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-

31

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

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/ 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