In der im April 2006 veröffentlichten Veröffentlichung „Fire Engineering“ haben wir die Probleme erörtert, die bei einem Brand in einem einstöckigen Gewerbegebäude berücksichtigt werden sollten. Hier gehen wir auf einige der wichtigsten Baukomponenten ein, die sich auf Ihre Brandschutzstrategie auswirken können.
Im Folgenden nehmen wir ein mehrstöckiges Gebäude mit Stahlkonstruktion als Beispiel, um zu veranschaulichen, wie sich dies auf die Stabilität jedes Gebäudes in verschiedenen Phasen des Gebäudes auswirkt (Fotos 1, 2).
Stützenbauteil mit Kompressionswirkung. Sie übertragen das Gewicht des Daches auf den Boden. Das Versagen der Säule kann zum plötzlichen Einsturz eines Teils oder des gesamten Gebäudes führen. In diesem Beispiel werden die Bolzen auf Bodenhöhe an der Betonplatte befestigt und in Dachhöhe mit dem I-Träger verschraubt. Im Brandfall erhitzen sich Stahlträger in Decken- oder Dachhöhe und beginnen sich auszudehnen und zu verdrehen. Der Streckstahl kann die Säule aus ihrer vertikalen Ebene ziehen. Unter allen Bauteilen ist das Versagen der Stütze die größte Gefahr. Wenn Sie eine Säule sehen, die schräg oder nicht ganz vertikal zu sein scheint, benachrichtigen Sie bitte sofort den Incident Commander (IC). Das Gebäude muss sofort evakuiert und ein Appell durchgeführt werden (Foto 3).
Stahlträger – ein horizontaler Träger, der andere Träger trägt. Die Träger sind für den Transport schwerer Gegenstände ausgelegt und ruhen auf den Stützen. Wenn Feuer und Hitze beginnen, die Träger zu erodieren, beginnt der Stahl, Wärme zu absorbieren. Bei etwa 1.100 °F beginnt der Stahl zu versagen. Bei dieser Temperatur beginnt sich der Stahl auszudehnen und zu verdrehen. Ein 100 Fuß langer Stahlträger kann sich um etwa 10 Zoll ausdehnen. Sobald sich der Stahl auszudehnen und zu verdrehen beginnt, beginnen auch die Säulen, die die Stahlträger tragen, sich zu bewegen. Die Ausdehnung des Stahls kann dazu führen, dass die Wände an beiden Enden des Trägers herausgedrückt werden (wenn der Stahl gegen eine Ziegelwand prallt), was dazu führen kann, dass sich die Wand verbiegt oder reißt (Foto 4).
Leichte Stahlträgerträger – eine parallele Anordnung leichter Stahlträger, die zur Unterstützung von Böden oder Dächern mit geringer Neigung verwendet werden. Die vorderen, mittleren und hinteren Stahlträger des Gebäudes tragen leichte Fachwerkträger. Der Balken ist mit dem Stahlträger verschweißt. Im Brandfall nimmt das leichte Fachwerk schnell Hitze auf und kann innerhalb von fünf bis zehn Minuten versagen. Wenn das Dach mit einer Klimaanlage und anderen Geräten ausgestattet ist, kann es schneller zum Einsturz kommen. Versuchen Sie nicht, das verstärkte Balkendach zu durchtrennen. Andernfalls könnte der Obergurt des Fachwerks, das Haupttragelement, abgeschnitten werden, und die gesamte Fachwerkstruktur und das Dach könnten einstürzen.
Der Abstand der Balken kann etwa 1,2 bis 2,5 Meter betragen. Ein solch großer Abstand ist einer der Gründe, warum Sie kein Dach mit leichten Stahlträgern und einer Q-förmigen Dachfläche schneiden möchten. Der stellvertretende Kommissar der New Yorker Feuerwehr (im Ruhestand), Vincent Dunn (Vincent Dunn), wies in „The Collapse of Fire Fighting Buildings: A Guide to Fire Safety“ (Fire Engineering Books and Videos, 1988) darauf hin: „Der Unterschied zwischen Holz Balken und Stahl Wichtige Konstruktionsunterschiede Das obere Trägersystem von Balken ist der Abstand der Balken. Der Abstand zwischen den offenen Stahlgitterträgern beträgt bis zu 8 Fuß, abhängig von der Größe der Stahlstäbe und der Dachlast. Der große Abstand zwischen den Balken, selbst wenn keine Stahlbalken vorhanden sind. Im Falle der Einsturzgefahr bestehen für Feuerwehrleute auch mehrere Gefahren, wenn sie die Öffnung in die Dachterrasse schneiden. Erstens, wenn die Kontur des Schnitts nahezu vollständig ist und das Dach nicht direkt über einem der weit auseinander liegenden Stahlträger liegt, kann sich die geschnittene obere Platte im Feuer plötzlich verbiegen oder nach unten klappen. Wenn ein Fuß des Feuerwehrmanns im Dachschnitt steckt, kann er das Gleichgewicht verlieren und mit einer Kettensäge in das darunter liegende Feuer fallen (Foto 5).(138)
Stahltüren – horizontale Stahlstützen verteilen das Gewicht der Ziegel auf die Fensteröffnungen und Türen. Diese Stahlbleche werden normalerweise in „L“-Form für kleinere Öffnungen verwendet, während I-Träger für größere Öffnungen verwendet werden. Das Türschild wird auf beiden Seiten der Öffnung in das Mauerwerk eingebunden. Sobald die Türverkleidung heiß wird, beginnt sie sich wie anderer Stahl auszudehnen und zu verdrehen. Das Versagen des Stahlsturzes kann zum Einsturz der oberen Wand führen (Fotos 6 und 7).
Fassade – die äußere Oberfläche des Gebäudes. Leichte Stahlbauteile bilden den Rahmen der Fassade. Zum Abschluss des Dachbodens wird wasserfestes Putzmaterial verwendet. Leichter Stahl verliert bei einem Brand schnell an struktureller Festigkeit und Steifigkeit. Die Belüftung des Dachbodens kann durch Durchbrechen der Gipshülle erreicht werden, anstatt Feuerwehrleute auf dem Dach zu platzieren. Die Festigkeit dieses Außenputzes ähnelt der der Gipskartonplatten, die in den meisten Innenwänden von Häusern verwendet werden. Nachdem die Gipsummantelung angebracht ist, trägt der Bauunternehmer Styropor® auf den Putz auf und beschichtet ihn anschließend (Fotos 8, 9).
Dachfläche. Das für die Konstruktion der Dachfläche des Gebäudes verwendete Material ist einfach zu konstruieren. Zunächst werden die Q-förmigen dekorativen Stahlnägel an die verstärkten Balken geschweißt. Legen Sie dann das Schaumstoffdämmmaterial auf die Q-förmige Dekorplatte und befestigen Sie es mit Schrauben am Deck. Nachdem das Dämmmaterial angebracht wurde, kleben Sie die Gummifolie auf das Schaumdämmmaterial, um die Dachoberfläche zu vervollständigen.
Bei Dächern mit geringer Neigung kann eine weitere Dachoberfläche aus einer Polystyrolschaumisolierung bestehen, die mit 3/8 Zoll dickem latexmodifiziertem Beton bedeckt ist.
Die dritte Dachoberflächenart besteht aus einer Schicht starren Dämmmaterials, die auf der Dachterrasse befestigt wird. Anschließend wird das Asphaltfilzpapier mit heißem Asphalt auf die Dämmschicht geklebt. Anschließend wird der Stein auf die Dachfläche gelegt, um ihn zu fixieren und die Filzmembran zu schützen.
Denken Sie bei dieser Art von Struktur nicht daran, das Dach abzuschneiden. Die Einsturzwahrscheinlichkeit beträgt 5 bis 10 Minuten, sodass nicht genügend Zeit bleibt, das Dach sicher zu belüften. Es ist wünschenswert, den Dachboden durch eine horizontale Belüftung (Durchbruch durch die Fassade des Gebäudes) zu belüften, anstatt die Komponenten auf dem Dach zu platzieren. Das Abschneiden eines Teils des Dachstuhls kann zum Einsturz der gesamten Dachfläche führen. Wie oben beschrieben, können die Dachpaneele unter dem Gewicht der das Dach durchschneidenden Elemente nach unten klappen, wodurch Menschen in das Brandgebäude geschleudert werden. Die Branche verfügt über genügend Erfahrung mit leichten Traversen und es wird dringend empfohlen, diese vom Dach zu entfernen, wenn Elemente auftauchen (Foto 10).
Abgehängtes Deckensystem aus Aluminium oder Stahlgitter mit an der Dachstütze aufgehängtem Stahlseil. Das Rastersystem nimmt alle Deckenplatten auf und bildet die fertige Decke. Der Raum über der abgehängten Decke stellt eine große Gefahr für die Feuerwehrleute dar. Am häufigsten als „Dachboden“ oder „Fachwerkhohlraum“ bezeichnet, kann es Feuer und Flammen verbergen. Sobald dieser Raum durchdrungen ist, kann sich explosives Kohlenmonoxid entzünden, was zum Zusammenbruch des gesamten Netzsystems führen kann. Im Brandfall müssen Sie das Cockpit frühzeitig überprüfen, und wenn das Feuer plötzlich von der Decke ausbricht, sollte allen Feuerwehrleuten die Flucht aus dem Gebäude ermöglicht werden. In der Nähe der Tür waren wiederaufladbare Mobiltelefone installiert, und alle Feuerwehrleute trugen die komplette Einsatzausrüstung. Elektrische Leitungen, HVAC-Systemkomponenten und Gasleitungen sind nur einige der Haustechnik, die in den Hohlräumen der Fachwerkträger verborgen sein kann. Viele Erdgasleitungen können das Dach durchdringen und werden für Heizungen auf Gebäudedächern verwendet (Fotos 11 und 12).
Heutzutage werden Stahl- und Holzbinder in allen Arten von Gebäuden installiert, von Privathäusern bis hin zu Bürohochhäusern, und die Entscheidung zur Evakuierung von Feuerwehrleuten kann früher in der Entwicklung des Brandorts getroffen werden. Die Bauzeit der Fachwerkkonstruktion ist lang genug, so dass alle Feuerwehrkommandanten wissen sollten, wie die darin befindlichen Gebäude im Brandfall reagieren und entsprechende Maßnahmen ergreifen können.
Um integrierte Schaltkreise richtig vorzubereiten, muss er mit der allgemeinen Idee des Gebäudeaufbaus beginnen. Francis L. Brannigans „Fire Building Structure“, die dritte Auflage (National Fire Protection Association, 1992) und Dunns Buch werden seit einiger Zeit veröffentlicht und sind eine Pflichtlektüre für alle Mitglieder der Feuerwehr.
Da wir normalerweise keine Zeit haben, Bauingenieure am Brandort zu konsultieren, liegt die Verantwortung von IC darin, die Veränderungen vorherzusagen, die eintreten werden, wenn das Gebäude brennt. Wenn Sie Offizier sind oder Offizier werden möchten, müssen Sie über eine Ausbildung in Architektur verfügen.
JOHN MILES ist der Kapitän der New Yorker Feuerwehr und der 35. Leiter zugeordnet. Zuvor diente er als Leutnant für die 35. Leiter und als Feuerwehrmann für die 34. Leiter und die 82. Lokomotive. (NJ) Fire Department und Spring Valley (NY) Fire Department und ist Ausbilder am Rockland County Fire Training Center in Pomona, New York.
John Tobin (JOHN TOBIN) ist ein Veteran mit 33 Jahren Erfahrung im Feuerwehrdienst und war Chef der Feuerwehr von Vail River (NJ). Er hat einen Master-Abschluss in öffentlicher Verwaltung und ist Mitglied des Beirats der Bergen County (NJ) School of Law and Public Safety.
In der im April 2006 veröffentlichten Veröffentlichung „Fire Engineering“ haben wir die Probleme erörtert, die bei einem Brand in einem einstöckigen Gewerbegebäude berücksichtigt werden sollten. Hier gehen wir auf einige der wichtigsten Baukomponenten ein, die sich auf Ihre Brandschutzstrategie auswirken können.
Im Folgenden nehmen wir ein mehrstöckiges Gebäude mit Stahlkonstruktion als Beispiel, um zu veranschaulichen, wie sich dies auf die Stabilität jedes Gebäudes in verschiedenen Phasen des Gebäudes auswirkt (Fotos 1, 2).
Stützenbauteil mit Kompressionswirkung. Sie übertragen das Gewicht des Daches auf den Boden. Das Versagen der Säule kann zum plötzlichen Einsturz eines Teils oder des gesamten Gebäudes führen. In diesem Beispiel werden die Bolzen auf Bodenhöhe an der Betonplatte befestigt und in Dachhöhe mit dem I-Träger verschraubt. Im Brandfall erhitzen sich Stahlträger in Decken- oder Dachhöhe und beginnen sich auszudehnen und zu verdrehen. Der Streckstahl kann die Säule aus ihrer vertikalen Ebene ziehen. Unter allen Bauteilen ist das Versagen der Stütze die größte Gefahr. Wenn Sie eine Säule sehen, die schräg oder nicht ganz vertikal zu sein scheint, benachrichtigen Sie bitte sofort den Incident Commander (IC). Das Gebäude muss sofort evakuiert und ein Appell durchgeführt werden (Foto 3).
Stahlträger – ein horizontaler Träger, der andere Träger trägt. Die Träger sind für den Transport schwerer Gegenstände ausgelegt und ruhen auf den Stützen. Wenn Feuer und Hitze beginnen, die Träger zu erodieren, beginnt der Stahl, Wärme zu absorbieren. Bei etwa 1.100 °F beginnt der Stahl zu versagen. Bei dieser Temperatur beginnt sich der Stahl auszudehnen und zu verdrehen. Ein 100 Fuß langer Stahlträger kann sich um etwa 10 Zoll ausdehnen. Sobald sich der Stahl auszudehnen und zu verdrehen beginnt, beginnen auch die Säulen, die die Stahlträger tragen, sich zu bewegen. Die Ausdehnung des Stahls kann dazu führen, dass die Wände an beiden Enden des Trägers herausgedrückt werden (wenn der Stahl gegen eine Ziegelwand prallt), was dazu führen kann, dass sich die Wand verbiegt oder reißt (Foto 4).
Leichte Stahlträgerträger – eine parallele Anordnung leichter Stahlträger, die zur Unterstützung von Böden oder Dächern mit geringer Neigung verwendet werden. Die vorderen, mittleren und hinteren Stahlträger des Gebäudes tragen leichte Fachwerkträger. Der Balken ist mit dem Stahlträger verschweißt. Im Brandfall nimmt das leichte Fachwerk schnell Hitze auf und kann innerhalb von fünf bis zehn Minuten versagen. Wenn das Dach mit einer Klimaanlage und anderen Geräten ausgestattet ist, kann es schneller zum Einsturz kommen. Versuchen Sie nicht, das verstärkte Balkendach zu durchtrennen. Andernfalls könnte der Obergurt des Fachwerks, das Haupttragelement, abgeschnitten werden, und die gesamte Fachwerkstruktur und das Dach könnten einstürzen.
Der Abstand der Balken kann etwa 1,2 bis 2,5 Meter betragen. Ein solch großer Abstand ist einer der Gründe, warum Sie kein Dach mit leichten Stahlträgern und einer Q-förmigen Dachfläche schneiden möchten. Der stellvertretende Kommissar der New Yorker Feuerwehr (im Ruhestand), Vincent Dunn (Vincent Dunn), wies in „The Collapse of Fire Fighting Buildings: A Guide to Fire Safety“ (Fire Engineering Books and Videos, 1988) darauf hin: „Der Unterschied zwischen Holz Balken und Stahl Wichtige Konstruktionsunterschiede Das obere Trägersystem von Balken ist der Abstand der Balken. Der Abstand zwischen den offenen Stahlgitterträgern beträgt bis zu 8 Fuß, abhängig von der Größe der Stahlstäbe und der Dachlast. Der große Abstand zwischen den Balken, selbst wenn keine Stahlbalken vorhanden sind. Im Falle der Einsturzgefahr bestehen für Feuerwehrleute auch mehrere Gefahren, wenn sie die Öffnung in die Dachterrasse schneiden. Erstens, wenn die Kontur des Schnitts nahezu vollständig ist und das Dach nicht direkt über einem der weit auseinander liegenden Stahlträger liegt, kann sich die geschnittene obere Platte im Feuer plötzlich verbiegen oder nach unten klappen. Wenn ein Fuß des Feuerwehrmanns im Dachschnitt steckt, kann er das Gleichgewicht verlieren und mit einer Kettensäge in das darunter liegende Feuer fallen (Foto 5).(138)
Stahltüren – horizontale Stahlstützen verteilen das Gewicht der Ziegel auf die Fensteröffnungen und Türen. Diese Stahlbleche werden normalerweise in „L“-Form für kleinere Öffnungen verwendet, während I-Träger für größere Öffnungen verwendet werden. Das Türschild wird auf beiden Seiten der Öffnung in das Mauerwerk eingebunden. Sobald die Türverkleidung heiß wird, beginnt sie sich wie anderer Stahl auszudehnen und zu verdrehen. Das Versagen des Stahlsturzes kann zum Einsturz der oberen Wand führen (Fotos 6 und 7).
Fassade – die äußere Oberfläche des Gebäudes. Leichte Stahlbauteile bilden den Rahmen der Fassade. Zum Abschluss des Dachbodens wird wasserfestes Putzmaterial verwendet. Leichter Stahl verliert bei einem Brand schnell an struktureller Festigkeit und Steifigkeit. Die Belüftung des Dachbodens kann durch Durchbrechen der Gipshülle erreicht werden, anstatt Feuerwehrleute auf dem Dach zu platzieren. Die Festigkeit dieses Außenputzes ähnelt der der Gipskartonplatten, die in den meisten Innenwänden von Häusern verwendet werden. Nachdem die Gipsummantelung angebracht ist, trägt der Bauunternehmer Styropor® auf den Putz auf und beschichtet ihn anschließend (Fotos 8, 9).
Dachfläche. Das für die Konstruktion der Dachfläche des Gebäudes verwendete Material ist einfach zu konstruieren. Zunächst werden die Q-förmigen dekorativen Stahlnägel an die verstärkten Balken geschweißt. Legen Sie dann das Schaumstoffdämmmaterial auf die Q-förmige Dekorplatte und befestigen Sie es mit Schrauben am Deck. Nachdem das Dämmmaterial angebracht wurde, kleben Sie die Gummifolie auf das Schaumdämmmaterial, um die Dachoberfläche zu vervollständigen.
Bei Dächern mit geringer Neigung kann eine weitere Dachoberfläche aus einer Polystyrolschaumisolierung bestehen, die mit 3/8 Zoll dickem latexmodifiziertem Beton bedeckt ist.
Die dritte Dachoberflächenart besteht aus einer Schicht starren Dämmmaterials, die auf der Dachterrasse befestigt wird. Anschließend wird das Asphaltfilzpapier mit heißem Asphalt auf die Dämmschicht geklebt. Anschließend wird der Stein auf die Dachfläche gelegt, um ihn zu fixieren und die Filzmembran zu schützen.
Denken Sie bei dieser Art von Struktur nicht daran, das Dach abzuschneiden. Die Einsturzwahrscheinlichkeit beträgt 5 bis 10 Minuten, sodass nicht genügend Zeit bleibt, das Dach sicher zu belüften. Es ist wünschenswert, den Dachboden durch eine horizontale Belüftung (Durchbruch durch die Fassade des Gebäudes) zu belüften, anstatt die Komponenten auf dem Dach zu platzieren. Das Abschneiden eines Teils des Dachstuhls kann zum Einsturz der gesamten Dachfläche führen. Wie oben beschrieben, können die Dachpaneele unter dem Gewicht der das Dach durchschneidenden Elemente nach unten klappen, wodurch Menschen in das Brandgebäude geschleudert werden. Die Branche verfügt über genügend Erfahrung mit leichten Traversen und es wird dringend empfohlen, diese vom Dach zu entfernen, wenn Elemente auftauchen (Foto 10).
Abgehängtes Deckensystem aus Aluminium oder Stahlgitter mit an der Dachstütze aufgehängtem Stahlseil. Das Rastersystem nimmt alle Deckenplatten auf und bildet die fertige Decke. Der Raum über der abgehängten Decke stellt eine große Gefahr für die Feuerwehrleute dar. Am häufigsten als „Dachboden“ oder „Fachwerkhohlraum“ bezeichnet, kann es Feuer und Flammen verbergen. Sobald dieser Raum durchdrungen ist, kann sich explosives Kohlenmonoxid entzünden, was zum Zusammenbruch des gesamten Netzsystems führen kann. Im Brandfall müssen Sie das Cockpit frühzeitig überprüfen, und wenn das Feuer plötzlich von der Decke ausbricht, sollte allen Feuerwehrleuten die Flucht aus dem Gebäude ermöglicht werden. In der Nähe der Tür waren wiederaufladbare Mobiltelefone installiert, und alle Feuerwehrleute trugen die komplette Einsatzausrüstung. Elektrische Leitungen, HVAC-Systemkomponenten und Gasleitungen sind nur einige der Haustechnik, die in den Hohlräumen der Fachwerkträger verborgen sein kann. Viele Erdgasleitungen können das Dach durchdringen und werden für Heizungen auf Gebäudedächern verwendet (Fotos 11 und 12).
Heutzutage werden Stahl- und Holzbinder in allen Arten von Gebäuden installiert, von Privathäusern bis hin zu Bürohochhäusern, und die Entscheidung zur Evakuierung von Feuerwehrleuten kann früher in der Entwicklung des Brandorts getroffen werden. Die Bauzeit der Fachwerkkonstruktion ist lang genug, so dass alle Feuerwehrkommandanten wissen sollten, wie die darin befindlichen Gebäude im Brandfall reagieren und entsprechende Maßnahmen ergreifen können.
Um integrierte Schaltkreise richtig vorzubereiten, muss er mit der allgemeinen Idee des Gebäudeaufbaus beginnen. Francis L. Brannigans „Fire Building Structure“, die dritte Auflage (National Fire Protection Association, 1992) und Dunns Buch werden seit einiger Zeit veröffentlicht und sind eine Pflichtlektüre für alle Mitglieder der Feuerwehr.
Da wir normalerweise keine Zeit haben, Bauingenieure am Brandort zu konsultieren, liegt die Verantwortung von IC darin, die Veränderungen vorherzusagen, die eintreten werden, wenn das Gebäude brennt. Wenn Sie Offizier sind oder Offizier werden möchten, müssen Sie über eine Ausbildung in Architektur verfügen.
JOHN MILES ist der Kapitän der New Yorker Feuerwehr und der 35. Leiter zugeordnet. Zuvor diente er als Leutnant für die 35. Leiter und als Feuerwehrmann für die 34. Leiter und die 82. Lokomotive. (NJ) Fire Department und Spring Valley (NY) Fire Department und ist Ausbilder am Rockland County Fire Training Center in Pomona, New York.
John Tobin (JOHN TOBIN) ist ein Veteran mit 33 Jahren Erfahrung im Feuerwehrdienst und war Chef der Feuerwehr von Vail River (NJ). Er hat einen Master-Abschluss in öffentlicher Verwaltung und ist Mitglied des Beirats der Bergen County (NJ) School of Law and Public Safety.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 26. März 2021