P 86 2.5 – Parameterstudie für Verbundträgerdecken der Feuerwiderstandsklasse F 90 (Versuche am Erwärmungsverhalten)

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Beschreibung

P 86 2.5 – Parameterstudie für Verbundträgerdecken der Feuerwiderstandsklasse F 90 (Versuche am Erwärmungsverhalten)

In den Richtlinien für Stahlverbundträger /7/ wird die Bemessung und Ausführung von Bauteilen geregelt, die aus Stahlträgern und Betongurten bestehen, die durch Verbindungsmittel schubfest miteinander verbunden sind. Die beiden Werkstoffe Beton und Stahl werden beanspruchungsorientiert eingesetzt: der Beton in der Druckzone und der Stahlträger in der Zugzone. Der Einsatz von Verbundkonstruktionen für weitgespannte und hochbelastete Decken im Hoch- und Industriebau bietet dem Anwender wirtschaftliche Vorteile. Unter anderem ergibt sich in einfacher Form die Möglichkeit, an die Tragkonstruktion durch Schweißen, Schrauben etc. weitere Geräte oder Einrichtungen anzuhängen. Bei Stahlverbundträgern wird nach /6,7/ der Stahlquerschnitt des Zuggurts durch den rechnerischen Grenztragfähigkeitsnachweis unter Normaltemperatur festgelegt.
Für die Erzielung hoher Feuerwiderstandszeiten erweist sich vielfach als ungünstig, daß der Zuggurt dem Feuer unmittelbar ausgesetzt ist. Eine Möglichkeit, das Tragverhalten von Stahlverbundträgern unter Brandbeanspruchung zu verbessern und gleichzeitig bei Normaltemperatur die konstruktiven Vorteile des “nackten“ Stahluntergurts zu behalten, besteht darin, die Kammern des Stahlträgerprofils – in der Regel handelsübliche I-Profile – auszubetonieren; bei Bedarf werden zusätzlich Stegverstärkungen angebracht und/oder Betonstahlzulagen in die ausbetonierten Kammern gelegt (Bild 1.1). In der Vergangenheit wurden diese konstruktiven Maßnahmen wiederholt mit Erfolg zur Verlängerung der Feuerwiderstandszeit angewendet. Zur gezielten brandschutztechnischen Bemessung fehlt bisher eine systematische Untersuchung, wie das Erwärmungsverhalten der Stahlverbundträger durch die oben aufgeführten konstruktiven Maßnahmen verändert wird bzw. welches die maßgebenden Einflußparameter sind, um das Tragverhalten von Stahlverbundträgern unter Brandeinwirkung entscheidend zu verbessern.
Im vorliegenden Forschungsvorhaben sollen diese Fragen durch theoretisch-rechnerische Studien sowie durch experimentelle Untersuchungen beantwortet werden. Dafür werden an ausgewählten, praxisbezogenen Stahlverbundträger-Querschnitten Erwärmungsversuche ausgeführt, deren Ergebnisse zur Absicherung der theoretisch-rechnerischen Untersuchungen herangezogen werden.
Abschließend werden für die Praxis Entscheidungs- und Konstruktionshilfen erarbeitet, die eine brandschutztechnisch günstige Bemessung von Stahlverbundträgern ermöglichen.

Veröffentlichung:
1984

Autoren:
Prof. Dr.-Ing. De.-Ing. E. H. K. Kordina, Dipl.-Ing. F. Herschelmann, Dipl.-Ing. E. Richter