Masterarbeit (abgeschlossen)

Christoph Hasler

Einfluss einer räumlichen Modellierung auf den rechnerischen Nachweis des baulichen Brandschutzes eines Eisenbahntunnels

Der bauliche Brandschutz für Eisenbahntunnel ist in dem geltenden Regelwerk der Deutschen Bahn, der Ril 853 „Eisenbahntunnel planen, bauen und instand halten“, geregelt. Der Nachweis des bauli-chen Brandschutzes der Betoninnenschale muss gemäß Ril 853 entweder über Großbrandversuche oder rechnerisch erbracht werden. Der rechnerische Nachweis ist dabei im Rahmen einer außerge-wöhnlichen Bemessungssituation mit dem „Allgemeinen Rechenverfahren“ der DIN EN 1992-1-2 zu führen.
Beim Nachweis nach dem Allgemeinen Rechenverfahren wird im ersten Schritt mit einer thermi-schen Analyse die zeitabhängige Temperaturverteilung im Bauteil aufgrund der Brandeinwirkung bestimmt. Als thermische Einwirkung wird als Randbedingung die EBA- Brandkurve auf die Tunnelinnenschale angesetzt. Bei der anschließenden mechanischen Analyse werden die resultierenden Zwängungen aus der Temperaturverteilung der thermischen Analyse mit den maßgebenden Ge-brauchslastfällen (Kaltbemessung) überlagert; daraus lassen sich dann die maßgebenden Schnitt-größen berechnen. Bei den Berechnungen werden die nichtlinearen, temperaturabhängigen Mate-rialeigenschaften des Stahlbetons berücksichtigt.
Durch eine Temperatureinwirkung resultieren nicht nur in der Ebene, d.h. in Ringrichtung, sondern auch in Längsrichtung entsprechende Zwangsverformungen und Zwangsschnittgrößen.
Ziel dieser Arbeit ist es, über einen Vergleich der Berechnungsergebnisse an einem ebenen Modell und einem räumlichen Modell, den Einfluss des statischen Modells auf die nichtlinearen Berech-nungsmethoden bei einem rechnerischen Nachweis des Brandfalls zu untersuchen.