Brandschutz-Bemessung auf einen Blick

Vorteils-Codes inklusive:Dieser Titel steht auch als praktisches E-Book für Sie bereit. Sie sparen 70% gegenüber dem Normalpreis.Download-Code und weitere Informationen finden Sie im Buch auf der gelben Seite!

www.beuth.de

Foua

d/S

chw

edle

r / M

erke

wit

sch

Bra

ndsc

hutz

-Bem

essu

ng

FouadSchwedlerMerkewitsch

Nach Einführung der Brandschutzteile 1-2 der Eurocodes 1 bis 6 erschien eine Neu-fassung des Teils 4 der DIN 4102 als Restnorm und zusätzlich als Anwendungsnorm zu den Eurocodes. Für die brandschutztechnische Bemessung von Bauteilen sind damit die Regelungen der Eurocodes mit deren Nationalen Anwendungsdokumenten sowie der DIN 4102 Teil 4 zu beachten.

Die dritte, vollständig überarbeitete Auflage fasst neben dem Teil 4 der DIN 4102 die tabellarischen bzw. vereinfachten Bemessungsverfahren der Brandschutzteile der Eurocodes in einem Buch zusammen. Somit besteht weiterhin die Möglichkeit, auf einfache und übersichtliche Weise die brandschutztechnischen Anforderungen an die Bauteile mithilfe von farbigen Abbildungen und Tabellen entsprechend der geforderten Feuerwiderstandsfähigkeit von 30 bis 240 Minuten nachzuweisen.

Aus dem InhaltTeil I: Grundlagen• Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen und deren Klassifizierung • Grundlagen zur Bemessung

Teil II: Brandschutzbemessung der Bauteile • Balken • Decken • Dächer • Stützen und tragende Pfeiler • Zugglieder • Brandwände • Wände – raumabschließend, tragend und nichttragend • Wände – nichtraumabschließend, tragend• Verbindungen• Sonderbauteile

3.

Auf

lage

Brandschutz-Bemessungauf einen Blick nach Eurocodes und DIN 4102

Tafeln für die brandschutztechnische Bemessung von Bauteilen der Feuer-widerstandsdauer von 30 bis 240 Minuten

3. Auflage

ISBN 978-3-410-24987-0

9 783410 249870

Autoren:Prof. Dr.-Ing. Nabil A. Fouad lehrt die Fächer Bauphysik, Holzbau und Bauwerkserhaltung an der Leibniz Universität Hannover. Er ist öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Bauphysik und vorbeugenden Brandschutz.Dr.-Ing. Astrid Schwedler ist Mitarbeiterin bei der Ingenieurgemeinschaft CRP GmbH mit dem Schwerpunkt Brandschutz im Bereich Planung und Sachverständigenwesen.Dipl.-Ing. Thomas Merkewitsch ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Bauphysik der Leibniz Universität Hannover.

Interessenten:Architektur- und Bauingenieurbüros, Bauunternehmen, Baubehörden, Bauprodukthersteller, Feuerwehr, Studenten

Vorwort

Mit der Einführung der europäisch harmonisierten Normen zur brandschutztechni-schen Bemessung von Bauteilen, den Teilen 1-2 der Eurocodes 1 bis 6 mit deren Nationalen Anwendungsdokumenten, wurde es notwendig, den Teil 4 der DIN 4102 vollständig zu überarbeiten. Um den umfassenden Katalog der DIN 4102-4 weiter-hin neben den Eurocodes anwenden zu können, erfolgte die Neufassung mit der Vorgabe, bauaufsichtlich unzulässige Doppelungen zu vermeiden. Der neue Teil 4 der DIN 4102 mit Stand vom Mai 2016 stellt jedoch nicht nur eine Restnorm, son-dern in Teilbereichen zusätzlich eine Anwendungsnorm zu den Eurocodes dar. So sind Ausführungsdetails zu tragenden Bauteilen, die in den europäischen Normen nicht geregelt sind und somit auch nicht in die Nationalen Anwendungsdokumente eingeführt werden konnten, weiterhin in der DIN 4102-4 enthalten. Für die übrigen Konstruktionen gilt die DIN als Restnorm.

Die vorliegende, vollständig überarbeitete dritte Auflage des Werkes „Brandschutz-bemessung auf einen Blick“ fasst die tabellarischen bzw. vereinfachten Bemes-sungsverfahren der Brandschutzteile der Eurocodes sowie den Teil 4 der DIN 4102 in einem Buch zusammen. Ziel des Buches ist es, wie in den ersten beiden Aufla-gen, dem praktisch tätigen Planer die Möglichkeit zu bieten, mithilfe von farbigen Bildern und Tabellen auf einfache und übersichtliche Weise die jeweiligen Anforde-rungen an die Bauteile entsprechend der geforderten Feuerwiderstandsfähigkeit von 30 bis 240 Minuten nachzuweisen.

Zur Aufnahme neuer Konstruktionsaufbauten in den Klassifizierungskatalog der DIN 4102 wird parallel zum derzeitigen Stand des Teils 4 eine Änderung A1 erar-beitet. Diese bezieht sich insbesondere auf die Bereiche Ausbau und Holz und soll den Abschnitt 10 der DIN 4102 vollständig ersetzen. Nach der Veröffentlichung und Einspruchsfrist zur Änderung A1 soll eine konsolidierte Neufassung der DIN 4102 erscheinen.

Der Inhalt des Buches wurde mit großer Sorgfalt erstellt und entspricht dem Stand der Normung zum Zeitpunkt der Herausgabe. Die Autoren übernehmen keinerlei Haftung, die im Gebrauch des Nachschlagewerkes begründet sein könnte. Auch sind die Regeln der Technik einem steten Wandel unterworfen.

Die Autoren möchten die Leser an dieser Stelle um konstruktive Kritik bitten, damit das Buch stetig dem aktuellen Stand angepasst werden kann. Abschließend möch-ten wir dem Beuth Verlag für die gute Zusammenarbeit herzlich danken.

Hannover, im Juni 2017 Astrid Schwedler, Thomas Merkewitsch und Nabil A. Fouad

Inhaltsverzeichnis

VII

Inhaltsverzeichnis Bezeichnungen (Symbole und Abkürzungen) ................................................... XIII

Teil I: Grundlagen 1 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen sowie deren

Klassifizierung ................................................................................................... 3

1.1 Bauaufsichtliche Anforderungen an den Brandschutz und das Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen ............................................ 3

1.2 Klassifizierung von Baustoffen nach DIN 4102............................................ 5

1.3 Klassifizierung von Bauteilen nach DIN 4102 .............................................. 6

1.4 Klassifizierung von Bedachungen nach DIN 4102....................................... 8

1.5 Klassifizierung von Baustoffen nach DIN EN 13501 ................................... 8

1.6 Klassifizierung von Bauteilen nach DIN EN 13501 ...................................... 9

1.7 Klassifizierung von Bedachungen nach DIN EN 13501-5 ......................... 12

2 Grundlagen zur Bemessung ............................................................................ 14

2.1 Bestimmung der Einwirkungen im Brandfall nach dem Teilsicherheitskonzept der Eurocodes ....................................................... 14

2.2 Grundlagen zur Bemessung von Beton, Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen ................................................................................. 17

2.2.1 Kritische Temperatur θcr des Bewehrungsstahls ............................. 17

2.2.2 Achsabstand der Bewehrung ........................................................... 18

2.2.3 Betondeckung der Bewehrung ......................................................... 19

2.2.4 Putzbekleidungen ............................................................................ 20

2.2.5 Feuchtegehalt und Abplatzverhalten ............................................... 22

2.3 Grundlagen zur Bemessung von Stahlbauteilen ....................................... 23

2.3.1 Allgemeines ..................................................................................... 23

2.3.2 Berechnung der Profilfaktoren ......................................................... 23

2.3.3 Konstruktionsgrundsätze ................................................................. 29

2.4 Grundlagen zur Bemessung von Verbundbauteilen .................................... 30

2.5 Grundlagen zur Bemessung von Holzbauteilen ........................................ 30

Inhaltsverzeichnis

VIII

2.6 Grundlagen zur Bemessung von Massivwänden ...................................... 31

2.6.1 Wandarten und Wandfunktionen ..................................................... 31

2.6.2 Wanddicken und Wandhöhen .......................................................... 32

2.6.3 Bekleidungen und Dampfsperren .................................................... 32

2.6.4 Kunstharzmörtel ............................................................................... 32

2.6.5 Sperrschichten ................................................................................. 32

2.6.6 Anschlüsse und Fugen .................................................................... 33

2.6.7 Einbauten und Installationen ............................................................ 37

Teil II: Brandschutzbemessung der Bauteile Hinweise zum Teil II ............................................................................................... 41

1 Balken ............................................................................................................... 42

1.1 Stahlbeton- und Spannbetonbalken .......................................................... 42

1.1.1 Statisch bestimmt gelagerter Balken ............................................... 43

1.1.2 Statisch unbestimmt gelagerter Balken ........................................... 50

1.1.3 Balken aus hochfestem Beton ......................................................... 53

1.2 Stahlträger ................................................................................................. 54

1.2.1 Träger mit Putzbekleidungen ........................................................... 54

1.2.2 Träger mit Gipskartonbekleidungen ................................................. 56

1.3 Verbundträger ............................................................................................ 57

1.3.1 Verbundträger mit ausbetonierten Kammern ................................... 59

1.4 Holzbauteile ............................................................................................... 62

1.4.1 Unbekleidete Holzbauteile ............................................................... 63

1.4.2 Bekleidete Holzbauteile ................................................................... 70

2 Decken .............................................................................................................. 71

2.1 Decken aus Beton...................................................................................... 71

2.1.1 Stahlbeton- und Spannbetonplatten aus Normalbeton und Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge .......................................... 71

2.1.2 Stahlbetonhohlplatten ...................................................................... 81

2.1.3 Stahlbeton- und Spannbetondecken als Fertigteile aus Normalbeton .................................................................................... 84

2.1.4 Stahlbeton- und Spannbeton-Rippendecken aus Normal- bzw. Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge ohne Zwischenbauteile ............................................................................. 87

2.1.5 Stahlbeton- und Spannbeton-Plattenbalkendecken aus Normalbeton bzw. Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge ............ 97

Inhaltsverzeichnis

IX

2.1.6 Ziegeldecken nach DIN 1045-100 ................................................... 99

2.1.7 Stahlbeton- und Spannbeton-Balkendecken sowie entsprechende Rippendecken jeweils aus Normalbeton mit Zwischenbauteilen ......................................................................... 102

2.1.8 Decken aus hochfestem Beton ...................................................... 105

2.2 Stahlträger- und Stahlbetondecken mit Unterdecken .............................. 106

2.2.1 Decken der Bauart I bis III mit hängenden Drahtputzdecken ........ 110

2.2.2 Decken der Bauart I bis III mit Unterdecken aus Holzwolle-Leichtbauplatten ............................................................................. 111

2.2.3 Decken der Bauart I bis III mit Unterdecken aus Gipskarton-Putzträgerplatten (GKP) mit Putz ................................................... 112

2.2.4 Decken der Bauart I bis III mit Unterdecken aus Gipskarton-Feuerschutzplatten (GKF) mit geschlossener Fläche .................... 113

2.2.5 Unterdecken, die bei Brandbeanspruchung von unten allein einer Feuerwiderstandsklasse angehören ..................................... 114

2.3 Decken in Holztafelbauart ........................................................................ 116

2.3.1 Decken in Holztafelbauart mit brandschutztechnisch notwendiger Dämmschicht ............................................................. 119

2.3.2 Decken in Holztafelbauart mit brandschutztechnisch nicht notwendiger Dämmschicht ............................................................. 121

2.4 Holzbalkendecken.................................................................................... 123

2.4.1 Holzbalkendecken mit vollständig freiliegenden, dreiseitig dem Feuer ausgesetzten Holzbalken .................................................... 124

2.4.2 Holzbalkendecken mit verdeckten Holzbalken .............................. 127

2.4.3 Holzbalkendecken mit teilweise freiliegenden, dreiseitig dem Feuer ausgesetzten Holzbalken .................................................... 128

3 Dächer ............................................................................................................. 131

3.1 Stahlbetondächer ..................................................................................... 131

3.2 Stahlträger- und Stahlbetondächer mit Unterdecken .............................. 132

3.3 Dächer aus Holz und Holzwerkstoffen und in Holztafelbauart ................ 133

3.3.1 Dächer mit Sparren oder Ähnlichem mit bestimmten Abmessungen ................................................................................ 133

3.3.2 Dächer mit Dach-Trägern, -Bindern oder Ähnlichem mit beliebigen Abmessungen ............................................................... 135

3.3.3 Dächer mit vollständig freiliegenden, dreiseitig dem Feuer ausgesetzten Sparren oder Ähnlichem .......................................... 141

3.3.4 Dächer mit teilweise freiliegenden, dreiseitig dem Feuer ausgesetzten Sparren oder Ähnlichem .......................................... 144

Inhaltsverzeichnis

X

4 Stützen und tragende Pfeiler ........................................................................ 146

4.1 Stahlbetonstützen .................................................................................... 146

4.1.1 Tragende Pfeiler und nichtraumabschließende Wandabschnitte aus Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge ........................................................................................... 150

4.1.2 Stützen aus hochfestem Beton ...................................................... 150

4.2 Stahlstützen ............................................................................................. 151

4.2.1 Stützen mit Bekleidung aus Beton, Mauerwerk oder Platten ......... 152

4.2.2 Stützen mit Bekleidung aus Putzen ............................................... 154

4.2.3 Stützen mit Gipsplattenbekleidungen ............................................ 155

4.3 Verbundstützen ........................................................................................ 156

4.3.1 Verbundstützen mit vollständig einbetonierten Stahlquerschnitten ......................................................................... 157

4.3.2 Verbundstützen mit Kammerbeton ................................................ 158

4.3.3 Verbundstützen aus betongefüllten Hohlprofilen ........................... 159

4.4 Holzstützen .............................................................................................. 160

4.5 Tragende Pfeiler und nichtraumabschließende Wandabschnitte aus Mauerwerk < 1,0 m .................................................................................. 161

5 Zugglieder ...................................................................................................... 164

5.1 Stahlbeton- und Spannbeton-Zugglieder ................................................. 164

5.1.1 Zugglieder aus hochfestem Beton ................................................. 164

5.2 Stahlzugglieder ........................................................................................ 165

5.3 Holz-Zugglieder........................................................................................ 166

6 Brandwände ................................................................................................... 167

6.1 Zulässige Schlankheit, Mindestwanddicke und Mindestachsabstand der Längsbewehrung ............................................................................... 167

6.2 Anschlüsse von Brandwänden an andere Bauteile .................................. 170

6.3 Ausbildung der Fugen zwischen Wandplatten......................................... 172

6.4 Bewehrung von Wandplatten aus Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge ..................................................................................................... 173

6.5 Bewehrung von Wandplatten aus Porenbeton ........................................ 175

7 Wände – raumabschließend, tragend und nichttragend ........................... 176

7.1 Wände aus Beton und Stahlbeton ........................................................... 176

Inhaltsverzeichnis

XI

7.1.1 Wände aus Normalbeton und Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge ........................................................................................... 176

7.1.2 Wände aus Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge ................ 179

7.1.3 Wände aus bewehrtem Porenbeton .............................................. 182

7.1.4 Wände aus hochfestem Beton ....................................................... 184

7.2 Wände aus Holz und Holzwerkstoffen ..................................................... 185

7.2.1 Wände in Holztafelbauart ............................................................... 185

7.2.2 Wände aus Vollholz-Blockbalken ................................................... 194

7.2.3 Fachwerkwände mit ausgefüllten Gefachen .................................. 195

7.2.4 Wände aus Holzwolle-Leichtbauplatten mit Putz ........................... 196

7.2.5 Wände aus Gipskarton-Bauplatten ................................................ 197

7.3 Wände aus Mauerwerk und Wandbauplatten sowie Stürze .................... 202

7.3.1 Wände aus Mauerwerk und Wandbauplatten ................................ 202

7.3.2 Stürze ............................................................................................. 209

8 Wände – nichtraumabschließend, tragend ................................................. 211

8.1 Wände aus Beton und Stahlbeton ........................................................... 211

8.1.1 Wände aus Normalbeton und Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge ........................................................................................... 211

8.1.2 Gegliederte Stahlbetonwände ........................................................ 212

8.1.3 Wände aus Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge ................ 214

8.1.4 Wände aus bewehrtem Porenbeton .............................................. 214

8.1.5 Wände aus hochfestem Beton ....................................................... 214

8.2 Wände aus Holz und Holzwerkstoffen ..................................................... 215

8.2.1 Wände in Holztafelbauart ............................................................... 215

8.2.2 Wände aus Vollholz-Blockbalken ................................................... 216

8.2.3 Fachwerkwände mit ausgefüllten Gefachen .................................. 217

8.3 Wände aus Mauerwerk ............................................................................ 218

9 Verbindungen von Holzbauteilen ................................................................. 221

9.1 Verbindungen mit Seitenteilen aus Holz .................................................. 222

9.1.1 Vereinfachte Regeln für ungeschützte Verbindungen ................... 222

9.1.2 Vereinfachte Regeln für geschützte Verbindungen ....................... 223

9.1.3 Zusätzliche Regeln für Verbindungen mit innen liegenden Stahlblechen .................................................................................. 225

9.1.4 Methode mit reduzierten Beanspruchungen für ungeschützte Verbindungen ................................................................................. 226

9.1.5 Methode mit reduzierten Beanspruchungen für geschützte Verbindungen ................................................................................. 228

Inhaltsverzeichnis

XII

9.2 Verbindungen mit außen liegenden Stahlblechen ................................... 228

9.2.1 Ungeschützte Verbindungen .......................................................... 228

9.2.2 Geschützte Verbindungen ............................................................. 229

9.3 Dübelverbindungen mit Dübeln besonderer Bauart ................................... 229

9.4 Nagelverbindungen .................................................................................. 230

9.5 Holz-Holz-Verbindungen .......................................................................... 231

9.6 Sonstige Verbindungen ........................................................................... 232

9.7 Vereinfachte Regeln für auf Herausziehen beanspruchte Schrauben .... 233

10 Sonderbauteile ............................................................................................... 235

10.1 Feuerwiderstandsklassen nichttragender Außenwände .......................... 235

10.2 Gegen Flugfeuer und strahlende Wärme widerstandsfähige Bedachungen ........................................................................................... 235

10.3 Sonstige Sonderbauteile .......................................................................... 239

Literaturverzeichnis ............................................................................................ 240

Stichwortverzeichnis ........................................................................................... 249

Bezeichnungen (Symbole und Abkürzungen)

XIII

Bezeichnungen (Symbole und Abkürzungen) Allgemeine Symbole

Ad(t) Bemessungswert der indirekten Einwirkung Ed Bemessungswert der maßgebenden Beanspruchung aus der Grundkombi-

nation nach DIN EN 1990 Efi,d zeitlich unabhängiger Bemessungswert maßgebender Beanspruchung im

Brandfall Efi,d,t Bemessungswert der maßgebenden Beanspruchung im Brandfall zum Zeit-

punkt t Gk charakteristischer Wert der ständigen Einwirkung Qk,1 charakteristischer Wert der führenden Einwirkung Qk,i charakteristischer Wert weiterer veränderlicher Einwirkungen

γGA Teilsicherheitsbeiwert für ständige Einwirkungen

ηfi Abminderungsfaktor

ψ0 Kombinationsfaktor für den charakteristischen Wert einer veränderlichen Einwirkung

ψ1 Kombinationsfaktor für den häufigen Wert einer veränderlichen Einwirkung

ψ2 Kombinationsfaktor für den quasi-ständigen Wert einer veränderlichen Ein-wirkung

Klassifizierte Betonbauteile

A Querschnittsfläche Ac Betonquerschnittsfläche As Querschnittsfläche des Betonstahls H Gesamthöhe eines Querschnitts N Normalkraft NRd,c,0 aufnehmbare zentrische Last nach DIN EN 1992-1-1

NRd,c,t aufnehmbare zentrische Last nach 90 min Brandeinwirkung

NRd,e,0 aufnehmbare exzentrische Last nach DIN EN 1992-1-1

NRd,e,t aufnehmbare exzentrische Last nach 90 min Brandeinwirkung

V Querkraft VEd Bemessungswert der einwirkenden Querkraft nach DIN EN 1992-1-1 VRd,c Bemessungswert für den einwirkenden Querkraftwiderstand nach

DIN EN 1992-1-1


XIV

a Achsabstand; kleinster Abstand des Betonstahls oder Spannstahls von der brandbeanspruchten Brandteiloberfläche

b Breite eines Querschnitts

bw Stegbreite eines T-, I- oder L-Querschnitts e Ausmitte fcd Bemessungswert der einaxialen Betondruckfestigkeit fck charakteristische Zylinderdruckfestigkeit des Betons nach 28 Tagen

fpk charakteristischer Wert der Streckgrenze des Spannstahls fyd Bemessungswert der Streckgrenze des Betonstahls fyk charakteristischer Wert der Streckgrenze des Betonstahls h Dicke oder Höhe eines Querschnitts

hs Geschosshöhe, Dollendurchmesser k Beiwert, Faktor ℓ Länge, Systemlänge, Stützweite

n Anzahl der Bewehrungsstäbe t Wanddicke tj Sollfugenbreite

γp Teilsicherheitsbeiwert für die Einwirkung infolge Vorspannung

γs Teilsicherheitsbeiwert für Betonstahl und Spannstahl

Δa Abweichung für eine geometrische Angabe

σp,fi Spannstahlspannung im Brandfall

σs,fi Stahlspannung im Brandfall

µ bezogenes Moment

θcr kritische Stahltemperatur Klassifizierte Bauteile aus bewehrtem Porenbeton

Ac Querschnittsfläche der Biegezugbewehrung

As Querschnittsfläche des Bauteils D Dicke Fℓd Zugkraft in der Biegezugbewehrung infolge des Bemessungswerts der Bie-

gemomente

Fℓd,red die um M/MRd abgeminderte Zugkraft der Biegezugbewehrung infolge des Bemessungswerts des Biegemoments MRd

M größtes Biegemoment aus ständiger Last und Verkehrslast MRd Bemessungswert des aufnehmbaren Biegemoments nach DIN 4223 fyk charakteristischer Wert der Streckgrenze von Betonstahl


XV

γs Teilsicherheitsbeiwert für Betonstahl

ρ Bewehrungsgrad des Bauteils in %

zulσs zulässige Stahlspannung Klassifizierte Stahlbauteile

Ai Teilfläche eines Querschnitts mit der Temperatur θi

Am/V Profilfaktor des ungeschützten Stahlbauteils nach DIN EN 1993-1-2

Ap/V Profilfaktor des geschützten Stahlbauteils nach DIN EN 1993-1-2

D Gesamtputzdicke Nfi,θ,Rd Bemessungswert der Tragfähigkeit eines auf Zug beanspruchten Bauteils

mit gleichmäßiger Temperatur θa T Temperaturen U/A Profilfaktor nach DIN 4102-4 (1994) dM Dicke der Ausmauerung ky,θ Abminderungsfaktor der Fließspannung von Stahl bei der Temperatur θa

zum Zeitpunkt t θa Stahltemperatur θi Temperatur der Teilfläche Ai

ε Dehnung Klassifizierte Verbundbauteile

AF Querschnittsfläche des Stahlflansches aw Dicke einer Schweißnaht (Verbindung zwischen Stahlflansch und Bügelbe-

wehrung) b Flanschbreite eines Stahlquerschnitts, Breite eines Gurtes bc Breite einer Verbundstütze mit einem vollständig einbetonierten Querschnitt

oder Breite des Kammerbetons eines teilweise einbetonierten Stahlträgers

beff gesamte mittragende Breite der Betondecke

ef Flanschdicke des Stahlprofils

ew Stegdicke des Stahlprofils h Breite oder Höhe eines Stahlquerschnitts hc Querschnittshöhe der Verbundstütze mit einem vollständig einbetonierten

Querschnitt oder Dicke der Betondecke hv Höhe des Kopfbolzens, der an den Steg des Stahlprofils geschweißt ist ℓw Schweißnahtlänge (Anschluss von Bügeln im Kammerbeton an den

Stahlsteg)


XVI

u1, u2 kleinster Abstand vom Mittelpunkt eines Bewehrungsstabes zur Innenseite des Stahlflansches oder zur Betonoberfläche

γM,fi Teilsicherheitsbeiwert für eine Werkstoffeigenschaft im Brandfall

φ b Stabdurchmesser von Betonstahl

φ r Stabdurchmesser der Längsbewehrung in den Ecken von Bügelbewehrung

φ s Stabdurchmesser von Bügelbewehrung Klassifizierte Holzbauteile

Ar Fläche des verbleibenden Restquerschnitts

Fc,α,d der Bemessungswert der Beanspruchbarkeit der anzuschließenden Strebe, oder von Ähnlichem, bei Bemessung der Versätze nach DIN EN 1995-1-1/NA, Abschnitt 12

FRk charakteristische Dübeltragfähigkeit nach DIN EN 1995-1-1

Gd,fi Bemessungswert des Schubmoduls im Brandfall a Randabstand parallel oder rechtwinklig zur Faser a1 Parameter a2 Abstand a3 Abstand afi zusätzliche Dicke eines Bauteils für eine erhöhte mechanische Beanspruch-

barkeit einer Verbindung b Mindestbalkenbreite/Breite bef Breite des Restquerschnitts in Abhängigkeit von der Abbrandgeschwindigkeit

βn und der Feuerwiderstandsdauer t cfi Mindestdicke von Holz-Decklaschen für Stahl- und Stahlblechformteile d Mindestdicke der Bekleidung/Laschen d Durchmesser d0 Tiefe einer Schicht, bei der die Festigkeit und Steifigkeit zu null angenom-

men wird dchar,n Bemessungswert der idellen Abbrandtiefe def idelle Abbrandtiefe dg Spaltbreite fd,fi Bemessungswert der Festigkeit im Brandfall fk charakteristische Festigkeit h Höhe

hef Höhe des Restquerschnitts in Abhängigkeit von der Abbrandgeschwindigkeit βn und der Feuerwiderstandsdauer t

k Parameter


XVII

k0 Koeffizient kfi Koeffizient kflux Koeffizient für die Wärmeleitung eines Verbindungsmittels kh Koeffzient für die Dicke einer Bekleidung kmod Modifikationsbeiwert nach DIN EN 1995-1-1 zur Berücksichtigung der Nut-

zungsklasse und der Lasteinwirkungsdauer kmod,fi Modifikationsbeiwert im Brandfall kρ Koeffizient für die Rohdichte p Umfang des brandbeanspruchten, verbleibenden Restquerschnitts t Dauer der Brandbeanspruchung in min t1 Seitenholzbreite t1,fi Seitenholzdicke im Brandfall tch Zeitdauer bis zum Beginn des Abbrandes eines geschützten Bauteils (Ver-

zögerung des Beginns des Abbrandes infolge einer Brandschutzbekleidung) td,fi Zeitdauer des Feuerwiderstandes einer ungeschützten Verbindung tr erforderliche Mindestdicke der Verstärkung bei Normaltemperatur treq geforderte Zeitdauer des Feuerwiderstandes tv Versatz-Tiefe

α3,t/c, α4,t/c Mindestrandabstände

αfi nach DIN EN 1995-1-2

αV Ausnutzungsgrad der Schub- bzw. Scherspannung unter Normaltemperatur nach DIN EN 1995-1-1

βn Bemessungswert der ideellen Abbrandrate nach DIN EN 1995-1-2

η Umrechnungsfaktor für die Reduktion der Tragfähigkeit bei Brandbeanspru-chung

νt Dicke von Holz-Decklaschen für Versätze

ρ k charakteristische Rohdichte Klassifizierte Bauteile aus Mauerwerk

b Wandbreite

d Wanddicke

hef Knicklänge der Wand nach DIN EN 1996-1-1

hk Knicklänge der Wand nach DIN 1053-1

ℓf erforderliche Wandlänge für eine Feuerwiderstandsdauer

αfi Ausnutzungsfaktor im Brandfall nach DIN EN 1996-1-2/NA


XVIII

Ausbau

D Dicke der Dämmschicht (Nenndicke) Fc,90,d der Bemessungswert der Druckfestigkeit rechtwinklig zur Faser a Fugenbreite (bei Trennwänden) a Abhängehöhe (bei Unterdecken) b Breite d Dicke der Beplankung/Bekleidung/Putzschicht dD maßgebende Dicke bei profilierten Brettern (Decke) dW maßgebende Dicke bei profilierten Brettern (Wand) e Fugenversatz kc,90 der Beiwert zur Berücksichtigung der Art der Einwirkung, der Spaltgefahr

und des Grades der Druckverformung ℓ Spannweite/Abstand q Belastung

α 7 Ausnutzungsgrad

ρ Rohdichte (Nennwert)

σc,90,d der Bemessungswert der Druckspannung in der wirksamen Kontaktfläche rechtwinklig zur Faserrichtung, ermittelt mit der Querschnittsfläche der Stütze nach kalter Bemessung

Klassifizierte Sonderbauteile mit Ausnahme von Brandwänden

σ Zugspannung

τ Scherspannung

e Abstand

TEIL I Grundlagen

Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen sowie deren Klassifizierung

3

1 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen so-wie deren Klassifizierung

1.1 Bauaufsichtliche Anforderungen an den Brandschutz und das Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen

Mit dem Begriff „Brandschutz“ werden alle Maßnahmen zur Vermeidung von Brän-den und zur Minimierung von Brandschäden verstanden. Einen Überblick über die Maßnahmen, gegliedert in den vorbeugenden und abwehrenden Brandschutz, gibt Bild 1.

Brandschutzmaßnahmen

Vorbeugender Brandschutz Abwehrender Brand-schutz

Baulicher

Brandschutz Anlagentechnischer Brandschutz

Betrieblicher/ Organisatorischer

Brandschutz Meldung/

Bekämpfung

• Anordnung

des Gebäu-des, Gebäudehöhe

• Gebäudeunter-teilung/ Brandabschnit-te

• Bauteil-anforderungen

• Baustoff-anforderungen

• Flucht- und Rettungswege

• Brandmelde-anlagen

• Löscheinrichtungen • Rauch- und Wär-

meabzugsanalgen

• Brandverhütung • Brandschutz-

ordnung • Brandschutz-

beauftragter • Brandschutz-

pläne, Flucht-wegpläne

• Öffentliche Feuerwehr Werkfeuerwehr Hausfeuerwehr

• Feuerlöscher Löschwasserversor-gung

Bild 1: Übersicht Brandschutzmaßnahmen

Die Musterbauordnung (MBO) [9] bzw. die Landesbauordnungen fordern, dass bauliche Anlagen und Einrichtungen so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten sind, dass die öffentliche Sicherheit und Ordnung, insbesondere Leben und Gesundheit, nicht gefährdet werden. Des Weiteren besteht die Anforde-rung an den Brandschutz, dass der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Rauch und Feuer vorgebeugt werden muss und dass bei einem Brand die Ret-tung von Menschen und Tieren sowie wirksame Löscharbeiten möglich sind. Um


4

dies zu erfüllen, werden unter anderem brandschutztechnische Anforderungen hin-sichtlich der

• Brennbarkeit der Baustoffe, • Feuerwiderstandsdauer der Bauteile und • Dichtheit der Verschlüsse von Öffnungen

gestellt. In der MBO [9] werden die allgemeinen Anforderungen an das Brandver-halten von Baustoffen und Bauteilen mithilfe von folgenden Begriffen beschrieben (§ 26):

(1) Baustoffe werden nach den Anforderungen an ihr Brandverhalten unterschie-den in

1. nichtbrennbare, 2. schwerentflammbare und 3. normalentflammbare.

Baustoffe, die nicht mindestens normalentflammbar sind (leichtentflammbare Baustoffe), dürfen nicht verwendet werden; dies gilt nicht, wenn sie in Verbin-dung mit anderen Baustoffen nicht leichtentflammbar sind.

(2) Bauteile werden nach den Anforderungen an ihre Feuerwiderstandsfähigkeit unterschieden in

1. feuerbeständige, 2. hochfeuerhemmende und 3. feuerhemmende;

die Feuerwiderstandsfähigkeit bezieht sich bei tragenden und aussteifenden Bauteilen auf deren Standsicherheit im Brandfall, bei raumabschließenden Bau-teilen auf deren Widerstand gegen die Brandausbreitung. Bauteile werden zu-sätzlich nach dem Brandverhalten ihrer Baustoffe unterschieden in

1. Bauteile aus nichtbrennbaren Baustoffen, 2. Bauteile, deren tragende und aussteifende Teile aus nichtbrennbaren Bau-

stoffen bestehen und die bei raumabschließenden Bauteilen zusätzlich eine in Bauteilebene durchgehende Schicht aus nichtbrennbaren Baustoffen ha-ben (feuerbeständige Bauteile müssen mindestens diese Anforderungen er-füllen),

3. Bauteile, deren tragende und aussteifende Teile aus brennbaren Baustoffen bestehen und die allseitig eine brandschutztechnisch wirksame Bekleidung aus nichtbrennbaren Baustoffen (Brandschutzbekleidung) haben (hochfeuer-hemmende Bauteile müssen in den meisten Bundesländern mindestens die-se Anforderungen erfüllen),

4. Bauteile aus brennbaren Baustoffen.


5

Die unter Punkt (1) und (2) genannten Begriffe der Bauordnung werden durch den Bezug zur Normenreihe DIN 4102 sowie auf europäischer Ebene auf die Normen-reihe DIN EN 13501 konkretisiert.

1.2 Klassifizierung von Baustoffen nach DIN 4102 Die einheitlichen Prüfverfahren für Baustoffe sind national in der DIN 4102-1 festge-legt. Entsprechend ihres Brandverhaltens werden die Baustoffe den nachfolgenden bauaufsichtlichen Benennungen zugeordnet (siehe auch MVV TB [11]).

Tabelle 1: Bauaufsichtliche Anforderungen nach MBO [9] und Zuordnung der Baustoff-klassen nach DIN 4102-1 für alle Baustoffe (einschließlich Bodenbeläge und lineare Rohrdämmstoffe)

Bauaufsichtliche Anforderungen Baustoffklasse nach DIN 4102-1 und weitere Angaben

nichtbrennbar1 A1 A2

schwerentflammbar B1 und begrenzte Rauchentwichlung (l ≤ 400 % x Min. bei Prüfung nach DIN 4102-15)

schwerentflammbar und nicht brennend abfallend oder abtropfend

B1 und nicht brennend abfallend oder abtropfend sowie begrenzte Rauchentwicklung (l ≤ 400 % x Min. bei Prüfung nach DIN 4102-15)

schwerentflammbar und geringe Rauchentwicklung

B1 und geringe Rauchentwicklung (l ≤ 100 % x Min. bei Prüfung nach DIN 4102-15)

schwerentflammbar und nicht brennend abfallend oder abtropfend sowie geringe Rauchentwicklung

B1 und nicht brennend abfallend oder abtropfend sowie geringe Rauchentwicklung (l ≤ 100 % x Min. bei Prüfung nach DIN 4102-15)

normalentflammbar und nicht brennend abfallend oder abtropfend B2

normalentflammbar B2 (auch brennend abfallend oder abtropfend) 1 ggf. zusätzlich Schmelzpunkt > 1000 °C Angabe: Schmelzpunkt von mindestens 1000 °C

nach DIN 4102-17 In DIN 4102-4, Abschnitt 4 sind die Baustoffe aufgeführt, die direkt einer Baustoff-klasse zugeordnet werden können. Für das Brandverhalten der sonstigen Baustoffe ist ein Verwendbarkeitsnachweis erforderlich.

Das Brandverhalten der Baustoffe ist dabei von den folgenden Größen abhängig: • Gestalt • Oberfläche • Masse • Verbund mit anderen Baustoffen • Verarbeitungstechnik • Anordnung im Raum.


6

1.3 Klassifizierung von Bauteilen nach DIN 4102 Das Brandverhalten von Bauteilen wird im Wesentlichen durch die Feuerwider-standsdauer gekennzeichnet. Die Feuerwiderstandsdauer ist die Mindestdauer in Minuten, während der ein Bauteil die Prüfanforderungen der DIN 4102-2 erfüllt, oh-ne seine Tragfähigkeit bzw. seine Raumabschlussfunktion zu verlieren. Die Norm-brandbeanspruchung entspricht dabei dem Temperaturverlauf der Einheits-Temperaturzeitkurve (ETK).

Die Bauteile werden entsprechend der in der Prüfung erreichten Feuerwider-standsdauer in Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102-2 eingeteilt. Zur weiteren Einstufung der Bauteile erhält diese eine Zusatzbezeichnung zur Feuerwider-standsklasse entsprechend dem Brandverhalten ihrer Baustoffe. Es wird unterteilt in Bauteile aus nichtbrennbaren Baustoffen (-A), in den wesentlichen Teilen aus nichtbrennbaren Baustoffen (-AB, vgl. MBO § 26 Satz 2, Nr. 2), in den wesentlichen Bestandteilen aus brennbaren Baustoffen (-BA, vgl. MBO § 26 Satz 2, Nr. 3) und in Bauteile aus brennbaren Baustoffen (-B).

Die Gesamtübersicht der Tabelle 2 zeigt die Verknüpfung der Baustoff- und Bau-teilanforderungen der Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102 mit den bauord-nungsrechtlichen Anforderungen nach MBO [9] (siehe auch MVV TB [11]).

Tabelle 2: Zuordnung der Feuerwiderstandsklasse nach DIN 4102 zu den bauordnungs-rechtlichen Anforderungen nach MBO [9]

Bauaufsichtliche Anforderungen Klassen nach DIN 4102-2 Kurzbezeichnung nach DIN 4102-2

feuerhemmend Feuerwiderstandsklasse F 30 F 30-B1

feuerhemmend und aus nichtbrennbaren* Baustoffen

Feuerwiderstandsklasse F 30 und aus nichtbrennbaren Baustoffen F 30-A1

hochfeuerhemmend (tragende Teile brennbar, Dämmstoffe nichtbrennbar*

mit brandschutztechnisch wirksamer Bekleidung)

- -

hochfeuerhemmend und in den wesentlichen Teilen aus

nichtbrennbaren Baustoffen**

Feuerwiderstandsklasse F 60 und in den wesentlichen Teilen aus

nichtbrennbaren Baustoffen F 60-AB2,3

hochfeuerhemmend und aus nichtbrennbaren* Baustoffen

Feuerwiderstandsklasse F 60 und aus nichtbrennbaren Baustoffen F 60-A2,3

feuerbeständig (tragende und aussteifende Teile nicht brennbar*)

Feuerwiderstandsklasse F 90 und in den wesentlichen Teilen aus

nichtbrennbaren Baustoffen F 90-AB4,5

feuerbeständig und aus nichtbrennbaren* Baustoffen

Feuerwiderstandsklasse F 90 und aus nichtbrennbaren Baustoffen F 90-A4,5

Brandwand (feuerbeständig und aus nichtbrennbaren* Baustoffen) Brandwand -

Tabelle wird fortgesetzt.


7

Tabelle 2: Fortsetzung

hochfeuerhemmend und aus nicht-brennbaren* Baustoffen, auch unter zusätzlicher mechanischer Bean-

spruchung standsicher (Wand anstelle einer Brandwand)

hochfeuerhemmende Wand anstelle einer Brandwand und aus nichtbrennbaren Baustoffen auch unter zusätzlicher mechanischer

Beanspruchung standsicher (Wand anstelle einer Brandwand)

-

Gebäudeabschlusswände, die jeweils von innen nach außen die Feuerwiderstands-

fähigkeit der tragenden und aus-steifenden Teile des Gebäudes, mindes-tens jedoch feuerhemmende Bauteile,

und von außen nach innen die Feuerwi-derstandsfähigkeit feuerbeständiger

Bauteile haben

Gebäudeabschlusswände, die jeweils von innen nach außen die Feuer-

widerstandsfähigkeit der tragenden und aussteifenden Teile des Gebäu-des, mindestens jedoch feuerhem-

mende Bauteile, und von außen nach innen die Feuerwiderstandsfähigkeit

feuerbeständiger Bauteile haben

F 30-B (von innen)/ F 90-AB (von außen)

1 Bei nichttragenden Außenwänden auch W 30 zulässig. 2 Der Nachweis und die Zuordnungen erfolgen nach Tabelle 4.3.1 der MVV TB. 3 Bei nichttragenden Außenwänden auch W 60 zulässig. 4 Bei nichttragenden Außenwänden auch W 90 zulässig. 5 Tragende Bauteile müssen nach DIN 4102-2, Abschnitt 6.2.2.6 unter entsprechender Last geprüft sein. * Hinsichtlich der Anforderungen gilt Tabelle 1. ** In Bauteilebene durchgehende Schicht aus nichtbrennbaren Baustoffen.

Die Bauteile, die im Katalog der DIN 4102-4 und im Teil II dieses Buches aufgeführt und national geregelt sind, können ohne Prüfverfahren direkt einer Feuerwider-standsklasse zugeordnet werden. Für das Brandverhalten der sonstigen Bauteile ist zur Beurteilung eine Prüfung nach DIN 4102-2 bzw. nach DIN EN 13501-2 er-forderlich.

Die DIN 4102 unterscheidet zwischen Bauteilen und Sonderbauteilen. Bauteile ha-ben im Brandfall tragende und/oder raumabschließende Funktionen und werden nach DIN 4102-2 geprüft. Bauteile werden bei der Klassifizierung in die Feuerwi-derstandsklassen mit dem Kennbuchstaben „F“ gekennzeichnet. Sonderbauteile sollen im Brandfall neben der raumabschließenden Funktion noch spezielle Anfor-derungen erfüllen und werden in anderen Teilen der DIN 4102 behandelt und erhal-ten zur Kennzeichnung einen anderen Buchstaben, z. B. „BW“ für Brandwand.

Die Feuerwiderstandsdauer von Bauteilen ist dabei von den folgenden Einflussgrö-ßen und Randbedingungen abhängig:

• Brandbeanspruchung, • verwendeter Baustoff oder Baustoffverbund, • Bauteilabmessungen, • bauliche Ausbildung, • statisches System, • Ausnutzungsgrad, • Anordnung von Bekleidungen.


8

Die für ein Bauteil angegebene Feuerwiderstandsfähigkeit in DIN 4102-4 gilt somit nur unter Berücksichtigung der jeweiligen Randbedingungen.

1.4 Klassifizierung von Bedachungen nach DIN 4102 Zum Nachweis der Eigenschaft einer Bedachung als Teil der baulichen Anlage bei einer Brandbeanspruchung von außen gegen Flugfeuer und strahlende Wärme (harte Bedachung) erfolgt die Zuordnung als widerstandsfähig gegen Flugfeuer und strahlende Wärme geltenden Bedachung nach DIN 4102-7 in Verbindung mit DIN SPEC 4102-23 (siehe auch MVV TB [11]).

Tabelle 3: Bauaufsichtliche Anforderung und Zuordnung der Bauteilklasse nach DIN 4102-7

Bauaufsichtliche Anforderung DIN 4102-7 Brandbeanspruchung von außen durch Flugfeuer und strahlende Wärme (harte Bedachung)

Widerstandsfähigkeit von Bedachungen gegen Flugfeuer und strahlende Wärme

1.5 Klassifizierung von Baustoffen nach DIN EN 13501

Die einheitlichen Prüfverfahren für Baustoffe sind europäisch in der DIN EN 13501-1 festgelegt. Entsprechend ihres Brandverhaltens werden die Baustoffe in die in Tabel-le 4 dargestellten Baustoffklassen nach DIN EN 13501-1 unterteilt (siehe auch MVV TB [11]).

Tabelle 4: Klassifizierung von Baustoffen und Bauteilen nach DIN EN 13501-1 und die zugeordneten bauaufsichtlichen Benennungen

Bauaufsichtliche Anforderungen

Mindestens geeignete Klassen nach DIN EN 13501-1 und weitere Angaben Bauprodukte ausgenommen line-are Rohrdämmstoffe und Bodenbeläge

Lineare Rohrdämmstoffe Bodenbeläge

nichtbrennbar1 A2 – s1,d0 A2L – s1,d0 A2fl – s1,d0

schwerentflammbar nicht brennend abfallend oder abtropfend sowie geringe Rauchentwick-lung

C – s1,d0 CL – s1,d0 -

schwerentflammbar nicht brennend abfallend oder abtropfend

C – s3,d0 CL – s3,d0 -

schwerenflammbar geringe Rauchent-wicklung

C – s1,d2 CL – s1,d2 Cfl – s1

schwerentflammbar C – s3,d2 CL – s3,d2 Cfl – s1

Tabelle wird fortgesetzt.


9

Tabelle 4: Fortsetzung

normalentflammbar nicht brennend abfallend oder abtropfend

E EL -

normalentflammbar E – d2 EL – d2 Efl – d2 1 ggf. zusätzlich Schmelzpunkt > 1000 °C

Mit den Konkretisierungen der MVV TB [11] nach A 2.1.2 zu den bauaufsichtlichen Anforderungen für nichtbrennbare und schwerentflammbare Bauprodukte ist klar-gestellt, dass diese Bauprodukte nicht weiterglimmen oder -schwelen dürfen. Zur Beurteilung der Verwendbarkeit ist daher eine Angabe zum Glimm- und Schwel-verhalten heranzuziehen.

Nachfolgend sind die im Zusammenhang der europäischen Klassifizierungsform nach DIN EN 13501-1 zusätzlich berücksichtigten Brandnebenerscheinungen, wie die Rauchentwicklung und das brennende Abtropfen, erläutert.

Tabelle 5: Erläuterungen zu Tabelle 4

Herleitung des Kurzzeichens

Kriterium Anwendungsbereich

s (Smoke) Rauchentwicklung Anforderungen an die Rauchentwicklung s1: geringe Rauchentwicklung s2, s3: begrenzte Rauchentwicklung

d (Droplets) Brennendes Abtropfen/Abfallen

Anforderungen an das brennende Abtropfen/Abfallen d0: kein brennendes Abtropfen/Abfallen d1, d2: brennendes Abtropfen/Abfallen

…fl (Floorings) Brandverhaltensklassen für Bodenbeläge …L (Linear Pipe

Thermal Insulation Products)

Brandverhaltensklasse für Produkte zur Wärme-dämmung von linearen Rohren

Bauprodukte können aufgrund von EU-Rechtsvorschriften (Entscheidungen, Delegierte Rechtsakte) ohne weitere Prüfung hinsichtlich des Brandverhaltens klassifiziert werden.

1.6 Klassifizierung von Bauteilen nach DIN EN 13501 Die Gesamtübersicht der Tabelle 6 bis Tabelle 8 zeigt die Verknüpfung der Baustoff- und Bauteilanforderungen der Feuerwiderstandsklassen nach DIN EN 13501-2 mit den bauordnungsrechtlichen Anforderungen nach MBO [9] (siehe auch MVV TB [11]). Es wird deutlich, dass entgegen den nationalen Klassifizierungen nach DIN 4102-2 kein direkter Bezug mehr auf das Brandverhalten der Baustoffe vorge-nommen wird.


10

Tabelle 6: Zuordnung der Feuerwiderstandsklasse tragender Bauteile nach DIN EN 13501-2 zu den bauordnungsrechtlichen Anforderungen nach MBO [9]

Bauaufsichtliche Anforderung

Tragende Bauteile

ohne Raumab-schluss1

mit Raumab-schluss

Brandverhalten, mindestens ge-eignete Klassen nach DIN EN 13501-1

feuerhemmend R 30 REI 30 E – d2 feuerhemmend und aus nichtbrennbaren* Baustoffen R 30 REI 30 A2 – s1,d0** hochfeuerhemmend (tragende Teile brennbar, Dämmstoffe nicht-brennbar* mit brandschutztech-nisch wirksamer Bekleidung)

R 60 – K260 REI 60 – K260 tragende und aus-steifende Teile E, im Übrigen A2 – s1,d0**

hochfeuerhemmend und in den wesentlichen Teilen aus nicht brennbaren* Baustoffen

R 60 REI 602 A2 – s1,do**

hochfeuerhemmend und aus nichtbrennbaren* Baustoffen, auch unter zusätzlicher mechani-scher Beanspruchung standsicher (Wand anstelle einer Brandwand)

- REI 60-M A2 – s1,do**

Wand anstelle einer Brandwand (hochfeuerhemmend (tragende Teile brennbar, Dämmstoffe nicht-brennbar*mit brandschutztech-nisch wirksamer Bekleidung) auch unter zusätzlicher mechanischer Beanspruchung standsicher)

- REI 60-M-K260 tragende und aus-steifende Teile E, im Übrigen A2 – s1,d0**

feuerbeständig (tragende und aussteifende Teile nicht brenn-bar*)

R 90 REI 902 A2 – s1,do** im Übrigen E

feuerbeständing und aus nichtbrennbaren* Baustoffen R 90 REI 90 A2 – s1,do** Feuerwiderstandsfähigkeit 120 Min. und aus nichtbrennbaren* Baustoffen

R 120 REI 120 A2 – s1,do**

Brandwand*** - REI 90-M A2 – s1,do** 1 Für die mit reaktiven Brandschutzsystemen beschichteten Stahlbauteile ist die Angabe IncSlow ge-

mäß DIN EN 13501- 2 in der Leistungserklärung zusätzlich zu nennen. 2 Eine in Bauteilebene durchgehende, nichtbrennbare Schicht: A2 – s1,d0**. * Hinsichtlich der Anforderungen gilt Tabelle 1. ** Hinsichtlich der Anforderungen gilt Tabelle 4. *** Die Brandwand muss aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen.


11

Tabelle 7: Zuordnung der Feuerwiderstandsklasse nichttragender Innenwände und deren Brandverhalten nach DIN EN 13501-2 zu den bauordnungsrechtlichen Anfor-derungen nach MBO [9]


Nichttragende Innenwände und deren Brandverhalten mit

Raumabschluss Brandverhalten, mindestens geeignete Klassen nach DIN EN 13501-1

feuerhemmend EI 30 E – d2

feuerhemmend und aus nichtbrennbaren Baustoffen EI 30

A2 – s1,d0** und Angabe zum Glimm- und Schwelverhalten

hochfeuerhemmend (tragende Teile brennbar, Dämmstoffe nichtbrennbar* mit brandschutz-technisch wirksamer Bekleidung)3

EI 60 – K260

Dämmstoff und brandschutztechnisch wirksame Bekleidung: A2 – s1,d0** im Übrigen E

hochfeuerhemmend und in den wesentlichen Teilen aus nichtbrennbaren Baustoffen (tragende und aussteifende Teile nichtbrennbar)2, 3

EI 60 Wesentliche Teile: A2 – s1,d0** im Übrigen E

hochfeuerhemmend und aus nichtbrennbaren Baustoffen, auch unter zusätzlicher mechanischer Beanspruchung standsicher (Wand anstelle einer Brandwand)3, 4

EI 60-M A2 – s1,d0**

feuerbeständig (tragende und aussteifende Teile nicht brennbar)2, 3

EI 90 A2 – s1,d0** im Übrigen E

feuerbeständig und aus nichtbrennbaren Baustoffen EI 90 A2 – s1,d0**

Feuerwiderstandsfähigkeit 120 Min. und aus nichtbrennbaren Baustoffen

EI 120 A2 – s1,d0**

Brandwand*** EI 90-M A2 – s1,d0** 2 Eine in Bauteilebene durchgehende, nichtbrennbare Schicht: A2 – s1,d0**. 3 Teile innerhalb des Bauteils zur Gewährleistung der Standsicherheit (Eigengewicht) und

Gebrauchstauglichkeit. 4 Derzeit nur gemäß ETA nach ETAG 003 nachweisbar. * Hinsichtlich der Anforderungen gilt Tabelle 1. ** Hinsichtlich der Anforderungen gilt Tabelle 4. *** Die Brandwand muss aus nichtbrennbaren Stoffen bestehen.


12

Tabelle 8: Zuordnung der Feuerwiderstandsklasse nichttragender Außenwände nach DIN EN 13501-2 zu den bauordnungsrechtlichen Anforderungen nach MBO [9]


Nichttragende Außenwände mit

Raumabschluss Brandverhalten, mindestens geeignete Klassen nach DIN EN 13501-1

feuerhemmend E 30 (i→o) und EI 30-ef (i←o) E – d2

feuerhemmend und aus nichtbrennbaren Baustoffen EI 30 A2 – s1,d0**

hochfeuerhemmend (tragende und aussteifende Teile brennbar)3

E 60 (i→o) und EI 60-K260-ef (i←o)

Dämmstoff und brandschutztechnisch wirksame Bekleidung: A2 – s1,d0** im Übrigen E

hochfeuerhemmend und in den wesentlichen Teilen aus nichtbrennbaren Baustoffen (tragende und aussteifende Teile nichtbrennbar)2, 3

E 60 (i→o) und EI 60-ef (i←o)

Wesentliche Teile: A2 – s1,d0** im Übrigen E

hochfeuerhemmend und aus nichtbrennbaren Baustoffen, auch unter zusätzlicher mechanischer Beanspruchung standsicher (Wand anstelle einer Brandwand)

EI 60-M A2 – s1,d0**

feuerbeständig (tragende und aussteifende Teile nicht brennbar)2, 3

E 90 (i→o) und EI 90-ef (i←o)

A2 – s1,d0** im Übrigen E

feuerbeständig und aus nichtbrennbaren Baustoffen EI 90 A2 – s1,d0**

Feuerwiderstandsfähigkeit 120 Min. und aus nichtbrennbaren Baustoffen

EI 120 A2 – s1,d0**

Brandwand*** EI 90-M A2 – s1,d0** 2 Eine in Bauteilebene durchgehende, nichtbrennbare Schicht: A2 – s1,d0**. 3 Teile innerhalb des Bauteils zur Gewährleistung der Standsicherheit (Eigengewicht) und

Gebrauchstauglichkeit. * Hinsichtlich der Anforderungen gilt Tabelle 1. ** Hinsichtlich der Anforderungen gilt Tabelle 4. *** Die Brandwand muss aus nichtbrennbaren Stoffen bestehen.

1.7 Klassifizierung von Bedachungen nach DIN EN 13501-5 Zum Nachweis einer harten Bedachung unter Verwendung von Bauprodukten (DIN EN 494, DIN EN 534, DIN EN 13707, DIN EN 13956, DIN EN 14351-1 und DIN EN 14963) nach europäisch harmonisierten Normen oder Europäische Techni-sche Bewertungen oder Europäische Technische Zulassungen erfolgt die Zuord-nung als widerstandsfähig gegen Flugfeuer und strahlende Wärme geltenden Be-dachung nach DIN EN 13501-5 (siehe auch MVV TB [11]).


13

Tabelle 9: Bauaufsichtliche Anforderung und Zuordnung der Bauteilklasse nach DIN EN 13501-5

Bauaufsichtliche Anforderung DIN EN 13501-5 Brandbeanspruchung von außen durch Flugfeuer und strahlende Wärme (harte Bedachung) BROOF(t1)1 1 Wenn im Rahmen der CE-Kennzeichnung die Klasse BROOF(t1), Beanspruchung durch Feuer von außen

gemäß DIN EN 13501-5, angegeben wird, gilt diese für die Bedachung nur, wenn die Ausführung der Bedachung den Ausführungen im zugehörigen Klassifizierungsdokument, in delegierten Rechtsakten oder in einer Entscheidung der Europäischen Kommission hinsichtlich des Brandverhaltens entspricht. Ist dies nicht der Fall, bedarf es für die harte Bedachung als Bauart eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses.

Grundlagen zur Bemessung

14

2 Grundlagen zur Bemessung In den folgenden Kapiteln dieses Buches wird seitlich des Textes auf den jeweiligen Abschnitt der Norm verwiesen. Der Verweis bezieht sich auf den Teil 4 der DIN 4102 oder den entsprechenden Brandschutzteil der Eurocodes bzw. deren Anwendungsdokumente. Der Bezug zur nati-onalen Norm wird mit „N“ sowie zu den europäischen Normen mit „E“ vor der Nummer analog zur Angabe im Literaturverzeichnis abgekürzt.

Die Bezeichnungen zu den Feuerwiderstandsdauern der Bauteile wer-den in Abhängigkeit des verwendeten Bezugs auf die DIN oder die Eu-rocodes gemäß den zugehörigen Klassifizierungsvorschriften mit „F“ oder „R“, „EI“ bzw. „REI“ angegeben. Die bauordnungsrechtliche Zuord-nung kann mithilfe der in Kapitel 1 angegebenen Tabellen erfolgen.

2.1 Bestimmung der Einwirkungen im Brandfall nach dem Teilsicherheitskonzept der Eurocodes

Die für die Bauteilbemessung anzunehmenden mechanischen Einwir-kungen im Brandfall sind in DIN EN 1991-1-2 geregelt. Dabei wird zwi-schen einer direkten und einer indirekten Einwirkung unterschieden. Die indirekten Einwirkungen betrachten Kräfte und Momente, die durch thermische Ausdehnungen, Verformungen und Verkrümmungen hervor-gerufen werden.

Es ist zu beachten, dass indirekte Einwirkungen das Tragverhalten nur gerinfügig beeinflussen und bzw. oder durch entsprechende Ausbildung der Auflager aufgenommen werden können. Bei der Bemessung von Einzelbauten nach tabellarischen Verfahren werden indirekte Einwirkun-gen nicht gesondert betrachtet.

Wenn die Berücksichtigung von indirekten Einwirkungen im Rahmen von brandschutztechnischen Bemessungen am Teil- oder am Gesamttrag-werk notwendig wird, sind diese unter Beachtung der thermischen und mechanischen Materialkennwerte aus den baustoffbezogenenen Euro-codes zu bestimmen.

Als direkte Einwirkungen werden die bei der Bemessung unter Normal-temperatur berücksichtigten Einwirkungen wie z. B. Eigengewicht, Ver-kehrslasten, Wind, Schnee, etc. bezeichnet.


15

Die Einwirkungen im Brandfall ergeben sich nach der Kombinationsregel für die außergewöhnliche Bemessungssituation zu:

γ ψ ψ= ⋅ + ⋅ + ⋅ +∑ ∑ ∑fi,d,t GA k 1,1 k,1 2,i k,i d( )E G Q Q A t (1)

mit Gk charakteristischer Wert der ständigen Einwirkung Qk,1 charakteristischer Wert der dominierenden veränderli-

chen Einwirkung Qk,i charakteristischer Wert weiterer veränderlicher Einwir-

kungen Ad(t) Bemessungswert der indirekten Einwirkung γGA Teilsicherheitsbeiwert für ständige Einwirkungen ψ1,1/ψ2,i Kombinationsbeiwert nach DIN EN 1990 bzw. dem nati-

onalen Anhang

Nach DIN EN 1991-1-2 darf für den Brandfall auch für die maßgebende veränderliche Einwirkung der quasi-ständige Wert ψ2,1 · Qk,i anstelle des häufigen Wertes ψ1,1 · Qk,i verwendet werden.

Bei dem Bemessungslastfall mit Wind als führende veränderliche Ein-wirkung ist nach DIN EN 1991-1-2/NA bei der Brandschutzbemessung folgende Einschränkung zu berücksichtigen: „In der Regel darf die quasi-ständige Größe ψ2,i · Qk,1 verwendet werden. Dies gilt nicht für Bauteile, deren Leiteinwirkung der Wind ist. In diesem Fall ist für die Einwirkung aus Wind die häufige Größe ψ2,i · Qk,1 zu verwenden.“

Die mechanischen Einwirkungen im Brandfall Efi,d,t dürfen direkt aus den Einwirkungen bei Normaltemperatur Ed durch den Reduktionsfaktor ηfi ermittelt werden:

η= ⋅fi,d fi dE E (2)

mit Ed Bemessungswert der Einwirkung mit Berücksichtigung der Teilsicherheitsbeiwerte γG für ständige und γQ für veränderli-che Einwirkungen

ηfi Reduktionsfaktor

γ ψ ζηγ ψ ζ

+ ⋅=

+ ⋅GA fi

fiG Q

(3)

der Reduktionsfaktor ηfi ist abhängig vom Verhältnis der dominierenden veränderlichen Einwirkung zur ständigen Einwirkung ζ = Qk,1/GK

In Abhängigkeit des verwendeten Baustoffs des Bauteils kann der Re-duktionsfaktor ohne Nachweis vereinfacht angesetzt werden.

[E22] Gl. (6.11a)

[E28] 4.3.1 (2)

[E27] 4.3.2 Gl. (4.1) [E32], [E39], [E48], [E36], Gl. (2.5) [E44] Gl. (2.9)


16

Tabelle 10: Reduktionsfaktor ηfi nach den einzelnen Eurocodes

Beton [EC 2-1-2]

Stahl [EC 3-1-2]

Verbund [EC 4-1-2]

Holz [EC 5-1-2]

Mauerwerk [EC 6-1-2]

ηfi 0,7 0,65* 0,65* 0,6* 0,7

* Bei Lastgruppe E nach DIN EN 1991-1-1 wird 0,7 empfohlen.

Das Bild 2 zeigt den Reduktionsfaktor ηfi nach Gleichung (3) in Abhän-gigkeit vom Verhältnis der Einwirkungen Qk,1/Gk mit unterschiedlichen Werten von ψ1,1 wobei γGA zu 1,0, γG zu 1,35 und γQ zu 1,5 angenommen wurden.

Bild 2: Veränderung des Reduktionsfaktors ηfi als Funktion der Einwirkungen

Qk,1/Gk

[E32], [E39], [E48], [E36], [E44] Bild 2.1

Verhältnis der Einwirkungen

Red

uktio

nsfa

ktor

ηfi


17

2.2 Grundlagen zur Bemessung von Beton, Stahlbe-ton- und Spannbetonbauteilen

Normalbeton: Bei Angaben zu Bauteilen aus Normalbeton handelt es sich um Normalbeton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2.

Leichtbeton: Bei Angaben zu tragenden Bauteilen aus Konstruktions-leichtbeton handelt es sich um gefügedichten Beton nach DIN 4213.

2.2.1 Kritische Temperatur θcr des Bewehrungsstahls

Die kritische Temperatur θcr des Bewehrungsstahls ist die Temperatur, bei der die Bruchspannung des Stahls auf die im Bauteil vorhandene Stahlspannung absinkt. Die im Bauteil vorhandene Stahlspannung ver-ändert sich während der Brandeinwirkung. Für die Ermittlung von θcr ist die im Bruchzustand bei Brandeinwirkung vorhandene Stahlspannung maßgebend. Sie darf für den Wert Efi,d,t = 0,7 · Ed und γs/p = 1,15

a) bei Stahlbetonbauteilen näherungsweise zu σs,fi = 0,60 · fyk, b) bei vorgespannten Bauteilen mit sofortigem oder nachträglichem

Verbund näherungsweise zu σp,fi = 0,55 · fpk (fp0,1k / fpk = 0,9) und c) bei vorgespannten Bauteilen mit Spanngliedern ohne Verbund nähe-

rungsweise zu σp,fi = 0,5 · fpk angenommen werden. Für die Stahlspannung nach a) bis c) ergeben sich die in Tabelle 11 angegebenen θcr -Werte.

Tabelle 11: θcr von Beton- und Spannstählen sowie ∆a-Werte

Stahlsorte θcr ∆a Art Festigkeitsklasse °C mm

Betonstahl DIN EN 10080 oder DIN 488 500 0 Spannstahl, Stäbe DIN EN 10138-4 400 10 Spannstahl, Drähte und Litzen

DIN EN 10138-2 und DIN EN 10138-3 350 15

Für Zugglieder und statisch bestimmt gelagerte biegebeanspruchte Bau-teile mit Efi,d,t < 0,7 · Ed (ausgenommen Bauteile mit Vorspannung ohne Verbund) darf die kritische Temperatur θcr in Abhängigkeit vom Ausnut-zungsgrad der Stähle nach den Kurven von Bild 3 bestimmt werden. Der Ausnutzungsgrad ergibt sich zu:

Stähle: σ γ= ⋅ ⋅s,fi yk(20°C) fi,d,t d s s,erf s,vorh/ / 1/ /Ef E A A (4)

Spannstahl: σ γ= ⋅ ⋅p,fi pk(20°C) fi,d,t d p s,erf s,vorh/ / 1/ /Ef E A A (5)

[E32] 5.2

[E32] 5.2 (4) + (5)

[E32] 5.2 (7) [E32] Gl. (5.2)


18

Bild 3: Bemessungskurven für die kritische Temperatur von Betonstahl und

Spannstahl θcr als Funktion des Beiwerts ks(θcr) = σs,fi/fyk(20°C) oder kp(θcr) = σp,fi/fpk(20°C)

Die aus Brandschutzgründen erforderlichen a-Werte dürfen hierauf ab-gestimmt werden, indem die angegebenen Mindest-a-Werte in Abhän-gigkeit von der nach den Kurven von Bild 3 ermittelten kritischen Tempe-ratur θcr vermindert werden dürfen. Als Korrektur gilt:

∆a = 0,1 (500 – θcr) (6)

θcr ist dabei als Differenz zu den Angaben von Tabelle 11 zu be-stimmen. Es gilt die Grenze 350 °C < θcr < 700 °C.

Bei der Verminderung der a-Werte nach Gleichung (6) dürfen die jeweils für feuerhemmende angegebenen a-Werte (aF 30/aR 30) nicht unterschrit-ten werden.

2.2.2 Achsabstand der Bewehrung

Der Achsabstand a der Bewehrung ist der Abstand zwischen der Längs-achse der tragenden Bewehrungslängsstäbe oder Spannglieder und der beflammten Betonoberfläche, siehe Bild 4. Nach der Lage wird weiter unterschieden:

asd = aseitlich

Alle Achsabstände sind Nennmaße nach DIN EN 1992-1-1.

[E32] Bild 5.1

[E32] Gl. (5.3)

[E32] 5.2 (14)

1 Betonstahl 2 Spannstahl, Stäbe 3 Spannstahl, Drähte,

Litzen


19

Bild 4: Achsabstände a und asd sowie Betondeckung c

Bei Verwendung von Stabbündeln beziehen sich alle Werte von a auf die Achse der Bündel.

Die in den Bemessungstabellen angegebenen Mindestachsabstände beziehen sich auf eine kritische Temperatur von θcr = 500 °C. Bei Ver-wendung von Spannstählen mit θcr = 400 °C bzw. 350 °C sind die Min-destachsabstände a und asd um die in Tabelle 11 angegebenen ∆a-Werte zu erhöhen, die entsprechend Gleichung (6) bestimmt wurden.

Wenn in den Bemessungstabellen keine Angaben für Achsabstände a angegeben sind, gilt c = cnom nach DIN EN 1992-1-1, Abschnitt 4.4.1.

2.2.3 Betondeckung der Bewehrung

Die Betondeckung c entspricht mindestens cnom nach DIN EN 1992-1-1, Abschnitt 4.4.1 mit einem Vorhaltemaß Δcdev = 10 mm. Die Betonde-ckung c ist entsprechend der Definition in DIN EN 1992-1-1, Abschnitt 4.4.1 der Abstand zwischen der Staboberfläche der Bewehrungsstäbe (unterschiedlich für Längsstäbe und Querbewehrungsstäbe) und der Bauteiloberfläche.

Falls der Achsenabstand der Bewehrung a ≥ 70 mm beträgt und keine Versuche durchgeführt worden sind um nachzuweisen, dass ein Abfallen von Betonschichten nicht stattfindet, sollte eine Oberflächenbewehrung eingebaut werden. Die Oberflächenbewehrung sollte eine Maschengrö-ße haben, die nicht größer als 100 mm und einen Durchmesser, der nicht kleiner als 4 mm ist.

Bügel dürfen als Oberflächenbewehrung herangezogen werden.

Als Abstandhalter für die Bewehrung dürfen auch übliche punkt- und li-nienförmige Kunststoffabstandhalter aus brennbaren Baustoffen verwen-det werden, ohne dass die Klassifizierung bzw. Benennung verloren geht.

[E32] 5.2 (13)

[N17] 5.1.2 (4)

[N17] 5.1.2 (5) [N17] 5.1.3 (1) [N17] 5.1.3 (2) [E32] 4.5.2 (2) [N17] 5.1.3 (3)

[N17] 5.1.3 (4)


20

2.2.4 Putzbekleidungen

Für Stahlbeton- oder Spannbetonbauteile, bei denen der mögliche Achsabstand der Bewehrung konstruktiv begrenzt ist und die den Min-destanforderungen feuerhemmend entsprechen oder für Bauteile, die in brandschutztechnischer Hinsicht nachträglich verstärkt werden müssen, kann der für höhere Feuerwiderstandsklassen notwendige Achsabstand oder die erforderlichen Querschnittsabmessungen durch Putzbekleidun-gen ersetzt werden.

Die angegebenen Werte gelten als Ersatz für den Achsabstand a oder eine Querschnittsabmessung, dabei darf die Putzdicke die in der letzten Spalte angegebene Maximaldicke nicht überschreiten.

Putze ohne Putzträger 2.2.4.1

Als Putze ohne Putzträger können Kalk-Zementmörtel nach Tabelle 12, Zeile 1a) bzw. Gipsmörtel nach Tabelle 12, Zeile 1b) verwendet werden. Voraussetzung für die brandschutztechnische Wirksamkeit ist eine aus-reichende Haftung am Putzgrund. Sie wird sichergestellt, wenn der Putzgrund:

a) die Anforderungen nach DIN 18550-2 bzw. DIN EN 13914-2 erfüllt, b) einen Spritzbewurf nach Normen der Reihe DIN 18550 bzw. Normen

der Reihe DIN EN 13914 erhält und

c) aus Beton der folgenden Arten besteht: • Beton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 unter Verwendung üblicher

Schalungen, z. B. unter Verwendung von Holzschalung, Stahl-schalung oder kunststoffbeschichteten Schaltafeln,

• Beton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 in Verbindung mit Zwi-schenbauteilen nach DIN EN 15037-2, und DIN EN 15037-3,

• Beton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 in Verbindung mit Decken-ziegeln für Ziegeldecken nach DIN 4159,

• haufwerksporiger Leichtbeton, z. B. Bimsbeton, nach DIN EN 1520, • Porenbeton nach DIN 4223-1.

Putze auf Putzträger 2.2.4.2

Putze auf nichtbrennbaren Putzträgern (z. B. Drahtgewebe, Ziegeldraht-gewebe oder Rippenstreckmetall) sind Putze der Mörtelgruppe I, II oder P IVa, P IVb und P IVc nach DIN 18550-2 sowie Putze nach Abschnitt I/2.2.4.3. Voraussetzungen für die brandschutztechnische Wirksamkeit der Putze auf nichtbrennbaren Putzträgern sind:

[N17] 5.1.4

[N17] 5.1.4 (2)

[N17] 5.1.4 (3) [N17] 5.1.4 (4)


21

a) Der Putzträger muss ausreichend am zu schützenden Bauteil veran-kert werden, z. B. durch Anschrauben oder Anrödeln – auch unter Zuhilfenahme von abstandhaltenden Stahlschienen.

b) Die Spannweite der Putzträger muss ≤ 500 mm sein. c) Stöße von Putzträgern sind mit einer Überlappungsbreite von etwa

100 mm auszuführen; die einzelnen Putzträgerbahnen sind mit Draht zu verrödeln.

d) Bei grobmaschigen Putzträgern muss die Durchdringung des Putzes bei Putzträgern ≥ 10 mm und bei Rippenstreckmetall ≥ 5 mm betra-gen.

Dämmputze 2.2.4.3

Als brandschutztechnisch geeignete Dämmputze, die auf Putzträgern nach Teil I/2.2.4.2 aufzubringen sind, gelten:

• zweilagige Vermiculite- oder Perlite-Zementputze oder • zweilagige Vermiculite- oder Perlite-Gipsputze mit folgendem Mi-

schungsverhältnis:

Der Mörtel für den mindestens 10 mm dicken Unterputz muss aus einem Raumteil (Rtl.) Zement nach DIN EN 197-1 oder 3 Rtl. Baugips nach DIN EN 13279-1 und 4 Rtl. bis 5 Rtl. geblähtem (expandiertem) Vermi-culite, etwa der Körnung 3 mm/6 mm, oder Perlite 0 mm/3 mm bestehen. Der Mörtel für den etwa 5 mm dicken geglätteten Oberputz muss ent-sprechend aufgebaut sein, wobei Vermiculite- oder Perlite-Körnungen 0 mm/3 mm mit einem Anteil von mindestens 70 % der Körnung 1 mm/3 mm zu verwenden sind.

Zur besseren Verarbeitung dürfen sowohl beim Ober- als auch beim Un-terputz bis zu 20 % des Zements durch Kalkhydrat ersetzt werden. Die Rohdichte des expandierten Vermiculites und Perlites darf bei loser Ein-füllung höchstens 0,13 kg/dm3 betragen.

Putze auf Holzwolle-Leichtbauplatten 2.2.4.4

Putze nach Teil I/2.2.4.2 können auch auf Holzwolle-Leichtbauplatten nach DIN EN 13168, Typ WW aufgebracht werden. Voraussetzungen für die brandschutztechnische Wirksamkeit der genannten Putze auf einem derartigen Putzträger aus brennbaren Baustoffen sind: a) Ausführung von dichten Stößen und

b) Befestigung der Holzwolle-Leichtbauplatten mit ≥ 6 Haftsicherungs-ankern/m2 aus Stahl.

[N17] 5.1.4 (5)

[N17] 5.1.4 (6)


22

Tabelle 12: Putzdicke als Ersatz für den Achsabstand u oder einer Quer-schnittsabmessung

Putzart

erforderliche Putzdicke als Ersatz für 10 mm Normal-

beton

maximal zulässige Putzdicke

mm mm Putze ohne Putzträger nach Teil I/2.2.4.1: Kalk-Zementmörtel nach DIN EN 998-1 in Verbindung mit DIN 18550-2 bzw. DIN EN 13914-2 Gipsmörtel nach DIN EN 13279-1 in Verbin-dung mit DIN 18550-2 bzw. DIN EN 13914-2

15

10

20

25

Putze auf Putzträger nach Teil I/2.2.4.2 8 251) Putze auf Putzträger nach Teil I/2.2.4.3 5 30 Putze auf Holzwolle-Platten Angaben siehe Teil I/2.2.4.4 1) Gemessen über Putzträger.

2.2.5 Feuchtegehalt und Abplatzverhalten

Die in den Bemessungstabellen nach nationaler Norm (DIN 4102-4) an-gegebenen Mindestquerschnittsabmessungen wurden so festgelegt, dass es bei Brandbeanspruchung zu geringfügigen Oberflächenabplat-zungen kommen kann. Zerstörende Abplatzungen werden jedoch für den Regelfall mit einem Feuchtegehalt ≤ 4 % Massenanteil ausge-schlossen.

Da über das Abplatzverhalten von tragenden Bauteilen aus Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 nur be-grenzte Erkenntnisse vorliegen, werden bei Verwendung dieser Bauart bei den entsprechenden Bauteilen weitergehende Einschränkungen ge-macht.

Nach den Bemessungsverfahren auf europäischer Ebene werden ge-genüber den nationalen Regeln nach DIN 4102-4 weitergehende Anfor-derungen an den Feuchtegehalt und das Abplatzverhalten von Beton-bauteilen beschrieben.

Grundsätzlich gilt, dass explosive Betonabplatzungen vermieden werden müssen bzw. ihr Einfluss auf die Leistungsanforderungen (R und/oder EI) berücksichtigt werden muss. Explosive Betonabplatzungen sind unwahr-scheinlich, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Betons ≤ k = 4 Gew.-% be-trägt. Bei über 4 Gew.-% des Betons sollte eine genauere Beurteilung des Zuschlagstyps, der Durchlässigkeit und der Erwärmungsgeschwindigkeit in Betracht gezogen werden. Für Bauteile der Beanspruchungsklassen X0 und XC1 (siehe DIN EN 1992-1-1) kann angenommen werden, dass der Feuchtigkeitsgehalt weniger als 4 Gew.-% beträgt.

[N17] Tab. 5.1

[N17] 5.1.5

[N17] 5.13.2

[E32] 4.5.1 [E33] 4.5.1 (2) k = 4 [E32] 4.5.1 (3)


23

Grundsätzlich ist bei der Anwendung der tabellarischen Verfahren nach den Eurocodes für normalfesten Beton keine weitere Überprüfung not-wendig. Ausgenommen sind Bauteile mit einem Achsabstand a ≥ 70 mm.

Bei Trägern, Platten und zugbeanspruchten Bauteilen kann, wenn der Feuchtigkeitsgehalt mehr als 4 Gew.-% beträgt, der Einfluss explosiver Abplatzungen auf die Tragfähigkeit R geschätzt werden, indem man den lokalen Verlust der Betondeckung zu einem Bewehrungsstab oder Be-wehrungsbündel im Querschnitt annimmt und dann die reduzierte Trag-fähigkeit des Abschnitts überprüft. Für die Überprüfung kann die Tempe-ratur der Bewehrungsstäbe aus nicht abgeplatzten Bereichen ange-nommen werden. Diese Überprüfung ist nicht erforderlich für tragende Bauteile, bei denen das Verhalten hinsichtlich explosiver Abplatzungen durch Versuche überprüft oder ein zusätzlicher Schutz angebracht und durch Versuche überprüft wurde.

Wenn die Anzahl der Stäbe groß genug ist, kann angenommen werden, dass eine akzeptable Umverteilung der Belastung ohne Tragfähigkeits-verlust (R) möglich ist. Dies betrifft:

• Platten mit gleichmäßig verteilten Stäben, • Träger, die breiter als 400 mm sind und die mehr als 8 Stäbe im

Zugbereich enthalten.

2.3 Grundlagen zur Bemessung von Stahlbauteilen 2.3.1 Allgemeines

Die Grundlagen zur Bemessung von Stahlbauteilen werden in DIN EN 1993-1-2 und DIN EN 1993-1-2/NA angegeben und durch kon-struktive Maßnahmen nach DIN 4102-4 ergänzt. Die brandschutztechni-schen Maßnahmen für Stahlbauteile in diesem Buch beziehen sich aus-schließlich auf Einwirkungen nach der Einheitstemperaturkurve.

2.3.2 Berechnung der Profilfaktoren Profilfaktor Am/V 2.3.2.1

Der Profilfaktor Am/V in m-1 gilt für ungeschützte Stahlbauteile. Er be-stimmt sich aus den Größen:

Am die dem Brand ausgesetzte Oberfläche des Bauteils pro Längen-einheit

V Volumen des Bauteils pro Längeneinheit.

Beispiele für die Berechnung des Profilfaktors Am/V von ungeschützten Stahlbauteilen sind in Tabelle 13 gegeben.

[E32] 4.5.1 (4) [E32] 4.5.1 (5) [E36] 4.2.5.1

Documents

Brandschutz-Bemessung auf einen Blick