Heißbemessung, konstruktiver Brandschutz

Das Büro Lenz Weber Ingenieure verfügt im Bereich Heißbemessung und Ingenieurmethoden des Brandschutzes über mehrjährige Erfahrung.

Wir sind Gründungsmitglied eines Netzwerkes für Heißbemessung zusammen mit führenden Ingenieurbüros und Forschungsinstituten.

Mit der Einführung der europäischen Brandnormung (EC1-EC6 und EC9 Teile 1-2) ist auch in Deutschland die Grundlage für die Heißbemessung von Tragwerken und Einzelbauteilen gegeben. Der EC 1 1-2 beinhaltet parameterabhängige Brandbeanspruchungen (Brandszenarien, Naturbrände).

Damit ist in der europäischen Normung der Weg für Ingenieurmethoden im Sinne einer Verknüpfung von baulichem und vorbeugendem Brandschutz auch in Deutschland nunmehr bauaufsichtlich eingeführt.

Die Heißbemessung bietet die Möglichkeit weitgespannte Stahldachtragwerke, Industriegebäude und Veranstaltungsgebäude aus Stahl ohne Feuerschutzanstrich herzustellen. Holzkonstruktionen können ebenfalls rechnerisch nachgewiesen werden.

Bei allen Heißbemessungen, insbesondere aber bei den Spezialfällen, achten wir immer auf eine Rückkoppelung mit den neuesten internationalen Forschungsergebnissen sowie einer engen Zusammenarbeit mit dem jeweiligen Brandschutzgutachter.

Was ist eine Heißbemessung?

Wenn ein Bauteil nicht in der Lage ist, die vorgeschriebenen Anforderungen an den Brandschutz zu erfüllen, aufgrund fehlender Brandschutzverkleidung, Unpraktikabilität bei der Anwendung der Brandschutzverkleidung, Nutzungsänderung oder einer Vielzahl anderer Gründe, dann ist eine Heißbemessung oft die wirtschaftlichste Lösung. Basierend auf den aktuellen Normen wird eine Berechnung zur Ermittlung des Feuerwiderstandes des Bauteils durchgeführt. Da der berechnete Feuerwiderstand oft besser ist als die vorgeschriebenen Anforderungen, kann dies viele Probleme lösen.

Bei Lenz Weber führen wir die meisten unserer Heißbemessungen mit einer Software durch, die sowohl die Temperatur im Querschnitt über die gesamte Branddauer dynamisch berechnen kann, als auch – falls erforderlich – eine dynamische Analyse der Reaktion der Struktur über die gesamte Branddauer durchführt. Wir verfügen jedoch über eine Reihe anderer Methoden, mit denen wir praktisch alle vorhersehbaren Brandschutzprobleme lösen können.

Welche Alternativen gibt es zu einer Heißbemessung?

Nicht immer ist eine Heißbemessung die wirtschaftlichste Lösung oder es gibt Situationen, in denen die Heißbemessung nicht die geforderte Feuerwiderstandsdauer ergibt. Wir von Lenz Weber haben auch langjährige Erfahrung im vorbeugenden Brandschutz und können Sie daher auch über Alternativen zur Heißbemessung beraten, z.B. organisatorische Maßnahmen, brandschutztechnische Produkte mit der entsprechenden Zulassung oder andere Alternativen.

Außerdem verfügen wir über eine erfahrene Bauphysik-Abteilung, so dass wir Lösungen anbieten können, die den Wärmeschutz, den Wärmebrücken, den Schallschutz usw. nicht beeinträchtigen.

Brandschutztechnische Verkleidung einer Stahlstütze in einem denkmalgeschützten Gebäude.

Was Kostet eine Heißbemessung?

Die Kosten für eine Heißmessung sind sehr unterschiedlich und werden am besten direkt mit uns besprochen. Bei früheren Projekten haben wir Kosten eingespart, die sonst ein Projekt unrentabel gemacht hätten. Zum Beispiel haben wir Kunden die Kosten für die Reparatur einer beschädigten intumeszierenden Beschichtung, den Bau einer neuen provisorischen Schule, die brandschutztechnische Verkleidung von Hunderten von freiliegenden Stahlprofilen, den Bau einer neuen Sporthalle für eine Schule, die Vereinfachung des Rauchabzugssystems in einem Kino und die Genehmigung eines Theaters in einem Denkmalschutzgebäude gerettet. In all diesen Fällen hätten die Kosten für alternative Maßnahmen über 100 000 € betragen und dazu geführt, dass das Projekt gestrichen oder das Budget für andere Teile des Projekts erheblich gekürzt worden wäre, die Heißbemessung hatte nur einen Bruchteil der alternativen Maßnahmen gekostet und ermöglichte die erfolgreiche Fortsetzung dieser Projekte.

Welche Software wird für eine Heißbemessung verwendet?

Wir haben Erfahrung mit Berechnungssoftware wie FRILO, mb AEC, Dlubal, ANSYS und Infograph. Wir sind jedoch sehr dankbar, dass wir eine Partnerschaft mit der Software der John Hopkins University und der Université de Liège haben: SAFIR.

SAFIR kann dynamische Strukturanalysen in 1D, 2D und 3D durchführen. Thermische Analysen in 2d- und 3D-Strukturen sowie Schalenelemente. Bis jetzt konnte SAFIR alles lösen, was wir von ihm verlangt haben.

Wir haben auch mit SAFIR zusammengearbeitet, um ein universitäres Masterarbeitsprojekt über das lokale Beulen von Stahlprofilen in Brandfall durchzuführen.

Für die CFD-Strömungsanalyse in Brandfall verwenden wir den Industriestandard von FDS. Diese Software kann jede erdenkliche Brandsituation modellieren, ist verifiziert und hat eine lange Tradition. Darüber hinaus haben FDS und SAFIR zusammengearbeitet, um die Ergebnisse von FDS über die RADF-Schnittstelle direkt in SAFIR zu importieren, und zwar mit wesentlich höherer Genauigkeit und besseren Ergebnissen.

Manchmal ist keine der oben genannten Softwarelösungen geeignet, da sie entweder zu kompliziert sind und eine einfache Berechnung von Hand ausreicht, oder es gibt noch keine Softwarelösung; in diesem Fall können wir zu den Grundlagen zurückkehren und von Hand berechnen.

 

Beispiele für manuelle Berechnungsmethoden in Brandfall.

Ansprechpartner: Dr. Robin Amy Ph.D

Seiten mit zusätzlichen Informationen zu bestimmten Themen:

Heißbemessung von Stahlbeton – Im Allgemeinen verhält sich Stahlbeton im Brandfall gut, es gibt jedoch einige Ausnahmen.

 

Heißbemessung von Stahlbau – Stahl stellt bei Heißmessungen eine Herausforderung dar, die jedoch bewältigt werden kann.

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