Untersuchungen zum Biegedrucktragverhalten von vorgespanntem Kalksandstein-Planstein-Mauerwerk

Untersuchungen zur Biegetragfähigkeit von Mauerwerkswänden ergaben, daß durch Vorspannung eine erhebliche Tragfähigkeitssteigerung z. B. von Giebelwänden von Industriehallen oder von Kellerwänden unter Wandöffnungen erreicht werden kann. Vorspannung ersetzt vorteilhaft und gezielt die dort fehlende Normalkraft aus Auflasten. Im allgemeinen Fall treten jedoch neben Biegeeinwirkungen auch höhere Wandauflasten auf, die ggf. traglastmindernde Einflüsse nach Theorie II. Ordnung hervorrufen. Um diesen Effekt zu untersuchen, wurden experimentelle und rechnerische Untersuchungen am Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz der TU Braunschweig sowie an der Fachhochschule Lippe und Höxter, Abt. Detmold, durchgeführt. Vorspannung ermöglicht ein steiferes Verformungsverhalten der Wand. Der Zustand II stellt sich später ein. Mit zunehmender Vorspannkraft nehmen die Wanddurchbiegungen und Rißbreiten ab, wodurch die Gebrauchstauglichkeit des Mauerwerks verbessert wird. Zur Erklärung des Trag- und Verformungsverhaltens von vorgespanntem Mauerwerk wurde das Tragmodell des “Druckbogens” verwendet. Effekte aus Theorie II. Ordnung wurden berücksichtigt. Aus Vorspannung entstehen bei Wänden, deren Spannglieder sich im Spannkanal nicht verschieben können, keine Zusatzmomente nach Theorie II. Ordnung. Zur Berechnung der aufnehmbaren Schnittgrößen und Wandverformungen wurden nichtlineare Spannungsdehnungsbeziehungen druckbeanspruchten Mauerwerks verwendet. Zur rechnerischen Überprüfung gemessener Verformungen wurde der Arbeitssatz unter Einbeziehung nichtlinearer Momentenkrümmungsbeziehungen eingesetzt. Dabei zeigte sich eine gute Übereinstimmung berechneter und gemessener Werte.