Brandschutztechnische Bewertung tragender Bauteile im Bestand

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1 Brandschutztechnische Bewertung tragender Bauteile im Bestand Dr.-Ing. Peter Nause MFPA Leipzig GmbH

2 Themenschwerpunkte Brandrisiken u. szenarien, Problemstellung Brandparameter Beton, Holz, Stahl - Geschichtliche Aspekte Brandschutztechnische Bewertung u. Ertüchtigungsmaßnahmen von Stb.-Decken Gußstützen Stahlträgerdecken Stahlsteindecken Holzbalkendecken Zusammenfassung

3 Risiken und Anforderungen Tragfähigkeit Raumabschluss Oberflächentemperatur (140 K i.m K max) (Rauchausbreitung)

4 Standsicherheit???

5 Brandweiterleitung

6 Brandmodell normativ

7 Brandmodell normativ

8 Brandmodell normativ

9 Einflussparameter Stahlbeton Thermomechanisches Verhalten Erwärmung (Brandbeanspruchung ein- oder mehrseitig, Bauteilabmessungen) Statisches System (stat. bestimmt oder unbestimmt, Querabtrag, ) Spannungsausnutzung Beton abplatzgefährdet Achsabstand Bewehrung u bzw. a Schlankheit 9

10 Krit. Temperatur von Beton quarzitische Zuschläge Quarzsprung

11 Temperaturabhängige bezogene Maximalspannungen Betonstahl Abfall des Verhältnisses Z(T) / Z(20 C) von Betonstahl in Abhängigkeit der Temperatur nach DIN

12 Temperaturabhängige bezogene Maximalspannungen Betonstahl Abfall des Verhältnisses Z(T) / Z(20 C) von Betonstahl in Abhängigkeit der Temperatur nach DIN crit T = 500 C

13 Isothermen von Stb.-Decken und Wänden - 1-seitige Brandbeanspruchung - Quarzitischer Normalbeton

14 Isothermen von Stb.-Decken und Wänden - 1-seitige Brandbeanspruchung - Quarzitischer Normalbeton Bemessung Stb.-Platte Tragfähigkeit erf u, F 90 = 35 mm

15 Isothermen von Stb.-Decken und Wänden - 1-seitige Brandbeanspruchung - Quarzitischer Normalbeton Bemessung Stb.-Platte Isolation erf d, F 90 = 100 mm

16 Isothermen unterschiedlicher Stb.-Balken unter ETK???

17 Vorh. Stb.-Rippendecke F 90???

18 Vorh. Stb.-Rippendecke F 90??? Nein!

19 Unterseitige Ertüchtigung Rippen + Spiegelplatte Bekleidung oder Beschichtung

20 Unterseitige Ertüchtigung Rippen + Estrich oberseitig Mineralischer Estrich Bekleidung oder Beschichtung

21 Ertüchtigungsmaßnahmen Brandschutz Spritzbeton Putze oder Mörtel Brandschutz-Putzbekleidungen Plattenförmige Schutzschichten (z.b. 12,5 mm GKB/GKF ca. 20/25 Minuten) Intumeszierende (aufschäumende) Anstriche???

22 Bewertung von Putzen

23 Bewertung von Putzen 1 cm Putz 2 cm Beton

24 Wirkweise Dämmschichtbildner auf Beton 1000 mycrometer Trockenschichtdicke entsprechen ca g/m2 Nassauftrag

25 Wirkweise Ablationsprodukt auf Beton 1000 mycrometer Trockenschichtdicke entsprechen ca g/m2 Nassauftrag

26 Abbrandgeschwindigkeit von Holz

27 Ertüchtigungsmaßnahmen DSB KVH 20 x Minuten ETK Brandbeanspruchung

28 Ertüchtigung Spritzputz (z.b. abp P-3008/9347) Beschichtungsdicke F 90-B 40 mm

29 Spannungsabfall Stahl crit T 500 C

30 Einfluss Profilbeiwert U/A auf Temperaturverlauf Stahl U/A = beflammter Umfang/befl. Fläche

31 Nachweisverfahren Alte Baukonstruktionen Literatur/Prüferfahrungen und erkenntnisse DIN In Anlehnung an DIN ? In Anlehnung an allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis? In Anlehnung an allgemeine bauaufsichtliche Zulassung? Gutachten mit nicht wesentlichen Abweichungen Zustimmung im Einzelfall

32 Historische Konstruktionen

33 Gußstützengeometrie mit Fehlstellen

34 Gußstützen nach Brand

35 Untersuchung Brand Experimentell (1)

36 Resumee Gußstützen Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten ohne weitere Maßnahmen möglich Feuerwiderstandsdauer von 90 Minuten mit Dämmschichtbildner möglich

37 Stahlsteindecke mit hängender Drahtputzdecke Stahlsteindecke 30 mm dicke hängende Drahtputzdecke nach DIN 4121 Ansatz nach DIN möglich

38 Historische Decken DIN

39 Ertüchtigung von Decken mit Unterdecken Vergleich historischer Deckenkonstruktionen mit Konstruktionen von DIN Übertragung der Beurteilung der Unterdecken nach gültigen abp auf der Grundlage der Bauarten Bauart I Bauart II Bauart III Bauart IV - Stahlträgerdecken/Abdeckung mit Leichtbeton - Stahlträgerdecken/Abdeckung mit Normalbeton - Stb.-/Spannbetondecken aus Normalbeton - Holzbalkendecken

40 Preußische Kappe (Bauart II) Bewertung: vorh. FWD : ~ 30 Minuten

41 Leipziger Decke (Bauart III) Bewertung: vorh. FWD : ~ 30 Minuten

42 Holzbalkendecke - Gestreckter Windelboden (Bauart IV) Bewertung: vorh. FWD (von oben): F > 30 B vorh. FWD (von unten): F > 30 B

43 Holzbalken-Dübelbodendecke (Bauart IV) Bewertung: vorh. FWD (von oben): F > 30 B vorh. FWD (von unten): F > 30 B

44 Holzbalken-Einschubdecke (Bauart IV) Bewertung: vorh. FWD (von oben): F > 30 B vorh. FWD (von unten): F > 30 B

45 Zusammenfassung (1) Bewertung von Bestandskonstruktionen keine Hexerei!!! Logische Ableitung aus thermischem und thermomechanischem Materialverhalten der unterschiedlichen Werkstoffe einschließlich Befestigungen und sonstigen Randbedingungen Kenntnis des Zusammenspiels der unterschiedlichen Materialien

46 Zusammenfassung (2) Bei fachgerechter Bestandsanalyse und Bewertung von historischen Konstruktionen sind : wirtschaftliche Lösungen unter Berücksichtigung denkmalpflegerischer Aspekte zur Erfüllung der bauaufsichtlichen Schutzziele durchaus möglich u.u. gesamtheitliche Betrachtungsweise mit kompensatorischen Maßnahmen für fehlende Bauteilqualität

47 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr.-Ing. Peter Nause MFPA Leipzig, , , Mail

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