Dipl.-Ing. Andreas Terboven, Dipl.-Ing. Michael Haug
Einsturzgefahr durch Brände
Sind Baustoffe bzw. Bauteile durch einen Brand hohen Temperaturen ausgesetzt, verändern sich zwangsläufig deren Festigkeitseigenschaften. Dies kann zu einer statischen Überlastung der tragenden Bauteile und zum Einsturz der Konstruktion von Gebäudeteilen oder kompletten Gebäuden führen.
Die Brandeinwirkung kann aber auch zu einem labilen Zustand der Gebäudestruktur führen, falls kein Einsturz stattfindet. Das ist besonders gefährlich, da geringste mechanische Beanspruchungen (Löschwasserstrahl, Erschütterung, Wind) zum Einsturz führen können.
3.1 Verhalten von Bauteilen und Baustoffen
3.1.1 Holz
Starke thermische Einwirkung führt dazu, dass Holz zerstört wird. Findet eine thermische Einwirkung ohne Luftzufuhr statt, entgast Holz und es bildet sich Holzkohle. Bei einer Erhitzung von Holz über seine Zündtemperatur und Anwesenheit von ausreichend Sauerstoff verbrennt das Holz unter Abgabe von Kohlendioxid und Wasserdampf. Die Zündtemperatur ist abhängig von der Art des Holzes. Sie kann zwischen 240–300 °C liegen. Sie wird außerdem durch die Feuchtigkeit des Holzes beeinflusst. Durch eine Vorerwärmung des Holzes, die sog. thermische Aufbereitung, kann die Zündtemperatur bis auf etwa 110 °C absinken.
Einsturzgefahr von Holzkonstruktionen beurteilen
Die Einsturzgefahr von Holz im Brandfall kann relativ einfach beurteilt werden. Holz "spricht" bevor es versagt. Dies wird durch ein "Knacken und Krachen im Gebälk" bei einer vom Brand betroffenen Holzkonstruktion gut hörbar.
Weiterhin kann der Grad des Abbrands der vom Brand betroffenen Holzteile (z. B. Balken, Stützen) auch als ein Grad für den Festigkeitsverlust der Holzkonstruktion gesehen werden. Die Abbrandrate von Holz beträgt etwa 1 mm/min.
Werden Holzbauteile auf doppelte Sicherheit ausgelegt, können sie im Brandfall bis auf die Hälft...