Pushover-Berechnungen mit Mauerwerk in der Praxis. SOFTWARE promur. Dr. Roland Bärtschi Urech Bärtschi Maurer Consulting AG

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1 Pushover-Berechnungen mit Mauerwerk in der Praxis SOFTWARE promur Dr. Roland Bärtschi Urech Bärtschi Maurer Consulting AG

2 Einleitung Mauerwerks-Berechnungen von and sind mühsam orizontalen Tragwiderstand aller Wände ermitteln und addieren ist auf der unsicheren Seite! Bei mehreren Geschossen ist eine Iteration nötig, um die Biegemomente richtig zu berücksichtigen. Elastische Software-Berechnungen sind oft viel zu konservativ Bei elastischem Nachweis tragen Mauerwerkswände zusammen nur sehr wenig

3 Einleitung Spezialisierte Pushover-Programme für Mauerwerk erfordern oft hohen Aufwand für die Eingabe. Wie sollen Mauerwerkswände sicher und wirtschaftlich für Erdbebeneinwirkung bemessen werden?

4 Einleitung YTONG-Mauerwerk ist bezügl. Erdbeben (fyk) interessant SIA266 fxk fyk Dichte t/m³ Bezeichner MBD-SE Seismo deklariert MBD-CA Calmo deklariert MPS-YP YTONG -PS- Super Thermo MB Backsteinmauerwerk SIA266 MP-YP YTONG - P Super Thermo MPL-YP YTONG- P- Planblock MBLD-OTV Optitherm Verband deklariert B= 39 cm MBLD-OTV Optitherm Verband deklariert B= 47.5 cm MBLD-OPV Optitop Verband deklariert MBLD-EW Einsteinmauerwerk wärmedämmend Š = 0.12 MPL-T-YP YTONG- PL- Thermobloc MBLD-EW Einsteinmauerwerk wärmedämmend Š = 0.11 MBLD-EW Einsteinmauerwerk wärmedämmend Š = 0.09 Quelle: CUBUS AG 2013

5 Erdbeben Erdbeben = horizontale Bodenbewegung

6 Gebäude mit Ersatzkräften Erdbeben Bodenbeschleunigung Massen-Trägheitskräfte Ersatzkräfte 3 2 1

7 Verteilung der Kräfte auf Wände i V i V = Vertikallasten = orizontalkräfte W2 3 W1

8 Mauerwerkswand mit orizontalkraft w Keine Zugfestigkeit orizontalkraft über Druckdiagonale übertragen N 1 L w N w 1 w 2 Spannungsfeld w

9 Tragwiderstand für erreicht w 1 1 N 1 N 1 w 1 w 2 w L w

10 Tragwiderstand überschritten 2 > 1 N 2 > 1 Nicht möglich 2 > 1 L w N

11 Plastische Verformung w > w 1 1 N 1 N 1 w 1 w 2 w L w

12 Verformungsvermögen erreicht w 2 N 1 L w Verformungsvermögen N erschöpft w 1 w 2 w

13 Zusammenwirken der Wände i V i V = Vertikallasten = orizontalkräfte 3

14 Tragwiderstand konventionell Verformung w 1 : Wand 1 Erreicht Tragwiderstand N N 2 1 w w < Wand 1 Tragwiderstand erreicht Massgebend für Tragsicherheit (konventionell) Wand 2

15 Plastische Umlagerung Verformung w 2 > w1: Wand 2 erreicht Tragwiderstand N 1 N w 2 w 2 Wand 1 Plastische Verformung (Rotation) mit konstantem Widerstand Wand 2 Tragwiderstand erreicht

16 Tragwiderstand promur Verformung w 3 > w 2 : Wand 2 erreicht Verformungsvermögen N 2 Verformungsvermögen 1 N 1 w w erschöpft Wand 1 Plastische Verformung (Rotation) mit konstantem Widerstand Wand 2 Plastische Verformung (Rotation) mit konstantem Widerstand

17 Verformungsverhalten Wand Wand 1 w 1 w 2 w 3 w

18 Verformungsverhalten Wand Wand 2 1 Wand 1 w 1 w 2 w 3 w

19 Tragwiderstand konventionell Tragwiderstand konventionell 2 Wand 2 1 Wand 1 w 1 w 2 w 3 w

20 Tragwiderstand promur Tragwiderstand promur Wand 1 + Wand 2 2 Wand 2 1 Wand 1 w 1 w 2 w 3 w

21 Tragwiderstand und Verformungen Tragwiderstand Gross Klein Vertikallast N och Tief Wandlänge L w Lang Kurz Verformungsvermögen Klein Gross

22 Die promur-software (Cubus AG) Cedrus 6 Platten + Gebäudemodul Definition des Gebäudes Statik 6 Stabtragwerke, Dynamik (Erdbeben) Erdbebenberechnung Murus 6 Tragsicherheitsnachweise Mauerwerk Promur pushover-berechnung, Verknüpfung der Programme Berechnung mit 8 Lastfällen (Kombinationen aus orizontalkraft und Torsion)

23 Durchführung promur- Berechnung 1. Stockwerk-Grundrisse 2. Geometrie Gebäude 3. Generierung Stabmodell 4. Erdbeben-Einwirkung 5. Erdbeben-Berechnung 6. Tragsicherheitsnachweise Mauerwerk

24 Grenzen von Promur Normbestimmungen Anteil Mauerwerk am Tragwiderstand Unterschiedliche Stockwerk-Grundrisse Anzahl Stockwerke und Erdbeben-Einwirkung Pfahlfundationen Terrassenhäuser Grossobjekte mit vielen Stockwerken (beschränkte Rechenkapazität)

25 Ablaufschema bei promur- Algorithmus

26 Geschichte / Entwicklung promur Programmentwicklung durch Cubus AG Testversion mit Beta- Usern Resultat: Supportleistungen für Cubus AG zu gross um Programm selbstständig zu vertreiben Übernahme der Lizenz durch VSZ (Verband Schweizerische Ziegelindustrie) Projektentwicklung finanziert durch den VSZ Marketing promur Berechnungen durch ewp AG (Pilotphase)

27 Geschichte / Entwicklung Übergabe der Rechte an den Verein promur Lizenzierte Ingenieurbüros für die promur- Berechnung Aktuelle Liste:

28 Qualitätssicherung Promur-Lizenzen werden nur an entsprechend qualifizierte Ingenieurbüros vergeben. Promur-Lizenzen sind persönlich auf einzelne entsprechend qualifizierte Mitarbeiter ausgestellt. Nur wer Schulungen macht darf Promur benutzen.

29 Zusammenfassung Das Promur-System ist nach eigener Erfahrung des Autors ein hervorragendes Werkzeug für die sichere, schnelle und wirtschaftliche Bemessung von Bauwerken mit Mauerwerkswänden auf Erdbebensicherheit, wenn es korrekt und verantwortungsvoll eingesetzt wird. Finanziell lohnt sich der Einsatz von Promur, wenn dadurch ca. 6 (EF) 10 (MF) Laufmeter Betonwand durch Mauerwerk ersetzt werden können.