Übersicht zu Tragkonstruktionen, Teil 2 : „Elemente des üblichen

Übersicht zu Tragkonstruktionen, Teil 2 : „Elemente des üblichen Hochbaus“
Thema
Wiedereinführung in das
Fach
Skizze
Ausstellung im Foyer der FH
über Fußgängerbrücken
Stichworte zum
Inhalt
Erläuterungen zu einer
Ausstellung über
Fußwegbrücken der Werke
aus dem Büro Prof. Schlaich
+ Partner, Stuttgart
Wesentliche
Erkenntnisse
Begriffe
Biegebeanspruchte Stäbe
Druckbeanspruchte Stäbe
(Biegedruck)
Biegebeanspruchte
Plattentragwerke
Druckbeanspruchte Wände Boden, Baugrund,
/ Wanscheiben
Gündung
Differenzierte Darstellung
und Erläuterungen zum
Tragverhalten und zur
überschlägigen Bemessung
von Biegeträgern (Balken)
unter äußeren Lasten.
Typische Querschnitte.
Anschauliche Darstellung
und Erläuterungen zum
Tragverhalten schlanker
gedrückter Bauteile
(Druckstäbe)
Plattentragwerke aus
Stahlbeton. Bevorzugte
Anwendugsgbiete.
Platten aus Ortbeton und
Stb.-(Halb-)Fertigteile.
Anwendungsbispiele.
Massive Wände aus
Mauerwerk und Stahlbeton.
Anwendungsbeispiele.
Konstruktionsregeln.
Abschätzung von
Bauteilabmessungen
Abschätzungen von
Bauteilabmessungen.
Abschätzungen von
Bauteilabmessungen.
Abschätzungen von
Bauteilabmessungen.
Einheit von Form und
Konstruktion am Beispiel
zahlreich gebauter Beispiele
für Fußwegbrücken.
Tragverhalten von Brücken
unter wechselnden Verkehrslasten. Beispielhafte
Detailkonstruktionen
Grundlagenkenntnisse über
Biegeträger aus Holz, Stahl
und Stahlbeton.
Verbundträger,
Stahlbetonträger.
Tragverhalten schlanker
gedrückter Bauteile.
Tragweise von Stahlbetonplatten. Versteifungen der
Platte durch Unterzüge,
Überzüge, Rippen, u.s.w.
Tragverhalten (Duchstanzen) von Flachdecken im
Bereich von Einzelstützen,
Alternativkonstruktionen.
Durchbrüche
Unterschiede im Aufbau und
im Tragverhalten von
Wänden aus Mauerwerk und
Stahlbeton.
Baugrundmodelle für
Berechnungsmaßnahmen.
Grundlagenkenntnisse über
die Lastaufnahme im
Baugrund, deren
Weiterleitung und
Wechselwirkung zwischen
Setzungen und
Bauwerksbeanspruchung
Bauwerk, Tragwerk,
Tragstruktur.
Brückentypen (Bogen-,
Balken, Hängebrücke,
u.s.w.). Wechselnde Lasten.
Verschiebungen, innerer
Bauteilkräfte. Schnittgrößen,
Zustandslinien, Gründung
Gleichgewichtsbedingungen
Auflagerkräfte,
Schnittgrößen, (M,N,Q)
Zustandslinien, (Haupt-)
Spannungen, (Druck, Zug,
„Schub“), Verschiebungen
(Verformungen).
Stat. Systeme (statisch
bestimmt und statisch
unbestimmt)
Werkstoffeigenschaften.
Beton, Betonstahl. Platte,
Stützungen, U nterzug,
Überzug, Durchstanzen.
Schalung – Schalplan,
Bewehrung – Bewehrungsplan, Stahlliste.
Mindestschlankheit,
Regelwerk DIN 1045
Werkstoffeigenschaften.
Steine, Mörtel (-gruppen),
Wände, Wandscheiben,
Ringbalken, Ringanker,
Wandaussteifungen,
Bauwerksaussteifungen.
Wandöffnungen,
Durchbrüche, Schlitze.
Regelwerk DIN 1053
Bindiger / nichtbindiger
Boden, Bodenkenngrößen,
Lagerungsdichte.
Darcysches Gesetz,
Grundwasserabsenkung.
Auftrige, Gleiten, Kippen,
klaffende Fuge, Grundbuch,
Setzungen von
Fundamenten.
Einblicke in die Strategie der
ingeniermäßigen
Problemlösung.
Stabilitätskriterien für
Knickstäbe
Stabilitätsprobleme,
Knickstab, Eulerfälle,
Knicklängen, Schlankheit,
(ideelle) Knickspannung,
Mindestschlankheiten.
Korngrößenverteilung,
Bodenarten,
Bodenkenngrößen,
Wasserbewegung im Boden,
Grundwasserabsenkung,
Flächengründungen,
Gründungsarten, Erddruck.
Für die Formeldarstellung griechischer Schriftzeichen wurde die Typo „Symbol“ verwendet. Sollten die Buchstaben nicht lesbar sein, besorgen Sie sich diese Typo und kopieren sie
in den Ordner C:Windows \Fonts. Der korrekten Darstellung sollte nichts mehr im Wege stehen.
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Impressionen
Impressionen zum
zum Thema:
Thema: Mauerwerksbau
Mauerwerksbau
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
04 / 2001
Erläuterungen zum Studienskript: Tragkonstruktionen, Teil 2
Lehrgebiet Tragwerklehre
5
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
3
Mauerwerk nach DIN 1053 Teil1 (2.90)
5.3
Standsicherheit
5.3.1
Räumliche Steifigkeit
Prof. Dr.-Ing. Ralf Wörzberger
Rohdichten und Festigkeitsklassen gängiger Mauersteine
Darüber hinaus werden weitere genormte, aber wenige
gebräuchliche Steine hergestellt.
Auf einen Nachweis derräumlichen Steifigkeit kann verzichtet werden, wenn folgende Bedingungen
erfüllt sind:
•
•
5.3.2
Die Decken sind als steife Scheiben ausgebildet, oder es sind statt dessen statisch
nachgewiesene Ringbalken vorhanden.
In Längs- und Querrichtung des Bauwerks ist eine offensichtlich ausreichende Anzahl von
aussteifenden Wänden vorhanden.
Diese müssen ohne größere Schwächungen und Versprünge bis auf die Fundamente
gehen.
Standsicherheit einzelner Wände
Bei dem Standsicherheitsnachweis einzelner Wände unterscheidet
man in DIN 1053 T 1 zwischen
•
zweiseitig
•
dreiseitig oder
•
vierseitig
gehaltenen Wänden.
Frei stehende (einseitig gehaltene) Wände sind nach DIN 1053 T2
zu berechnen.
5.3.4
Ringbalken
Gleitfolie
Ringbalken sind in der Wandebene liegende horizontale Balken,
die Biegemomente infolge von rechtwinklig zur Wandebene
wirkende Lasten (z.B. Wind) aufnehmen können. Ringbalken können auch Ringankerfunktionen übernehmen, wenn sie als „geschlossener Ring“ um das ganze Gebäude herumgeführt werden.
Typische Querschnitte
Zweisc haliges Mauer wer k aus Kal ksands tein mit Wärmedämmplatten
Zweisc halige Haustrennwand
Verblendsc hal en, Über dec kung von Öffnungen mit Stütz en
Lit.-Hinweis: Aus Schneider, Bautabellen >10. Aufl., Werner-Verlag, sind nachfolgend einige ausgewählte Kapitel zusammengestellt.
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
5
Mauerwerk nach DIN 1053 Teil1 (2.90)
5.3
Standsicherheit
5.3.1 Räumliche Steifigkeit
Auf einen Nachweis derräumlichen Steifigkeit kann verzichtet werden, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:
•
•
Die Decken sind als steife Scheiben ausgebildet, oder es sind statt dessen statisch nachgewiesene
Ringbalken vorhanden.
In Längs- und Querrichtung des Bauwerks ist eine offensichtlich ausreichende Anzahl von aussteifenden
Wänden vorhanden.
Diese müssen ohne größere Schwächungen und Versprünge bis auf die Fundamente gehen.
5.3.2 Standsicherheit einzelner Wände
Bei dem Standsicherheitsnachweis einzelner Wände unterscheidet
man in DIN 1053 T 1 zwischen
•
zweiseitig
•
dreiseitig oder
•
vierseitig
gehaltenen Wänden.
Frei stehende (einseitig gehaltene) Wände sind nach DIN 1053 T2
zu berechnen.
Gleitfolie
5.3.4 Ringbalken
Ringbalken sind in der Wandebene liegende horizontale Balken, die BiegeMomente infolge von rechtwinklig zur Wandebene wirkende Lasten (z.B.
Wind) aufnehmen können. Ringbalken können auch Ringankerfunktionen
übernehmen, wenn sie als „geschlossener Ring“ um das ganze Gebäude
herumgeführt werden.
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
5
Mauerwerk nach DIN 1053 Teil1 (2.90)
Typische Querschnitte
im Auflagerbereich von Decke und Wand
Zweischaliges Mauerwerk aus Kalksandstein mit Wärmedämmplatten
Zweischalige Haustrennwand
Verblendschalen, Überdeckung von Öffnungen mit Stützen
Lit.-Hinweis:
Aus Schneider, Bautabellen >10. Aufl., Werner-Verlag, sind nachfolgend einige ausgewählte Kapitel zusammengestellt.
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
3
Rohdichten und Festigkeitsklassen gängiger Mauersteine
Darüber hinaus werden weitere genormte, aber wenige gebräuchliche Steine hergestellt.
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Erläuterungen zum Studienskript: Tragkonstruktionen, Teil 2
Lehrgebiet Tragwerklehre
5.4.5
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
Prof. Dr.-Ing. Ralf Wörzberger
Nichttragende Außenwände
Nichttragende Außenwände können ohne statischen Nachweis ausgeführt
werden, wenn sie vierseitig gehalten sind (z.B. durch Verzahnung, Versatz
oder Anker), den Bedingungen der Tafel 7.8 genügen und Normalmörtel mit
mindestens der Mörtelgruppe IIa verwendet wird.
Werden Steine der Festigkeitsklassen >= 20 verwendet und ist ε = h/l >
= 2
( h = Höhe und l = Breite der Ausfachungsfläche), so dürfen die entsprechenden Tafelwerte verdoppelt werden.
Tafel 9c Grenzabmessung für dreizeitig gehaltene Wände (der obere Rand ist frei)
ohne Auflast 2) die Verwendung von Ziegeln oder Leichtbetonsteinen 5)
5.4.6
1) Bei dreiseitiger Halterung ( ein freier,
vertikaler Rand) sind die max. Wandlängen zu halbieren.
Nichttragende innere Trennwände
Für nichttragende innere Trennwände, die nicht rechtwinklig zur Wandfläche
durch Wind beansprucht werden, ist DIN 4103 T 1 (7.84) maßgebend.
Abhängig vom Einbauort, werden nach DIN 4103 T 1 zwei unterschiedliche
Einbaubereiche unterschieden.
2) „Ohne Auflast“ bedeutet, dass der
obere Anschluss so ausgeführt wird,
dass durch die Verformung der angrenzenden Bauteile keine Auflast
entsteht. „Mit Auflast“: Durch Verformung der angrenzenden Bauteile entsteht geringe Auflast ( starrer Anschluss).
Einbaubereich I:
Bereiche mit geringer Menschenansammlung, wie z.B. Wohnungen, Hotel-,
Büro- und Krankenräumen sowie ähnlich genutzten Räumen einschließlich
der Flure vorausgesetzt werden müssen.
3) Bei Verwendung von GasbetonBlocksteinen und Kalksandsteinen
mit Normalmörtel sind die maximalen
Wandlängen zu halbieren.
Dies gilt nicht bei Verwendung von
Dünnbettmörtel oder Mörteln der
Gruppe III. Bei Verwendung der Mörtelgruppe III sind die Steine vorzunässen.
Einbaubereich II:
Bereiche mit großen Menschenansammlungen, wie z.B. in größeren Versammlungs- und Schulräumen, Hörsälen, Ausstellungs- und Verkaufsräumen
und ähnlich genutzten Räumen vorausgesetzt werden müssen.
Aufgrund neuer Forschungsergebnisse hat die Deutsche Gesellschaft für
Mauerwerksbau ein Merkblatt über „Nichttragende innere Trennwände aus
künstlichen Steinen und Wandbauplatten“ herausgegeben.
Die folgenden Ausführungen basieren auf diesem Merktblatt. - Zur Herstellung der Trennwände sind nur genormte oder bauaufsichtlich zugelassene Baustoffe zu verwenden. Bei Einhaltung der in den folgenden Tafeln
angegebenen Grenzabmessungen ist kein statischer Nachweis erforderlich.
4) Bei Verwendung von GasbetonBlocksteinen und Kalksandsteinen
mit Normalmörtel und Wanddicken
< 10 cm sind die max. Wandlängen
zu halbieren. Dies gilt auch für 10 cm
dicke Wände der genannten Steinarten und Normalmörtel im Einbaubereich II. Die Einschränkungen sind
nicht erforderlich bei Verwendung von
Dünnbettmörteln oder Mörteln der
Gruppe III. Bei Verwendung der Mörtelgruppe III sind die Steine vorzunässen.
Lit.-Hinweis: Aus Schneider, Bautabellen >10. Aufl., Werner-Verlag, sind nachfolgend einige ausgewählte Kapitel zusammengestellt.
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Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
5.4.5
Nichttragende Außenwände
Nichttragende Außenwände können ohne statischen Nachweis ausgeführt werden, wenn sie vierseitig
gehalten sind (z.B. durch Verzahnung, Versatz oder Anker), den Bedingungen der Tafel 7.8 genügen
und Normalmörtel mit mindestens der Mörtelgruppe IIa verwendet wird.
> 20 verwendet und ist ε = h/l >
Werden Steine der Festigkeitsklassen =
= 2 ( h = Höhe und l = Breite
der Ausfachungsfläche), so dürfen die entsprechenden Tafelwerte verdoppelt werden.
5.4.6
Nichttragende innere Trennwände
Für nichttragende innere Trennwände, die nicht rechtwinklig zur Wandfläche durch Wind beansprucht werden,
ist DIN 4103 T 1 (7.84) maßgebend.
Abhängig vom Einbauort, werden nach DIN 4103 T 1 zwei unterschiedliche Einbaubereiche unterschieden.
Einbaubereich I:
Bereiche mit geringer Menschenansammlung, wie z.B. Wohnungen, Hotel-, Büro- und Krankenräumen sowie
ähnlich genutzten Räumen einschließlich der Flure vorausgesetzt werden müssen.
Einbaubereich II:
Bereiche mit großen Menschenansammlungen, wie z.B. in größeren Versammlungs- und Schulräumen, Hörsälen, Ausstellungs- und Verkaufsräumen und ähnlich genutzten Räumen vorausgesetzt werden müssen.
Aufgrund neuer Forschungsergebnisse hat die Deutsche Gesellschaft für Mauerwerksbau ein Merkblatt über
„Nichttragende innere Trennwände aus künstlichen Steinen und Wandbauplatten“ herausgegeben. Die folgenden Ausführungen basieren auf diesem Merktblatt.
Zur Herstellung der Trennwände sind nur genormte oder bauaufsichtlich zugelassene Baustoffe zu verwenden. Bei Einhaltung der in den folgenden Tafeln angegebenen Grenzabmessungen ist kein statischer Nachweis erforderlich.
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
zum
zum Thema:
Thema: Giebelwand
Giebelwand
Giebelwand- Einsturz
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
Tafel 9c
Grenzabmessung für dreizeitig gehaltene Wände (der obere Rand ist frei) ohne Auflast 2 )
bei Verwendung von Ziegeln oder Leichtbetonsteinen 5 )
1)
1)
Bei dreiseitiger Halterung (ein freier, vertikaBei dreiseitiger Halterung (ein freier, vertikaler Rand) sind die max. Wandlängen zu
ler Rand) sind die max. Wandlängen zu
halbieren.
halbieren.
2)
2)
„Ohne Auflast“ bedeutet, dass der obere An„Ohne Auflast“ bedeutet, dass der obere Anschluss so ausgeführt wird, dass durch die
schluss so ausgeführt wird, dass durch die
Verformung der angrenzenden Bauteile keine
Verformung der angrenzenden Bauteile keine
Auflast entsteht. „Mit Auflast“: Durch VerAuflast entsteht. „Mit Auflast“: Durch Verformung der angrenzenden Bauteile entsteht
formung der angrenzenden Bauteile entsteht
geringe Auflast (starrer Anschluss).
geringe Auflast (starrer Anschluss).
3)
3)
Bei Verwendung von Gasbeton-Blocksteinen
Bei Verwendung von Gasbeton-Blocksteinen
und Kalksandsteinen mit Normalmörtel sind
und Kalksandsteinen mit Normalmörtel sind
die max. Wandlängen zu halbieren. Dies gilt
die max. Wandlängen zu halbieren. Dies gilt
nicht bei Verwendung von Dünnbettmörtel
nicht bei Verwendung von Dünnbettmörtel
oder Mörteln der Gruppe III. Bei Verwendung
oder Mörteln der Gruppe III. Bei Verwendung
der Mörtelgruppe III sind die Steine vorzunäsder Mörtelgruppe III sind die Steine vorzunässen.
sen.
4)
4)
Bei Verwendung von Gasbeton-Blocksteinen
Bei Verwendung von Gasbeton-Blocksteinen
und Kalksandsteinen mit Normalmörtel und
und Kalksandsteinen mit Normalmörtel und
Wanddicken < 10 cm sind die max. WandlänWanddicken < 10 cm sind die max. Wandlängen zu halbieren. Dies gilt auch für 10 cm
gen zu halbieren. Dies gilt auch für 10 cm
dicke Wände der genannten Steinarten und
dicke Wände der genannten Steinarten und
Normalmörtel im Einbaubereich II. Die EinNormalmörtel im Einbaubereich II. Die Einschränkungen sind nicht erforderlich bei Verschränkungen sind nicht erforderlich bei Verwendung von Dünnbettmörteln oder Mörteln
wendung von Dünnbettmörteln oder Mörteln
der Gruppe III.
der Gruppe III.
Bei Verwendung der Mörtelgruppe III sind die
Bei Verwendung der Mörtelgruppe III sind die
Steine vorzunässen.
Steine vorzunässen.
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Studienskript: Tragkonstruktionen, Teil 2
Lehrgebiet Tragwerklehre
5.5
5.5.3
5.3.1
a)
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
Berechnung von Mauerwerk aus künstlichen Steinen (DIN 1053 Teil1)
Knicklängen
Räumliche Steifigkeit
Zweiseitig gehaltene Wände:
hK = h s
- Allgemein:
- Bei Einspannung der Wand in flächigen 1) aufgelagerten Massivdecken: hK = β x h s
1) Als flächig aufgelagerte Massivdecken gelten auch
Stahlbetonbalken- und Stahlbetonrippenddecken
mit Zwischenbauteilen nach DIN 1045, bei denen
die Auflagerung durch Randbalken erfolgt.
- Abminderung der Knicklängen nur zulässig, wenn
- als horizontale Last nur Wind vorhanden ist,
- folgende Mindestauflagertiefen gegeben sind:
b)
Drei- und vierseitig gehaltene Wände
- Für die Knicklänge gilt:
- wenn h s <
= 3,50 m, β nach Tafel 7.11
Prof. Dr.-Ing. Ralf Wörzberger
5.5.4 Halterungen zur Knickaussteifung
Als unverschiebliche Halterung von belasteten Wänden
dürfen Deckscheiben und aussteifende Querwände oder
andere ausreichend steife Bauteile angesehen werden.
Ist die aussteifende Wand durch Öffnungen unterbrochen,
so muss die Bedingung der nebenstehenden Abbildung
erfüllt sein.
5.5.5
Bemessung nach dem vereinfachten Verfahren
5.5.5.1 Zentrische und exzentrische Druckbeanspruchung
Der Spannungsnachweis ist unter Ausschluss von Zugspannungen zu führen
( klaffende Fugen maximal bis zum Schwerpunkt des Querschnitts zulässig ).
zul σ = k x
σ0
σ0
k
Grundwert der zulässigen Spannungen
-> z.B.: σ 0 = 1,2 MN = 0,12 kN = 12 kp
m²
cm²
cm²
Abminderungsfaktor
hK = β x h s
- wenn b > 30 d bzw. b´ > 15 d, Wände wie zweiseitg
gehalten berechnen
- ein Faktor β > bei zweiseitiger Halterung braucht nicht
angesetzt zu werden
- Schwächung der Wände durch Schlitze oder Nischen
a) vertikal in Höhe des mittleren Drittels:
d = Restwanddicke oder freien Rand annehmen
b) unabhängig von der Lage eines vertikalen Schlitzes oder einer Nische:
Wandöffnung annehmen, wenn Restwanddicke d < halbe Wanddicke
oder < 115 mm ist
- Öffnungen in Wänden
Bei Wänden, deren Öffnungen
- in ihrer lichten Höhe > ¼ der Geschosshöhe oder
- in ihrer lichten Breite > ¼ der Wandbreite oder
- in ihrer Gesamtfläche > 1/10 der Wandfläche sind, geltende Wandteile
- zwischen der Wandöffnung und der aussteifenden Wand als dreiseitig
- zwischen den Wandöffnungen als zweiseitig gehalten
Ermittlung der Abminderungsfaktoren ki
- Wände als Zwischenauflager : k = k1 x k2
- Wände als einseitiges Endauflager : k = k1 x k2 oder k = k1 x k3
Der kleinere Wert ist maßgebend.
a) k1 für Pfeiler / Wände
Wände: k 1 = 1,0
Pfeiler: k1 = 0,8
Pfeiler, wenn A = 1000 cm² bzw.
weniger als zwei ungeteilte Steine.
A < 400 cm² unzulässig.
b) k2 für Knicken
l <= 4,25 m k3 = 1,0
l > 4,25 m k3 = 1,7 - l/6
h k = Knicklänge
c) k3 für Deckendrehwinkel ( Endauflager )
hK/d <= 10
k2 = 1,0
25 - hK /d
10 < hK /d <
= 25 k2 =
15
Lit.-Hinweis: Aus Schneider, Bautabellen >10. Aufl., Werner-Verlag, sind nachfolgend einige ausgewählte Kapitel zusammengestellt.
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Bei zweiachsig gespannten Decken:
l = kürzere Stützweite
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
5.5 Berechnung von Mauerwerk aus künstlichen Steinen (DIN 1053 Teil1)
5.5.3 Knicklängen
5.3.1 Räumliche Steifigkeit
a)
Zweiseitig gehaltene Wände:
•
Allgemein:
hK = hs
•
Bei Einspannung der Wand in flächigen 1) aufgelagerten Massivdecken:
hK = β x hs
1) Als flächig aufgelagerte Massivdecken gelten auch
Stahlbetonbalken- und Stahlbetonrippenddecken
mit Zwischenbauteilen nach DIN 1045, bei denen
die Auflagerung durch Randbalken erfolgt.
•
Abminderung der Knicklängen nur zulässig, wenn
- als horizontale Last nur Wind vorhanden ist,
- folgende Mindestauflagertiefen gegeben sind:
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Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
b)
Drei- und vierseitig gehaltene Wände
•
Für die Knicklänge gilt:
hK = β x hs
- wenn hs <
= 3,50 m, β nach Tafel 7.11
- wenn b > 30 d bzw. b´ > 15 d, Wände wie zweiseitg gehalten
berechnen
- ein Faktor β > bei zweiseitiger Halterung braucht nicht angesetzt
zu werden
•
Schwächung der Wände durch Schlitze oder Nischen
a) vertikal in Höhe des mittleren Drittels:
d = Restwanddicke oder freien Rand annehmen
b) unabhängig von der Lage eines vertikalen Schlitzes oder einer Nische:
Wandöffnung annehmen, wenn Restwanddicke d < halbe Wanddicke
oder < 115 mm ist
•
Öffnungen in Wänden
Bei Wänden, deren Öffnungen
- in ihrer lichten Höhe > ¼ der Geschosshöhe oder
- in ihrer lichten Breite > ¼ der Wandbreite oder
- in ihrer Gesamtfläche > 1/10 der Wandfläche sind, geltende Wandteile
- zwischen der Wandöffnung und der aussteifenden Wand als dreiseitig
- zwischen den Wandöffnungen als zweiseitig gehalten
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Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
5.5.4 Halterungen zur Knickaussteifung
Als unverschiebliche Halterung von belasteten Wänden dürfen Deckscheiben und aussteifende Querwände oder
andere ausreichend steife Bauteile angesehen werden. Ist die aussteifende Wand durch Öffnungen unterbrochen,
so muss die Bedingung der nebenstehenden Abbildung erfüllt sein.
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Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
5.5.5 Bemessung nach dem vereinfachten Verfahren
5.5.5.1 Zentrische und exzentrische Druckbeanspruchung
Der Spannungsnachweis ist unter Ausschluss von Zugspannungen zu führen ( klaffende Fugen maximal bis
zum Schwerpunkt des Querschnitts zulässig ).
MN
kN
kp
σ0 Grundwert der zulässigen Spannungen -> z.B.: σ0 = 1,2
= 0,12
= 12
m²
cm²
cm²
zul σ = k x σ0
k Abminderungsfaktor
Ermittlung der Abminderungsfaktoren ki
- Wände als Zwischenauflager : k = k1 x k2
- Wände als einseitiges Endauflager : k = k1 x k2 oder k = k1 x k3
Der kleinere Wert ist maßgebend.
a) k1 für Pfeiler / Wände
Pfeiler, wenn A = 1000 cm²<bzw.
weniger als zwei ungeteilte Steine.
A < 400 cm² unzulässig.
Wände: k1 = 1,0
Pfeiler: k1 = 0,8
b) k2 für Knicken
< 4,25 m
l =
k3 = 1,0
l > 4,25 m
k3 = 1,7 - l/6
hk = Knicklänge
c) k3 für Deckendrehwinkel ( Endauflager )
<
hK/d = 10
<
10 < hK/d = 25
k2 = 1,0
25 - hK/d
k2 =
15
Bei zweiachsig gespannten Decken:
l = kürzere Stützweite
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Studienskript: Tragkonstruktionen, Teil 2
Lehrgebiet Tragwerklehre
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
2-seitig gehaltene Innenwand
Prof. Dr.-Ing. Ralf Wörzberger
2-seitig gehaltene Außenwandpfeiler
Zahlenbeispiel 1
Zahlenbeispiel 2
Gegeben:
Gegeben:
Innenwand: d = 11,5 cm
lichte Geschoßhöhe: hs = 2,75 m
Belastung UK Wand: R = 49,6 kN/m
Stahlbetondecke
Außenwandpfeiler: b/d = 49 / 17,5 cm
lichte Geschoßhöhe: hs = 2,75 m
Stützweite Decke: l = 4,80 m
Belastung UK Pfeiler: R = 49,6 kN/m
Stahlbetondecke
Knicklänge: hK = β x h s = 0,75 x 2,75 = 2,06 m
a) k1 = 1 (Wand)
b) k2
hK / d = 206/11,5 = 17,9 > 10
Knicklänge: hK = β x h s = 0,75 x 2,75 = 2,06 m
a) k1 = 0,8 (Pfeiler, da A < 1000 cm²); A = 857 cm²
b) k2
hK / d = 206/17,5 = 11,8
k2 = 25 - hK / d = 25 - 17,9 = 0,47
15
15
k2 =
25 - hK / d
15
=
25 - 11,8
= 0,88
15
Ermittlung des Abmiderungsfaktors k
c) k3 = 1,7 - l / 6 = 1,7 - 4,8/6 = 0,9
k = k1 x k2 = 1 x 0,47 = 0,47
Ermittlung des Abmiderungsfaktors k
Spannungsnachweis
σ
k = k1 x k2 = 0,8 x 0,88 = 0,70
bzw.
k = k1 x k3 = 0,8 x 0,90 = 0,72
49,6
= 100 x 11,5 = 0,043 kN/cm² = 0,43 MN/m²
gewählt HLz 12 / II
σ0
maßgebend!
Spannungsnachweis
= 1,2 MN/m²
σ
zul σ = k x σ 0 = 0,47 x 1,2 = 0,56 MN/m² > 0,43
68
= 49 x 17,5 = 0,079 kN/cm² = 0,79 MN/m²
gewählt KSL 12 / II
σ0
= 1,2 MN/m²
zul σ = k x σ 0 = 0,70 x 1,2 = 0,84 MN/m² > 0,79
5.2
Anwendungsgrenzen
Das vereinfachte Berechnungsverfahren nach DIN 1053 T 1 darf nur angewendet werden, wenn folgende Anwendungsgrenzen eingehalten werden:
•
Gebäudehöhe < 20 m über Gelände ( bei geneigten Dächern darf die Mitte zwischen First- und Traufhöhe zugrunde gelegt werden )
•
Verkehrslast p < 5,0 kN / m²
•
Deckenstützweiten l = 6,0 m² *) ( bei zweiachsig gespannten Decken gilt für l die kürzere Seite )
•
Als horizontale Last darf nur Wind oder Erddruck angreifen.
• Zweischalige Aussenwände und Haustrennwände
•
Es dürfen keine Lasten mit größeren planmäßigen Exzentrizitäten eingeleitet werden.
Tragschale 11,5 cm < d < 24 cm : h s < 2,75 m
•
Innenwände
Tragschale d < 24 cm : h s < 12 d
Wanddicke 11,5 cm = d < 24 cm : lichte Geschosshöhe h s < 2,75 m
Zusätzliche Bedingung, wenn d = 11,5 cm:
a) Maximal 2 Vollgeschosse zuzüglich ausgebautem Dachgeschoss
•
Einschalige Aussenwände
b) Verkehrslast einschließlich Zuschlag für unbelastete Trennwände p < 3 kN / m² ³)
Wanddicke 17,5 cm ²) < d < 24 cm : lichte Geschosshöhe h s < 2,75 m
Wanddicke d > 24 cm : lichte Geschosshöhe h s < 12 d
c) Abstand der aussteifenden Querwände e < 4,50 m bzw. Randabstand < 2,0 m
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Neuentwicklung: EDV-Programme als Arbeitshilfen in der tragkonstruktiven Entwurfsphase
FH- Düsseldorf, Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen, Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
EDV
- Programme unter
MS
W
indows (VORWEIS 2)
Weitere EDV
- Programme
unter MS
- DOS (VORWEIS 1)
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
2-seitig gehaltene Innenwand
Zahlenbeispiel 1
Gegeben:
Innenwand: d = 11,5 cm
lichte Geschoßhöhe: hs = 2,75 m
Belastung UK Wand: R = 49,6 kN/m
Stahlbetondecke
Knicklänge: hK = β x hs = 0,75 x 2,75 = 2,06 m
a) k1 = 1 (Wand)
b) k2
hK / d = 206/11,5 = 17,9 > 10
k2 =
25 - hK / d
15
= 25 - 17,9 = 0,47
15
Ermittlung des Abmiderungsfaktors k
k = k1 x k2 = 1 x 0,47 = 0,47
Spannungsnachweis
σ =
49,6
= 0,043 kN/cm² = 0,43 MN/m²
100 x 11,5
gewählt HLz 12 / II
σo = 1,2 MN/m²
zul σ = k x σo = 0,47 x 1,2 = 0,56 MN/m² > 0,43
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
2-seitig gehaltene Außenwandpfeiler
Zahlenbeispiel 2
Gegeben:
Außenwandpfeiler: b/d = 49 / 17,5 cm
lichte Geschoßhöhe: hs = 2,75 m
Stützweite Decke: l = 4,80 m
Belastung UK Pfeiler: R = 49,6 kN/m
Stahlbetondecke
Knicklänge: hK = β x hs = 0,75 x 2,75 = 2,06 m
a) k1 = 0,8 (Pfeiler, da A < 1000 cm²); A = 857 cm²
b) k2
hK / d = 206/17,5 = 11,8
k2 =
25 - hK / d
15
= 25 - 11,8 = 0,88
15
c) k3 = 1,7 - l / 6 = 1,7 - 4,8/6 = 0,9
Ermittlung des Abmiderungsfaktors k
k = k1 x k2 = 0,8 x 0,88 = 0,70
maßgebend!
bzw.
k = k1 x k3 = 0,8 x 0,90 = 0,72
Spannungsnachweis
68
σ = 49 x 17,5 = 0,079 kN/cm² = 0,79 MN/m²
gewählt KSL 12 / II
σo = 1,2 MN/m²
zul σ = k x σo = 0,70 x 1,2 = 0,84 MN/m² > 0,79
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Beispiel:
-- P
Beispiel: EDV
EDV
Programme
rogramme
zur
zur Vorbemessung
Vorbemessung von
von Mauerwerkswänden
Mauerwerkswänden
unter
MS
D
OS
(VORWEIS
unter MS
- DOS (VORWEIS 1)
1)
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Studienskript: Tragkonstruktionen, Teil 2
Lehrgebiet Tragwerklehre
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
Prof. Dr.-Ing. Ralf Wörzberger
5.6
Statisch-konstruktive Hinweise für spezielle Mauerwerkskonstruktionen
Das vereinfachte Berechnungsverfahren nach DIN 1053 T 1 darf nur angewendet
werden, wenn folgende Anwendungsgrenzen eingehalten werden:
- Gebäudehöhe < 20 m über Gelände ( bei geneigten Dächern darf die Mitte zwischen
First- und Traufhöhe zugrunde gelegt werden *)
- Verkehrslast p < 5,0 kN / m²
- Deckenstützweiten l = 6,0 m² *) ( bei zweiachsig gespannten Decken gilt für l die
kürzere Seite )
- Als horizontale Last darf nur Wind oder Erddruck angreifen.
- Es dürfen keine Lasten mit größeren planmäßigen Exzentrizitäten eingeleitet werden.
- Innenwände
Wanddicke 11,5 cm = d < 24 cm : lichte Geschosshöhe h s < 2,75 m
- Einschalige Aussenwände
Wanddicke 17,5 cm ²) < d < 24 cm : lichte Geschosshöhe h s < 2,75 m
Wanddicke d > 24 cm : lichte Geschosshöhe h s < 12 d
- Zweischalige Aussenwände und Haustrennwände
Tragschale 11,5 cm < d < 24 cm : h s < 2,75 m
Tragschale d < 24 cm : h s < 12 d
Zusätzliche Bedingung, wenn d = 11,5 cm:
a) Maximal 2 Vollgeschosse zuzüglich ausgebautem Dachgeschoss
b) Verkehrslast einschließlich Zuschlag für unbelastete Trennwände p < 3 kN / m² ³)
c) Abstand der aussteifenden Querwände e < 4,50 m bzw. Randabstand < 2,0 m
Drahtanker für zweischaliges
Mauerwerk für Aussenwände
Untere Sperrschichten in zweischaligem
Verblendmauerwerk mit Luftschicht
( Prinzipskizze )
- Auflagerung und Abfangung der Aussenschalen
- Die Aussenschale soll über ihre ganze Länge und vollflächig aufgelagert sein.
- Aussenschalen von 11,5 cm Dicke sollen in Höhenabständen von etwa 12 m abgefangen werden. Ist die 11,5 cm dicke Aussenschale nicht höher als zwei Geschosse oder
wird sie alle zwei Geschosse abgefangen, dann darf sie bis zu einem Drittel ihrer Dicke
über ihr Auflager vorstehen. Für die Ausführung der Fugen der Sichtflächen von Verblendschalen siehe DIN 1053 T 1, 8.4.2.2 oder (7.7).
- Aussenschalen von weniger als 11,5 cm Dicke dürfen nicht höher als 20 m über Gelände geführt werden und sind in Höhenabstanden von etwa 6 m abzufangen. Bei Gebäuden bis zwei Vollgeschossen darf ein Giebeldreieck bis 4 m Höhe ohne zusätzliche
Abfangung ausgeführt werden. Diese Aussenschalen dürfen maximal 15 mm über ihr
Auflager vorstehen. Die Fugen der Sichtflächen von diesen Verblendschalen sollen in
Glattstrich ausgeführt werden.
An allen freien Rändern ( von Öffnungen, an Gebäudeecken, entlang von Dehnungsfugen
und an den oberen Enden der Aussenschalen ) sind zusätzlich zur obigen Tafel drei Drahtanker je m Randlänge anzuordnen.
5.6.2
Gewölbe, Bogen, gewölbte Kappen
Gewölbe und Bogen sollen möglichst nach der Stützlinie für ständige Last geformt werden.
Gewölbe und Bogen mit günstigem Stichverhältnis FORMEL, voller Hintermauerung oder
reichlicher Überschüttungshöhe und mit überwiegend ständiger Last sowie gewölbe und
Bogen mit kleineren Stützweiten dürfen nach dem Stützlinienverfahren berechnet werden.
Für gewölbte Kappen zwischen Trägern, die durch vorwiegend ruhende Belastung nach DIN
1055 Teil 3 belastet sind, ist i. allg. kein statischer Nachweis erforderlich, da die vorhandene
Kappendicke erfahrungsgemäß ausreicht.
Für die Konstruktion von gewölbten Kappen sind die folgenden Punkte zu beachten:
- Die Mindestdicke der Kappen beträgt 11,5 cm. Die Kappen sind im Verband zu mauern
(Kuff oder Schwalbenschwanz ; vgl. z. B. (7.2)).
- Die Stichhöhe f muss mindestens 1/10 der Kappenstützweite betragen.
- Die auftretenden Horizontalschübe müßen über die Endfelder einwandfrei auf die seitlichen
Wandscheuben ( parallel zur Spannrichtung der Kappen ) übertragen werden. Hierzu sind in
den Endfeldern zwischen den Stahlträgern Zuganker anzuordnen,
und zwar mindestens in den Drittelpunktuen und an den Trägerenden. Die „Endscheiben mit Zugankern“ müßen mindestens so breit
sein wie 1/3 ihrer Länge ( vgl. Abb.). Es kann also bei schmalen
Endfeldern u. U. erforderlich sein, die Zuganker über mehrere Felder zu führen.
- Die Endfelder als Ganzes müssen seitliche Auflager erhalten, die in
der Lage sind, den Horizontalschub der Mittelfelder auch dann aufzunehmen, wenn die Endfelder unbelastet sind. Die Auflager dürfen
durch Vormauerung, dauernde Auflast, Verankerung oder andere geeignete Maßnahmen
gesichert werden.
- Bei Kellerdecken in Wohngebäuden und Decken in einfachen Stallgebäuden mit einer Kappenstützweite bis zu 1,30 m gilt die Aufnahme des Horizontalschubes unter folgenden Voraussetzungen als gewährleistet: Es müssen mindestens 2 m lange und 24 cm dicke Querwände (ohne Öffnungen) im Abstand 0,6 m vorhanden sein. Die Wände müssen mit der
Endauflagerwand (meistens Aussenwand) im Verband hochgemauert oder – bei Loch- bzw.
stehender Verzahnung- kraftschlüssig verbunden werden.
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
5.6
Statisch-konstruktive Hinweise für spezielle Mauerwerkskonstruktionen
Das vereinfachte Berechnungsverfahren nach DIN 1053 T 1 darf nur angewendet werden, wenn
folgende Anwendungsgrenzen eingehalten werden:
•
Gebäudehöhe < 20 m über Gelände ( bei geneigten Dächern darf die Mitte zwischen First- und
Traufhöhe
zugrunde gelegt werden )
•
Verkehrslast p < 5,0 kN / m²
•
Deckenstützweiten l = 6,0 m² *) ( bei zweiachsig gespannten Decken gilt für l die kürzere Seite )
•
Als horizontale Last darf nur Wind oder Erddruck angreifen.
•
Es dürfen keine Lasten mit größeren planmäßigen Exzentrizitäten eingeleitet werden.
•
Innenwände
Wanddicke 11,5 cm = d < 24 cm : lichte Geschosshöhe hs < 2,75 m
•
Einschalige Aussenwände
Wanddicke 17,5 cm ²) < d < 24 cm : lichte Geschosshöhe hs < 2,75 m
Wanddicke d > 24 cm : lichte Geschosshöhe hs < 12 d
•
Zweischalige Aussenwände und Haustrennwände
Tragschale 11,5 cm < d < 24 cm : hs < 2,75 m
Tragschale d < 24 cm : hs < 12 d
Zusätzliche Bedingung, wenn d = 11,5 cm:
a) Maximal 2 Vollgeschosse zuzüglich ausgebautem Dachgeschoss
b) Verkehrslast einschließlich Zuschlag für unbelastete Trennwände p < 3 kN / m² ³)
c) Abstand der aussteifenden Querwände e < 4,50 m bzw. Randabstand < 2,0 m
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
5.6.1
Zweischalige Aussenwände
Nach dem Wandaufbau wird unterschieden nach zweischaligen Aussenwänden
•
Mit Luftschicht
•
Mit Luftschicht und Wärmedämmung
Maximaler Abstand der Aussen- und Innenschale : 15 cm
•
Mit Kerndämmung
Mindesdicke der Luftschicht : 4 cm
•
Mit Putzschicht
Bei der Bemessung ist als Wanddicke nur die Dicke der Tragenden Innenschale anzusetzen.
•
Mindestdicken
- Tragende Innenschalen : di = 11,5 cm ( vgl. jedoch Abschnitt 5.2
- Aussenschalen : da = 9 cm ( dünnere Aussenschalen sind Bekleidungen nach DIN 18 515 )
da = 11,5 cm bei Mauerwerk mit Kerndämmung
•
Verankerung der Aussenschalen
Die Mauerwerksschalen sind durch Drahtanker aus nicht rostendem Stahl nach DIN 17 440, Werkstoff-Nr.
1.4401 oder 1.4571 zu verbinden, Anzahl der Drahtanker siehe Tafel. Form und Maße siehe Abb. Der
vertikale Abstand der Drahtanker soll höchstens 500 mm, der horizontale Abstand höchstens 750 mm
betragen.
Drahtanker für zweischaliges
Mauerwerk für Aussenwände
Untere Sperrschichten in zweischaligem
Verblendmauerwerk mit Luftschicht
( Prinzipskizze )
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
• Auflagerung und Abfangung der Aussenschalen
- Die Aussenschale soll über ihre ganze Länge und vollflächig aufgelagert sein.
- Aussenschalen von 11,5 cm Dicke sollen in Höhenabständen von etwa 12 m abgefangen werden. Ist die
11,5 cm dicke Aussenschale nicht höher als zwei Geschosse oder wird sie alle zwei Geschosse abgefangen, dann darf sie bis zu einem Drittel ihrer Dicke über ihr Auflager vorstehen. Für die Ausführung der
Fugen der Sichtflächen von Verblendschalen siehe DIN 1053 T 1, 8.4.2.2 oder (7.7).
- Aussenschalen von weniger als 11,5 cm Dicke dürfen nicht höher als 20 m über Gelände geführt werden
und sind in Höhenabstanden von etwa 6 m abzufangen. Bei Gebäuden bis zwei Vollgeschossen darf ein
Giebeldreieck bis 4 m Höhe ohne zusätzliche Abfangung ausgeführt werden. Diese Aussenschalen dürfen
maximal 15 mm über ihr Auflager vorstehen. Die Fugen der Sichtflächen von diesen Verblendschalen sollen
in Glattstrich ausgeführt werden.
An allen freien Rändern ( von Öffnungen, an Gebäudeecken, entlang von Dehnungsfugen und an den oberen
Enden der Aussenschalen ) sind zusätzlich zur obigen Tafel drei Drahtanker je m Randlänge anzuordnen.
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
5.6.2
Gewölbe, Bogen, gewölbte Kappen
Gewölbe und Bogen sollen möglichst nach der Stützlinie für ständige Last
geformt werden. Gewölbe und Bogen mit günstigem Stichverhältnis FORMEL, voller Hintermauerung oder reichlicher Überschüttungshöhe und mit
überwiegend ständiger Last sowie gewölbe und Bogen mit kleineren Stützweiten dürfen nach dem Stützlinienverfahren berechnet werden.
Für gewölbte Kappen zwischen Trägern, die durch vorwiegend ruhende Belastung nach DIN 1055 Teil 3 belastet sind, ist i.
allg. kein statischer Nachweis erforderlich, da die vorhandene Kappendicke erfahrungsgemäß ausreicht.
Für die Konstruktion von gewölbten Kappen sind die folgenden Punkte zu beachten:
- Die Mindestdicke der Kappen beträgt 11,5 cm. Die Kappen sind im Verband zu mauern ( Kuff oder Schwalbenschwanz ;
vgl. z. B. (7.2)).
- Die Stichhöhe f muss mindestens 1/10 der Kappenstützweite betragen.
- Die auftretenden Horizontalschübe müssen über die Endfelder einwandfrei auf
die seitlichen Wandscheuben ( parallel zur Spannrichtung der Kappen ) übertragen werden. Hierzu sind in den Endfeldern zwischen den Stahlträgern Zuganker anzuordnen, und zwar mindestens in den Drittelpunktuen und an den
Trägerenden. Die „Endscheiben mit Zugankern“ müssen mindestens so breit
sein wie 1/3 ihrer Länge ( vgl. Abb.). Es kann also bei schmalen Endfeldern u.
U. erforderlich sein, die Zuganker über mehrere Felder zu führen.
- Die Endfelder als Ganzes müssen seitliche Auflager erhalten, die in der Lage
sind, den Horizontalschub der Mittelfelder auch dann aufzunehmen, wenn die
Endfelder unbelastet sind. Die Auflager dürfen durch Vormauerung, dauernde
Auflast, Verankerung oder andere geeignete Maßnahmen gesichert werden.
- Bei Kellerdecken in Wohngebäuden und Decken in einfachen Stallgebäuden
mit einer Kappenstützweite bis zu 1,30 m gilt die Aufnahme des Horizontalschubes unter folgenden Voraussetzungen als gewährleistet: Es müssen mindestens 2 m lange und 24 cm dicke Querwände (ohne Öffnungen) im Abstand
0,6 m vorhanden sein. Die Wände müssen mit der Endauflagerwand (meistens
Aussenwand) im Verband hochgemauert oder – bei Loch- bzw. stehender
Verzahnung- kraftschlüssig verbunden werden.
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Studienskript: Tragkonstruktionen, Teil 2
Lehrgebiet Tragwerklehre
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
5.6.3
Prof. Dr.-Ing. Ralf Wörzberger
Kellerwände
Auf einen rechnerischen Nachweis kann verzichtet werden, wenn folgende Bedingungen
erfüllt sind:
a) Lichte Wandhöhe hs < 2,60 m und Wanddicke d > 240 mm
b) Die Kellerdecke wirkt als Scheibe, die die aus dem Erddruck entstehenden Kräfte aufnimmt
c) Im Einflussbereich Erddruck / Kellerwand beträgt die Verkehrslast auf der Geländeoberfläche
p < 5 kN/m²
d) Die Geländeoberfläche steigt nicht an, und Anschütthöhe he < lichter Wandhöhe hs
e) Die Auflast N0 der Kellerwand unterhalb der Kellerdecke liegt innerhalb folgender Grenzen:
• Kellerwand ohne Querwände (nur oben und unten gehalten)
• Kellerwand mit Querwänden
Ist die durch Erddruck belastete Kellerwand durch Querwände oder statisch nachgewiesene
Bauteile im Abstand b ausgesteift, so gelten für N0 folgende Mindestwerte:
Vgl.
Vgl. auch
auch dazu:
dazu: EDV-Programme
EDV-Programme
unter
unter MS-DOS
MS-DOS (VORWEIS
(VORWEIS 1)
1)
Bei genauerer Berechnung ergibt sich die Möglichkeit einer weiteren Verringerung
der erf. Auflast (min. N 0), vgl. z.B. (7.6)
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Studienskript: Tragkonstruktionen, Teil 2
Lehrgebiet Tragwerklehre
7
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
Berechnungsgrundlagen
7.1 Lastannahmen
Bei Hoch- und Ingenieurbauten gilt DIN 1055, soweit bei Ingenieurbauten für die Verkehrslasten nicht
Sondervorschriften maßgebend sind oder besondere Lasten berücksichtigt werden müssen.
7.2 Temperatureinflüsse
Bei baulichen Anlagen ist der Einfluss von Temperaturänderungen ( nach Tabelle 9) dann zu berücksichtigen,
wenn dadurch Schäden entstehen können.
7.3
Verformungskenngrößen
7.3.1 Berücksichtigung der Mauerwerksverformungen
Durch Nichtbeachtung der Formänderungseigenschaften des Mauerwerks können Risse auftreten, die in ungünstigen Fällen auch die Standsicherheit beeinträchtigen können. Diese durch Vertiakl- oder Horizontalverformungen hervorgerufenen Schäden können durch Abstimmung von Materialeigenschaften und Konstruktion weitgenehnd vermieden werden.Bei längeren Gebäuden
sind mit Rücksicht auf die Formänderungen des Mauerwerks durchgehende Fugen
anzuordnen.
Prof. Dr.-Ing. Ralf Wörzberger
7.3.2 Rechenwerte für die Verformungseigenschaften
Als rechenwerte für die Verformungseigenschaften der Mauerwerksarten aus künstlichen Steinen können die in Tabelle 9 angegebenen Werte angenommen werden. Die Verformungseigenschaften der Mauerwerksarten können stark streuen; es
muss damit gerechnet werden, dass einzelne Werte bis zur
Hälfte über oder unter den angegebenen Rechenwerten liegen.
9) Zur berechnung der Größe der Formänderungen im Einzelfall
und zur Ermittlung der Grenzwerte, bei denen mit wesentlichen
Rissschäden nicht gerechnet zu werden braucht, sind u.a.
folgende Veröffentlichungen erschienen:
Brandes: Dächer mit massiven Deckenkonstruktio-nen –
Ursachen für das Auftreten von Schäden und deren Verhinderung
(Berichte aus der bauforschung, Haft 87, Verlag W. Ernst und
Sohn, Berlin 1973).
Meyer: Verformung von Mauerwerk, Einfluss von Schwinden und
Kriechen des Mauerwerks auf die Rissbildung in Querwänden von
gemauerten Gebäuden ( Baupraxis Heft 5/1972).
Pfefferkorn: Konstruktive Planungsgrundsätze für Dachdecken
und ihre Unterkonstruktionen ( Das Baugewerbe, Hafte 18 bis
21/1973).
Pieper/Hage: Wandrisse aus Formänderungen des mauerwerks
und maßnahmen dagegen (Detail, Heft 1971/72).
Risse aus Formänderungen des mauerwerks (Jahrbuch Ziegel
1971/72).
Wesche/Schubert: Zum Verformungsverhalten von Mauerwerk
(Bauingenieur, Heft 12, 1971).
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
7
Berechnungsgrundlagen
7.1 Lastannahmen
Bei Hoch- und Ingenieurbauten gilt DIN 1055, soweit bei Ingenieurbauten für die Verkehrslasten nicht
Sondervorschriften maßgebend sind oder besondere Lasten berücksichtigt werden müssen.
7.2 Temperatureinflüsse
Bei baulichen Anlagen ist der Einfluss von Temperaturänderungen ( nach Tabelle 9) dann zu berücksichtigen,
wenn dadurch Schäden entstehen können.
7.3 Verformungskenngrößen
7.3.1 Berücksichtigung der Mauerwerksverformungen
Durch Nichtbeachtung der Formänderungseigenschaften des Mauerwerks können Risse auftreten, die in ungünstigen Fällen auch die Standsicherheit beeinträchtigen können. Diese durch Vertiakl- oder Horizontalverformungen hervorgerufenen Schäden können durch Abstimmung von Materialeigenschaften und Konstruktion
weitgenehnd vermieden werden.Bei längeren Gebäuden sind mit Rücksicht auf die Formänderungen des
Mauerwerks durchgehende Fugen anzuordnen.
7.3.2 Rechenwerte für die Verformungseigenschaften
Als rechenwerte für die Verformungseigenschaften der
Mauerwerksarten aus künstlichen Steinen können die in
Tabelle 9 angegebenen Werte angenommen werden.
Die Verformungseigenschaften der Mauerwerksarten
können stark streuen; es muss damit gerechnet werden,
dass einzelne Werte bis zur Hälfte über oder unter den
angegebenen rechenwerten liegen.
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Thema: Mauerwerk – Wände - Wandscheiben
10) εK
εel
= Endkriechmaß
=
σ /E
11) Bei Steinen aus Beton mit
geschlossenen Gefüge nach
DIN 18 153 10 x 10³ MN/m²
12) Schwinden und Quellen im
Bereich von + 0,1 mm/m möglich
Zum Vergleich Beton
9) Zur berechnung der Größe der Formänderungen im Einzelfall und zur Ermittlung der Grenzwerte, bei denen mit wesentlichen Rissschäden nicht gerechnet zu werden braucht, sind u.a.
folgende Veröffentlichungen erschienen:
Brandes: Dächer mit massiven Deckenkonstruktionen – Ursachen für das Auftreten von Schäden und
deren Verhinderung (Berichte aus der bauforschung,
Haft 87, Verlag W. Ernst und Sohn, Berlin 1973).
Meyer: Verformung von Mauerwerk, Einfluss von
Schwinden und Kriechen des Mauerwerks auf die
Rissbildung in Querwänden von gemauerten
Gebäuden ( Baupraxis Heft 5/1972).
Pfefferkorn: Konstruktive Planungsgrundsätze für
Dachdecken und ihre Unterkonstruktionen ( Das
Baugewerbe, Hafte 18 bis 21/1973).
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Pieper/Hage: Wandrisse aus Formänderungen des
mauerwerks und maßnahmen dagegen (Detail, Heft
1971/72).
Risse aus Formänderungen des mauerwerks
(Jahrbuch Ziegel 1971/72).
Wesche/Schubert: Zum Verformungsverhalten von
Mauerwerk (Bauingenieur, Heft 12, 1971).
Impressionen
Impressionen zum
zum Thema:
Thema: Mauerwerksbau
Mauerwerksbau
04 / 2001
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
Prof. Dr.-Ing. R. Wörzberger
Impressionen
Impressionen zum
zum Thema:
Thema: Mauerwerksbau
Mauerwerksbau
04 / 2001
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Seminaraufgabe (Mauerwerkswände)
Weitere anschauliche Darstellungen zum Thema:
„Mauerwerkswände“
Aufbereitung und Erweiterung der zuvor gezeigten Darstellungen
mittels MS-Powerpoint.
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
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Landestypische Bauweisen
Hier: Stahlbetonskelettbau auf Mallorca mit
ausfachenden Mauerwerkswänden.
Konstruktionsprinzip
Lehrgebiet Bau- und Tragkonstruktionen;
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Frage
Frage zum
zum Thema:
Thema: Mauerwerksbau
Mauerwerksbau
zul.
H=?
Wie hoch darf bei einer Wanddicke von
ca. 30 cm die Aufmauerung sein ?
04 / 2001
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Frage
Frage zum
zum Thema:
Thema: Mauerwerksbau
Mauerwerksbau
Wie hoch darf bei einer Wanddicke von
ca. 30 cm die Aufmauerung sein ?
zul.
H=?
Lösungsansatz:
04 / 2001
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