN EN 1993-1-2 Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-2:
April 2005 Oktober 2006 Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall
EN 1994-1-2 DIN EN 1994-1-2 Eurocode 4: Bemessung und Konstruktion von Verbundtragwerken aus Stahl und Beton –
August 2004 November 2006 Teil 1-2: Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall
EN 1995-1-2 DIN EN 1995-1-2 Eurocode 5: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauten – Teil 1-2:
November 2004 Oktober 2006 Allgemeine Regeln – Bemessung für den Brandfall
EN 1996-1-2 DIN EN 1996-1-2 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten –
Mai 2005 Oktober 2006 Allgemeine Regeln – Teil 1-2: Tragwerksbemessung für den Brandfall
EN 1999-1-2 DIN EN 1999-1-2 Eurocode 9: Bemessung und Konstruktion von Aluminiumtragwerken – Teil 1-2:
Februar 2007 Mai 2007 Tragwerksbemessung für den Brandfall
Tabelle 1: Übersicht über die Originalfassungen und die deutschen Ausgaben der Eurocode-Brandschutzteile
25
Der Prüfingenieur Oktober 2007
Dabei werden die brandschutztechnischen und
physikalischen Grundlagen nur soweit angesprochen,
wie zum Verständnis der Zusammenhänge notwendig
ist. Wer die passenden Nachweise auswählen und erfolgreich
für die Bemessung einsetzen will, muss sich
zuvor anhand der weiterführenden Literatur eingehender
mit diesen Grundlagen auseinandersetzen.
2 Tragwerkseinwirkungen
im Brandfall
2.1 Allgemeines
EN 1991-1-2 regelt die Rechengrundlagen zur
Ermittlung der Temperatur- und Lasteinwirkungen.
Der Brandfall wird dabei als ein außergewöhnliches
Ereignis (accidental situation) angesehen, das nicht
mit anderen, davon unabhängigen außergewöhnlichen
Ereignissen zu überlagern ist. Auch zeit- und
lastabhängige Einflüsse auf das Tragverhalten, die
vor Auftreten des Brandfalls wirksam werden, müssen
nicht berücksichtigt werden. Beispielsweise darf
das Trag- und Verformungsverhalten von Betonstützen
im Brandfall ohne Berücksichtigung von Kriechund
Schwindeinflüssen ermittelt werden, die bis zum
Zeitpunkt der Brandbeanspruchung aufgetreten sind.
Bei der brandschutztechnischen Bemessung ist es in
der Regel nicht erforderlich, die Abkühlphase des
Brandes zu berücksichtigen.
2.2 Thermische Einwirkungen
Die thermischen Einwirkungen auf Bauteile
werden in Abhängigkeit von der (Heißgas-) Temperatur
Θ g in der Bauteilumgebung als Netto-Wärmestrom
h~ net vorgegeben, der aus einem konvektiven
Anteil und einem radiativen Anteil besteht: