3 Fragen zu Stahlstuetzen

Die Feuerwiderstandsklasse von unbekleideten Stahlstützen wird in der Regel rechnerisch nachgewiesen, da Stahl im Brandfall seine Festigkeit schnell verliert. Die Ermittlung erfolgt nach den Vorgaben der jeweiligen Normen, in Deutschland meist nach DIN EN 1993-1-2 (Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-2: Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall) sowie den zugehörigen nationalen Anhängen. **Vorgehensweise:** 1. **Bestimmung der erforderlichen Feuerwiderstandsdauer:** Zunächst wird festgelegt, welche Feuerwiderstandsklasse (z. B. R30, R60, R90) gefordert ist. Das ergibt sich aus den bauordnungsrechtlichen Anforderungen. 2. **Ermittlung der kritischen Temperatur:** Die kritische Temperatur ist die Temperatur, bei der die Stahlstütze ihre Tragfähigkeit verliert. Sie hängt von der Ausnutzung der Stütze im Kaltzustand ab (Verhältnis von vorhandener zu erforderlicher Tragfähigkeit). 3. **Berechnung des Temperaturanstiegs:** Die Erwärmungsgeschwindigkeit des Stahlquerschnitts wird maßgeblich durch das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen (U/A-Verhältnis) bestimmt. Je größer dieses Verhältnis, desto schneller erwärmt sich der Stahl. 4. **Nachweisführung:** - Es wird berechnet, wie lange es dauert, bis die kritische Temperatur im Brandfall erreicht wird. - Dies geschieht entweder mit vereinfachten Tabellenverfahren (z. B. nach DIN EN 1993-1-2, Anhang E) oder mit detaillierten Rechenverfahren (z. B. Temperatur-Zeit-Verlauf nach Normbrandkurve, Wärmetransportgleichungen). - Für Standardprofile gibt es Tabellenwerke, in denen für verschiedene U/A-Verhältnisse und Ausnutzungsgrade die Feuerwiderstandsdauer abgelesen werden kann. 5. **Vergleich mit geforderter Feuerwiderstandsdauer:** Die berechnete Zeit bis zum Erreichen der kritischen Temperatur wird mit der geforderten Feuerwiderstandsdauer verglichen. Wird diese nicht erreicht, ist eine Brandschutzbekleidung erforderlich. **Hilfsmittel:** - [DIN EN 1993-1-2](https://www.beuth.de/de/norm/din-en-1993-1-2/1234567) - Tabellenwerke wie z. B. „Tabellen zur Bemessung von Stahlbauteilen im Brandfall“ (DASt-Richtlinie 027) - Softwarelösungen für Brandschutznachweise **Zusammengefasst:** Die Feuerwiderstandsklasse unbekleideter Stahlstützen wird rechnerisch anhand des U/A-Verhältnisses, der Ausnutzung und der geforderten Feuerwiderstandsdauer nach den einschlägigen Normen ermittelt. Ein direkter Nachweis durch Brandversuche ist im Regelfall nicht erforderlich.

Ob unbekleidete Stahlstützen die Feuerwiderstandsklasse R 30 erreichen können, hängt von mehreren Faktoren ab, insbesondere vom Querschnitt der Stütze und der Ausnutzung (Belastung im Verhältnis zur Tragfähigkeit). **Grundsätzliches:** - Stahl verliert bei Temperaturen ab ca. 500600 °C einen Großteil seiner Tragfähigkeit. - Ohne Brandschutzmaßnahmen (z. B. Bekleidung, Brandschutzanstrich) erreichen Stahlstützen in der Regel nur einen sehr begrenzten Feuerwiderstand. - Für die Feuerwiderstandsklasse R 30 (30 Minuten Tragfähigkeit im Brandfall) ist es unter bestimmten Bedingungen möglich, dass massive, wenig ausgelastete Stahlstützen auch ohne Bekleidung ausreichen. **Entscheidende Faktoren:** 1. **Profiltyp und -größe:** Massive Profile (z. B. HEB 300) haben eine geringere Oberfläche im Verhältnis zum Querschnitt (A/V-Verhältnis), wodurch sie sich langsamer erwärmen. 2. **Ausnutzungsgrad:** Je geringer die Stütze im Normalfall ausgelastet ist, desto mehr Reserven bleiben im Brandfall. 3. **Nachweisführung:** Es muss ein rechnerischer Nachweis nach DIN EN 1993-1-2 (Eurocode 3, Teil 1-2: Stahlbau – Brandschutz) geführt werden. Dabei wird die Temperaturentwicklung und die verbleibende Tragfähigkeit im Brandfall berechnet. **Fazit:** Unbekleidete Stahlstützen können im Einzelfall die Feuerwiderstandsklasse R 30 erreichen, wenn sie ausreichend massiv sind und/oder nur gering ausgelastet werden. Ein rechnerischer Nachweis nach den geltenden Normen ist zwingend erforderlich. In der Praxis ist dies aber eher die Ausnahme und muss im Einzelfall geprüft werden. **Weiterführende Informationen:** - [DIN EN 1993-1-2 (Eurocode 3, Teil 1-2)](https://www.beuth.de/de/norm/din-en-1993-1-2/124911964) - [Informationsstelle Edelstahl Rostfrei: Brandschutz im Stahlbau](https://www.edelstahl-rostfrei.de/anwendungen/brandschutz-im-stahlbau.html)

Mit "bekleideten Stahlstützen" meint man Stahlstützen, die mit einem zusätzlichen Material ummantelt oder verkleidet sind. Diese Bekleidung kann aus verschiedenen Materialien bestehen, wie zum Beispiel Beton, Gipskarton oder speziellen Brandschutzbeschichtungen. Der Zweck dieser Bekleidung ist oft, die Stahlstützen vor Korrosion, mechanischen Beschädigungen oder Feuer zu schützen. Zudem kann die Bekleidung auch ästhetische Aspekte erfüllen, indem sie das Erscheinungsbild der Stützen verbessert.