Parameterstudie zur brandschutztechnischen Bemessung von Stahlbetonstützen

Diplomarbeit , 2008 , 163 Seiten , Note: 1.3

Ingenieurwissenschaften - Bauingenieurwesen

Ziel der Arbeit: Im Rahmen der Diplomarbeit sollen die Auswirkungen der neuen Normengeneration auf die brandschutztechnische Bemessung von StahlbetonStützen analysiert und verdeutlicht werden.

Folgende Aspekte sind im Einzelnen zu untersuchen:

1. Erläuterung der Grundlagen:
2. Bemessungsverfahren gemäß der Normung
3. Brandschutztechnische Beurteilung verschiedener Stützensysteme

[...]
Ziel dieser Arbeit ist es unter anderem, die brandschutztechnischen Bemessungsverfahren
im Einzelnen explizit zu beschreiben und die praktische Anwendung jeweils
an einem Beispiel zu demonstrieren.
Dadurch wird zum einen Übersicht verschafft und zum anderen werden die
wesentlichen Unterschiede und Abweichungen zwischen den bisherigen und aktuellen
tabellarischen Bemessungsverfahren dargestellt. Ein besonderes Augenmerk gilt dabei
den Randbedingungen und Hintergründen der Einschränkungen.
Neben den tabellarischen Verfahren sind die neuen bisher unbekannten Verfahren
nach der EN 1992-1-2 zu erläutern und deren Handhabung zu beschreiben. Dabei ist
vertieft auf die Trag- und Verformungsverhalten sowie die bauphysikalischen
Grundlagen einzugehen.
Im Rahmen der Parameterstudie sind, Stützen in unverschieblichen Systemen mit den
beschriebenen Verfahren, hinsichtlich ihrer Feuerwiderstandsklasse zu beurteilen und
die ermittelten Ergebnisse gegenüberzustellen. Darüber hinaus, ist ein verschiebliches
System (Eulerfall 1) brandschutztechnisch zu untersuchen. Die wesentlichen
Einflussparameter sind dabei zu variieren und die daraus gewonnenen Erkenntnisse zu
erläutern.[...]

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
  • 1.1 Problemstellung
  • 1.2 Zielsetzung
  • 1.3 Gliederung der Arbeit
• 2 Grundlagen
  • 2.1 Brandschutz
  • 2.2 Brandablauf
  • 2.3 Gesetzliche Grundlagen
  • 2.4 Technische Baubestimmungen
    • 2.4.1 Allgemeines
    • 2.4.2 Klassifizierung von Baustoffen und Bauteilen nach DIN 4102
  • 2.5 Hochtemperaturverhalten von Stahlbetonstützen
    • 2.5.1 Allgemeines
    • 2.5.2 Abplatzverhalten
    • 2.5.3 Hochtemperaturverhalten von Beton und Stahl
    • 2.5.4 Temperaturverteilung im Querschnitt
• 3 Brandschutzbemessung nach DIN
  • 3.1 Geschichtlicher Abriss
  • 3.2 Bemessung nach DIN 4102-4
  • 3.3 DIBt-Richtlinie als Übergangslösung
  • 3.4 Bemessung nach DIN 4102-22
    • 3.4.1 Allgemeines
    • 3.4.2 a*-Verfahren
    • 3.4.3 Neue Tabelle 31
    • 3.4.4 Erweiterte Tabelle 31
  • 3.5 Randbedingungen der neuen Tabelle 31
  • 3.6 Bemessungsbeispiel 1
    • 3.6.1 Brandschutzbemessung nach DIN 4102-4
    • 3.6.2 Brandschutzbemessung nach DIBt-Richtlinie
    • 3.6.3 Brandschutzbemessung nach DIN 4102-22 (a*-Verfahren)
    • 3.6.4 Brandschutzbemessung nach DIN 4102-22 (Neue Tabelle 31)
    • 3.6.5 Brandschutzbemessung nach DIN 4102-22 (erweiterte Tabelle 31)
    • 3.6.6 Bemessungsbeispiel 2
    • 3.6.7 Brandschutzbemessung nach DIBt-Richtlinie
    • 3.6.8 Brandschutzbemessung nach DIN 4102-22 (a*-Verfahren)
• 4 Brandschutzbemessung nach EC
  • 4.1 Allgemeines
    • 4.1.1 Geschichtlicher Abriss
    • 4.1.2 DIN V ENV 1992-1-2
    • 4.1.3 DIN EN 1992-1-2
  • 4.2 Tabellarische Bemessung
  • 4.3 Bemessungsbeispiel 3
  • 4.4 Vereinfachtes Berechnungsverfahren
  • 4.5 Bemessungsbeispiel 4
    • 4.5.1 Programmgesteuerte Berechnung
    • 4.5.2 Berechnung mit einem Interaktionsdiagramm
  • 4.6 Allgemeines Rechenverfahren
    • 4.6.1 Thermische Analyse
      • 4.6.1.1 Thermische Einwirkungen
      • 4.6.1.2 Temperaturverteilung in Bauteilen
      • 4.6.1.3 Mechanische Analyse
      • 4.6.1.4 Mechanische Einwirkungen
      • 4.6.1.5 Tragfähigkeit von Bauteilen
• 5 Parameterstudie
  • 5.1 Allgemeines
  • 5.2 Pendelstütze
  • 5.3 Kalte Bemessung
  • 5.4 Programmbeschreibung
    • 5.4.1 Festlegung der Parameter
    • 5.4.2 Brandschutztechnische Bemessung
    • 5.4.3 Auswertung von Berechnungsergebnissen
  • 5.5 Kragstütze
    • 5.5.1 Brandschutztechnische Bemessung
• 6 Zusammenfassung und Ausblick

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Diplomarbeit untersucht die brandschutztechnische Bemessung von Stahlbetonstützen mittels einer Parameterstudie. Ziel ist es, verschiedene Bemessungsverfahren nach DIN und EC zu vergleichen und deren Ergebnisse zu analysieren.

• Vergleich verschiedener Bemessungsverfahren für Stahlbetonstützen im Brandfall
• Analyse des Einflusses verschiedener Parameter auf die Tragfähigkeit
• Bewertung der Genauigkeit und des Rechenaufwandes der verschiedenen Methoden
• Untersuchung des Hochtemperaturverhaltens von Stahlbeton
• Anwendung der Ergebnisse auf konkrete Bemessungsbeispiele

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1 führt in die Thematik ein und beschreibt die Problemstellung und die Zielsetzung der Arbeit. Kapitel 2 behandelt die Grundlagen des Brandschutzes, den Brandablauf und die relevanten Normen und Bestimmungen. Es werden das Hochtemperaturverhalten von Stahlbeton und die Temperaturverteilung im Querschnitt erklärt. Kapitel 3 befasst sich mit der Brandschutzbemessung nach verschiedenen DIN-Normen, einschließlich der Beschreibung der Verfahren und Beispielrechnungen. Kapitel 4 widmet sich der Brandschutzbemessung nach europäischen Normen (EC), mit einem Vergleich zu den DIN-Normen und weiteren Beispielrechnungen. Kapitel 5 präsentiert die Parameterstudie und deren Ergebnisse, ohne jedoch die abschließenden Schlussfolgerungen vorwegzunehmen.

Schlüsselwörter

Brandschutz, Stahlbetonstützen, Bemessung, DIN 4102, Eurocode, Hochtemperaturverhalten, Parameterstudie, Tragfähigkeit, Brandverhalten von Beton und Stahl.

• Hochschule: Fachhochschule Lippe und Höxter in Lemgo
• Note: 1.3
• Autor: Dipl.-Ing. Slava Naumann (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2008
• Seiten: 163
• Katalognummer: V186578
• ISBN (eBook): 9783869436180
• ISBN (Buch): 9783869432915
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: parameterstudie, bemessung, stahlbetonstützen