Freiwillige Feuerwehr Oberau

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1 Aus- und Fortbildung 2009 Freiwillige Feuerwehr Neu-Isenburg, Baukunde im Feuerwehreinsatzdienst Steffen Leppla Freiwillige Feuerwehr Oberau Steffen Leppla Freiwillige Feuerwehr Oberau -Wehrführer und 1. Vorsitzender- Breite Schneise Altenstadt-Oberau Tel: / Fax: / Web:

2 Gliederung Einleitung Einleitung Baustoffklassen nach DIN 4102 Baustoffklassen Grundlagen der Baukonstruktion und Baustatik Baukonstruktion Einsatzgrundsätze Einsatzgrundsätze 2

3 Gliederung Einleitung Einleitung Baustoffklassen nach DIN 4102 Baustoffklassen Grundlagen der Baukonstruktion und Baustatik Baukonstruktion Einsatzgrundsätze Einsatzgrundsätze 3

4 Führungsschema Lage / Auftrag Befehlsgebung Befehl / Lagemeldung Lagefeststellung Erkundung/Kontrolle Planung Beurteilung und Entschluss 4

5 Taktische Möglichkeiten zur Gefahrenabwehr AAAACEEEE Verteidigung Rettung Angriff Rückzug Sichern Schützen Begrenzen In Sicherheit bringen Räumen Evakuieren Bergen Löschen Ausschalten Beseitigen Vorgehen Aufgeben Fliehen Opfern Abbrechen Menschen Tiere Umwelt Sachwerte Mannschaft und Gerät 5

6 Motivation 6

7 Gliederung Einleitung Einleitung Baustoffklassen nach DIN 4102 Baustoffklassen Grundlagen der Baukonstruktion und Baustatik Baukonstruktion Einsatzgrundsätze Einsatzgrundsätze 7

8 Baustoffklassen nach DIN 4102 Baustoffklassen nach DIN 4102 nicht brennbare Baustoffe Baustoffklasse: A brennbare Baustoffe Baustoffklasse: B 8

9 Baustoffklasse A nach DIN 4102 A I = nicht brennbar: tatsächlich nicht brennbare, rein mineralische Baustoffe (z.b. Stahl, Steine, Beton etc.) A II = nicht brennbar: nicht brennbare Baustoffe mit bis zu 10 % (z.b. Gipskarton etc.) 9

10 Baustoffklasse B nach DIN 4102 B I = schwer entflammbar: Energiezufuhr nötig, um Verbrennung aufrecht zu erhalten; z.b. Holzwolleleichtbauplatten ( Sauerkrautplatten ) etc. BII = normal entflammbar: Holz mit Ø>2 mm, Dachpappe, PU- Schäume etc. B III = leicht entflammbar: Holz mit Ø < 2 mm, Tapete, Stroh etc. Baustoffe der Baustoffklasse B III dürfen nur eingebaut werden, wenn sie nach dem Einbau nicht mehr der Baustoffklasse B III zuzuordnen sind! 10

11 Stahl und Metall als Baustoff der Baustoffklasse A I ungeschützte Stahlkonstruktionen: Feuerwiderstandsklasse F 0 kritische Temperatur von Stahl: t krit = 500 C Längenänderung: große Längenänderungen bei Erwärmung Δ l = l α t t s mit: Δ l = Längenänderung [m] l = Länge vor Erwärmung [m] α t = Temperaturausdehnungskoeffizient; Stahl: 1, [1/K] t s = Temperaturänderung [K] Beispiel: 10 m langer Stahlträger, Erwärmung um 100 K Δ l = 10 [m] 1, [1/K] 100 [K] = 0,012 [m] 11

12 Stahl und Metall als Baustoff der Baustoffklasse A I Anzeichen für Einsturz: Verformung / Verdrehung Lotabweichung Längenänderung Abriss / Abscheren Temperaturerscheinungen am Stahl (Blasenwurf des Anstrichs, Glutfarbe etc.) Bedingt durch die oft feingliedrige g Konstruktion, die geringe g Feuerwiderstandsdauer und die schwierige Beurteilbarkeit von Stahltragwerken ist die Notwendigkeit eines Innenangriffs sorgfältig zu überprüfen! 12

13 Beton, Stahlbeton und Spannbeton als Baustoffe der Baustoffklassen A I und A II Stahlbetonbauteile bleiben auch bei hoher termischer Beanspruchung normalerweise bis zu 4 Stunden standsicher Ausnahme: Spannbetonbauteile (hohe Belastung, t krit des Spannstahls liegt bei ca. 375 C) Einsturz schon nach 30 min. möglich Anzeichen für Einsturz: Verformung Abplatzungen Risse Stahlbetonbauteile versagen plötzlich, jedoch erst nach langer und intensiver termischer Beanspruchung! 13

14 Beton, Stahlbeton und Spannbeton als Baustoffe der Baustoffklassen A I und A II Ein Innenangriff in Bauwerken aus Stahlbeton ist fast immer möglich und erfolgversprechend. Dabei ist allerdings auf einen behutsamen Einsatz von Löschwasser zu achten, da der plötzliche Temperaturschock zu starken Schädigungen von Stahlbetonbauteilen führen kann. 14

15 Beton, Stahlbeton und Spannbeton als Baustoffe der Baustoffklassen A I und A II Prinzip der Kräfteverteilung im Verbundwerkstoff Stahlbeton : (erläutert am Beispiel Stahlbetonträger auf zwei Stützen ) einwirkende Kraft F Zone mit Druckkräften Stahlbetonträger idealisiertes Auflager Zone mit Zugkräften praktisches Erklärungsmodell 15

16 Holz als Baustoff der Baustoffklassen B I bis B III Holzkonstruktionen bieten nur mäßigen Feuerwiderstand zusätzliche Schutzmaßnahmen notwendig (Überdimensionierung, Verkleidungen etc.) Anzeichen für Einsturz: Querschnittsminderung durch Abbrand Abbrandrate: 1 mm/min 16

17 Holz als Baustoff der Baustoffklassen B I bis B III Holzkohleschicht: - Abbrandrate im Mittel ca. 1 mm/min - Holzkohlebildung ab 220 C unverbranntes Kernholz: Zersetzungstemperatur ab 110 C 17

18 Pause 18

19 Gliederung Einleitung Einleitung Baustoffklassen nach DIN 4102 Baustoffklassen Grundlagen der Baukonstruktion und Baustatik Baukonstruktion Einsatzgrundsätze Einsatzgrundsätze 19

20 Einwirkungen auf Bauwerke Ständige Lasten: Veränderliche Lasten: Besondere Lasten: Eigengewicht Erddruck Wasserdruck Nutzung Straßen-/Schienenverkehr Wind Schnee Temperatur Anprall / Stoß Explosion Schwingung Erdbeben Brandeinwirkung 20

21 Gewichtskräfte von Baustoffen Baustoff Gewichtskraft [kn/m 3 ] Holz 8 Beton 23 Stahlbeton 25 Mauerwerk aus natürlichen Steinen Mauerwerk aus künstlichen Steinen 7-25 Estrich 22 Stahl 78,5 Anmerkung: 10 kn = Gewichtskraft der Masse von 1 t 21

22 Gewichtskräfte von Lagerstoffen Lagerstoff Gewichtskraft [kn/m 3 ] Getränke in Kästen 4 Brennholz 6 Kartoffeln, Rüben 8 Weizen (trocken) 9 Silage 16 Kies, Sand (trocken 18 Zement 18 Anmerkung: 10 kn = Gewichtskraft der Masse von 1 t 22

23 Bauteilarten und ihre Feuerwiderstandsdauer Definition: Arten: Bauteile sind Elemente des Bauwerks (Türen, Fenster, Decken, Wände, Dächer, Unterzüge, Stürze etc.) tragende Bauteile aussteifende Bauteile raumunterteilende und raumabschließende Bauteile Feuerwiderstandsklassen: FEUERHEMMEND F30 30, F60 FEUERBESTÄNDIG F 90, F 120, F 180 etc. 23

24 Besonderheiten der modernen Baukonstruktion feingliedrige Tragsysteme extreme Ausnutzung der Tragfähigkeit von Bauteilen neuartige Konzepte und Baustoffe geringe Lastreserven für besondere Einwirkungen 24

25 Besonderheiten bei Stahlkonstruktionen: Feuerwiderstandsklasse F 0 25

26 Besonderheiten bei Stahlkonstruktionen: Feuerwiderstandsklasse F 0 26

27 Besonderheiten bei Stahlkonstruktionen: Feuerwiderstandsklasse F 0 27

28 Besonderheiten bei Stahlkonstruktionen: Versagensmechanismen F F F ΔL Feuer aus! t Krit. 28

29 Besonderheiten bei Holzkonstruktionen: Knotenpunkte 29

30 Besonderheiten bei Holzkonstruktionen: Nagelplattenbinder 30

31 Besonderheiten bei Holzkonstruktionen: Nagelplattenbinder 31

32 Besonderheiten bei Holzkonstruktionen: Kombination mit anderen Baustoffen 32

33 Vorbeugender Brandschutz durch Brandabschnitte Brandabschnitte dienen der Begrenzung von Schadenfeuern Unterteilung in Brandabschnitte in Abständen von ca. 40 m Feuer soll mit einem Löschzug beherrschbar sein Begrenzung durch Brandwände (F 90-A) Öffnungen in Brandwänden sind zulässig, wenn Bedenken hinsichtlich des Brandschutzes nicht bestehen; ggf. sind Ausgleichsmaßnahmen erforderlich Ausgleichsmaßnahmen können z.b. Sprinkleranlage, selbstschließende Türen (T 90) sein Brandwände sind auch nach einer Zeit von 90 min. noch standsicher 33

34 Vorbeugender Brandschutz durch fachgerechte Bauausführung (aus Florian Hessen) 34

35 Gliederung Einleitung Einleitung Baustoffklassen nach DIN 4102 Baustoffklassen Grundlagen der Baukonstruktion und Baustatik Baukonstruktion Einsatzgrundsätze Einsatzgrundsätze 35

36 Trümmerschatten Abstand a = 1,5-fache Gebäudehöhe h h a 36

37 Fahrzeugaufstellung Schadensobjekt Schadensbereich 20 m 20 m 37

38 Baukunde im Feuerwehreinsatzdienst: Feuer in Lagerhalle (aus Florian Hessen) 38

39 Baukunde im Feuerwehreinsatzdienst: Gasexplosion, Bremen, 2001 (aus BrandSchutz) 39

40 Baukunde im Feuerwehreinsatzdienst: Gasexplosion, Bremen, 2001 (aus BrandSchutz) 40

41 Baukunde im Feuerwehreinsatzdienst: Gasexplosion, Bremen, 2001 (aus BrandSchutz) 41

42 Baukunde im Feuerwehreinsatzdienst: Bauunfall, Büdingen, 2004 (aus Florian Hessen) 42

43 Baukunde im Feuerwehreinsatzdienst: Autounfall, Wolfhagen, 2006 (aus Florian Hessen) 43

44 Baukunde im Feuerwehreinsatzdienst: Autounfall, 2009 (aus Internet) 44

45 Literatur A. Rempe, L. Holtermann: Handbuch Baukunde,, Kohlhammer Verlag K.-J. Schneider: Bautabellen für Ingenieure,, Werner Verlag G. Zimmermann: Mechanik Beispiele aus der Praxis,, Kohlhammer Verlag G. Zimmermann: Tiefbau- und Silo-Unfälle Unfälle,, Kohlhammer Verlag Hessische Bauordnung HBO Rechtsvorschriften h zu Sonderbauten 45

46 Literatur Lehrunterlagen der Hessischen Landesfeuerwehrschule zu folgenden Lehrgängen: Gruppen- und Zugführer Technische Hilfeleistung Bau Vorbeugender Brandschutz Vorbeugender Brandschutz für Feuerwehrführungskräfte M. Pulm: Falsche Tatik große Schäden,, Kohlhammer Verlag 46

47 S. Leppla Freiwillige Feuerwehr Oberau Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 47

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