Holzstütze unter Druck in der Bemessungssituation Brand nach SIA 265

Weist eine Stütze mit Rechteckquerschnitt aus Vollholz oder Brettschichtholz unter zentrischem Druck in der Bemessungssituation Brand nach SIA 265:2021 nach: den Restquerschnitt nach dem Abbrand und das Knicken dieses schlankeren Querschnitts. Jeder Schritt zeigt seine Formel und die Ziffer der Norm, aus der er stammt.

Basic SIA 265:2021

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Über diesen Nachweis

Ziffern, Berechnungsbeispiel und Fragen

Was nachgewiesen wird

Abbrand: β_n (Ziffer 4.5.2.3, Tabelle 13), d_char,n (Ziffer 4.5.2.2, Gleichung (50)) und d_ef = d_char,n + d_red (Gleichung (49)) an jeder brandbeanspruchten Seite, daraus der Restquerschnitt A_ef.
Knicken des Restquerschnitts: Die Knicklängen bleiben im Brandfall unverändert, der Querschnitt ist jedoch schlanker; λ_rel (Ziffer 4.2.8.4, Gleichung (34)) und k_c (Ziffer 4.2.8.2, Gleichungen (30) und (31)).
Tragwiderstand im Brandfall, Ziffer 4.5.2.5, Gleichung (51): f_Rd,fi = 1.8 · f_c,0,d · η_w · k_c,fi.
Knicken in der Bemessungssituation Brand: σ_c,0,d,fi = N_d,fi / A_ef ≤ f_Rd,fi.
Nur zum Vergleich: der Tragwiderstand mit dem Faktor k_fi der EN 1995-1-2 (nicht Teil der SIA 265).

Was Sie eingeben und was Sie erhalten

Sie geben das Bauteil ein, die Festigkeiten f_c,0,d, f_c,0,k und E_0,05 aus Ihrem Exemplar der Norm SIA 265, die Funktion des Bauteils, die Knicklängen, den Bemessungswert der Druckkraft im Brandfall N_d,fi, ob das Bauteil zu Brandbeginn geschützt war, das für den Abbrand massgebende Material, die Dauer der Brandbeanspruchung, die Schicht ohne Festigkeit und die brandbeanspruchten Seiten.

Sie erhalten den Restquerschnitt, jeden Zwischenwert mit seiner Ziffer, die Ausnutzung mit dem Vermerk erfüllt oder nicht erfüllt sowie Abbildungen. Mit dem Basic-Abonnement lässt sich die Berechnung als A4-Berechnungsbericht drucken.

Annahmen und Grenzen

Rechteckquerschnitte; Abbrandmodell nach Ziffer 4.5.2 der Norm SIA 265.
Für Decken der Kategorien A und B weist das Modul darauf hin, dass N_d,fi = 0.6 · N_d angenommen werden darf.
Bei Brand auf mehreren Seiten werden schmale Querschnitte gemeldet (Mindestbreite vor dem Brand für R30 und R60, Ziffer 4.5.2.4); ein Wärmestau wird gemeldet, nicht berechnet.
Für den Grenzzustand der Tragsicherheit bei Normaltemperatur gibt es ein eigenes Modul.

Berechnungsbeispiel

Die Stütze aus dem Beispiel zum Grenzzustand der Tragsicherheit (GL24h, b × h = 120 × 240 mm), ungeschützt, nach 30 Minuten Brand auf allen vier Seiten, mit einem Bemessungswert der Druckkraft im Brandfall von 147 kN. In diesem Beispiel ist der Nachweis nicht erfüllt, und das Modul warnt, dass der Querschnitt schmaler ist als die Mindestbreite für R60 bei Brand auf mehreren Seiten. Die folgenden Resultate sind jene des Moduls für sein Berechnungsbeispiel, berechnet beim Erstellen dieser Seite.

Eingaben
Eingabe	Wert	Ref.
Holzart	Brettschichtholz
Festigkeitsklasse	GL24h
Feuchteklasse η_w	1	§ 3.2.1.3 t.4
Querschnittsbreite b	120 mm
Querschnittshöhe h	240 mm
Bemessungswert der Druckfestigkeit ∥ Faser f_c,0,d	14.5 N/mm²	§ 3.4.2.2 t.9
Charakteristische Druckfestigkeit ∥ Faser f_c,0,k	24 N/mm²	§ Anhang B
Elastizitätsmodul, 5%-Fraktilwert E_0,05	9400 N/mm²	§ Anhang B
Funktion des Bauteils λ_lim	Haupttragelement	§ 4.2.8.4
Knicklänge bestimmt durch	Direkt eingegeben
Knicklänge um y-y l_k,y	5200 mm
Knicklänge um z-z l_k,z	2600 mm
Bemessungswert der Druckkraft im Brandfall N_d,fi	147 kN
Zu Brandbeginn geschützt?	Nein
Werkstoff für den Abbrand β_n	Nadelholz oder Buche — Brettschichtholz	§ 4.5.2.3 t.13
Dauer der Brandbeanspruchung t	30 min
Schicht ohne Festigkeit d_red	7 mm	§ 4.5.2.2
Brandbeanspruchte Seiten	top, bottom, left, right

Berechnung: Bemessungssituation Brand
Schritt	Wert	Ref.
Ideelle Abbrandrate	β_n = 0.70 mm/min	§ 4.5.2.3 t.13
Abbrandtiefed_char,n = β_n · t	d_char,n = 21.00 mm	§ 4.5.2.2 (50)
Effektive Abbrandtiefed_ef = d_char,n + d_red	d_ef = 28.00 mm	§ 4.5.2.2 (49)
Restbreiteb_fi = b − d_ef an jeder brandbeanspruchten Seite	b_fi = 64.0 mm
Resthöheh_fi = h − d_ef an jeder brandbeanspruchten Seite	h_fi = 184.0 mm
Ideeller RestquerschnittA_ef = b_fi · h_fi	A_ef = 11’776 mm²	§ 4.5.2.2 f.13
Trägheitsradius um y-yi_y,fi = 0.289 · h_fi	i_y,fi = 53.18 mm
Trägheitsradius um z-zi_z,fi = 0.289 · b_fi	i_z,fi = 18.50 mm
Massgebende Schlankheit (z-z)Knicklängen ändern sich im Brandfall nicht	λ_fi = 140.57	§ 4.2.8.4
Bezogene Schlankheitλ_rel = (λ_fi/π)·√(f_c,0,k / E_0,05)	λ_rel,fi = 2.2609	§ 4.2.8.4 (34)
Hilfsbeiwertk = 0.5 · [1 + β_c·(λ_rel − 0.3) + λ_rel²]. Nicht zu verwechseln mit dem Umrechnungsfaktor k_fi des Eurocodes, der weiter unten angegeben ist.	k_fi † = 3.1540	§ 4.2.8.2 (31)
Knickbeiwertk_c = 1 / (k + √(k² − λ_rel²)), mit k aus Gleichung (31) oben	k_c,fi = 0.1868	§ 4.2.8.2 (30)
Bemessungswert des Tragwiderstands im Brandfallf_Rd,fi = 1.8 · f_c,0,d · η_w · k_c,fi	f_Rd,fi = 4.876 N/mm²	§ 4.5.2.5 (51)
Bemessungswert der Spannung im Brandfallσ_c,0,d,fi = N_d,fi / A_ef	σ_c,0,d,fi = 12.483 N/mm²
Knicken in der Bemessungssituation Brandσ_c,0,d,fi ≤ f_Rd,fi	η = 2.560 · nicht erfüllt256 % des Tragwiderstands ausgenutzt	§ 4.5.2.5 (51)
Variante mit k_fif_Rd,fi* = 1.5 · f_c,0,d · η_w · k_fi · k_c,fi, k_fi = 1.15Nicht Bestandteil der SIA 265. Die Ausnutzung betrüge 267.2%.	f_Rd,fi * = 4.673 N/mm²	EN 1995-1-2

Wie dieses Modul geprüft wird

Vor der Veröffentlichung Ziffer für Ziffer anhand der SIA 265:2021 sowie mit unabhängigen, in realen Projekten verwendeten Berechnungen geprüft.

Fragen

Ändern sich die Knicklängen im Brandfall?

Nein. Sie bleiben wie bei Normaltemperatur; der Restquerschnitt ist kleiner, daher steigt die Schlankheit und k_c sinkt.

Ist dieses Modul kostenlos?

Die Bemessungssituation Brand ist Teil des Basic-Abonnements, zusammen mit dem Berechnungsbericht jedes Moduls. Der Grenzzustand der Tragsicherheit ist kostenlos.

Siehe auch

Norm: SIA 265:2021 · Seite aktualisiert: 20. Oktober 2026