4 . b . 12

VERSUCHE ÜSER DIE SCHUSFESTIGKEIT VON MAUERWERK '

H. SCHNEIDE R Dr . - Ing .

Stuttgar t , Deutschland

TESTS ON SHEAR RESISTANCE

After a shor t repor t on the s tat e of the art , t he

basic idea of the test method is exp l ained. The

shear resi s tance is determined on square , storey

height walls . The shear fo r ces are introduced by

concrete beams , glued on the bor de rs , the non ra l

fo r ces are introduced under a sepa2'ate system. The

masonry was of calcium silicate bricks, and of

hollow lightweight conC2'ete blocks . Mor tar was of

group lIa to German Standar d DIN 1053 . It was

found that there is a linear relationship between

shear resistance and perpendicular tension .

The fact that cracks went pe rpendicular to the t rac­

t i onal tensions , shows that t hese t ensions have a

determining influence on the shear res istance .

The author has tried to find out i f a more simp le

tes t was possible . Small wallettes , made f rom the

same bricks and blocks , were submitted to normal

changes , applied under diff erent angles . He m again ,

a linear relationship between normal tens ion and

shear resistance was found . In these tests , however,

a higher shear resistance was f ound t han i n the lar­

ge r seale tests . An empirie relation is given , that

permits the ealeulation of shear resistanee f r om the

results on small specimens wi t h simple t ests .

The results of this resear ch have been eons ider ed for

t he allowable shear s tress in t he new version of DI N

1053.

VERSUCHE UEBER DI E SCHUBFESTIGKEIT

VON MAUERWERK

Nach kurzer Dar legung des Kenntni ss tandes wer den die

Grundgedanken der gewã'hlten Versuchseinriehtung 00-

handelt . Die Sehubf estigkei t von Mauer wer k wurde an

gesehosshohen quadratisehen Wandseh ei ben ermi t tel t .

Die Sehubkrá~ e wurden üôer sehubfest angeklebte

Randbalken aus Stahlbeton eingele itet ~ die Nor mal­

kr áf te üôer ein gesonder t es Be lastungssys t em . An

Mauerwer k aus Kalksandvo l l s teinen sowie solehem aus

Leicht beton- Hohlblock stei nen, j eweils mi t Mó'rtel der

Mor telgruppe lIa nach DIN 1053 vermauer t , wurde eine

linear e Abhangigkeit der Sehubf es t i gkeit von der lot­

reehten Druekspannung ermitt el t . Der senkreeht zu

den Hauptzugspannungen ger i ehtete Ver lauf der Risse

ze ig te an, da s s die Hauptzugspannungen einen wesent­

lichen Einf l uss auf die Sehubf es tigkeit ausüôen .

Ausser dem wurde versucht, mit e inem kleinen Versuchs­

kór per und einf acher Versue hsanordnung eine Aus sage

úber die Sehubf estigkeit zu maehen . Kleinkó'r per , di e

wenige Mauersehieht en gl eieher Ar t wie bei den wand­

scheiben in versc hiedenen Nei gungswinkeln enthielten,

wu nien einem einf achen Druekversueh unter worfen . Auch

hier er gab s ich eine l insare Bezie hung zwisehen

Sehubf estigkei t und Norma l s pannung . Bei diesem ein­

aeh si gen Spannungszustand war j edoeh die Sehubfestig­

keit grosser al s bei den Wandseheiben . Es wurde ei ne

empi r i sehe Bez i ehung angegeben, mit der die Se hub­

f estigkeit von Wandsche i ben der unter suchten Mauer­

wer ksar t aus dem Kleinkór perversuch abge leite t wer­

den kann .

Die Ver suehsergebnisse t rugen zur Fest l egung zu­

las s i ger Sehubspannungen i n der Neufassung der

DIN 1053 bei .

4 . b .1 2 -0

ESSAIS SUR LA RESISTANCE AU CISAILLEMENT

On donne d 'abord un bref aperçu de l 'état des connais ­

sances actuelles> et explique ensuite l 'idée de base

de la méthode d 'essai ut'iZi sée . La résistance au ci ·­

saillement est testée sur des murs carrés à hauteur

d 'étage .

Les forces de cisaillement sont appliquées par des

pout res en béton armé> qui sont fixées aux contours

des murs . Les charges normales sont introdui tes par

Wl disposiúf à part o On a constaté que > pour des

maçonneries en briques silico- calcaires et pour des

maçonneries en blocs creux de béton léger> maçonnés

avec des mortiers du groupe lIa suivant DIN 1053> il

y avait une relation linéaire entre la résistance au

cisaillement et la pression verticale . Les fissura­

tions se produisent normalement aux tensions de trac­

ti on principale s ce qui demon tre que ces tensions ont

une influence capitale .

En p lus > i l a ét é essayé de faire une appréciation de

la résistance au cisaillement> en partant d 'essai

simple sur murets réduits . Des murets > composés d 'un

petit nombre de couches de briques > ont été soumis à

des compressions> sous angle s différents . Dans ces

essais aussi > on a constaté un rapport linéaire entre

la loésistance au cisai llement et la tension normale .

Toutefois > il s 'avérait que> sous cette tension moins

complexe > la résistance au cisaillement était plus

grande . Il a été trouvé un rapp ort empirique > par

leque l on peut retrouver la résis tance au cisai lle' ­

ment de la maçonnerie en partant des essais sur mu­

rets .

Les résultats des essais ont été considérés pour la

nouvelle édition de la DIN 1053.

PROEVEN INZAKE SCHUIFSTERKTE VAN METSELWERK

Na kort overzicht van de stand van de kennis t er zake

worden de grondprincipes voor de gekozen testinrich­

ting behandeld . De schuifsterkte van metselwerk werd

aan verdiepingshoge> kwadr atische mur en getest . De

schuifl<rachten werden via schuifvast bevestigde rand­

balken overgebracht> de normaalspanningen via een af­

zonderlijk belastingssysteem . Bij metselwerk uit vol­

le ka lkzandstenen alsmede uit holle stenen in licht

beton> die met mortel van de groep lIa naar DIN 1053

war en vermetseld> werd vastgesteld dat er een lineair e

verhouding bestaat tussen schuifsterkte en loodrechte

drukspanning .

Het loodrecht op de hoofdspanningen gerichte verloop

van de scheuren toonde aan dat de hoofdtrekspanningen

een wezenlijke invloed op de schuifsterkte hebben .

Er werd ook gepoogd door middel van kleinere proef­

elemen-ten ,en eenvoudiger proe f omstandigheden een

brui kbaar inzicht in de schuifsterkte te bekomen .

Kleine elementen> met weinig lagen> van dezelfde

soort als de grot e elementen onder verschillende

hoek geplaatst> werden onder eenvoudige druk gezet .

Ook hier was een lineair e r elatie tussen schuif­

ster kte en normaalspanning . Bij deze enkelvoudige

spanningstoestand was de weerstand tegen afschuiven

echter groter dan bij de grote muren .

Er werd een empirische f ormule opgesteld om de

schuifsterkte van lnuren uit de r esultaten van proe­

ven op kleine elementen af te leiden .

De proefresultaten werden mede gebruikt om de toe­

laatbare schuifspanningen in de nieuwe uitgave van

DlN 1053 te bepalen .

Dia Kenntnis de r Schubfestigkeit vo n Mauerwe rk ist für d i:: E1~l12ssnu -,g vem meh! gll s c hoss i gen Bauh'e r ken in f ' lau8r-,v~rk. J insbssondere VCJn Hoct-.h:3'.Js 8 rn ',.,.iicr.tig . Oie Sc hubfest ig ke it von Wandscheiben . di~ in 5chei ­henebene durch ho rizonta le K r~ft e beansprucht wer ­den . h~ngt ver alIem von der Fas tigk eit des M6rlels und von rj",,,, Hélftv"e r bund bZ\'J . vor, do)' ilôftscherfes­t igkcit z~ischen M6rtel und Mauerstein ab und damit auch von den Obe rfl~cheneig8nschaft8n der 5telne . wie Saugf~higk8it und Rau hi gkeit . Hin zu kOMmt die Zugfestigkait und in begrenzte~ Masse di e Scher­f8stig~eit der Stoino .

DiB p',usvJsrtunf; v o r l ..... i egend auslandl scher Versuchs-8rg~b,i3sE dl~rch ~JalthGr unj Hóche l'stp i ~~~r war zu ET~:-H::!I,r',-P!lJ rJé1':;~ diese [ rg r:-bn i3se ',;J2:;Orl L12 I Vi21-Z3ftl j;~r c-i.llflij::Js8 nich t n1.ltei nanccr v[~rgl:=:ich~ar

2 . Wa hl de r Jersuchse i nrichtung

Das Zi~l dar Je r suche wa r. die Sehubf estigkeit von M8uer0er~ in Abh ~ ngigkeit von de r lotrechten Oru ck ­spa nnung ('Jorrnalspannungl an Ve rsuchsy,orpern zu er ­mi ttf=d~, OiL~ r.:6g1 Jchs t dsn \/e r hô l tni ssen irrl Bau\'\!'f3rk 8nt~Jpl pr tlPll ur,rj ::::lncn k l arell Sch ubspan n u'lgs.-:us1:ê::nd mit I'i~f;l ichst gc r ing8rl stij n~n(Jr~n PCJndeinfl i 'n::is,~n

eu F'.,,-' :.2.~ ::rl .

Ge'~ :ll~ wurde eine Wandsche ibe vo n 250 em Br eite u'ld fiche 5u""i" 24 em t'}ancidicr,e un d eine 5ehub­krtJf1.~jn12ii.url.? üh~r 8in~~n " Rahmen " 2 tJ S Stahlbc­t.c[l[ólks;l fTlLt " C'lffenen " Ge l en kr ,n nach Bilrl 1 .

Bi ld 1. Br uehriss in KSV- fvecadseheibe 5 2

0fl' 14 kp/ em

u 2 5, 1 kp/cm

4 . b . 12-1

Oi e Sehubkr~f te wurden in die Randbalken eingele i ­tet o die mit de r Ma ue rscheibe mit einem Kunstha rz ­m6rtel schubfest ve rb unden worden wa r en . Der Elasti-

2 zit~tsmodu l der Ran dbal ken bet rug etwa 350 . 000 kp/cm und wa r dami t etwa 7 bis 10mal 50 g ross wi e de r des Maue r we r ks . Oie Auflas t bzw. lotrechten Druckk r~f te wu r den un abh~ngig vo n den Schubkr~f ten Dber 6 Spann ­geh~nge g l eiehm~ss i g ver t e il t eingeleitet . die du r ch ein zelne miteinande r hydra u lisch verbundene Oruek­pressen belastet wu r den . Ourc h die ausmittige Sch ub ­kraft e inleitung entstanden Zugk r~fte i n de r Fuge zwischen Wandsc heibe und Randbalken ; d i ese wu rden durch Einzel - Or uck krafte kompensie r t .

3 . Ve rsuche mi t Wandseheiben

Es wurde der Ei nf l uss der No r malspannung (Auflast) auf die Schu bfestig ksit von Mauerwerk vo rers t aus Kalks a ndvo l l ste ine n KSV 15 0 und solchem aus Le icht ­betc,,-Hll:llblccksté inen Hb l 50 mit M6rtel de r 116rtel ­gruope lIa untersueht .

3 . 1 Ausg angss t offe

Oie Kalksandvo llste i ne hatt en das Fo r mat 2 DF 3 (240 x 1'15 x 11 3 mml. mittlere Rohdlchte 1, 79 kg/dm eine mi tt l e r e Ste i nd ruekfestigkei t von 206 i;p/cm2

und eine Sa ugf~higkeit von im Mitt e l 33 g/dm2 min o Sie entsp raehen K5V 1 . 8/15 0/2 DF DIN 106 .

Die Hohlbloeks teine aus Bl~htun - Leichtbeton waren Z'.Jeikanme r s t e irle und wi esen e ine Ste i nr or,diehte von 0 . 77 Kg/dm3 • Be tonrohdieht e von 0 . 93 kg/dm3 . Steind ru ek f est l gke it von 52/cm2 und Saugf~higkeit von 22 g/dm2 m1n auf . 5i 8 entsprachen Zwk 740 x 4GU x 738 / 50 / 1. 0 DIN 18151 .

De r f1auermo rt e l war e in Kalkzemen t mortel im Mi schungs ­verh~ l tn is Po rtlandzement : We i sskalk : Sand 0/2 mm =

1 1 1 : 6 Raumte i le ; se in e mi tt l ere Druckfestigkei t betrug be i de m

Kalksa nds tein-Maue r werk 51 kP/cm2

Hohlblockst8 i n - ~lauerwerk 73 kp/cm2

Er lag so~i t im Bereieh de r Mo r telgruppe lIa nach DIN 1053 Bl att 1 (50 b i s 100 kp/cm2).

3 . 2 Versuchsab lauf

Oie Normalspan nung wurde im 8ereich der zulass i gen Dru ckspannung variiert . und zwar

zwischen O 0 . 5 und 1 . 0 a zul

d . h . be i KS'J- Mauerwerk O 7 14 kp/cm 2

be i Hbl-Maue rwerk O 4 8 kp/cm 2

Oie No r ma lkraf te wa r e n be r eits jeweils am Tag vo r dem Schubve rsuch vor dem Ank l eben der lotrechten Ranriba l ken aufgebr ach t worden . um Z\,!~ngungsspan ­

nungen zwise hen dem verformten Mauerwe r k und dem Randbalk a n zu ve r me iden . Dia Schu bk r~ fta wu r den s tufen weise aufgeb raeht. 8ei den Wa nd sche i ben aus Kalksandste ine n trat de r Bruch sc hl agartig . bei denen a us Hohlb lock s t ein e n nach vo rangegan ge nem An ri s s b is etw a zum Viertelspunkt der Wa ndsche i be ebenfal ls schlagartig auf .

8ild 1 ze igt e ine Ka l ksandstein - Wandsche i be mit volle r Normalspann ung 0N = azul = 14 kp/cm2 . Der

8ruch i st im wese nt l iehen abget r eppt l~ngs Stoss ­und Lage rfug e n ; vere i nzelt s i nd Stei ne angerissen oder durchgeb roehen . De r Bruchwinkel bet rug 69 ° . e rrechnet wu rd e e r zu 71° ; er stimmte somit sehr gut mit der Rech nung übere i n .

4.b.12- 2

Bild 2 zeigt eine KSV-Wandschei be , die ohne Normal ­spannun g geprnft wurde. Der Bruch riss i st klar ah­ge tre ppt, Steine wurden nicht durchbrochen , der Bru c hwi nk e l be trug na ch Rechnung und im Versuch 45° .

Bi ld 2. BY'Uchriss in KSV-Wandscheibe 3

T U

=: O

2 1,3 kp/cm

Be i de n Hohlblockste in-Wand sche i ben, bei de nen St einfesti gke it und Mô rte l festigkeit etwa in der gleichen GrBssenordnung l agen, war der Rissverla uf se hr c harakteristisch: W"ãhrend bei der Wél ndsch eJibe 10 ohne Normalspannung der Riss untar 45° abgetreppt l~ngs Stoss- und Lage rfu ge n verlief, trat sch on bei einer No rma lspannung glElich de r halben zul~sslgen Oruckspa nnung der Bruchri ss we i tgehend in Steinen auf. Bild 3 zeigt dies no ch a usg8pr~gt8r bei voller Normals pannung • azul • B kp/ cm2 . Hisr verlisf der

Riss gel 'acJlillig cJurch dI e St eine.

Bi l d 3. BY'Uchriss in Hbl-Wandscheibe 8

2 8 kp/cm

T U

2 3,8 kp/cm

3 . 3 Sc hu bf est igke it

Oi e Ve r s uc hse rge bnisse sind in Tabelle 1 zusammen­geste ll t .

Oie Schubfestigkei t T wurde aIs gleichmassig nber de n Re chteckquerschni~t der Bas i sflache F vert eil­te Sc hers pa nnung aus de r Bruchschubkraft P

H nach

de r FormeI berechnet :

T U

Oi e Einzelwert e lagen recht gut beieinander. In

T,cc 11 CO: ' i , d o~; Co d: "\)(:,: agr' :;g1'

sowie die e rrechneten Bruchwi nke l eingetrage n.

4 .b . 12 -3

Tabelle 1 Schubtragfah i gkeit , Hauptzugspannung und Bruchwinkel der Wandsche iben

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

loland Alter Morte 1- No rmal- SChubspannung Haupt - Bruchwinkel (e scheibe d8S festig - spannung

Nr . M,)ue r - keit (Auflast) beim werks 1 . Riss

bEd Prüfung Tr

2 kp/cm 2 ~cm2 Tage kp/cm -- ----,

r'1al.len."le!~k B~S Kalksandvo ll stnine n KSV 150 und M lIa

- 3 - r -

35 41 O 1 , 3

7 21 61 O 1 , 2

4 44 42 3, 5 2 , 6

1 38 39 7 3 , 9

6 18 64 7 3 , 3

2 45 45 14 5, 6

5 14 57 14 5 , 4

Maue rl4e r k aus Hohlblnc~, steinen I-Ib l 50 uno M IIa ---T----,.--10 39 74

9 34 71

8 26 76

Fugenverlauf bestimmte Rissverlauf,

Winkel in Stainen f" 62 °

O 1, 6

4 2 , 1

8 3 , 5

Bild 4 zeigt , dass zwischen der Schubfestigkeit ( S:;hubtragnhigr,eit ) und der Nurmalspann ung eine wei tgei1Elnd linea r e Beziehung besteht entsp r ec hend dem Coulomb ' schen Reibun gsge se tz in de r Form

Tu = Bs + ~ . aN

TU Schub- bzw . Scherfestigkeit

Bs Gleitwiders tand in der Lagerf uge

aN No rmalspannung (vertikale Druck -spannu'lg)

~ = Reibungsbeiwert

bedeuten . Die aus den Ve rsuchse rgebnissen aufgrund einer Rag r essions r echnung ermittelte Beziehung be ­tragt das l'1a ue rwerk aus

KSV 150 M IIa

Hbl 50 M IIa

T U

T U

1,4 + 0 ,30 aN

2 ,1 + 0 , 21 aN

zur Ho r izontalen Bruch zug - I druck

spannungen errechnet gemessen be im Bruch

Tu ar aII

kp/cm 2 kp/cm 2

kpl cm2 Grad Grad --

1, 3 1 , 3 - 1 _ 3 45 45

1 , 2 1 , 2 - 1, 2 45 56

2 , 6 1 , 4 - 4, 9 62 61 --

3 , 9 1 , 7 - 8 , 7 66 60

3 , 3 1, 3 - 8 , 3 68 59

5 , 6 2 , 0 -16 , O 70 66

5 , 4 1, 8 -15 , 8 71 69

2 , 1 2 , 1 - 2, 1 45 45 --

3 , 0 1,6 - 5 , 6 62 67 1

3, 8 1, 5 - 9, 5 68 68

3 .4 Hauptzugspannungen

Da die Risse senk r ech t zu den Hauptzuspannungen ver l iefen , ist zu schliessen , dass diese Spclnnun ­gen für die Schubfest i gkeit der Wandscheiben mass ­gebend waren . Die Hauptzugspannungen im Bruchzu­stand de r Kalksandstein -Wandscheiben betrugen Dei de~ Sche i ben ofine No rmal spannung (AlJflast) 1, 2 bZ\4 . 1 , 3 kp/cm2 uf,d nahmen mi t waci1sende r, No r ma lspann un ­gen bis 2 , 0 kp/cm2 linear zu . Bei den Hohlol ock ­stein - wand scheibe n hingegen betrug die aufne hmbare Hauptz ugspannung bei der Wandscheioe ohne No rmal­spannu,' g, bei der de r Riss ebe nfalls nlJr ent l ang Lage r- und Stossfugen verlief , 2 , 1 kp/cm2 und war damit wes9 ntlich grosser aIs bei de n Kalksandstain­Wandscheiben . Dies deutet auf einR besse r~ Varzah ­nung zwischen Stein und Mortel bei den Hohl block ­steinen hin , die sich auch in einer Erh~hun g das Haftwiderstandes in der LagerFuge ge gen Gl a iten (6s) ausdrückte .

Bei einer No r malspannung in der Grosse der zulas­sigen Druckspannung wurde bei den KSV - \'Iandsche iben eine Hauptzugspa nnung von im Mittel 1 , 9 kp/cm2 , tai den Hbl-Wandscheiben nur eine solche von 1 , 5 kp/cm2 erreicht . De r relativ hohe 6 - Wert ist durch ein frühes Versagen der Steine bêi verha l tnismassig Hauptzugspannungen überdeckt wo rden . Deshal b traten schon bei mitt lere r und voller Norma l spannung deut­lich ausgepragte Steinrisse auf . Die3e s gegen übe r den KSV -S cheiben unterschiedliche Verhalten ist auf die im Verg leich zur Mortelfestigkeit relati v

2geringe

St e i nfes tigkeit der Hohlb locksteine (52 kp/cm ) bzw . kleinere Spaltzugfestigke i t ( 4 , 5 kp/cm2) z urückzufü­ren .

4 . b . 12- 4

6

X' X

5

N ()V-E ~'V I 'V' u \.Ir' -- 4 \, o.

'\.0" I ~

~

I :J

f-' 3

:~ (l) ~ (J)

..c :rtí ,>-(J)

X ~\ SV 150 MJIa l1í l-+'

Hbl 50 M li a .o ~~- @ :J

I

..c I u

ú) , !

o t-o 2 4 6 8 10 12 14 15

Nornia[span nung 6N, KP/cm 2

BILD 4: AB H~NGIGKEIT DER SCHUBTRAG F ~HI GKE IT VON DER NORMALSPANNUNG BE l DEN WAND SCHE IBEN

-------_ ._---

6°1"5

30/3

Bild 5 . KSV- Kleinl:.orper nach dem BY'uch

Um eine deutliche Zuna hme de r aufnehmbaren Haupt­z ugspannun8 und darr.it dE r Schub f es tigkeit mit l",'ach~~ndçr '\!crmalspannurl,s zu 8 rr9ichen ~ r:lUGS die Steinfcn1;i~I:3it deutlich ~rE5S8 r sein a]s di s Mi:i r telfestigk2it . Bei \veJcilo::m Verhã ltllÍ s de r Stein­f estigkeit zur Mi:irte lfestigkeit die kritische Gren ­ze li egt , lãsst sich nocil nir:ht sagen . J ecie nfalls k6n nta die Soal tz ugfest igk e it der Steine z ur un -mi t te Ibm en E'eur tei l ung ven,'endet und aI s ne ues Bruchkriterium e ingef Ohrt we rden .

4 . Vcrsuche mit K l ein~o rpe rn ---------------- ---

Da dia \·:dllds"h-ej.bEn - l/ersuche aufltfendig si nd , wurde vers:Jc: ' "C. 15"1 [~:;'rt2~ k.leJ'1pn V2rra . .ichskcJriJer mi t einer einr~Cf12:"1 V21~S,Jr;hs.'Il- r .JnUIl?, zu [;1 'lar Aussflge i.'jb::: r die Schubrra'Srôlngt<.2it zu ~elnngL~n. Es wurden Vs r­s...;chskõrp=r nach Eilj 5 gp~..J~qlt , ~18 t den81l di e Lôger­f ug~;n de, 3 f'l"Ju'lrscr, i ciltall ur,têor 'JersciliedenEn Itün ­k~ln angrónrur.at \·u r den . Oie ~~Dpr- und Fus s tc,ile aus 6aton 3n 350 ~"Jurd3n rrit einsr;J f;;:: ten KUflstharzr;,ij r tel mit dem MaueY~e rk ve rbuntlen . Del r rismatische K6rper hatte :24 C~I Cliclo.e . Dj e Breita wu r de vd ri abel ge\\ahlt und zwar so , dass alle Lag2cf~gen d I e gle i ehe Langg von 75 elll h5\;tel1 . LJu re h dia Ul1tersc~,i 8dliche rugc!l1 -neigung V0n 3D" , 37" , 45° und GJ" wa r en unterschi ed­liche ri5/18 aes lítrsuchsi<.orpecs bedj r'Et. Elild :, ze i gt dia Kôrper aus ~elksB~dste1n-Mauer~e rk mi t 30· , 45" u~j BO' Fug8~neigung. Stass- unrl Lagerfu88n zwischen den Stginsn Ui1rE~ mit i'l.'luerrrortel rJe r ~ii:i rtelgrGp pe

IIa g3fi;llt .

Oie Kleink~rper wu r de n auf Oruck bea ns prucht . oie lo'.: rr=:nte Dr Ucksp'lrrn Ur\g CID "'furds nacil 8::. 1,:! 6 auf

dia L~gGrfuEe Fs

bezegen und argah die Oru~ks pan ­

nLrlg rJ . Ojes2 AlllrOR L:2rloct jn Blne senk r8ch t zur Lag81 fuga v/ ir l 8nLle ~lGr r,lê13pün~L1n§s l',orr,plJn€'n te 0N

und in eine in Rieh~un g der Fuge wi rk e nde Schub ­spanr,ungsy,o:::pcnente T .

f i l .- t I ao

°0 p

T-o

° p

- F- 00 • cos a s

°N ° cos a 2 °0 cos ex

T ° sin a °0 . sin a cos a

BUd 6. Spannu"lgse Y'lTTÍ tt ~UYlg im KZeinkorper

4 . b . 12 - S

Der Bruch trat bis zu e in e r Fugenneigung von 37" üb e r wie gend aIs oruck-Gleit bruch, bei den unter 45° und 60° gs~eigten Lagerfugen a I s Gleitbruch auf . Dei letzteren los te sich meist schlagartig die Verbindung zwische n Mortel und Stein .

I n Bild 7 sind die Ei nzelwerte de r Schubfestig­kei t in Abh ElIl gi g"ei t von der Norma ls pannung auf­get r agen . Die linearen Beziehungen betragen für das Mauervfer~. "Jus

KSV 150 M lIa T u

Hb l 50 M lI a T u

2 , 4 + 0 , 51 0N

4 , 0 + 0 , 56 0N

S. Ve r gleich der Ergebni sse de r Kle1nk5rper-Ve r suche UllLl~l·-f;drtl}.:i Li )81Iil:rl\i~!·s <.JCt 18

Di e Ergc-lbrriss a der Kleinkôrperve r suche lagen um eth/a 60 ~ó hoher und haben e in e n ErcIss eren Stei­gungs'"j nkc 1 3 1 s di 8 l.Jan Ijs chsiben , d . il " SDwoh I d8 r Haft'.lic/ers talld aI s a uch de r F.e ibungsbeiv/ert sind be i den Kleinkorp e rvers uchen grosser ent ­standen .

Dies ist vor al I em auf einen von den Wandscheiben ­vprsllchen ab\'!81 chenden Sp ann un gs zustãnd zurück zu ­fO/ln"n . Bei den Kleinko rpern herrs::iltR infolge ãussarer Krjfte ein einachs ige r C rucks p ~nnungs zu­

stand , ~~~rend bei den Wandsche i ben dUl~h die Schub­und lotre~ht8n Oruckkr~fte e i n 2-achsice r Spannu~gs ­

zu st~r.d bestand. Re i den W"Jndsche i hsn trat der Riss ­verlauf immer s enkrecht zur Richtung der Hauptzug ­spannu,lgen auf . Die Hauptzugspan nullge n Itfôren O/l ne ZweifRl für di e Deg renzung der Sch ubt ra8f~higkeit

ents c/ ,ei d8,lCI . Bei den Klei nkcrpern hingegen wa r a n aus don ~usseren K,aften ke ine Hauptzugspannungen erzeugt v.'élI'derl , sondem lediglich die in jedem eln ­a chsjgen Uruc~v8rsuch du rch die Que rdehnung b~din~ ­

ten QURrz u§;spannungen . Bei 2-achsigsr Beanspruc~ung ist ~ie ~iderst6ncsf~higkei t bekanntlich klei ne r aIs bei e i nAchs ig e r~ Ausserdem 1st bei den Klsin­korpern du r ch die e i nf ache Ve rsuchsan ordnung ver ­mutli ch anf~ng lich ein Gleiten in der Lagarfuge be­hir,dert \'U rdEm .

I n Bjld 8 ist die Schubfestigkeit bzw . Schubtrag­fã h i gkRit osr Wandschaiben und Kl e inkorpsr aus Kal~s8njstein-MBue rwe rk in Abn~ngigkeit sowohl von der Normal sp annung 0N aIs auch von da r Hauptzug­spannung OI [b e i den Kleink6rpern 0I = Dl d3rg8stellt . Aus diese l' oa r ste llun g ist zu entnehmen , d9SS Oi8 Schubfestigke i t be i gl e i che r Nc rmalspannung dureh dle Ha upt zwgspannungen wesentlich va r mindert wird .

Die Aufste llung eine r theore tischen Beziehung z\vi ­schen dan Ergebnisse n de r Kl e inkorper und der W8nd­sche1ben stEsst infolge unte r sch i ed licher Spannungs ­zustende [lU" Sc!Jwi.erigkei l.en . oôher wu rde auf empi ­ri schem Wege e irl Zusa[T,menh.'lng g9sucht , um di", Schub­f estigke it einer Wandscheib8 aufgrund de r Erge nisse von Kl e inkarper~e rsuch ell abzuschetzen . Der Ordina­t e nabsc hnitt BSK (Haftwiderstand ) bei 0N = O aus

dem Kleinkorpe rversuch wurde auf den Haftwid8 r stand der WancJsche iben reduziert und der von 0N abhangige

Reibungsbeiwe rt W der Wandsche i benve rsuche herange ­zogen .

Oanach ergibt s ich der e mpirische Schatzwert de r Schubfestigkei t der Wandscheibe fOr MauervlB rk auf

KSV 150 M lIa zu TuW, geschatzt • 0 , 58 SSK + 0 , 3 0N

Hbl 50 M lIa zu T uvJ , geschãtzt

Obgleich di e be iden Faktore n r e latif nahe beieinan ­der liegen , ist 8ine Verallgemeinerung auf alIe Mauerk8rksarten vorerst nicht [T,ciglich .

4 . b . 12 - 6

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rJormetspannung 6N, kp/em 2

BIL.D 7. A.P.H.ANGlGKEIT DER SQ-IUBTRAGFi'iI-HGKEIT VOO DER NORMALSP,LINNLt-lG BEl DEN I<t..ElNKORPERN

. "Cu kp/cm 2

14

12

10

B --- 0 Wandscheiben

6 --- Kleinkorper

KSV 150 MIIa

I I

r-__ ~ __ ~~~~10~~ __ ~ ____ 20

6 rw :: 1,25 + 0,045 ÔN

6 rw kp/cm 2.

BlLD 8. BEZlEHUNG ZWlSCHEN DFR SCHUBTRAGFAHlGKElT, HAUPTZUGSPANNUNG UND NORMALSPANNUNG BEl DEM KALKSANDSTElNMAUERWERK

6 . Zusammenfassung ---------

Oie Ergebnisse der Untersuchungen konnen in folgen ­der We ise zusammengefasst we rden :

1 . Oie Srhubfest i gkeit von Mauerwerk KS V 150 mit Mortal lIa sowie Hbl 50 mit g l e ichem Mortel wur­de an geschosshohen W3ndsche i ben ermittelt und eina lineare Abh~ngigkRit von der Normalspannung gefunden und forrr,ul1ert .

2 . Oie Risse verliefen senkrecht zu der errechneten Hauptzugspannungs richtung. Oie gaw~hlta relativ auf~andige Versuchsanordnung hat sich somit aIs geaign8t eT">liesen .

3 . Vergleichsvarsuche an Kleinkorpern mit MaLler­schichten in verschiedanen NaigLlngswinkeln erga­ben im Oruck\/e rsuch gros sere Scl1uo - bz·", . Sche r­festigkeiten aIs die Wands cheiben; auch hier lag e i na lineare Abh~ngigkeit von der Normal­spannung vo r .

4 . ALls de n Kleinkorperve rsuchen kann die Schub­festigkeit e i ner Wandscneibe mit e i ner empiri ­schen Beziehung abgeschotzt werden .

x X X X

* Ueberdies we rden die g18ichm~ssig verteilt gerech­neten S8herspannungen mit wachsende r L~nge der Scherfl~che kleiner . da sich die Scherspannungen besanders an den Enden de r Scherfl~che aufbauen .

4 . b . 12 - 7