Prüfingenieur 31 - BVPI - Bundesvereinigung der Prüfingenieure ...

nur rechnerische Nachweisverfahren. Der Eurocode 5
stellt allerdings die erforderlichen Grundlagen für die
Erstellung von Bemessungshilfen bereit. Grundsätzlich
basieren die Tabellenwerte auf Ergebnissen von
Berechnungen mit allgemeinen oder vereinfachten
Rechenverfahren. Eine Interpolation zwischen den
Werten ist erlaubt, eine Extrapolation über die untersuchten
Bereiche hinaus ist nicht zulässig.
Die Bemessungstabellen sind ähnlich aufgebaut
wie die Tabellen in DIN 4102-4 [1c]. In Abhängigkeit
von der Feuerwiderstandsklasse werden Mindestwerte
für die Querschnittsabmessungen, bei Stahlbeton-,
Spannbeton- und Verbundbauteilen zusätzlich
Mindestachsabstände der Bewehrung angegeben. Für
Stahlbetonstützen, belastete Stahlbetonwände sowie
für Verbundstützen und -träger geht als zusätzlicher
Parameter der Lastausnutzungsfaktor ein.
EN 1992-1-2 enthält Bemessungstabellen für
Stützen mit Rechteck- oder Kreisquerschnitt bei einund
mehrseitiger Brandbeanspruchung, für nichttragende
und tragende Wände, für Balken mit Rechteckund
I-Querschnitt bei drei- oder vierseitiger Brandbeanspruchung
sowie für einachsig oder zweiachsig gespannte
Platten, Durchlaufplatten, Flachdecken und
Rippendecken.
In EN 1994-1-2 sind Bemessungstabellen für
Verbundträger mit Kammerbeton und mit einbetoniertem
Stahlquerschnitt sowie für Verbundstützen
mit Kammerbeton, einbetoniertem Stahlquerschnitt
und betongefülltem Hohlprofil angegeben.
Rechenvorschriften in EN 1992-1-2 ermöglichen
bei statisch bestimmt gelagerten Stahlbetonbalken
und -decken die individuelle Ermittlung der kritischen
Temperatur sowie bei Stahlbetonstützen und
belasteten Stahlbetonwänden die Bestimmung des
aktuellen Lastausnutzungsfaktors. Für Bauteile aus
hochfestem Beton können die Bemessungstabellen
für Normalbeton verwendet werden, wenn die Mindestabmessungen
mit einem empirischen Faktor erhöht
und zusätzliche Vorkehrungen gegen Abplatzungen
getroffen werden.
3.3 Vereinfachte Rechenverfahren
3.3.1 Allgemeines
Mit den vereinfachten Rechenverfahren wird in
der Regel nachgewiesen, dass für die geforderte Feuerwiderstandsdauer
t die maßgebenden Lasteinwirkungen
Efi,d,t nach Eurocode 1 Teil 1-2 kleiner sind
als der Bauteilwiderstand Rfi,d,t . Dafür werden u. a.
Vereinfachungen bei der Temperaturermittlung für
die Bauteilquerschnitte und bei der Beschreibung des
Versagenszustandes im Brandfall getroffen.
BRANDSCHUTZ
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Der Prüfingenieur Oktober 2007
3.3.2 Eurocode 2 Teil 1-2
Die in EN 1992-1-2 enthaltenen vereinfachten
Rechenverfahren beschreiben die Verringerung der
Tragfähigkeit von Bauteilen unter Brandbeanspruchung
näherungsweise durch die temperaturabhängige
Verkleinerung des Betonquerschnittes und die
temperaturbedingte Reduzierung der Materialfestigkeiten.
Die Verringerung des Betonquerschnitts
berücksichtigt, dass die äußeren, dem Brand direkt
ausgesetzten Betonbereiche zermürbt werden und
nicht mehr mittragen. Der Tragfähigkeitsnachweis
wird mit dem Restquerschnitt (Beton und Bewehrung)
analog zum Nachweis für Normaltemperatur
nach EN 1992-1-1 [5] geführt, allerdings werden die
Festigkeiten von Beton und Bewehrungsstahl temperaturabhängig
mit den Reduktionsfaktoren k c(Θ)
bzw. k s(Θ) reduziert (Abb. 3).
Abb. 3: Prinzip der Tragfähigkeitsberechnung mit brandreduziertem
Betonquerschnitt und temperaturabhängig reduzierten Festigkeiten
am Beispiel der Biegemomententragfähigkeit eines
Stahlbeton-Rechteckquerschnitts
Zur Ermittlung der Querschnittstemperaturen
von Wänden und Platten, Balken und Stützen mit üblichen
Querschnittsformen bei Brandbeanspruchung
nach der Einheitstemperaturzeitkurve werden im informativen
Anhang A Diagramme mit Temperaturprofilen
angeboten. Der reduzierte Betonquerschnitt
und die temperaturabhängige Abminderung der Betonfestigkeit
können mit vereinfachten Verfahren im
informativen Anhang B bestimmt werden.
In den informativen Anhängen werden verschiedene
vereinfachte Rechenverfahren angeboten,
von denen in Deutschland voraussichtlich nur ein
Verfahren für Stahlbetonquerschnitte mit Biegung
und Längskraft und ein stark vereinfachtes Verfahren
für statisch bestimmte gelagerte oder durchlaufende
Balken und Platten angewendet werden dürfen.
Die vereinfachten Rechenverfahren eignen sich
insbesondere für Bauteile, bei denen der vorhandene
Achsabstand der Bewehrung oder die Querschnittsabmessung
kleiner ist als der entsprechende Mindestwert
aus den Bemessungstabellen und gleichzeitig
die Tragfähigkeit bei Normaltemperatur nicht voll
ausgenutzt wird.