766 Stahlbau 83 (2014), Heft 10 Dissertationen/Persönliches Beitrag zur numerischen Simulation von Verbundstützen unter Brandein- wirkung Dr.-Ing. Anja Kiesel (TU Darmstadt) Verbundstützen werden in Deutschland im Geschossbau sehr häufig eingesetzt. Die Kombination aus Profilstahl und Beton ermöglicht eine hohe Lastauf- nahme bei geringen Abmessungen. Im Brandfall schützt der Beton vor der raschen Erwärmung des Querschnitts. Dadurch können Verbundstützen ohne zusätzliche Brandschutzbekleidungen hohe Brandschutzanforderungen erfül- len. Mit der bauaufsichtlichen Einfüh- rung der Eurocodes im Juli 2012 ist die Anwendung des allgemeinen Rechenver- fahrens für die Bemessung von Verbund- bauteilen im Brandfall zulässig. Hierzu zählt unter anderem die Anwendung von allgemeinen FE-Programmen. In der Arbeit wird das Tragverhalten betongefüllter Hohlprofile mit und ohne Einstellprofil während eines Brandes mit dem FE-Programm ANSYS simuliert und die Anwendung des allgemeinen Rechenverfahrens für die Bemessung von Verbundstützen im Brandfall kri- tisch betrachtet. Für den Beton werden verschiedene Materialmodelle untersucht und die Anwendbarkeit für die Simula- tion im Brandfall überprüft. Durch die ungleichmäßige Erwärmung des Quer- schnitts und die Entfestigung der Bau- stoffe bei erhöhten Temperaturen kommt es zu einer Last- und Steifigkeitsumlage- rung während der Dauer des Brandes. Dieses komplexe Tragverhalten wird analysiert und die einzelnen Einflussfak- toren genauer erläutert. Ein Focus gilt außerdem den Wärmespannungen, wel- che aufgrund der ungleichmäßigen Tem- peraturverteilung und der damit ver- bundenen Differenz der thermischen Dehnung im Querschnitt entstehen. Sie verändern die Festigkeits- und Steifig- keitsverteilung im Querschnitt und be- einflussen die Durchführbarkeit der FE- Berechnung. Es werden verschiedene Modellierungsansätze und deren Aus- wirkungen auf die Wärmespannungen getestet. Bezugsquelle: Veröffentlichung des Instituts für Stahl- bau und Werkstoffmechanik, Heft 99 TU Darmstadt 2013, 170 Seiten, € 36,– ISBN 978-3-939195-33-7

Beitrag zur numerischen Simulation von Verbundstützen unter Brandeinwirkung

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766 Stahlbau 83 (2014), Heft 10

Dissertationen/Persönliches

Beitrag zur numerischen Simulation von Verbundstützen unter Brandein-wirkung

Dr.-Ing. Anja Kiesel(TU Darmstadt)

Verbundstützen werden in Deutschland im Geschossbau sehr häufig eingesetzt. Die Kombination aus Profilstahl und Beton ermöglicht eine hohe Lastauf-nahme bei geringen Abmessungen. Im Brandfall schützt der Beton vor der raschen Erwärmung des Querschnitts. Dadurch können Verbundstützen ohne zusätzliche Brandschutzbekleidungen hohe Brandschutzanforderungen erfül-len. Mit der bauaufsichtlichen Einfüh-rung der Eurocodes im Juli 2012 ist die Anwendung des allgemeinen Rechenver-fahrens für die Bemessung von Verbund-bauteilen im Brandfall zulässig. Hierzu zählt unter anderem die Anwendung von allgemeinen FE-Programmen.

In der Arbeit wird das Tragverhalten betongefüllter Hohlprofile mit und ohne Einstellprofil während eines Brandes mit dem FE-Programm ANSYS simuliert und die Anwendung des allgemeinen Rechenverfahrens für die Bemessung von Verbundstützen im Brandfall kri-tisch betrachtet. Für den Beton werden

verschiedene Materialmodelle untersucht und die Anwendbarkeit für die Simula-tion im Brandfall überprüft. Durch die ungleichmäßige Erwärmung des Quer-schnitts und die Entfestigung der Bau-stoffe bei erhöhten Temperaturen kommt es zu einer Last- und Steifigkeitsumlage-rung während der Dauer des Brandes. Dieses komplexe Tragverhalten wird analysiert und die einzelnen Einflussfak-toren genauer erläutert. Ein Focus gilt außerdem den Wärmespannungen, wel-che aufgrund der ungleichmäßigen Tem-peraturverteilung und der damit ver-bundenen Differenz der thermischen Dehnung im Querschnitt entstehen. Sie verändern die Festigkeits- und Steifig-keitsverteilung im Querschnitt und be-einflussen die Durchführbarkeit der FE-Berechnung. Es werden verschiedene Modellierungsansätze und deren Aus-wirkungen auf die Wärmespannungen getestet.

Bezugsquelle:Veröffentlichung des Instituts für Stahl-bau und Werkstoffmechanik, Heft 99TU Darmstadt 2013, 170 Seiten, € 36,–ISBN 978-3-939195-33-7