Querkrafttragfähigkeit von Aussteifungswänden im Mauerwerksbau

Mit der vorliegenden Arbeit wurde ein Beitrag zur Klärung des Querkrafttragverhaltens von Wandscheiben im Mauerwerksbau geleistet. Die Untersuchungen umfassten hierbei analytische, numerische und versuchstechnische Betrachtungen. Als Grundlage für die Untersuchungen wurden FE-Elemente und FE Materialroutinen, die auf die Materialspezifik des Mauerwerks abgestimmt sind, entwickelt und in das Programmsystem ANSYS implementiert. Als wesentliche Eingangsgrößen sowohl für die analytischen als auch die numerischen Berechnungen werden diverse Materialparameter benötigt. Neben den üblichen Materialversuchen sind weiterführende Betrachtungen zu den „Kleinversuchen“ angestellt worden. Für einige Materialparameter waren numerische Rückrechnungen, wie z.B. für die Keilspaltversuche, erforderlich. Für ein breites Spektrum an Materialien, angefangen beim Ziegel über Mörtel bis zum Lehm, konnten wesentliche Werte ermittelt werden. Die vorhandenen analytischen Modelle der Schubfestigkeit wurden im Rahmen der vorgelegten Arbeit weiterentwickelt. Nach der Herleitung neuer Gleichungen galt es, diese für die Anwendung zu vereinfachen. Es sind auch numerische Modelle erläutert, die einen minimierten Wandausschnitt darstellen und mit denen eine direkte Berechnung der Schubfestigkeit möglich ist. Neben der Schubfestigkeit des Mauerwerks haben auch die Wandgeometrie und die Einbindung der Wand in das Gebäude Einfluss auf die maßgebende Querkrafttragfähigkeit. Zu deren Berücksichtigung werden wiederum Ingenieurmodelle benötigt, deren Komponenten hier eingehender betrachtet wurden. Als Grundlage dienten weitere Versuche basierend auf dem Modell der Aussteifungswand im Gebäude. Sowohl aus den analytisch gewonnenen Gleichungen als auch aus den an den Versuchen kalibrierten Gleichungen sind Lösungen für die Normung entwickelt worden. Diese beinhalten neben Gleichungen für das genaue Verfahren auch stark vereinfachte Bemessungslösungen mit tabellarisch aufbereiteten Mindestquerschnitten für die Aussteifungswände