Brandschutz-Bemessung auf einen Blick nach Eurocodes und DIN 4102 (eBook)

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Brandschutz-Bemessung auf einen Blick 1
Impressum / Copyright 5
Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 8
Bezeichnungen (Symbole und Abkürzungen) 14
Teil I: Grundlagen 20
1 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen sowie deren Klassifizierung 22
1.1 Bauaufsichtliche Anforderungen an den Brandschutz und das Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen 22
1.2 Klassifizierung von Baustoffen nach DIN 4102 24
1.3 Klassifizierung von Bauteilen nach DIN 4102 25
1.4 Klassifizierung von Bedachungen nach DIN 4102 27
1.5 Klassifizierung von Baustoffen nach DIN EN 13501 27
1.6 Klassifizierung von Bauteilen nach DIN EN 13501 28
1.7 Klassifizierung von Bedachungen nach DIN EN 13501-5 31
2 Grundlagen zur Bemessung 33
2.1 Bestimmung der Einwirkungen im Brandfall nach dem Teilsicherheitskonzept der Eurocodes 33
2.2 Grundlagen zur Bemessung von Beton, Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen 36
2.2.1 Kritische Temperatur ?cr des Bewehrungsstahls 36
2.2.2 Achsabstand der Bewehrung 37
2.2.3 Betondeckung der Bewehrung 38
2.2.4 Putzbekleidungen 39
2.2.4.1 Putze ohne Putzträger 39
2.2.4.2 Putze auf Putzträger 39
2.2.4.3 Dämmputze 40
2.2.4.4 Putze auf Holzwolle-Leichtbauplatten 40
2.2.5 Feuchtegehalt und Abplatzverhalten 41
2.3 Grundlagen zur Bemessung von Stahlbauteilen 42
2.3.1 Allgemeines 42
2.3.2 Berechnung der Profilfaktoren 42
2.3.2.1 Profilfaktor Am/V 42
2.3.2.2 Profilfaktor Ap/V 44
2.3.2.3 Profilfaktor U/A nach DIN 4102-4 (1994) 45
2.3.3 Konstruktionsgrundsätze 48
2.4 Grundlagen zur Bemessung von Verbundbauteilen 49
2.5 Grundlagen zur Bemessung von Holzbauteilen 49
2.6 Grundlagen zur Bemessung von Massivwänden 50
2.6.1 Wandarten und Wandfunktionen 50
2.6.2 Wanddicken und Wandhöhen 51
2.6.3 Bekleidungen und Dampfsperren 51
2.6.4 Kunstharzmörtel 51
2.6.5 Sperrschichten 51
2.6.6 Anschlüsse und Fugen 52
2.6.7 Einbauten und Installationen 56
Teil II: Brandschutzbemessung der Bauteile 58
1 Balken 61
1.1 Stahlbeton- und Spannbetonbalken 61
1.1.1 Statisch bestimmt gelagerter Balken 62
1.1.1.1 Mindestquerschnittsabmessungen und -achsabstände 62
1.1.1.2 Konsolen und Auflager 67
1.1.2 Statisch unbestimmt gelagerter Balken 69
1.1.2.1 Mindestquerschnittsabmessungen und -achsabstände 69
1.1.2.2 Bewehrungsregeln für statisch unbestimmte Balken 71
1.1.3 Balken aus hochfestem Beton 72
1.2 Stahlträger 73
1.2.1 Träger mit Putzbekleidungen 73
1.2.1.1 Putzbekleidungen ohne Ausmauerung der Flächen zwischen den Flanschen 73
1.2.1.2 Putzbekleidungen mit Ausmauerung der Flächen zwischen den Flanschen 74
1.2.2 Träger mit Gipskartonbekleidungen 75
1.3 Verbundträger 76
1.3.1 Verbundträger mit ausbetonierten Kammern 78
1.4 Holzbauteile 81
1.4.1 Unbekleidete Holzbauteile 82
1.4.1.1 Vereinfachtes Verfahren der Bemessung mit ideellen Restquerschnitten 82
1.4.1.2 Genaueres Verfahren der Bemessung mit reduzierten Festigkeiten und Steifigkeiten 85
1.4.1.3 Sonstige Bedingungen 86
1.4.2 Bekleidete Holzbauteile 89
2 Decken 90
2.1 Decken aus Beton 90
2.1.1 Stahlbeton- und Spannbetonplatten aus Normalbeton und Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge 90
2.1.1.1 Statisch bestimmt gelagerte Stahlbeton- und Spannbetonplatten 92
2.1.1.2 Statisch unbestimmt gelagerte Stahlbeton- und Spannbetonplatten 92
2.1.1.3 Flachdecken 94
2.1.1.4 Mindestquerschnittsabmessungen und -achsabstände von Platten mit Bekleidungen 95
2.1.1.5 Mindestdicken von Platten mit Hohlräumen 97
2.1.1.6 Decken aus Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge 98
2.1.2 Stahlbetonhohlplatten 100
2.1.2.1 Mindestdicken von Stahlbetonbetonhohlplatten 100
2.1.2.2 Mindestachsabstand der Bewehrung von Stahlbetonhohlplatten 102
2.1.3 Stahlbeton- und Spannbetondecken als Fertigteile aus Normalbeton 103
2.1.3.1 Decken aus Fertigteilplatten 104
2.1.3.2 Plattenbalken- und Rippendecken aus Fertigteilen 105
2.1.4 Stahlbeton- und Spannbeton-Rippendecken aus Normal- bzw. Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge ohne Zwischenbauteile 106
2.1.4.1 Zweiachsig gespannte, statisch bestimmt gelagerte Stahlbeton- und Spannbeton-Rippendecken ohne Massiv- oder Halbmassivstreifen 106
2.1.4.2 Zweiachsig gespannte Stahlbeton- und Spannbetonrippendecken ohne Massiv- oder Halbmassivstreifen mit mindestens einem eingespannten Rand 108
2.1.4.3 Zweiachsig gespannte Stahlbeton- und Spannbetonrippendecken mit Massiv- oder Halbmassivstreifen mit mindestens einem eingespannten Rand 109
2.1.4.4 Einachsig gespannte, statisch unbestimmte gelagerte Stahlbeton- und Spannbetonrippen mit Massiv- oder Halbmassivstreifen 112
2.1.4.5 Sonstige Bedingungen 114
2.1.4.6 Decken aus Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 115
2.1.5 Stahlbeton- und Spannbeton-Plattenbalkendecken aus Normalbeton bzw. Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge 116
2.1.5.1 Decken aus Normalbeton 116
2.1.5.2 Decken aus Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 117
2.1.6 Ziegeldecken nach DIN 1045-100 118
2.1.7 Stahlbeton- und Spannbeton-Balkendecken sowie entsprechende Rippendecken jeweils aus Normalbeton mit Zwischenbauteilen 121
2.1.8 Decken aus hochfestem Beton 124
2.2 Stahlträger- und Stahlbetondecken mit Unterdecken 125
2.2.1 Decken der Bauart I bis III mit hängenden Drahtputzdecken 129
2.2.2 Decken der Bauart I bis III mit Unterdecken aus Holzwolle-Leichtbauplatten 130
2.2.3 Decken der Bauart I bis III mit Unterdecken aus Gipskarton-Putzträgerplatten (GKP) mit Putz 131
2.2.4 Decken der Bauart I bis III mit Unterdecken aus Gipskarton-Feuerschutzplatten (GKF) mit geschlossener Fläche 132
2.2.5 Unterdecken, die bei Brandbeanspruchung von unten allein einer Feuerwiderstandsklasse angehören 133
2.3 Decken in Holztafelbauart 135
2.3.1 Decken in Holztafelbauart mit brandschutztechnisch notwendiger Dämmschicht 138
2.3.2 Decken in Holztafelbauart mit brandschutztechnisch nicht notwendiger Dämmschicht 140
2.4 Holzbalkendecken 142
2.4.1 Holzbalkendecken mit vollständig freiliegenden, dreiseitig dem Feuer ausgesetzten Holzbalken 143
2.4.2 Holzbalkendecken mit verdeckten Holzbalken 146
2.4.3 Holzbalkendecken mit teilweise freiliegenden, dreiseitig dem Feuer ausgesetzten Holzbalken 147
3 Dächer 150
3.1 Stahlbetondächer 150
3.2 Stahlträger- und Stahlbetondächer mit Unterdecken 151
3.3 Dächer aus Holz und Holzwerkstoffen und in Holztafelbauart 152
3.3.1 Dächer mit Sparren oder Ähnlichem mit bestimmten Abmessungen 152
3.3.2 Dächer mit Dach-Trägern, -Bindern oder Ähnlichem mit beliebigen Abmessungen 154
3.3.3 Dächer mit vollständig freiliegenden, dreiseitig dem Feuer ausgesetzten Sparren oder Ähnlichem 160
3.3.4 Dächer mit teilweise freiliegenden, dreiseitig dem Feuer ausgesetzten Sparren oder Ähnlichem 163
4 Stützen und tragende Pfeiler 165
4.1 Stahlbetonstützen 165
4.1.1 Tragende Pfeiler und nichtraumabschließende Wandabschnitte aus Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge 169
4.1.2 Stützen aus hochfestem Beton 169
4.2 Stahlstützen 170
4.2.1 Stützen mit Bekleidung aus Beton, Mauerwerk oder Platten 171
4.2.2 Stützen mit Bekleidung aus Putzen 173
4.2.3 Stützen mit Gipsplattenbekleidungen 174
4.3 Verbundstützen 175
4.3.1 Verbundstützen mit vollständig einbetonierten Stahlquerschnitten 176
4.3.2 Verbundstützen mit Kammerbeton 177
4.3.3 Verbundstützen aus betongefüllten Hohlprofilen 178
4.4 Holzstützen 179
4.5 Tragende Pfeiler und nichtraumabschließende Wandabschnitte aus Mauerwerk < 1,0 m
5 Zugglieder 183
5.1 Stahlbeton- und Spannbeton-Zugglieder 183
5.1.1 Zugglieder aus hochfestem Beton 183
5.2 Stahlzugglieder 184
5.3 Holz-Zugglieder 185
6 Brandwände 186
6.1 Zulässige Schlankheit, Mindestwanddicke und Mindestachsabstand der Längsbewehrung 186
6.2 Anschlüsse von Brandwänden an andere Bauteile 189
6.3 Ausbildung der Fugen zwischen Wandplatten 191
6.4 Bewehrung von Wandplatten aus Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge 192
6.5 Bewehrung von Wandplatten aus Porenbeton 194
7 Wände – raumabschließend, tragend und nichttragend 195
7.1 Wände aus Beton und Stahlbeton 195
7.1.1 Wände aus Normalbeton und Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge 195
7.1.1.1 Wände aus Normalbeton 196
7.1.1.2 Wände aus Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge 198
7.1.2 Wände aus Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge 198
7.1.3 Wände aus bewehrtem Porenbeton 201
7.1.4 Wände aus hochfestem Beton 203
7.2 Wände aus Holz und Holzwerkstoffen 204
7.2.1 Wände in Holztafelbauart 204
7.2.2 Wände aus Vollholz-Blockbalken 213
7.2.3 Fachwerkwände mit ausgefüllten Gefachen 214
7.2.4 Wände aus Holzwolle-Leichtbauplatten mit Putz 215
7.2.5 Wände aus Gipskarton-Bauplatten 216
7.3 Wände aus Mauerwerk und Wandbauplatten sowie Stürze 221
7.3.1 Wände aus Mauerwerk und Wandbauplatten 221
7.3.2 Stürze 228
8 Wände – nichtraumabschließend, tragend 230
8.1 Wände aus Beton und Stahlbeton 230
8.1.1 Wände aus Normalbeton und Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge 230
8.1.1.1 Wände aus Normalbeton 230
8.1.1.2 Wände aus Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge 230
8.1.2 Gegliederte Stahlbetonwände 231
8.1.3 Wände aus Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge 233
8.1.4 Wände aus bewehrtem Porenbeton 233
8.1.5 Wände aus hochfestem Beton 233
8.2 Wände aus Holz und Holzwerkstoffen 234
8.2.1 Wände in Holztafelbauart 234
8.2.2 Wände aus Vollholz-Blockbalken 235
8.2.3 Fachwerkwände mit ausgefüllten Gefachen 236
8.3 Wände aus Mauerwerk 237
9 Verbindungen von Holzbauteilen 240
9.1 Verbindungen mit Seitenteilen aus Holz 241
9.1.1 Vereinfachte Regeln für ungeschützte Verbindungen 241
9.1.2 Vereinfachte Regeln für geschützte Verbindungen 242
9.1.3 Zusätzliche Regeln für Verbindungen mit innen liegenden Stahlblechen 244
9.1.4 Methode mit reduzierten Beanspruchungen für ungeschützte Verbindungen 245
9.1.5 Methode mit reduzierten Beanspruchungen für geschützte Verbindungen 247
9.2 Verbindungen mit außen liegenden Stahlblechen 247
9.2.1 Ungeschützte Verbindungen 247
9.2.2 Geschützte Verbindungen 248
9.3 Dübelverbindungen mit Dübeln besonderer Bauart 248
9.4 Nagelverbindungen 249
9.5 Holz-Holz-Verbindungen 250
9.6 Sonstige Verbindungen 251
9.7 Vereinfachte Regeln für auf Herausziehen beanspruchte Schrauben 252
10 Sonderbauteile 254
10.1 Feuerwiderstandsklassen nichttragender Außenwände 254
10.2 Gegen Flugfeuer und strahlende Wärme widerstandsfähige Bedachungen 254
10.3 Sonstige Sonderbauteile 258
Literaturverzeichnis 259
Stichwortverzeichnis 268