Über die IGF

Forschungsvereinigungen müssen für die Antragstellung im Rahmen der IGF autorisiert sein. Noch nicht autorisierte Forschungsvereinigungen können einen Antrag auf Autorisierung im Förderprogramm Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) stellen, wenn die Kriterien gemäß der Anlage Förderrichtline erfüllt sind.

Die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) ist ein europaweit einzigartiges, themenoffenes und vorwettbewerbliches Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE), das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen einfachen Zugang zu praxisorientierter Forschung ermöglicht.

Eine Kurzdarstellung veranschaulicht den Prozess von der Idee bis zur Veröffentlichung des Forschungsergebnisses.

Hier finden Sie eine Übersicht aller IGF-Forschungsvereinigungen.

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Mit den Mitteln der IGF werden im transnationalen Netzwerk CORNET auch Projekte gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern durchgeführt ...

Geförderte Projekte

Im Rahmen des IGF-Kongresses wurde das IGF-Projekt des Jahres 2025 gewählt. Unter 23 Einreichungen hat der Wissenschaftliche Rat der IGF drei Finalisten nominiert. Das Gewinner-Team wurde durch das Publikum gewählt.

Ein kleiner Ausschnitt der bisher rund 12000 geförderten Projekte bietet einen Einblick in die Vielfalt der Forschungsthemen.

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Mechanische Materialeigenschaften für die Abklingphase von Naturbrandszenarien

Laufzeit:01.11.2019 - 31.10.2021
Vorhaben-Nr. 20915 N

Forschungsvereinigung:

Deutscher Ausschuß für Stahlbau e.V. - DASt
Sohnstraße 65
D-40237 Düsseldorf

Forschungseinrichtung:

  • Ruhr-Universität Bochum Institut für Konstruktiven Ingenieurbau Lehrstuhl für Stahl-, Leicht- und Verbundbau

Vorhabenbeschreibung:

Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Die Tragfähigkeit einer Konstruktion im Brandfall hängt von ihrer Fähigkeit ab, mechanischen und thermisch induzierten Beanspruchungen trotzt der Reduktion der mechanischen Materialeigenschaften standzuhalten. In der Praxis kommen neben vereinfachten Verfahren auf Bauteilebene zunehmend allgemeine Berechnungsverfahren zum Einsatz. Bisher erfolgte die Analyse meist unter Annahme einer nominellen Brandbeanspruchung, bei welcher die Temperatur kontinuierlich ansteigt. Die traditionellen Verfahren stoßen jedoch bei architektonisch und ingenieurtechnisch anspruchsvollen Gebäuden an ihre Grenzen.

 

Allgemeine Berechnungsverfahren besitzen das Potential das Tragverhalten realitätsnah zu prognostizieren. Sie sind für eine schutzzielorientierte Bemessung auf der Grundlage von Naturbrandszenarien geeignet. Zutreffende Materialeigenschaften stellen hierfür eine Voraussetzung dar. Zurzeit können jedoch keine für alle Stahlgüten anwendbaren Materialeigenschaften für die Abklingphase von Naturbrandszenarien formuliert werden.

 

Das Vorhaben beabsichtigt Modelle für das Materialverhalten unter Naturbrandszenarien zu entwickeln. Auf der Grundlage von experimentellen Untersuchungen sollen Spannungs-Dehnungs-Beziehungen für die Abklingphase entwickelt werden. Zudem sollen deren Auswirkungen auf das Tragwerksverhalten anhand von Fallstudien untersucht werden.

 

Im Wettbewerb der Bauweisen entstehen dem Stahlbau häufig Herausforderungen infolge des Brandschutzes. Oftmals vorzusehende Brandschutzmaßnahmen erhöhen die Kosten und können für Planungsunsicherheit sorgen.

 

Allgemeine Berechnungsverfahren werden zunehmend auch in Deutschland eingesetzt und haben das Potential Aufwendungen für Brandschutzmaßnahmen zu reduzieren und die Planungssicherheit zu erhöhen. Die Verfahren sind für die Konkurrenzfähigkeit wichtig und können einen Beitrag zur Erhöhung des Marktanteils leisten. Hiervon profitieren sowohl Planungsbüros wie auch Stahlbaufirmen, die als KMU in Konkurrenz zu großen Baufirmen stehen.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen des Forschungsvorhabens „Mechanische Materialeigenschaften für die Abklingphase von Naturbrandszenarien“ wurde das temperaturabhängige Werkstoffverhalten normal sowie höher- und höchstfester Baustähle mithilfe umfangreicher Versuchsserien systematisch untersucht und ein konstitutives Werkstoffmodell für höherfeste Baustähle in der Abkühlphase von Naturbränden entwickelt.

 

Es wurde das Spannungs-Dehnungs-Verhalten von normalfestem Baustahl S355 J2+N sowie höherfestem, vergütetem Baustahl S690QL und höchstfestem Baustahl S960QL in Naturbrandversuchen untersucht und eine Datenbasis aus Ergebnissen von Zugversuchen an normal- und höherfesten Baustählen bei erhöhten Temperaturen aus der Literatur erstellt und ausgewertet. Mit der Datenbasis sowie Versuchsergebnissen wurde das konstitutive Werkstoffmodell für Baustahl bei erhöhten Temperaturen nach prEN 1993-1-2 kritisch analysiert. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass für die Abkühlphase von Naturbränden und die Verwendung höherfester Baustähle eine Anpassung des mechanischen Modells, welches eine Berücksichtigung der Maximaltemperatur während der Aufheiz- bzw. Vollbrandphase beinhaltet, für eine zutreffende Beschreibung des Werkstoffverhaltens erforderlich ist. Es wurde das bestehende Werkstoffmodell nach prEN 1993-1-2 durch eine zusätzliche Abminderungsfaktor-Temperatur-Beziehung in Abhängigkeit von der erreichten Maximaltemperatur der Aufheiz-/ resp. Vollbrandphase für die Festigkeitsentwicklung während des Abkühlens erweitert. Durch die Integration der zusätzlichen Abminderungsfaktor-Temperatur-Beziehung mittels tabellarischer Werte oder optional einfacher linearer Gleichungen in das bereits bekannte Werkstoffmodell für Baustahl im Brandfall wird eine einfache Handhabung ermöglicht.

 

Das normgerechte Werkstoffmodell für höherfeste Baustähle im Brandfall soll der Working Group 2 des SC3 vorgestellt und als Nationaler Anhang in die nächste Generation Tragwerksnorm EN 1993-1-2 integriert werden.