Als einen feuersicheren Baustoff sah man längere Zeit, auch in Fachkreisen, das Eisen an; die Erfahrung hat jedoch gelehrt, dass es kaum einen im Hinblick auf die Feuersicherheit ungünstigeren Baustoff gibt. Selbst Nadelholz ist ihm hierin überlegen, obgleich dieses als leicht entzündlich an Orten zu meiden ist, wo es darauf ankommt, das Entstehen eines Schadenfeuers zu verhindern.
Nach Versuchen des Ingenieurs Kollmann (Oberhausen) sinkt die Tragfähigkeit des Schmiedeeisens bei $300^\circ\text{ C}$ auf 90 %, bei $500^\circ\text{ C}$ auf 40 % und bei $700^\circ\text{ C}$ auf 20 %, während bei größeren Bränden Temperaturen von mehr als $1000^\circ\text{ C}$ zu erwarten sind.
Der Berechnung von Eisenteilen legt man gewöhnlich eine drei- bis vierfache, selten eine fünffache Sicherheit zugrunde. Hat man nun z. B. eine dreifache Sicherheit bei einer Konstruktion zugrunde gelegt, dann ist diese bei einer Temperatur von $600^\circ\text{ C}$ bereits aufgezehrt; bei der geringsten Überschreitung brechen die Eisenteile zusammen. Selbst bei Annahme einer fünffachen Sicherheit ist der Zusammenbruch bei $700^\circ\text{ C}$ zu erwarten. Immerhin ist aus diesen Angaben ersichtlich, dass wir durch Verstärken der Eisenteile auch deren Feuersicherheit zu erhöhen vermögen. Rotglühendes Gusseisen wird an Kaltschweißstellen rissig und zerspringt beim leichtesten Schlag; bei etwas über $1000^\circ\text{ C}$ schmilzt es. Ein weiterer Nachteil des Eisens gegenüber dem Feuer ist seine gute Wärmeleitfähigkeit und starke Ausdehnung. Abgesehen von der Verringerung der Festigkeit wird durch die Hitzeeinwirkung eine einseitige, meist höchst ungünstige Durchbiegung hervorgerufen. So biegen sich eiserne Säulen und Träger zur Glut hin durch. Wird schließlich heißes Eisen vom Wasserstrahl getroffen, wird infolge der plötzlichen Abkühlung ein rasches Zusammenziehen an diesen Punkten hervorgerufen, was den Einsturz beschleunigt. Haben eiserne Träger einen Gewölbeschub zu ertragen, tritt die Gefahr des Einsturzes infolge seitlicher Durchbiegung schon bei mäßiger Glut ein; selbst starke Verankerungen bieten hiergegen nur geringen Schutz. Gleich gefährlich ist es, die Trägerenden starr mit der Wand (durch Anker und Vermauerung) zu verbinden; erfolgt in diesem Fall ein Durchbiegen der Träger, wird die Wand zunächst nach außen hin ausgebaucht und kann, falls es sich um eine größere Zahl von Trägern handelt, einstürzen. Stürzen die Träger jedoch ein, wird die Wand durch sie ausgehoben und umgeworfen. Türen aus Eisenblech haben sich ebenfalls wegen ihrer raschen Durchbiegung als vollkommen unbrauchbar für den Abschluss in Brandmauern erwiesen. Eiserne Treppen müssen als völlig ungeeignet für Wohn- und Geschäftshäuser bezeichnet werden.
Eisen in unverkleidetem Zustand sollte an keiner Stelle des Gebäudes Verwendung finden. Durch das Bekleiden mit feuerfesten, schlecht wärmeleitenden Stoffen lassen sich die ungünstigen Eigenschaften des Eisens jedoch ausreichend vermindern, sodass derartig geschützte Eisenteile in den meisten Gebäuden verwendet werden dürfen. Schutzmaßnahmen gegen Brandeinwirkungen bei Eisenkonstruktionen sind: Ummantelungen mit Zementputz oder Beton, Ummauerungen mit Steinen, Ummantelungen mit Monier-Konstruktionen oder Rabitzputz, mit Korksteinen, mit Asbest, Kieselgur, Asbestzement, doppelwandige Eisenblechtüren mit einer Einlage aus Asbest, Schlackenwolle oder Asche, eiserne Rahmen mit Rabitzputz usw.
Einwirkung von Kalk, Gips und Zement auf Eisen
In frischen Kalkmörtel verlegte Eisenteile werden in kurzer Zeit in erheblichem Maße angegriffen, und zwar besonders diejenigen aus Schmiede- und Walzeisen, weniger die aus Gusseisen bestehenden. Die Einwirkung zeigt sich zunächst in einer überaus starken Rostbildung, die sich jedoch nicht auf die Oberfläche beschränkt, sondern sich schnell ins Innere fortsetzt. Aber auch der verbleibende Eisenkern erleidet eine merkwürdige Änderung seiner Beschaffenheit, die sich besonders durch verminderte Festigkeit sowie durch Kurzbrüchigkeit und Sprödigkeit kundtut. Manchmal erkennt man auf der Bruchfläche auch ein deutlich kristallines Gefüge. Bemerkenswert ist zudem die Volumenvergrößerung, die mit der Zerstörung des Eisens einhergeht und unter Umständen für die Bauten gefährlich werden kann, da sie mit enormer Kraftwirkung vor sich geht. So hat man beobachtet, dass schwere Steinquader, die fälschlicherweise mit eisernen Dübeln und Klammern in Kalkmörtel versetzt worden waren, aus diesem Grund auseinandergetrieben wurden, sodass eine Neuversetzung nötig wurde.
Auch Gips hat eine ähnliche, wenn auch in der Regel schwächere Einwirkung auf Eisen, wenn die beiden Materialien an Stellen verwendet werden, die der Feuchtigkeit unmittelbar ausgesetzt sind, oder in Räumen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt der Luft. Im Gegensatz dazu hat sich reiner Zement als ein ganz vorzügliches Rostschutzmittel erwiesen, sodass in reinem Zement eingebettete Eisenteile selbst unter Wasser nicht vom Rost angegriffen werden. Auch ein Anstrich der Eisenteile mit einer Zementschlämme hat sich gut bewährt und dürfte wegen seiner Wirtschaftlichkeit dem Bleimennige-Anstrich vorzuziehen sein.
Trägerwellblech
Trägerwellblech verbindet große Tragfähigkeit und Feuersicherheit mit einem sehr geringen Eigengewicht und eignet sich deshalb für feuerfeste Decken als Ersatz für Steingewölbe. Trägerwellblech ist meist günstiger als ein Gewölbe, besonders in Verbindung mit eisernen Trägern, da die Träger in diesem Fall viel leichter dimensioniert werden können als bei Gewölbedecken. Bombierte (gewölbeartig gebogene) Trägerwellblechdecken erfordern bei 5 m Spannweite und 2000 kg Belastung pro Quadratmeter nur 1 mm starkes Trägerwellblech , da hierbei das Eisen nicht mehr auf Biegung, sondern auf Druckfestigkeit beansprucht wird.
Trägerwellblech eignet sich daher nicht nur für feuerfeste Decken und Wände in Wohnhäusern, sondern auch für schwer belastete Speicherdecken, Balkone, Galerien, Verbindungsbrücken usw. Besonders eignet sich Trägerwellblech für Brückendeckplatten sowie für feuerfeste freitragenden Dächer. Das Trägerwellblech bildet hierbei zugleich die Unterkonstruktion (Gurtung) und die Abdeckung; es wird deshalb sehr dicht vernietet, sodass das gesamte Dach als eine einzige zusammenhängende Trägerwellblechplatte anzusehen ist.
Gegen zu starke Abkühlung und Kondenswasser in feuchten, warmen Räumen schützen Verkleidungen aus schlechten Wärmeleitern (Korksteinplatten usw.). Vor Rost schützt man das Trägerwellblech am besten durch dessen Verzinkung.
Bezugsquellen für Trägerwellblech sind: Hein, Lehmann & Co., Bauanstalt für Eisenkonstruktionen und Trägerwellblech-Walzwerk in Berlin N, Chausseestraße 113; L. Bernhard & Co., Trägerwellblechfabrik in Berlin NW, Heidestraße 55/57; Wilhelm Tillmanns, Wellblech-Walzwerk, Verzinkerei und Bauanstalt für Eisenkonstruktionen in Remscheid (Rheinpreußen); L. Fr. Buderus & Co. in Neuwied, Verzinkerei und Fabrik von Trägerwellblechen, Eisenkonstruktionen usw.
Die und , Taf. 22, zeigen gerades und bombiertes (gebogenes) Wellblech.
In , , bezeichnet a die eisernen Träger, die am unteren Flansch kleine, herumgebogene Zinkrinnen erhalten können, um etwaiges Kondenswasser an der Decke abzuführen; b das bombierte Trägerwellblech , c die Hinter- bzw. Auffüllung, d Steinschotter oder groben Kies und e den Fußboden, der aus Zement oder Asphaltestrich besteht. Die Wellkörper liegen normal zu den eisernen Trägern und stoßen bei geringer Beanspruchung stumpf an die Träger, die sie nur mit dem oberen und unteren Scheitel der Wellen berühren. Bei sehr großer Beanspruchung ist, sobald das Trägerwellblech eiserne Träger als Widerlager hat, das prismatische Stück x mit Zement auszufüllen, um die Druckspannung im Wellblech gleichmäßig zu verteilen. Wird das Widerlager durch eine Mauer gebildet, so ist das Stirnende der Wellkörper mit einem Winkel- oder Flacheisen einzufassen. Bei Decken in Vieh- und Pferdeställen sowie allgemein ist ein guter, witterungsbeständiger Anstrich, der auch der Einwirkung von Ammoniakdämpfen widersteht, eine Hauptanforderung, sofern man auf eine Verzinkung der Wellbleche verzichtet. Die Firma Hein, Lehmann & Co. in Berlin versieht ihre Bleche mit einem solchen Anstrich, der sich bislang durchweg bewährt hat.
Die bis , , zeigen Wellblechanordnungen für verschiedene Zwecke, hergestellt in den Wellblech-Walzwerken, der Verzinkerei und Bauanstalt für Eisenkonstruktionen von Wilhelm Tillmanns in Remscheid (Rheinpreußen).
, , zeigt eine Korridordecke aus Wellblech. Das Trägerwellblech wird beiderseits in das Mauerwerk eingelassen; hierauf wird eine 10 bis 15 cm hohe Schicht aus Sand, Lehm oder Asche ausgebreitet und darauf in einer dünnen Schicht aus magerem Beton die Steinplatten, Tonfliesen usw. verlegt.
, , zeigt eine Zwischendecke aus Trägerwellblech , die auf dem unteren Flansch von I-Trägern ruht (Holzfußboden vorausgesetzt). Diese Anordnung ist besonders dort vorteilhaft, wo es auf eine geringe Konstruktionshöhe ankommt.
, , zeigt eine Zwischendecke aus Trägerwellblech , die auf dem unteren Flansch von I-Trägern ruht (massiver Fußboden vorausgesetzt).
, , zeigt eine Zimmerdecke aus Trägerwellblech , die auf dem oberen Flansch von I-Trägern ruht.
, , zeigt eine Zwischendecke aus bombiertem (gewölbtem) Trägerwellblech , das zwischen I-Trägern gespannt ist. Diese Anordnung erlaubt große Trägerabstände, ohne dass das Wellblechprofil besonders schwer sein muss.
