TWK 1997 Kleine Schutzräume

Transkript

1 BUNDESAMT FÜR ZIVILSCHUTZ d TWK 1997 Kleine Schutzräume Konstruktion und Bemessung von Schutzräumen mit maximal 25 Schutzplätzen Grundlage: Technische Weisungen für die Konstruktion und Bemessung von Schutzbauten (TWK 1994)

2 2 by Bundesamt für Zivilschutz, Bern 1997 Alle Urheber- und Verlagsrechte vorbehalten. Ohne Einwilligung des Bundesamtes für Zivilschutz ist das Reproduzieren durch Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder irgendein anderes Verfahren, auch auszugsweise, untersagt.

3 3 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung Zweck Geltungsbereich 5 2. Bauteilabmessungen Allgemeine Hinweise Decken Wände Fundamentplatten 8 3. Standardkonstruktionen Baustoffe Minimale Bewehrungsgehalte Standardbewehrung für Fundamentplatten, Wände und Decken Trümmerschutz beim Schutzraumeingang 12 Anhang A: Symbole 13 Anhang B: Nachweis 15 Anhang C: Beispiel 17

4 5 1. Einleitung 1.1. Zweck Die Bemessung und Konstruktion nach den Technischen Weisungen für die Konstruktion und Bemessung von Schutzbauten (TWK 1994) kann für kleine Schutzräume zu einem unangemessenen Aufwand führen. Bis Ende 1997 konnte die Bemessung und Konstruktion noch nach den Technischen Weisungen für den Pflicht-Schutzraumbau (TWP 1984) durchgeführt werden. Nach der Ausserkraftsetzung des Bemessungskapitels der TWP 1984 sollen die vorliegenden Weisungen (TWK 1997 Kleine Schutzräume) dem verantwortlichen Projektverfasser als vereinfachende Arbeitshilfen dienen Geltungsbereich Die vorliegenden Weisungen sind für kleine Schutzräume gemäss TWP 1984 anwendbar, falls alle nachfolgend aufgeführten Bedingungen erfüllt sind: der Schutzraum hat ein Fassungsvermögen von maximal 25 Schutzplätzen (ein Raum); die lichte Grundrissfläche beträgt maximal 30 m 2 ; die lichte Raumhöhe beträgt nicht mehr als 3.00 m; der Schutzraum und die Vorräume sind vollständig unter dem Gebäude plaziert; der Baugrund besteht aus körnigem Lockergestein oder Fels; der Grundwasserspiegel liegt mehr als 2.00 m unterhalb der Fundamentplatte; der Grundriss ist rechteckförmig ohne einspringende Ecken; auf der Schutzraumdecke sind keine Linien- oder Punktlasten (aus Wänden oder Stützen über dem Schutzraum); die Schutzraumdecke ist als Platte ohne Unterzug ausgebildet; die Schutzraumaussenwände (= Gebäudeaussenwände) sind vollständig erdberührt; innerhalb eines Abstandes von der Grösse der doppelten Raumhöhe von der Schutzraumaussenwand befinden sich keine abfallende Böschungen oder Stützwände; in den Aussenwänden der ungeschützten Vorräume befinden sich nur normale Öffnungen für Kellertüren, Kellerfenster und Garagentore. Schutzräume, die eine der obigen Bedingungen nicht erfüllen, sind nach den TWK 1994 zu bemessen. Unabhängig von der vorgegebenen Standardkonstruktion ist sicherzustellen, dass die Bauteile des Schutzraumes auch die zivilschutzfremden Anforderungen (z.b. die Normen SIA 160 und 162) erfüllen.

5 7 2. Bauteilabmessungen 2.1. Allgemeine Hinweise Die minimalen Konstruktionsdicken werden in den Abschnitten 2.2. bis 2.4. festgelegt; die erforderlichen Bewehrungen für die hier behandelten kleinen Schutzräume sind im Abschnitt 3.3. angegeben, deren grundsätzliche Anordnung ist im Beispiel Anhang C dargestellt. Diese minimalen Konstruktionsdicken und Bewehrungen gewährleisten zusammen mit den üblichen Schutzraumeinrichtungen einen ausreichenden Schutz gegen die Waffenwirkungen gemäss den TWP Decken Tabelle 2.2-1: Minimale Konstruktionsdicken von Decken Schutzraumanordnung unter Gebäuden Aufbau über dem Schutzraum Minimale Konstruktionsdicke h der Decke h v A w A F1 A F2 A F3 m Aw 300 kg/m 2 und α 30% m Aw 300 kg/m 2 α > 30 % oder m Aw < 300 kg/m 2 α 30 % Vorraum h Schutzraum ohne Betondecke über dem Schutzraum h = 400 1) h = 500 1) m Aw = Masse der Aussenwände über dem Schutzraum [kg/m 2 ] α = Σ A Fi / A W A Fi = Fläche der Öffnungen in den Aussenwänden über dem Schutzraum A W = Fläche der Aussenwände über dem Schutzraum eine Betondecke über dem Schutzraum mehr als eine Betondecke über dem Schutzraum Brand: > 25 kg Holzäquivalent pro m 2 direkt über dem Schutzraum 2) h = 350 1) h = 450 1) h = 300 h = 400 1) h = 500 1),2) h = 500 1),2) 1) Bodenbeläge, Überbeton usw., welche direkt auf der Schutzraumdecke angeordnet sind, dürfen entsprechend ihrer äquivalenten (massengleichen) Betonstärke mitberücksichtigt werden. 2) Entspricht 400 MJ/m 2 Brandbelastung. Gebäude mit mehr als einer Holzdecke über dem Schutzraum bzw. ganzer Oberbau in Holzbauweise oder dauernder Einlagerung brennbarer Materialien direkt über dem Schutzraum. Anstelle von 500 mm Beton kann der Deckenaufbau auch aus 400 mm Beton, min. 40 mm Unterlagsboden und min. 10 mm Isolation bestehen.

6 Wände Tabelle 2.3-1: Minimale Konstruktionsdicken von Wänden Art und Anordnung der Wand der Schutzraumhülle Aussenwände (voll erdberührt) Minimale Konstruktionsdicke h der Wand h = 250 Lage/Art des Vorraumes Dicke der Vorraumdecke h v h v 150 mm h v < 150 mm Wände gegen ungeschützte Vorräume Weitgehend unterirdischer Vorraum im Inneren des Gebäudes ohne freistehende Aussenwände h = 300 h = 350 Weitgehend oberirdischer Vorraum 1) h = 350 h = 400 Wände gegen Öltankraum oder Räume mit grosser Brandbelastung h = 400 h = 400 2) 1) Der Vorraum liegt an der Gebäudeaussenseite und das Volumen des Vorraumes ragt um mehr als 30 % über das anstehende Terrain hinaus. 2) Unter diese Klasse fallen alle Gebäude, bei denen sich in unmittelbarer Schutzraumnähe Anhäufungen von brennbarem Material befinden, die nicht entfernt werden können. Es sind dies: Gebäude mit mehr als einer Holzdecke über dem Schutzraum oder ganzer Oberbau in Holzbauweise oder dauernde Einlagerung von grösseren Mengen brennbarer Materialien direkt neben dem Schutzraum (Brandbelastung > 400 MJ/m 2 bzw. mehr als 25 kg Holzäquivalent/m 2 ) Fundamentplatten Tabelle 2.4-1: Minimale Konstruktionsdicken von Fundamentplatten Grundrissfläche im Licht [m 2 ] Minimale Konstruktionsdicke h der Fundamentplatte A 16 h = 200 A > 16 h = 250

7 9 3. Standardkonstruktionen 3.1. Baustoffe Tabelle 3.1-1: Baustoffsorten Beton B 35 / 25 Betonstahl S Minimale Bewehrungsgehalte Tabelle 3.2-1: Minimale Bewehrungsgehalte Decke, Aussenwände und Fundamentplatte 1) Kreuzweise tragend ( l x / l y 0.4) Bewehrungsrichtung in beiden Richtungen Bewehrungsgehalte ρ s,min Zugzonen (%) Druckzonen (%) In einer Richtung Hauptrichtung tragend ( l x / l y < 0.4) Nebenrichtung ) Bei Fundamentplatten ist erdseits in der Druckzone keine Bewehrung erforderlich.

8 Standardbewehrung für Fundamentplatten, Wände und Decken Die erforderliche Bewehrung für diese Bauteile kann in Abhängigkeit der Bauteildicken, der Flächen und der Spannweitenverhältnisse den Tabellen bis entnommen werden. Die Bewehrungsführung ist in den Figuren C-2 bis C-4 im Anhang C dargestellt. Tabelle 3.3-1: Fundamentplatten Konstruktionsdicke h Hauptbewehrung Verteilbewehrung h = 200 und , s = , s = 200 Die Anschlussbewehrung ist identisch mit den entsprechenden Wandbewehrungen Tabelle 3.3-2: Erdberührte Aussenwände Konstruktionsdicke h Hauptbewehrung Verteilbewehrung h = , s = , s = 200 Tabelle 3.3-3: Wände gegen ungeschützte Vorräume ohne Panzertüre Konstruktionsdicke h Hauptbewehrung Verteilbewehrung h = , s = , s = 200 h = 350 und , s = , s = 200

9 11 Tabelle 3.3-4: Wände gegen ungeschützte Vorräume mit Panzertüre l 1) 1) 1 resp. l 2 Konstruktionsdicke h Hauptbewehrung Verteilbewehrung l 1, ) h = 300 bis , s = , s = 200 l 1, 2 > 500 h = , s = , s = 200 h = 350 und , s = , s = 200 1) l 1 resp. l 2 sind die Längen der Wandabschnitte links und rechts der PT 2) gilt auch für Türsturz Tabelle 3.3-5: Randverstärkungen bei Panzertüre ( l 1, 2 > 500 mm) Wandhöhe h [m] Konstruktionsdicke h Bügel horizontal l = 300 mm Stäbe vertikal i. und a. h 2.50 h = 300 bis , s = , s = < h 3.00 h = 300 bis , s = , s = 150 Tabelle 3.3-6: Konstruktionsdicke h Decken untere Bewehrung Fläche A im Licht Hauptbewehrung Verteilbewehrung [m 2 ] l x / l y 0.4 l x / l y < 0.4 A 20 10,s=200 10,s=200 10,s=200 h = < A 26 12,s=200 12,s=200 10,s= < A 30 14,s=200 12,s=200 10,s= < h 400 A 30 12,s=200 12,s=200 10,s= < h 500 A 30 14,s=200 14,s=200 12,s=200 obere Bewehrung alle Fälle: kreuzweise 8, s = 200

10 Trümmerschutz beim Schutzraumeingang Zur Verminderung der Trümmeranhäufung im Bereich des Schutzraumeinganges wird die Decke des ungeschützten Vorraumes lokal verstärkt. Bei schmalen Vorräumen bzw. Gängen mit bis zu 2.50 m lichter Spannweite ist gemäss Figur ein Plattenstreifen von mindestens 160 mm Dicke und 2.00 m Breite auszubilden. Für diese Fälle ist die Mindestbewehrung in Tragrichtung angegeben. Grundriss Schnitt A s A s min l PT Kellerwand min. 120 Vorraum Schutzraum 1.30 l 2.50 Vorraum l [m] minimale Bewehrung A s beidseits 10, s = , s = , s = 200 Figur 3.4-1: Verstärkte Decke zum Trümmerschutz beim Eingang; Plattenstreifen über dem Vorraum Bei Vorräumen mit mehr als 2.50 m lichter Spannweite ist ein Teil der Decke über dem Vorraum als Kragplatte mit der Bewehrung gemäss Figur auszubilden. Grundriss Schnitt min. 160 Minimale obere Bewehrung A s,min = 1300 mm 2 /m PT Minimale untere Bewehrung A s,min = 1000 mm 2 /m 1.30 Vorraum Vorraum Schutzraum Figur 3.4-2: Verstärkte Decke zum Trümmerschutz beim Eingang; Kragplatte über dem Vorraum

11 13 Anhang A: Symbole Symbol Bedeutung Geometrische Grössen h A A W A F α m Aw l l x l y s Bauteildicke, Wandhöhe Fläche Fläche der Aussenwände über dem Schutzraum Fläche der Öffnungen in den Aussenwänden über dem Schutzraum Flächenverhältnis Öffnungen zu Gesamtfläche bei Aussenwänden über dem Schutzraum Masse der Aussenwände über dem Schutzraum Länge kürzere Spannweite (Lichtmass) längere Spannweite (Lichtmass) Stababstand der Bewehrung Tragsicherheit A s ρ s Bewehrungsquerschnitt in Zugzone Bewehrungsgehalt in % des Betonquerschnittes

12 15 Anhang B: Nachweis Bauherr: Projektverfasser: Gemeinde: Objekt Nr.: Objektstandort: Nachweis: (zutreffendes ankreuzen) Falls alle nachfolgenden Bedingungen erfüllt sind kann der Schutzraum gemäss den TWK 1997 Kleine Schutzräume konstruiert und bemessen werden: der Schutzraum hat ein Fassungsvermögen von maximal 25 Schutzplätzen (ein Raum); Projektverfasser / Bauingenieur die lichte Grundrissfläche beträgt maximal 30 m 2 ; die lichte Raumhöhe beträgt nicht mehr als 3.00 m; der Schutzraum und die Vorräume sind vollständig unter dem Gebäude plaziert; der Baugrund besteht aus körnigem Lockergestein oder Fels (Kontrolle wird vor der Ausführung der Betonierarbeiten vorgenommen); der Grundwasserspiegel liegt mehr als 2.00 m unterhalb der Fundamentplatte; der Grundriss ist rechteckförmig ohne einspringende Ecken; auf der Schutzraumdecke sind keine Linien- oder Punktlasten (aus Wänden oder Stützen über dem Schutzraum); die Schutzraumdecke ist als Platte ohne Unterzug ausgebildet; die Schutzraumaussenwände (= Gebäudeaussenwände) sind vollständig erdberührt; innerhalb eines Abstandes von der Grösse der doppelten Raumhöhe von der Schutzraumaussenwand befinden sich keine abfallende Böschungen oder Stützwände; in den Aussenwänden der ungeschützten Vorräume befinden sich nur normale Öffnungen für Kellertüren, Kellerfenster und Garagentore. Hinweise: - Schutzräume, die eine der obigen Bedingungen nicht erfüllen, sind nach den TWK 1994 zu bemessen. - Unabhängig von der vorgegebenen Standardkonstruktion ist sicherzustellen, dass die Bauteile des Schutzraumes auch die zivilschutzfremden Anforderungen (z.b. die Normen SIA 160 und 162) erfüllen. Kontrolle und Genehmigung: Der obige Nachweis ist korrekt. Die Annahmen für Standardkonstruktionen genügen. Es braucht keine zusätzliche statische Berechnung. Alle für die Kontrolle der obigen Angaben erforderlichen Grundlagen sind aus den vorhandenen Projektplänen ersichtlich. Gemeinde Die obigen Angaben wurden vom Kontrollorgan für Schutzbauten geprüft, das Projekt entspricht den Vorschriften des Zivilschutzes. Dieser Nachweis gehört zu den Akten der Projektgenehmigung. Zur Kontrolle der Baugrundverhältnisse, der Schalung, der Bewehrung und der Schutzraumbauteile sind die Planunterlagen des Bauingenieurs spätestens Tage vor Beginn der Betonierarbeiten dem Kontrollorgan einzureichen. Datum: Stempel, Unterschrift: Bemerkungen und Hinweise:

13 17 Anhang C: Beispiel 300 l y = W1 FR 300 l x = W2 W4 Grundrissfläche A = 25.70m2 Raumhöhe h = 2.30m VA PD W3 PT1 Trümmerschutz l 1 = l 2 =3.75 Figur C-1: Grundriss Konstruktionsdicken: Fundamentplatte h = 250 mm Decke h = 300 mm erdberührte Aussenwände W 1,3 h = 250 mm Wände gegen ungeschützten Vorraum W 2,4 h = 300 mm Baustoffe: Beton: B 35 / 25 Stahl: S 500

14 18 Minimaler Bewehrungsgehalt: Zugzone ( l x / l y 0.4) ρ s,min = 0.15 % Druckzone ρ s,min = 0.05 % Hauptrichtung ( l x / l y < 0.4) ρ s,min = 0.15 % Nebenrichtung ρ s,min = 0.10 % gewählte Betonüberdeckungen: Mindestwert: Rechenwert: gegen Erdreich: 30 mm 35 mm im Gebäudeinnern: 20 mm 25 mm Bewehrung: Fundamentplatte: oben kreuzweise 10 / 200 mm (aus Tabelle 3.3-1) Anschlussbewehrung: - Wände W 1,3 : 10 / 200 mm - Wände W 2,4 : 10 / 200 mm - Randverstärkungen (W 4 ): 2 x 3 14 / 150 mm Erdberührte Aussenwände W 1,3 : (aus Tabelle 3.3-2) innen und aussen kreuzweise: 10 / 200 mm Wand gegen ungeschützten Vorraum ohne PT W 2 : (aus Tabelle 3.3-3) innen und aussen kreuzweise: 10 / 200 mm Wand gegen ungeschützten Vorraum mit PT W 4 : (aus Tabelle 3.3-4) l 1 = l 2 > 500 mm innen und aussen kreuzweise: 10 / 200 mm (aus Tabelle 3.3-5) Randverstärkung: - Bügel ( l = 300 mm) 10 / 100 mm - vertikale Stäbe innen und aussen: 3 14 / 150 mm Decke: A = 25.7 m 2 (aus Tabelle 3.3-6) l x / l y = 3.1 / 8.3 = 0.37 < 0.4 Hauptbewehrung: Verteilbewehrung: Bewehrung oben kreuzweise: 12 / 200 mm 10 / 200 mm 8 / 200 mm

15 19 ø10 s=200/ae aussen ø10 s=200/ae innen ø8 s=200 A A ø10 s=200/3lg ø10 s=200/4lg ø8 s=200 2x6 ø14 s=150/ae ø8 s=200 ø10 s=200/bg 2 ø 10 A - A l x ø ø8 s=200 25ø Figur C-2: Fundamentplatte

16 21 ø10 s=200/aussen ø10 s=200/innen ø10 s=200/bg 60 A 60ø 60ø A A - A ø10 s=200/innen ø10 s=200/aussen ø10 s=200/innen ø10 s=200/innen ø10 s=200/aussen ø10 s=200/aussen B B 2x6 ø14 s=150/i+a ø10 s=100/bg ø10 s=200/bg C C ø10 s=200/innen ø10 s=200/aussen ø10 s=200/innen ø10 s=200/aussen C - C ø10 s=200/bg 60 4 ø10 ø10 s=200/aussen ø10 s=200/innen 6 ø10 ø10 s=200/aussen ø10 s=200/innen ø10 s=200/i+a ø10 s=200/i+a B - B ø10 s=200/bg 4 ø 10 2 ø 10 ø10 s=200/bg Figur C-3: Wände

17 23 ø8 s=200/4lg ø12 s=200/1lg ø8 s=200/3lg ø10 s=200/2lg ø10 s=200 ø16 s=150/4lg 2x3ø14 ø14 s=150/1lg A A ø8 s=200/2+3lg A - A A - A 0.1 l x + 60 ø10 s=200 60ø ø8 s=200/4lg ø8 s=200/3lg 25ø 60 60ø ø10 s=200/2lg ø12 s=200/1lg ø10 s=200 ø10 s=200 ø10 s=200 Figur C-4: Decke