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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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Bücher, Broschüren

Claus Lange
Vorbeugender Brandschutz in der Gebäudeplanung
Vom Entwurf zum Brandschutzkonzept
2022, xx, 317 S., 30 SW-Abb., 96 Farbabb. 240 mm, Softcover
Springer

 

 

Das Lehrbuch vermittelt anschaulich Grundlagen zur brandschutztechnischen Planung von Gebäuden mit unterschiedlichen Nutzungen. Dabei werden die Schutzziele des vorbeugenden Brandschutzes sowie die baulichen, technischen und organisatorischen Brandschutzmaßnahmen vor dem Hintergrund der Verknüpfung mit dem abwehrenden Brandschutz eingehend erläutert sowie praxisgerecht dargestellt. Vertiefende Einblicke in die Rettungswegsicherung sowie die Anwendung von Ingenieurmethoden des Brandschutzes runden das Werk ab. Ein Anhang mit Übersichten zu brandschutztechnischen Anforderungen an unterschiedliche Gebäudearten (z. B. Wohn- und Geschäftshäuser, Büro- und Verwaltungsgebäude, Versammlungsstätten, Krankenhäuser, Industriebauten) sowie ein ausführliches Glossar können zum schnellen Nachschlagen wichtiger Fakten genutzt werden. Das Werk eignet sich auch als Nachschlagewerk für Praktiker bei der Erstellung von Brandschutzkonzepten.

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Hans-Joachim Gressmann
Abwehrender und Anlagentechnischer Brandschutz
Reihe Technik
Maßnahmen für den Brandschutz und die Brandbekämpfung bei Planung, Errichtung und Betrieb von Bauwerken
6., Aufl.
2022, 751 S., 215 mm, Hardcover
expert-verlag

 

 

Das Buch gibt Interessenten auf der Ebene der aktuellen technischen Regeln eine Einführung in den Abwehrenden und Anlagentechnischen Brandschutz und versetzt diese so in die Lage, die brandschutztechnischen Maßnahmen im Rahmen einer ganzheitlichen Gebäudeplanung sinnvoll einzubeziehen.

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Manuel Kitzlinger
Integration von BIM in das Brandschutzingenieurwesen als digitales Leistungsmodell Brandschutz
Berichte des Instituts für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen, Technische Universität Darmstadt, Band 1/2022
Dissertationsschrift
2022, 202 S., 32 Farbabb. 21 cm, Softcover
Shaker

 

 

In der Bauplanung weist der vorbeugende bauliche Brandschutz zahlreiche Schnittstellen zu anderen Planungsdisziplinen auf. Die Brandschutzplanung wird in einem Brandschutzkonzept als Bauvorlage dargestellt. Die Erarbeitung einer Brandschutzplanung erfolgt für die Mehrzahl der Gebäude auf Grundlage bauordnungsrechtlicher Vorschriften unter Kompensation einzelner Abweichungen mit besonderen brandschutztechnischen Maßnahmen. Bei wesentlichen Abweichungen wird eine schutzzielorientierte Brandschutzplanung unter Anwendung von Ingenieurmethoden des Brandschutzes erforderlich. Mit der Digitalisierung der Planungsprozesse durch Einführung der BIM-Methode sollen effizientere Planungsabläufe in der Bauplanung umgesetzt werden. Die Integration der Planungsabläufe mit BIM in die Brandschutzplanung und das Brandschutzingenieurwesen erfordern eine einheitliche Modellvorstellung der Leistungen von Brandschutzingenieuren im Bauprozess. In der Arbeit werden die aktuellen Leistungen und Informationsflüsse in der Brandschutzplanung analysiert und strukturiert. Es wird aufgezeigt, dass die Integration der digitalen Planungsprozesse in das Brandschutzingenieurwesen ein eigenes Fachmodell Brandschutz auf Grundlage der geplanten Räume erfordert. Die entwickelte Modellvorstellung wird in die Verwaltungs- und Geschäftsabläufe von Ingenieurbüros als digitales Leistungsmodell Brandschutz integriert. Schließlich wird eine mögliche informationstechnische Umgebung zur Umsetzung des digitalen Leistungsmodells vorgeschlagen.

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Gerd Geburtig
Brandschutz im Baudenkmal. Wohn- und Bürobauten
2., überarb. u. erw. Aufl.
2021, 168 S., zahlr. Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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Gerd Geburtig
Brandschutz im Bestand. Versammlungsstätten
2., überarb. u. erw. Aufl.
2021, 344 S., 106 farb. Abb., 21 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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Forschungsberichte

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Holger Militz, Philipp Sauerbier
FiRetWood - Entwicklung innovativer Brandschutzmittel unter Verwendung von Textilvernetzungschemikalien für Bauprodukte aus Holz für den Außenbereich
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3229
2021, 47 S., 48 Abb. u. 2 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Brandverhalten von Holz erfordert vorbeugende Schutzmaßnahmen in der Bauanwendung. Derzeitig verfügbare Flammschutzsysteme basieren teils auf gesundheitlich bedenklichen Stoffen und sind nicht resistent gegenüber Witterungseinflüssen, sodass es bei Außenanwendung zu Auswaschungen kommt. Dies stellt gesundheitliche Risiken dar, als auch eine Einschränkung für einen permanenten Flammschutz im Außenbereich, was Forschungsbedarf aufwirft. Ziel des Forschungsvorhabens war es, durch in der Textilindustrie bereits etablierte Produkte das Brandverhalten von Holz in einer baulichen Anwendung im Außenbereich zu verbessern. Der Fragestellung der gesundheitlichen Risiken wurde mit Chemikalien begegnet, die frei von Halogenen und Boraten sind. Eine Auswaschung sollte durch Vernetzung der Chemikalien mit dem Holz erreicht werden, sodass eine Anwendung im Außenbereich ermöglicht wird.

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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.
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2020, 184 S., 114 Abb. u. 6 Tab., Softcover
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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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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
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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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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
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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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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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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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König, Klaus W.
Lass brennen. Vorbeugender Brandschutz bei Windenergieanlagen
Sanitär + Heizungstechnik, 2022

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Fiebig, Markus
Geräteintegrierte Löschsysteme erhöhen den Brandschutz. Winzige Löschsysteme ermöglichen moderne Medientechnik in sensiblen Gebäudebereichen
Bauen plus, 2022

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Fiebig, Markus; Eberl-Pacan, Reinhard
"Geräteintegrierter Brandschutz setzt dort an, wo Feuer entsteht". Experteninterview
Bauen plus, 2022

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Wündisch, Henning
Im Spannungsfeld zvvischen Bauordnungsrecht und Arbeitsschutzrecht. Anforderungen zur Bestellung von Brandschutzbeauftragten
Der Facility Manager, 2022

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Eicke-Hennig, Werner
Die Brandereignisliste - eine Bilanz
Ausbau + Fassade, 2021

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Highlights aus dem Programm 2022