umwelt-online: Archivdatei - DIN 4102 Teil 4 1994 - Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen - Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile (14)

umwelt-online: DIN 4102 Teil 4 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen (14)

¹)	Ersetzbar durch ≥ 16 mm dicke Holzwerkstoffplatten (obere Lage) +9,5 mm dicke GKB- oder GKF- Platten (raumseitige Lage) oder ≥ 12,5 mm dicke Gipskarton-Feuerschutzplatten (GKF) mit einer Spannweite l ≤ 400 mm oder ≥ 15 mm dicke Gipskarton-Feuerschutzplatten (GKF) mit einer Spannweite l ≤ 500 mm oder ≥ 50 mm dicke Holzwolle-Leichtbauplatten mit einer Spannweite l ≤ 500 mm.
²)	Ersetzbar durch Bretter (gespundet) mit d ≥ 21 mm.
³)	Ersetzbar durch Bretter (gespundet) mit d ≥ 27 mm.

5.5 Feuerwiderstandsklassen von Holzbalken

5.5.1 Anwendungsbereich, Brandbeanspruchung

5.5.1.1 Die Angaben von Abschnitt 5.5 gelten für statisch bestimmt oder unbestimmt gelagerte, freiliegende, auf Biegung oder Biegung mit Längskraft beanspruchte Holzbalken mit Rechteckquerschnitt nach DIN 1052 Teil 1 mindestens der Sortierklasse S 10 bzw. MS 10 nach DIN 4074 Teil 1. Es wird unterschieden zwischen maximal 3seitiger und 4seitiger Brandbeanspruchung.

5.5.1.2 Eine maximal 3seitige Brandbeanspruchung liegt vor, wenn die Oberseite der Balken durch

Betonbauteile nach den Abschnitten 3.4 oder 3.5,
Beplankungen bzw. Schalungen aus Holz oder Holzwerkstoffen nach den Abschnitten 5.2.3.2 bzw. 5.4.4 oder
Decken aus Holztafeln nach Tabelle 56

jeweils mindestens der geforderten Feuerwiderstandsklasse abgedeckt ist.

Eine 4seitige Brandbeanspruchung liegt vor, wenn die Oberseite der Balken andere Abdeckungen - z.B. aus Stahl, Holz und Holzwerkstoffen kleinerer Dicken als jeweils angegeben oder aus Kunststoff - erhält oder freiliegt.

5.5.1.3 Die Angaben gelten außerdem nur für Balken ohne Aussparungen; Zapfen- und Bolzenlöcher gelten nicht als Aussparungen. Wegen Aussparungen (Öffnungen) siehe Abschnitt 5.5.2.5.

5.5.1.4 Die Angaben gelten für Nadelhölzer nach DIN 1052 Teil 1/04.88, Tabelle 1, Zeile 1, sowie für Buche; bei Laubhölzern (außer Buche) mit einer Rohdichte ρ > 600 kg/m³ nach Zeile 3 derselben Tabelle dürfen alle Werte der Tabellen 74 bis 83 mit 0,8 multipliziert werden.

5.5.2 Unbekleidete Balken

5.5.2.1 Für unbekleidete Balken F 30-B können in Abhängigkeit von der Spannungsausnutzung bei Verwendung von Vollholz aus Nadelholz die in den Tabellen 74 und 75 und bei Verwendung von Brettschichtholz aus Nadelholz die in den Tabellen 76 bis 79 angegebenen Mindestquerschnittsabmessungen entnommen werden. Für unbekleidete Balken F 60-B aus Brettschichtholz können die entsprechenden Werte den Tabellen 80 bis 83 entnommen werden. ⁷)

5.5.2.2 Die Kippaussteifung der Balken muss nach der geforderten Feuerwiderstandsklasse ausgeführt werden; andernfalls muss das Seitenverhältnis h/b ≤ 3 sein - wegen der Bemessung der Kippsteifen siehe die Tabellen 74 bis 83.

5.5.2.3 Die Auflagertiefe von Balken auf Beton oder auf Mauerwerk muss bei der Feuerwiderstandsklasse F30 ≥ 40 mm und bei der Feuerwiderstandsklasse F 60 ≥ 80 mm betragen. Die Mindestauflagertiefen auf Holzbauteilen sowie die Mindestanforderungen an Verbindungen sind den Angaben nach Abschnitt 5.8 zu entnehmen.

5.5.2.4 Bei Balken, bei denen nach DIN 1052 Teil 1 bei der Bemessung die Schub- bzw. Scherspannung gegenüber dem Nachweis auf Biegung oder Biegung mit Längskraft maßgebend ist, muss die Bedingungsgleichung (9) eingehalten werden

(9)

Wobei:

α_Q	Ausnutzungsgrad der Schub- bzw. Scherspannung nach DIN 1052 Teil 1 und
b (t_f), h (t_f)	Breite bzw. Höhe des Restquerschnitts in Abhängigkeit von der Abbrandgeschwindigkeit (v_Vollholz = 0,8 mm/min, v_BSH = 0,7 mm/min) und Feuerwiderstandsdauer t_f

ist.

b (t_f) und h (t_f) sind bei 4seitiger Brandbeanspruchung ⁷):

b (t_f) = b - 2v * (t_f)	(10)
h (t_f) = h - 2v * (t_f)	(11)

Bei 3seitiger Brandbeanspruchung ⁷) gilt:

b (t_f) siehe Gleichung (10)
h (t_f) = h - v * (t_f)	(12)

5.5.2.5 Die Randbedingungen der Tabellen 76 bis 83 gelten auch für Balken bis zu einem Normalkraftanteil von 20% mit Öffnungen (Durchbrüchen), wenn die Randbedingungen nach Bild 48 eingehalten werden. Die Verstärkungen sind aus Bau- Funiersperrholz aus Buche nach DIN 68705 Teil 5. BFU-BU 100 mit geeigneten Pressvorrichtungen oder mit Nagel- Pressleimung anzubringen.

Die Gesamtverstärkungsdicke t in mm (je Seite t/2) muss in Abhängigkeit von der in Durchbruchsmitte vorhandenen Schubspannung τ_Q in MN/m² und der Trägerbreite b in mm

t ≥ (0,15 + 0,4 * τ_Q) * b

(13)

betragen, mindestens jedoch 40 mm.

Bild 48: Abmessungen von Öffnungen mit Verstärkungen

l_A ≥ h/2; l_v und l_z ≥; a ≤ h;

a₁ ≥ 0,25 a und ≥ h₁; h_ro und h_ru ≥ 0,3 h;

h_d ≤ 0,4 h; h₁ ≥ 0,25 h_d und ≥ 0,1 h; b ≤ 220 mm

5.5.2.6 Für den Gesamtquerschnitt verdübelter Rechteckbalken aus Vollholz gelten die Angaben der Tabellen 74 und 75; hinsichtlich der Dübelverbindungen sind keine Randbedingungen zu beachten, vergleiche Abschnitt 5.8.4.5.

5.5.2.7 Für Balken mit Gerbergelenken gelten die Angaben der Tabellen 74 bis 79; hinsichtlich der Gerbergelenke sind die Randbedingungen von Abschnitt 5.8.10.2 zu beachten.

Tabelle 74: Mindestbreite b unbekleideter Stützen und Balken aus Vollholz aus Nadelholz mit einem Seitenverhältnis h/b = 1,0 und 2,0 und 3seitiger Brandbeanspruchung für F 30-B

Zeile	Brandbeanspruchung	Statische Beanspruchung		Mindestbreite b in mm bei einem Seitenverhältnis h/b
		Druck σ_D\|\| / zul σ_K	Biegung σ_B / zul σ*_B ¹)	1,0					2,0
				und einem Abstützungsabstand s bzw. einer Knicklänge s_k in m
				2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
1	3seitig	1,0	0	163	181	194	203	206	151	169	182	190	185
2		0,8	0	144	159	168	171	171	135	149	157	157	157
3		0,8	0,2	155	171	182	188	188	144	159	168	173	173
4		0,6	0	127	136	143	143	143	120	130	132	132	132
5		0,6	0,4	148	160	168	171	171	135	147	154	154	154
6		0,4	0	110	117	117	117	117	104	110	110	110	110
7		0,4	0,6	139	148	153	153	153	125	134	137	137	139
8		0,2	0	91	93	93	93	93	87	88	88	88	88
9		0,2	0,8	128	133	135	135	135	113	118	122	125	128
10		0	0,2	80	80	80	80	83	80	80	80	80	83
11		0	1,0	114	114	114	114	114	96	103	109	114	120

¹) zul σ*_B = 1,1 * k_B * zul σ_B mit 1,1 * k_B ≤ 1,0

Tabelle 75: Mindestbreite b unbekleideter Stützen und Balken aus Vollholz aus Nadelholz mit einem Seitenverhältnis h/b = 1,0 und 2,0 und 4seitiger Brandbeanspruchung für F 30-B

Zeile	Brandbeanspruchung	Statische Beanspruchung		Mindestbreite b in mm bei einem Seitenverhältnis h/b
		Druck σ_D\|\| / zul σ_K	Biegung σ_B / zul σ*_B ¹)	1,0					2,0
				und einem Abstützungsabstand s bzw. einer Knicklänge s_k in m
				2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
1	4seitig	1,0	0	187	204	219	229	237	161	179	193	202	204
2		0,8	0	164	179	189	196	196	143	158	167	170	170
3		0,8	0,2	182	197	209	217	222	154	170	180	187	187
4		0,6	0	143	155	161	161	161	126	137	142	142	142
5		0,6	0,4	177	189	198	204	205	146	159	167	169	169
6		0,4	0	123	131	133	133	133	110	116	116	116	116
7		0,4	0,6	172	180	186	190	190	138	147	152	152	152
8		0,2	0	102	105	105	105	105	91	92	92	92	92
9		0,2	0,8	166	171	174	175	175	127	132	134	135	138
10		0	0,2	86	86	86	86	87	80	80	80	82	84
11		0	1,0	160	160	160	160	160	113	113	118	123	128

¹) zul σ*_B = 1,1 * k_B * zul σ_B mit 1,1 * k_B ≤ 1,0

Tabelle 76: Mindestbreite b unbekleideter Stützen und Balken aus Brettschichtholz aus Nadelholz mit einem Seitenverhältnis h/b = 1,0 und 2,0 und 3seitiger Brandbeanspruchung für F 30-B

Zeile	Brandbeanspruchung	Statische Beanspruchung		Mindestbreite b in mm bei einem Seitenverhältnis h/b
		Druck σ_D\|\| / zul σ_K	Biegung σ_B/ zul σ*_B ¹)	1,0					2,0
				und einem Abstützungsabstand s bzw. einer Knicklänge s_k in m
				2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
1	3seitig	1,0	0	148	168	169	169	169	139	158	158	158	158
2		0,8	0	132	146	146	146	146	124	134	134	134	134
3		0,8	0,2	141	157	157	157	157	132	147	147	147	147
4		0,6	0	116	119	119	119	119	110	110	110	110	110
5		0,6	0,4	134	146	146	146	146	124	131	131	131	131
6		0,4	60	100	100	100	100	100	95	95	95	95	95
7		0,4	0,6	125	131	131	131	131	114	116	116	116	118
8		0,2	0	80	80	80	80	83	80	80	80	80	83
9		0,2	0,8	115	116	116	116	116	102	102	104	108	111
10		0	0,2	80	80	80	80	83	80	80	80	80	83
11		0	1,0	100	100	100	100	100	84	90	95	100	105

¹)zul σ*_B = 1,1 * k_B * zul σ_B mit 1,1 * k_B ≤ 1,0

Tabelle 77: Mindestbreite b unbekleideter Stützen und Balken aus Brettschichtholz aus Nadelholz mit einem Seitenverhältnis h/b = 4,0 und 6,0 und 3seitiger Brandbeanspruchung für F 30-B

Zeile	Brandbeanspruchung	Statische Beanspruchung		Mindestbreite b in mm bei einem Seitenverhältnis h/b
		Druck σ_D\|\| / zul σ_K	Biegung σ_B / zul σ*_B ¹)	1,0					2,0
				und einem Abstützungsabstand s bzw. einer Knicklänge s_k in m
				2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
1	dreiseitig	1,0	0	135	153	153	153	153	134	151	151	151	151
2		0,8	0	121	128	128	128	128	120	126	126	126	126
3		0,8	0,2	127	142	142	142	142	127	143	143	143	143
4		0,6	0	107	107	107	107	107	106	106	106	106	106
5		0,6	0,4	119	128	128	130	134	121	132	135	139	142
6		0,4	0	92	92	92	92	92	91	91	91	91	91
7		0,4	0,6	111	117	121	126	132	114	124	132	139	143
8		0,2	0	80	80	80	80	83	80	80	80	80	83
9		0,2	0,8	102	109	116	123	130	107	119	130	138	145
10		0	0,2	80	80	80	80	83	80	80	80	80	83
11		0	1	92	102	111	120	129	101	115	128	138	146

¹) zul σ*_B = 1,1 * k_B * zul σ_B mit 1,1 * k_B ≤ 1,0

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