Neue Eurocodes im Brandschutz - lfs-sh.de · PDF fileEurocode 2 bis 6, Teil 1 - 2 Ebene 3...

17.01.2013

1

Neue Eurocodes imBrandschutz

Dipl.-Ing. A. Elser, M.Eng.

InformationstagVorbeugender Brandschutz

Brandschutzingenieur Kreis Steinburg Dipl.-Ing. Andreas Elser, M.Eng.

Brandschutz

vorbeugenderBrandschutz

baulichkonstruktiv

anlagen-technisch

betrieblich-organisatorisch Feuerwehr

abwehrenderBrandschutz

17.01.2013

2


RICHTLINIE DES RATESvom 21. Dezember 1988

zur Angleichung der Rechts- und Verwaltungsvorschriften der Mitgliedstaatenüber

Bauprodukte (89/106/EWG)(Bauproduktenrichtlinie)

geändert durch die Richtlinie des Rates 93/68/EWG vom 22. Juli 1993ANHANG I

WESENTLICHE ANFORDERUNGEN(=Grundlagendokument „Brandschutz“)

Das Bauwerk muss derart entworfen und ausgeführt sein, dass bei einem Branddie Tragfähigkeit des Bauwerks während eines bestimmten Zeitraums erhalten bleibt,

die Entstehung und Ausbreitung von Feuer und Rauch innerhalb des Bauwerks begrenzt wird,

die Ausbreitung von Feuer auf benachbarte Bauwerke begrenzt wird,

die Bewohner das Gebäude unverletzt verlassen oder durch andere Maßnahmen gerettet werden können,

die Sicherheit der Rettungsmannschaften berücksichtigt ist.


Aus dem Grundlagendokument „Brandschutz“ ergeben sich die sog.Leistungskriterien, denen Bauteile oder Bauprodukte unter vorgegebenEinwirkungen genügen müssen.

Die Hauptkriterien im Bereich Feuerwiderstandsdauer sind:

Tragfähigkeit (Résistance) R

Raumabschluss (Étanchéité) E

Wärmedämmung (Isolation) I

Eurocodes sind Mittel zum Nachweis wesentlicher Anforderungen(Leistungskriterien) zum Brandschutz

17.01.2013

3


Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102-1

Bauaufsichtliche Benennung Baustoffklasse nach DIN 4102-1

Nichtbrennbare BaustoffeA1

A2

Brennbare Baustoffe B

Schwer entflammbare Baustoffe B 1

Normal entflammbare Baustoffe B 2

Leicht entflammbare Baustoffe B 3


Feuerwiderstandsklassen nach DIN EN 13501-2 und DIN EN 13501-3

Bauaufsichtliche Benennung

Baustoffklasse nach DIN4102-1

Europäische Klassennach DIN EN 13501-1

allgemein Zusatzanforderungen

Kein Rauchkein brennendes

Abtropfen/Abfallen

NichtbrennbareBaustoffe

A1 A 1A2 (A) A 2 - s1, d0

Schwerentflammbar

x x

B 1

BC

- s1, d0- s1, d0

x

A 2A 2BBCC

- s2, d0- s3, d0- s2, d0- s3, d0- s2, d0- s3, d0

x

A 2A 2BBCC

- s1, d1- s1, d2- s1, d1- s1, d2- s1, d1- s1, d2

A 2BC

- s3, d2- s3, d2- s3, d2

Normalentflammbar

x

B 2

DDDE

- s1, d0- s2, d0- s3, d0

DDD

- s1, d2- s2, d2- s3, d2

E - d2Leichtentflammbar B 3 F

17.01.2013

4


Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102-2

Bauaufsichtliche Benennung Feuerwiderstandsklasse nach DIN 4102-2 Kurzbezeichnung nach DIN 4102-2

feuerhemmend F 30 F 30 - B

feuerhemmend und in den wesentlichenTeilen aus nichtbrennbaren Baustoffen

F 30 und in den wesentlichen Teilen ausnichtbrennbaren Baustoffen F 30 - AB

feuerhemmend und aus nichtbrennbarenBaustoffen F 30 und aus nichtbrennbaren Baustoffen F 30 - A

hochfeuerhemmend F 60 F 60 - B

hochfeuerhemmend und in den wesentlichenTeilen aus nichtbrennbaren Baustoffen

F 60 und in den wesentlichen Teilen ausnichtbrennbaren Baustoffen F 60 – AB (1)

hochfeuerhemmend und in den wesentlichenTeilen aus brennbaren Baustoffen

F 60 und in den wesentlichen Teilen aus brennbarenBaustoffen F 60 – BA (2)

hochfeuerhemmend und aus nichtbrennbarenBaustoffen F 60 und aus nichtbrennbaren Baustoffen F 60 - A

feuerbeständig F 90 und in den wesentlichen Teilen ausnichtbrennbaren Baustoffen F 90 - AB

feuerbeständig und aus nichtbrennbarenBaustoffen F 90 und aus nichtbrennbaren Baustoffen F 90 - A

(1) Nach den bauaufsichtlichen Verwendungsvorschriften müssen raumabschließende Bauteile zusätzlich eine in Bauteilebene durchgehende Schicht ausnichtbrennbaren Baustoffen haben

(2) Nach den bauaufsichtlichen Verwendungsvorschriften müssen raumabschließende Bauteile allseitig eine brandschutztechnisch wirksame Bekleidung ausnichtbrennbaren Baustoffen (Brandschutzbekleidung) und Dämmstoffe aus nichtbrennbaren Baustoffen haben


Feuerwiderstandsklassen nach DIN EN 13501-2 und DIN EN 13501-3

--EI-M 90REI-M 90-Brandwand

---REI 120R 120Feuerwiderstandsdauer120 Min.

EI 90 (a b)EI 90 (a b)EI 90 (a b)

E 90 (i o)und

EI 90 (i o)EI 90REI 90R 90feuerbeständig

EI 60 (a b)EI 60 (a b)EI 60 (a b)

E 60 (i o)und

EI 60 (i o)EI 60REI 60R 60hochfeuerhemmend

EI 30 (a b)EI 30 (a b)EI 30 (a b)

REI 30ETK (f)

E 30 (i o)und

EI 30 (i o)EI 30REI 30R 30feuerhemmend

mit Raumabschlußohne Raumabschluß

SelbstständigeUnterdeckenDoppelbödenNichtragende

AußenwändeNichtragendeInnenwände

Tragende BauteileBauaufsichtliche

Benennung

Bauaufsichtliche Benennung Feuerwiderstandsklasse nach DIN 4102-2 Kurzbezeichnung nach DIN 4102-2

feuerhemmend F 30 F 30 - B

17.01.2013

5


Feuerwiderstandsklassen von Sonderbauteilen nach DIN EN 13501-2 und DIN EN 13501-3

CS200rauchdicht und

selbstschließend

---EI 120-u/ uEI 120-c/ uEI 120--Feuerwiderstands-

dauer 120 Minuten

E 90P 90EI 90 (veho i o)-SEI 90-u/ uEI 90-c/ uEI 90EI290-CS200EI290-Cfeuerbeständig

E 60P 60EI 60 (veho i o)-SEI 60-u/ uEI 60-c/ uEI 60EI260-CS200EI260-Chochfeuerhemmend

E 30P 30EI 30 (veho i o)-SEI 30-u/ uEI 30-c/ uEI 30EI230-CS200EI230-Cfeuerhemmend

Baua

ufsi

chtli

che

Bene

nnun

g

mitRauchschutz

ohneRauchschutz

Brandschutz-verglasungen

elektrischeLeitungs-

anlagen mitFunktions-

erhalt

Lüftungsleitungen,Klappen in

Lüftungsleitungen,Installations-schächte und

-kanäle

Rohrab-schottungen

Kabelab-schottungen

Rauch-schutz-türen

Feuerschutzabschlüssse (auchin Förderanlagen)

Bauteil

Anforderungen

Raumabschluss + Wärmedämmung (Kriterium 2) über 30 Minuten mit selbstschließenderEigenschaft und begrenzter Rauchdurchlässigkeit (entspricht T 30/RS)Raumabschluss + Wärmedämmung über 60 Min. für den vertikalen und horizontalen Einbau,Feuerwiderstand von innen und außen, mit begrenzter Rauchdurchlässigkeit (entspricht L 90)


Bemessung

DIN 4102 - 4

Brandverhalten von Baustoffenund Bauteilen;Zusammenstellung undAnwendung klassifizierterBauteile und Sonderbauteile

Ausgabe: März 1994

DIN 1055Einwirkungen auf TragwerkeDIN 1045

Beton und Stahlbeton;Bemessung und Ausführung

Ausg.: Juli 1988

DIN 1052Holzbaubauwerke;Berechnung und Ausführung

Ausg.: April 1988

DIN 1053Mauerwerk

Ausg.: Feb. 1990

DIN 18800Stahlbauten;Bemessung undKonstruktion

Ausg.: Nov. 1990

DIN 18806VerbundstützenAusg.: 1984

17.01.2013

6


DIN 4102 - 4Brandverhalten vonBaustoffen und Bauteilen;Zusammenstellung undAnwendung klassifizierterBauteile undSonderbauteile

Ausgabe: März 1994

DIN 1055Einwirkungen auf TragwerkeDIN 1045

Beton und Stahlbeton;Bemessung und Ausführung

Ausg.: Juli 2001

DIN 1052Holzbaubauwerke;Berechnung und Ausführung

Ausg.: Aug.: 2004

DIN 1053Mauerwerk

Ausg.: Aug. 2004

DIN 18800Stahlbauten;Bemessung undKonstruktion

Ausg.: Nov. 1990

DIN 18806VerbundstützenAusg.: Jan. 1999

DIN 4102 – 22Anwendungsnorm zu DIN4102 – 4 aufBemessungsbasis vonTeilsicherheitswerten

Ausgabe: Nov. 2004


Entwicklung der Eurocodes

2002

EEA

Artikel 100der

RömischeVerträge

1987 1993 94/95

1999

ENVVornorm

Über-setzung

Nationales Anwendungsdokument NAD +Nationale Erprobung

Überarbeitungder Vornorm

ENV

Deutsche Version:DIN V ENV 1991-2-2DIN V ENV 199x-1-2x : 2 bis 6 und 9

CEN

1957

EinheitlicheEuropäische

Akte

19901988

Bauprodukten-richtlinie

2008

Veröffentlichungaller 58 Teile

1. Juli 2012

BauaufsichtlicheEinführung

17.01.2013

7


Gliederung der Eurocodes

EC 1: DINEN 1991 -Einwirkungenauf Tragwerke

1-1:1-7

2:4

EC 2: DINEN 1992 -Bemessung undKonstruktion vonStahlbeton

1-1:1-2

23

EC 3: DINEN 1993 -Bemessung undKonstruktion vonStahlbauten

1-1:1-12

2-:4:6

EC 4: DINEN 1994 -Bemessung undKonstruktion vonVerbundtragwerkenaus Stahl undBeton

1-1:1-2

2

EC 5: DINEN 1995 -Bemessung undKonstruktionvon Holzbauten

1-1:1-2

23

EC 6: DINEN 1996 -Bemessung undKonstruktion vonMauerwerksbauten

1-1:1-2

23

Teil 1-2Tragwerksbemessungfür den Brandfall

DIN EN 199x-x-x/NANationaler Anhang -National festgelegteParameter

EC: DIN EN 1990 Grundlagen der Tragwerksbemessung


Bemessungsverfahren

NormbrandEinheitstemperaturkurve

Natürlicher BrandParameterabhängige Brandbeanspruchung

Eurocode 1-1-2

Ebene 1Bemessung mit TabellenDIN 4102 Teil 4 u. Teil 22(2013: DIN 4102–4 Restnorm)Eurocode 2 bis 6, Teil 1 -2

Ebene 2Vereinf.

RechenverfahrenEurocode 2 bis 6, Teil 1 - 2

Ebene 3Allg. RechenverfahrenEurocode 2 bis 6, Teil 1 - 2

Eurocodes sind Mittel zum Nachweis der Standsicherheit im Brandfall

17.01.2013

8


Bemessungsverfahren nach Eurocode


17.01.2013

9


Integrierte Gesamtschule und Realschule plus Landstuhl


Integrierte Gesamtschule und Realschule plus Landstuhl

17.01.2013

10

Brandschutzingenieur Kreis Steinburg Dipl.-Ing. Andreas Elser, M.Eng.Wahlfach „Vorbeugender Brandschutz“

Die Längenausdehnung eines Metallstabes bei Erwärmung ergibtsich unter allgemeinen Bedingungen zu:

l = * l * T l Längenausdehnung (mm) l Ausgangslänge (m) Temperaturdehnzahl (mm/m * K) (Stahl 0,0012) T Temperaturdifferenz (K)

Brandschutzeigenschaften von Stahl

Ausdehnung bei Temperaturerhöhung

Beispiel:Stahlträger: 8,4 m Ausgangslänge; 600 K Temperaturzunahme

l = * l * T = 0,012 * 8,4 * 600 = 60,48 mm


EC 3: DIN EN 1993 - Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten

Thermische Dehnung:Die thermische Dehnung von Stahl l/l darf wie folgt bestimmt werden:

Ausdehnung bei Temperaturerhöhung

- für 20°C < a < 750°C l/l = 1,2 x 10-5

a + 0,4 x 10-8a

2 - 2,416 x 10-4

- für 750°C < a < 860°C l/l = 1,1 x 10-2

- für 860°C < a < 1200°C l/l = 2 x 10-5

a – 6,2 x 10-3

Dabei ist:l die Länge bei 20°C;

l die Verlängerung infolge der Temperatur;

a die Stahltemperatur [°C].

Aus vereinfachter Berechnung l = * l * T

Nach EC 3 für 20°C < a < 750°C

17.01.2013

11


EC 3: DIN EN 1993 - Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten


EC 2: DIN EN 1992 - Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton

17.01.2013

12


EC 2: DIN EN 1992 - Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton

2 Ø 252 Ø 20

--- 200 ---

--- 150 ---

II600

II

45,5

4390

FertigteilbinderStatisch bestimmt gelagertEinwirkungen:MEd = 360 kNMME,fi,d = 0,7*360 = 252 kNM

Baustoffe• Beton C35/45 fck = 35 N/mm2

• Betonstahl B500 fyk = 500 N/mm2

Bewehrung vorh As = 16,1 cm

Tabelle 5.5 — Mindestmaße und -achsabstände für statisch bestimmt gelagerte Balken ausStahlbeton und Spannbeton

• Querschnittsbreite im Schwerpunkt der Zugbewehrung

--- 156 ---

72

b = 150 + 2×25×72/600= 156 mm

• mittlerer Achsabstand

am = asi × ai / Asi= 2×(314×43 + 491×45,5)/1610= 44,5 mm> aTab = 40 mm

=> Klassifizierung R 60


EC 5: DIN EN 1995 - Bemessung und Konstruktion von HolzbautenAblaufdiagramm für die Bemessung der Beanspruchbarkeit tragender Bauteile

Prinzip der Bemessung mit reduzierten Restquerschnitt

def = dchar + k0 x d0

mitd0 = 7 mmd(char,n) = ßn,0 x tk0 = 1,0(da mit tf i,req die geforderteFeuerwiderstandsdauer fürNormbrandbeanspruchung inDeutschland i.d.R. > 30 Minuten)ßn,0 Abbrandratet geforderte

Feuerwiderstandsdauer in min

DIN

EN

1990

+199

1+19

95+N

AD

17.01.2013

13


Regelungen in den Eurocodes

Nur vorbeugender baulicher Brandschutz

Bemessung und Konstruktion von Bauteilen und Bauwerk

Nicht geregelt:

Anlagentechnischer Brandschutz

Organisatorischer/betrieblicher Brandschutz

Mauerwerk noch nicht geregelt!

Fazit:

Eurocodes sind Mittel zum Nachweis des konstruktiven Brandschutzes imRahmen des Standsicherheitsnachweises!

Neue Eurocodes im Brandschutz - lfs-sh.de · PDF fileEurocode 2 bis 6, Teil 1 - 2 Ebene 3...

Documents

Transcript of Neue Eurocodes im Brandschutz - lfs-sh.de · PDF fileEurocode 2 bis 6, Teil 1 - 2 Ebene 3...