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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Brandschutztechnische Bauteilpruefungen fuer die Diagnose werkstofflicher und statischer Aspekte des Tragvermoegens. Beispiele fuer die Beurteilung des Tragverhaltens von Infrastrukturbauwerken im Brandfall und dessen Folgen

Tragkonstruktionen von Tunneln und Bruecken koennen bei Braenden erheblichen Temperaturbeanspruchungen ausgesetzt sein. Daher ist die Bewertung der Folgen von Brandereignissen solcher Bauwerke sehr wichtig fuer die Beurteilung ihrer Tragfaehigkeit. Fuer brandschutztechnische Bauteilpruefungen sind - um angesetzte Temperaturszenarien mittels numerischer Modelle ueberpruefen zu koennen - die Ergebnisse von originalmassstaeblichen Grossbrandversuchen unverzichtbar. Aufbauend auf den Ergebnissen lassen sich statische und werkstofftechnische Gesichtspunkte bewerten, bis hin zur Ueberpruefung der Tragfaehigkeit. Brandeinwirkungen auf Konstruktionen sind bei der Bemessung als aussergewoehnliche Einwirkungen mit den entsprechenden Teilsicherheitsbeiwerten zu betrachten. Dabei ist die fuer den jeweiligen Anwendungsfall anzusetzende Temperatur-Zeit-Kurve von besonderer Bedeutung. Neben den vielfach untersuchten Tunnelbraenden kommt es immer wieder zu Braenden unter Bruecken, deren Verlauf und Auswirkungen weniger bekannt sind. Mit dem durchgefuehrten Originalbrandversuch an einem mit Holzpaletten beladenen Lkw im Brueckenbrandpruefstand der MFPA Leipzig sollte dazu der Kenntnisstand erweitert werden. Zur Nachstellung eines realistischen Szenarios wurde der Versuch mit einer schnell einsetzenden Vollbrandphase gefahren. Der Aufbau, die Durchfuehrung und der Ablauf des Versuchs im Brueckenbrandstand werden im Einzelnen beschrieben. Ein Ergebnis aus dem Versuch ist, dass die Temperaturentwicklung sehr schnell erfolgt und der Temperaturanstieg eher mit einer bei Tunneln anzuwendenden Temperatur-Zeit-Kurve vergleichbar ist, als mit der Einheitstemperatur-Zeit-Kurve der DIN EN 1991-1-2 fuer den allgemeinen Hochbau. Diese Erkenntnis kann zur Validierung von CFD-Modellen genutzt werden, mit denen die Auswirkungen eines vergleichbaren Brandes bei anderen geometrischen Verhaeltnissen simuliert werden koennen. Sowohl bei der Bewertung von Betontunneln als auch bei Betonbruecken ist das Abplatzverhalten des Betons von besonderer Bedeutung hinsichtlich der Tragfaehigkeit und Gebrauchstauglichkeit der Konstruktion. Es sind bei Brandversuchen durchaus schon Betonabplatzungen von bis zu 25 Zentimetern festgestellt worden. Bei Eisenbahntunneln mit Tuebbingauskleidung wird die Tiefe der Betonabplatzungen ueber eine Risikosumme, die von verschiedenen Parametern abhaengt, abgeschaetzt. Auch hierbei ergeben sich Abplatzungen von bis zu 25 Zentimetern. Spezielle Betonrezepturen mit Beimengungen von Kunststofffasern koennen die Abplatzneigung und die Abplatztiefe massgeblich verringern. Die Brandpruefung grossmassstaeblicher Probekoerper bietet zudem die Moeglichkeit, verschiedene Betonrezepturen und deren Auswirkungen auf das Abplatz- und Tragverhalten sowohl vergleichend zu pruefen als auch die Tragfaehigkeit direkt zu bestimmen. Das Ergebnis ist somit direkt bei der Bemessung der Konstruktion anwendbar. Die Pruefergebnisse der Grossbrandversuche bilden eine belastbare Grundlage fuer die Abschaetzung des Verhaltens von Betonkonstruktionen im Brandfall und dessen Folgen.

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 18-23
  • Serial:
    • PRUEFINGENIEUR
    • Issue Number: 43
    • Publisher: BUNDESVEREINIGUNG DER PRUEFINGENIEURE FUER BAUSTATIK
    • ISSN: 1430-9084

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01505873
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jan 28 2014 9:18AM