umwelt-online: Archivdatei - DIN 4102 Teil 4 1994 - Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen - Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile (2)

umwelt-online: DIN 4102 Teil 4 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen (2)

Tabelle 3: Mindestbreite und Mindeststegdicke von maximal 3seitig beanspruchten, statisch bestimmt gelagerten Stahlbeton- und Spannbetonbalken aus Normalbeton

Spalte	1	2	3	4	5	6
Zeile	Konstruktionsmerkmale	Feuerwiderstandsklasse-Benennung
Zeile	Konstruktionsmerkmale	F 30-A	F 60-A	F 90-A	F 120-A	F 180-A
1	Mindestbreite b in mm unbekleideter Balken in der Biegezugzone bzw. in der vorgedrückten Zugzone mit Ausnahme der Auflagerbereiche
1.1	Stahlbeton- und Spannbetonbalken mit crit T ≥ 450°C nach Tabelle 1	80 ¹) ²)	120 ²)	150	200	240
1.2	Spannbetonbalken mit crit T = 350°C nach Tabelle 1	120 ²)	160	190	240	280
2	Mindestbreite b in mm unbekleideter Balken in der Druck- oder Biegedruckzone bzw. in der vorgedrückten Zugzone in Auflagerbereichen	90 ¹) ²) bis 140 ²) Die Bedingungen von Tabelle 4 sind einzuhalten.			160	240
3	Mindeststegdicke t in mm unbekleideter Balken mit I-Querschnitt in der
3.1	Biegezugzone bzw. in der vorgedrückten Zugzone mit Ausnahme der Auflagerbereiche	80 ¹) ²)	90 ¹) ²)	100 ¹) ²)	120 ²)	140 ²)
3.2	Druck- oder Biegedruckzone bzw. in der vorgedrückten Zugzone in Auflagerbereichen	90 ¹) ²) bis 140 ²) Die Bedingungen von Tabelle 4 sind einzuhalten.				140 ²)
4	Mindestabmessungen b und t von Balken mit Bekleidungen aus
4.1	Putzen nach den Abschnitten 3.1.6.1 bis 3.1.6.5	b nach den Zeilen 1 bis 1.2 und 2, t nach den Zeilen 3 bis 3.2, Abminderungen nach Tabelle 2 sind möglich, b und t jedoch nicht kleiner als 80 mm
4.2	Unterdecken	b und t ≥ 50 mm; Konstruktion nach Abschnitt 6.5

¹)

Bei Betonfeuchtegehalten, angegeben als Massenanteil, > 4% (siehe Abschnitt 3.1.7) sowie bei Balken mit sehr dichter Bügelbewehrung (Stababstände < 100 mm) müssen die Breite b oder die Stegdicke t mindestens 120 mm betragen.

²)

Wird die Bewehrung in der Symmetrieachse konzentriert und werden dabei mehr als zwei Bewehrungsstäbe oder Spannglieder übereinander angeordnet, dann sind die angegebenen Mindestabmessungen unabhängig vom Betonfeuchtegehalt um den zweifachen Wert des verwendeten Bewehrungsstabdurchmessers - bei Stabbündeln um den zweifachen Wert des Vergleichsdurchmessers d_sV - zu vergrößern (zu verbreitern). Bei Dicken b oder t ≥ 150 mm braucht diese Zusatzmaßnahme nicht mehr angewendet zu werden.

Tabelle 4: Mindest-k_h-Werte bei Stahlbetonbalken und maximal zulässige Betondruckspannungen σ bei Spannbetonbalken in Abhängigkeit von der Mindestbalkenbreite b bzw. der Mindeststegdicke t

Mindestbalkenbreite b in mm bzw. Mindeststegdicke t in mm	Mindest-k_h-Werte bei Stahlbetonbalken ¹) bei der Betonfestigkeitsklasse					Maximal zulässige Betondruckspannung σ bei Spannbetonbalken
Mindestbalkenbreite b in mm bzw. Mindeststegdicke t in mm	B15	B25	B35	B45	B55	N/mm ²
90	3,7	3,4	3,0	4,0	5,4	3,5
100	3,1	3,0	2,5	2,8	3,7	7,0
110	2,2	2,4	2,2	2,3	2,6	10,0
120		1,7	1,5	2,0	2,2	13,5
130				1,4	1,9	16,5
140					1,3	20,0
≥ 150	Keine Begrenzung

¹) Siehe Heft 220 des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton.

Tabelle 5: Mindestdicken und Mindestachsabstände von Stahlbetonkonsolen

Zeile	Konstruktionsmerkmale	Feuerwiderstandsklasse-Benennung
Zeile	Konstruktionsmerkmale	F 30-A	F 60-A	F 90-A	F 120-A	F 180-A
1	Stahlbetonkonsolen in Verbindung mit Stützen
1.1	Mindestbreite b in mm sowie Mindesthöhe d in mm am Anschnitt zur Stütze	110	120	170	240	320
1.2	Mindestquerschnittsfläche A am Anschnitt zur Stütze	2 b²; b siehe Zeile 1.1
1.3	Mindestachsabstand u ¹) ²) der Zugbewehrung
1.3.1	bei einer Konsolenbreite b in mm	110	≤ 120	≤ 170	≤ 240	≤ 320
1.3.1	von u in mm	25	40	55 ³)	65 ³)	80 ³)
1.3.2	bei einer Konsolenbreite b in mm von	≥ 200	≥ 300	≥ 400	≥ 500	≥ 600
1.3.2	u in mm	18	25	35	45	60 ³)
2	Stahlbetonkonsolen (Kragplatten) in Verbindung mit Wänden
2.1	bei 3seitiger Brandbeanspruchung
2.1.1	Mindesthöhe d mm	100 ⁴)	120	150	200	240
2.1.2	Mindestachsabstand u mm	10	25	35	45	60 ³)
2.2	bei 2seitiger Brandbeanspruchung
2.2.1	Mindesthöhe d mm	100	100	100	120	150
2.2.2	Mindestachsabstand u (siehe Zeile 2.1)	⁷)
2.3	bei 1seitiger Brandbeanspruchung ⁶)
2.3.1	Mindesthöhe d ⁶) mm	80 ⁵)	80 ⁵)	80	100	130
2.3.2	Mindestachsabstand u (siehe Zeile 2.1)	⁷)
3	Stahlbetonkonsolen in Verbindung mit Balken
3.1	Mindestdicke d_u	d_u ≥ d nach den Zeilen 2 bis 2.3.2, sofern für Spannbetonbalken nach Tabelle 3 keine größeren Dicken gefordert werden
3.2	Mindestachsabstand u
3.2.1	bei 3seitiger Brandbeanspruchung (siehe Zeile 2.1)	nach den Abschnitten 3.2 bis 3.3
3.2.2	bei 1- bis 2seitiger Brandbeanspruchung (vergleiche Zeile 2.1)	nach den Abschnitten 3.2 bis 3.3 siehe DIN 1045
3.2.2.1	seitlich und unten
3.2.2.2	an der Oberseite, die voll abgedeckt wird
3.3	Sonstige Randbedingungen für den Balken	nach den Abschnitten 3.2 bis 3.3

¹)	Zwischen den u-Werten der Zeilen 1.3.1.1 und 1.3.2.1 darf in Abhängigkeit von der Konsolenbreite b geradlinig interpoliert werden
²)	Werden Stahlbetonbauteile auf den Konsolen so aufgelagert, dass die Konsolenoberfläche voll abgedeckt ist, braucht der Achsabstand der Konsolbewehrung der Oberseite nur die nach DIN 1045 vorgeschriebenen Maße zu besitzen; eine Fuge zwischen Stütze und aufgelagertem Bauteil mit a ≤ 100 mm darf dabei unberücksichtigt bleiben
³)	Bei einer Betondeckung c > 50 mm ist eine Schutzbewehrung nach Abschnitt 3.1.5 erforderlich
⁴) und ⁵)	Bei Betonfeuchtegehalten, angegeben als Massenanteil, > 4% (siehe auch Abschnitt 3.1.7) sowie bei Konsolen mit sehr dichter Bügelbewehrung (Stababstände < 100 mm) muss die Mindesthöhe bei ⁴) d ≥ 120 mm und bei ⁵) d ≥ 100 mm sein.
⁶)	Die Angaben von Zeile 2.3 gelten auch für Konsolen in Verbindung mit Platten nach nebenstehender Skizze
⁷)	Bezüglich c: Mindestwerte nach DIN 1045

Tabelle 6: Mindestachsabstände sowie Mindeststabzahl der Zugbewehrung von 1- bis 4seitig
beanspruchten, statisch bestimmt gelagerten Stahlbetonbalken ⁴) aus Normalbeton

Zeile	Konstruktionsmerkmale	Feuerwiderstandsklasse
Zeile	Konstruktionsmerkmale	F 30	F 60	F 90	F 120	F 180
1	Mindestachsabstände u ¹) und u_s ¹) sowie Mindeststabzahl n ²) der Zugbewehrung unbekleideter, 1lagig bewehrten Balken
1.1	bei einer Balkenbreite b ⁵) in mm von	80	≤ 120	≤ 150	≤ 200	≤ 240
1.1.1	u in mm	25	40	55 ³)	65 ³)	80 ³)
1.1.2	u_s in mm	35	50	65	75	90
1.1.3	n	1	2	2	2	2
1.2	bei einer Balkenbreite b in mm von	120	160	200	240	300
1.2.1	u in mm	15	35	45	55 ³)	70 ³)
1.2.2	u_s in mm	25	45	55	65	80
1.2.3	n	2	2	3	3	3
1.3	bei einer Balkenbreite b in mm von	160	200	250	300	400
1.3.1	u in mm	10	30	40	50	65 ³)
1.3.2	u_s in mm	20	40	50	60	75
1.3.3	n	2	3	4	4	4
1.4	bei einer Balkenbreite b in mm von	≥ 200	≥ 300	≥ 400	≥ 500	≥ 600
1.4.1	u = u_s mm	10	25	35	45	60 ³)
1.4.2	n	3	4	5	5	5
2	Mindestachsabstände u, u_m und u_s sowie Mindeststabzahl n der Zugbewehrung unbekleideter, mehrlagig bewehrten Balken
2.1	u_m nach Gleichung 4	u_m ≥ u nach Zeile 1 bis 1.4.2
2.2	u und u_s	u und u_s ≥ u_F30 nach Zeile 1 bis 1.4.2 sowie u und u_s ≥ 0,5 u nach Zeile 1 bis 1.4.2
2.3	Mindeststabzahl n	keine Anforderungen
3	Mindestachsabstände u und u_s bzw. u_m von Balken mit Bekleidungen aus
3.1	Putzen nach den Abschnitten 3.1.6.1 bis 3.1.6.5	u, u_m und u_s nach den Zeilen 1 bis 1.4.2 und 2 bis 2.3, Abminderungen nach Tabelle 2 sind möglich, u jedoch nicht kleiner als für F 30
3.2	Unterdecken	u und u_s ≥ 10mm Konstruktion nach Abschnitt 6.5

¹)	Zwischen den u- und u_s Werten von Zeile 1 bis 1.4.2 darf in Abhängigkeit von der Balkenbreite b geradlinig interpoliert werden.
²)	Die geforderte Mindeststabzahl n darf unterschritten werden, wenn der seitliche Achsabstand u_s je entfallendem Stab jeweils um 10 mm vergrößert wird; Stabbündel gelten in diesem Falle als ein Stab.
³)	Bei einer Betondeckung c > 50 mm ist eine Schutzbewehrung nach Abschnitt 3.1.5.2 erforderlich.
⁴)	Die Tabellenwerte gelten auch für Spannbetonbalken; die Mindestachsabstände u, u_m und u_s sind jedoch nach den Angaben von Tabelle 1 um die Δu- Werte zu erhöhen.
⁵)	Bei den Balkenbreiten für F 60 bis F 180 sind kleinere Balkenbreiten möglich, wenn die Balkenbreite z.B. nach Tabelle 3, Zeile 4.1, abgemindert wird.

3.3 Feuerwiderstandsklassen statisch unbestimmt gelagerter Stahlbeton- und Spannbetonbalken aus Normalbeton

3.3.1Anwendungsbereich, Brandbeanspruchung

Die Angaben von Abschnitt 3.2.1 gelten sinngemäß.

3.3.2 Mindestquerschnittsabmessungen von maximal 3seitig beanspruchten Balken

Statisch unbestimmt gelagerte Stahlbeton- und Spannbetonbalken aus Normalbeton müssen bei maximal 3seitiger Brandbeanspruchung die in Tabelle 7 angegebenen Mindestbreiten b besitzen. Dabei gelten die Bestimmungen nach den Abschnitten 3.2.2.2 bis 3.2.2.6 sinngemäß.

3.3.3 Mindestquerschnittsabmessungen von 4seitig beanspruchten Balken

Statisch unbestimmt gelagerte Stahlbeton- und Spannbetonbalken aus Normalbeton müssen bei 4seitiger Brandbeanspruchung dieselben Mindestquerschnittsabmessungen wie maximal 3seitig beanspruchte, statisch unbestimmt gelagerte Balken nach Abschnitt 3.3.2 besitzen. Darüber hinaus sind die Mindestquerschnittswerte nach den Abschnitten 3.2.3.2 bis 3.2.3.5 einzuhalten.

3.3.4 Mindestachsabstände sowie Mindeststabzahl der Bewehrung von maximal 3seitig beanspruchten Balken

3.3.4.1 Statisch unbestimmt gelagerte Stahlbeton- und Spannbetonbalken aus Normalbeton müssen bei einer maximal 3seitigen Brandbeanspruchung unter Beachtung der Angaben von Abschnitt 3.3.4 die in Tabelle 8 angegebenen Mindestachsabstände und Mindeststabzahlen besitzen.

3.3.4.2 Die Achsabstände und die Stabzahl der Feldbewehrung dürfen nach den Angaben von Tabelle 8, Zeilen 1.2, 1.3 und 2.2, bestimmt werden, wenn die Stützbewehrung an jeder Stelle gegenüber der nach DIN 1045 erforderlichen Stützbewehrung um 0,15 l verlängert wird - bei durchlaufenden Balken ist l die Stützweite des angrenzenden größeren Feldes.

3.3.4.3 Bei Anordnung von Aussparungen, bei Endauflagern nach Bild 7 und hinsichtlich der Schubbewehrung gelten die Bestimmungen nach den Abschnitten 3.2.4.6 bis 3.2.4.8.

3.3.5 Mindestachsabstände und Mindeststabzahlen der Bewehrung von 4seitig beanspruchten Balken

Die Mindestachsabstände und Mindeststabzahlen sowohl der Feld- als auch der Stütz- bzw. Einspannbewehrung müssen den Angaben nach Abschnitt 3.2.4 entsprechen.

Tabelle 7: Mindestbreite von 3seitig beanspruchten, statisch unbestimmt gelagerten Stahlbeton- und Spannbetonbalken aus Normalbeton

Zeile	Konstruktionsmerkmale	Feuerwiderstandsklasse-Benennung
Zeile	Konstruktionsmerkmale	F 30-A	F 60-A	F 90-A	F 120-A	F 180-A
1	Mindestbreite b in mm unbekleideter Balken in der Biegezugzone bzw. in der vorgedrückten Zugzone mit Ausnahme der Auflagerbereiche bei
1.1	Stahlbeton- und Spannbetonbalken mit crit T ≥ 450°C nach Tabelle 1	80 ¹) ²)	120 ²)	150	220	400
1.2	Spannbetonbalken mit crit T = 350°C nach Tabelle 1	120 ²)	160	190	240	400
2	Mindestbreite b in mm unbekleideter Balken in der Druck- oder Biegedruckzone bzw. in der vorgedrückten Zugzone in Auflagerbereichen bei
2.1	d/b ≤ 2	90 ¹) ²)	100 ¹) ²)	150	220	400
2.2	d/b > 2	110 ²) bis 140 ²)	120 ²) bis 140 ²)	170	240	400
2.2	d/b > 2	Die Bedingungen von Tabelle 4 sind einzuhalten		170	240	400
3	Mindestbreite b in mm von Balken mit Bekleidungen aus
3.1	Putzen nach den Abschnitten 3.1.6.1 bis 3.1.6.5	b nach den Zeilen 1 bis 1.2 und 2 bis 2.2, Abminderungen nach Tabelle 2 sind möglich, b jedoch nicht kleiner als 80 mm
3.2	Unterdecken	b ≥ 50 mm; Konstruktion nach Abschnitt 6.5

¹)

Bei Betonfeuchtegehalten, angegeben als Massenanteil, > 4% (siehe Abschnitt 3.1.7) sowie bei Balken mit sehr dichter Bügelbewehrung (Stababstände < 100 mm) muss die Breite b mindestens 120 mm betragen.

²)

Wird die Bewehrung in der Symmetrieachse konzentriert und werden dabei mehr als zwei Bewehrungsstäbe oder Spannglieder übereinander angeordnet, dann sind die angegebenen Mindestabmessungen unabhängig vom Betonfeuchtegehalt um den zweifachen Wert des verwendeten Bewehrungsstabdurchmessers - bei Stabbündeln um den zweifachen Wert des Vergleichsdurchmessers d_sV - zu vergrößern (zu verbreitern). Bei Dicken b ≥ 150 mm braucht diese Zusatzmaßnahme nicht mehr angewendet zu werden.

Tabelle 8: Mindestachsabstand sowie Mindeststabzahl der Feldbewehrung von maximal 3seitig beanspruchten, statisch unbestimmt gelagerten Stahlbetonbalken ⁴) aus Normalbeton

Zeile	Konstruktionsmerkmale	Feuerwiderstandsklasse-Benennung
Zeile	Konstruktionsmerkmale	F 30	F 60	F 90	F 120	F 180
1	Mindestachsabstände u ¹) und u_s ¹) sowie Mindeststabzahl n ²) der Feldbewehrung unbekleideter, 1lagig bewehrter Balken bei Anordnung der Stütz- bzw. Einspannbewehrung
1.1	nach DIN 1045	u, u_s und n sind nach Abschnitt 3.2.4 (siehe Tabelle 6, Zeile 1 bis 1.4.2) zu bestimmen
1.2	nach Abschnitt 3.3.4.2, sofern das Stützweitenverhältnis min. l ≥ 0,8 max. l ist
1.2.1	bei einer Balkenbreite b ⁵) in mm von	80	≤ 120	≤ 150	≤ 220	≤ 400
1.2.1.1	u in mm	10	25	35	45	60 ³)
1.2.1.2	u_s in mm	10	35	45	55	70
1.2.1.3	n	1	2	2	2	2
1.2.2	bei einer Balkenbreite b in mm von	160	≥ 200	≥ 250	≥ 300	> 400
1.2.2.1	u in mm	10	10	25	35	50
1.2.2.2	u_s in mm	10	20	35	45	60
1.2.2.3	n	2	3	4	4	4
1.3	nach Abschnitt 3.3.4.2, sofern das Stützweitenverhältnis min. l ≥ 0,2 max. l ist	Interpolation zwischen Tabelle 6, Zeilen 1 bis 1.4.2, und Tabelle 8, Zeile 1.2
2	Mindestachsabstände u, u_m und u_s sowie Mindeststabzahl n der Feldbewehrung unbekleideter, mehrlagig bewehrter Balken bei einer Anordnung der Stütz- bzw. Einspannbewehrung
2.1	nach DIN 1045	u, u_m und u_s sind nach Abschnitt 3.2.4 (siehe Tabelle 6, Zeilen 2 bis 2.3) zu bestimmen.
2.2	nach Abschnitt 3.3.4.2, sofern das Stützweitenverhältnis min. l ≥ 0,8 max. l ist
2.2.1	u_m nach Gleichung (4) in Abschnitt 3.2.4	u_m ≥ u nach Zeilen 1 bis 1.3
2.2.2	u und u_s	u und u_s ≥ u_F30 nach den Zeilen 1 bis 1.3 sowie u und u_s ≥ 0,5 u nach den Zeilen 1 bis 1.3
2.3.3	n	Keine Anforderungen
3	Mindestachsabstände u und u_s bzw. u_m von Balken mit Bekleidungen aus
3.1	Putzen nach den Abschnitten 3.1.6.1 bis 3.1.6.5	u, u_m und u_s nach den Zeilen 3 bis 3.2, Abminderungen nach Tabelle 2 sind möglich, u jedoch ≥ 10 mm
3.2	Unterdecken	u und u_s ≥ 10 mm; Konstruktion nach Abschnitt 6.5

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