Brandsicherheit von verklebten tragenden Holzbauteilen
24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
glichen wurde, so dass der gleiche Biegewiderstand für beide Querschnitte erreicht wird.
Schichtdicke d red [mm] F/2
F/2 l/3
l/3
fm
l = 5760 mm
320
fm [mm]
140
M R , fi W fi ,ef
(1)
6 M R , fi
b 2 n t d red h n t d red
2
Mit GL24h, long GL24h, short GL36h, long GL36h, short Nicht-strukturelle
Klebstoffe
0.1
0.3
Reduktionsfaktor k 1.0 k
, ,
=100°C
strukturelle Klebstoffe
20
0.6
100
300 Temp [°C]
0.8 k 100°C [-]
Abb. 8: Schichtdicke dred für verschiedene Trägertypen (Festigkeitsklasse und Brettlänge) in Abhängigkeit der temperaturabhängigen Festigkeit des Klebstoffes in der Keilzinkung.
im Keilzinkenbereich oder auf ein Versagen im Bereich eines Astes zurückgeführt werden. – Die Bemessung von BSH-Trägern auf Biegung im Brandfall nach SIA 265 und EN 1995-1-2 („Methode des reduzierten Querschnittes“) sollte als Konsequenz aus den vorliegenden Untersuchungen unabhängig vom verwendeten strukturellen – und damit nach europäischen Normen für den tragenden Holzleimbau zertifizierten – Klebstoff erfolgen. 4.3 Auswertung der numerischen Simulationen an Brettschichtholzträgern mit der Methode des reduzierten Querschnittes Die Schichtdicke dred zur Berücksichtigung des Steifigkeits- und Festigkeitsverlustes in den oberflächennahen Bereichen wurde für die simulierten Brettschichtholzträger in einem weiteren Auswertungsschritt berechnet. Die Berechnung wurde mit der ideellen Abbrandrate βn durchgeführt, die für jeden einzelnen Träger bestimmt wurde. Die Schichtdicke dred wurde für die dreiseitig beflammten Träger mit Hilfe von Formel (1) zurückgerechnet. Die Biegefestigkeit bei Normaltemperatur fm wird dabei dem Quotienten aus Biegewiderstand im Brandfall MR,fi und dem effektiven Biegewiderstandsmoment im Brandfall Wfi,ef gleichgesetzt. Dies bedeutet, dass die Schichtdicke dred berechnet wurde, indem die Dicke des unverbrannten Restquerschnittes im Brandfall (Temperaturen im Querschnitt von kleiner als 300°C) mit der benötigten Dicke des effektiven Restquerschnittes ver-
Biegefestigkeit bei Normaltemperatur Biegewiderstand im Brandfall Effektives Biegewiderstandsmoment im Brandfall Ursprüngliche Breite des Querschnittes Ursprüngliche Höhe des Querschnittes Feuerwiderstand Ideelle Abbrandrate
Die Schichtdicke dred wurde für alle 1600 simulierten Träger berechnet. Der Mittelwert in Abhängigkeit der Klebstofffestigkeit in der Keilzinkung ist in Abbildung 8 für die verschiedenen simulierten Trägertypen dargestellt. Auf Grundlage von diesen Untersuchungen lassen sich für die Schichtdicke dred folgende Schlussfolgerungen ziehen: – Es wurde für die höhere Festigkeitsklasse leicht höhere dred Werte ermittelt. – Eine Modifikation von dred für Biegeträger aus Brettschichtholz sollte bei einer Revision von SIA 265 und EN 1995-1-2 diskutiert werden. Der geringste Wert für dred wurde unabhängig von der Festigkeitsklasse zu ungefähr 10 mm berechnet. Für Biegeträger aus Brettschichtholz wurde bereits in früheren Untersuchungen (Schmid et al., 2014) ein grösserer Wert als die aktuell verwendeten 7 mm bestimmt. Eine Erhöhung von dred = 7 mm auf 10 mm scheint vernachlässigbar, da dies eine Reduktion des Feuerwiderstandes von dreiseitig beflammten Biegeträgern aus Brettschichtholz um lediglich 4 Minuten bedeutet (Klippel 2014). 5 BRANDVERHALTEN VON BRETTSPERRHOLZPLATTEN Brettsperrholzplatten (BSP) stellen ein technisch und wirtschaftlich interessantes Produkt für den „modernen“ Massivholzbau dar und finden in den letzten Jahren einen vermehrten Einsatz als grossformatige Wand-, Decken- und Dachelemente im Wohn-, Industrie- und Gewerbebau. Für die Verklebung der einzelnen Brettlagen werden für den strukturellen Holzleimbau zugelassene Klebstoffe eingesetzt. Um das Brandverhalten von Brettsperrholzplatten zu untersu49