Optimierter Teilsicherheitsfaktor für Lasten aus Equipment im schweren Industriebau (German)

Die Berechnung von Baustrukturen im Industriebau erfolgt bislang auf Basis der baurechtlich eingeführten Regelwerke wie etwa DIN EN 1990 oder DIN EN 1992, um nur ein paar Beispiele zu nennen. Auf die entsprechenden Baustrukturen, wie z. B. Fundamente oder Bühnen, wirken neben den umweltbedingten Lasten vor allem auch Belastungen aus schwerem Equipment, die in der Regel auch maßgebend für die Bemessung werden. Da entsprechende Lasten vollständig, aber auch nur teilweise wirken können, gelten sie im Allgemeinen als veränderliche Lasten (Q_k) im Sinne von DIN EN 1990 und werden daher üblicherweise mit dem Teilsicherheitsbeiwert γ_Q = 1,50 beaufschlagt, in besonderen Fällen darf γ_Q = 1,35 verwendet werden [1, 2]. Im Gegensatz zu sonstigen veränderlichen Einwirkungen verfügen Lasten aus Equipment jedoch nur über eine viel geringere Schwankungsbreite und sind generell genauer vorhersagbar. Daher verfügen Tragwerke, die basierend auf den eingeführten Normen bemessen sind, über ein deutlich höheres Zuverlässigkeitsniveau als nach DIN EN 1990 gefordert, was jedoch im Wiederspruch zu der Forderung steht, Tragwerke wirtschaftlich zu bemessen. Im Folgenden wird der Ansatz kritisch diskutiert und ein optimierter Vorschlag unterbreitet.

Optimized safety‐factor for loads due to equipment for heavy industry facilities

The calculation of structures for industrial facilities is based on the design codes like for example DIN EN 1990 or DIN EN 1992. Structures to carry industrial facilities like foundations or platforms are subjected to environmental loads but most of all to heavy loads due to equipment. These loads often become decisive for the design of the bearing structure. Since loads due to equipment can act with its full intensity but also partially, they are defined as live loads for the design. Because of this, loads are normally multiplied with the partial safety factor of γ_Q = 1,50, in seldom cases a reduced factor of γ_Q = 1,35 can be applied [1, 2]. In contrast to regular live loads, live loads due to equipment in heavy industry facilities provide a significant smaller scatter and can be predicted more precisely. If such structures are designed based on the common codes, the safety margin is higher than requested in DIN EN 1990, which leads to uneconomic designed structures. In the following this approach will be analyzed and an optimized proposal will be defined.