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Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode Prof. Dr.-Ing. Detleff Schermer Fakultät Bauingenieurwesen, FB Bauwerke des Massivsbaus und Baustatik Technische Hochschule Regensburg - 1991 bis 1996 Bauingenieurstudium TU München - 1996 bis 1999 Technisches Büro Dyckerhoff & Widmann AG, München - ab 1999 Wissenschaftliche Tätigkeit und Lehrtätigkeit am Lehrstuhl für Massivbau der TU München - ab 2004 Promotion zum Dr.-Ing. mit dem Thema „Verhalten von unbewehrtem Mauerwerk unter Erdbebenbeanspruchung“ - Öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Beton- und Mauerwerksbau - Eigenes Büro für Tragwerksplanung - Mitarbeit in zahlreichen Normausschüssen, u. a. zu DIN 105, Erdbebensicherheit von Mauerwerksbauten und im Spiegelausschuss zu Eurocode 6 / EN 1996. - seit 2010: Prüfingenieur für Massivbau - seit März 2014 Professor für Bauwerke des Massivbaus und Baustatik an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (Fakultät für Bauingenieur- wesen). 1

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Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode Prof. Dr.-Ing.

Detleff Schermer Fakultät Bauingenieurwesen, FB Bauwerke des Massivsbaus und Baustatik Technische Hochschule Regensburg

- 1991 bis 1996 Bauingenieurstudium TU München - 1996 bis 1999 Technisches Büro Dyckerhoff & Widmann AG, München - ab 1999 Wissenschaftliche Tätigkeit und Lehrtätigkeit am Lehrstuhl für Massivbau der TU München - ab 2004 Promotion zum Dr.-Ing. mit dem Thema „Verhalten von unbewehrtem Mauerwerk unter Erdbebenbeanspruchung“ - Öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Beton- und Mauerwerksbau - Eigenes Büro für Tragwerksplanung - Mitarbeit in zahlreichen Normausschüssen, u. a. zu DIN 105, Erdbebensicherheit von Mauerwerksbauten und im Spiegelausschuss zu Eurocode 6 / EN 1996. - seit 2010: Prüfingenieur für Massivbau - seit März 2014 Professor für Bauwerke des Massivbaus und Baustatik an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (Fakultät für Bauingenieur- wesen).

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Dr.-Ing.

Frank Purtak Fachgebiet Bauwerkserhaltung und Holzbau an der Universität Kassel

- seit 1999 im Büro Trag Werk Ingenieure Döking + Purtak Partnerschaft in Dresden. - nach dem Studium an der TU Dresden promovierte er im Jahr 2001 zum Thema „Tragfähigkeit von schlankem Mauerwerk“. - seit 2008 Mitarbeit im DIN Normenausschuss Bauwesen „Arbeitsausschuss Mauerwerksbau“ sowie im Spiegelausschuss. - seit 2010 als Arbeitskreisleiter im Unterausschuss Natursteinmauerwerk tätig. - ab 2012 begleitet er im Ausschuss Praxis-Regeln-Bau (PRB) die zukünftige Normenentwicklung im Mauerwerksbau. Zudem Tätigkeit als Sachverständiger für Nachhaltiges Bauen (SHB) für Gebäudezertifizierungen nach BNB.

Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Prof. Dr.-Ing. Detleff Schermer öbuv SV, Prüfingenieur für Massivbau

Bemessung von Ziegelmauerwerk nach

Eurocode

Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens und

Nachweis der Feuerwiderstandsdauer

Dr.-Ing. Frank Purtak Trag Werk Ingenieure

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Übersicht

Neue Normen

Vereinfachtes Verfahren

Konstruktion Wand-Decken-Knoten → Detailausbildung

Stark vereinfachtes Verfahren

Feuerwiderstand

4

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Massivbau – Vorteile der Bauweise

dauerhaft robust nachhaltig (keine Einweg-Bauten) Bauphysik (Schallschutz, Wärmeschutz, Speicherfähigkeit) Statik (variabel, Umbaubarkeit gegeben)

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Ideale Planung = gute Konstruktion + rechnerischer Nachweis Baustoffwahl entsprechend der Funktion und Anforderung:

- Außenwandsteine # Lastniveau: Geschosswohnungsbau bzw. EFH-Bau # Schallschutz / Energiestandard # Wandaufbau (monolithisch / mehrschalig) - Innenwandsteine # Lastniveau # Schallschutz # Brandschutz

Interaktion im Gebäude: - Ausbildung des Wand-Decken-Knotens - Bereiche mit örtlich hohen Lasten

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Aktueller Normenstand : Eurocode 6 in Deutschland

DIN EN 1996 (2010)

-1-1 (Bemessung) -1-2 (Brandbemessung) -2 (Ausführung) -3 (vereinf. Verf.)

Nationale Anhänge

zu DIN EN 1996 (2012 und A1/A2-

Änderungen)

Eurocode 6 ist ab 2016 verpflichtend Aufbau:

+ Ergänzungen Bauaufsicht (MLTB)

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Aktueller Normenstand : Eurocode 6 in Deutschland

DIN EN 1996-1-1: 2005 + AC:2012 + DIN EN 1996-1-1/NA: 2012-05 + DIN

EN 1996-1-1/NA/A1: 2014-03 + DIN EN 1996-1-1/NA/A2: 2014-08: Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten - Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk; Deutsche Fassung EN 1996-1-1:2005+A1:2012 + Nationaler Anhang NA: 2012-05 mit Korrekturen A1:2014-03 und A2: 2014-08

DIN EN 1996-1-2: 2005 + AC:2010 + DIN EN 1996-1-2/NA: 2013-06: Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten - Teil 1-2: Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den Brandfall; Deutsche Fassung EN 1996-1-2:2005 + AC:2010 + Nationaler Anhang NA: 2013-06

DIN EN 1996-2 + AC:2009 + DIN EN 1996-2/NA: 2012-01: Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten - Teil 2: Planung, Auswahl der Baustoffe und Ausführung von Mauerwerk; Deutsche Fassung EN 1996-2:2006 + AC:2009 + Nationaler Anhang NA: 2012-01

DIN EN 1996-3 + AC:2009 + DIN EN 1996-2/NA: 2012-01+ DIN EN 1996-3/NA/A1: 2014-03 + DIN EN 1996-3/NA/A2: 2014-08: Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten - Teil 3: Vereinfachte Berechnungsmethoden für unbewehrte Mauerwerksbauten; Deutsche Fassung EN 1996-3:2006 + AC:2009 + Nationaler Anhang NA: 2012-01 mit Korrekturen A1:2014-03 und A2: 2014-08

Muster-Liste der Technischen Baubestimmungen bzw. Einführungserlasse in den einzelnen Bundesländern

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Änderungen & Neuerungen von Eurocode 6 / NA im Vergleich zu DIN 1053-1 (Auszug): Teilsicherheitskonzept (TSK) Spannungsblock als Modell für die Druckzone Detaillierte Anpassung der Festigkeitswerte an die Baustoffe

(Steinart, Lochbild, Mörtel) maximale Wandschlankheit 27 zulässig Berücksichtigung teilaufgelagerter Geschossdecken Neues Stark vereinfachtes Verfahren für Nachweis einfacher

Konstruktionen (Anhang A von EC 6-3) z.Z. Kein bewehrtes Mauerwerk Kein NM I

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Genaues Verfahren (Teil 1-1)

Festigkeitswerte: Druck- , Schub-,

Biegefestigkeit

Nachweise: Nachweis auf Druck: NEd≤NRd

(Innenwände, Außenwände / deckt Windbeanspruchung und Deckeneinspannung ab)

Kellerwände Ausfachungsflächen

Vereinfachtes Verfahren (Teil 3)

Nachweise: Nachweis unter

vorwiegender vertikaler Beanspruchung (N + M)

N mit Scheibenbiegung Schubbeanspruchung

(Scheibe & Platte) V Dominierende Platten-

biegung ⇨ x-/ y-Achse Teilflächenpressung

Schnittgrößenermittlung: NEd

Schnittgrößenermittlung: N, Mplatte,x/y, MScheibe,

VPlatte, VScheibe

Festigkeitswerte: Druckfestigkeit fk

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Nicht mehr im Vereinfachten Verfahren (EC 6-3) geregelt:

Teilflächenbelastung (→ EC 6, Teil 1-1) Ankeranzahl bei zweischaligem Mauerwerk (→ EC 6, Teil 2) Schlitz- und Aussparungstabelle (→ EC 6, Teil 1-1) Schubbeanspruchung (→ EC 6, Teil 1-1)

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Nachweis im Vereinfachten Verfahren (EC 6-3): Standardfall = druckbeanspruchte Innen- /Außenwand

Nachweis per “Hand” durchführbar:

NEd ≦ NRd

keine Biegemomente erforderlich! keine Gebrauchstauglichkeitsnachweise

erforderlich!

→ minimaler zeitlicher Aufwand

Anwendungsgrenzen immer prüfen:

# Gebäudehöhe maximal 20m # Deckenstützweite max. 6m # Deckenauflagertiefe a≥t/2 # Nutzlast auf Decken max. 5kN/m² # Gebäude ausgesteift # Mindestwanddicken gem. Tabelle # Überbindemaß ≥ 0,4*Steinhöhe

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Nachweis im Vereinfachten Verfahren (EC 6-3): Standardfall = druckbeanspruchte Innen- /Außenwand

Vereinfachung gilt für Hochbauten mit Betondecken und qk≦3kN/m²

Nachweis per “Hand” durchführen:

NEd ≦ NRd

QkGkEd NNN ⋅+⋅= 5,135,1

)(4,1 QkGkEd NNN +⋅=

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Nachweis im Vereinfachten Verfahren (EC 6-3): Standardfall = druckbeanspruchte Innen- /Außenwand

( ) ddSRd ftftN ⋅⋅ΦΦ=⋅⋅Φ= 21;min

fd: Bemessungswert der Mauerwerksdruckfestigkeit

t: Wanddicke

Nachweis per “Hand” durchführen:

NEd ≦ NRd

Geschosshohe Wände (Standardfall):

ΦΦ

=Φ2

1minS Knicken (Ort: halbe Wandhöhe)

Deckenverdrehung (Ort: Wandkopf bzw. Wandfuß)

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Nachweis der Drucktragfähigkeit – geschosshohe Wände:

• Abminderungsfaktoren Φ für geschosshohe Wände Nachweisstellen: Deckeneinspannung am Wandkopf und Wandfuß:

Vereinfachtes Berechnungsverfahren – Druckbeanspruchung

15

²/8,1/*9,05/6,11 mmNffürtaml k <≤−=Φ

²/8,1/*9,06/6,11 mmNffürtaml k ≥≤−=Φ

flagernZwischenaubei9,01 =Φ

( ) EddRd NftN ≥⋅⋅ΦΦ= 21;min

Dachdeckenbei33,01 =Φ

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

2

2 0011,085,0

⋅−

th

ta ef

Knicken (Wandmitte):

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Vereinfachtes Berechnungsverfahren – Druckbeanspruchung

16

Deckenverdrehung:

ΦΦ

=Φ2

1mins

⋅=Φ

mlta

66,1

9,0min1

Knicken Deckenverdrehung

l: Decken- stützweite

Nachweis der Drucktragfähigkeit – geschosshohe Wände:

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Vereinfachtes Berechnungsverfahren – Druckbeanspruchung

17

Knicken:

ΦΦ

=Φ2

1mins Knicken

Knicklänge hef

Wanddicke t

Beispiel: t=175cm, h=2,65m: Φ2=0,71

Deckenverdrehung Nachweis der Drucktragfähigkeit

– geschosshohe Wände:

2

2 0011,085,0

⋅−

th

ta ef

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Vereinfachtes Berechnungsverfahren – Druckbeanspruchung

18

Knicken:

ΦΦ

=Φ2

1mins Knicken

2-seitg gehaltene Wände (am Kopf und Fuß): hef=h * ρ2

ρ2=0,75 bei Wanddicke 11,5cm und 17,5cm ρ2=0,9 bei Wanddicke 24cm ρ2=1,0 ab Wanddicke 30cm

(gilt sowohl für Innen- als auch Außenwände)

Deckenverdrehung Nachweis der Drucktragfähigkeit

– geschosshohe Wände:

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Vereinfachtes Berechnungsverfahren – Druckbeanspruchung

19

Knicken:

ΦΦ

=Φ2

1mins Knicken

Knicklänge mehrseitige Halterung: Referenz auf ρ2

Deckenverdrehung Nachweis der Drucktragfähigkeit

– geschosshohe Wände:

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Vereinfachtes Berechnungsverfahren – Druckbeanspruchung

20

Knicken:

ΦΦ

=Φ2

1mins Knicken

Knicklänge mehrseitige Halterung: Referenz auf ρ2

Deckenverdrehung Nachweis der Drucktragfähigkeit

– geschosshohe Wände:

hh

bh

hhef ⋅≥⋅⋅

′⋅⋅

+

=⋅= 3,0

31

122

23 ρ

ρρ

12

11

1

4

222

4

>=⋅=

≤⋅⋅

+

=⋅=

bhfürbhh

bhfürh

bh

hh

ef

ef

ρ

ρρ

ρ

3-seitige Knickfesthaltung:

4-seitige Knickfesthaltung:

Prof. Dr.-Ing. D. Schermer Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Vereinfachtes Berechnungsverfahren – Druckbeanspruchung

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Knicken:

ΦΦ

=Φ2

1mins Knicken

Knicklänge mehrseitige Halterung: Referenz auf ρ2

Deckenverdrehung Nachweis der Drucktragfähigkeit

– geschosshohe Wände:

3-seitige Knickfesthaltung:

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Vereinfachtes Berechnungsverfahren – Druckbeanspruchung

22

Knicken:

ΦΦ

=Φ2

1mins Knicken

Knicklänge mehrseitige Halterung: Referenz auf ρ2

Deckenverdrehung Nachweis der Drucktragfähigkeit

– geschosshohe Wände:

4-seitige Knickfesthaltung:

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Nachweis im Vereinfachten Verfahren (EC 6-3): Mauerwerksdruckfestigeit

Bemessungswert der Mauerwerksdruckfestigkeit: fd

Charakteristische Mauerwerksdruckfestigkeit: fk

Unterscheidung nach - genormten Steinen (Blockziegel) - zugelassenen Produkten (Planziegel)

fd = ζ * fk / γM = 0,85*fk /1,5 = 0,567*fk

Zusätzlich bei Pfeilern mit A < 0,1m²: Abminderung mit 0,8 => fd=0,8*0,85*fk/1,5 = 0,453*fk

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens 24

Normsteine (Hochlochziegel mit Normalmörtel / Blockziegel): => nach Tabellen in Norm

Nachweis im Vereinfachten Verfahren (EC 6-3): Mauerwerksdruckfestigkeit

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

Page 25: Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode · 2018-09-10 · Vereinfachtes Verfahren ... 2005 + AC:2010 + DIN EN 1996-1-2/NA: 2013-06: ... Genaues Verfahren (Teil 1-1) Festigkeitswerte:

Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens 25

Vergleich der Mauerwerksdruckfestigkeit von Blockziegel mit den alten σ0-Werten von DIN 1053-1 => Faktor i.d.R. 2,6 bis 3,7

Nachweis im Vereinfachten Verfahren (EC 6-3): Mauerwerksdruckfestigeit

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Zulassungsgeregelte Steine /Planziegel mit Dünnbettmörtel: fk-Werte

Beispiel: EFH Poroton T8-P

abZ 17.1-982 (in Steinfestigkeitsklasse 6) Wanddicken 30,365, 425, 49cm = Faktor 2,6

26

Nachweis im Vereinfachten Verfahren (EC 6-3): Mauerwerksdruckfestigeit

Steinfestig-keitsklasse

6

alt: σ0 [MN/m²] 0,7

neu: fk [MN/m²] 1,8

Beispiel:MFH Poroton S10-MW abZ 17.1-1101 (in Steinfestigkeitsklasse 12) Wanddicken 30, 365, 425cm = Faktor 2,7

Steinfestig-keitsklasse

12

alt: σ0 [MN/m²] 1,9

neu: fk [MN/m²] 5,2

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens 27

Übersicht der Festigkeiten:

Nachweis im Vereinfachten Verfahren (EC 6-3): Mauerwerksdruckfestigeit

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Nachweis im vereinfachten Verfahren (EC 6-3) – POROTON-Leporello (10 Seiten vereinfachtes Verfahren)

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Außenwand

Vorgehen: I. NEd ermitteln II. NRd ermitteln III. Nachweis führen NEd ≤ NRd

Parameter:

• Außenwandpfeiler mit Breite 99cm • Lichte Geschosshöhe h=2,55m • Wanddicke t=36,5cm • Deckenauflagertiefe a=24cm • Planhochlochziegel T8-P: fk= 1,8MN/m² • Eigengewicht Pfeiler incl. Putz 8,2 kN

Vereinfachtes Berechnungsverfahren – Beispiel Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Außenwand

I. NEd ermitteln Wandkopf: NEd =1,4*72,1kN =101kN Wandmitte: NEd =1,4*(72,1kN+8,2kN/2)=107kN Wandfuß: NEd =1,4*(72,1kN+8,2kN) =112kN

59,05,36/24*9,093,06/26,1/*9,06/6,11 =≤=−=≤−=Φ mmtaml

( ) EddRd NftN ≥⋅⋅ΦΦ= 21;min

51,0)²365,0/55,2(0011,05,36/2485,00011,085,02

2 =⋅−⋅=

⋅−

⋅=Φ

th

ta ef

Vereinfachtes Berechnungsverfahren – Beispiel Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit II. NRd ermitteln

fd=1,8MN/m²*0,85/1,5=1,02MN/m²

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Außenwand

II. NRd ermitteln III. Nachweisführung (Wandlänge 0,99m)

NEd fd Φs NRd Ausnutzung

kN MN/m² - kN %

Wandkopf 101 1,02 Φ1=0,59 220 46%

Wandmitte 107 1,02 Φ2=0,51 190 56%

Wandfuß 112 1,02 Φ1=0,59 220 51%

0,59*0,365*0,99*1,02=0,22MN

( ) EddRd NftN ≥⋅⋅ΦΦ= 21;min

0,51*0,365*0,99*1,02=0,19MN

Vereinfachtes Berechnungsverfahren – Beispiel Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Vereinfachtes Berechnungsverfahren – Beispiel

32

Innenwand t=17,5cm, fk=4,7MN/m² (Planziegel-T 0,9 , SFK 12, abZ)

Maßgebend: Wandmitte I. NEd =1,4*(100kN+5kN/2)=144kN/m II. NRd

fd=4,7MN/m²⋅0,85/1,5=2,7 MN/m² hef=0,75*2,55m=1,91m

=

⋅−

⋅=Φ

2

2 0011,085,0t

hta ef

72,0)²75,0/91,1(0011,085,0 =⋅−=

NRd =0,72*2,7MN/m²*0,175m=336kN/m

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

III. Nachweis NEd=144kN/m ≤ NRd= 336 kN/m

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Konstruktion: Wand-Decken-Knoten

Deckenauflagertiefe für Tragfähigkeit entscheidend

Entkopplung von Schwind- und Kriechverformungen der Decke

Schallschutz / Wärmeschutz

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Konstruktion: Wand-Decken-Knoten

Variante Abmauerung: Variante Stirndämmung:

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Konstruktion: Wand-Decken-Knoten

Variante Abmauerung - z.B. DRS-Deckenrandschale

Variante Stirndämmung:

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Konstruktion: Wand-Decken-Knoten Lastfreistreifen nur in

oberen 1 bis max. 2 Geschossen anordnen

Nicht im Bereich von hohen Druckkräften anordnen!!

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Konstruktion: Wand-Decken-Knoten

auf ausreichende Deckendicke achten:

neue Biegeschlankheitskriterien nach Eurocode 2 beachten! Empfehlung: Deckendicke mindestens 20cm (Schallschutz!)

Auflagertiefe je nach vorliegender Geschoss- belastung anpassen: - Regelfall: a=2/3*t - Bereiche mit sehr hoher Last: a > 2/3*t

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Konstruktion: Wand-Decken-Knoten

Sonderfall mit sehr großen Deckenstützweiten > 6m

Normtext:

„konstruktive Maßnahmen zur Begrenzung der Deckeneinspannmomente“

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Stark Vereinfachtes Berechnungsverfahren: EC6-Teil 3 – Anhang A

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens 40

Stark Vereinfachtes Berechnungsverfahren: EC6-3, Anhang A

Nachweise der Drucktragfähigkeit im stark vereinfachten Verfahren: Zusätzliche Voraussetzungen

• maximale Wandschlankheit 21 • lichte Geschosshöhe maximal 3m • maximal 3 Geschosse • Gebäudehöhe maximal das 3-fache der kürzeren Gebäudebreite

im Grundriss • Deckenauflagertiefe mindestens 2/3 der Wanddicke (a/t ≥ 2/3) • Wanddicke bei teilaufgelagerten Decken mindestens 36,5cm

dARdEd ftcNN ⋅⋅=≤ cA: 0,5 im Regelfall cA: 0,33 bei - Endauflagern von Dachdecken - Wandschlankheiten >18 - Deckenstützweiten l > 5,5m und fk<1,8MN/m²

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Stark Vereinfachtes Berechnungsverfahren: EC6-3, Anhang B

Beispiel 1: Vergleich zum vereinfachten Verfahren

• cA=0,5 (a/t=24/36,5≈2/3)

Vereinfachtes Verfahren Stark vereinfachtes Verfahren

NEd Φs NRd Ausnutzung cA NRd Ausnutzung

kN - kN % - kN %

Kopf 101 Φ1=0,59 220 46% 0,5 186 54%

Mitte 107 Φ2=0,51 190 56% 0,5 186 57%

Fuß 112 Φ1=0,59 220 51% 0,5 186 60%

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens 42

Beispiel 2: Vergleich zum vereinfachten Verfahren

• cA=0,5 für: fd=2,66MN/m² hef=0,75*2,55m=1,91m Schlankheit 1,91m/0,175m=12

Vereinfachtes Verfahren Stark vereinfachtes Verfahren

NEd Φ2 NRd Ausnutz-ung cA NRd

Ausnutz-ung

kN/m - kN/m % - kN/m %

Wand-mitte 144 0,72 336 43% 0,5 233 62%

Stark Vereinfachtes Berechnungsverfahren: EC6-3, Anhang B Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Vereinfachtes Berechnungsverfahren. Eurocode 6 – Teil 3

43

NACHWEIS: MINDESTAUFLAST WINDBEANSPRUCHTER AUSSENWÄNDE

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Vereinfachtes Berechnungsverfahren - Mindestauflast

44

Probleme in Praxis?

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Vereinfachtes Berechnungsverfahren - Mindestauflast

45

Nachweis Nachweis auf halber Geschosshöhe:

mit: qEwd= Bemessungswert der einwirkenden Windlast h = lichte Geschosshöhe a = Deckenauflagertiefe b = betrachtete Bezugsbreite

−⋅

⋅⋅⋅≥

30016

3 2

min, ha

bhqN EwdEd

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Windlast – Geschwindigkeitsdruck in Abhängigkeit der WLZ und Gebäudehöhe

Vereinfachtes Berechnungsverfahren - Mindestauflast Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Vereinfachtes Berechnungsverfahren - Mindestauflast

Windlast – Außendruckbeiwerte

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Vereinfachtes Berechnungsverfahren - Mindestauflast

48

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Vereinfachtes Berechnungsverfahren - Mindestauflast

49

Lösung bei fehlender Auflast Ringbalken – Rahmensystem mit Zugstützen

Auslegung auf vertikale nach oben wirkende Lasten ∆N: a) Mindestauflast (NEd,min gem. Gleichung)

- b) Wandeigengewicht (anteilig zu 50% entsprechend halbe Wandhöhe)

+ c) Dachauflagerkraft minimale Druckkraft (-) oder ggf. nach oben wirkende abhebende Last als Zug (+)

∆N

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Vereinfachtes Berechnungsverfahren - Mindestauflast

50

Lösung bei fehlender Auflast Ringbalken – Rahmensystem mit Zugstützen Auslegung auf vertikale nach oben wirkende Lasten:

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Brandschutz

51

AMZ-Bericht 5/2014 (http://www.argemauerziegel.de/?src=documents&keyword=Brandschutz)

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Feuerwiderstandsdauer

52

… abhängig der Feuerwiderstandsdauer von Stein-Mörtel-Kombination Putz Auflastniveau / Ausnutzung

Ausnutzungsfaktoren α2: Ausnutzungsfaktor nach DIN 4102-4 / α2=1 entspricht der vollen

Ausnutzung bei Bemessung nach DIN 1053-1 (Kaltbemessung) α6,fi: Ausnutzungsfaktor nach DIN EN 1996-1-2/NA / α6,fi =0,7

entspricht der vollen Ausnutzung des Bauteils bei der Kaltbemessung: Anwendung bei genormten Steinen

αfi: Ausnutzungsfaktor nach DIN EN 1996-1-2/NA / αfi =0,7 entspricht der vollen Ausnutzung des Bauteils bei der Kaltbemessung: Verwendung in den a. b. Zulassungen

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Feuerwiderstandsdauer

53

Ausnutzungsfaktoren α6,fi: Ausnutzungsfaktor nach DIN EN 1996-1-2/NA /

Wert 0,7 entspricht der vollen Ausnutzung des Bauteils bei der Kaltbemessung

Anpassung mit ω infolge angepasster fk/σ0-Verhältnisse (abhängig von SMK)

Grenzen von α6,fi entsprechend der FW-Anforderung bzw. Anwendungsbereich in Abhängigkeit der Stein-Mörtel-Kombination und der Wanddicke

Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

Page 54: Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode · 2018-09-10 · Vereinfachtes Verfahren ... 2005 + AC:2010 + DIN EN 1996-1-2/NA: 2013-06: ... Genaues Verfahren (Teil 1-1) Festigkeitswerte:

Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

Zusammenfassung

Stand der Normen

Vereinfachtes Verfahren: Eingangsparameter und Nachweisführung

Konstruktion Wand-Decken-Knoten

Stark Vereinfachtes Verfahren

System bei geringen Lasten / Mindestauflast bei Außenwänden: Rahmen mit zugfesten Anschlüssen

Feuerwiderstand

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Grundlagen

Konstruktion WDK

stark vereinf. Verf.

Mindestauflast

Feuerwiderstand

vereinf. Verfahren

Fazit

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Prof. Dr.-Ing. D. Schermer, Dr.-Ing. F. Purtak Bemessung von Ziegelmauerwerk nach Eurocode- Mauerwerkstage 2016 Besonderheiten des Vereinfachten Bemessungsverfahrens

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