Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Neue Ansätze für die realistische Berechnung und Bemessung von Mauerwerksbauten unter Horizontallasten

Moderne Mauerwerksbauten aus Ziegelmauerwerk müssen heute die architektonischen An-forderungen an die Transparenz und Nutzerflexibilität erfüllen, gleichzeitig aber auch statisch, energetisch sowie schall- und brandschutztechnisch optimal ausgelegt sein. Dies führt zu der großen Herausforderung mit neuen bauphysikalisch hervorragend optimierten Mauerwerksprodukten Grundrisse möglichst transparente Bauweisen mit wenigen Schubwänden zu realisieren. Um diese Anforderung erfüllen zu können, werden in dem beantragten Projekt neue Ansätze für eine realistischere Berechnung und Bemessung von Mauerwerksbauten aus Ziegelmauerwerk entwickelt, um die bereits nachgewiesenen höheren Tragfähigkeiten auf Gebäudeebene in den Normen und der Baupraxis verfügbar zu machen. Diese Zielstellung soll durch experimentelle und rechnerische Untersuchungen auf drei Modellebenen erreicht werden. Die erste Ebene umfasst experimentelle Kleinbauteilversuche, die zweite Ebene beinhaltet den Aufbau einer Datenbank für Ziegelmauerwerk, die Entwicklung eines nichtlinearen Berechnungsmoduls für Einzelwände und die Durchführung von Schubwandversuchen. Ein besonderer Fokus wird in dem Projekt auf die Auswertung der Schubwandversuche gelegt, um das sequentielle Auftreten von Versagensformen zu beschreiben und Resttragfähigkeiten nach Überschreitung der Erstrisslast verfügbar zu machen. Die dritte Ebene bringt die Ergebnisse in einem dreidimensionalen nichtlinearen Modell mit Makroelementen auf Gebäudeebene zusammen. Mit dem Modell werden im Anschluss Variantenberechnungen durchgeführt, um die sich einstellenden Kräfteverteilungen mit den linearen Ansätzen zu vergleichen. Auf Grundlage des Vergleichs wird ein vereinfachter Ansatz zur Berücksichtigung der Lastumverteilungen und Überfestigkeiten im Rahmen von linearen Berechnungsverfahren abgeleitet, der Eingang in die Praxis finden soll. Neben der Anwendung der Forschungsergebnisse in der Normungsarbeit kommen diese direkt der Ziegelindustrie(KMUs)zugute.