Vorlesung THM Holzbau Skript - Rigips€¦ · Feuchteschutz Wohnklima Schnelle Bauzeiten...
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GEBÄUDEAUSBAU MIT TROCKENBAU
geringe Baufeuchte
beschleunigter Bauablauf
geringeres Bauteilgewicht
hohe Maßgenauigkeit
sehr anpassungsfähig für Maßnahmen des Wärme-,Brand- und Schallschutzes
gestalterische Vielfalt
BAUEN MIT HOLZ Holzbauweise – ein Vorbild an Okologie und Okonomie
Der Begriff Nachhaltigkeit wurde bereits vor 300 Jahren für die Holzwirtschaft vom sächsischen Oberberghauptmann Hans Carl von Carlowitz (1645–1714) geprägt, der angesichts einer seinerzeit drohenden Rohstoffkrise Nachhaltigkeit durch Aufforstung zum Prinzip erhob. Primarenergiebedarf (PE) von bauphysikalisch gleichwertigen Außenwänden, aufgeschlüsselt nach Herstellung, Transport sowie “end-of-life”
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VHT Studie
Für den Bau eines Einfamilienhauses mit 150 m² Wohnfläche werden ca. 200 m² Außenwände benötigt. Laut der VHT-Studie entspricht dies ca. 3,4 m³ Bauholz. In Deutschland wird im Baubereich üblicherweise Fichten- oder Tannenholz verwendet. Gemäß Bundeswaldinventur 2014 wachsen davon in Deutschland in jeder Sekunde 1,4 m³
BAUEN MIT HOLZ
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BESONDERHEITEN DES BAUSTOFFES HOLZ
Richtungsabhängigkeit von Eigenschaften (z.B. Festigkeit, Schwindverhalten)
Axial (Längsrichtung)
Tangential (parallel der Jahrringe)
Radial (senkrecht der Jahrringe) Feuchteverhalten
Holz ist hygroskopisch, d.h. es kann Feuchtigkeit aufnehmen und wieder abgeben (Quellen und Schwinden)
Holz hat feuchteabhängige Festigkeitseigenschaften
Holz ist ein Naturbaustoff, der während seiner Nutzungszeit dem natürlichen Stoffkreislauf (organische Zersetzung) entzogen werden muss
Holzbauteile müssen daher vor unzulässig hoher Feuchte geschützt werden
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Brandverhalten
BESONDERHEITEN DES BAUSTOFFES HOLZ
Baustoffklasse B2 nach DIN 4102-1 bzw. Klasse E nach DIN EN 13501-1
Holz ist normal entflammbar t
Brandverhalten ist berechenbar
Holz hat im Gegensatz zu Stahl auch bei hohen Temperaturen ausreichende Festigkeitseigenschaften, d.h. es tritt kein schlagartiges Versagen auf
Die entstehende Kohleschicht beim Abbrennen des Holzes wirkt als Wärmedämmung und schützt somit den verbleibenden Restquerschnitt
Holzbauteile können durch Bekleidungen geschützt werden, die Schutzzeit durch die Bekleidung kann berechnet werden
BAUEN MIT HOLZ
Historie -Holz ist einer der ältesten Baustoffe, die der Mensch nutzt Erste „echte“ Holzbauten waren einfache Blockhütten
Holz als „Multifunktionsbaustoff“ Entwicklung des Holz-Fachwerkbaus
Holzquerschnitte werden gezielt eingesetzt Weiterentwicklung zum Holzrahmenbau
Ausnutzung der hohen Längsdruckfestigkeit (fast wie Beton!)
Aussteifung durch Plattenwerkstoffe Sonderbauweisen
Brettstapeldecken
Brettsperrholzwände und –decken
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HISTORIE HOLZBAU
Holz als „Multifunktionsbaustoff“ Entwicklung des Holz-Fachwerkbaus
Holzquerschnitte werden gezielt eingesetzt Weiterentwicklung zum Holzrahmenbau
Ausnutzung der hohen Längsdruckfestigkeit (fast wie Beton!)
Aussteifung durch Plattenwerkstoffe Sonderbauweisen
Brettstapeldecken
Brettsperrholzwände und –decken
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HOLZBAU AKTUELL
Im Bauwesen dürfen ausschließlich Hölzer eingesetzt werden, die
technisch getrocknet
nach Festigkeiten sortiert
nachhaltig produziert und entsprechend zertifiziert sind. Das „gewöhnliche“ Bauholz wurde durch nachfolgende Baustoffe ersetzt.:
Konstruktionsvollholz (KVH)
Brettschichtholz (BSH)
Brettsperrholz (BSP)
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Technik – Bauphysikalische Anforderungen
ANFORDERUNGEN AN DEN HOLZBAU
Brandschutz
Schallschutz
Wärmeschutz
Feuchteschutz
Wohnklima
Schnelle Bauzeiten
Nachhaltige Bauweise
Wohngesundheit
Konkurrenzfähig zum Massivbau
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BAUEN MIT HOLZ
Statik Tragende Wandkonstruktionen können mit Gips-Platten realisiert werden
Für aussteifende Wandkonstruktionen sind Gipsfaser- Platten (Rigidur H) besonders geeignet
Brandschutz
► Wandkonstruktionen mit Feuerwiderstandsdauer F 30-B bis F 90-B können mit Gipskartonplatten/ Gipsfaserplatten erstellt werden
Schallschutz
► Wandkonstruktionen in zweischaliger Bauweise bieten besonders guten Schallschutz
Bauphysik
► Gipslattenwerkstoffe kann als Dampfbremse auf der Rauminnenseite eingesetzt werden
Wohnklima
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BAUEN MIT HOLZ
Schnelle Bauzeiten
► Vorfertigung im Werk bietet Zeitvorteil → Kostenersparnis
Nachhaltige Bauweise
► Holzbau ist seit Jahrhunderten bewährt
► Langfristiges Binden von CO2 in der Konstruktion
Wohngesundheit
► Span- oder OSB-Platten geben Formaldehyd an die Raumluft ab, Gipsplatten können es dauerhaft binden und tragen so zu einer besseren Raumluftqualität bei
Konkurrenzfähig zum Massivbau
► Holzbau ist dem Massivbau technisch nicht (mehr) unterlegen
► Holzbau und Massivbau sind bei ganzheitlicher Betrachtung annähernd preisneutral
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DEFINITION HOLZBAU
Holzbau Fertighausbau Statik Holzständerbau ungewöhnlich Holztafelbau Modulbauweise Holzbrückenbau Nachhaltigkeit Eurocode 5 Sicherheit Wohnbau Ingenieurholzbau Brettsperrholz Brettschichtholz Schubfluss Aussteifung Brandschutz werthaltig Langlebigkeit Feuchteschutz Schallschutz Erdbebensicherheit Gewerbebau Blockbau Leichtbau
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DIN 1052 / Eurocode 5
Lastermittlung DIN EN 1990
Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung DIN EN 1991-1
Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-1: Allgemeine Einwirkungen auf Tragwerke – Wichten, Eigengewicht und Nutzlasten im Hochbau DIN EN 1991-1/NA
National festgelegte Parameter DIN EN 1991-4
Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen – Windlasten DIN EN 1991-4/NA
National festgelegte Parameter
WICHTIGE NORMEN
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Bemessung DIN EN 1995-1-1
Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau DIN EN 1995-1-1/NA
National festgelegte Parameter, z.B. auch Festigkeitswerte von Gipsplatten DIN EN 1995-1-2
Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-2: Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall DIN EN 1995-1-2/NA
National festgelegte Parameter DIN EN 1998
Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben – Teil 1: Grundlagen, Erdbebeneinwirkungen und Regeln für Hochbauten
WICHTIGE NORMEN Bemessung
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KONSTRUKTION
Konstruktion DIN 1052-10
Herstellung und Ausführung von Holzbauwerken – Teil 10: Ergänzende Bestimmungen
z.B. Anforderungen an Befestigungsmittel DIN 68800-2
Holzschutz – Teil 2: Vorbeugende bauliche Maßnahmen im Hochbau
Konstruktiver (baulicher) Holzschutz
Wichtiges Dokument für die Ausführung schadensfreier Konstruktionen
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RICHTLINIEN
Sonstige Richtlinien M-HFHHolzR
Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an hochfeuerhemmende Bauteile in Holzbauweise
Anzuwenden bei Holzgebäuden der Gebäudeklasse 4
Angaben zu
► Anforderungen an Kapsel-Bekleidungen
► Detailausbildungen
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N.B. To crop the image proportionally, hold the Shift
key while you resize the image.
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KONSTRUKTION Holzbau
Holzbau ist ein Sammelbegriff für Holzrahmenbau
Dachausbau
Holzbalkendecken
Holzmassivbau
Altbausanierung / Holzfachwerkwände
Gips(karton)platten
Gipsbrei mit Zusatzmittel (je nach Plattentyp) wird auf
Karton aufgebracht
Der Gipsplattenstrang wird auf Bandstraßen
geschnitten, getrocknet und beschriftet
Die verschiedenen Kanten werden vor der
Trocknung durch Schienen gebildet
Gipsfaserplatten Gipsfaserplatten besitzen keine Kartonummantelung
Gips wird mit Zellulosefasern vermengt und gepresst Kanten entstehen bei der Pressung, durch versetztes
aufeinanderkleben zweier Platten - oder durch Fräsen
BAUSTOFFE- PLATTENARTEN
GEGENÜBERSTELLUNG DIN EN 520 UND DIN18180
Gipsplattentypen nach DIN EN 520 Gipskartonplattentyp nach DIN 18180
Gipsplatte Typ A Gipskarton-Bauplatte (GKB)
Gipsplatte Typ H (1/2/3) mit reduzierter Wasseraufnahme
(Deutschland H2)
Gipskarton-Bauplatte imprägniert (GKBI) (optisches
Merkmal: grüner Karton) GKFI
Gipsplatte Typ F mit verbessertem Gefügezusammenhalt des
Kerns bei hohen Temperaturen
Gipskarton-Feuerschutzplatte (GKF)
Gipsplatte Typ D mit definierter Dichte herstellerspezifische Entsprechungen
Gipsplatte Typ R mit erhöhter Festigkeit
Gipsplatte Typ I mit erhöhter Oberflächenhärte
Putzträgerplatte Typ P Gipskarton- Putzträgerplatte (GKP)
Gipsplatte für Beplankungen Typ E
mit reduzierter Wasseraufnahmefähigkeit und minimierter
Wasserdampfdurchlässigkeit
Keine nationale Entsprechung in Deutschland
Abmessungen und flächenbezogene Masse entsprechend DIN EN 520
Plattendicke t (mm) 9,5 12,5 15 18 20 25
Regelbreite 1250 mm 600 600
Regellänge < 4000 mm < 3500 mm
Flächen-
bezogene
Masse
GKB/GKBI > 6,5 > 8,5 > 10,2 > 0,68 x t
GKF/GKFI > 8 > 10 > 12 > 0,8 x t
GEMEINSAME KENNZEICHEN
DER GIPSKARTONPLATTEN NACH DIN EN 520
Gipsplatten nach DIN EN 520 sind bestehen aus einem an den Längskanten kartonummantelten Gipskern und geschnittenen Querkanten.
Der Gipskern darf Zusätze und Zuschläge enthalten. Verschiedene Kantenausbildungen
sind möglich.
Gipsplatten nach DIN EN 520 sind nicht brennbar (A2-s1, d0).
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Holzrahmen-Holzständer-Holztafel
DEFINITIONEN
DIN EN 1995-1-1 benennt Dach-, Decken- und Wandscheiben
3 wesentliche Bestandteile eines scheibenförmigen Bauteils:
► Rippen sind stabförmige Bauteile aus Vollholz oder Holzwerkstoffen
► Beplankung aus plattenförmigen Holz- oder Gipswerkstoffen
► Verbindungsmittel für den Verbund zwischen Rippen und Beplankung Rippen = Ständer = Stiele = ...
vertikale, stabförmige Bauteile einer Tafel Kopfrippe = Rähm = ...
oberes horizontales Abschlussbauteil einer Tafel Fussrippe = Schwelle = ...
unteres horizontales Abschlussbauteil einer Tafel
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Allgemeine Begriffe
KONSTRUKTION
1. aussteifende Beplankungslage
Verbindungsmittel, statisch wirksam
2. Beplankungslage (optional)
Verbindungsmittel, konstruktiv
Zuganker *)
Fußrippe
Hohlraumdämmung
Kopfrippe
Wandrippe
Beliebige Beplankung
Richtschwelle
*) Der Zuganker sollte üblicherweise direkt auf die Rippen gesetzt werden,
allerdings ist die Lochleibungsfestigkeit der Verbindung Rigidur/Holz deutlich
höher als die der Verbindung Stahlblech/Holz, sodass bei Verwendung
entsprechend längerer Nägel der Zuganker auch auf die Rigidurplatte gesetzt
werden kann.
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Tragend? Aussteifend? – Wo liegt der Unterschied?
KONSTRUKTION
Tragende Bauteile
tragen die äußeren vertikalen Eigen- und Nutzlasten ab
Dächer und Decken sind immer tragend
Dächer und Decken lagern auf tragenden Wänden auf
tragende Wände müssen nicht zwangsläufig auch aussteifende Wände sein
Aussteifende Bauteile
tragen die äußeren horizontalen Nutzlasten (v.A. Windlast) ab
Dächer und Decken sind fast immer aussteifend
aussteifende Wände müssen nicht zwangsläufig auch tragende Wände sein
KONSTRUKTION
Allgemeine Begriffe
Prinzip des Lastabtrags einer Holztafel
Schwellenpressung Zuganker
Windlast
Längsbeanspruchung der Rippen Schubbeanspruchung in der Plattenebene
𝐹𝑖,𝑐,𝐸𝑑 = 𝐹𝑖,𝑡,𝐸𝑑 = 𝐹𝑖,𝑣,𝐸𝑑 ∙ ℎ
𝑏𝑖
𝒔𝒗,𝟎,𝒅 = 𝑭𝒊,𝒗,𝑬𝒅
𝒃𝒊
Schallschutz
Rw,R in dB (ohne Flankenübertragung)
Brandschutz
F- bzw. (R)EI- Klassifizierung der Konstruktion
Zulässige Spannung szul der Querschnitte
Wandhöhen
Normaltemperatur: nach Statik
im Brandfall: max. 3,00 m nach abP
max. 5,00 m mit statischem Nachweis
KONSTRUKTION
System Angaben Planen und Bauen
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Rechenwerte/ Festigkeitswerte
KONSTRUKTION
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Rechenwerte/ Festigkeitswerte
KONSTRUKTION
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Schutzziele
• Schutz des Lebens und der Gesundheit von Menschen und Tieren
• Erhalt von Sachwerten
• Umweltschutz
,, Bauliche Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass die Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch(Brandausbreitung)vorgebeugt wird und bei einem Brand die Rettung von Menschen und Tieren sowie wirksame Löscharbeiten möglich sind.“(§14MBO 11/2002)
BRANDSCHUTZ
BRANDSCHUTZKONZEPTE UND BRANDSCHUTZPLANUNG
Anlagentechnischer
Brandschutz
Vorbeugender
Brandschutz
Baulicher
Brandschutz
Organisatorischer
Brandschutz
Abwehrender
Brandschutz
Brandschutz als
Gesamtkonzept
Baulich-planerische
Brandschutzmaßnahmen
Fluchtwege
Brandabschnitte
horizontale vertikale
Baulich-konstruktive
Brandschutzmaßnahmen
Baustoff-
verhalten
Bauteil-
verhalten
Norm Bezeichnung
MBO Musterbauordnung
LBO Jeweilige Landesbauordnungen
M-SysBöR Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an
Systemböden
M-HFHHolzR Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an
hochfeuerhemmende Bauteile in Holzbauweise
MLAR Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an
Lüftungsleitungen
Normen und Verordnungen
Bauaufsichtliche Benennung
Bauaufsichtliche
Benennungen
Kurzbezeichnung
nach DIN 4102-2
Klasse nach DIN 4102-2
feuerhemmend F 30-B Feuerwiderstandsklasse F 30
feuerhemmend und aus
nichtbrennbaren
Baustoffen
F 30-A Feuerwiderstandsklasse F 30 und aus
nichtbrennbaren Baustoffen
hochfeuerhemmend F 60-AB Feuerwiderstandsklasse F 60 und in wesentlichen Teilen
aus nichtbrennbaren Baustoffen
F 60-A Feuerwiderstandsklasse F 60 und aus
nichtbrennbaren Baustoffen
hochfeuerhemmend - Bauteile in wesentlichen Teilen aus brennbaren
Baustoffen, mit einer Feuerwiderstandsdauer REI ≥ 60
min., die zusätzlich die Kriterien der M- HFHHolzR
erfüllen.
feuerbeständig F 90-AB Feuerwiderstandsklasse F 90 und in wesentlichen
Teilen aus nichtbrennbaren Baustoffen
feuerbeständig und aus
nichtbrennbaren
Baustoffen
F 90-A Feuerwiderstandsklasse F 90 und aus
nichtbrennbaren Baustoffen
Ausgewählte Prüf- und Klassifizierungsnormen für den Brandschutz
Norm Bezeichnung
Allgemein DIN 4102, Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen
DIN 4102-1 Baustoffe; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen
DIN 4102-2 Bauteile; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen
DIN 4102-3 Brandwände und nichttragende Außenwände, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen
DIN 4102-4 Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile
DIN 4102-17 Schmelzpunkt von Mineralfaser-Dämmstoffen; Begriffe, Anforderungen, Prüfung
Allgemein DIN EN 13501, Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten
DIN EN 13501-1 Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Prüfungen zum Brandverhalten von
Bauprodukten
DIN EN 13501-2 Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Feuerwiderstandsprüfungen, mit
Ausnahme von Lüftungsanlagen
DIN EN 13501-3 Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Feuerwiderstandsprüfungen an Bauteilen von
haustechnischen Anlagen: Feuerwiderstandsfähige Leitungen und Brandschutzklappen
DIN EN 13501-4 Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Feuerwiderstandsprüfungen von Anlagen zur
Rauchfreihaltung
DIN EN 1364 Feuerwiderstandsprüfungen für nichttragende Bauteile, Teil 1 Wände, Teil 2 Unterdecken
DIN EN 14135 Brandschutzbekleidungen Bestimmung der Brandschutzwirkung
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Gipsplatten nach EU-Norm:
EUROPÄISCHE BRANDSCHUTZNORMUNG
Baustoffe /Plattenwerkstoffe Baustoffklasse
Spezialbrandschutzplatte A1
GKB, GKF, GKFI, GKBI A2
Gipsfaserplatte A2
Loch-Schlitzplatte A2
Verbundplatte MF A2
Zementgebundene Platte/ Rigips Aquaroc A2
• Bisherige Baustoffklassen: A1, A2, B1-3
• Neue Baustoffklassen: A1, A2, B, C, D, E, F
Klassifizierung der Baustoffe DIN EN 13501-1
In Baustoffklassen
A1 A2 B C D E F
Nach Brandparallelerscheinungen
Rauchentwicklung
s1
Keine/kaum
Rauchentwicklung
s2
Geringe Rauchentwicklung s3
Unbeschränkte
Rauchentwicklung
Brennendes Abtropfen/Abfallen
d0
Kein brennendes
Abtropfen
d1
Begrenztes
brennendes Abtropfen
(≤ 10 Sek.)
d2
Starkes brennendes
Abtropfen
(> 10 Sek.)
Bauaufsichtliche
Benennung
Kaum
Rauch
Kein
brennendes
Abtropfen
Baustoffklassen
nach DIN EN 13501
Baustoffklassen
nach DIN 4102
Nichtbrennbar X X A1 A1
Nichtbrennbar X X A2 - s1 d0 A2
Schwer entflammbar X X B, C - s1 d0 B1
X A2, B, C - s2 d0, A2, B, C - s3 d0
X A2, B, C - s1 d1, A2, B, C - s1 d2
A2, B, C - s3 d2
Normal entflammbar X X D - s1 d0 B2
X D - s2 d0, D - s3 d0
X D - s1 d2
D - s2 d2, D - s3 d2
X E
E - d2
Leicht entflammbar (Einsatz nicht zulässig) F B3
ohne Fußbodenbeläge (*)
Zuordnung der Baustoff-Klassifizierung(*)
nach DIN EN 13501 und DIN 4102
Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102-2
Die Feuerwiderstandsklasse nach DIN 4102-2 kennzeichnet ein Bauteil.
Sie wird ergänzt durch die Angabe der Feuerwiderstandsdauer in Minuten.
Bauteile (Auswahl) Kurz-
bezeichnung
Dauer des
Erhalts jeweils
Feuerwider-
standsdauer
Wände, Decken, Dächer,
Stützen, Treppen, Unterzüge,
Glasbauteile
F > 30 min
> 60 min
> 90 min
> 120 min
> 180 min
F 30
F 60
F 90
F 120
F180
Türen und Feuerschutzabschlüsse T T 30 usw.
Lüftungsleitungen L L 30 usw.
Kabel- und Installationskanäle E bzw. I E 30 bzw. I 30 usw.
Glasbauteile mit gegenüber der F-
Klassifizierung reduzierten
Brandschutzeigenschaften
G G 30 usw.
BRANDVERLAUF -BRANDPHASEN
Brandbeginn
Feuerübersprung
Temperatur
Zeit
Vollbrand
Ausbreitung Abklingen
Entstehungsbrand
Entzündung Schwelen
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BEURTEILUNG + PRÜFUNG
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Gipsbaustoffe sind anorganisch und nicht brennbar
1 m2 Gipsplatte (12,5 mm dick) enthält 2,5 l Kristallwasser
Bei Feuereinwirkung verdampft das Wasser, er Brandfortschritt wird verzögert
Die Gipsschicht wirkt als Isolator gegenüber benachbarten Bauteilen
Feuerschutzplatten besitzen zusätzlich eine Glasfaserarmierung für erhöhten Gefügezusammenhalt
VERHALTEN VON GIPS BEI FEUER
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43 / Presentation title
Feuerwiderstandsklassen
Raumabschluss für die Zeit der Branddauer Temperaturverlauf auf der feuerabgekehrten Seite Funktionserhalt bei Beanspruchung - Festigkeitsprüfung
KLASSIFIZIERUNG DER BAUTEILE
Feuerwiderstands-klasse Feuerwiderstand in Minuten
F30 ≥ 30
F60 ≥ 60
F90 ≥ 90
F120 ≥ 120
F180 ≥ 180
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Tragfähigkeit
Versagensmodell der Schutzwirkung des Bauteiles Überschreiten der Durchbiegegeschwindigkeit Überschreiten der kritischen Temperatur bei Stahlbauteilen Abfallen der Bekleidung unter Löschwasserstrahl bei Stützen, freiliegende Bewehrung
VERSAGENSMODELL DER SCHUTZWIRKUNG DES BAUTEILES
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VERSAGENSMODELL DER SCHUTZWIRKUNG DES BAUTEILES
Raumabschluss
Durchgang des Feuers Überschreitung der Temperaturerhöhung auf der feuerabgekehrten Seite um140/180 K Verlust der Restfestigkeit geprüft durch Kugelschlag mit einer Stoßarbeit von 20 Nm
BEURTEILUNG + STOSSPRÜFUNG
90. Minute ca. 1000 °C im Brandofen keine Temperaturerhöhung auf der feuerabgewandten Seite über 140 °C Beginn der 3 Stöße mit einer Energie von je 3.000 Nm
► 200 kg Sack aus einer Fallhöhe von 1,50 m
► Der Stoß symbolisiert beispielsweise das Fallen brennender Holzbalken in eine Brandwand
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Klassifizierte 1- und 2-schalige Wandkonstruktionen nach DIN 4102-4, Tab. 10.2, Auszug
für 1- oder 2-schalige, nichttragende,
Trennwände nach DIN 4103-1 mit
Gipsplatten nach DIN 18180 und
ausgeführt nach
DIN 18183-1:
Details nach DIN 4102-4.
GKF Mineralwoll-Dämmplatten
nach DIN EN 13162,
Schmelzpunkt ≥1000 °C,
Baustoffklasse A
Feuer-
wider-
stands
-
dauer Mindest-
beplankungsdicke D
(mm)
Mindest-
dämmschichtdicke D
(mm)
Mindest-
rohdichte
ρ (kg/m³)
1 x 12,5 40 40 F 30-A
2 x 12,55 oder
1 x 25 mm
F 60-A
15 x 12,5 F 90-A
2 x 18 oder
3 x 12,5 oder 25 +12,5
F 120-A
2 x 12,5 oder
1 x25 mm
40 100 F 90-A
60 50
80 30
2 x 15 60 100 F 120-A
80 50
3 x 12,5 oder
25 + 12,5
60 100 F 180-A
80 50
KLASSIFIZIERTE WÄNDE AUS GIPSPLATTEN MIT
Bisher: Beurteilung nach
Temperaturdurchgang und
Raumabschluss
Einteilung in eine Feuerwiderstandsklasse
(30, 60, 90, 120, 180 min)
Neu: Beurteilung nach
Standsicherheit (R),
Raumabschluss (E) und
Erhalt der Wärmedämmung (I)
Einteilung in viele Klassen
(15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 min)
Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102-2 und DIN EN 13501-2
Bauteileigenschaften nach DIN EN 13501-2 Kurzbezeichnung Dauer des Erhalts, jeweils
Tragfähigkeit R > 15 min
> 30 min
> 45 min
> 60 min
> 90 min
> 120 min
> 180 min
> 240 min
Raumabschluss E
Wärmedämmung I
Begrenzung des Strahlungsdurchtritts W
Widerstand gegen mechanische Einwirkung M
Aufrechterhaltung der Energieversorgung P
Selbstschließende Eigenschaften C
Begrenzung der Rauchdurchlässigkeit S
Richtungsangaben der Brandbelastung (a →b)
(i←o)
above → below in
← out
Feuerwiderstandsklassen nach DIN EN 13501-2
Die Klassifizierung nach DIN EN 13501-2 informiert über Bauteileigenschaften, die
während der Feuerwiderstandsdauer des Bauteils erhalten bleiben.
Die Feuerwiderstandsdauer ist zeitlich feiner unterteilt als in DIN 4102-2.
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STÄNDERWÄNDE GEMÄSS PRÜFZEUGNIS
Bei einer Bauteilprüfung ergibt sich
• 95 min Erhalt der Tragfähigkeit R
• 70 min Erhalt der raumabschließenden Wirkung E
• 35 min Erhalt der Wärmedämmung (140°/180°) I
Einstufung: R 90
RE 60
REI 30
EUROPÄISCHE BRANDSCHUTZNORMUNG
Klassifizierungsbeispiel
Achtung: werden Kriterien kombiniert, so entspricht die angegebene Dauer dem Kriterium der kürzesten Dauer
Feuerwiderstandklasse von Bauteilen:
Bezeichnung nach DIN 4102-2 und DIN EN 13501-2
Bauteile Geforderte Eigenschaften im
Brandfall
Bezeichnung
nach DIN 4102
Bezeichnung
nach DIN 13501
Stützen, Träger Tragfähigkeit F 90 R 90
Nichttragende
Wände
Raumabschluss, Wärmedämmung F 90 EI 90
Steildächer,
tragende Wände,
Geschossdecken
Tragfähigkeit,
Raumabschluss, Wärmedämmung
F 90 REI 90
Abgehängte
Unterdecken
Raumabschluss, Wärmedämmung F 90 von oben EI 90 (a →b)
Die Feuerwiderstandsdauer des Bauteiles setzt sich zusammen aus
den erforderlichen Eigenschaften für die entsprechende Bauteilkategorie und
eventuellen Zusatzinformationen.
Bezeichnung am Beispiel ausgewählter Bauteile mit einer Feuerwiderstandsdauer von 90 Minuten.
KONSTRUKTION Schallschutz
Schallschutz von Bauteilen Berger‘sches Massengesetz
Mit zunehmender Flächenmasse eines Bauteils nimmt auch sein Schalldämmmaß zu
Gilt für einschalige, massive Bauteile ab ca. 100 kg/m²
Ist für Holzbauteile nicht sinnvoll anwendbar
Resonanzphänomen
Jedes Bauteil hat eine Eigenfrequenz und bildet so ein Feder-Masse-System
Je niedriger die Eigenfrequenz unter der Erregerfrequenz liegt, desto höher ist die Dämpfung dieser Erregerfrequenz
Tritt bei Holzbauteilen verstärkt auf: fe ≈ 63 Hz
KONSTRUKTION Schallschutz
Holztafelwände
Masse-Feder-Masse-System
Eigenfrequenz liegt bei ≈ 63 Hz
Körperschallübertragung durch den Ständer
► schlechtere Schalldämmung im Vergleich zu Metallständerwänden
► MW12RB, Ständer CW 50: Rw,R = 52 dB
► HW12RB, Ständer 60/60 mm: Rw,R = 42 dB
Holzbauteile empfindlich bei tiefen Frequenzen
► Subjektiv empfundenes Dröhnen (Körperschall)
Vorsatzschalen bringen deutliche Verbesserungen der Luftschalldämmung
Besonderheiten des Schallschutzes von Holzbauteilen
Besonderheiten des Schallschutzes von Holzbauteilen Holzbalkendecken
Neigen grundsätzlich zum Schwingen
► Daher leicht durch Begehen anregbares Feder-Masse-System mit niedriger Eigenfrequenz
Sind tendenziell empfindlich gegenüber Trittschallanregung
► Subjektiv empfundenes Dröhnen
► Trittschallverbesserung durch schwimmende Estriche
Verbesserung der Luftschalldämmung durch abgehängte, schallentkoppelte Unterdecken
KONSTRUKTION Schallschutz
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Dipl.-Ing. Mathias Dlugay
KONSTRUKTION HOLZBALKENDECKE
Besonderheiten des Schallschutzes von Holzbauteilen Dächer
Sind tendenziell empfindlich gegenüber tief-frequentem Schall
► Anfällig gegen Fluglärm, Verkehrslärm, etc.
► Weniger anfällig gegenüber hoch-frequentem Lärm
Verbesserung der Luftschalldämmung durch Aufsparrendämmung
Verbesserung der Luftschalldämmung durch Unterdecken
Einfluss der Dacheindeckung (Dachsteine besser als Dachziegel)
KONSTRUKTION Schallschutz
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Dipl.-Ing. Mathias Dlugay
Systeme
DECKEN -KONSTRUKTION
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Dipl.-Ing. Mathias Dlugay
Systeme
DECKEN -KONSTRUKTION
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Dipl.-Ing. Mathias Dlugay
DECKEN -KONSTRUKTION
Fertigteilestriche
Architektonische Anforderungen
Aufwertung der Bodenflächen
Ausgleich von Unebenheiten
und Fehlstellen im Rohboden,
in Verbindung mit Schüttungen
Bauphysikalische Anforderungen
Aufnahme von Nutz- und
Verkehrslasten
Trittschallschutz
Luftschallschutz
Brandschutz
Wärmeschutz
Gebäudetechnische Anforderungen
Integration von
Fussbodenheizungen und
Klimatisierungssystemen
Doppelböden entsprechend
DIN EN 12825
Hohlböden entsprechend
DIN EN 13213
Systemböden
Linienaufgelagerte Böden
Estricharten nach DIN EN
13318
Calciumsulfat Estrich CA
Kunstharzestrich SR
Zementestrich CT
Gussasphaltestrich AS
Trockenunterböden/
Fertigteilestriche
Fertigteilestriche
Gipsfaser/ Gipskarton
Fertigteilestriche
Holzwerkstoffplatten
Fertigteilestriche
Zementfaserplatten
BODENSYSTEME
Fertigteilestrich nach DIN 18560-1
„Böden aus vorgefertigten, kraftübertragenden Platten, die trocken und meist schwimmend eingebaut
werden.“
Vorteile der Bauart
Geringes Gewicht der Konstruktion, die auch auf statisch fast ausgereizten Rohbauteilen zum
Einsatz kommen kann,
Geringe Aufbauhöhe
Verkürzung der Bauzeit gegen über Nassestrichen
Trockene Bauweise ohne Eintrag zusätzlicher Feuchte ins Gebäude,
Bauphysikalische Ertüchtigung des vorhandene Rohbodens in Hinblick auf Schall-, Brand- und
Wärmeschutz,
Egalisierung auch grober Unebenheiten des Rohbodens durch Ausgleichsschichten bzw.
Schüttungen.
FERTIGTEILESTRICHE DIN 18560-1
• niedrige Aufbauhöhen
Modernisierung,
Isolierung Dachboden
Trockenestrich ab 20 mm
Fließestrich ab 35 mm
Zementestrich ab 45 mm
• geringes Flächengewicht
Holzbalkendecken, Aufstockung
Verlegung
Trockenestrich ab 20 kg/m²
Fließestrich ab 70 kg/m²
Zementestrich ab 100 kg/m²
• trockener Einbau
keine Trocknungszeit Trockenestrich ab 1 d
Fließestrich ab 14 d
Zementestrich ab 28 d
ESTRICHSYSTEME IM VERGLEICH
Trockenunterböden
Fertigteilestriche
Systemböden
Fertigteilestrich auf tragfähigem Boden Systemboden tragend
BODENSYSTEME
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Anwendungsbereich DIN EN 1991-1-1/NA:2010-12
FERTIGTEILESTRICHE
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Anwendungsbereich DIN EN 1991-1-1/NA:2010-12
FERTIGTEILESTRICHE
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Anwendungsbereich DIN EN 1991-1-1/NA:2010-12
FERTIGTEILESTRICHE
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Brandschutz
FERTIGTEILESTRICHE
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Bransschutz
FERTIGTEILESTRICHE
Unterkonstruktion •bestehend aus: Stahlblech-Profilen, verzinkt
nach DIN 18182 und DIN EN 14195 oder
•Holzlatten, mind. Sortierklasse S 10 (MS 10)
nach DIN EN 1912, Restfeuchte ≤ 20 %
Massenanteile.
Hutdeckenprofil Direkbefestigung
mit Schrauben an der
Rohdecke/Dachschräge
CD-Deckenprofile werden über
Direktbefestiger (Schienen- läufer) an
der Rohdecke/Dachschräge befestigt
RU-Direktabhänger
CD-Deckenprofile werden über
Direktabhänger an der Rohdecke/
Dachschräge befestigt
1 Beplankung mit GK- Platte
2 Tragprofile:
Deckenprofil CD 60/27
3 Befestigung: U-Direktabhänger
4 Mineralwolle, Dimensionierung
nach Wärmeschutz-
Anforderungen
X
2 4 1 3
DACHAUSBAU KONSTRUKTIONEN
Beschreibung: Kenngröße für den Widerstand gegen Wasserdampfdiffusion; gibt an, um wieviel mal größer der Diffusionswiderstand einer Stoffschicht [m] gegenüber einer gleichdicken Luftschicht [m] ist. Luft ist die geringste mögliche Behinderung für diffundierende Wassermoleküle, deswegen ist die Wasserdampfdiffusions-Widerstandszahl für Luft mit 1 festgelegt. Formelzeichen: (My) Einheit: keine Bedeutung: Stoffeigenschaft Formel: sd = µ * m [Stoffschichtdicke]
Der Sd-Wert
DACHAUSBAU KONSTRUKTIONEN
DIN 4140 „Dämmarbeiten an betriebs- und haustechnischen Anlagen; Ausführung von
Wärme- und Kältedämmung“:
Dampfsperrende Stoffe müssen einen sd –Wert von mindestens 1500 m haben
Dampfbremsende Stoffe haben einen sd –Wert von weniger als 1500 m
Definition der Begriffe Dampfbremse/Dampfsperre
• Einbau muss sorgfältig geplant werden
• Lösung erfordert oft ein genaues Konzept
• Häufig ist die unkorrekte luftdichte Schicht das größte Problem
DACHAUSBAU KONSTRUKTIONEN