Methode zur effizienten Modellierung von Verbunddeckensystemen im Brandfall/Efficient Method for Modelling of Composite Slabs in Case of Fire

Im Rahmen dieses Aufsatzes wird eine effiziente Methode zur Modellierung von Verbunddeckensystemen im Brandfall, die aus Stahlbeton oder Verbundplatten mit geschützten und ungeschützten Stahlträgern bestehen, aufbauend auf der Methode von Stadler [1] vorgestellt. Diese Methode berücksichtigt durch eine Modellierung des gesamten Verbunddeckensystems mit anschließender geometrisch nicht-linearer Berechnung (Theorie III. Ordnung) die im Brandfall günstig wirkende Membranwirkung. Ziel der Methode ist es, einen möglichst geringen Modellierungsaufwand bei gleichzeitig möglichst wirklichkeitsnahen Ergebnissen zu generieren. Der geringe Modellierungsaufwand wird zum einen über eine Modellierung der Stahlbetonplatte mittels Schalenelementen, die mithilfe von Layer-Elementen einen geschichteten Temperaturverlauf über die Dicke abbilden können, erzielt. Diese geschichteten Layer-Elemente sind in diversen kommerziellen Softwarepaketen, wie beispielsweise in Sofistik [22], implementiert. Zum anderen werden die Stahlträger mit einfachen Stabelementen modelliert. Um die Ergebnisse der vorgestellten Methode validieren zu können, werden Ergebnisse aus Brandversuchen [2], die von der Technischen Universität München durchgeführt wurden, herangezogen. Die vorgestellte Methode ist darüber hinaus weitgehend unabhängig von der thermischen Einwirkung, sodass neben der üblichen Beanspruchung durch die Einheitstemperaturzeitkurve (ETK) [3] ebenso Naturbrandmodelle, wie die parametrisierte Naturbrandkurve nach Nationalem Anhang des Eurocodes 1 Teil 1–2 [4], berücksichtigt werden können.