01.12.2022
Reaktives Brandschutzsystem auf einem Stahlzugglied mit Kreisvollprofil nach dem Brandversuch

Reaktives Brandschutzsystem auf einem Stahlzugglied mit Kreisvollprofil nach dem Brandversuch

Quelle: BAM Fachbereich Brandingenieurwesen

Im Bauwesen werden Stahlzugglieder für Aussteifungen, Unterspannungen oder Abhängungen verwendet. In der Regel kommen hierfür schlanke Kreisvollprofile zum Einsatz. Da Zugglieder häufig der Stabilisierung des Bauwerks sicherstellen, kann ein Versagen dieser Bauteile den Einsturz des gesamten Tragwerks nach sich ziehen. Unter Brandeinwirkung verlieren ungeschützte Stahlkonstruktionen aufgrund der schnellen Erwärmung frühzeitig ihre Tragfähigkeit. Daher sind entsprechende Brandschutzmaßnahmen erforderlich, um die Erwärmung des Stahls zu verlangsamen und damit die Tragfähigkeit für eine bestimmte Feuerwiderstandsdauer zu gewährleisten.

Durch die profilfolgende Applikation und die geringen Beschichtungsdicken können reaktive Brandschutzsysteme sowohl die brandschutztechnischen als auch architektonischen Anforderungen erfüllen. Diese intumeszierenden Beschichtungen schäumen im Brandfall auf und bilden eine thermische Schutzschicht um das Stahlbauteil aus. Aufgrund der für Zugglieder typischerweise eingesetzten schlanken Stahlquerschnitte werden an die Brandschutzbeschichtung jedoch besonders hohe Anforderungen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit gestellt. Daher wurde der Einfluss verschiedener Parameter auf die thermische Schutzwirkung des reaktiven Brandschutzsystems untersucht, darunter die Querschnittsgeometrie des Stahlbauteils, die Trockenschichtdicke der Brandschutzbeschichtung, die Höhe des Lastausnutzungsgrades im Brandfall sowie die Bauteilorientierung. Basierend auf theoretischen Überlegungen und den Ergebnissen der realmaßstäblichen Untersuchungen wurde nachgewiesen, dass eine mechanische Beanspruchung der Zugglieder im Brandversuch unerlässlich ist, um den Beitrag von reaktiven Brandschutzsystemen zum Feuerwiderstand adäquat beurteilen zu können. Darüber hinaus werden die Forschungsergebnisse dazu verwendet, um eine neue europäische Prüfnorm aus der Reihe EN 13381 zur Bestimmung des Feuerwiderstandes von Stahlzuggliedern mit reaktivem Brandschutzsystem auf Basis von mechanisch belasteten Brandversuchen zu entwickeln, wodurch perspektivisch eine Erweiterung des zulassungsbasierten Anwendungsbereiches ermöglicht wird.

Performance of intumescent fire protection coatings applied to structural steel tension members with circular solid and hollow sections
Dustin Häßler, Sascha Hothan
veröffentlicht in Fire Safety Journal, Band 131, Seite 1-12, 2022

BAM Abteilung Bauwerkssicherheit
BAM Fachbereich Brandingenieurwesen