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An advanced transient concrete model for the determination of restraint in concrete structures subjected to fire and the fire resistance of concrete tunnel sections

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[Quelle: https://repositum.tuwien.ac.at]

Das erweiterte instationäre Betonmodell (ATCM Modell - Advanced Transient Concrete Model) ist ein erweitertes Betonmodell für druckbeanspruchte Bauteile bei hohen Temperaturen, welches elastische und plastische Dehnungen sowie Kriechverformungen als Funktion der Belastungsveränderungen und der Temperatur beinhaltet. Im ATCM Modell ist ein Materialmodell angewendet, welches thermisch induzierte Dehnungen verwendet. Das nichtlineare Modell berücksichtigt die thermische Dehnung, die elastische Dehnung, die plastische Dehnung und die instationären Dehnungen und die Belastungsveränderungen bei der Dimensionierung von Zwängen im Beton unter Brandbeanspruchung. Die mechanische Dehnung wird als eine Funktion aus elastischer Dehnung, plastischer Dehnung und thermisch indizierter Dehnung berechnet. Die thermisch induzierte Dehnung ist relativ unabhängig verglichen zur Abhängigkeit des E-Moduls bei Belastungsveränderungen unter Temperaturbeanspruchung. Die mechanische Dehnung beinhaltet elastische, plastische und instationärer Kriechdehnungen. Die Formeln des ATCM Modells berücksichtigen zahlreiche Ressourcen besonders bei der Berechnung von irreversiblen Temperatureffekten auf verschiedene Materialparameter. Während der Berücksichtigung der Belastungsveränderungen unter Temperaturbeanspruchung erhöht sich die Tragfähigkeit durch eine höhere Steifigkeit des Betons. Mit diesem Modell ist es somit möglich das thermisch-physikalische Verhalten von Betonstrukturen unter extrem hoher Temperaturbeanspruchung über Materialgesetze zu beschreiben.

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"Brandschutz Kompakt" ist ein praktisches Nachschlagewerk für den vorbeugenden Brandschutz. In kompakter Form haben Sie die wichtigsten Fachinformationen ständig griffbereit. In der Ausgabe informiert der Gastautor Dipl.-Ing. Peter Wachs im Themenschwerpunkt "Trockenbau" über das Brandverhalten von Trockenbauprodukten. Hier liegt der Fokus auf Plattenwerkstoffe (wie z. B. Gipsplatten), Unterkonstruktionen aus Metall und Holz und Dämmstoffe. Eine Zusammenstellung der wichtigsten Auszüge aus der DIN 4102-4:2016-05 helfen Ihnen, die Feuerwiderstandsklassen bzw. Klassifizierung von Bauteilen mit Gipsplattenbekleidungen zu bestimmen. So erhalten Sie eine handliche Arbeitshilfe, die Sie bei der Planung und Umsetzung von Brandschutzmaßnahmen im Ausbau unterstützt. Kern des handlichen Arbeitsmittels ist der tabellarische Teil der Fachtechnik mit Zusammenfassungen, Auszügen und Skizzen der wichtigsten Brandschutzvorschriften. Im Adressteil finden Sie die Kontaktdaten zu Produktherstellern, Verbänden und Instituten. Alle Anforderungen und Lösungen sind knapp und praxisgerecht aufbereitet. Übersichtliche Tabellen und erläuternde Zeichnungen erleichtern Ihnen die Umsetzung.

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Die Berücksichtigung von Brandschutzbelangen ist ein wichtiger Teil der Gebäudeplanung. Sie umfasst sowohl vorbeugende Maßnahmen, die die Entstehung eines Brandes verhindern können, als auch Vorkehrungen, die im Falle eines Brandes die Rettung der Menschen aus einem Gebäude und das Eindämmen des Brandes durch die Feuerwehr ermöglichen. Der Brandschutz ist stark durch rechtliche Vorgaben geprägt, er ist auch ein wesentlicher im Baugenehmigungsverfahren. Für die Arbeit von Architekten ist es jedoch vor allem wichtig, die Hintergründe und Denkweisen des vorbeugenden Brandschutzes zu verstehen, um diesen in ihre Planung von Anfang an integrieren zu können.

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Flucht- und Rettungspläne
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Das Buch erläutert die wichtigsten Grundlagen und Begriffsdefinitionen, die Brandschutzplaner, Betreiber, Architekten und Ingenieure für die Aufstellung und Umsetzung von Flucht- und Rettungsplänen benötigen. Es erfolgt eine Einführung in die wichtigsten Anforderungen von Flucht- und Rettungswegen nach aktuellen Normen, Richtlinien und der Arbeitsstättenverordnung. Zudem erhält der Planer Informationen zur Aufstellung von Flucht- und Rettungsplänen mit den dazugehörigen Inhalten, Ausführungen und der Symbolik. Weitere Inhalte: - Praxisbeispiele für z.B. Bürogebäude, Versammlungsstätten, Hochhäuser und Industriebauten; - Dynamische Fluchtwegsteuerungen und die Führung von Rettungswegen nach Gebäudetypen.

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Josef Mayr
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Der Titel "Brandschutzkonzepte nach Bauordnung Nordrhein-Westfalen" liefert Ihnen fundierte Informationen und Handlungsanweisungen, die Sie für die Erstellung von Brandschutzkonzepten nach BauO NRW für die Genehmigungsplanung benötigen. Die Basis bilden die Checklisten, Bilder und Kommentare zur Umsetzung der Anforderungen der BauO NRW. Mit Hilfe dieser Checklisten erhalten Sie - Schritt für Schritt - alle Informationen und Erläuterungen, die für die Anfertigung eines Brandschutzkonzeptes relevant sind. Mit dem Kommentar erhalten Sie konkrete Angaben über die speziellen Brandschutzanforderungen für NRW. Anhand von Beispielkonzepten legt Ihnen Josef Mayr eine detaillierte und zielsichere Umsetzung des Brandschutzkonzeptes dar. Zahlreiche Zeichnungen und Planungsdetails unterstützen Sie zusätzlich bei Ihrer Planung.

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Das Fachbuch "Basiswissen Brandschutz" gibt auf der Basis der Musterbauordnung einen zusammenfassenden Überblick über die Grundlagen des Brandschutzes. Das Kompendium ermöglicht einen ersten Einstieg in die Brandschutzplanung. Es vermittelt in kompakter, übersichtlicher Form die wesentlichen baurechtlichen Fakten und planungsrelevante Grundlagen. Eine Zusammenstellung wesentlicher Normen des Brandschutzes und ausgewählter Sonderbauvorschriften runden den Inhalt ab.

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Forschungsberichte

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Jochen Zehfuß, Lukas Gößwein, Lisa Sander, Peter Schaumann, Patrick Meyer
Bewertung von neuen Sicherheitsfaktoren zur Ermittlung der Brandlastdichte im Zuge der Novellierung von EN 1991-1-2 Anhang E
Abschlussbericht.
Bauforschung, Band T 3374
2020, 77 S., 20 Abb. u. 25 Tab., Softcover
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Der Anhang E der DIN EN 1991-1-2 beinhaltet aktuell ein Sicherheitskonzept, dass die Berechnung von Brandlastendichten als Bemessungswert ermöglicht. Das in Anhang E der DIN EN 1991-1-2 beschriebene Verfahren basiert auf den Betrachtungen von Schleich und findet insbesondere bei leistungsorientierten Brandschutzbemessungen Anwendung. Das Verfahren ist wie in den meisten europäischen Ländern auch in Deutschland nicht zugelassen. Dieses Verfahren wird in Deutschland durch die Regelungen des Anhangs BB der DIN EN 1991-1-2/NA ersetzt. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens werden die Grundlagen, auf dessen die Modifikation des Anhangs E der EN 1991-1-2 basiert, untersucht und hinsichtlich der Anwendbarkeit im Vergleich zum deutschen Sicherheitskonzept des Anhang BB der DIN EN 1991-1-2/NA bewertet. Anhand von ausgewählten Nutzungen und Bauteilen in Stahl-, Verbund-, Holz- und Stahlbetonbauweise werden die naturbrandkurven gemäß dem Entwurf des Anhangs E der EN 1991-1-2 und des Anhangs BB der DIN EN 1991-1-2/NA und deren Auswirkung auf ein entsprechendes Bauteil gegenübergestellt.

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Christoph Gengnagel, Alexander Pfriem, Jan Friedrich, Tom Brodhagen
Entwicklung von Fassadenelementen mit pyrolysierter Oberfläche mit verbesserten Brandschutzeigenschaften - PyroForCE 2.0
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3196
2020, 184 S., 114 Abb. u. 6 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Holz findet seit Jahrhunderten Anwendung als nachhaltiges Material für Fassadenbekleidungen. Die Zuordnung zu normalentflammbaren Baustoff lässt die Verwendung von Holz als Fassadenmaterial jedoch nur für Gebäude bis einschließlich Gebäudeklasse 3 zu. Mit der Oberflächenpyrolyse wird ein Verfahren aufgezeigt, den Feuerwiderstand von Fassadenhölzern ohne weitere chemische Behandlung soweit zu erhöhen, dass eine Klassifizierung als schwerentflammbarer Baustoff möglich wird. Zur Untersuchung der Pyrolyseschicht wurde eine autarke Pyrolyseanlage auf der Basis eines Bandbrenners zur Direktbeflammung entwickelt, in der die Stärke der Schicht analysiert werden konnte. Unter Berücksichtigung unterschiedlicher Prüfverfahren und Normierungen wurde so der Feuerwiederstand gezielt erhöht.

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Marie Reichert, Catherina Thiele
Feuerwiderstand von Befestigungen im Mauerwerk
Bauforschung, Band T 3363
2019, 72 S., 64 Abb. u. 29 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wurden auf experimenteller und theoretischer Basis die Grundlagen zur Bestimmung des Feuerwiderstands von Befestigungen im Mauerwerk untersucht. Bei der Durchführung von Brandversuchen an Befestigungen im Mauerwerk mussten im Vergleich zu Versuchen im Beton zusätzliche Randbedingungen, wie Orientierung der Lasteinleitungsvorrichtung, Belastung der Wand und Positionierung der Dübel beachtet werden. Es wurde ein Versuchsstand vorgestellt der diese Faktoren berücksichtigt und flexibel für unterschiedliche Steinformate einsetzbar ist. Die Vielzahl an den auf dem Markt befindlichen Steinmaterialien und Formaten erschwerte eine allumfassende Bewertung des Feuerwiderstands. Anhand der durchgeführten Versuche konnten u. a. folgende Ergebnisse zusammengefasst werden. Aufgrund der, im Vergleich zu Beton, geringen Tragfähigkeit einiger Mauersteine konnte ein Steinversagen auf Basis der vorliegenden Untersuchungen nicht gänzlich ausgeschlossen werden. Insbesondere der Widerstand für Schrägzug- und Querzugbelastungen sollte im Hinblick auf die Versagensart Steinversagen weiter untersucht werden. Dazu muss der hier vorgestellte Versuchsstand weiter verbessert werden.

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Matthias Pahn, Catherina Thiele, Marcin M. Haffke
Sandwichtragwirkung von kerngedämmten Fertigteilwandtafeln unter Brandbeanspruchung
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3171
2019, 160 S., 62 Abb. u. 17 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mehrschichtige vorgefertigte Betonsandwichelemente, gewinnen aufgrund ihrer energetischen Effizienz, ihrer Wirtschaftlichkeit durch Vorfertigung und einfacher Montage sowie der hohen Genauigkeit der Ausführung an Bedeutung in der modernen Bauindustrie. Sie bestehen aus einer Trag- und einer Vorsatzschale, die beide aus Stahlbeton hergestellt werden sowie einer dämmenden Kernschicht und Verbindungsmitteln. Sowohl expandiertes Polystyrol, extrudiertes Polystyrol, PU-Schaum oder Mineralwolle kommen als Dämmmaterial zum Einsatz. Als Verbindungsmittel, welche alle Schichten mechanisch miteinander verbinden, dienen in Sandwichwänden i.d.R. Kunststoffanker oder Metallflachanker.

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Oliver Fischer, Christopher Bert
Tragverhalten von Sandwichfassaden unter mechanischen und thermischen Einwirkungsgrößen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3114
2019, 161 S., 55 Abb., 27 Tab. u. 77 Diagr., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Sandwichwände werden bisher üblicherweise aus Stahlbeton mit Vorsatzschalendicken zwischen 70 und 100 mm hergestellt. Durch Einsatz korrosionsbeständiger Textilbewehrung ist es möglich, die äußere Deckschicht signi?kant in ihrer Dicke zu reduzieren. Im Hinblick auf diese Entwicklungen und den Forschungsbedarf ist das Ziel des Vorhabens, die für die Bemessung maßgebenden Temperaturgrößen und -gradienten sowohl numerisch als auch experimentell nachzuweisen. Das behandelte Forschungsprojekt entstand aus der Intention heraus für neuartige innovative Bauweisen mit ?ligranen textilbewehrten Vorsatzschalen maßgebende klimatische Einwirkungsgrößen herzuleiten und den als Stand der Technik zu bezeichnenden Lastansatz nach DIBt 1995/5 um derartige Anwendungsfälle zu erweitern. Im Zuge der Forschung konnte diese Notwendigkeit jedoch nicht nur für neuartige Vorsatzschalensysteme, sondern auch für die üblicherweise angewendeten Stahlbetonsysteme mit Vorsatzschalendicken zwischen 70 und 100 mm ermittelt werden. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass der Lastansatz nach DIBt 1995/5 keine Querschnittsabhängigkeit aufweist. Auch veränderte klimatische Verhältnisse mit immer extremeren Witterungsbedingungen sind dabei als Begründung zu nennen.

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Zeitschriftenartikel

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Werning, Hanno
Änderung der MBO zum Bauen mit Holz
Feuertrutz, 2020

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Nolte, Cathrin; Steglich, Michael; Osburg, Manuel
Prüfung der Dichtheit von Türen in Bestandssituationen
Feuertrutz, 2020

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Grabinger, Dietmar; Hamacher, Michael; Kleinen, Daniel
Nachbereitung eines Krankenhausbrands. Tl.1
Feuertrutz, 2020

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Stenzel-Twinbear, Angelika
Kennzeichnung barrierefreier Flucht- und Rettungswege. Exklusion, Separation, Integration und Inklusion (kostenlos)
Bauen plus, 2020

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Kowalzik, Reinhard
Brandschutz bei Sonderbauten aus Sicht der Feuerwehr. Sind die Leitern der Feuerwehr noch zeitgemäß?
Bauen plus, 2020

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