Es berechnet die Temperaturverteilung, passt die Materialeigenschaften an und nutzt das erweiterte Verfahren des Eurocode 2, um realistische Ausnutzungen statt konservativer Bestanden/Nicht-bestanden-Ergebnisse zu liefern. Das ermöglicht schlankere Neukonstruktionen und hilft bestehenden Bauteilen, ohne Verstärkung zu bestehen.
So führen Sie die Brandbemessung durch
Die Brandbemessung wird nur berechnet, wenn sie aktiviert ist – entweder durch Anhaken im Assistenten beim Erstellen eines Projekts oder durch nachträgliche Aktivierung in den Projekteinstellungen. Projekte, die sie nicht benötigen, bleiben unberührt. Nach der Aktivierung passt sich die Anwendung an: Zusätzliche Bauteildaten und Projekteinstellungen werden angezeigt, Querschnitte erhalten eine neue Registerkarte Brandbeanspruchung, die Lasteffekte werden in zwei Gruppen aufgeteilt, und die Registerkarte Nachweis enthält zusätzlich die Ergebnisse der thermischen Analyse sowie einen eigenen Block Brandbemessung im Gesamtnachweis.
Eingaben
- Feuerwiderstandsklasse – R30 bis R240, welche die Dauer der Analyse bestimmt.
- Brandkurve – die Einheits-, Außenbrand- und Kohlenwasserstoff-Temperaturzeitkurven nach EN 1991-1-2 sowie die Einheits-Temperaturzeitkurve nach ASTM E119.
- Anfangsfeuchte des Betons und Bauteiltemperatur – der Zustand des Bauteils vor dem Brand.
- Wärmeübergangsparameter – Wärmeübergangskoeffizient und Emissivität des Bauteils und des Brandes, je Brandkurve voreingestellt, sodass die Standardwerte bereits den Normwerten entsprechen.
- Brandbeanspruchte Seiten – für jeden Querschnitt in der neuen Registerkarte Brandbeanspruchung durch vier einfache Optionen (oben, unten, links, rechts) festgelegt. Ein Algorithmus leitet daraus ab, welche Querschnittsränder betroffen sind, auch bei Formen mit einspringenden Ecken, und die beanspruchten Ränder werden in der Szene rot dargestellt.
Lasteffekte im Brandfall
Die Schnittgrößen für die Brandsituation sind nicht dieselben wie für GZT und GZG, daher werden die Lasteffekte aufgeteilt. Die neue Eigenschaft Kombinationstyp ordnet jeden Effekt entweder GZT + GZG oder der Brandbemessung zu, und die Baumstruktur gruppiert sie entsprechend. Eine Massenzeingabe der Brand-Schnittgrößen ist auf Gruppenebene möglich, genauso wie bei den gewöhnlichen Effekten.
Materialeigenschaften
Der Querschnitt wird vernetzt, und das Temperaturfeld wird in Zeitschritten bis zur geforderten Feuerwiderstandsklasse berechnet, wobei eigene Netzeinstellungen verwendet werden, die feiner sind als jene für die Querschnittsanalyse. Aus der Temperatur jedes Betonelements und jedes einzelnen Bewehrungsstabs leitet die Anwendung die reduzierten Materialeigenschaften ab – Betonfestigkeit, Streckgrenze und Proportionalitätsgrenze der Bewehrung sowie den Elastizitätsmodul – unter Verwendung der Abminderungsfaktoren nach EN 1992-1-2. Die Tabellen der Abminderungsfaktoren sind Teil der Projekteinstellungen, getrennt für Beton mit silikatischen und kalkhaltigen Zuschlägen sowie für warmgewalzte und kaltverformte Bewehrung. Sie sind mit den Normwerten vorbelegt und bleiben editierbar, wobei Regeln für Reihenfolge und Wertebereich sicherstellen, dass eine bearbeitete Tabelle physikalisch sinnvoll bleibt.
Ergebnistypen für das Temperaturfeld
- Temperatur – die Temperaturverteilung über den Querschnitt als Heatmap mit zugehöriger Farbpalette.
- Abminderungsfaktoren – dieselbe Darstellung für die resultierende Festigkeitsabminderung, die den Nachweis tatsächlich maßgebend bestimmt.
Beide werden für einen wählbaren Zeitschritt angezeigt, standardmäßig für den letzten. Neben der Szene listet die Datenansicht die Temperatur und die Abminderungsfaktoren für die Betonelemente und separat für jeden Bewehrungsstab auf – so kann der Tragwerksplaner den Wert für den jeweils maßgebenden Stab ablesen.
Normnachweise im Brandfall
Die Brandbemessungssituation wird mit denselben Nachweisarten geprüft, die Anwender aus der üblichen Bemessung kennen: Zusammenfassung, Antwort N-M-M, Querkraft, Torsion und Interaktion. Die Ergebnisse erscheinen in einem separaten Block Brandbemessung im Gesamtnachweis, neben dem Block GZT + GZG, sodass beide Situationen nebeneinander sichtbar sind. Die Querkraft folgt dem spezifischen Ansatz, den die Norm für den Brandfall vorgibt: Der Nachweis wird am reduzierten Querschnitt geführt, wobei die Betonfestigkeit aus der Referenztemperatur im Schwerpunkt und die Festigkeit der Bügel aus der Referenztemperatur im Querschnitt auf halber Stegtiefe angesetzt wird – unter Berücksichtigung, dass ein Bügel Zonen unterschiedlicher Temperatur durchläuft und die Wärme entlang seiner Länge ausgleicht.
Wie im restlichen Section sind die detaillierten Ergebnistabellen aufklappbar, um die Gleichungen mit den dahinterliegenden Zwischenwerten anzuzeigen, und alles kann in den Bericht gedruckt werden.
Veröffentlicht in IDEA StatiCa Version 26.1.
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