Brandschutz

Verglichen mit anderen außergewöhnlichen Ereignissen, wie z. B. Flut- oder Erdbebenkatastrophen, treten Brandschäden relativ
häufig auf. Der bauliche Brandschutz nimmt daher in Deutschland traditionell einen hohen Stellenwert ein. Im Brand fall bietet
Ihnen ein Massivbau aus Ziegel ein hohes Maß an passiver Sicherheit, denn die brandschutztechnische Einstufung nach
DIN 4102-4 klassifiziert alle Ziegel und die meisten Mörtel und Putze als Baustoffklasse A1, d. h. sie sind nicht brennbar

Feuerwiderstandsklassen nach DIN EN 13501-2
Die brandschutztechnische Einstufung allein lässt jedoch noch keinen Schluss auf das Brandverhalten eines Bauteils zu.
Die Baut eile werden daher nach DIN EN 1996-1-2/NA oder auf Grund von Brandversuchen in Feuerwiderstandsklassen eingestuft.
Die alten Bezeichnungen nach DIN 4102-1, wie z. B. F 90-A oder F 30-AB wurden durch ein europäisches Klassifi zierungssystem
abgelöst, welches eine zusätzliche Kriterien zur Differenzierung des Feuerwiderstands berücksichtigt. Folgende Kurzzeichen nach
DIN EN 13501-2 sind für den Massivbau relevant:

Mit Hilfe dieser Kurzzeichen erfolgt die Einstufung in Feuerwiderstandsklassen.

Raumabschließende Wände (Kriterium REI) können entweder als Trennwände oder als Brandwände ausgeführt werden.
Brand wände müssen im Vergleich zu Trennwänden auch unter zusätzlicher mechanischer Beanspruchung feuerbeständig sein.
Bei der Bezeichnung der Feuerwiderstandsklasse von Brandwänden wird also das Kriterium „M“ ergänzt, sodass sich z.B. die
Bezeichnung „REI-M 90“ ergibt (raumabschließenden, tragende Wand mit zusätzlicher Stoßbelastung und Feuerwiderstandsdauer
von 90 Minuten).

Bemessung im Brandfall
Brandschutztechnische Berechnungen werden nicht mehr in einem gemeinsamen Dokument für alle Baustoffarten geregelt, sondern in gesonderten Teilen je nach Bauarten. Für Mauerwerk gilt DIN EN 1996-1-2 mit zugehörigem Nationalen Anhang.

Der in der Bemessung maßgebende Grenzwert ist der Ausnutzungsfaktor. Je nach genutzter Norm und Baustoff existieren jedoch unterschiedliche Bezeichnungen: α2, αfi oder α6,fi.
Es stellt sich also die Frage: welche Bezeichnung ist für die Bemessung von Ziegelmauerwerk relevant?
α2 die Bezeichnung des Ausnutzungsfaktors nach der alten Norm DIN 4102-4 und wird teilweise auch in bauaufsichtlichen Zulassungen verwendet. Ein α2 = 1,0 entspricht der vollen Tragfähigkeit bei Bemessung nach dem vereinfachten Verfahren in DIN 1053-1.

Bei Einführung der aktuellen Norm DIN EN 1996-1-1 wurde α2 durch α6,fi ersetzt. Es gilt: Ein Ausnutzungsfaktor von α6,fi = 0,7 entspricht der bisherigen vollen Ausnutzung α2 = 1,0 nach DIN 4102-4. α6,fi wird also genau dann zu 0,7, wenn die Einwirkung NEd,fi der kalten Tragfähigkeit nach DIN 1053-1 entspricht. In allen bauaufsichtlichen Zulassungen wird bei der Festlegung des Brandschutzes der Ausnutzungsfaktor αfi verwendet, welcher einer Vereinfachung gegenüber α6,fi nach DIN EN 1996-1-1 ist.
Zum Nachweis des Brandschutzes gilt für alle Ausnutzungsfaktoren die Forderung:

Alle Lücking Planziegeln werden nach bauaufsichtlichen Zulassungen hergestellt. Im Folgenden wird daher nur die Berechnung mit dem Ausnutzungsfaktor αfi näher erläutert.

Tipps zur effektiven Bemessung

Der in den Zulassungen angegebene Ausnutzungsfaktor bezieht sich immer auf die Tragfähigkeit mit dem genauen Nachweis verfahren nach DIN EN 1966-1-1/NA. Häufig erfolgt die Berechnung jedoch nach dem vereinfachten Verfahren nach DIN EN 1996-3/NA. Im Regelfall kann durch einfache Umbemessung der vorhandene Ausnutzungsfaktor um 20 bis 25 % reduziert werden.
Im Folgenden werden daher Praxistipps zur effektiven Bemessung von Ziegelmauerwerk erläutert. Bei Verwendung aller Tipps kann die Ausnutzung um bis zu 50 % reduziert werden.

Genauere Bestimmung der Einwirkung nach
DN EN 1996-1-2/NA

Der Bemessungswert der einwirkenden Normalkraft NEd,fi berechnet sich nach folgender Gleichung:

Vereinfacht wird ηfi zu 0,7 angenommen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit das genaue Verhältnis zwischen ständigen und veränderlichen Lasten nach Gleichung 2.5 aus DIN EN 1996-1-2/NA zu berücksichtigen. ηfi kann so um 10 bis 15 % vermindert werden.

Berücksichtigung des Dauerstandfaktors
Bei der Berechnung der Bemessungsdruckfähigkeit des Mauerwerks fd wird der Dauerstandfaktor ζ berücksichtigt.

Für dauernde Beanspruchungen wie Eigengewicht, Schnee oder Verkehrslasten gilt ζ = 0,85. Für kurzzeitige Belastungen, zu denen auch der Brandfall zählt, kann der Dauerstandfaktor auf ζ = 1,0 erhöht werden. Es erhöht sich so auch die Bemessungsdruckfähigkeit fd und damit auch der vertikale Tragwiderstand. Die Verbesserung beträgt 17,6 %
(ζ neu/ ζ alt = 1 ⁄ 0,85 = 1,176).

Berücksichtigung der höheren Tragfähigkeit nach DIN EN
1996-1-1/NA gegenüber der vereinfachten Berechnung
DIN EN 1996-3/NA
Die Tragfähigkeit des Mauerwerks kann DIN EN 1996-1-1/NA genau oder vereinfacht durch nach DIN EN 1996-3/NA ermittelt werden.
Vereinfacht nach DIN EN 1996-3 Gl. 4.4

Genau nach DIN EN 1996-1-1 Gl. 6.2

Es werden in den Formeln unterschiedlichen Ansätze zur Berücksichtigung des Knickens, Schlankheit und von Lastexzentrizität berücksichtigt. Durch die genaue Berechnung nach DIN EN 1996-1-1 können rechnerisch stets höhere Tragfähigkeit erzielt werden.

Der Erhöhungsfaktor der Tragfähigkeit liegt zwischen 6 und 18 %.

 

Baulicher Brandschutz
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