Sehr geehrte Damen und Herren,
ich möchte mich nochmal auf die Frage von Frau Bösch beziehen und zu einigen Punkten Stellung beziehen, die bereits genannt wurden.
Zu meinem Hintergrund: Ich arbeite in einem Statikbüro, dass neben Heißbemessungen auch Brandsimulationen anbietet. Das Thema Rippendecken taucht immer wieder auf, va. im Bereich von Schulen.
Vorweg ein paar Worte zu den Nachweisverfahren:
Die "gängigen" Nachweisverfahren nach Tabelle (ob im Bestand nach DIN 4102 oder EC 1992) legen zur Bemessung einfache Achsabstände der Bewehrung von der Bauteiloberfläche zu Grunde. Wie bereits richtig erläutert "kühlt" die Deckschicht das Bauteil, und man geht davon aus, dass der Stahl unterhalb einer kritischen Temperatur bleibt (meist 500 °C) und man somit vereinfacht keine Abminderung der Stahlfestigkeit berücksichtigt.
Natürlich kann das ganze auch genauer betrachtet werden und man berücksichtigt, dass der Stahl auch oberhalb von 500 °C noch eine gewisse Tragfähigkeit besitzt. Dieser Ansatz ist Sinnvoll, wenn die Bauteile nur gering ausgenutzt sind.
Beiden Nachweisformen liegt die Einheitstemperaturzeitkurve (ETK) zugrunde. Diese bassiert auf Versuchen, welche 1930 in Amerika durchgeführt wurden und 1934 in die DIN 4102 übernommen wurden. Die ETK ist seit dem im Wesentlichen nicht verändert worden - trotz neuer Erkenntnisse.
Ein Bauteil (F90 im Bestand bzw. R90 nach EC) wird also auf eine Zeitspanne der ETK (30 ~ 842°C, 60 ~ 945 °C, 90 ~ 1006 °C) nachgewiesen.
Dies entspricht nicht einem Realbrand! Ein Bauteil R90 hält nicht zwingend 90 Minuten stand (Bei ungünstigen Bedingungen kann eine T30 Tür bereits nach 15 Minuten versagen). Es kann aber auch länger Standhalten, wenn die Temperaturen der ETK gar nicht erst erreicht werden.
Nun zum eigentlichen Thema:
Es liegt natürlich nahe, einen "echten" Brand zu simulieren - in Abhängigkeit der Brandlast und Ventilationsbedingungen. Da die Grundlage nun nicht mehr die ETK ist, ist dies auch immer ein Abweichungstatbestand.
Die Vorgehensweise ist nun wie folgt:
Zunächst muss man sich die Einwirkung bestimmen. Hier ist die IndBauRL in Zusammenhang mit dem Leitfaden für Ingenieurmethoden eine gute Lektüre (Die IndBauRL basiert auf vielen Simulationen). Wie bereits richtig genannt ist hier die Brandlast ausschlaggebend. Man hat die Wahl zwischen einem allgemeinen und einem genauen Ansatz. Ausschlaggebend ist hier, auch evtl. zukünftige Nutzungen zu berücksichtigen (Hier wurde das Beispiel Metall/Fliesenlager etc. genannt).
Nun folgt der Nachweis. Die "reale" Temperatureinwirkung wird dem Bauteilwiderstand in Abhängigkeit der Temperatur gegenübergestellt.
Lange Rede kurzer Sinn, meine Erfahrungen mit Rippendecken und deren Nachweis:
Eine Simulation kann dann Sinn ergeben, wenn die Ventilationsbedingungen günstig sind und die Brandlast gering. z.B. in der Sporthalle einer Schule oder der Aula (Großer Raum, wenig Brandlast) - Dann ist die Simulation sicher auch wirtschaftlich. Dies ist z.B. bei historischen Gebäuden (
Wenig Sinn ergibt es bei schlechten Ventilationsbedingungen mit großer Brandlast z.B. im Technikgeschoss einer Sport- und Schwimmhalle.
Viele Grüße
C. Stocker
PS: Das Thema Bestandsschutz ist viel umstritten. Insofern das Bauteil nicht verändert wurde und die Nutzung gleichgeblieben ist (somit die Lasten), kann der Nachweis über die damals gültige Norm erfolgen (R30 bzw. R60 nach EC kann ggf. trotzdem F90 bedeuten). Wenn die Nutzung sich ändert, die Lasten aber gleich oder geringer geworden sind, kann dieser Ansatz ggf. auch verfolgt werden. In jedem Fall ist das Vorgehen aber mit dem Prüfer abzustimmen.
