Die per 2015 in Kraft getretenen Schweizerischen Brandschutzvorschriften VKF (Revision 2017) bringen für den Stahlbau einige Erleichterungen, mehr Planungssicherheit und neue Gestaltungsmöglichkeiten. Interessant sind namentlich Kombinationen von baulichem Brandschutz mit technischen Massnahmen wie Löschanlagen. So können Stahlkonstruktionen auch in Innenräumen sichtbar bleiben, und die Kosten für den Brandschutz lassen sich markant reduzieren.
Die Schweizerischen Brandschutzvorschriften VKF unterscheiden zwischen zwei Standardkonzepten
- Bauliche Standardkonzepte: Der bauliche Brandschutz der gesamten Konstruktion oder einzelner Bauteile wird durch Massnahmen wie Überdimensionierung, Verkleidung, Beschichtung oder Verbundbauweise erreicht.
- Löschanlagen-Standardkonzepte: Dank Löschanlagen gelten für definierte Fälle reduzierte Feuerwiderstandsanforderungen.
Alternativen zu den Standardmassnahmen sind bei objektbezogenen Konzepten möglich, erfordern jedoch einen entsprechenden Brandsicherheitsnachweis und die Einwilligung der Brandschutzbehörde. Objektbezogene Konzeptlösungen umfassen je nach Gebäude neben dem baulichen Brandschutz auch technische und organisatorische Massnahmen.
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Ihre Fachberatung
Dr. Hetty Bigelow
Technische Leiterin
Dr.-Ing., Dipl.-Ing. RWTH Aachen/SIA
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Brandschutz
Anforderungen
Konzepte
Bekleidung
Nachweise
Beschichtungen
02/18 Verbundkonstruktionen im Stahlhochbau steeltec 04:2018
Verbundkonstruktionen aus Stahl und Beton sind effizient und ressourcenschonend. Eine kompetente und detaillierte Planung ist allerdings bereits frühzeitig erforderlich, sodass die beiden Werkstoffe jeweils bestmöglich zum Einsatz kommen können. Das steeltec liefert hierzu Hilfestellungen zu den verschiedenen Aspekten bei der Planung und Ausführung von Verbundbauten.
Diese Publikation wird durch die steelwork Bemessungstabellen C1/12 ergänzt.
Inhalt
- Einleitung in den Verbundbau
- Nachhaltigkeit
- Planungsprozess und Digitaliserung
- Schalltechnische Anforderungen an Decken
- Schwingungen in Geschossbauten
- Brandschutz bei Stahl-Verbundbauten
- Erdbeben
- Verbunddecken mit thermischer Aktivierung
- Elemente in Verbundbauweise
- Sekundäre Bauteile
05/17 Brandschutz im Stahlbau steeltec 02:2017
Das tec02:2017 ist ein von der Technischen Kommission Brandschutz (TKB) der Vereinigung Kantonaler Feuerversicherer VKF überprüftes Stand der Technik Papier (STP).
Das Heft fasst die umfangreiche Thematik des Brandschutzes im Stahlbau und das Vorgehen bei der Bemessung gemäss schweizerischer und europäischer Normenlage (Schweizerische Brandschutzvorschriften VKF 2015 (Rev. 2017) und EN 1993-1-2) zusammen.
Inhalt
- Einführung
- Grundlagen des Brandschutzes
- Brandschutzkonzepte
- Feuerwiderstand
- Baulicher Brandschutz
- Besondere Konstruktionskonzepte
- Technische Brandschutzmassnahmen
- Brandschutzplanung in der Praxis
- Objektbeispiele
- Bemessung
- Anhang
steelwork C1/12 Verbundbau Bemessungstafeln
Steelwork C1/12 ist das Referenzwerk für die Planung von Verbundtragwerken Stahl-Beton – Verbundbau Bemessungstafeln steelwork C1/12.Die Sammlung enthält Bemessungstabellen für die meisten praktischen Anwendungsfälle inklusive Angaben für den Brandschutz/Verbundträger mit IPE, HEA und HEB- Verbundstützen (kammerbetonierte H-Profile, betongefüllte Hohlprofile)- Profilblech-Verbunddecken
- Slim-Floor-Flachdecken mit Hohlplatten
- firmenspezifische Verbundtragelemente (z.B. Deckenelemente, Stahlkernstützen)
- alternative Deckensysteme (z.B. mit Holz)
Die Verbundbau Bemessungstafeln beruhen auf den aktuellen Normen der Schweiz SIA 264 und den Europa EN 1994 und wurden durch die schweizerische Brandschutzbehörde VKF genehmigt.
steelwork C1/12 Verbundbau Bemessungstafeln
steelcomment: Der Einfluss von Feuerverzinkung auf den Feuerwiderstand von Stahlbauteilen
Feuerverzinken ist nicht nur eine wirksame Art, den Korrosionsschutz von Stahlbauteilen zu erhöhen, sondern wirkt sich auch positiv auf den Feuerwiderstand aus.
Der neue SZS steelcomment «Der Einfluss von Feuerverzinkung auf den Feuerwiderstand von Stahlbauten» wurde von der VKF unter der Rubrik «Weitere Publikationen» veröffentlicht. Das im steelcomment beschriebene Verfahren darf in der Schweiz im Rahmen seiner dokumentierten Randbedingungen eingesetzt werden.
steelcomment «Der Einfluss von Feuerverzinkung auf den Feuerwiderstand von Stahlbauten»
Anforderungen
Welche Anforderung an den Feuerwiderstand gilt für Galerietragwerke?
In der Regel ist für kleinere Galerieabmessungen kein Feuerwiderstand erforderlich. Massgebend ist die Auslegung der Vorschriften durch die Brandschutzbehörde.
Wann gilt für Stahlbauteile statt der üblichen Feuerwiderstandsanforderungen (z.B. R30 oder R60) eine Anforderung EI 30 oder EI 60? Wie ist dann vorzugehen?
EI-Anforderungen (Dichtheit und Wärmedämmung) gelten nur für flächige Bauteile. Im Stahlbau sind dies meistens Profilblech-Verbunddecken: Hier sind die Bemessungsgrundlagen für REI 30 bis REI 90 in der SZS-Publikation steelwork C1/12 Verbundbau Bemessungstafeln sowie in der EKS-Publikation Nr. 32 Feuerwiderstand von Blechverbunddecken enthalten, insbesondere hinsichtlich der Deckendicke und Bewehrung.
Andere Decken und Wände aus Stahlblech sind als Systembauteile im Brandschutzregister geregelt.
Für den Bereich Abschlüsse/Türen/Tore sei auf die Website der AM Suisse verwiesen.
Welche Anforderung an den Feuerwiderstand gilt für mein Projekt?
Massgebend sind die Schweizerischen Brandschutzvorschriften VKF.
Für Stahltragwerke sind die Anforderungen übersichtlich in der SZS-Publikation steeltec 02:2017 Brandschutz im Stahlbau zusammengefasst.
Bemerkenswert: Bei zahlreichen Nutzungen ist für das Stahltragwerk gar kein Feuerwiderstand erforderlich.
Konzepte
Wie lassen sich Stahlkonstruktionen brandsicher machen?
Für die Anforderung R30 reichen unbekleidete (evtl. massige) Stahlprofile aus. Bei höheren Anforderungen werden oft Stahl-Beton-Verbundquerschnitte mit ausreichender Bewehrung gewählt. Stahlprofile können auch mit Brandschutzbeschichtungen oder wärmedämmenden Verkleidungen geschützt werden.
Anforderungen, Lösungsmöglichkeiten und Mindestabmessungen sind übersichtlich in der SZS-Publikation steeltec 02:2017 Brandschutz im Stahlbau zusammengefasst.
Wie lassen sich Aussenstützen brandsicher machen?
- Siehe SZS-Publikation steeltec 02:2017
- Abminderung der Feuerwiderstands-Anforderungen für Aussenanwendung mit Brandschutzbehörde absprechen
- Allenfalls Nachweis mit Aussenbrandkurve führen
- Evtl. gebäudeseitige Verkleidung oder Abschirmung vorsehen
Wie lässt sich eine bestehende Rohrstütze (oder gusseiserne Stütze) schützen und nachweisen?
- Eine Mörtelfüllung mit seitlichen Dampfaustrittsöffnungen oben und unten bringt R30, wenn gewisse Mindestabmessungen eingehalten sind
- Für R60 evtl. eine zusätzliche Stahlfaser-Bewehrung anordnen oder einen Brandschutzbeschichtung R30 „addieren“
- Lösung mit Brandschutzbehörde absprechen
Bekleidung
Welche Verkleidungsprodukte dürfen angewendet werden?
- Zugelassene Produkte und erforderliche Schichtdicken für die Verkleidung von nicht-brennbaren Bauteilen und Verputze finden Sie im Brandschutzregister:
Suchkriterien > Hauptgruppe Nr. 2, Untergruppen Nr. 232 | 237 | 238 - Oft ist es sinnvoll, diese Schichtdicken rechnerisch zu optimieren. Die SZS-Publikation steeltec 02:2017 Dämmschichtbildende Brandschutzsysteme dient hierzu als Berechnungsgrundlage.
Brandschutz Bekleidungen: Wo finde ich Tabellen mit Profilfaktoren?
- In der SZS-Publikation steeltec 02:2017 Brandschutz im Stahlbau
Gilt für Spritzputze ein ähnliches Vorgehen wie bei Brandschutzbeschichtungen (Bewilligung, Applikateurregister, Abnahme)?
Die anwendbaren Produkte und ihre erforderlichen Schichtdicken sind im Brandschutzregister aufgeführt. Die übrigen Verfahrensvorschriften der Brandschutzbeschichtungen gelten nicht für Spritzputze.
Nachweise
Welche Besonderheiten gelten für den Brandschutz-Nachweis von aufgeklebten Stahlblechen?
Wenn sich der Klebstoff auf ca. 70°C erwärmt, wird er weich, so dass seine Tragwirkung verloren geht. Die Tragsicherheit im Brandfall muss meist ohne Klebeverbund nachgewiesen werden, denn Verkleidungen, welche die kritische Klebertemperatur unter 70°C halten, würden viel zu dick.
Wie werden Deckenträger mit feuerwiderstandsfähiger Unterdecke nachgewiesen?
Bei Systemunterdecken wird der Feuerwiderstand gemäss Brandschutzregister nachgewiesen. Bei anderen Unterdecken erfolgt der Nachweis gemäss SZS-Publikation steeltec 02:2017 (Materialeigenschaften gemäss Abb. 50, Profilfaktor näherungsweise für dreiseitige kastenförmige Verkleidung).
Welche Besonderheiten sind beim Brandschutz-Nachweis von Stützen zu beachten?
Im Brandfall können Stützen, je nach konstruktiven Gegebenheiten, in den kalten Bereichen der Nachbargeschosse eingespannt sein (Durchlaufstützen, biegesteif angeschlossene Stahlpilze, bei Endplatten eher fraglich). Durch die kleinere Knicklänge reduziert sich die Ausnutzung im Brandfall.
Vollstahlstützen können je nach Ausnutzung ungeschützt bleiben: für R30 ab ca. RND/VKT 110, für R60 ab ca. RND/VKT 380 – da kann sich auch eine Überdimensionierung lohnen.
Stützen im Freien können, nach Absprache mit der Brandschutzbehörde, für geringere Feuerwiderstandsdauer bemessen, durch die Fassade abgeschirmt, gebäudeseitig verkleidet oder mit speziellen Aussenbrandkurven (siehe SZS-Publikation steeltec 02:2017 Brandschutz im Stahlbau S. 34/35) betrachtet werden.
Wie werden einbetonierte Träger mit sichtbarem Unterflansch nachgewiesen?
Der Nachweis als ungeschützt bleibender Slim-Floor-Träger ist am wirtschaftlichsten, allenfalls ist eine Zusatzbewehrung über dem Unterflansch nötig.
Näherungsweise ist auch ein Nachweis als Kammerbetonträger gemäss Norm SIA 264/1 Stahl-Beton-Verbundbau – Ergänzende Festlegungen möglich.
Falls der Unterflansch geschützt wird (Brandschutzbeschichtung oder -bekleidung), erfolgt der Nachweis konventionell, mit dem Profilfaktor entsprechend der tatsächlichen Geometrie. Am einfachsten erfolgt der Nachweis mit Hilfe der SZS-Publikationen steelwork C1/12 Verbundbau Bemessungstafel und der steeltec 02:2017 Brandschutz im Stahlbau.
Welche Unterlagen gelten für Brandschutz-Nachweise im Stahlbau?
- die Normen SIA 260 ff. und die Brandschutzvorschriften VKF sowie fallweise die Eurocodes
- die SZS-Publikation steeltec 02:2017 Brandschutz im Stahlbau beschreibt die Nachweisverfahren für ungeschützte und bekleidete Stahlbauteile detailliert und dient als Berechnungsgrundlage
- für Verbundkonstruktionen die SZS-Publikation steelwork C1/12 Verbundbau Bemessungstafel
- für dämmschichtbildende Beschichtungen die SZS-Publikation Dämmschichtbildende Brandschutzsysteme C 2.5:2017
Beschichtungen
Wie kann man sich als Anerkannte Stelle für Schichtdickenmessung (neutrale Stelle) registrieren lassen?
Erforderlich sind geeignete Messgeräte und geschultes Personal mit Handhabungs-Erfahrung. Eine Anmeldung zur Registrierung erfolgt unter Beilage entsprechender Nachweise an die SZS-Geschäftsstelle. Für die Überprüfung und den Register-Eintrag wird eine Gebühr erhoben.
Details können im Downloadbereich dem Reglement für Experten entnommen werden.
Wer darf die applizierte Brandschutzbeschichtung vor dem Auftragen des Deckanstrichs abnehmen (Schichtdickenmessung, Protokollierung)?
Entweder der Systemhalter oder sein Vertreter (Farblieferant) oder eine neutrale, anerkannte Stelle für Schichtdickenmessung. Das Verzeichnis ist auf der Brandschutzseite zu finden.
Wie können Einträge und Mutationen im Register der zertifizierten Applikateure bewirkt werden?
Für den Registereintrag ist das Zertifikat der VKF einzureichen. Mutationen (Adressänderungen, Arbeitgeberwechsel) sind per E-Mail zu melden.
Ein gebührenpflichtiger Internetlink auf die eigene Homepage kann bei der SZS-Geschäftsstelle angefordert werden.
Welche Voraussetzungen muss eine Firma erfüllen, damit sie Brandschutzbeschichtungen applizieren darf?
Die Arbeiten müssen von einem durch die VKF zertifizierten Applikateur ausgeführt oder dauernd überwacht werden. Die Ausbildungskurs-Ausschreibungen und das Register der ausgebildeten Applikateure sind z.B. auf der SZS-Website unter Brandschutz verlinkt. Die Firma muss über geeignete Gerätschaften für die Applikation und die Qualitätssicherung verfügen. In der Regel sind dies Hochdruck-Kolbenpumpe, Kontaktthermometer, Hygrometer, Schichtdicken-Messkamm, evtl. Trockenschichtdicken-Messgeräte.
Für die Sanktionierung allfälliger Abweichungen von diesen Voraussetzungen ist die Brandschutzbehörde zuständig.
Dürfen Brandschutzbeschichtungen auf Altanstriche oder Asbestfaserbeschichtungen angewendet werden?
Der Systemhalter muss die Systemverträglichkeit mit verbleibenden alten Untergründen und allfälligen Zwischenbeschichtungen überprüfen und garantieren.
Sind Brandschutzbeschichtung und Bekleidung kombinierbar?
Die Beschichtung braucht unbedingt Platz zum Aufschäumen (etwa das 50-fache der Trockenschichtdicke, d.h. 30-80 mm). Teilflächen mit fehlendem Platz zum Aufschäumen können entsprechend bekleidet werden.
Abweichungen vom VKF-Brandschutzregister: Sind geringere Schichtdicken, andere Produkte, R90 möglich?
Die Unterlagen für die Optimierung der Schichtdicken sind für einzelne Beschichtungssysteme auf der SZS-Website unter Brandschutzbeschichtungen verlinkt (Schichtdicken für rechnerische Nachweise). Für die allfällige Anwendung EU-konformer Produkte ausserhalb des VKF-Brandschutzregisters (inkl. Brandschutzbeschichtung R90) ist die zuständige Brandschutzbehörde zu kontaktieren.
Der zugehörige rechnerische Nachweis auf der Grundlage der SZS-Publikation steeltec 02:2017 Brandschutz im Stahlbau sowie Dämmschichtbildende Brandschutzsysteme C 2.5:2017 muss die statische Ausnutzung einbeziehen und an die Brandschutzbehörde eingereicht werden.
Wie sind Bauteile mit Brandschutzbeschichtungen zu kennzeichnen?
Zuständig ist die Brandschutzbehörde. Die geschützten Bauteile sind in den Brandschutzplänen zu kennzeichnen und allenfalls mit einer zusätzlichen Kennzeichnung mit systemverträglichen Aufklebern.
Brandschutzbeschichtungen: Wo finde ich Tabellen mit Profilfaktoren?
Tabellen finden Sie:
- in der SZS-Publikation steeltec 02:2017 Brandschutz im Stahlbau
- auf der SZS-Website im Download unter Profilfaktoren U/A
Gelten RND (Rundstäbe) und VKT (Vierkantstäbe) als offen oder als geschlossen?
RND und VKT gelten als geschlossen, analog ROR (Rundrohren) und RRW/RRK (Vierkant-Hohlprofile warm- oder kaltgefertigt), auch wenn der ganze Querschnitt voll Stahl ist.
Sind Brandschutzbeschichtungen für dünne Zugstangen aus Rundstahl RND geeignet?
Die Pinsel-Applikation ist zeit- und kostenaufwendig, mit Spritzen entsteht bei dünnen Stangen viel Materialverlust. Die Wirksamkeit ist aufgrund der möglichen grösseren Dehnungen detailliert abzuklären.
Mögliche Alternativen:
- dämmschichtbildende Klebefolien
- Verkleidung mit Halbschalen
- anderes Tragsystem ohne Zugstangen
- Lastfall Brand mit Zugstangen-Ausfall nachweisen
Welche Oberflächengüte ist bei Pinsel-Applikationen von Brandschutzbeschichtungen zu erwarten?
Die Pinsel-Applikation beschränkt sich in der Regel auf die Vorbehandlung von Bereichen, die für das Airless-Spritzen problematisch sind. Eine vollständige Pinsel-Applikation ist ungewöhnlich und bezüglich Kosten und Terminen uninteressant oder problematisch, die Oberflächen werden rauher und weniger einheitlich. Einzelfälle sind mit dem Systemhalter abzuklären.
Sind Brandschutzbeschichtungen auch auf gusseisernen Stützen möglich?
Grundsätzlich ja, mit näherungsweise denselben Schichtdicken wie für Stahlstützen (geschlossener Querschnitt).
Wie ist bei der Planung von dämmschichtbildenden Beschichtungen vorzugehen?
Die anwendbaren Produkte und ihre erforderlichen Schichtdicken sind im Brandschutzregister aufgeführt.
Mittels SZS-Gesuchsformular erwirkt der Bauplaner eine objektspezifische Bewilligung durch die Brandschutzbehörde.
Allenfalls weist der Ingenieur rechnerisch eine optimierte Schichtdicke nach (Nachweis an Brandschutzbehörde einreichen).
Für die Ausführung muss ein VKF-zertifizierter Applikateur beigezogen werden.
Alle notwendigen Informationen und Unterlagen sind im Download zusammengestellt.