Die Methode der Finite-Elemente-Analyse wurde verwendet, um das Temperaturfeld in Stahlbetonstützen während der Temperaturanstiegsphase im Brand und im gesamten Temperaturerhöhungs- und Abkühlprozess systematisch zu analysieren. Darauf basierend wurde die Drucktragfähigkeit der Stützen während und nach dem Brand berechnet, wobei der Einfluss der Anzahl der Brandflächen, der Querschnittsabmessungen, der Temperaturanstiegszeit, des Brandszenarios (ISO 834 Standardbrand, Nichtstandardbrand), der Materialfestigkeit, des Bewehrungsanteils der Längsbewehrung, der Exzentrizität und weiterer Parameter auf die Tragfähigkeit untersucht wurde. In Kombination mit der Methode der Flächenreduktion bis zur 500-℃-Isotherme wurde eine vereinfachte Berechnungsmethode für die Tragfähigkeit der Stützen während und nach dem Brand vorgeschlagen. Die Ergebnisse zeigen: Je länger die Temperaturanstiegszeit und je geringer die Anzahl der Brandflächen, desto später tritt die maximale thermische Schädigung der Stütze während der Abkühlphase im Vergleich zum Ende der Temperaturanstiegsphase auf; je länger die Temperaturanstiegszeit, je mehr Brandflächen und je kleiner der Querschnitt, desto größer sind die zusätzlichen Betonschädigungen während der Abkühlphase. Beim Standardbrandszenario mit 2 Stunden Brandexposition verringert sich die axiale Drucktragfähigkeit von 13 Stützengruppen nach dem Brand um etwa 4 % bis 8 % im Vergleich zur Brandphase, was geringer ist als die Flächenreduzierung innerhalb der 500-℃-Isotherme (10 % bis 30 %). Basierend auf der vorgeschlagenen Formel zur Vorhersage des Flächenanteils innerhalb der 500-℃-Isotherme vor und nach dem Brand, der Vorhersageformel für die Bewehrungstemperatur und der Flächenreduktionsmethode bis zur 500-℃-Isotherme kann die axiale und exzentrische Tragfähigkeit der Stütze im Standardbrand und danach recht genau vorhergesagt werden, jedoch nimmt der Vorhersagefehler unter exzentrischer Beanspruchung mit zunehmender Branddauer zu. In Kombination mit der (korrigierten) Gleichenergiemethode kann der Anwendungsbereich dieser vereinfachten Methode auf Nichtstandardbrandszenarien ausgeweitet werden.

Stahlbetonstützen; im Brand; nach dem Brand; Tragfähigkeit; vereinfachte Berechnungsmethode