Die Brandversuche in Cardington im Originalmaßstab und ihre Bedeutung für den Tragwerksplaner

Nach einer Reihe von Gebäudebränden, allen voran der in Broadgate, in London im Jahre 1990, wurde in der Großversuchsanlage des "British Research Establishment" (BRE) in Cardington eine Serie groß angelegter Brandversuche durchgeführt. Der Brand in Broadgate, der entstand, während sich das Gebäude im Bau befand und noch kein baulicher Brandschutz aufgebracht war, demonstrierte, daß Stahlverbundrahmenkonstruktionen sich deutlich besser im Brandfall verhalten als zuvor angenommen. Die Versuche von Cardington waren darauf ausgerichtet, dieses Phänomen zu untersuchen und Testdaten zu liefern, mit denen neu entwickelte Computerprogramme validiert werden können. Zwei Testprogramme, von denen eines vier Versuche und das andere zwei umfaßte, wurden in den Jahren 1995 und 1996 durchgeführt. Die "European Coal and Steel Community" (ECSC) und British Steel (jetzt Corus) förderten das eine Programm, das einen Versuch an einem einzelnen Träger und drei Versuche an größeren Abschnitten umfaßte. Das andere Programm, das zwei Versuche an Abschnitten umfaßte, wurde vom "Department of the Environment, Transport and Regions" (DETR) gefördert und vom BRE ausgeführt. Bei allen Versuchen wurden sämtliche Stützen geschützt, die Träger blieben jedoch ungeschützt. Die Stabilität und Standsicherheit des Tragwerks war nicht gefährdet, obwohl bei den meisten Versuchen die herkömmlichen Richtlinien ein Versagen des Tragwerks vorausgesagt hätten. Es wurde ein Ausschuß gegründet, um die Versuche auszuwerten und die Planungsrichtlinien weiterzuentwickeln. Buro Happold wirkte in diesem Ausschuß mit, der zur Entwicklung der Richtlinie SCI 288 des "Steel Construction Institute" beigetragen hat. In diesem Papier wird die Tatsache anerkannt, daß sich Stahlverbundrahmenkonstruktionen unter Brandbedingungen sehr widerstandsfähig verhalten und in vielen Fällen nicht geschützt werden müssen. Die FEDRA-Abteilung (Fire Engineering Design and Risk Assessment) von Buro Happold hat sich intensiv an der Entwicklung des FEM Finite-Elemente-Methode-Programms "Vulcan" beteiligt, das an der University of Sheffield zur Vorhersage des Brandverhaltens von Stahlrahmengebäuden entwickelt wurde. Das Programm wurde mit dem Versuch von Cardington und anderen internationalen Brandversuchen validiert und ist in der Lage, das reale Gebäudeverhalten sowie die Nebenwirkungen zu bestimmen, die bei großen Durchbiegungen auftreten. Dazu gehört das für den Brandfall typische Auftreten von Zug- und Druckkräften in der Deckenplatte.