Temperaturen in Holz‐Beton‐Verbundkonstruktionen im Brandfall – Versuch und Simulation

Abstract

Neben tabellarischen und vereinfachten Nachweismethoden kommen bei der brandschutztechnischen Bemessung auch zunehmend allgemeine Rechenverfahren zum Einsatz. Letztere zeichnen sich durch eine große Flexibilität der untersuchten Bauteile aus und ermöglichen eine wirklichkeitsnahe Berechnung brandbeanspruchter Tragwerke. Sie stellen deshalb eine Alternative zu kostenintensiven Brandversuchen dar. Die Berechnungen erfolgen i. d. R. mithilfe einer Finite‐Elemente‐Software als thermische oder mechanische Simulationen. Mit thermischen Simulationen können Bauteiltemperaturen unter Brandbeanspruchung für beliebige Querschnitte bestimmt werden. Die berechneten Temperaturen werden in hohem Maße von den zugrunde gelegten temperaturabhängigen Materialeigenschaften beeinflusst. Für Konstruktionen aus Beton und Holz stellen Eurocode 2 Teil 1‐2 und Eurocode 5 Teil 1‐2 thermische Materialmodelle zur Verfügung. Diese stellen für die jeweilige Bauweise den Stand der Technik dar. In diesem Beitrag wird untersucht, ob mit den thermischen Materialmodellen der Eurocodes auch Temperaturen in Verbundkonstruktionen aus Brettsperrholz und Beton realitätsnah abgebildet werden können. Dazu werden berechnete Bauteiltemperaturen mit Temperaturen aus experimentellen Untersuchungen verglichen. Neben materiellen Eingabeparametern können softwarespezifische Eingaben die Berechnungen beeinflussen. Hierzu wurde der Einfluss des numerischen Modells und der Simulationsrandbedingungen untersucht.