| Projekttitel: | Neue Ansätze für die realistische Bemessung von Mauerwerksbauten unter Horizontallasten |
| Fördergeber: | Forschungsgemeinschaft Ziegelindustrie e.V. (FGZ) |
| Förderkennzeichen: | IGF-Projekt Nr. 20988 N/2 |
| Projektpartner: | Institut für Ziegelforschung Essen e. V. Dipl.-Ing. M. Ruppik Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg Fakultät Bauingenieurwesen Prof. Dr.-Ing. D. Schermer |
| Projektbetreuer: | Prof. Dr.-Ing. Christoph Butenweg Tel: +49 (0) 241 – 60 09 53 16 0 butenweg@lbb.rwth-aachen.de |
| Projektlaufzeit: | 01.01.2020 – 30.06.2022 |
Zusammenfassung:
Moderne Mauerwerksbauten aus Ziegelmauerwerk müssen heute die architektonischen Anforderungen an die Transparenz und Nutzerflexibilität erfüllen, gleichzeitig aber auch statisch, energetisch, sowie schall- und brandschutztechnisch optimal ausgelegt sein. Durch das komplexe Zusammenspiel der aufgeführten Anforderungen ist die statische Auslegung von Mauerwerksbauten aus Ziegelmauerwerk unter horizontalen Beanspruchungen häufig nur im Grenzbereich der Nachweisführung oder mit dem zusätzlichen Einbau von Stahlbetonwänden realisierbar. Der wesentliche Grund hierfür ist, dass sich zwar die Bauweise mit neuen innovativen Produkten und Verfahren stetig weiterentwickelt hat, bei den Berechnungs- und Bemessungskonzepten in der Summe aber kein substantieller Fortschritt erzielt wurde. Noch immer werden die rechnerischen Nachweise von Mauerwerksbauten mit zu konservativen linearen Rechenmodellen durchgeführt, in denen Schubwände vereinfacht als Ersatzschubbalken abgebildet werden. Wesentliche Interaktionen wie Normalkraftumlagerungen, Deckeneinspannwirkungen und Lastumlagerungsmöglichkeiten bleiben unberücksichtigt.
Abbildung 1 – Horizontal angreifende Lasten auf eine Mauerwerksbau, werden mit Schubwänden abgefangen. Die konservative, sehr vereinfachte Nachweisführung dieser führt zu Bauartwechsel, Unterstützungen mit Stahlbetonwänden etc.
Die Problemstellung ist in der Praxis hinlänglich bekannt und immer wieder Gegenstand intensiver Diskussionen auf Fachtagungen und in Normausschüssen, konnte bislang aber nicht gelöst werden. Die zu lösende wissenschaftliche-technische Problemstellung des Projekts besteht in der Entwicklung neuer Ansätze für eine realistischere Berechnung und Bemessung von Mauerwerksbauten aus Ziegelmauerwerk. Dies erfordert einen neuen ganzheitlicheren Ansatz, in dem die Trag- und Verformungsfähigkeiten auf der Wandebene eng mit der Berechnung auf Gebäudeebene verknüpft werden. Die starre Trennung eines vereinfachten Berechnungsmodells und einer Bemessung auf Wandebene muss aufgegeben werden, um die Randbedingungen im Gebäude realistischer zu erfassen. In dem Projekt soll ein nachvollziehbarer und praxistauglicher Weg gefunden werden die Tragwerksreserven mit einem vertretbaren Rechenaufwand zu erschließen und in der Praxis verfügbar zu machen. Mit den angestrebten Projektergebnissen sollen die Planungshilfen um realistische Berechnungs- und Bemessungsansätze für schubbeanspruchte monolithische Ziegelwände vervollständigt werden, so dass die Anwendung der Systemlösungen nicht an der unzureichenden Ausnutzung der Tragwerksreserven scheitert. Die Integration neuer praxistauglicher Nachweiswege wird zu einer Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit führen, da die Tragwerksplaner aus statischen Gründen nicht zu einem Wechsel der Bauart gezwungen werden.