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SESSION 11, Papers 1-22 11-1. Volume Strain as a Criterion for the Load-Bearing Capacity of
Masonry Prof. Dr. Engr. W. Manns and Dr. Engr. H. Schneider
Stuttgart/West Germany
ABSTRACT
The permissible compressive stresses of masonry are at present specified with a safety factor of 3 against failure. Determination of the volume stmin curve in the compressive test permits a deeper insight into deformation
behaviour in the failure range. From this the cmcking strength can be determined, i.e. the stress on occurrence of the first micro- and macrocmcks in the interior.
I t is proposed that the permissible stresses should be derived with a safety factor of 1.75 from the cmcking strength or with a safety factoT of 2.5 from the compressive strength. In the case of engineering brickwork and quality control, the loadbearing capacity of masonry can be more fully utilized than with the current permissible compressive stresses inforce according to German Standard Specification DIN 1053 Part I.
Les contraintes de compression admissibles de la maçonnerie sont déterminées actuellement avec une triple sécurité contre la rupture.
La détermination de la courbe de déformation de volume lors de l'essai à la compression permet une compréhension plus PTofonde du comportement à la déformation dans le domaine de la rupture. Ceci permet de déterminer la valeur de la résistance à la fissuration, c' est-à-diTe la contminte pendant l' apparition des premieres micor- et macrojissures à l'intérieur.
La proposition est faite de dériver les contmintes admissibles de la résistance à la fissuration avec un coéfficient de sécurité de 1,75 ou de la résistance à la compression avec un coéJficient de sécurité de 2,5. Ces criteres offrent des meilleures possibilité pour exPloiter la capacité de porter de la maçonnerie dans le domaine de la fabrication et la surveiltance qu'avec les contraintes de compression admissibles valables actueltement et demandées par la DIN 1053,partie 1.
Die zuliissigen Druckspannungen von Mauerwerk sind derzeit mil 3facher Sicherheit gegen Bruch festgeLegt. Die ErmittLung der VoLumendehnungskurve beim DTUckversuch gestaUet einen tieferen Einblick in das For
manderungsverhalten im Bruchbereich. Damus kann die RijJfestigkeit bestimmt werden, d.h. die Spannung beim Auftreten erster innerer Mikro- und Makrorisse.
Es wird vorgeschLagen, die zuLiissigen Spannungen mil einem Sicherheitsbeiwert 1,75 aud der RijJfestigkeit bzw. einem Sicherheitsbeiwert 2,5 aud der Druckfestigkeit abzuieiten. Bei ingenieurmaj3iger Hersteltung und Überwachung kann mil diesen Kriterien die Tmgfohigkeit von Mauerwerk weitergehend ausgenutzt werden als mil den derzeit gültigen zulassigen DTUckspannungen nach D1N 1053 TeiLI.
Il calcolo delle sollecitazioni di compressione ammissibili delte murature tiene attualmente conto di una sicurezza aLia TOttum 3. La definizione delta curva delta deformazione volumetrica dei campioni sottopositi a prove di comfYressione fornisce indicazioni piu precise sul comportamento a def01'mazione che accompagna il fenomeno delta rottura. Se ne puo dedurre il valore delta resistenza alta fessurazione, cioe delta tensione che provoca te prime micro e macTOfessumzioni interne.
Si propone peTtanto l'adozione di due criteTi di calco lo, di cui uno basato sulta resistenza alta fessurazione e l'altro, sulta resistenza alta rottura, e cioe un coefficiente di sicurezza altafessurazione 1,75 e un coefficiente di sicurezza alta Tottura 2,5. Questi criteri offTOno maggiori possibilità per valorizzare La riserva di capacità di carico delle mumture calco late sottoposte a controlli di produzione e di esecuzione che il criterio delte solle citazioni di compressione ammissibili prescritto dalta D1N 1053, Parte I.
EINLEITUNG
Die Tragfahigkeit von Mallerwerk ist von zahlreichen Einflüssen abhangig, vor aliem bekanntlich von der Drllckfestigkeit des Mauersteins und des Mauermortels, aber auch von dem Steinformat (Kleinformat oder Blockformat) und von der Lochung bzw. von der Stegdicke der Mauersteine. AuBerdem hat der Elastizitatsmodul bzw. das Verformllngsverhalten der Steine lInd des Mortels, insbesondere die GroBe der QlIerdehnllng von 5tein lInd Mor-
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tel, einen erheblichen EinfluB auf die Druckfestigkeit des Mauerwerks.
Die zulassige Tragfahigkeit oder Belastbarkeit von Mauerwerk wird im allgemeinen durch diejenige Druckspannllng ausgedrückt, die aus der Drllckfestigkeit des Mauerwerks dllrch Division durch einen Sicherheitsbeiwert errechnet wird.
Nach den deutschen Mallerwel'ksvorschriften wird für die Ermittlung der zulassigen Tragfahigkeit bzw. der
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zulassigen Druckspannung zulIT im allgemeinen eine 3-fache Sicherheit gegen Bruch zugrunde gelegt. Es ist dann
zulIT = -.l13 0 3
Hierin bedeutet Bo die Mauerwerks-Druckfestigkeit. Ais weiteres Kriterium für die Tragfahigkeit ist die Last
beim Auftreten von Rissen anzusehen, die den Beginn der Zerstorung des Mauerwerks anzeigen. Diese "RiBfestigkeiten" liegenje nach der Art des Mauerwerks und abhangig vom elastischen Verhalten von Stein und Mortel im Bereich von 0,6 Bo bis 0,9 13 0 , Bei einer zulassigen Druckspannung von einem Drittel der Druckfestigkeit Iiegt die Sicherheit gegenüber der RiBfestigkeit demnach zwischen 2,7 und 1,8.
Da danach im Grenzfall nur eine 1,8-fache Sicherheit gegen Ril3bildung vorliegt und da bei solchem Mauerwerk keine Schaden aufgetreten sind , konnte Mauerwerk mitbezogen auf die Druckfestigkeit-hoher RiBfestigkeit weitergehend ausgenutzt werden, wenn die zulassige Druckspannung-anstatt nur gegen die Druckfestigkeit-gegen RiB- und Druckfestigkeit begrenzt würde. Durch die genauere Berücksichtigung des tatsachlichen Tragverhaltens konnte bei der Wahl der zulassigen Spannung die Sicherheit gegen Bruch reduziert werden.
RiBFESTIGKEIT UND VOLUMENDEHNUNG
Eine Festlegung der zulassigen Spannung gegenüber RiBund Druckfestigkeit verlangt, daB der Beginn der RiBbildung genauer ais bisher erfaBt wird.
Die übliche Beobachtung des Auftretens des ersten an der Oberflache des Versuchskorpers sichtbaren Risses beim Druckversuch ist eine subjektive Feststellung, bei der zudem der Beginn der inneren Zerstorung nicht erfaBt wird, denn es entstehen schon früher erste Risse im Inneren des Probekorpers, ehe der erste RiB an der Sichtflache erkennbar ist, der auBerdem anfangs ais feiner HaarriB übersehen werden kann.
Auch das Festhalten des ersten, mit dem Ohr wahrnehmbaren Bruchgerausches, das durch die beginnende RiBbildung im Inneren des Probekorpers verursacht wird , ist zumal in einer Prüfhalle mit Fremdgerauschen subjektiv. Auch die Verwendung von Schallverstarkern dürfte eine genauere zahlenmaBige Festlegung der RiBfestigkeit nicht zulassen.
Zuverlassigere Kennwerte für die RiBfestigkeit scheinen au~ der bei Druckversuchen gemessenen Volumendehnung ableitbar zu sein. Versuche hierzu wurden in den letzten jahren im Otto-Graf-Institut der Universitat Stuttgart durchgeführt. 1 Hierbei wurden 13 Mauersteinarten bzw. Festigkeitsklassen mit 4 verschiedenen Morteltypen zwischen 2,5 und 25 N/mm 2 Druckfestigkeit, insgesamt 31 Stein-Mortel-Kombinationen untersucht. Verwendet wurden 93 Pfeiler von 49 cm Breite, 24 cm Dicke und 125 cm Hohe.
Die Mauerwerkskorper wurden bei einachsiger Belastung nicht in konventioneller Weise mit konstanter Belastungsgeschwindigkeit, sondern mit konstanter Verformungsgeschwindigkeit belastet, d.h. mit O, I %0 VertikalVerformung je Minute. Dadurch konnte die Verformung
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im Bruchbereich genauer studiert und auch nach Erreichen der Hochstlast der abfallende Ast der Spannungs-Dehnungs-Linie festgehalten werden. Die Langsstauchung Ee wurde aus 4 lotrechten MeBstrecken , die Querdehnung an beiden Langsseiten (Eql) und an beiden Stirnseiten (Ô q 2) ermittelt. Die Volumendehnung Ey wurde nach der Formei
Ey = ~V V = Ee + Eq l + Eq 2
errechnet. Den systematischen Zusammenhang zwischen Langsstauchung E{, Querdehnung Eq und der aus beiden errechneten Volumendehnung Ey zeigt Bild I.
Nach anfanglicher Abnahme des Volumens entstehen bei etwa 0,6 Bo bis 0,9 Bo Mikrorisse in Stein und Mortel, wodurch die Querdehnung plotzlich starker zu wachsen beginnt. Die Mikrorisse pflanzen sich fort und verbinden sich , die Volumenabnahme verringert sich und kommt zum Stillstand, was durch das Volumen-Minimum bzw. durch die Spannung am Umkehrpunkt der Volumendehnlinie (ITyu) gekennzeichnet ist. Dieser Belastungszustand, bei welchem starkere Risse auftreten , kann ahnlich wie beim Beton ais Diskontinuitat bezeichnet werden. 2
Nach Überschreiten der Kiskontinuitat wird das gesamte innere Gefüge gelockert und allmahlich zerstort. In diesem Bereich treten im allgemeinen die ersten an der Oberflache des Probekorpers sichtbaren Risse bei der Spannung ITSR auf. Der Baustoff andert seine physikaIische Eigenschaft, 50 daB eine Anwendung einfacher mechanischer Gesetze nicht mehr statthaft ist.
Bild 2 zeigt beispielsweise die im Versuch gemessenen Formanderungen eines relativ zahen Mauerwerks aus Hochlochziegeln HLz 20 (Format 2 DF, I3s, = 32 N/mm 2
)
mit Kalkzementmortel II (I3 Mõ = 2,5 N /mm 2) in Abhangig
keit von der bezogenen Druckspannung IT!B o. Die Langsstauchung Ee betragt bei der Hochstlast 2,25 mm/m . Das Volumen verkleinert sich anfangs bis zur UmkehrpunktSpannung ITyU = 0,73 Bo am Volumen-Minimum. Mit steigender Spannung wachst das Volumen wieder an, erreicht die AusgangsgroBe and wachst weiter infolge groBerer Querdehnung, bedingt durch klaffende Risse.
Bild 3 zeigt die Formanderungslinien eines hochfesten, relativ sproden Mauerwerks aus Hochlochziegeln HLz 66 (Format 2 DF, I3 s, = 107 N/mm 2
) mit Zementmortel llIa (B Mõ = 20,7 N/mm 2). Alie Dehnungslinien verlaufen steiler und über groBere Bereiche nahezu linear. Die Langsstauchung E{ betragt bei der Hochstlast 1,75 mm/m , die Umkehrpunkt-Spannung ITyU bei dem Volumen-Minimum 0,8713 0 ,
Die Volumendehnung Ey würde nach Bild I den sogenannten "theoretischen" Verlauf nehmen, wenn keine Risse entstehen würden . Das Auftreten von Mikro- llnd Makrorissen jedoch hat zur Folge, dal3 die Volumendehnung von dem "theoretischen" Verlauf der Kurve abweicht. Der Wendepunkt der Krümmung der Volumendehnungslinie zeigt den Beginn der Gefügelockerung an, die die Zerstorung einleitet. Die Spannung am Wendepunkt kann naherungsweise allch ais Dauel'standfestigkeit angesehen werden, weil bei ihrer Überschreitung keine ausreichende RiBstabi lisierung mehr zu erwanen ist. Sie wird daher im folgenden a is "Ril3festigkeit" 13 11 bezeichnet.
Session lI, Paper 1, Volume Strain as a Criterion for lhe Load-Bearing Capacity of Masonry 33
KENNWERTE DER VOLUMENDEHNKURVE
Urnkehrpunkt
Der Umkehrpunkt der \ 'v:umendehnkurve konnte den Computeroutputs der alie 20 sec abgefragten und errechneten Ev-Werte zahlenmaBig leicht entnommen werden. Die auf die Druckfestigkeit bezogenen Spannungen an den Umkehrpunkten der untersuchten Mauenverks-Pfeiler sind in Tabelle 1 eingetragen.
Die Spannung an dem Unkehrpunkt avu bzw. am Volumenminimum aVrnin lag etwa zwischen 0,8 Bo und 1,0 Bo. Die Lage des Umkehrpunkts war von der Baustoffart abhangig. Bei Leichtbeton-Blocksteinen kleiner Steinfestigkeit und Normalbeton-Blocksteinen lag er zwischen 0,9 Bo und 1,0 Bo, bei Leichtbetonsteinen, Mauerziegeln und Kalksandsteinen hoherer Steinfestigkeit zwischen 0,8 Bo und 0,9 Bo, bei Gasbetonsteinen und HLz 20 meist etwa zwischen 0,7 Bo und 0,8 Bo. Eine Ziegelart (Mz 28 2 DF) mit starker Rissigkeit im Lieferzustand hatte den Umkehrpunkt zwischen 0,55 Bo und 0,6 Bo; dies ist jedoch nicht verallgemeinerbar, zeigt aber, wie wichtig es ist, daB Ziegel riBfrei sind. Im groBen Mittel aller Versuchskorper (ohne die rissigen Ziegel) lag die Spannung am Umkehrpunkt a vu bei 0,85 Bo.
Die Spannung beim Umkehrpunkt war bei 73 % der Versuchskorper kleiner oder gleich groB wie die Spannung bei Auftreten des I. augenscheinlich festgestellten Risses . Das heiBt, daB in 73 % der Falle der I . RiB erst bei sehr groBen Querdehnungen sichtbar geworden ist.
Wendepunkt
Um den Beginn einer Gefügelockerung durch das erste Auftreten von Mikrorissen-die RiBfestigkeit BR-zu erfassen , muB der Wendepunkt ermittelt werden. An diesem Punkt geht nach Bild I die Rechtskrümmung der Volumendehnkurve in eine Linkskrümmung über. Je naher der Wendepunkt an die Festigkeit Bo rückt, um so langer hat das "Stein-Mortel-System" den Zusammenhang bewahrt, um so hoher ist die ausnutzbare Tragfahigkeit bei gleicher Druckfestigkeit Bo. Dieser Wendepunkt kann numerisch nicht genau erfaBt werden; auch eine graphische Auswertung führt nicht zum Ziel wegen der sehr flachen Krümmungen.
Es wurde daher der Weg eines Abschatzens beschritten . Es wurde von der Annahme ausgegangen, daB die Druckspannung an dem Wendepunkt der Volumendehnungslinie av\V etwa 10 % unterhalb derjenigen des Umkehrpunkts avu liegt, also
avw = 0,90 a vu
Dieser Wendepunkt avw lag dementsprechend zwischen etwa 0,6 Bo und 0,9 Bo, im groBen Mittel bei 0,76 Bo (ohne Berücksichtigung der rissigen Ziegel); er lag lediglich bei 2 der hier untersuchten 26 Stein-Mortel- Kombinationen über der augenscheinlichen auBeren RiBspannung aSR' Somit dürfte der geschatzte Abstand vom Um kehrpunkt ausreichend sein.
Die Untersuchungen haben ferner gezeigt, daB sowohl die Lage des Umkehrpunktes ais auch die des Wende-
punktes weitgehend unabhangig von e1er Mortelfestigkeit ist. Umkehrpunkt und Wendepunkt sind offenbar auch weitgehend von der Steinfestigkeit unabhangig; sie dürften aber bei Steinen mit kleiner Querzugfestigkeit, wie z. B. bei Lochsteinen mit dünnen Stegen, oder bei rissigen Steinen, relativ niedrig liegen . Im übrigen wird sich grundsatzlich eine auf die Steinfestigkeit abgestimmte Mortelfestigkeit bzw. ein Mortel mit relativ kleiner Querdehnung günstig auswirken.
ZULÀSSIGE SPANNUNG AUS RIB- UND DRUCKFESTIGKEIT
Es ist schon eingangs erwahnt worden, daB die Festlegung de r zulassigen Spannung mit 1/3 e1er Bruchspannung (Druckfestigkeit) zwar bisher gestattete, die Tragfahigkeit des Mauerwerks abzuscharzen. Im Sicherheitsbeiwert 3 war die kleinere Dauerstandfestigke it berücksichtigt, daneben auch mogliche Unterschreitungen der Steinfestigkeit und der Mortelfestigkeit, gewisse Mangel der handwerklichen Ausführung sowie Unsicherheiten in den Lastannahmen bzw. in den angewandten Rechenverfahren bei der Bemessung.
Über die GroBe der Dauerstandfestigkeit vom Mauerwerk liegen noch wenig Versuchsergebnisse vor. Lediglich für Vollziegel Mz 28 NF mit Mortel lIa ist bisher die Dauerstandfestigkeit aufgrund von Pfeilerversuchen mit rd . 80 % der Kurzzeitfestigkeit angegeben worden. 3 Dieser Wert scheint für die Verallgemeinerung jedoch relativ hoch 711 .~ f'in.
Die Bestrebungen gehen nach einer weitergehenden Ausnutzung des Mauerwerks. Dies ist durchaus berechtigt, da die Güteüberwachung der Mauersteine sich weitgehend durchgesetzt hat, wodurch die Wahrscheinlichkeit von gravierenden Unterschreitungen der Steinfestigkeit ge ring geworden ist.
Um die bisher ungenutzten Tragfahigkeitsreserven des Mauerwerks bei hoher RiBfestigkeit BR (hoher Wendepunkt-Spannung) weiter auszuschopfen, ware eine Be urteilung der Tragfahigkeit bzw. die Wahl der zulassigen Druckspannung auch über die RiBfestigkeit BR sinnvoll.
Es ist eine Sicherheitsüberlegung denkbar, nach der 2 Kriterien für die zulassigen Druckspannungen angewandt werden:
a) erstens eine AbsicheruIlg gegen RiBbildung durch einen Sicherheitsbeiwert von IIR = 1,75 gegen die RiBfestigkeit BR entsprechend etwa der Dauerstandfestigkeit , reprasentiert durch die abgeschatzte Wene1epunkt-Spannung a v\V = 0,90 avu. Es gilt somit
I zula = 1,75 BR
Nach Abschnitt 5 liegt avI\' zwischen 0,6 Bo und 0,9 Bo, im Mittel bei 0,76 Bo. Die Sicherheitszahlll = 1,75 scheint vertretbar, da die geschatzte V,Iendepunktspannung avw nieelriger ais die augenscheinliche sichtbare RiBspannung aSR ist und mit im Mittel 0,76 Bo niedriger liegt ais e1er erwahnte Schatzwert der Dauerstandfestigkeit mit 0,80 Bo.
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b) zweitens eine Absicherung gegen Bruch durch einen Sicherheitsbeiwert von VB = 2,5. Es gilt dann
I zula = 2,5 BD
Diese Absicherung gegen Bruch kann durch eine kleinere Sicherheitszahl ais bisher v = 3 erfolgen, da der in der Sicherheitszahl 3 eingesch lossene U nsicherheitsbereich der Dauerstandfestigkeit bereits durch die Absicherung gegen RiBbildung abgedeckt ist und nicht mehr berücksichtigt zu werden braucht. Die Absicherung gegen Bruch ist besonders bei sprõdem Mauerwerk wichtig, das im Extremfall ohne Ankündigung durch Risse plõtzlich bricht.
Bei der Festlegung der zulassigen Druckspannung waren nach diesem Vorschlag beide Kriterien zu überprüfen und die kleinere sich ergebende Druckspannung ware ais zulassig zu wahlen .
Die vorgeschlagene Abschatzung der zulassigen Druckspannung bedeutet zwar einen grõBeren Versuchs- bzw. MeBaufwand für die Bestimmung der Volumendehnung; dafür wird jedoch die Chance einer hõheren Ausnutzbarkeit von Mauerwerk geboten.
In Tabelle I sind die Versuchwerte von 26 Stein-MõrtelKombinationen, die an pfeilern von 49 cm x 24 cm X 125 cm ermittelt worden sind,' zusammengestellt. Neben der Mauerwerksdruckfestigkeit &, sind die auf &, bezogenen Druckspannungen bei Auftreten des ersten sichtbaren Risses OSR, beim Umkehrpunkt der Volumendehnung OV u
bzw. OVmin und beim geschatzten Wendepunkt der Volumendehnkurve ayW sowie die RiBfestigkeit BR ais Spannung beim Wendepunkt (erste innere RiBbildung) angegeben. Weiterhin sind in der Tabelle 1 die zulassigen Druckspannungen nach dem Kriterium 1, 75-fache Sicherheit gegen RiBbildung und nach dem Kriterium 2,5-fache Sicherheit gegen Bruch eingetragen; der kleinste,al~ maBgeblich erachtete Wert ist jeweils unterstrichen . Bel dem Mauerwerk aus Mauerziegeln und Gasbetonblocksteinen ist zum Teil das Kriterium RiBbildung, zum Teil das Kriterium Bruch maBgebend. Bei dem Mauerwerk aus Kalksandsteinen sowie Blocksteinen aus Bimsleichtbeton bzw. Normalbeton ist durchweg das Kriterium Bruch
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maBgebend; infolge relativ hoch liegender RiBfestigkeit sind die daraus abgeleiteten zulassigen Druckspannungen nicht maBgebend.
Der in Tabelle 1 geführte Vergleich mit den nach DIN 1053 Tei l 1 derzeit gültigen zuIassigen Druckspannungen zeigt, daB die. nach diesem Vorschlag ais zulassig erachteten Druckspannungen maBig bis teilweise erheblich hõher liegen ais die zulassigen Druckspannungen nach DIN 1053 Teil 1, was jedoch insbesondere im Hinblick auf eine ingenieurmaBige Herstellung und Überwachung von Mauerwerk vertretbar erscheint.
ZUSAMMENFASSUNG
Die zuIassigen Druckspannungen yon Mauerwerk sind derzeit mit 3-facher Sicherheit gegen Bruch festgelegt.
Die Ermittlung der Volumendehnungskurve beim Druckversuch gestattet einen tieferen Einblick in das Formanderungsverhalten im Bruchbereich. Daraus kann die RiBfestigkeit bestimmt werden, d.h. die Spannung beim Auftreten erster innerer Mikro- und Makrorisse.
Es wird vorgeschlagen, die zulassigen Spannungen mit einem Sicherheitsbeiwert 1,75 aus der RiBfestigkeit bzw. einem Sicherheitsbeiwert 2,5 aus der Druckfestigkeit absuleiten. Bei ingenieurmaBiger Herstellung und Überwachung kann mit diesen Kriterien die Tragfãhigkeit von Mauerwerk weitergehend ausgenutzt werden ais mit den derzeit gültigen zulassigen Druckspannungen nach DIN 1053 Teil1.
SCHRIFTTUM
I. Schneider, H.: Tragfâhigkeit und Verformungsmodul von Mauerwerk mit neuen Mõrtelgruppen . Schriftenreihe des OttoGraf-Inst., Universiüit Stuttgart, Heft 74, 1979 2. Newman, K.: Cri teria for the behaviour of plain concrete under complex states of stress. Proc. Internat. Conf. The structu re of Concrete, London 1965. Cement and Concrete Ass. London 1968, S. 255-288 3. Hierl, J. und Rasch , Ch .: Die Dauerstandfestigkeit von Mauerwerk. Berichte aus der Bauforschung, Heft 89, Wilh . Ernst & Sohn, Berlin 1973, S. 5 - 15.
Session lI, Paper 1, Volume Strain as a CTiteTionfoT the Load-BeaTing Capacity of Masomy
°
~D
+
Bereich der Gefügelockerung
Kurve
........... . -':::':~'Umkehrpunkt
0vu = 0Vmin
Wendepunkt oVW = Rir3festigkeit ~R
Bi/d 1. Li.ngs- , Quer- und Volumendehnung beim Druckversuch
35
36
mm/m 3
2
r-- -I I
2 o
o
1 Ldngsstauchung q -"-+----=-r---r
t- ---+ - - ~-I I 2
~ St = 32 N/mm
+--+- ~Mi:i = 2,5 N/mm 2
~o = 5,8 N/mm 2
-1
i
-2
4
-3
6
- -- --~ ---I
-4 mm/m
8
--t---,--,'~ 0,2 +--f-----t--- -+----j I I
-- - - -4 0,4 +---j------j----+----j , I I ,
--- - --1-- 0,6 -t----t----t-----t-, I , Ouerdehnungszahl ~ Volumendehnung EV
r-------+---I----(- --,v \ -- 0,8 , aVmin = 0,73 ~o
~ _____ ~_~L-_-'--_ " ' I 1,0 _' ...J..:=-"'-""'-" ..... _-~ .. -'-_ _ _ -'--_---'
Bild 2. Kennlinien der Formanderung von Mauerwerk HLz 20 II
Vth International Brick Masonry Conference
/ 1\ ',O T -l---l (lo 1\ I
\ 0,8 - -- . --.. -- .----
Ouerdehnung E q / Ldngsstauchung E(
0.6 - Ir- .--(lSt = 107 N/mm2
l (lMd = 20,7 N/mm2-- "1 ~o = 29,1 N/mm2 '
- 0,2 t----- -- - -- - - - - --
mm/m 3 2 o -1 -2 -3 -4 mm/m
2 o 2 4 6 8
, 1-----+---1---+---.-- 1- 0,2 t----- -- - ----- - - -
I , , i 0,4 -- -- - - - - -- I
I j f------f-----f--- f Q6 - -r- ---- ---- I
QUerdehnun~~_ ,:\: 0,8 ~~~jm~nd~~tU~= EV _ ~ ~/ aVmln ~ O,B7~O
__ __ " ',~_ ... _~ "" _ __ _ I J
Bild 3. Ken nlinien der Formanderung von Mauerwerk HLz 66 III a
Session Il, PapeT 1, Volume Stmin as a CTiteTionfoT lhe Load-Bearing Capacity of Masomy 37
T ABELLE 1-Druckfestigkeiten und aus der Volumendehnkurve abgeleitete RiBfestigkeiten sowie gegen beide Kriterien gebildete zulassige Druckspannungen
Steinart M6rtelgruppe1
) Oruck- Bezogene Oruckspannung bei RiB- zulassige Oruckspannung zul °
und und -festig- festig-sichtbarer Umkehrpunkt Wendepunkt
festig- bei 2) nach
-festig- keitsklasse keit keit
keits-RiBbildung (kleinstes (innere RiBbildung)
Volumen) klasse
130 °Vmin ° I3R I3R 130
OIN
°SR °VU VW 0,90 °Vmin 1053
lÇ lÇ = ~ lÇ =
~ -- 2.5 1,75 Teil 1
N/ mm 2 N/ mm
2 N/ mm 2 N/mm 2 N/mm
2
Mauerzie'lel nach OIN 105
HLz 20 II 2,5 5,8 0,67 0,73 0,66 3,8 2,2 2 ,3 1,6
HLz 20 lIa 5,0 7,9 0,86 0,80 0,72 5,7 D 3,2 1,9
HLz 20 III 10,0 8,8 0,85 0,75 0,68 6,0 3 ,4 3,5 2,2
HLz 20 III+ 10,0 7,8 0,84 0,73 0,66 5,1 2,9 3,1 2,2
HLz 66 III+ 10,0 21.8 0,95 0,90 0,81 17,7 10,1 8,7 -HLz 66 IIIa 20,0 29,1 0,87 0,87 0,78 22 ,7 13,0 11.6 -Mz3) 28 III+ 10,0 9,4 0,69 0,56 0,50 4,7 2,7 3.8 3,0
MZ 3 ) 28 IIIa 20,0 11,6 0,65 0,58 0,52 6,0 3,4 4,6 -
Kalksandsteine nach OIN 106
KSL 20 lIa 5,0 8,1 0,87 0,85 0,76 6,2 3,5 3,2 1,9
KSL 20 III 10,0 10,4 0,98 0,92 0,83 8,6 4,9 D 2,2
KSL 20 lII+ 10,0 9,5 0,88 0,88 0,79 7,5 4,3 3 , 8 2,2
KSV 28 lII+ 10,0 12,6 0,82 0,84 0,76 9,6 5,5 5,0 3,0
KSV 28 II!a 20,0 14,3 0,90 0,88 0,79 11,3 6,5 5,7 -
Bims-Leichtbetonsteine nach OIN 18 151 und 18 152
V 6 lIa 5,0 5,3 0,99 0,87 0,78 4,1 2,3 2,1 1,0
Hbl 2 lIa 5,0 1,9 0,99 0,99 0,89 1,7 1,0 o.s 0,6
Hbl 4 II 2,5 3,2 0,96 0,79 0,71 2,3 1,3 D 0,7
Hbl 4 lIa 5,0 4,0 0,85 0,95 0,85 3,4 J;9 1,6 0,8
Hbl 4 lI! 10,0 4,3 0,94 0,75 0,68 2,9 ~ 1,7 1,0
Hbl 4 lII+ 10,0 4,0 0,99 0,93 0,84 3,4 1,9 1,6 1,0
Hbl 6 lIa 5,0 8,0 0,84 0,87 0,78 6,2 3,5 ~ 1,0
Gasbetonblocksteine nach OIN 4165
G 2 II 2,5 2,2 0,84 0,98 0,88 1,9 1.1 0,9 0,5
G 2 lIa 5,0 2,5 0,75 0,70 0,63 1,6 0,9 G) 0,6
G 2 lIl+ 10,0 2,8 0,85 0,88 0,79 2,2 D .!..!..!. 0,6
G 4 lIa 5,0 3,8 0,77 0,72 0,65 2,5 .!..!.! 1,5 0,8
Normalbetonblocksteine nach OIN 18 153
HZ
1~1 lIa 5,0 9,8 0,81 0,91 0,82 8,0 4,6 3,9 1,4
HZ 12 III+ 10,0 11,6 0,99 0,90 0,81 9,4 5,4 4,6 1,6
I) 111 + = 111 mil Plastifizierer 2) kleinerer Wert unterstrichen 3) Ziegel rissig im Lieferzustand