Eurocode 6 Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten DIN EN 1996

Transkript

1 Eurocode 6 Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten DIN EN 1996 Dr.-Ing. Markus Hauer, Beratender Ingenieur n Jahrgang 1961 n Diplom und Promotion an der Universität Karlsruhe n Geschäftsführender Gesellschafter n seit 1995 im Büro für Baukonstruktionen n seit 2003 Geschäftsführer Arbeitsschwerpunkte Untersuchen und Instandsetzen von historischen Bauwerken Neubauten für Verwaltung und Schulen, Entwicklung von innovativen Bauprodukten Projektauswahl Frauenkirche DD: Wiederaufbau; Zwinger DD: Instandsetzung; Japanisches Palais DD: Instandsetzung; Diakonissenkrankenhaus Dresden-Neustadt: Umbau; Sportschulzentrum Ostragehege DD: Neubau; Sporthalle Pfotenhauerstr. DD: Neubau; Schloss Altdöbern: Gründungssanierung; Klosterkirche Kloster Maulbronn: Instandsetzung. 57

2 Eurocode 6 Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten DIN EN 1996 DIN EN DIN EN DIN EN DIN EN Allgemeine Regeln für das Mauerwerk Tragwerksbemessung für den Brandfall Auswahl der Baustoffe und Ausführung Vereinfachte Berechnungsmethoden für unbewehrte Mauerwerksbauten Dr.-Ing. Markus Hauer BfB Büro für Baukonstruktionen Rastatter Str Karlsruhe Wienerberger Statiker-Tage 2011 EC 6 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 1

3 Eurocode 6 Übersicht Vortragsthemen Grundlagen Eurocode Auswahl der Baustoffe Vereinfachte Berechnungsmethode für unbewehrtes Mauerwerk Gemauerte Kellerwände Zusammenfassung Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 2

4 Eurocode 6 Was ist neu? DIN DIN EN 1996 Wanddicke d t ef Knicklänge h k h ef Schlankheit h k / d 25 h ef / t ef 27 Nachweisformat vorh σ zul σ D N Ed N Rd vorh τ zul τ V Ed V Rd EC 6 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 3

5 Grundlagen Eurocode 6 Neue Regelungen kommen hinzu teilweise aufliegende Decke Elementmauerwerk (Vollsteine Höhe 374 mm und Länge 498 mm ) Mauerwerk mit Füllbeton (Schalungssteine) Bewehrtes Mauerwerk EC 6 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 4

6 Grundlagen Eurocode 6 Wesentliche Inhalte bleiben erhalten Vereinfachtes Verfahren Verzicht auf Aussteifungsberechnung für ausreichend ausgesteifte Bauten Schlitztabelle Nachweise Kellermauerwerk im genaueren und vereinfachten Verfahren EC 6 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 5

7 Weiterhin bleibt erhalten Ausfachungstabellen an geänderte Windlastzonen angepasst Drahtankertabellen an geänderte Windlastzonen angepasst EC 6 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 6

8 Grundlagen Eurocode 6 Bauaufsichtliche Einführung Eurocode Paketlösung mit Stichtagsregelung Paket 1 Stichtag Paket 2 Stichtag xx.xx.201x Eurocode 0 Eurocode 1 Eurocode 2 Eurocode 3 Eurocode 4 Eurocode 5 Eurocode 7 Eurocode 9 Grundlagen Einwirkungen Betonbau Stahlbau Verbundbau Holzbau Grundbau Aluminium Eurocode 6 Eurocode 8 Mauerwerksbau Erdbeben Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 7

9 Grundlagen Eurocode 6 Bauordnungsrecht Zum Zeitpunkt der Baugenehmigung eingeführte bauaufsichtliche Normen sind Grundlage für die statischen Nachweise. maßgebend ist der Tag der Baugenehmigung Zivilrecht Zum Zeitpunkt der Abnahme muss das Bauwerk den geltenden Normen entsprechend. maßgebend ist der Tag der Abnahme Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 8

10 Grundlagen Eurocode 6 Bemessung Mauerwerk Eurocode 6 DIN EN Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten Teil 1-1 Allgemeine Regeln Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk DIN EN Vereinfachte Berechnungsmethode für unbewehrte Mauerwerksbauten DIN EN Anhang A Vereinfachte Berechnungsmethode für unbewehrte Mauerwerkswände bei Gebäuden mit höchstens drei Geschossen EC 6 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 9

11 Grundlagen Eurocode 6 Eurocode Normen Mauerwerksbau Eurocode-Normen Zugeordneter nationaler Anhang DIN EN : Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten - Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk; Deutsche Fassung EN : AC:2009 DIN EN : Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten - Teil 1-2: Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den Brandfall; Deutsche Fassung EN : AC:2010 DIN EN : Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten - Teil 2: Planung, Auswahl der Baustoffe und Ausführung von Mauerwerk; Deutsche Fassung EN : AC:2009 DIN EN : Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten - Teil 3: Vereinfachte Berechnungsmethoden für unbewehrte Mauerwerksbauten; Deutsche Fassung EN : AC:2009 E DIN EN /NA: Nationaler Anhang National festgelegte Parameter Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten - Teil 1-1 Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk --- E DIN EN /NA: Nationaler Anhang National festgelegte Parameter Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten - Teil 2: Planung, Auswahl der Baustoffe und Ausführung von Mauerwerk E DIN EN /NA: Nationaler Anhang National festgelegte Parameter Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten - Teil 3: Vereinfachte Berechnungsmethoden für unbewehrte Mauerwerksbauten; Weißdruck NA voraussichtlich im Februar 2012 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 1

12 Grundlagen Eurocode 6 DIN DIN DIN EN Ausgabe 1990 Nationaler Anhang 1996 Ausgabe Vornorm November 1996 Dezember 1996 NAD 1997 Entwurf August August 2006 Januar 2006 September Dezember 2010 April Februar 2012 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 11

13 Grundlagen Eurocode Mindestwanddicken (1)P Die Mindestwanddicke muss so groß sein, wie dies für eine standsichere Wand erforderlich ist. (2) Die Mindestwanddicke t min einer tragenden Wand sollte den Ergebnissen der statischen Berechnungen nach dieser Norm entsprechen. ANMERKUNG Der Wert t min, der in dem jeweiligen Land anzuwenden ist, kann seinem Nationalen Anhang entnommen werden. Der empfohlene Wert entspricht dem Ergebnis der statischen Berechnungen. NDP zu (2) Mindestwanddicken Für tragende Innen- und Außenwände gilt t min von 115 mm, sofern aus Gründen der Standsicherheit, der Bauphysik oder des Brandschutzes nicht größere Dicken erforderlich sind. NCI zu (2) Mindestwanddicken (NA.3) Wenn die gewählte Wanddicke offensichtlich ausreicht, darf auf den rechnerischen Nachweis verzichtet werden. Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 12

14 Baustoffe - Mauermörtel Tabelle NA.2 Rechenwerte für die Druckfestigkeit von Mauermörtel Mörtelgruppe nach DIN V oder DIN V Druckfestigkeit f m N/mm² II 2,5 Normalmauermörtel IIa 5,0 III 10,0 IIIa 20,0 Leichtmauermörtel LM 21 5,0 LM 36 5,0 Dünnbettmörtel DM 10,0 Herstellung: DIN EN 992: Festlegungen für Mörtel im Mauerwerksbau Anwendung: DIN V : Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken Teil 412: Regeln für die Verwendung von Mauermörtel nach DIN EN 998-2: DIN V 18580: Mauermörtel mit besonderen Eigenschaften DIN EN /NA NDP zu (1) Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 13

15 Baustoffe - Mauermörtel Produktbezeichnung für Ausschreibung und Ausführungsplanung Normalmauermörtel - DIN V NM IIa Leichtmauermörtel - DIN V LM 21 Dünnbettmörtel - DIN V DM Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 14

16 Baustoffe - Mauermörtel Herstellung und in Verkehr bringen erfolgt europaweit nach einheitlicher Norm DIN EN 992: Festlegungen für Mörtel im Mauerwerksbau Anwendungsvorschriften sind national geregelt DIN V 18580: Mauermörtel mit besonderen Eigenschaften DIN V : Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken Teil 412: Regeln für die Verwendung von Mauermörtel nach DIN EN 998-2: Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 15

17 Baustoffe - Mauerziegel Druckfestigkeit Mauersteine der Kategorie I Mauersteine mit einer deklarierten Druckfestigkeit, wobei die Wahrscheinlichkeit des Nichterreichens dieser Festigkeit nicht über 5 % liegen darf. Diese darf über den mittleren Wert oder den charakteristischen Wert ermittelt werden Mauersteine der Kategorie II Mauersteine, die das Vertrauensniveau für Mauersteine der Kategorie I nicht erreichen In Deutschland: Kategorie II nicht zugelassen. DIN EN /NA NDP Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 16

18 Baustoffe - Mauerziegel Verwendungsregeln Mauersteine Bei der Verwendung von Mauersteinen der Reihe EN bis 4 sind ergänzend die Verwendungsregeln nach DIN V (mit den Änderungen in Anhang NA.M) sowie bis 404 anzuwenden. Alternativ können auch Mauersteine nach DIN , DIN V 106, DIN V , DIN V , DIN V , DIN V (mit Ausnahme von Plansteinen) verwendet werden. DIN EN /NA NCI zu Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 17

19 Baustoffe - Mauerziegel Tabelle NA.D.1 Charakteristische Druckfestigkeit f k in N/mm² von Einsteinmauerwerk aus Hochlochziegeln sowie Kalksand-Loch- und Hohlblocksteinen mit Normalmauermörtel Steindruckfestigkeitsklasse f k N/mm² NM II NM IIa NM III NM IIIa 2 1,4 1,6 1,9 2,2 4 2,1 2,4 2,9 3,3 6 2,7 3,1 3,7 4,2 8 3,1 3,9 4,4 4,9 10 3,5 4,5 5,0 5,6 12 3,9 5,0 5,6 6,3 16 4,6 5,9 6,6 7,4 20 5,3 6,7 7,5 8,4 28 5,3 6,7 9,2 10,3 36 5,3 6,7 10,2 11,9 48 5,3 6,7 12,2 14,1 60 5,3 6,7 14,3 16,0 DIN EN /NA NDP zu Anhang D.1 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 18

20 Baustoffe - Mauerziegel Produktbezeichnung für Ausschreibung und Ausführungsplanung Ziegel DIN Mz 12-1,8-2 DF Ziegel DIN HLzA 12-1,2-2 DF Klinker DIN KHLzB 36-1,4-5 DF Ziegel nach Zulassung Z Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 19

21 Baustoffe - Mauerziegel Herstellung und in Verkehr bringen erfolgt europaweit nach einheitlicher Norm DIN EN 771-1: Festlegungen für Mauersteine, Teil 1: Mauerziegel; Deutsche Fassung EN 771-1:2003+A Anwendungsvorschriften sind national geregelt DIN : Mauerziegel mit besonderen Eigenschaften DIN V : Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken: Regeln für die Verwendung von Mauerziegeln nach DIN EN Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 20

22 Baustoffe Zusammenfassung Baustoffe Eurocode bringt Änderungen bei der Nachweisführung: charakteristische Festigkeiten f k Bei den Produktbezeichnungen ändert sich nichts, da diese über die Bauproduktnormen vorgegeben sind. Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 21

23 Expositionsklassen DIN EN , Bild A.2 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 22

24 Expositionsklassen Klasse MX1 MX2 MX3 MX4 MX5 Mikrobedingungen des Mauerwerks In trockener Umgebung Feuchte oder Durchnässung ausgesetzt Feuchte oder Durchnässung ausgesetzt und Frost-Tau-Wechseln ausgesetzt Der Einwirkung von salzhaltiger Luft, Meerwasser oder Tausalzen ausgesetzt In einer Umgebung mit stark angreifenden Chemikalien Verhalten unter Druck DIN EN , Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 23

25 Voraussetzungen vereinfachtes Verfahren Gebäudehöhe über Gelände nicht mehr als 20 m; als Gebäudehöhe darf bei geneigten Dächern das Mittel von First- und Traufhöhe gelten. Stützweite der aufliegenden Decken l 6,0 m, sofern nicht die Biegemomente aus dem Deckendrehwinkel durch konstruktive Maßnahmen, z. B. Zentrierleisten, begrenzt werden; bei zweiachsig gespannten Decken ist für l die kürzere der beiden Stützweiten einzusetzen. Das Überbindemaß ü nach DIN EN muss mindestens 0,4 h u und mindestens 45 mm betragen. Nur bei Elementmauerwerk darf das Überbindemaß ü auch mindestens 0,2 h u und mindestens 100 mm betragen. Die Deckenauflagertiefe a muss mindestens die halbe Wanddicke (t/2), jedoch mehr als 100 mm betragen. DIN EN NCI zu Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 24

26 Voraussetzungen vereinfachtes Verfahren Verhalten unter Druck DIN EN NCI zu Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 25

27 Vereinfachtes Verfahren Nachweisformat vertikaler Tragwiderstand N Ed N Rd Teil 3, Abschnitt N Φ * f * A [ kn ] Rd s d oder: n Φ * f * t [ kn / m ] Rd s d DIN EN , Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 26

28 Vereinfachtes Verfahren Bei Wohn- und Bürogebäuden darf der Bemessungswert der einwirkenden Normalkraft vereinfacht bestimmt werden: N = 1,35* N + 1,50* Ed Gk N Qk In Hochbauten mit Decken aus Stahlbeton, die mit charakteristischen Nutzlasten einschließlich Trennwandzuschlag von maximal 3 kn/m² belastet sind, darf vereinfachend angesetzt werden: N Ed = 1,40*( NGk + NQk ) Im Fall größerer Biegemomente, z.b. bei Windscheiben, ist auch der Lastfall max M + min N zu berücksichtigen: N Ed = 1,0 * N Gk DIN EN NCI zu Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 27

29 Vereinfachtes Verfahren Abminderungsbeiwert Φ s = Minimum Φ1 Φ2 Deckendrehwinkel Traglastminderung bei Knickgefahr DIN EN NCI zu Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 28

30 Vereinfachtes Verfahren Abminderungsbeiwert für Knicken, ungewollte Ausmitte, Lastausmitte und Kriecheinfluss a hef φ2 = 0,85 0, 0011 t t 2 φ 2 a=t a=2/3*t a=0,5*t DIN EN NCI zu h/t = 2,75 m / 0,365 = 7,5 h ef / t ef Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 29

31 Deckendrehwinkel: Dachdecken: Vereinfachtes Verfahren l φ1 = 1,6 0,9 * a / t 6 l φ1 = 1,6 0,9 * a / t 5 φ 1 = 0,333 für f k 1,8 N/mm² für f k < 1,8 N/mm² DIN EN /NA: , NDP zu (NA.3) Wird die Traglastminderung infolge Deckenverdrehung durch konstruktive Maßnahmen z. B. Zentrierleisten mittig unter dem Deckenauflager, vermieden, so gilt unabhängig von der Deckenstützweite Φ 1 = 0,9 a/t bei teilweise aufliegender Deckenplatte und Φ 1 =0,9 bei vollaufliegender Deckenplatte. DIN EN NCI zu Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 30

32 Vereinfachtes Verfahren f d Bemessungswert der Druckfestigkeit f d = ζ γ f k M ζ fk Faktor zur Berücksichtigung von Langzeiteinwirkungen und weiterer Einflüsse; für eine dauernde Beanspruchung infolge von Eigengewicht, Schnee- und Verkehrslasten gilt η = 0,85; für kurzzeitige Beanspruchungsarten darf η = 1,0 gesetzt werden Charakteristische Druckfestigkeit f k -> Tabelle Anhang D γ M = 1,5 Teilsicherheitsfaktor für das Material (Tabelle NA.1) DIN EN Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 31

33 W1 5,13 m Bemessungsbeispiel Außenwand W1 Verhalten unter Druck Grundriss EG Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 32

34 W2 W3 Bemessungsbeispiel Innenwand W2 Außenwand W3 Verhalten unter Druck Grundriss KG Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 33

35 Vereinfachtes Verfahren Teilweise aufliegende Decke im NA geregelt: Verhalten unter Druck Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 34

36 Vereinfachtes Verfahren Bitumendachbahn R 500 in Mörtelausgleichschicht MG III Auflagertiefe der Stahlbetondecke Wanddicke 36,5 cm Höhenausgleich geschnittener Planziegel (entsprechend der Wandstärke) Deckenrandschale 6 cm Dämmung 8 cm Nichttragende Bauteile 14,0 cm Bitumendachbahn R 500 Auflagertiefe a = 22,5 cm DeRa-Schale 18 / 20 (6,0 cm Langlochziegel einschl. 8,0 cm hydrophobierter Mineralwolle WLG 035 DIN EN Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 35

37 Vereinfachtes Verfahren Bemessungsbeispiel Außenwand W1 POROTON S11 N Gk = 140 kn/m Steinfestigkeitsklasse 10 N Dünnbettmörtel Qk = 35 kn/m Rohdichteklasse 0,9 Charakteristische Festigkeit aus der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung vorläufige Annahme für Wert aus der Zulassung f k = 4,4 N/mm² maßgebend ist der in der noch zu erstellenden Zulassung ausgewiesene Wert aus Tabelle NA.1 ɣ M = 1,5 f = ζ * / γ d f k M f d = 0,85 * 4,4 / 1,5 = 2,49 N/mm² DIN EN Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 36

38 Vereinfachtes Verfahren Bemessungsbeispiel a / t = 22,5 / 36,5 = 0,616 Deckenspannweite L = 5,13 m l φ1 = 1,6 6 0,9 * a / t l 5,13 22,5 φ1 = 1,6 = 1,6 = 0,745 0,9 = ,5 0,555 φ 1 = 0,555 DIN EN Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 37

39 Vereinfachtes Verfahren Bemessungsbeispiel a hef φ2 = 0,85 0, 0011 t t 2 Wanddicke t = 36,5 cm Tiefe Deckenauflager a = 22,5 cm Knicklänge der Wand h ef = 2,75 m 22,5 275 φ2 = 0,85 0,0011 = 36,5 36,5 2 0,461 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 38

40 Vereinfachtes Verfahren Abminderungsbeiwert Φ = s Minimum Φ Φ 1 2 = = 0,555 0,461 Deckendrehwinkel Traglastminderung bei Knickgefahr N Rd Φ s * f * t = 0,461*2,49*0,365= d 419 [ kn/m ] N = 1,40*( ) = 245 Ed N Rd DIN EN Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 39

41 Vereinfachtes Verfahren DIN EN Anhang A für teilaufliegende Deckenplatte c A = 0,45 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 40

42 Vereinfachtes Verfahren DIN EN Anhang A Voraussetzung für Anwendung Anhang A -das Gebäude hat nicht mehr als drei Geschosse über Geländehöhe; -das Verhältnis h ef / t ef größer als 21; von Innen- und Außenwänden ist nicht -die Auflagertiefe der Decken und des Daches auf der Wand beträgt mindestens 2/3 der Wanddicke, jedoch nicht weniger als 85 mm; -die lichte Geschosshöhe ist nicht größer als 3,0 m; -die Wände sich rechtwinklig zur Wandebene durch die Decken und das Dach in horizontaler Richtung gehalten. DIN EN Anhang A Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 41

43 Vereinfachtes Verfahren DIN EN Anhang A Weitere Voraussetzungen für das Verfahren Anhang A -die kleinste Gebäudeabmessung im Grundriss beträgt mindestens 1/3 der Gebäudehöhe; -die charakteristischen Werte der veränderlichen Einwirkungen auf den Decken und dem Dach sind nicht größer als 5,0 kn/m²; -die größte lichte Spannweite der Decken beträgt 6,0 m; -die größte lichte Spannweite des Daches beträgt 6,0 m DIN EN Anhang A Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 42

44 Vereinfachtes Verfahren DIN EN Anhang A POROTON S11 vorläufige Annahme für Wert aus der Zulassung f k = 4,4 N/mm² aus Tabelle NA.1 ɣ M = 1,5 f = ζ * / γ d f k M f d = 0,85 * 4,4 / 1,5 = 2,49 N/mm² N Rd Φ s * f * t = 0,45*2,49*0,365= d 409 [ kn/m ] DIN EN Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 43

45 Vereinfachtes Verfahren Vereinfachtes Verfahren DIN EN ( + N ) = 419/1,40 = 299 N [ kn/m ] Gk Qk Vereinfachtes Verfahren DIN EN Anhang A ( N + N ) = 409/1,40 = 292 [ kn/m ] Gk Vergleich mit DIN Qk ( + N ) = N Gk Qk 360 [ kn/m ] DIN EN Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 44

46 Vereinfachtes Verfahren Bemessungsbeispiel Innenwand W2 N Innenwand t ef = 24 cm Knicklänge h ef = 2,50 m Hochlochziegel Steinfestigkeitsklasse 12 Normalmörtel IIa Aus Tabelle Anhang D: f k = 5,0 N/mm² N Gk = 210 kn/m N Qk = 65 kn/m DIN EN Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 45

47 Vereinfachtes Verfahren h ef / t ef = 2,50 / 0,24 = 10,4 f d = f k M ζ * / γ = 0,85 * 5,0 /1,5 = 2,83 a hef 2 φ2 = 0,85 0,0011 = 0,85 0,0011*10,4 = t t 2 0,73 N φ * t * f = 0,73*0,24 * 2,83 = 496 [ kn/m ] Rd = d N = 1,40 *( ) = 385 Ed N Rd DIN EN Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 46

48 Vereinfachtes Verfahren Vereinfachtes Verfahren DIN EN ( N + N ) = 496/1,40 = 354 [ kn/m ] Gk Qk Vergleich mit DIN ( N + N ) = 384 [ kn/m ] Gk Qk Vergleich mit DIN ( N + N ) = 496/1,40 = 354 [ kn/m ] Gk Qk DIN EN Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 47

49 Vereinfachtes Verfahren Innenwand W2 Vereinfachtes Verfahren DIN EN Hlz 12 / IIa N Rd kn/m N Rd,DINEN = Φ * t * f d h ef / t ef N Rd,DIN = 1,40 * zul σ * t DIN EN Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 48

50 Gemauerte Kellerwände die lichte Höhe der Kellerwand ist h 2,6 m und die Wanddicke t 200 mm; die Kellerdecke wirkt als aussteifende Scheibe und kann die aus dem Erddruck resultierenden Kräfte aufnehmen; die charakteristische Verkehrslast auf der Geländeoberfläche im Einflussbereich des Erddrucks auf die Kellerwand ist nicht größer als 5 kn/m² und es ist keine Einzellast von mehr als 15 kn im Abstand von weniger als 1,5 m zur Wand vorhanden; die Geländeoberfläche steigt ausgehend von der Wand nicht an und die Anschütthöhe ist nicht größer als die Wandhöhe; es wirkt kein hydrostatischer Druck auf die Wand; es ist entweder keine Gleitfläche, z. B. infolge einer Feuchtigkeitssperrschicht, vorhanden oder es sollten Maßnahmen ergriffen werden, um die Schubkraft aufnehmen zu können. DIN EN , 4.5 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 49

51 Gemauerte Kellerwände t h lichte Höhe der Kellerwand h e Höhe der Anschüttung h e 1,15 h t Wanddicke h e N Ed h ρ e f d Wichte der Anschüttung Bemessungswert der Druckfestigkeit des Mauerwerks ½h e DIN EN , 4.5 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 50

52 Gemauerte Kellerwände b Breite der Wand b c β Abstand zwischen aussteifenden Querwänden oder anderen aussteifenden Elementen = 20 für b c 2 h = b c /h für h < b c < 2 h = 40 für b c h Grundriss DIN EN , 4.5 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 51

53 Gemauerte Kellerwände Bemessung der Wand N Ed,max der Bemessungswert der größten vertikalen Belastung der Wand in halber Höhe der Anschüttung N Ed,max t * b* 3 f d N Ed,min der Bemessungswert der kleinsten vertikalen Belastung der Wand in halber Höhe der Anschüttung N Ed,min ρe * b * h * h β * t 2 e DIN EN , 4.5 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 52

54 Gemauerte Kellerwände Bemessungsbeispiel Lichte Höhe h=2,60 m Wanddicke t = 36,5 cm POROTON S11 vorläufige Annahme für Wert aus der Zulassung: f k = 4,4 N/mm² f d = 0,85 * 4,4 / 1,5 = 2,49 N/mm² Wandlänge b > 2 h => β = 20 Wichte der Anschüttung ρ e = 20 kn/m³ Höhe der Anschüttung h e = 2,80 m N Gk = 125 kn/m N Qk = 31 kn/m DIN EN , 4.5 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 53

55 Gemauerte Kellerwände N t * b* 3 f 0,365* 2,49 3 d Ed, max = = 303 [ kn/m ] N ρe * b* h * h β * t 20*2,60*2,80² 20*0,365 2 e Ed, min = = 55,8 [ kn/m ] Vorhanden N Ed,max und N Ed,min N = 1,35* ,5* [ kn/m ] Ed, max = N [ kn/m ] Ed, min = 1,0* *31 = 125 DIN EN , 4.5 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 54

56 Querkrafttragfähigkeit DIN Eurocode τ zulτ V V Ed Rdlt Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 55

57 Querkrafttragfähigkeit VEd V Rdlt VRdlt = lcal fvd * t c l cal = 1,125* l c, lin l cal = 1,333* l c, lin f f vk f = 0,45 f = vd f vk vk 0 bt, cal / γ + 0,4σ M 1+ d σ f Dd bt, cal l c, lin 3 = e = M / w Ed N e l w Ed l l Schubspannungsverteilungsfaktor c = 1,0 für h / l 1 c = 1,5 für h / 2 l Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 56

58 Zusammenfassung - Umstellung auf das Teilsicherheitskonzept - Aus DIN werden viele Regelungen nahezu unverändert übernommen - Rechnerischer Nachweis für teilaufliegende Deckenplatte - Vereinfachtes Verfahren bis 20 m Gebäudehöhe im EC 6 Teil 3 - Anwendungsgrenzen für das vereinfachte Verfahren werden übernommen, ergänzt durch die Forderung, dass die Deckenauflagertiefe mindestens der halben Wanddicke entspricht Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 57

59 Zusammenfassung - Stark vereinfachtes Verfahren bis einschließlich 3 Vollgeschosse Anhang A, wenn Deckenauflagertiefe mindestens 2/3 der Wanddicke - Querkraftnachweise sind nach dem genaueren Verfahren zu führen - Die Normen DIN EN DIN EN /NA DIN EN DIN EN /NA DIN EN DIN EN /NA DIN EN DIN EN /NA werden in einem DIN-Handbuch zusammengefasst Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 58

60 Zusammenfassung EC 8 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 59

61 Exkurs Eurocode 8 Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben Teil 1: Grundlagen, Erdbebeneinwirkungen und Regeln für Hochbauten Deutsche Fassung EN 1998 Dr.-Ing. Markus Hauer BfB Büro für Baukonstruktionen Rastatter Str Karlsruhe Wienerberger Statiker-Tage 2011 EC 8 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 6

62 Eurocode 8 EC 8 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 6

63 Eurocode 8 EC 8 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 6

64 Eurocode 8 EC 8 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 6

65 Eurocode 8 EC 8 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 6

66 Eurocode 8 Aus DIN 4149 werden unverändert in den Nationalen Anhang übernommen: Erdbebenzonen Bodenbeschleunigungen Geologische Untergrundklassen Bemessungsspektrum Bedeutungskategorien und Bedeutungsbeiwerte Verhaltensbeiwert q für unbewehrtes Mauerwerk EC 8 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 65

67 Eurocode 8 Vereinfachte Auslegungsregeln Für Wohn- und ähnliche Gebäude (Bürogebäude), einfache gewerbliche Gebäude und einfache Hallen: NCI NA.D.8 Nachweis der Standsicherheit Auf einen rechnerischen Nachweis kann verzichtet werden, wenn die Gesamterdbebenkraft nach NA.D.2 (1) in jeder Richtung ist kleiner als die 1,5-fache charakteristische resultierende Windkraft in der entsprechenden Richtung. EC 8 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 66

68 Eurocode 8 Vereinfachte Auslegungsregeln Für Wohn- und ähnliche Gebäude (Bürogebäude), einfache gewerbliche Gebäude und einfache Hallen: EC 8 Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 67

69 Zusammenfassung EC 8 - Die bislang in DIN 4149 geregelten Vorgaben sind zukünftig im Nationalen Anhang DIN EN /NA enthalten. - Die vereinfachten Regeln bleiben erhalten. - Sofern die Aussteifung statisch nachzuweisen ist, wird auf EC 6 verwiesen. Wienerberger Statiker-Tage 2011 / 68