BASt B 119: Untersuchungen zum Brand-überschlag in Straßentunneln
J. Schmidt, P. Simon, T. Guder, M. Juknat, K. Hegemann, F. Dehn
64 Seiten, 65 Abb., 14 Tab., ISBN 978-3-95606-204-9, 2015, EUR 16,00
Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden für verschiedene Tunnel mit Rechteck- und Gewölbequerschnitt mit dem Regelquerschnitt RG 31t (bzw. RQ 10,5), die orts- und zeitabhängigen Verteilungen der Gastemperatur, der Gasgeschwindigkeit und Gaszusammensetzung, der adiabaten Decken- und Wandtemperaturen sowie der zeitliche Verlauf der Wärmefreisetzungsrate und des Durchwärmungsverhaltens bestimmt werden.
Betrachtet wurden Tunnel mit konstanter Längsneigung von 3 % sowie ein Tunnel mit muldenförmigem Längsprofil (Richtungs- und Gegenverkehr). Bezüglich der Austrittgeschwindigkeit wurden die Szenarien 20,6 kg/s und 300 kg/s unterschieden. Zusätzlich im Fall A ein mit Holzpaletten beladenen LKW und im Fall B zusätzlich noch weitere PKW und LKW berücksichtigt.
In einem originalmaßstäblichen Großbrandversuch wurde zur Klärung offener, aus der Modellierung resultierender Fragen ein Unfall in einem Richtungsverkehrstunnel zwischen einem LKW, der mit ca. 3,7 t Europoolpaletten beladen war, und einem PKW nachgebildet. Insgesamt wurden 3 Mittel-klasse-PKW im Versuchstunnel positioniert. Die Brandlast betrug ca. 123 GJ.
Anhand durchgeführter Plattenbrandversuche wurde festgestellt, dass die Schichten aus spritz-barem Faserbeton des Systems RUB sowie die Fertigteilschutzschichten des Systems HOCHTIEF ein relativ geringes bzw. kein Abplatzverhalten aufweisen und bei Brandbeanspruchung jeweils einen signifikanten thermischen Schutz der Stahlbetonkonstruktion gewährleisten können.
Es konnte gezeigt werden, dass Auswirkungen auf die Tragstruktur nicht größer sind als infolge eines Brands, dessen Temperatur-Zeit-Verlauf dem ZTV-ING-Verlauf entspricht. Es sei aber angemerkt, dass aus den Szenarien unter noch ungünstigeren Bedingungen (z.B. im Falle eingeschränkt funktionsfähiger Schlitzrinnen) Auswirkungen entstehen könnten, die nur durch den verlängerten ZTV-ING-Temperatur-Zeit-Verlauf abgedeckt wären.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt 1103:
Brandversuche in Tunneln – Untersuchungen zum Austritt brennbarer Flüssigkeiten
F. Dehn, I. Kotthof, N. Neumann, K. Hegemann, U. Heide, J. Schmidt
68 S., 82 z.T. farb. Abb., 8 Tab., ISBN 978-3-95606-053-3, 2013, EUR 16,00
In diesem Forschungsbericht sind Untersuchungen zur Auswirkung eines Brandfalls infolge des Austritts einer brennbaren Flüssigkeit in einem Tunnel zusammengefasst. Zum besseren Verständnis wurden die Mechanismen der Wärmeübertragung sowohl allgemein als auch für den Brandfall erläutert. Es werden Modelle zur Bestimmung der zu erwartenden Wärmefreisetzungsrate und darauf aufbauend Modelle zur Ermittlung der thermischen Belastung der Tunnelbauteile vorgestellt, miteinander verglichen und Anwendungsgrenzen genannt. Anschließend erfolgte eine ausführliche Beschreibung des Versuchsaufbaus der durchgeführten experimentellen Untersuchungen. Der Versuchsablauf wird mittels Beobachtungsnotizen und Bildnachweisen beschrieben und anhand der Brandgastemperatur, O2- CO- sowie CO2-Konzentrationen, Massenströme und der Wärmefreisetzungsrate quantifiziert. Die Bestimmung der Wärmefreisetzungsrate im Zuge der Auswertung des Brandversuchs erfolgte mit verschiedenen Ansätzen, die diskutiert und deren Ergebnisse bewertet wurden. Trotz der festzustellenden Unterschiede haben alle gemein, dass die gemessene, maximale Wärmefreisetzungsrate deutlich höher war, als anhand von in der Literatur dokumentierter Werte vorhergesagt werden konnte. Die Schadensaufnahme der im Rahmen der experimentellen Untersuchungen getesteten Platten aus verschiedenen Werkstoffen bzw. Betonen sowie die Analyse der Temperaturentwicklung an und in den Bauteilen wiesen einen außerordentlich schnellen Temperaturanstieg zu Beginn des Brandversuchs und ein sehr unterschiedliches Schadensbild auf. Während PP-Fasermodifizierte Betone nahezu keine Abplatzungen aufwiesen, kam es bei zwei Platten zur Selbstentzündung mit deutlichen Schädigungen. Die Temperaturbeanspruchung wurde anhand der Adiabaten Oberflächentemperatur und der daraus ermittelten äquivalenten Branddauer bewertet.
Aktualisiert: 2023-01-16
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