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Baulicher Brandschutz in Tunneln
15.236
IDN 0
Forschungsstelle Technische Universität Braunschweig, Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (Prof. Dr.-Ing. D. Hosser)
Bearbeiter Hosser, D.
Richter, E.
Auftraggeber Bundesministerium für Verkehr, Bonn
Stand Abschluss: Juni 1994

Seit April 1994 liegt der Entwurf der HZTV-Tunnel Teil 1 Geschlossene Bauweise (Spritzbetonbauweise) vor. Im Kapitel 10 der ZTV werden die Fragen des baulichen Brandschutzes geregelt; es werden 2 Nachweisstufen für die erforderlichen baulichen Brandschutzmaßnahmen angeboten: 1. Einhaltung konstruktiver Mindestanforderungen und 2. rechnerischer Nachweis unter Berücksichtigung des Trag- und Verformungsverhaltens der Tunnelkonstruktion bei Brandeinwirkung. Um die erforderlichen Brandschutzmaßnahmen in Tunnelkonstruktionen in geschlossener Bauweise definieren zu können, wurden zunächst repräsentative Brandszenarien zusammengestellt. Aufgrund der bei wirklichen Bränden ermittelten Energiefreisetzungsraten und aufgrund theoretischer Überlegungen wurde für die Abschätzung möglicher Brandwirkungen im Tunnel ein Brand mit einer Energiefreisetzungsrate von 90 MW zugrunde gelegt. Auf der Basis des repräsentativen Brandszenariums wurden rechnerisch die Brandwirkungen für einen Tunnel mit dem Straßenquerschnitt 12 t bzw. 29 T ermittelt. Die Berechnungen ergaben maximale Heißgastemperaturen in der Umgebung des Brandherdes von annähernd 1.000 Grad Celsius, wobei davon auszugehen ist, daß im unmittelbaren Flammenbereich Temperaturen von ca. 1.200 Grad Celsius herrschen und damit die maximalen Werte der RABT-Kurve erreicht werden. Hinsichtlich der Rauchentwicklung wurde für die untersuchten Straßenquerschnitte eine rauchfreie Zone in der unteren Tunnelhälfte von über 2,60 m ermittelt. Dieses Ergebnis gilt für einen relativ kurzen Tunnel ohne belüftungstechnische und/oder bauliche Maßnahmen zur Rauchabführung. Wird der Rauch im Tunnel punktuell abgesaugt, wobei die Absaugkapazität ca. 200 m3/s beträgt, dann kann die gesamte Rauchmenge über die Rauchabsaugung abgeführt werden. Im nächsten Arbeitsschritt wurden für die Tunnelinnenschale und die Tunnelzwischendecke aus den Vorgaben der Heißgastemperatur die Temperaturbeanspruchung berechnet. Bei Vorgabe der konstruktiven Mindestanforderungen aus dem Gebrauchslastfall bleiben bei beiden Bauteilen die maximalen Temperaturen in der Bewehrung deutlich unter 300 Grad Celsius. Für die Aufhängung der Zwischendecken, insbesondere wenn sie als betonummantelte stählerne Hängestange ausgeführt wird, wird eine Lastausnutzung der Hängestange auf <= 30 % (d.h., im Gebrauchsstand ist die Hängestange mit 30 % der Tragfähigkeit bei Raumtemperatur beansprucht) empfohlen, um die Gesamtdehnung der Hängestange zu begrenzen. Zusammenfassend zeigt die brandschutztechnische Bemessung, daß in der Regel durch Einhalten der konstruktiven Mindestanforderungen die erforderlichen baulichen Brandschutzmaßnahmen erfüllt werden und nur in Ausnahmefällen rechnerische Nachweise erforderlich sind.

Veröffentlichung