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Neues Programm für die Temperaturanalyse von Rechteck- und Kreisquerschnitten

Das neue Frilo-Programm TA dient der Berechnung von Temperaturfeldern in rechteckigen und kreisförmigen Betonquerschnitten unter Brandangriff. Als Brandbeanspruchung wird die Einheits-Temperatur-Kurve (ETK) nach DIN EN 1991-1-2:2010-12 berücksichtigt.

Mathematisch wird die instationäre Wärmeleitung in einem Festkörper über eine partielle Differentialgleichung 2.Ordnung beschrieben. Da die Materialeigenschaften Wärmeleitfähigkeit, Rohdichte und spezifische Wärmekapazität selbst temperaturabhängig sind, wird die Lösung numerisch mit Hilfe der Methode der finiten Elemente ermittelt.
Bei der Temperaturanalyse von Stahlbetonquerschnitten wird die Bewehrung vernachlässigt, da der Einfluss des Bewehrungsstahls vernachlässigbar klein ist. An den Rändern müssen die Wärmestrahlung und Konvektion berücksichtigt werden.

Wesentliche Eingabeparameter sind:

Bauteilfeuchte: 1 - 3 %
Rohdichte: Beton: XX = 2200 - 2500 kg/m³
Wärmeübergangskoeffizient: αc = 25 W/(m²K) beflammte Seite
αc = 4…9 W/(m²K) für die feuerabgekehrte Seite
Emissionswert der Bauteiloberfläche: Beton: m = 0,7
Wärmeleitfähigkeit: Beton: Bandbreite zwischen oberem und unterem Grenzwert

Schnittstelle Heißbemessung in B5 - Stahlbetonstütze

Aus dem Frilo-Programm B5 - Stahlbetonstütze wird das Programmmodul TA über eine direkte Schnittstelle aufgerufen. Gegenüber der bisherigen Verwendung der Temperaturprofile nach DIN EN 1992 1-2 Anhang A ergeben sich mit Hilfe des neuen Moduls TA genauere Temperaturen, insbesondere wenn die Querschnitte von denen nach Anhang A abweichen.
Außerdem können die nach dem Entwurf des nationalen Anhanges zur DIN EN 1992 1-2 gültigen Randbedingungen berücksichtigt werden, die von denen bei der Ermittlung der Temperaturprofile nach Anhang A hinsichtlich des Grenzwertes der thermischen Leitfähigkeit direkt und hinsichtlich Feuchte und Dichte indirekt abweichen.

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    4517
  • Erstellt am
    30.04.2012
  • Geändert am
    14.01.2015