Verformungsverhalten von unbewehrten Mauerwerksbauten

• Projektleitung: Prof. Dr. A. Dazio
• Mitarbeiter: Dr. Katrin Beyer, Ahmad Abo El Ezz

In den letzten Jahren wurden in der Schweiz die Anforderungen bezüglich Erdbeben stetig verschärft. Aus diesem Grund – trotz der moderaten Seismizität der Schweiz – sind Gebäude aus unbewehrtem Mauerwerk heutzutage kaum mehr zu bemessen. Dies gilt sogar für die Zonen geringer Seismizität mit Bodenbeschleunigungen von 10%g und weniger. Es ist generell anerkannt, dass die kraftbasierte Bemessungsmethoden, die in den meisten heute gültigen Normenwerken zu finden sind, für unbewehrtes Mauerwerk eher konservativ sind während verformungsbasierte Bemessungsmethoden das Potential haben, zu rationaleren und ökonomischeren Strukturen zu führen. Um verformungsbasierte Bemessungsmethoden anwenden zu können, fehlen allerdings noch wichtige Daten zum Verformungsverhalten von unbewehrten Mauerwerksgebäuden. Ziel des Forschungsprojektes ist es daher, das Verformungsverhalten von unbewehrtem Mauerwerk besser quantifizieren zu können, um die bis jetzt angewandten konservativen, kräftebasierten Bemessungsverfahren durch realistischere, verformungsbasierte Verfahren ersetzen zu können.

Das Projekt gliedert sich in zwei Hauptteile: Der erste untersucht das Verhalten von Mauerwerkswänden aus der Ebene, und der zweite befasst sich mit dem Verhalten in der Ebene. Das Verhalten aus der Ebene wird mittels numerischer Simulationen und einer Versuchsserie auf dem ETH-Rütteltisch untersucht. Ziel ist es, Parameter zu bestimmen, die das Verhalten aus der Wandebene massgebend beeinflussen.

Im zweiten Teil des Projektes, der das Verhalten in der Ebene behandelt, wird sowohl das globale Verhalten einer ganzen Mauerwerkswand analysiert als auch das Tragverhalten von Riegelelementen. Numerische Berechnungen an Mauerwerksgebäuden haben gezeigt, dass die Riegelelemente das globale Kraft-Verformungsverhalten einer Mauerwerkswand massgebend beeinflussen. Da weltweit noch nie Versuche an Mauerwerksriegeln durchgeführt wurden, werden in diesem Projekt einige Riegel in quasi-statisch zyklischen Versuchen getestet. Die Ergebnisse sollen zu einem mechanischen Modell des Tragverhaltens von Mauerwerksriegeln führen und auch in die globale Analyse von Mauerwerkswänden einfliessen. Für letzteres werden verschiedene Ansätze verfolgt, die zum einen selbstentwickelte Stabprogramme als auch die Anwendung kommerzieller Software umfassen. Das endgültige Ziel ist die Formulierung von praxis-orientierten Richtlinien zur Berechnung einer "push over" Kurve von Mauerwerksgebäuden mit und ohne Stahlbetondecken.