Brandverhalten von Holz-Stahlverbundelementen - Vorversuchsreihe

01.03.2007 - 30.11.2008
Eigenprojekt
Eine Vorversuchsreihe an ca. 10 Holz-Stahlverbund-Probekörpern soll zur Parametererfassung des Brandverhaltens durchgeführt werden. Ziel dieser Vorversuchsreihe ist es, die Grundlagen für ein erweitertes Forschungsvorhaben in diesem Bereich zu erarbeiten. Hierbei sollen Holz-Metall-Verbundelemente für den Einsatz im Leichtbau entwickelt werden, die deutlich erhöhte Sicherheiten im Brandfall sowie gesteigerter konstruktive Effizienz aufweisen. Aufgrund konstant forcierter Entwicklungstätigkeit im Bereich des Ingenieurholzbaus und einem wachsenden Bewusstsein der Bevölkerung hinsichtlich ökologischer Vorteile kommt Holz als alternativer, leistungsfähiger Baustoff in den letzten Jahren wieder vermehrt zum Einsatz und stößt dabei auf immer höher werdende Anforderungen in Sachen Dauerhaftigkeit und Sicherheit. Viele technische Schwächen dieses natürlichen Materials sind inzwischen durch effiziente Baustoffkombinationen, die die jeweiligen Vorteile der eingesetzten Materialien optimal ausschöpfen, gezielt entschärft worden. Dieser Verbundansatz wird im projektierten Vorhaben verfolgt, um die Brandsicherheit von Holzkonstruktionen, als deren weitaus gefährlichste Schwachstelle, durch entsprechend entwickelte Bauteile wesentlich zu verbessern. Kombinationen von Holz mit Metall sollen neue sicherheitstechnische Strategien ermöglichen und durch eine gleichzeitige Verbesserung des Tragverhaltens die Struktureffizienz erhöhen. Ergebnisse bisheriger Forschungsarbeiten deuten auf einen positiven Effekt des verminderten Abbrands des Holzes im Bereich der Metallteile, wenn auch meist nur als Nebeneffekt. Unter noch im Detail zu klärenden Bedingungen konnte es während der Abkühlphase eines Brands sogar zum selbständigen Erlöschen der Holz-Metall-Verbundelemente kommen. Eine komplette Kapselung der Metallteile durch das Holz wird aufgrund eigener Forschungsergebnisse zu diesem Brandverhalten als Grundvoraussetzung erkannt. Mit Hilfe von FEM-Simulationen der zu entwickelnden Verbundelemente soll der vorteilhafte thermische Effekt der verzögerten Querschnittserwärmung systematisch erforscht und in Brandwiderstandsversuchen überprüft werden. Die dabei erworbene detaillierte Kenntnis des thermischen Verhaltens dieser Verbundbauteile soll in Form von Anwendungsrichtlinien für Ingenieure aufbereitet werden, um so eine Nutzung des Potentials des Holz-Metall-Verbundes zur Erhöhung der Brandsicherheit zu ermöglichen.

Personen

Projektleiter_in

Institut

Schlagwörter

DeutschEnglisch
BrandschutzFire Protection
Holzstahlverbundwood-steel composite
Tragstrukturelementestructural components
Holzbautimber engineering
Brandverhaltenfire performance