Tiefgaragen | Feuerwiderstand

Verständnis und Verbesserung der Feuerwiderstandsfähigkeit von Stahlspundbohlen in Tiefgaragen

Diese Broschüre bietet Unterstützung bei der Brandschutzplanung von Stahlspundbohlen, die als dauerhafte Stützwände in Tiefgaragen oder Straßenbauwerken (Tunnel, Unterführungen usw.) verwendet werden.


Sie fasst die Ergebnisse der von ArcelorMittal durchgeführten Laborprüfungen in Originalgröße zusammen und beschreibt eine Methode zur Überprüfung der Stabilität der Konstruktion unter Brandlast. Darüber hinaus enthält sie ein einfach anzuwendendes Überprüfungsverfahren, das eine vereinfachte Bewertung des Brandschutzes der Stahlspundbohlenkonstruktion ermöglicht, die in einer Vorentwurfsphase verwendet werden kann.

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en Englisch AMCRPS_UCP_Fire_Resistance_EN.pdf
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Stahlspundbohlen als dauerhafte Bauelemente

Stahlspundbohlen, die als dauerhafte Bauelemente in Tiefgaragen und Straßenbauwerken eingesetzt werden, können mehrere Funktionen erfüllen

  • Sie dienen als temporäre Stützwand während der Aushubphase.
  • Sie bilden eine wasserdichte Umschließung der Baugrube.
  • Sie bilden die dauerhafte Außenwand.
  • Sie leiten Teile der Vertikallasten aus den Decken oder aus dem Überbau in den Boden ab.

Dadurch entfällt eine zusätzliche temporäre Stützwand am Umfang der Konstruktion, und die dauerhafte Spundwandkonstruktion

  • maximiert die verfügbare Grundfläche, was in städtischen Gebieten ein entscheidender Vorteil ist
  • verkürzt die Bauzeit
  • reduziert die Gesamtkosten des Gebäudes.

Kostengünstige Stahllösungen

Der Hauptvorteil der Verwendung von Stahlspundbohlen als dauerhafte Bauelemente für Tiefgaragen und Kellerräume liegt in der vereinfachten und schnelleren Bauweise sowie in den geringeren Kosten.

In Fällen mit extremer Brandbelastung können zusätzliche aktive und/oder passive Brandschutzmaßnahmen erforderlich sein.

Stahlspundbohlen können nach Fertigstellung der Arbeiten aus ästhetischen Gründen leicht gestrichen werden.

Bei der Nachweisführung werden die Gebrauchstauglichkeit und die Endzustände in jeder Ausführungsphase und während der gesamten Nutzungsdauer berücksichtigt. Der Brandschutz ist nur eines von mehreren zu analysierenden Lastszenarien und nicht immer der maßgebliche Lastfall.

Besonderheiten

Wie jeder Rammpfahl kann auch die Stahlspundwand vertikale Lasten über Hautreibung und Fußwiderstand sicher in den Baugrund ableiten.

Die statische Verbindung der Decken und des Aufbaus ist mit vor Ort gegossenen Betonkonsolen oder Abdeckträgern einfach herzustellen.

Durch die Top-down-Bauweise kann die Bauzeit noch weiter verkürzt werden, da eine temporäre Verankerung oder Abstützung der Wand nicht erforderlich ist.

Feuerwiderstand von Stahlspundwänden

In den meisten Fällen muss die Last „Feuer“ bei temporären Konstruktionen nicht berücksichtigt werden.

Bei permanenten Konstruktionen werden Stahlspundwandlösungen jedoch oft schon in der Planungsphase aufgrund unbegründeter Vorurteile oder mangelnder Kenntnisse über den Brandschutz oder das besondere Verhalten von Stahlspundwänden unter Einwirkung von Feuer ausgeschlossen.

ArcelorMittal hat in Zusammenarbeit mit der Universität Lüttich (Belgien) umfangreiche Prüfungen und numerische Simulationen durchgeführt, die sich auf die Feuerwiderstandsfähigkeit von Stahlspundbohlen und die positive Einwirkung der umgebenden Bodenschichten und des Grundwassers konzentrierten.

Die Universität entwickelte die Software SARI, um die Brandsicherheit von Spundwänden unter Berücksichtigung folgender Parameter zu überprüfen:

  • Profil der Spundbohle und deren Eigenschaften (Wandstärke, Widerstandsmoment, Stahlgüte, ...)
  • thermische Eigenschaften der Böden hinter der Wand
  • Brandlasten
  • optional zusätzliche Schutzmaßnahmen (aktiv und/oder passiv).