<< Hier Klicken, um das Inhaltsverzeichnis anzuzeigen >> Tragwerksanalyse für den Brandfall > Beispiele Tunnelrahmen

Der nachfolgende Tunnelrahmen wurde dem Forschungsbericht „Brandbeständigkeit von Faser‑, Stahl- und Spannbeton“ entnommen. Hier soll der Schnittgrößen- und Ver­for­mungs­zu­stand nach 180 min Brand­ein­wirkung untersucht werden.

System mit Abmessungen, Temperaturkurve

Der Tunnelrahmen ist an seiner Sohle elastisch gebettet. Die umfangreichen Quer­schnitts‑, Material- und Bean­spruchungs­pa­ra­meter sollen hier nicht näher erläutert werden. Die Einwirkungskombination setzt sich neben der Brand­bean­spruchung aus Eigen­last, Auftrieb und Über­schüttung sowie Wasser‑, Erddruck und Auflast aus Verkehr zu­sam­men. Die angenommene Temperatur­kurve ist oben wieder­ge­geben. Der thermische Querschnitt ist geometrisch identisch mit dem Basis­quer­schnitt. Deshalb konnte die vorhandene Bewehrung automatisch über­nommen werden. Die Be­weh­rungs­ver­tei­lung ist nachfolgend abgebildet.

 

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

Vorhandene Bewehrungsanordnung [cm²/m]

Im Bereich der Rahmenecken ergeben sich negative Momente aus der Be­an­spru­chungs­kom­bi­na­ti­on. D.h. die Zugbewehrung hat hier Normal­temperatur. Im Feld­be­reich des Rahmen­riegels (Ort 2) ist die untere Bewehrung für die Trag­fähig­keit maß­ge­bend. Wegen der großen Überdeckung von 11 cm ergibt sich hierfür nach 180 min eine Temperatur von ca. 250 °C. Diese bewirkt noch keinen nennens­werten Festig­keits­abfall.

       

Überhöhte Verformungsfigur nach 180 min und Momentenverlauf über die Zeit

       

Momentenverläufe über die Zeit

Die dargestellten Momentenverläufe zeigen, dass sich am Ort 1 des Tunnel­rahmens nach ca. 100 min ein plastisches Gelenk ausbildet. Die Tragsicherheit nach 180 min ist jedoch für das Gesamtsystem gesichert. Eine andere Be­an­spru­chungs­situation würde sich jedoch durch Beton­ab­plat­zun­gen im Feld­bereich des Rahmen­riegels (Ort 2) ergeben. Die hohen Tem­pe­ra­tu­ren würden dann weiter in den Quer­schnitt eindringen und ein Ausfall der Feld­be­weh­rung würde zum Versagen des Gesamt­systems führen.