Tragwerksanalyse für den Brandfall > Beispiele

Die nachfolgende Giebelstütze wurde von Richter untersucht. Das zugrundeliegende statische System mit den zugehörigen Materialparametern ist unten abgebildet. Die Stabeinteilung entspricht dem Lastbild.

System mit Lasten und Abmessungen des Beispiels Giebelstütze einer Halle Querschnitt und Temperaturprofil nach 90 min des Beispiels Giebelstütze einer Halle

System mit Lasten und Abmessungen, Querschnitt und Temperaturprofil nach 90 min

Materialparameter:

Beton:

C30/37‑EN, Rohdichte bei 20°C 2300 kg/m³, Feuchtegehalt 0 %,
Quarzhaltige Zuschläge, αc = 25 W/(m² K), εm = 0,7

Betonstahl:

BSt 500 S (A), 8 ∅ 28 (warmgewalzt), Achsabstand vom Rand u = 55 mm

Die Berechnung wurde unter Berücksichtigung einer dreiseitigen Beflammung nach der Einheitstemperaturkurve (ETK) durchgeführt. Dabei wurden geometrische und physikalische Nichtlinearitäten im Rahmen der Zeit-Schritt-Berechnung erfasst. Je nach Art der Modellierung der Bewehrung tritt Systemversagen nach 91 min (Kurve 2) bzw. nach 96 min (Kurve 3) ein. Bei Kurve 3 wurde die vorhandene Bewehrung als Bauteil elementiert. Diese hat somit Einfluss auf die Temperaturverteilung, was aus dem abgebildeten Temperaturprofil gut ersichtlich ist. In beiden Fällen kann die geforderte Feuerwiderstandsklasse R90 eingehalten werden.

Zeitverlauf der Horizontalverschiebung des Stützenkopfes unterschiedlicher Modelle

Horizontale Last-Verschiebungs-Kurven des Stützenkopfes
1: Richter: Brandschutzbemessung IBMB TU Braunschweig, Beispiel 6
2: InfoGraph: Temperaturprofil ohne Berücksichtigung der Bewehrung
3: InfoGraph: Temperaturprofil mit Berücksichtigung der Bewehrung

Die Handhabung eines ähnlichen Modells wird auch in dem Video "https://download.infograph.de/video_de/Stahlbetonrahmen im Brandfall.mp4" gezeigt.