Brandverhalten von Befestigungen mit großem Randabstand in Beton bei zentrischer Zugbeanspruchung

Abstract

Über das Tragverhalten von Befestigungselementen bei normaler Umgebungs­temperatur wurden in den vergangenen Jahrzehnten zahlreiche Forschungsarbeiten abgeschlossen. Hierdurch konnten Bemessungsmodelle entwickelt werden, mit denen die Tragfähigkeit von Befestigungselementen in nahezu beliebiger Einbausituation berechnet werden können. Die Bestimmung des Feuerwiderstandes dieser Konstruktionen wurde hierbei jedoch nur in (produktspezifischen) Versuchen diverser Hersteller untersucht, wobei auch nur die Versagensart Stahlbruch geprüft wurde. Eine umfassende wissenschaftliche Untersuchung wurde bisher nicht durchgeführt. In der vorliegenden Arbeit konnten weitreichende Erkenntnisse für die einzelnen Versagensmechanismen im Brandfall vorgestellt werden. Es wurden umfangreiche theoretische und experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Hierdurch ist es möglich, getrennt nach den einzelnen Versagensursachen Aussagen im Hinblick auf die zu erwartende Tragfähigkeit zu machen. Als abschließendes Ergebnis wurde ein Vorschlag für die Prüfung und Bemessung von Befestigungen bei Brandbeanspruchung vorgestellt. Mit diesem Vorschlag ist es möglich, eine Beurteilung der Feuerwiderstandsdauer von Befestigungen durchzuführen. Dies sowohl mit den in dieser Arbeit festgelegten Randbedingungen für Brandversuche als auch durch die vorgestellten konservativen Abschätzungen.

Regarding the load bearing capacity of fasteners a lot of scientific investigations have been performed in the last decades. Models have been developed to calculate the different failure modes at ambient temperature. With the increasing use of fasteners in the field of civil-engineering the need to estimate the fire resistance of these connections is obvious. Different test procedures for fire tests and no commonly accepted rules to design fasteners for this use show the problems in present. Scientific work to estimate the different failure modes known from tests with ambient temperature has been missing so far. In this paper numerous theoretical and experimental investigations can be shown for the different failure modes. As a final result a procedure to estimate and actually test fasteners regarding their fire resistance was made.