Reinforced Concrete-Gap-Element against earthquake - experimental and numerical study

A large proportion of damage as well as loss of health and life in earthquake case occurs due to failures on masonry structures. Unreinforced masonry, as common in many countries, naturally has limited resistance to earthquakes because tensile stresses and forces cannot be absorbed as in reinforced concrete and steel structures. For this reason, attempts have been made using various methods to improve bearing capacities of masonry in the case of earthquake. One of these attempts is the use of a reinforced concrete beam with corner notches (Concrete-Gap-Element). In practice, the Gap-Element can be easily connected with use of normal mortar on the concrete slab. The ease of manufacture and application of the Concrete-Gap-Element in masonry walls provide a cheap and simple method for improving the seismic capacity of a masonry building in practice.
In this article it will be shown how masonry walls with arranged notched reinforced concrete beams behave as a typical bearing wall in a masonry building. A special pseudo-dynamic algorithm was developed in order to simulate the boundary conditions of the masonry wall in a building and during an earthquake closely to reality.

Bewehrte Stahlbeton-Lagerbalken zur Verbesserung des Erdbebenwiderstandes von Mauerwerk - Experimentelle und numerische Untersuchungen.
Mauerwerk ist in Mitteleuropa weit verbreitet und hat sich als Bauweise in vielerlei Hinsicht bewährt. Sprödes Versagen sollte jedoch besonders im Erdbebenfall vermieden werden, da dann zum einen der Erdbebenwiderstand wegen der geringen Zugtragfähigkeit begrenzt ist und zum anderen die Gefahr besteht, dass die vorhandenen Vertikallasten während bzw. nach einem Erdbeben nicht abgetragen werden können. Bei unbewehrtem Mauerwerk muss daher das Ziel sein, durch nachgiebiges Bauteilverhalten die auftretenden Horizontallasten zu reduzieren und zu begrenzen. Aus diesem Grund wurde bereits mit unterschiedlichen Methoden versucht, den Widerstand von Mauerwerk im Erdbebenfall zu verbessern. Einer dieser Versuche ist die Verwendung eines Stahlbeton-Lagerbalkens mit Eckaussparungen. In der Praxis kann der Lagerbalken leicht unter Verwendung von Normalmörtel auf Beton-Deckenplatten aufgesetzt werden. Die einfache Herstellung und Anwendung des Lagerbalkens bei Mauerwerkswänden bietet eine wirtschaftliche und einfache Methode zur Verbesserung der seismischen Kapazität von Mauerwerksgebäuden in der Praxis.
In diesem Artikel wird gezeigt, wie sich eine Mauerwerkswand mit Stahlbeton-Lagerbalken als eine typische tragende Wand in einem Mauerwerks-Gebäude verhält. Um das Verhalten von solchen Gebäuden mit Mauerwerkswänden und Lagerbalken im Erdbebenfall experimentell mit möglichst geringem Aufwand zu untersuchen, wurde die Pseudo-Dynamische Versuchstechnik verwendet und dafür ein besonderer Algorithmus entwickelt, der eine realitätsnahe Simulation des Erdbebenfalls erlaubt.