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ISBN 978-3-433-02987-9

9 783433 029879

www.ernst-und-sohn.de


VII

Inhaltsverzeichnis Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . III Autoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XIX Beitrge frherer Jahrgnge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXI A

Baustoffe · Bauprodukte

I

Eigenschaften von Mauersteinen, Mauermçrtel, Mauerwerk und Putzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Wolfgang Brameshuber, Aachen

1

Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1

Eigenschaftskennwerte von Mauersteinen . . Festigkeitseigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . Lngsdruckfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zugfestigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verformungseigenschaften . . . . . . . . . . . . . . Elastizittsmodul senkrecht zur Lagerfuge unter Druckbeanspruchung . . . . . . . . . . . . . . Elastizittsmodul in Steinlngsrichtung unter Zugbeanspruchung . . . . . . . . . . . . . . . . Spannungs-Dehnungs-Linie . . . . . . . . . . . . . . Querdehnungsmodul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dehnung aus Schwinden und Quellen, thermische Ausdehnungskoeffizienten . . . . .

3 3 3 4 6

3 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4

Eigenschaftswerte von Mauermçrteln . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Festigkeitseigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . Zugfestigkeit bZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scherfestigkeit bS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verformungseigenschaften . . . . . . . . . . . . . . E-Modul (Lngsdehnungsmodul) E . . . . . . . Querdehnungsmodul Eq . . . . . . . . . . . . . . . . . Feuchtedehnung (Schwinden es) . . . . . . . . . . Kriechen (Kriechzahl j) . . . . . . . . . . . . . . . .

7 7 7 7 7 9 9 9 9 9

4

Verbundeigenschaften zwischen Stein und Mçrtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Haftscherfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Haftzugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9 9 9 9

2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.3

4.1 4.2 4.3 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5

Eigenschaftswerte von Mauerwerk . . . . . . . Druckfestigkeit senkrecht zu den Lagerfugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Druckfestigkeit parallel zu den Lagerfugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zugfestigkeit und -tragfhigkeit . . . . . . . . . Biegezugfestigkeit und -tragfhigkeit . . . . . Verformungseigenschaften . . . . . . . . . . . . .

5.5.1 5.5.2 5.5.2.1 5.5.2.2

6

5.5.2.3 5.5.3

6 7 7

5.5.3.1 5.5.3.2 5.5.4

7

5.5.5

13 13 20 20 20 24

6

Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Druckbeanspruchung senkrecht zu den Lagerfugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Druck-E-Modul ED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Querdehnungszahl mD und Dehnung bei Hçchstspannung eu,D . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Vçlligkeitsgrad a0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Druckbeanspruchung parallel zu den Lagerfugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Druck-E-Modul ED,p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Dehnung bei Hçchstspannung eu,D,p . . . . . . 26 Zug-E-Modul EZ (Zugbeanspruchung parallel zu den Lagerfugen) . . . . . . . . . . . . . 27 Feuchtedehnung ef, (Schwinden es, irreversibles Quellen eq), Kriechen (Kriechzahl j), Wrmedehnungskoeffizient aT . . . 27

6.1 6.2

Feuchtigkeitstechnische Kennwerte von Mauersteinen, Mauermçrtel und Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Kapillare Wasseraufnahme . . . . . . . . . . . . . 28 Wasserdampfdurchlssigkeit . . . . . . . . . . . . 29

7

Natursteine, Natursteinmauerwerk . . . . . . . 29

8

8.3.2 8.3.3 8.3.4 8.4

Eigenschaftswerte von Putzen (Außenputz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Festigkeitseigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . Druckfestigkeit bD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zugfestigkeit bZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verformungseigenschaften . . . . . . . . . . . . . Zug-E-Modul EZ, dynamischer E-Modul dyn E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zugbruchdehnung eZ,u . . . . . . . . . . . . . . . . . Zugrelaxation y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schwinden es, Quellen eq . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaftszusammenhnge . . . . . . . . . . .

9

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

8.1 8.2 8.2.1 8.2.1 8.3 8.3.1

29 29 31 31 31 31 31 31 31 31 31


VIII

Inhaltsverzeichnis

II

Neuentwicklungen beim Mauerwerksbau mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (abZ) . . . . . 35 Wolfram Jger, Dresden und Roland Hirsch, Berlin

Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

7

Trockenmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1

Mauerwerk mit Normal- oder Leichtmçrtel 37

8

Mauerwerk mit PU-Kleber . . . . . . . . . . . . . 58

2

Mauerwerk mit Dnnbettmçrtel . . . . . . . . . 38

9

Bewehrtes Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

3

Mauerwerk mit Mittelbettmçrtel . . . . . . . . 58

10

Ergnzungsbauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

4

Vorgefertigte Wandtafeln . . . . . . . . . . . . . . 58

11

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

5

Geschosshohe Wandtafeln . . . . . . . . . . . . . 58

12

Bildnachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

6

Schalungsstein-Bauarten . . . . . . . . . . . . . . . 58

III

Glasfaserbewehrung im Mauerwerksbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Ben Jtte und Werner Venter, Baden-Baden

1

Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

2 2.1 2.2 2.3

Einfhrung in die Glasfaserbewehrung . . . Faserverbundwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . Glasfaserbewehrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entwicklung der Glasfaserbewehrung – historischer berblick . . . . . . . . . . . . . . . . . Normen und Richtlinien fr Glasfaserbewehrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.4 3 4 4.1 4.2

5.1 5.2

71 71

Begriffe und Formelzeichen . . . . . . . . . . . . 71

Materialeigenschaften Glasfaserbewehrung Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dauerhaftigkeit / Bedeutung der planmßigen Einsatzdauer . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 E-Modul und Zugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . 4.3.1 E-Modul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2 Kurzzeitzugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3 Langzeitzugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3.1 Restfestigkeitskonzept . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3.2 Konzept der Versagensstandzeitlinie . . . . . 4.4 Verbundverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1 Kurzzeitverbundverhalten . . . . . . . . . . . . . . 4.4.2 Langzeitverbundverhalten . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Thermisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.1 Brandverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.2 Niedrigtemperaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.3 Hochtemperaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.4 Wrmeausdehnungskoeffizient . . . . . . . . . . 4.6 Elektromagnetische Eigenschaften . . . . . . . 4.7 Dynamisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . 4.8 Bgel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.8.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.8.2 Formen, Biegerollendurchmesser . . . . . . . . 4.8.3 E-Modul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.8.4 Zugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.8.5 Verbundeigenschaften der Bgel . . . . . . . . 5

69 69 70

72 72 72 73 73 73 74 74 74 75 75 76 77 77 78 78 78 78 78 78 78 78 79 79 79

Bemessung glasfaserbewehrter Betonbauteile nach EC 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Anwendungsbereiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

5.3 5.4 5.5 5.5.1 5.5.2 5.6 5.7 5.7.1 5.7.2 5.7.3 5.8 5.8.1 5.8.2 5.9 5.10 6

Last- und Schnittgrçßenermittlung . . . . . . . Biegebemessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Querkraftbemessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bauteile ohne Querkraftbewehrung . . . . . . Bauteile mit Querkraftbewehrung . . . . . . . Verbund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Konstruktionsregeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Betondeckung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verankerungslngen . . . . . . . . . . . . . . . . . . bergreifungsstçße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Begrenzung der Rissbreiten . . . . . . . . . . . . Durchbiegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Heißbemessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nachtrglicher Einbau von Bewehrungsstben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

80 81 81 81 81 82 82 82 82 82 82 82 83 83 83

6.7 6.8 6.9 6.10

Bemessung Glasfaserbewehrung im Mauerwerksbau nach EC 6 . . . . . . . . . . . . . Bewehrung (EC 6 Abs. 3.4) . . . . . . . . . . . . Verbundfestigkeit der Bewehrung (Abs. 3.6.4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dauerhaftigkeit von Mauerwerk (Abs. 4.3) Vertikal beanspruchte Mauerwerkswnde (Abs. 5.5.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Maueranker (Abs. 6.5) . . . . . . . . . . . . . . . . . Grenzzustand der Tragfhigkeit (EC 6 Kapitel 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bewehrte Mauerwerksbauteile unter Biegung, Biegung und Lngskraft oder Lngskraft (Abs. 6.6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mauerwerksbauteile unter Schubbelastung (Abs. 6.7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bewehrte Mauerwerksbauteile (Abs. 7.3) . Ausbildung der Bewehrung (Abs. 8.2) . . . . Ringanker (Abs. 8.5.1.4) . . . . . . . . . . . . . . . Zweischalige Wnde (Abs. 8.5.2.2) . . . . . .

7 7.1 7.2

Referenzprojekte im Mauerwerksbau . . . . . 86 Mnster Salem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Stephansdom, Wien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.6.1

6.6.2

83 84 84 84 84 84 85

85 85 85 85 85 85


Inhaltsverzeichnis

7.3 7.4 7.5 7.6

Sagrada Familia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Old Palace Katar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Baubiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

IV

Befestigungsmittel fr den Mauerwerksbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Michael Mller und Eckehard Scheller, Berlin aktualisiert durch Andreas Kummerow, Berlin

1 1.1 1.2 1.3

Einleitung – Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dbelarten mit Bohrmontage . . . . . . . . . . .

2

Kunststoffdbel mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung . . . . . . . . . . . . Kunststoffdbel zur Befestigung von Fassadenbekleidungen . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen . Beschreibung und Wirkungsweise . . . . . . . Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zulssige Beanspruchungen . . . . . . . . . . . . Montage und sonstige Hinweise . . . . . . . . . Kunststoffdbel zur Befestigung von Wrmedmm-Verbundsystemen (WDVS) Kunststoffdbel zur Befestigung von Putztrgerplatten und WrmedmmVerbundelementen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.2 2.3

3 3.1

3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.1.7 3.1.8 3.1.8.1 3.1.8.2 3.1.8.3 3.1.8.4 3.1.8.5

3.1.8.6 3.1.8.7 3.2

3.2.1 3.2.2

86 86 86 87

IX

89 89 89 90 91 91 91 91 91 92 96 98

99

Kunststoffdbel mit europischer technischer Zulassung . . . . . . . . . . . . . . . . 100 ETAG 020 – Leitlinie fr Kunststoffdbel fr Verankerungen in Beton und Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Geltungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Abmessungen und Werkstoffe . . . . . . . . . 100 Nutzungskategorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Zulassungsversuche allgemein . . . . . . . . . 101 Zulassungsversuche im Mauerwerk . . . . . 101 Anhnge A, B und C . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Europische technische Zulassungen (ETA) nach ETAG 020 . . . . . . . . . . . . . . . 102 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Verwendungszweck . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Merkmale des Produkts und CE-Kennzeichnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Bemessung – Allgemeines . . . . . . . . . . . . . 103 Besondere Bedingungen bei der Bemessung fr Mauerwerk und Porenbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Einbau des Dbels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Vergleich Kunststoffdbel mit abZ und Kunststoffdbel mit ETA nach ETAG 020 105 ETAG 014 – Leitlinie fr Kunststoffdbel zur Befestigung von WrmedmmVerbundsystemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Kunststoffdbel fr WDVS . . . . . . . . . . . . 107

8

Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

9

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.2.7 3.2.7.1 3.2.7.2 3.2.7.3 3.2.7.4 3.2.7.5 3.2.7.6 3.2.8 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.2 6.2.1 6.2.2

Verankerungsgrund . . . . . . . . . . . . . . . . . . Versuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nutzungskategorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . Baustellenversuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Europische technische Zulassungen (ETA) nach ETAG 014 . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . fischer Nageldbel PN 8 und CN 8 – Dmmstoffdbel der neusten Generation . „Tellerdbel“ mit versenkter Montage . . . Hilti-WDVS-Schraubdbel D 8-FV . . . . . KEW-Thermoschlagdbel KEW TSD-V . Sonderlçsung: POROTON WDF mit fischer TERMOZ 8 U . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungszulassungen, Technical Reports und nderung der ETAG 014 . . . Injektionsdbel mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung . . . . . . . . . . . Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen Beschreibung der Komponenten und Wirkungsweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zulssige Beanspruchungen . . . . . . . . . . . Montage und sonstige Hinweise . . . . . . . . Beispiel fr Sonderlçsung: fischer Thermax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Injektionsdbel mit europischer technischer Zulassung . . . . . . . . . . . . . . . . ETAG 029 – Leitlinie fr Injektionsdbel zur Verankerung im Mauerwerk . . . . . . . . Geltungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wirkungsweise und Abmessungen . . . . . . Nutzungskategorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . Charakteristische Tragfhigkeitswerte . . . Anhnge A, B und C . . . . . . . . . . . . . . . . . Weitere Dbel mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung . . . . . . . . . . . Porenbetondbel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beschreibung und Wirkungsweise . . . . . . Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zulssige Beanspruchungen . . . . . . . . . . . Montage und sonstige Hinweise . . . . . . . . Dbel zur nachtrglichen Verankerung von Vormauerschalen . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen

107 108 108 109 109 109 110 110 111 112 112 114 114 114 114 115 115 116 117 118 118 118 118 118 119 119 119 119 119 121 121 123 123 123 124


X

Inhaltsverzeichnis

6.2.3

EJOT-Verblend-Sanier-Dbel VSD (Z-21.2-1652) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 fischer-Verblendsanieranker VBS 8 (Z-21.3-1737) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Hilti-Mauerwerksvernadelung HIT-MV (Z-21.3-1888) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

6.2.4 6.2.5 7 7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5

Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einzelkonsolen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Winkelkonsolen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einmçrtelkonsolen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Konsolwinkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auflagerwinkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schienen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Maueranschlussschienen . . . . . . . . . . . . . . Ankerschienen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ankerschienen mit Verzahnung . . . . . . . . Ankerschienen fr Fertigteilstrze . . . . . . Ergnzungsbauteile fr Mauerwerk nach DIN EN 845 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

129 129 131 131 131 132 132 132 132 132 134 134

7.2.6 7.3

Anker, Konsolen und Schienen . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Maueranschlussanker . . . . . . . . . . . . . . . . . Wandanschlusswinkel . . . . . . . . . . . . . . . . Mauerverbinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anker zur Verbindung der Mauerwerksschalen von zweischaligen Außenwnden Attika-Verblendanker . . . . . . . . . . . . . . . . Konsolen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

B

Konstruktion · Bauausfhrung · Bauwerkserhaltung

I

Befestigung von Fenstern in Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Jrgen Kenzlen, Knzelsau und Eckehard Scheller, Berlin

1

Einfhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

2

Definition „Fenster“ . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

3 3.1 3.2

3.6

Regelwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anforderungen an die Dbeltechnik . . . . Allgemeine Technische Vertragsbedingungen fr Bauleistungen . . . . . . . . Normenreihe DIN 18008 „Glas im Bauwesen“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DIN 18008, Teil 1 und Teil 2: Linienfçrmig gelagerte Verglasungen . . . . . . . . . TRAV wird zu DIN 18008, Teil 4 – Regelungen fr absturzsichernde Verglasungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kategorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Statische Einwirkungen . . . . . . . . . . . . . . . Stoßartige Einwirkungen . . . . . . . . . . . . . . Produktnorm DIN EN 14351-1:2010-08 . DIN 18055: Anforderungen und Empfehlungen an Fenster und Außentren . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Merkmale, die ein Fenster erfllen muss . Widerstandsfhigkeit bei Windlast . . . . . . Schlagregendichtheit und Luftdurchlssigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tragfhigkeit von Sicherheitsvorrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ift-Richtlinie MO-02/1 . . . . . . . . . . . . . . .

4

Einwirkungen auf ein Fenster . . . . . . . . . . 150

5

Prfung von Befestigern fr Fenster am Gesamtsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3

3.3.3.1 3.3.3.2 3.3.3.3 3.3.3.4 3.4 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.2.1 3.5.2.2 3.5.2.3

125 125 126 126 127 128 128

7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5 7.3.6 7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.4.5 7.5

128 128 129

141 141 141 141 141 141

142 142 142 142 143 143 144 144 144 144

8

Zusammenfassung – Ausblick . . . . . . . . . 135

9

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

5.1 5.1.1

5.6

Widerstandsfhigkeit bei Windlast . . . . . . Auswirkung der Windbelastungen bei einflgligen Elementen . . . . . . . . . . . . Auswirkung der Windbelastungen bei einem zweiflgligen Element . . . . . . . Bedienkrfte nach DIN EN 13115 . . . . . . Mechanische Festigkeit nach DIN EN 13115 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dauerfunktion nach DIN EN 12400 . . . . . Prfung von Fenstern und Fenstertren . . Prfung von Haustren . . . . . . . . . . . . . . . Differenzklimaverhalten nach DIN EN 13420 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stoßfestigkeit nach DIN EN 13049 . . . . .

6

Absturzsichernde Verglasungen . . . . . . . . 165

7

Abschtzung der Einwirkungen auf die Fensterbefestiger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

8

Montage in der Dmmebene . . . . . . . . . . . 169

9

Montage von Fenstern mit Anforderungen an die Einbruchhemmung . . . . . . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prfungen und Verankerungsgrnde . . . . Durchgefhrte Versuche . . . . . . . . . . . . . . Versuche nach DIN V ENV 1627 bis 1630:1999-04 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Widerstandsklasse WK 2 . . . . . . . . . . . . . Widerstandsklasse WK 3 . . . . . . . . . . . . . Vergleich Versuche in den Klassen WK 2 und WK 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Versuche nach DIN EN 1627 bis 1630:2011-09 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Widerstandsklasse RC 2 . . . . . . . . . . . . . .

5.1.2 5.2 5.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.5

9.1 9.2 9.3 9.3.1

149 149 149

135

9.3.1.1 9.3.1.2 9.3.1.3 9.3.2 9.3.2.1

154 154 157 160 160 162 163 163 163 164

171 171 171 172 172 172 174 176 177 177


Inhaltsverzeichnis

9.3.2.2 Montage in der Dmmebene . . . . . . . . . . . 179 9.4 Montagebescheinigung nach erfolgtem Einbau einbruchhemmender Elemente . . . 180

XI

10

Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

11

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

II

Verankerung von Fassadengersten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 Jrgen Kenzlen, Knzelsau und Christoph-Ludwig Bgler, Berlin

1

Lasten und Mechanismen bei einem Fassadengerst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grundstzliches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Konstruktive Besonderheiten des Gerstbaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Baurechtliche Konsequenzen – Regelausfhrungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ankerraster und Ausbildung der Gersthalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Horizontale Beanspruchungen der Fassadengerste und Ankerkrfte . . . . . . . Verankerung von Gersten an Fassaden mit nicht tragfhigen Aufbauten . . . . . . . .

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 2 2.1 2.2 2.2.1

Verankerung im Untergrund im Detail . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regelungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DIN EN 12811-1: Temporre Konstruktionen fr Bauwerke, Teil 1: Arbeitsgerste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.2.2 183 183 184 184

2.3 2.4 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3

DIN 4426: Einrichtungen zur Instandhaltung baulicher Anlagen . . . . . . . . . . . . . Zulassungen fr Fassadengerste . . . . . . . Handlungsanleitung fr den Umgang mit Arbeits- und Schutzgersten der Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft . Fachinformation Gerste fr Arbeiten an Fassaden mit Wrmedmm-Verbundsystemen (WDVS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Temporre bzw. dauerhafte Verankerung Einleitung von Druckkrften . . . . . . . . . . . Montage und Auswahl von Dbeln . . . . . Bohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kunststoffdbel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Injektionsdbel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

4

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

2.2.3 2.2.4

2.2.5

185 186 186 187 187 188

188

188 189

189

190 191 192 192 192 193 195

III

Instandsetzung und Ertchtigung von Mauerwerk Teil 5: Vernadeln, Verankern (Berechnung) . . . . 199 Birger Gigla, Lbeck

1

Einfhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

2 2.1 2.2 2.3

Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verpressanker im Mauerwerk . . . . . . . . . . Verbundfestigkeit und Ankerwiderstand . Denkmalschutz und Denkmalvertrglichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 4 4.1 4.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3

Konstruktion von Verpressankern im Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bohrungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ankerstbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Korrosionsschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einbau der Ankerstbe . . . . . . . . . . . . . . . . Verpresskçrper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verpressen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weiterentwicklungen und Bauprodukte fr Verpressanker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bemessung von Verpressankern . . . . . . . . Stand der Wissenschaft . . . . . . . . . . . . . . . Versagensarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Maßgebende Einflussfaktoren . . . . . . . . . . Ankerstab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften der Verpresssuspension . . . Druckfestigkeit des Verpresskçrpers . . . .

199 199 200 201 202 202 202 202 204 204 205 205

4.3.4 4.3.5 4.3.6 4.4 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.5.1

206

5.5.2

207 207 210 211 211 212 214

5.5.3

Umgebendes Steinmaterial . . . . . . . . . . . . Vergleich zwischen Verpressankern und Stahlbetonbewehrung . . . . . . . . . . . . . . . . . Auflasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bemessungswerte der Verbundfestigkeit .

214

Entwurf und Berechnung . . . . . . . . . . . . . . Voruntersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Voraussetzungen fr die Anwendung von Verpressankern . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wahl der Ankergeometrie und des Ankersystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erforderliche Nachweise . . . . . . . . . . . . . . Bemessungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . Ankerzugkraft in monolithischem Postaer Sandstein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Instandsetzung von Bruchsteinmauerwerk aus Granit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abdeckung von Schub im Ziegelmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

220 220

218 219 219

221 221 221 222 222 223 223

6

Qualittssicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

7

Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

8

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230


XII

Inhaltsverzeichnis

IV

Nutzung von Verpressankern zur Ertchtigung von historischem Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 Sebastian Ortlepp, Dresden

1 1.1

Einleitung und Problemstellung . . . . . . . . 231 Einsatz von Nadeln und Verpressankern zur Ertchtigung von historischen Mauerwerksbauten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 Mauerwerksverbnde . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Mauerwerksgefge . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Versagensformen von historischem Mauerwerk unter Erdbebenbeanspruchung . . . . 235 Seismische Ertchtigungsstrategien bei historischen Bauten . . . . . . . . . . . . . . . 237 Sanierung von historischem Mauerwerk durch Injektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 Verbundwirkung von Verpressankern im Natursteinmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . 240

1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 1.3 1.4 2 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4

2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4

Theoretische Untersuchung zu Verpressankern im Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verpressanker im Mauerwerk . . . . . . . . . . Kraftbertragung im Verpressanker . . . . . Krafteinleitung in den Ankerstab . . . . . . . Krafteinleitung in den Verpresskçrper . . . Versagensarten des Verpressankers . . . . . Analytische Beschreibung der Verbundfestigkeit des Verpressankers im Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verbundverhalten zwischen Stahlanker und Injektionsmçrtel . . . . . . . . . . . . . . . . . Verbundverhalten zwischen Injektionsmçrtel und Naturstein . . . . . . . . . . . . . . . . Schubfestigkeit von Mauerwerk mit vertikalen Verpressankern . . . . . . . . . . . . . Bruchkriterium I: Klaffen der Lagerfuge . Bruchkriterium II: Reibungsversagen . . . Bruchkriterium III: Steinzugversagen . . . Bruchkriterium IV: Schub-Druckversagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

241 241 241 242 242 242 242

244 244 244 246 248 250 250 251 251

2.6

Nachweis ertchtigter Mauerwerksbauteile mit Verpressankern unter Querkraftbeanspruchung in Scheibenebene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

3

3.4

Numerische Nachbildung von Schubwnden mit vertikalen Verpressankern . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Untersuchte Modelle . . . . . . . . . . . . . . . . . Mauerwerk ohne vertikale Verpressanker Mauerwerk mit einem vertikalen Verpressanker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auswertung der Ergebnisse . . . . . . . . . . .

4

Bemessung von bewehrtem Mauerwerk . . 255

3.1 3.2 3.3 3.3.1

Mauerwerk mit vertikalen Verpressankern im Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1 Versuche zum Verhalten der Verpressanker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Auszugsversuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1 Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.2 Versuchskçrper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.3 Versuchsprogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.4 Statische Ausziehversuche zur Bestimmung der maximalen Ausziehkraft . . . . . 5.2.4.1 Statische Ausziehversuche DB = 58 mm, ˘ 16 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.4.2 Statische Ausziehversuche DB = 82 mm, ˘ 28 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.5 Einfluss der Bohrloch- und Stabdurchmesser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 Versuche zum Verbundverhalten . . . . . . . 5.3.1 Versuchskçrper mit großer Verbundlnge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

252 252 252 253 253 254

5

257 257 258 258 259 260 260 260 261 262 262 264

6

Zusammenfassung und Ausblick . . . . . . . 265

7

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

V

Einsatz von Glasfaserbewehrung in historischem Mauerwerk – dargestellt am Beispiel des Wiederaufbaus des erdbebengeschdigten Sistani Hauses in Arg-e-Bam (Iran) . . . . . . . . . . . . . 269 Jçrg Braun, Dresden und Toralf Burkert, Weimar

1

Einfhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

2

Sanierung von erdbebengeschdigtem Lehmmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 Wissenschaftliche und praxisorientierte Voruntersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1 Stand der Forschung . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2 Bohrtechnologien fr Ankerlçcher im Lehmmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3 Verankerung von Rissen im Lehmmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3.1 Zuganker fr die Rissvernadelung . . . . . .

271 271 272 273 274 274

2.1.3.2 Materialien zum Verpressen von Ankern im Lehmmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3.3 Zugversuche an Ankern . . . . . . . . . . . . . . 2.1.4 Verpressen von Rissen im Lehmmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.4.1 Materialien zum Verpressen von Rissen im Lehmmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.4.2 Technologien zum Reinigen und zum Ausfllen von Rissen . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.5 Ermittlung der Schubfestigkeit von ungeschdigten und sanierten Wnden aus Lehmmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . .

275 281 284 285 287

289


Inhaltsverzeichnis

2.1.6

Schlussfolgerungen aus den umfangreichen Voruntersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 2.1.7 Entwicklung eines optimierten Lehmsteins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 2.2 Statische Berechnungen und numerische Simulationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 2.2.1 Kollaps-Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 2.2.2 Statische Berechnungen . . . . . . . . . . . . . . . 297 2.2.3 Grundlagen fr eine ingenieurmßige Bemessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 2.2.3.1 Maximale Verankerungskrfte und -lngen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299 2.2.4 Beispiele fr die ingenieurmßige Bemessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 2.2.4.1 Zugverankerung und Schubverdbelung mit dem Boden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

2.2.4.2 Zuganker der Gurtbçgen . . . . . . . . . . . . . . 2.2.4.3 Beispiel fr die Bemessung des bewehrten Lehmmauerwerks im Bereich des Ringbalkens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Ausfhrungen vor Ort am Sistani Haus . . 2.3.1 Ertchtigung der noch verbliebenen Ruinenteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1.1 Stabilisierung der noch verbliebenen Mauerwerksreste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1.2 Einbau der Vertikalanker . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2 Wiederaufbau der fehlenden Gebudestruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XIII 303

305 308 308 308 315 316

3

Zusammenfassung und Ausblick . . . . . . . . 319

4

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

C

Bemessung

I

Einfhrung des Eurocode 6, DIN EN 1996-3 Vereinfachte Berechnungsmethoden – Algorithmen, Erluterungen und Anwendungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 Wolfram Jger und Carola Hauschild, Dresden

1

Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

2 2.1 2.2

Anwendungsbedingungen . . . . . . . . . . . . . 325 Vereinfachtes Verfahren . . . . . . . . . . . . . . 325 Stark vereinfachtes Verfahren nach Anhang A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

3

Nachweisformat und Einwirkungskombinationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

4

Nachweis nach DIN EN 1996-3 bei zentrischer und exzentrischer Normalkraftbeanspruchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 Charakteristische Druckfestigkeiten von Einsteinmauerwerk nach DIN EN 1996-3/NA, Anhang NA.D . . . . . 328 Bestimmung der Knicklnge . . . . . . . . . . . 330 Nachweis berwiegend vertikal beanspruchter Wnde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 Teilflchenlasten senkrecht zur Lagerfuge 332 Nachweis von Kellerwnden . . . . . . . . . . . 333

4.1

4.2 4.3 4.4 4.5 5

Nachweis vertikal nicht beanspruchter Wnde mit gleichmßig verteilter horizontaler Bemessungslast . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

6 6.1

Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Normalkraftbeanspruchte Außenwand mit teilweise aufliegender Deckenplatte . . Geometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . berprfung der Anwendbarkeit des vereinfachten Verfahrens . . . . . . . . . . . . . . Bemessungsschnittgrçßen . . . . . . . . . . . . . Knicklnge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abminderungsfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . Nachweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.1.6 6.1.7

336 336 336 336 336 337 337 337 337

6.2

6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.3.6 6.4 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.4.5 6.4.6 6.5 6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.5.4 6.6 6.6.1 6.6.2 6.6.3

Normalkraftbeanspruchte zweischalige Außenwand mit voll aufliegender Deckenplatte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . berprfung der Anwendbarkeit des vereinfachten Verfahrens . . . . . . . . . . . . . . Knicklnge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abminderungsfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . Nachweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Haustrennwnde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . berprfung der Anwendbarkeit des vereinfachten Verfahrens . . . . . . . . . . . . . . Knicklnge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abminderungsfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . Nachweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Normalkraftbeanspruchte Innenwand . . . . Geometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . berprfung der Anwendbarkeit des vereinfachten Verfahrens . . . . . . . . . . . . . . Bemessungsschnittgrçßen . . . . . . . . . . . . . Knicklnge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abminderungsfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . Nachweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kelleraußenwand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Annahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nachweis nach DIN EN 1996-3 + NA . . . Kelleraußenwand mit hoher Erdanschttung und geringer Auflast . . . . . . . Geometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Annahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

338 338 338 338 339 339 339 339 339 340 340 340 340 341 341 341 341 341 341 341 342 342 342 343 343 344 344 344 344


XIV

Inhaltsverzeichnis

6.6.4 6.6.5 6.7 6.7.1 6.7.2 6.7.3 6.7.4

Nachweis nach DIN EN 1996-3 + NA . . Nachweis nach DIN EN 1996-1-1 + NA . Teilflchenbeanspruchung . . . . . . . . . . . . Geometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bemessungsschnittgrçßen . . . . . . . . . . . . . Nachweis Teilflchenpressung . . . . . . . . . Weitere Wandnachweise . . . . . . . . . . . . . .

II

Einfhrung des Eurocode 6, Nachweis von Wnden mit teilweise aufliegender Deckenplatte nach DIN EN 1996-1-1: Algorithmen, Erluterungen und Anwendungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . 353 Wolfram Jger, Stephan Reichel, Tammam Bakeer Dresden

1

Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353

2

Schnittkraftermittlung . . . . . . . . . . . . . . . . 354

3

Nachweisfhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356

4 4.1 4.2 4.3

Nachweis nach DIN EN 1996-1-1/NA . . Allgemeines Nachweisformat . . . . . . . . . . Schnittkraftermittlung . . . . . . . . . . . . . . . . Bestimmung der Knicklnge . . . . . . . . . .

358 358 358 362

5 5.1

Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wand mit gleichem Deckenauflager am Kopf und Fuß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geometrie, Baustoffe und Einwirkungen . Schnittkrfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Knicklnge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lastkombinationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biegemomente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Normalkrfte und Ausmitten . . . . . . . . . .

363

5.1.1 5.1.2 5.1.2.1 5.1.2.2 5.1.2.3 5.1.2.4

345 345 347 347 347 348 348

363 363 364 364 364 364 366

6.7.4.1 Knicknachweis nach dem vereinfachten Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 6.7.4.2 Knicknachweis nach dem genaueren Verfahren zum Vergleich . . . . . . . . . . . . . 349 7

Verwendete Bezeichnungen . . . . . . . . . . . 350

8

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

5.1.3 5.1.3.1 5.1.3.2 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.2.1 5.2.2.2 5.2.2.3 5.2.2.4 5.2.3 5.2.3.1 5.2.3.2

Tragwiderstand und Nachweise . . . . . . . . Wandmitte fr LK 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . Wandfuß fr LK 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wand mit ungleichem Deckenauflager am Kopf und Fuß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geometrie, Baustoffe und Einwirkungen Schnittkrfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Knicklngen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lastkombinationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biegemomente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Normalkrfte und Ausmitten . . . . . . . . . . Tragwiderstand und Nachweise . . . . . . . . Wandmitte fr LK 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . Wandfuß fr LK 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

366 366 367

6

Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

7

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

367 367 368 368 368 368 370 370 370 371

III

Ingenieurmodell zur Tragfhigkeit ohne Verbund vorgespannter KalksandsteinMauerwerkswnde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 Odontsetseg Dashkhuu, Hemsbach und Erhard Gunkler, Detmold

1

Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373

2

Ingenieurmodell zur Tragfhigkeit vorgespannter Mauerwerkswnde . . . . . . 373 Konstruktionsmerkmale fr vorgespanntes Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 Modulare Struktur des Ingenieurmodells . 373

2.1 2.2 3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 4

Werkstoffsignifikante Ausgangsgrçßen des Ingenieurmodells – Teilmodul W . . . Werkstoffverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mauersteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mauermçrtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Werkstoffgesetze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einaxial druckbeanspruchtes Mauerwerk Zweiaxial in der Ebene beanspruchtes Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

375 375 375 376 377 380 381 381 381 381

Experimentelle Untersuchungen an Mauerwerkswnden . . . . . . . . . . . . . . . 381

4.1 4.2 4.3

Wnde mit Beanspruchungen durch Einzellasten – Teilmodul SE . . . . . . . . . . 381 Biegedruckbeanspruchung vorgespannter Mauerwerkswnde – Teilmodul B . . . . . . 383 Scheibenschubbeanspruchung vorgespannter Mauerwerkswnde – Teilmodul S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386

5

Ergnzende rechnerische Untersuchungen zum Tragverhalten vorgespannter Mauerwerkswnde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

6 6.1

Berechnungsmodelle . . . . . . . . . . . . . . . . . 398 Normalkraftwiderstand bei Biegedruckbeanspruchung – Modul B . . . . . . . . . . . . 398 Querkrafttragfhigkeit in Wandebene – Teilmodul S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

6.2 7

Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400

8

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401


Inhaltsverzeichnis

XV

D

Bauphysik · Brandschutz

I

Auswirkungen punktfçrmiger Wrmebrcken bei Verblendmauerwerk – Einflsse, rechnerische Quantifizierung und Optimierungspotenzial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405 Frank U. Vogdt, Jan Bredemeyer und Hendrik Keßlau, Berlin

1

Einfhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405

2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3

Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wrmetransport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wrmetransportmechanismen . . . . . . . . . . Wrmetransport in Feststoffen . . . . . . . . . Wrmebergang und Wrmetransport in Luftschichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Quantifizierung des Wrmetransports . . . . Spezifischer Transmissionswrmedurchgangskoeffizient . . . . . . . . . . . . . . . . Thermischer Leitwert . . . . . . . . . . . . . . . . . Wrmebrcken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wrmeschutztechnische Anforderungen . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anforderungen an Wrmebrcken in energetischer Hinsicht . . . . . . . . . . . . . . Anforderungen an den Mindestwrmeschutz im Bereich von Wrmebrcken . . .

2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 3

3.1

406 406 406 407 407 408

3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 4

408 408 409 410 410 410 411

Wrmeschutz von zweischaligen Mauerwerkskonstruktionen mit Verblenderschalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

4.1 4.2 5 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2

Ungestçrte, ebene Wandflchen . . . . . . . . Besonderheit 1: Luftschichten . . . . . . . . . . Besonderheit 2: Luftschichtanker („Drahtanker“) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wrmebrcken (Verblenderkonsolen) . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Energetische Betrachtung . . . . . . . . . . . . . Nachweis des Mindestwrmeschutzes . . .

412 412 413 417 417 418 420

Ansatz fr ein Bemessungskonzept fr Verblenderkonsolen . . . . . . . . . . . . . . . 422 Vorgehensweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422 Relevante Parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . 425 Wrmeschutztechnische Optimierung von Verblenderkonsolen . . . . . . . . . . . . . . Mçgliche Varianten . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bewertung der Varianten . . . . . . . . . . . . . . Auswirkung in energetischer Hinsicht . . . Auswirkung auf den Mindestwrmeschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

426 426 427 427 428

6

Zusammenfassung und Ausblick . . . . . . . . 429

7

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430

II

Einsatz von Vakuumisolationspaneelen (VIP) bei zweischaligem Verblendmauerwerk . . . . . . . . . . . 433 Robert Masou, Dresden und Martin Forstner, Neumarkt

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zum Projekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problemstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Projektziele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lçsungsansatz, Methode . . . . . . . . . . . . . . Berichtsinhalte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

433 433 433 434 434 434

2 2.1 2.2 2.3

Vakuumisolationspaneel (VIP) . . . . . . . . . Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wirkprinzip und Leistungsrahmen . . . . . . Aufbau und Arten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

435 435 435 438

3 3.1 3.2 3.3

Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Neubau – Sanierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . Innendmmung – Außendmmung . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

440 440 441 441

4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.2

Zweischaliges Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . Konstruktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Merkmal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Konstruktive Grundstze . . . . . . . . . . . . . . Stand der Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Normative Anforderungen . . . . . . . . . . . . . Konstruktive Elemente . . . . . . . . . . . . . . . .

444 444 444 444 445 445 445 446 446

4.2.1

Wandaufbau: Vorwand-Schalenzwischenraum – Hintermauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2 Luftschichtanker – Stand der normativen Vorgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.3 Sichtung geeigneter Ankersysteme . . . . . . 4.2.3.1 Zum Luftschichtanker DUO . . . . . . . . . . . 4.2.3.2 Zum System Multi-Luftschichtanker Plus 4.2.3.3 Zum System ClickBrick . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Ausgewhlte Aspekte . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1 Toleranzausgleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2 Tendenzen beim Schalenabstand . . . . . . . 4.4 Zeilenfçrmige bzw. geschosshohe Befestigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1 Gegenberstellung der Verankerungsformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.2 Stand der Technik in der Schweiz . . . . . . 4.5 Stand der Forschung in Deutschland . . . . 5 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2

Wrmebrcken bei Luftschichtankern . . . Wrmebrcken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Punktfçrmige Wrmebrcken . . . . . . . . . . Nherungsweise Ermittlung nach DIN EN ISO 6946 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Genaue Ermittlung nach DIN EN ISO 10211 . . . . . . . . . . . . . . . . . .

446 447 448 448 449 450 451 451 451 451 451 452 453 453 453 454 454 454


XVI

Inhaltsverzeichnis

5.3 5.3.1

Einflussgrçßen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schalenabstand und Wrmeleitfhigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wrmekoeffizient und Wrmeleitfhigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gesamtwrmedurchgangskoeffizient und Wrmeleitfhigkeit . . . . . . . . . . . . . . .

5.3.2 5.3.3 6

454 454 454 455

6.1.1 6.1.2 6.1.3

Festlegungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458 Varianten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459 Ergebnisse der Variantenuntersuchung . . 460

7 7.1 7.2 7.3

Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bauphysikalische Zusammenhnge . . . . . Rckschlusse auf die Konstruktion . . . . . Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470

466 466 467 470

6.1

Analyse spezifischer Wrmebrcken im numerischen Modell . . . . . . . . . . . . . . 457 Einfluss der Ankeranordnung . . . . . . . . . . 458

E

Normen · Zulassungen · Regelwerk

I

Geltende Technische Regeln fr den Mauerwerksbau (Deutsche, Europische und Internationale Normen) (Stand 30. 9. 2013) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477 Peter Rauh und Immo Feine, Berlin

1

Vorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477

2

Erluterungen zur Anwendung des Eurocodes 6: „Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten“ vor der Bekanntmachung als Technische Baubestimmung 478 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478 Tragwerksbemessung fr allgemeine Lastflle (Kaltbemessung) . . . . . . . . . . . . 478

2.1 2.2

II

Mauerwerk mit Normal- oder Leichtmçrtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 Mauersteine blichen Formates . . . . . . . . 1.1.1 Mauerziegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2 Ziegel mit integrierter Wrmedmmung . 1.1.3 Verfllziegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.4 Kalksandsteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.5 Betonsteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.5.1 Vollsteine und Vollblçcke . . . . . . . . . . . . 1.1.5.2 Hohlblocksteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.5.3 Hohlblocksteine mit integrierter Wrmedmmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.6 Sonstige Mauersteine . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Mauersteine grçßeren Formates . . . . . . . . 1.2.1 Mauerziegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2 Betonsteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Mauermçrtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1 Leichtmçrtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2 Sonstige Mçrtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1.1 2.1.2

2.5

Tragwerksbemessung fr den Brandfall . 478 Endgltige bauaufsichtliche Einfhrung des Eurocodes 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479 Zur Anwendbarkeit des Eurocode 6 bei der Bemessung von Mauerwerk mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (bergangsregeln) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479

3

Regelwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479

Verzeichnis der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen fr den Mauerwerksbau (Stand 31. 8. 2013) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493 Wolfram Jger, Dresden und Roland Hirsch, Berlin

1

2 2.1

2.3 2.4

Mauerwerk mit Dnnbettmçrtel . . . . . . . . Plansteine blichen Formates und dafr zugelassene Dnnbettmçrtel . . . . . . . . . . . Planziegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Planziegel mit integrierter Wrmedmmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

494 494 494 504 505 506 507 507 512 513 513 514 514 514 515 515 515 515 515 515 535

2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6 2.1.6.1 2.1.6.2 2.1.6.3

2.4

Planverfllziegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kalksand-Plansteine . . . . . . . . . . . . . . . . . Porenbeton-Plansteine . . . . . . . . . . . . . . . . Beton-Plansteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Planvollsteine und Planvollblçcke . . . . . . Planhohlblocksteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . Plansteine aus Leichtbeton mit integrierter Wrmedmmung . . . . . . . . . . . . . Planelemente und dafr zugelassene Dnnbettmçrtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Planziegel-Elemente . . . . . . . . . . . . . . . . . Kalksand-Planelemente . . . . . . . . . . . . . . . Porenbeton-Planelemente . . . . . . . . . . . . . Beton-Planelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wandbauart aus Planelementen in dritteloder halbgeschosshoher Ausfhrung . . . . Weitere Dnnbettmçrtel . . . . . . . . . . . . . .

3

Mauerwerk mit Mittelbettmçrtel . . . . . . . 586

4 4.1 4.2 4.3

Vorgefertigte Wandtafeln . . . . . . . . . . . . . Geschosshohe Mauertafeln . . . . . . . . . . . . drittel- oder halbgeschosshohe Mauertafeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verguss- und Verbundtafeln . . . . . . . . . . .

5

Geschosshohe Wandtafeln . . . . . . . . . . . . 592

2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.3

544 547 550 553 553 561 566 574 574 575 581 582 584 585

588 588 591 591


Inhaltsverzeichnis

XVII

6

Schalungsstein-Bauarten . . . . . . . . . . . . . . 592

9.3

Strze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596

7

Trockenmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594

8

Mauerwerk mit PU-Kleber . . . . . . . . . . . . 595

9 9.1 9.2

Bewehrtes Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . 596 Bewehrung fr bewehrtes Mauerwerk . . . 596 Hochlochziegel fr bewehrtes Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596

10 10.1 10.2

Ergnzungsbauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mauerfuß-Dmmelemente . . . . . . . . . . . . . Anker zur Verbindung der Mauerwerksschalen von zweischaligen Außenwnden Sonstige Ergnzungselemente . . . . . . . . . .

10.3

599 599 599 601

Anhang Zulassungsbersicht . . . . . . . . . . . 602

F

Forschung

I

bersicht ber abgeschlossene und laufende Forschungsvorhaben im Mauerwerksbau . . . . . . . . . 621 Anke Eis und Sebastian Ortlepp, Dresden

1 1.1

Abgeschlossene Forschungsvorhaben . . . . bersicht Forschungsprojekte und Forschungsstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kurzberichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biegezugfestigkeit von tragendem Ziegelmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Begleitung der Umstellung der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen von Strzen auf die Eurocodes (DIBt) . . . Nachhaltigkeit von Wohngebuden aus Mauerwerk – Teil I: Nachhaltigkeit von Ein- und Zweifamilienhusern aus Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nachhaltigkeitsbewertung von Einfamilienhusern – Ein Beitrag zur Beurteilung und Optimierung der Nachhaltigkeitsqualitt von kleinen Wohngebuden (Dissertation) . . . . . . . . . . SIM Stoffkreislauf im Mauerwerksbau – Nachhaltigkeitsanalyse fr das Mauerwerksrecycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2 1.2.1 1.2.2

1.2.3

1.2.4

1.2.5

2 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2

2.2.3

Laufende Forschungsvorhaben . . . . . . . . . bersicht Forschungsprojekte und Forschungsstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kurzberichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Druckfestigkeit von Mauerwerk . . . . . . . . Nachhaltigkeit von Wohngebuden aus Mauerwerk – Teil II: Nachhaltigkeit von Mehrfamilienhusern aus Mauerwerk SIM Stoffkreislauf im Mauerwerksbau – Vegetationssubstrate aus rezyklierten Gesteinskçrnungen aus Mauerwerk (AiF-Nr.: 17319-N) . . . . . . . . . . . . . . . . . .

624 624 625 625

626

627

628

629 632 632 632 632

633

2.2.4

SIM Stoffkreislauf im Mauerwerksbau – Verwertungsoptionen fr rezyklierte Gesteinskçrnungen aus Mauerwerk in der Steine- und Erden-Industrie (AiF-Nr.: 17251-N) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634 2.2.5 Beschleunigung der Hrtereaktionen durch mineralische Kalksandstein-Keime (AiF-Nr.: 16468-N) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 635 2.2.6 Entwicklung eines Prfverfahrens fr Huminstoffe – Teil 2 (AiF-Nr.: 17339-N) 636 2.2.7 Optimierung des rheologischen Verhaltens von Kalk-Sand-Rohmischungen zur Steigerung der Scherbenrohdichte und der Festigkeit von Kalksandsteinen (AiF-Nr.: 17692-N) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 636 2.2.8 Kalksandstein-Recycling-Material fr den Deponiebau – Methanox II (AiF-Nr.: 16637-N) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637 2.2.9 Entwicklung einer Methodik zur ressourcenorientierten Steuerung der Werksprozesse in der KalksandsteinIndustrie (AiF-Nr.: 17544-N) – Numerische Simulation des Produktionsprozesses im Kalksandsteinwerk – Optimierung der Kalksandsteinherstellung . . . . . . . . . . . . . . 637 2. 2. 10 Einsatz von natrlichen Schwermineralsanden zur Steigerung der Rohdichte von Kalksandsteinen fr einen hohen baulichen Schallschutz (AiF-Nr.: 17798-N) . . 639

634

Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 641


C Bemessung

I

325

Einfhrung des Eurocode 6, DIN EN 1996-3 Vereinfachte Berechnungsmethoden – Algorithmen, Erluterungen und Anwendungsbeispiele Wolfram Jger und Carola Hauschild, Dresden

1

Vorbemerkungen

Zum 01. 07. 2012 erfolgte die allgemeine Umstellung der Berechnung und Bemessung von Gebuden und baulichen Anlagen auf die Eurocodes. Ausnahmen dabei bilden Gebude oder Bauteile aus Mauerwerk sowie der Erdbebennachweis [1, 2]. Um eine durchgngige Abarbeitung von Projekten nach den Eurocodes und dem damit verbundenen Teilsicherheitskonzept zu ermçglichen, ist eine Gleichwertigkeitserklrung der Bauaufsicht zum Eurocode 6 verçffentlicht worden [3], der im Weiteren Hinweise des DIBt [4] folgten, wie mit noch nicht berarbeiteten Zulassungen umzugehen ist [5]. Eine Ergnzung/Umstellung der Zulassungen auf den Eurocode 6 (von den Zulassungsinhabern beim DIBt beantragt) ist im Gange und wird bis zur Einfhrung des Eurocode 6 abgeschlossen sein. Mit der Verçffentlichung der Erluterungen zur Anwendung des EC 6 vor der Bekanntmachung als Technische Baubestimmung im DIBt-Newsletter [3] ist die Anwendung des EC 6 [10–13] parallel und gleichwertig zur „alten“ Normengeneration DIN 1053 [16, 17] mçglich. Die bauaufsichtliche Einfhrung des Eurocode 6 wird im Jahr 2015 geschehen. Mit den in DIN EN 1996-3 und dem zugehçrigen Nationalen Anhang enthaltenen vereinfachten Berechnungs- und Nachweismethoden kann die berwiegende Mehrzahl der baupraktischen Aufgabenstellungen erfolgreich bearbeitet werden. Ausfhrliche Erluterungen zu dieser Norm sind in [5] zu finden. Die nachfolgend zusammengestellten Algorithmen und Beispiele sollen als weiteres Hilfsmittel fr den praktisch ttigen Ingenieur dienen und die Einarbeitung erleichtern. In Einzelfllen (Nachweis der Teilflchenpressung und Kellerwand) wird man fr eine erfolgreiche Nachweisfhrung auch die DIN EN 1996-1-1 [10] mit ihrem Nationalen Anhang [11] heranziehen mssen (vgl. auch [6]). Fr die praktische Handhabung der Norm hat sich die „berschobene Fassung“ inzwischen bewhrt, mit der ein Hin- und Herblttern zwischen Norm und Nationalem Anhang vermieden wird. Inzwischen ist dazu auch eine Ausgabe mit Erluterungen [15] erschienen, die zum Verstndnis und zur Einarbeitung dient.

2

Anwendungsbedingungen

Bei dem vereinfachten Verfahren nach DIN EN 1996-3 [12] wird zwischen dem – vereinfachten Verfahren an sich im Hauptteil der Norm und dem – stark vereinfachten Verfahren nach Anhang A unterschieden. 2.1

Vereinfachtes Verfahren

Das vereinfachte Verfahren nach dem Hauptteil der Norm DIN EN 1996-3 ist im Nationalen Anhang an die deutschen Bedingungen und Erfahrungen angepasst worden, was dann auch die Anwendungskriterien betrifft. Fr Vollsteine und Lochsteine nach DIN EN 1996-1-1/NA:2012-01, NCI zu 3.1.1, NA.5, drfen demnach die vereinfachten Berechnungsmethoden angewendet werden, wenn die in Tabelle 1 enthaltenen Voraussetzungen erfllt sind. Die Einschrnkung auf die eingangs genannten Steinarten mit Verweis auf DIN EN 1996-1-1/NA:2012-01, NCI zu 3.1.1, NA.5 „Bei der Verwendung von Mauersteinen der Normen DIN EN 771-1 bis DIN EN 771-4 sind ergnzend die Verwendungsregeln nach DIN V 20000-401 (mit den nderungen in Anhang NA.M) sowie DIN V 20000-402 bis DIN V 20000-404 anzuwenden. Alternativ kçnnen auch Mauersteine nach DIN 105-100, DIN V 106, DIN V 4165-100, DIN V 18151-100 (mit Ausnahme von Plansteinen), DIN V 18152-100 (mit Ausnahme von Plansteinen), DIN V 18153-100 (mit Ausnahme von Plansteinen) verwendet werden.“ soll gewhrleisten, dass dieses vereinfachte Verfahren nur mit den Materialien angewendet werden kann, die auch die Anforderungen nach Rest- bzw. Anwendungsnorm erfllen (s. hierzu [18] bzw. [19]). Derartigen Steinen wird ein besonderes Vertrauensniveau entgegengebracht. 2.2

Stark vereinfachtes Verfahren nach Anhang A

Das stark vereinfachte Verfahren fr auf Normalkraft beanspruchte Wnde arbeitet mit festen Abminderungs-

Mauerwerk-Kalender 2014: Bemessen, Bewehren, Befestigen. Herausgegeben von Wolfram Jger  2014 Ernst & Sohn GmbH & Co. KG. Published 2014 by Ernst & Sohn GmbH & Co. KG.


326

C Bemessung

faktoren in Abhngigkeit von der Einhaltung bestimmter Randbedingungen, was die Rechenarbeit noch weiter vereinfacht. Die Anwendungsbedingungen sind in Tabelle 2 aufgefhrt.

Zum berbindemaß sind keine Angaben gemacht. Es gilt hier die Regelausfhrung, so wie in Tabelle 1, Pkt. 3, angegeben.

Tabelle 1. Voraussetzungen fr die Anwendung des vereinfachten Bemessungsverfahrens 1. Gebudehçhe (Mittel zwischen First- und Traufhçhe) h £ 20 m 2. Sttzweite der aufliegenden Decken lf £ 6,0 m 4)   0,4  hu 0,2  hu ; Elementmauerwerk lol  3. lol  45 mm 125 mm   0,5  t 0,45  t 4. a  ; bei t = 365 mm a  100 mm 100 mm 5. Lichte Wandhçhe in Abhngigkeit von der Wanddicke und der Nutzlast nach folgender Tafel Bauteil

Wanddicke t [mm]

lichte Wandhçhe h [m]

Nutzlast pk [kN/m2] 1)

tragende Innenwnde

‡ 115 < 240

£ 2,75

£5

‡ 240

‡ 115 2) < 150 2)

£ 2,75

tragende Außenwnde und zweischalige Haustrennwnde

£3

‡ 150 3) < 175 3) ‡ 175 < 240 ‡ 240

£5 £ 12 t

1) Einschließlich Zuschlag fr nicht tragende innere Trennwnde. 2) Als einschalige Außenwand nur bei eingeschossigen Garagen und vergleichbaren Bauwerken, die nicht zum dauernden Aufenthalt von Menschen vorgesehen sind. Als Tragschale zweischaliger Außenwnde und bei zweischaligen Haustrennwnden bis maximal zwei Vollgeschosse zuzglich ausgebautes Dachgeschoss; aussteifende Querwnde im Abstand £ 4,50 m bzw. Randabstand von einer ffnung £ 2,0 m. 3) Bei charakteristischen Mauerwerksdruckfestigkeiten fk < 1,8 N/mm± gilt zustzlich Fußnote b. 4) Sofern die Biegemomente aus dem Deckendrehwinkel nicht durch konstruktive Maßnahmen, z. B. Zentrierleisten, begrenzt werden.

Tabelle 2. Voraussetzungen fr die Anwendung des stark vereinfachten Bemessungsverfahrens nach Anhang A von DIN EN 1996-3 1. n £ 3 Geschosse ber OKG 2. die Wnde sind rechtwinklig zur Wandebene in horizontaler Richtung gehalten  2=3  t , wenn t ‡ 0,30 m 3. a  85 mm 4. h £ 3,0 m   1 bG  H 5. min dG 3 6. 7. 8. 9.

pk £ 5,0 kN/m± lf £ 6,0 m lDa £ 6,0 m, ausgenommen Leichtgewichtsdachkonstruktionen lDa £ 12,0 m Schlankheit der Wnde hef / tef £ 21


I Einfhrung des Eurocode 6, DIN EN 1996-3 Vereinfachte Berechnungsmethoden

3

327

Nachweisformat und Einwirkungskombinationen

Zusammen mit dem Nationalen Anhang zu DIN EN 1996-3 sind die Nachweise auf – zentrische bzw. exzentrische Normalkraft im Rahmen der Voraussetzungen, – Kellerwnde und – Ausfachungsflchen beschrnkt. Ist das Gebude nicht ausreichend ausgesteift, ist der Nachweis auf Querkraft nach DIN EN 1996-1-1 zusammen mit dem zugehçrigen NA zu fhren. Das Gleiche gilt fr die Teilflchenpressung.

Tabelle 3. Allgemeines Nachweisformat nach DIN EN 1996-3 und NA mit Rckverweis auf DIN EN 1996-1-1 und NA Nachweisformat Ed  Rd Ed Bemessungswert der Einwirkung Rd Bemessungswert des Tragwiderstandes

Vereinfachte Einwirkungskombinationen werden im NA fr Bro- und Wohngebude angegeben (s. Tabelle 4). Ansonsten sind die genauen Kombinationen nach DIN EN 1990 und zugehçrigem NA ([8] zusammen mit [9]) zu verwenden, solange die Anwendungsgrenzen des vereinfachten Verfahrens eingehalten sind.

Tabelle 4. Nachweisformat und Vereinfachung der Einwirkungskombinationen nach DIN EN 1996-1-1 und NA ebenfalls anwendbar fr das vereinfachte Verfahren nach DIN EN 1996-3 und NA bei Normalkraftbeanspruchung Nachweisformat NEd  NRd Bemessungswert der Einwirkungen Vereinfachung der Einwirkungskombinationen zur Ermittlung der einwirkenden Normalkraft nach DIN EN 1996-1-1/NA Wohn- und Brogebude

NEd ¼ 1,35  NGk þ 1,5  NQk

Hochbauten mit Stahlbetondecken und qk £ 3 kN/m±

NEd ¼ 1,4  ðNGk þ NQk Þ

Bemessungswert des Widerstands Rd ¼

Rk gM

Teilsicherheitsbeiwert des Materials gM fr Mauerwerk nach DIN EN 1996-1-1/NA Stndige und vorbergehende Bemessungssituation

1,5

Außergewçhnliche Bemessungssituation

1,3

4

Nachweis nach DIN EN 1996-3 bei zentrischer und exzentrischer Normalkraftbeanspruchung

Die tragkraftmindernden Einflsse werden bei diesem Nachweis in einem Abminderungsfaktor F erfasst, der auf die volle Tragfhigkeit bei zentrischer Belastung anzuwenden ist. Fr diese wird wiederum die charakteristische Druckfestigkeit bzw. deren Bemessungswert bençtigt. Die Druckfestigkeiten sind in DIN EN 1996-3/NA in Abhngigkeit von Steinart, Mçrtelart und Mçrtelfestigkeit angegeben.

Nachfolgend sind die Druckfestigkeitstabellen (Steindruckfestigkeit/charakteristische Festigkeit) fr die verschiedenen Steinfestigkeitsklassen und Mçrtelgruppen aufgefhrt. Hinsichtlich der Steine ist darauf zu verweisen, dass nur solche nach NA.5 in NCI zu 3.1.1 gem. DIN EN 1996-1-1/NA:2012-01 anwendbar sind (vgl. Abschn. 2.1).


328

C Bemessung

4.1

Charakteristische Druckfestigkeiten von Einsteinmauerwerk nach DIN EN 1996-3/NA, Anhang NA.D

Tabelle 5. Hochlochziegel mit Lochung A (HLzA), Lochung B, (HLzB), HLzB-T1), Mauertafelziegel T1 sowie Kalksand-Loch- und Hohlblocksteine mit Normalmauermçrtel

Tabelle 7. Vollziegel sowie Kalksand-Vollsteine und KalksandBlocksteine mit Normalmauermçrtel

Steindruckfestigkeitsklasse

Steindruckfestigkeitsklasse

fk N/mm±

fk N/mm±

NM II

NM IIa

NM III

NM IIIa

NM II

NM IIa

NM III

NM IIIa

4

2,1

2,4

2,9

4

2,8

6

2,7

3,1

3,7

6

3,6

4,0

8

3,1

3,9

4,4

8

4,2

4,7

10

3,5

4,5

5,0

5,6

10

4,8

5,4

6,0

12

3,9

5,0

5,6

6,3

12

5,4

6,0

6,7

7,5

16

4,6

5,9

6,6

7,4

16

6,4

7,1

8,0

8,9

20

7,5

8,4

20

7,2

8,1

9,1

10,1

28

9,2

10,3

28

8,8

9,9

11,0

12,4

10,2

11,9

36

12,7

14,3

48

12,2

14,1

48

60

14,3

16,0

60

15,1

16,9

36

5,3

6,7

10,2

11,4

Tabelle 6. Hochlochziegel mit Lochung W (HLzW), Mauertafelziegel (T2, T3 und T4) sowie Langlochziegel (LLz) mit Normalmauermçrtel

Tabelle 8. Kalksand-Plansteine und Kalksand-Planelemente mit Dnnbettmçrtel

Steindruckfestigkeitsklasse

Steindruckfestigkeitsklasse

fk N/mm± NM II

NM IIa

NM III

NM IIIa

4

1,7

2,0

2,3

2,6

6

2,2

2,5

2,9

3,3

8

2,5

3,2

3,5

4,0

10

2,8

3,6

4,0

4,5

12

3,1

4,0

4,5

5,0

16

3,7 (3,1)

4,7 (4,0)

5,3 (4,5)

5,9 (5,0)

20

4,2 (3,1)

5,4 (4,0)

6,0 (4,5)

6,7 (5,0)

Werte in Klammern gelten fr Mauerwerk aus Hochlochziegeln mit Lochung W (HLzW) und Mauertafelziegeln T4

fk N/mm± Planelemente

Plansteine

KS XL

KS XL-N, KS XL-E

KS P

KS L-P

4

2,9

2,9

2,9

2,9

6

4,0

4,0

4,0

3,7

8

5,0

5,0

5,0

4,4

10

6,0

6,0

6,0

5,0

12

9,4

7,0

7,0

5,6

16

11,2

8,8

8,8

6,6

20

12,9

10,5

10,5

28

13,8

36 48 60

16,0

13,8

7,6 16,8


I Einfhrung des Eurocode 6, DIN EN 1996-3 Vereinfachte Berechnungsmethoden

329

Tabelle 9. Mauerziegel und Kalksandsteine mit Leichtmauermçrtel

Tabelle 11. Leichtbeton-Vollblçcke mit Schlitzen Vbl S, Vbl SW mit Normalmauermçrtel

Steindruckfestigkeitsklasse

Steindruckfestigkeitsklasse

fk N/mm± LM 21

LM 36

2

1,2

1,3

4

1,6

2,2

6

2,2

2,9

8

2,5

10

2,8

Mçrtelgruppe II

IIa

III, IIIa

2

1,4

1,6

1,8

4

2,1

2,4

2,9

3,1

3,7

3,9

4,4

4,5

5,0

5,0

5,6

6 8

12 3,3

16

10

3,0

20

fk N/mm±

2,7

12

28

Tabelle 10. Leichtbeton- und Betonsteine mit Normalmauermçrtel

Tabelle 12. Voll- und Lochsteinen aus Leichtbeton mit Leichtmauermçrtel

LeichtSteindruckbetonsteine festigkeitsklasse

Steindruckfestigkeitsklasse

fk N/mm± Mçrtelgruppe II

Hbl, Hbn

2

1,4

1,5

1,7

4

2,2

2,4

2,6

4

2,3

6

3,1

3,3

6

3,0

8

3,7

4,0

8

3,6

4,3

4,6

4,8

5,1

2,9

12 2

1,5

1,6

1,8

4

2,5

2,7

3,0

6

3,7

4,0

8

4,5

5,0

10

5,4

5,9

12

3,4

16

6,1

4

2,8

2

1,8

4

3,0

8,3

6

4,1

9,8

8

5,1

2,9

6

4,0

4,0

8

4,7

5,0

12 16 ‡ 20

5,4 3,6

6,0 6,7

6,0

Tabelle 13. Porenbetonsteine mit Dnnbettmçrtel fk N/mm±

2,9

10

1,4

Steindruckfestigkeitsklasse

6,7

20 Vn, Vbn Vm, Vmb

LM 21 und LM 36

III und IIIa 2

10

V, Vbl

IIa

fk N/mm±

8,0 9,1


330

C Bemessung

4.2

Bestimmung der Knicklnge

a)

b)

Bild 1. Effektive Wandhçhe (Knicklnge); a) beidseitig gelenkig gelagert, b) beidseitig eingespannte Lagerung

a)

b)

c)

Bild 2. Verschiedene Lagerungsarten der Wandrnder; a) zweiseitig gehalten, b) dreiseitig gehalten, c) vierseitig gehalten

Tabelle 14. Bestimmung der Knicklnge nach DIN EN 1996-3/NA (NCI zu 4.2.2.4) Knicklnge hef ¼ rn  h 2-seitig gehalten

t £ 175 mm

r2 = 0,75

175 mm < t £ 250 mm

r2 = 0,9

t > 250 mm

r2 = 1,0

r2 < 1,0 nur bei Einhaltung der erf. Auflagertiefen: t ‡ 240 mm, a ‡ 175 mm bzw. t < 240 mm, a = t 3-seitig gehalten

4-seitig gehalten

r3 ¼

1   r2  0,3 r2  h 2 1þ 3l

h £ 1,0  l

h > 1,0  l



r4 ¼

r4 ¼

1   r2 r2  h 2 1þ l 

0,5  l h


I Einfhrung des Eurocode 6, DIN EN 1996-3 Vereinfachte Berechnungsmethoden Tabelle 15. Bestimmung der Knicklnge nach DIN EN 1996-3 fr Elementmauerwerk mit einem planmßigen berbindemaß 0,2 £ lol/hu < 0,4 Effektive Wandhçhe 3-seitig gehalten

4-seitig gehalten

hef ¼

1    r2  h  0,3  h r h 2 1 þ a3 2 0 3b

h fr a4   1 b

hef ¼

1    r2  h r h 2 1 þ a4 2 b

h fr a4  > 1 b

hef ¼ a4 

b 2

Anpassungsfaktoren zur Abschtzung der Knicklnge Steingeometrie hu/lu

0,5

0,625

1

2

3-seitige Lagerung a3

1,0

0,90

0,83

0,75

4-seitige Lagerung a4

1,0

0,75

0,67

0,60

4.3

Nachweis berwiegend vertikal beanspruchter Wnde

Bild 3. Vertikal zentrisch bzw. exzentrisch beanspruchte Wnde; a) mit einseitigem Deckenauflager, b) mit beidseitigem Deckenauflager

331


332

C Bemessung

Tabelle 16. Nachweis normalkraftbeanspruchter Wnde nach DIN EN 1996-3 Bemessungswert des Tragwiderstandes NRd ¼ F  t  fd fd ¼ z  z ¼ 0,85 Dauerstandsfaktor

fk gM

Anwendungsbedingungen nach Tabelle 1 erfllt.

Anwendungsbedingungen nach Tabelle 2 erfllt.

Abminderungsfaktoren vereinfacht

stark vereinfacht nach Anhang A

Wnde als einseitiges Endauflager 8 l a > > 1,6  f  0,9  fur ¨ fk  1,8 N=mm2 > > 6 t < l a F ¼ F1 ¼ 1,6  f  0,9  fur > ¨ fk < 1,8 N=mm2 > > 5 t > : 0,333 fur ¨ Dachdecken

Vollaufliegende 8 Decke ¨ hef =tef  10 > 0,70 fur < F ¼ cA ¼ 0,50 fur ¨ hef =tef  18 > : 0,35 fur ¨ 18 < hef =tef  21 Teilaufliegende Decke, t ‡ 30 cm F ¼ cA ¼ 0,45

bei Knickgefahr

 2 a h  0,0011  ef F ¼ F2 ¼ 0,85  t t

Nachweis bei zentrischer und exzentrischer Druckbeanspruchung NEd  NRd

4.4

Teilflchenlasten senkrecht zur Lagerfuge

Das in DIN EN 1996-3:2010-12 enthaltene Nachweisformat fr Wnde unter Einzellasten (Teilflchenlasten) konnte aufgrund von Sicherheitsbedenken bei randnahen Lasten (a1 £ 3  l1) von deutscher Seite nicht bernommen werden. Deshalb wird im Nationalen Anhang von DIN EN 1996-3 [13] auf den genaueren Nachweis nach Nationalem Anhang zu DIN EN 1996-1-1 ([11], NCI zu 6.1.3) verwiesen, wobei der dort angegebene

Nachweis nur fr Vollsteine gem. Europischer Produktnorm und Anwendungs- bzw. Restnorm angewendet werden kann (s. auch Erluterung des Sachverhaltes im Abschn. 4.1). Fr andere Steine ist keine Erhçhung der Tragfhigkeit ansetzbar. Fr Lasten mit einem Abstand a1 > 3  l1 wre theoretisch die Formel nach EN 1996-1-1 anwendbar, da sich dann die Unterschiede immer mehr angleichen.

Bild 4. Teilflchenlasten senkrecht zur Lagerfuge in verschiedener Anordnung (in der Ansicht der Wand)


I Einfhrung des Eurocode 6, DIN EN 1996-3 Vereinfachte Berechnungsmethoden

333

Tabelle 17. Nachweisalgorithmus bei Wnden unter Teilflchenlasten senkrecht zur Lagerfuge nach DIN EN 1996-1-1 fr Vollsteine Tragwiderstand NRdc ¼ b  Ab  fd Vollsteine

Lochsteine Nicht randnahe Einzellast (a1 > 3  l1)

   a1 A 1,5  1,1 b b ¼ 1 þ 0,3 hc Aef 8  1,0 > < a1 b ¼  1,25 þ 2hc > :  1,5

b=1

Randnahe Einzellast (a1 £ 3  l1) b=1

Voraussetzungen: Ab £ 2 · t±; e < t/6

b ¼ 1 þ 0,1

a1  1,5 l1 Nachweis NEdc  NRdc

4.5

Nachweis von Kellerwnden

Der genauere Nachweis auf Erddruck kann entfallen, wenn der (minimale) Bemessungswert der einwirkenden Normalkraft die Ausbildung eines vertikalen Bogens gewhrleisten kann und der (maximale) Bemessungswert vom Mauerwerk abgetragen werden kann (DIN EN

a)

1996-3 [12], Abschn. 4.5). Die Vorgehensweise beruht auf dem Bogenmodell von Mann/Bernhardt [20], das auch Bestandteil der DIN 1053-1:1996-11 [16] war, und ist von Vassilev/Jger (s. [21–23]) auf das Teilsicherheitskonzept bertragen worden.

b)

Bild 5. Kellerwand; a) Konstruktion und Belastung (keine Einzellast > 15 kN, nher als aP = 1,5 m an der Wand und Gleichlast £ 5 kN/m±), b) Sttzlinie des zugrunde gelegten Bogens


334

C Bemessung

Tabelle 18. Nachweis von Kellerwnden nach DIN EN 1996-3 Anwendungsvoraussetzungen 1. h £ 2,60 m; t ‡ 200 mm 2. pk £ 5 kN/m±; keine Einzellast > 15 kN im Abstand von < 1,5 m vorhanden 3. Anschtthçhe he £ 1,15 h 4. Kellerdecke = steife Scheibe 5. kein hydrostatischer Druck Tragwiderstand in halber Anschtthçhe

Tabelle 19. Genauerer Nachweis von Kellerwnden nach DIN EN 1996-1-1/NA Anwendungsvoraussetzungen fr den genaueren Nachweis von Kellerwnden nach DIN EN 1996-1-1/NA 1. 2. 3. 4. 5.

h £ 2,60 m; t ‡ 240 mm qk £ 5 kN/m± Anschtthçhe he £ 1,15 h Kellerdecke = steife Scheibe kein hydrostatischer Druck

Tragwiderstand in halber Anschtthçhe

t  b  fb 3 r  b  h  h2e ¼ e bK  t

max NRd ¼ min NRd

n1,lim,d ¼

ki  g e  h  h2e 7,8  t

n1,Rd ¼ 0,33  fd  t

Nachweis

Abminderung bei zweiachsigem Lastabtrag

NEd,max  max NRd

lh

NEd,min  min NRd

Die in Tabelle 18 angegebenen Formeln gehen von Krften (fr die gesamte Wand) aus. Fr den Fall, dass der Nachweis nach DIN EN 1996-3 nicht gelingt, kann auf DIN EN 1996-1-1 ausgewichen werden. Der genauere Nachweisalgorithmus ist ebenfalls schnell durchfhrbar und wird deshalb als Alternative im Folgenden kurz aufgefhrt. Der Faktor zur Bercksichtigung des zweiachsigen Lastabtrages ist hier mit dem Index K fr Kellerwand versehen worden, da b mehrfach belegt ist. Es kann i. d. R. davon ausgegangen werden, dass im Falle der Einhaltung der Grenzwerte auch der Querkraftnachweis erfllt ist.

ki  g e  h  h2e 7,8  t ki  g e  h  h2e ¼ 7,8  t

n1,lim,d ¼ 0,5 

l  2h n1,lim,d

Zwischenwerte linear interpolieren Nachweis n1,d,inf  n1,lim,d n1,Ed,sup  n1,Rd

Die in Tabelle 19 angegebenen Formeln gehen im Gegensatz zu Tabelle 18 von Krften pro Lngeneinheit aus. Bei dem genaueren Verfahren nach DIN EN 1996-1-1/NA ergeben sich geringere vertikale Auflasten und es kann nicht mehr davon ausgegangen werden, dass bei Einhaltung der Grenzwerte auch der Querkraftnachweis erfllt ist. Er ist deshalb stets zu fhren.

Tabelle 20. Genauerer Nachweis plattenschubbeanspruchter Kellerwnde nach DIN EN 1996-1-1 Querkrafttragfhigkeit in Plattenrichtung nach dem genaueren Verfahren gem. DIN EN 1996-1-1/NA Querkrfte als Einwirkungen

he he  ð2qu þ qÞ ; 6 h

he he  ðqu þ 2qÞ 6 h

und im Falle h = he h A ¼  ð2qu þ qo Þ; 6

h B ¼  ðqu þ 2qo Þ 6

(auch fr h < he £ 1,15 · h ansetzbar, wobei qo als Ordinate der Last bei h zu ermitteln ist)


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Jäger, Wolfram - Mauerwerk Kalender 2014  

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