Zur Modellierung geschützter und ungeschützter Verbunddeckenträgersysteme im Brandfall: Fid-Bau Portal

Zur Modellierung geschützter und ungeschützter Verbunddeckenträgersysteme im Brandfall

Sothmann, Jörg

In dieser Arbeit wird die numerische Simulation von Verbunddeckenträgersystemen unter Membrantragwirkung im Brandfall und die Simulation von reaktiven Brandschutzsystemen auf Dämmschichtbildnerbasis miteinander verknüpft. Hierzu werden sowohl thermische als auch strukturmechanische Simulationen durchgeführt, die entkoppelt betrachtet werden. Die thermischen Simulationen werden mit dem Finiten-ElementePrograrnm Abaqus durchgeführt. Weiterhin werden mit der Thermogravimetrie und Differential Scanning Calometrie thermische Materialkennwerte von einem reaktiven Brandschutzsystem auf Dämmschichtbildnerbasis bestimmt. Die anschließenden strukturmechanischen Untersuchungen werden sowohl analytisch als auch numerisch durchgeführt. Bei den analytischen Untersuchungen wird mittels des Ritz 'schen Verfahrens eine Losung zu der Durchbiegung von Balken unter Seiltragwirkung bestimmt, welche das zweidimensionale Pendant der Membrantragwirkung darstellt. Die numerischen, strukturmechanischen Untersuchungen werden mit den Finiten-Elemente-Programmen Vulcan, Safir und Abaqus durchgeführt.

In this work the simulation of composite-ceiling-beam-systems in case of fire with membrane action is combined with the simulation of intumescent coatings. Thermal as well as mechanical simulations are carried out. They are performed decoupled. The finite-element-software Abaqus is used for the thermal simulations. Furthermore, the thermal material properties of intumescent coatings are determined with thermogravimetry and differential scanning calometrie. The mechanical simulations are divided in analytical and numerical investigations. For an analytical solution the method according to Ritz is used. With this method the deflection of a beam under catenary action is defined. The catenary action is the two-dimensional equivalent to the membrane action. Numerical mechanical simulations are performed using the finite-element-software Vulcan, Safir and Abaqus.