Brandschutzbemessung nach Eurocode

Welches Eurocodes sind für die Brandschutzbemessung anzuwenden?

Vor der bauaufsichtlichen Einführung der Eurocodes galt in Deutschland die mittlerweile zurückgezogene DIN 4102-22 für die Bemessung von Bauteilen. Die Brandschutzbemessung für Bauteile wurde mit Hilfe von vereinfachten Bemessungstabellen durchgeführt, die z.B. für eine Stahlbetonstütze in Abhängigkeit von der geforderten Feuerwiderstandsdauer und der Lastausnutzung Mindestquerschnittsabmessungen forderte.

Seit 2012 müssen die Eurocodes angewendet werden. Für jede Bauweise gibt es einen Brandschutzteil, der mit der Bezeichnung "-1-2" endet. Diese Teile werden im Fachjargon auch "heiße Eurocodes" genannt. Beispielhaft sind nachfolgend die brandschutzbezogenen Eurocodes für die wichtigsten Bauweisen aufgeführt:

Neben den verschiedenen Nachweismethoden (Level 1 bis 3, s. nachfolgenden Abschnitt) sind in den heißen Eurocodes auch konstruktive Details für die verschiedenen Bauweisen geregelt.

Wie erfolgt die Brandschutzbemessung nach Eurocode?

Nachweismethoden (Level) 1 bis 3

Wie in dem nachstehenden Bild zu sehen, gibt es in den heißen Eurocodes unterschiedliche Nachweisstufen (Level) 1 bis 3. Die Nachweise auf der Stufe 1 sind dabei am einfachsten und schnellsten zu erledigen, während die Stufe 2 und insbesondere die Stufe 3 deutlich mehr Aufwand benötigen. Dafür ergeben sich insbesondere mit Level 3 (Heißbemessung) oftmals deutlich wirtschaftlichere Konstruktionen als bei der Anwendung einer Level 1-Methode.

Vergleich der Nachweismethoden in den heißen Eurocodes.

Vereinfachte Bemessungstabellen (Level 1-Verfahren)

Ähnlich wie in der damaligen nationalen Norm DIN 4102-22 stellen die heißen Eurocodes für die Heißbemessung von Stützen und Trägern vereinfachte Bemessungstabellen für gängige Querschnittstypen zur Verfügung. Diese basieren jeweils auf der Einheits-Temperaturzeitkurve (ETK). Um die Bemessungstabellen verwenden zu können, werden folgende Eingangsparameter benötigt:

Abhängig von der zu erzielenden Feuerwiderstandsdauer und der jeweiligen Lastausnutzung können aus den Bemessungstabellen die Anforderungen an den Querschnitt abgelesen werden, wie z.B. bei Stahlbetonstützen die erforderlichen Querschnittsabmessungen sowie die Mindestbewehrung für den Brandfall und die dazugehörige Betondeckung.

Für Stahlbauten gibt es in EN 1993-1-2 keine derartigen Bemessungstabellen. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit von Stahl können Stahlkonstruktionen in der Regel nicht in eine Feuerwiderstandsklasse eingeordnet werden, da sie vorher versagen. Wenn Brandschutzbekleidungen ausreichender Dicke angeordnet werden, erreichen Stahlkonstruktionen jedoch ohne weiteres hohe Feuerwiderstandsdauern. Die erforderliche Dicke kann entweder mit einem vereinfachten Bemessungsverfahren (Level 2-Verfahren) in EN 1993-1-2 bestimmt werden oder in den einschlägigen Produktkatalogen für Brandschutzbekleidungen nachgeschlagen werden, z.B. bei Isover oder Promat.

Vereinfachte Bemessungsmethoden (Level 2-Verfahren)

Neben den Bemessungstabellen sind in den Eurocodes einige vereinfachte Bemessungsmethoden beschrieben, z.B. Methode A für die Bemessung von brandbeanspruchten Stahlbetonstützen. Mit Hilfe dieser Methoden können oft wirtschaftlichere Lösungen gefunden als mit den Bemessungstabellen gefunden werden, weil die Eingangsparameter genauer und umfangreicher sind (z.B. die genaue Betondeckung). Insofern wird der größere Ingenieuraufwand durch eine erhöhte Wirtschaftlichkeit belohnt.

Allgemeine Berechnungsmethoden (Level 3-Verfahren)

Wo es ein Level 2-Verfahren gibt, darf ein Level 3-Verfahren nicht fehlen. Damit ist der rechnerische Nachweis von Bauteilen und Konstruktionen gemeint, meistens auf der Grundlage von Finite-Elemente-Software. Dieses Verfahren wird im Fachjargon Heißbemessung genannt. Das Level 3-Verfahren erfordert den höchsten Aufwand, resultiert aber meistens in der wirtschaftlichsten Lösung. Allerdings sind diese Methoden in der Regel nur in Ingenieurbüros gängig, die sich dem strukturellen Brandschutz verschrieben haben. Wenn Ihnen also ein derartige Herausforderung vorliegen sollte, zögern Sie nicht, den Kontakt zu uns zu suchen. Wir helfen Ihnen dann gern, eine attraktive Lösung für Ihren Bauherrn zu finden.

Wie wir Ihnen helfen können

Wir bieten Ihnen eine kurzfristige Heißbemessung. Die Dokumentation enthält die wesentlichen Informationen zur Erwärmung des Querschnittes, der Feuerwiderstandsdauer des Bauteils sowie den Verformungen. Weitere Leistungen können natürlich in Abstimmung mit Ihnen erbracht werden.

Was sind Ihre Vorteile?

Die Heißbemessung erspart dem Bauherrn oft Kosten. Bei Neubauten können schlankere und somit wirtschaftlichere Konstruktionen ausgeführt werden. Beim Bauen im Bestand können umfangreiche Ertüchtigungsmaßnahmen durch einen genauen rechnerischen Nachweis oftmals vermieden werden.

Wann sollten Sie uns kontaktieren?

Bei neu zu errichtenden Objekten ist es sehr empfehlenswert, wenn Sie uns bereits in die Planungsphase einbinden. Insbesondere bei ungeschützten Stahltragwerken ist die Heißbemessung oftmals maßgebend für die Profilwahl.

Unsere Erstberatung für Ihr Vorhaben

Um Ihre konkrete Aufgabenstellung zu klären, rufen Sie uns am besten an. Oder Sie schicken uns eine E-Mail mit ein paar Eckdaten. Hilfreich sind Grundrisse, Ansichten und Schnitte des jeweiligen Bauvorhabens, die wir selbstverständlich vertraulich behandeln. Auf dieser Grundlage können wir die Rahmenbedingungen besprechen und Ihnen ein attraktives Angebot erstellen.