Analyse des Tragverhaltens eines Deckensystems infolge eines Naturbrandszenarios für den Deckenhohlraum

verfasst von: Peter Schaumann, Patrick Meyer, Martin Mensinger, Suet Kwan Koh
Abstract: Die brandschutztechnischen Regelungen fordern zusätzlich zum üblichen Feuerwiderstand an ein Deckensystem in Verbundbauweise für die stählerne Tragkonstruktion der Fußbodentragschicht im Deckenhohlraum die Feuerwiderstandsklasse R30. Um diese Feuerwiderstandsklasse zu erreichen, sind bisher Brandschutzmaßnahmen für die Stahlquerschnitte erforderlich. Solche Brandschutzmaßnahmen erschweren die Wettbewerbsfähigkeit von Deckensystemen in Verbundbauweise. Fraglich ist, ob die vorhandenen Brandlasten im Deckenhohlraum und die Ventilationsverhältnisse überhaupt ein Brandszenario ermöglichen, das mit der Temperaturentwicklung der Einheits‐Temperaturzeitkurve vergleichbar ist. Diese Frage war ein zentrales Thema des Forschungsprojekts P1139. Im Ergebnis wurde ein Naturbrandszenario für den Hohlraum von Deckensystemen entwickelt, welches auf realen Brandlasten und Ventilationsbedingungen basiert. Unter Verwendung dieses Naturbrandszenarios wurden zwei Großbrandversuche mit einem innovativen vorgespannten Verbunddeckensystem durchgeführt, um den Einfluss auf das Tragverhalten bei einer Brandbeanspruchung im Hohlraum des Deckensystems beurteilen zu können.

In diesem Beitrag werden die experimentellen und numerischen Untersuchungen zum Erwärmungs‐ und Tragverhalten des Deckensystems infolge des Naturbrandszenarios für den Hohlraum beschrieben. Zusätzlich zu den experimentellen Untersuchungen wird ein numerisches 3‐D‐Modell in Abaqus erstellt, das mit den Versuchsdaten validiert wird und mit dessen Hilfe die Systemtragwirkung des Deckensystems vertiefend untersucht wird.
Organisationseinheit(en): Institut für Stahlbau
Externe Organisation(en): Technische Universität München (TUM)
Typ: Artikel
Journal: BAUTECHNIK
Band: 96
Seiten: 68-76
Anzahl der Seiten: 9
ISSN: 0932-8351
Publikationsdatum: 08.01.2019
Publikationsstatus: Veröffentlicht
Peer-reviewed: Ja
ASJC Scopus Sachgebiete: Tief- und Ingenieurbau, Bauwesen
Elektronische Version(en): https://doi.org/10.1002/bate.201800037 (Zugang: Geschlossen)

BibTeX

@article{f6f48ed01db24d58bc7c35edda49d51c,
title = "Analyse des Tragverhaltens eines Deckensystems infolge eines Naturbrandszenarios f{\"u}r den Deckenhohlraum",
abstract = "Die brandschutztechnischen Regelungen fordern zus{\"a}tzlich zum {\"u}blichen Feuerwiderstand an ein Deckensystem in Verbundbauweise f{\"u}r die st{\"a}hlerne Tragkonstruktion der Fu{\ss}bodentragschicht im Deckenhohlraum die Feuerwiderstandsklasse R30. Um diese Feuerwiderstandsklasse zu erreichen, sind bisher Brandschutzma{\ss}nahmen f{\"u}r die Stahlquerschnitte erforderlich. Solche Brandschutzma{\ss}nahmen erschweren die Wettbewerbsf{\"a}higkeit von Deckensystemen in Verbundbauweise. Fraglich ist, ob die vorhandenen Brandlasten im Deckenhohlraum und die Ventilationsverh{\"a}ltnisse {\"u}berhaupt ein Brandszenario erm{\"o}glichen, das mit der Temperaturentwicklung der Einheits‐Temperaturzeitkurve vergleichbar ist. Diese Frage war ein zentrales Thema des Forschungsprojekts P1139. Im Ergebnis wurde ein Naturbrandszenario f{\"u}r den Hohlraum von Deckensystemen entwickelt, welches auf realen Brandlasten und Ventilationsbedingungen basiert. Unter Verwendung dieses Naturbrandszenarios wurden zwei Gro{\ss}brandversuche mit einem innovativen vorgespannten Verbunddeckensystem durchgef{\"u}hrt, um den Einfluss auf das Tragverhalten bei einer Brandbeanspruchung im Hohlraum des Deckensystems beurteilen zu k{\"o}nnen.In diesem Beitrag werden die experimentellen und numerischen Untersuchungen zum Erw{\"a}rmungs‐ und Tragverhalten des Deckensystems infolge des Naturbrandszenarios f{\"u}r den Hohlraum beschrieben. Zus{\"a}tzlich zu den experimentellen Untersuchungen wird ein numerisches 3‐D‐Modell in Abaqus erstellt, das mit den Versuchsdaten validiert wird und mit dessen Hilfe die Systemtragwirkung des Deckensystems vertiefend untersucht wird.",
keywords = "experimental and numerical investigations, innovative composite slab system, natural fire scenario, Reinforced concrete construction, Steel construction",
author = "Peter Schaumann and Patrick Meyer and Martin Mensinger and Koh, {Suet Kwan}",
note = "Das IGF-Vorhaben (Nr.18894N) der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA), Sohnstra{\ss}e 65, 40237 D{\"u}sseldorf wurde {\"u}ber die AiF im Rahmen des Programms zur F{\"o}rderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium f{\"u}r Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags gef{\"o}rdert.",
year = "2019",
month = jan,
day = "8",
doi = "10.1002/bate.201800037",
language = "Deutsch",
volume = "96",
pages = "68--76",
journal = "BAUTECHNIK",
issn = "0932-8351",
publisher = "Wiley-Blackwell",
number = "1",
}