Porenbetonmauerwerk – Bemessung nach Eurocode 6 und DIN 4102-4

Nach der allgemeinen bauaufsichtlichen Einführung des Eurocodes 6 durch die Fachkommission Bautechnik im Jahr 2015 haben inzwischen alle Bundesländer die Regelungen in ihre Listen der technischen Baubestimmungen integriert. Das gilt auch für den baulichen Brandschutz, der mit der neuen Fassung der DIN 4102-4 (voraussichtliche bauaufsichtliche Einführung Anfang 2017) vervollständigt worden ist.

2017-01 Porenbetonmauerwerk Bemessung nach Eurocode 6 und DIN 4102-4
Die neue DIN 4102-4 enthält ergänzende Anwendungs- und Ausführungsregelungen. (Foto: Bundesverband Porenbetonindustrie e.V.)

Februar 2017 / Von Georg Flassenberg. Bislang war der Brandschutz von Baustoffen und Bauteilen allein in der DIN 4102-4 geregelt. Die neue DIN 4102-4:2016-05 ergänzt das brandschutztechnische Nachweiskonzept. Die Bemessung der Feuerwiderstandsfähigkeit tragender Bauteile erfolgt grundsätzlich mit den bereits eingeführten baustoffbezogenen europä­ischen Bemessungsnormen (Eurocodes). Für Mauerwerk – so auch für Porenbetonmauerwerk – ist dies in der DIN EN 1996-1-2 (Eurocode 6) in Verbindung mit dem dazugehörigen Nationalen Anhang (NA) geregelt. Ergänzend enthält die neue DIN 4102-4 Anwendungs- und Ausführungsregelungen. Dazu kommen Angaben zur Feuerwiderstandsfähigkeit derjenigen tragenden Bauteile, für die die Eurocodes keine Bemessungsregelungen aufweisen und die weiterhin nach DIN 4102-2 und DIN 4102-3 klassifiziert werden.

Der Artikel ist in Ausgabe 1.2017 (Januar 2017) des FeuerTRUTZ Magazins erschienen.
Hier erhalten Sie weitere Informationen zum FeuerTRUTZ Magazin Ausgabe 1.2017

Klassifizierung nach Eurocode 6

Der Eurocode 6 kann inklusive der Tragwerksbemessung für den Brandfall in der Praxis komplett eingesetzt werden. Die DIN EN 1996-1-2 mit dem dazugehörigen Nationalen Anhang gilt in Verbindung mit den Normen DIN EN 1996-1-1, DIN EN 1996-2 und DIN EN 1996-3 und darf nur für Bauteile angewendet werden, die nach Eurocode 6 bemessen (kalte Bemessung) und ausgeführt werden.

Trotz der Umstellung auf das europä­ische Konzept mit neuen Bezeichnungen für die Feuerwiderstandsklassen (R, REI, EI, REI-M, EI-M) sind die aus der alten DIN 4102-4 bekannten Tabellen zur Ermittlung der erforderlichen Mindestwanddicken erhalten geblieben. Damit kann der in der Praxis bewährte einfache tabellarische Nachweis auch weiterhin erfolgen.

Die Norm DIN EN 1996-1-2/NA enthält für Mauerwerk aus genormten Steinen die aus DIN 4102-4 tabellierten Werte für

  • nicht tragende Wände
  • tragende raumabschließende Wände
  • tragende nicht raumabschließende Wände
  • tragende Pfeiler
  • Brandwände.

Diese sind jedoch anders als bisher in DIN 4102-4 nach Steinarten sortiert. So befinden sich dort u.a. eigene Tabellen für Porenbetonmauerwerk. Die darin angegebenen Wanddicken für das Erreichen der jeweiligen Feuerwiderstandsklasse sind einzuhalten. Die Werte für Wände mit beidseitigem Putz nach Abschnitt 4.2 der DIN EN 1996-1-2 sind in den Tabellen in Klammern angegeben.

Zu beachten ist, dass für tragende Wände ein neuer Ausnutzungsfaktor α6,fi definiert wurde, der sich an der Systematik der bisherigen Ausnutzungsfaktoren α2 gemäß DIN 4102-4 orientiert. Dieser neue Faktor wurde erforderlich, weil die überwiegende Anzahl der bisherigen in die Tabellenwerte eingeflossenen Brandversuche mit den Belastungen aus der kalten Bemessung nach DIN 1053-1 (altes Bemessungskonzept) durchgeführt wurden.

Der neu definierte Ausnutzungsfaktor berücksichtigt, dass die maximal zulässigen Normalkräfte nach DIN EN 1996 anders (größer oder kleiner) als die bisherigen Werte nach DIN 1053 sein können. Das wird durch die geänderte Knickformel und den Verhältniswert zwischen den neu festgelegten charakteristischen Mauerwerkdruckfestigkeiten fk und den bisherigen Grundwerten der zulässigen Druckspannung σ0 verursacht.

Klassifizierung nach DIN 4102-4

Ergänzend zum Eurocode 6 enthält die neue DIN 4102-4:2016-05 Anwendungs- und Ausführungsregelungen. Im Abschnitt 9 der Norm wurden die bereits in der alten Fassung enthaltenen bekannten und brandschutztechnisch zu berücksichtigenden Anschlussdetails (Wand – Decke, Wand – Wand) für Mauerwerkskonstruktionen übernommen, ergänzt durch neuere nachgewiesene Anschlussmöglichkeiten.

Zudem werden Aussagen zur Feuerwiderstandsfähigkeit derjenigen Bauteile getroffen, für die Eurocodes keine Bemessungsregelungen bieten. Für Porenbetonmauerwerk sind das Angaben zu den Mindestwanddicken nichttragender Wände aus Porenbeton-Bauplatten und -Planbauplatten nach DIN 4166. Enthalten sind in der ersten Zeile der Tabelle 9.1 die Werte, die bereits Inhalt der alten Norm waren, d.h., eine 7,5 cm dicke nichttragende Wand aus Porenbeton-Planbauplatten kann bereits als F 90 klassifiziert werden. Darüber hinaus sind in der Tabelle 9.5 die zu wählenden Mindestwanddicken für bewehrte steinhohe Porenbeton-Stürze nach DIN 4223 sowie für Porenbeton-U-Schalen zu finden.

Klassifizierung nach allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung

Die brandschutztechnischen Angaben für Mauerwerk nach allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (abZ) des DIBt erfolgen weiterhin in der jeweiligen Zulassung. In den meisten Fällen nehmen diese ebenfalls Bezug auf die Klassifizierung nach Eurocode 6. Ausgenommen ist die Zulassung für Porenbeton-Flachstürze, die nicht Inhalt des Eurocodes 6 ist. Hier sind die brandschutztechnischen Regelungen, z. B. zu Mindestwanddicken, direkt der Zulassung zu entnehmen.

Autor

Dipl.-Ing. Georg ­Flassenberg: Leiter Technik und Normung beim Bundesverband ­Porenbetonindustrie e.V.; ­Geschäftsführer des EAACA, des europäischen Verbandes der Porenbetonindustrie

Literatur

[1] DIN EN 1996-1-2:2011-04: Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-2: ­Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall

[2] DIN EN 1996-1-2/NA:2013-06: ­Nationaler Anhang – National ­festgelegte Parameter – Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-2/NA: ­Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall

[3] DIN 4102-4:2016-05: Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Teil 4: Zusammenstellung und ­Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile

[4] DIN EN 771-4:2015-11: Festlegungen für Mauersteine – Teil 4: Porenbetonsteine

[5] DIN 20000-404:2015-12: ­Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken – Teil 404: Regeln für die Verwendung von Porenbetonsteinen nach DIN EN 771-4

Der Artikel ist in Ausgabe 1.2017 (Januar 2017) des FeuerTRUTZ Magazins erschienen.
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