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Detleff Schermer. Mauerwerk-Kalender 2022
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Tabellenverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Orientierungspunkte
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2022. MAUERWERK KALENDER. Fassadengestaltung Bauphysik Innovationen
Vorwort
Autor:innenverzeichnis
A1. Eigenschaften und Eigenschaftswerte von Mauersteinen, Mauermörtel und Mauerwerk
1 Einleitung
2 Mauersteine. 2.1 Festigkeitseigenschaften. 2.1.1 Druckfestigkeit in Steinhöhe
2.1.2 Druckfestigkeit in Steinlänge und -breite
2.1.3 Zug-und Spaltzugfestigkeit
2.2 Verformungseigenschaften. 2.2.1 Druck-Elastizitätsmodul
2.2.2 Querdehnungsmodul, Querdehnzahl
2.2.3 Zug-Elastizitätsmodul
2.3 Kapillare Wasseraufnahme
3 Mauermörtel. 3.1 Festigkeitseigenschaften. 3.1.1 Druckfestigkeit
3.1.2 Zugfestigkeit
3.2 Verformungseigenschaften. 3.2.1 Längsdehnungsmodul
3.2.2 Querdehnungsmodul
4 Mauermörtel im Mauerwerk
5 Verbund zwischen Mauerstein und Mauermörtel. 5.1 Allgemeines
5.2 Haftscherfestigkeit
5.3 Haftzug- und Biegehaftzugfestigkeit
6 Mauerwerk. 6.1 Allgemeines
6.2 Festigkeitseigenschaften. 6.2.1 Druckfestigkeit senkrecht zu den Lagerfugen
6.2.2 Druckfestigkeit parallel zu den Lagerfugen
6.2.3 Zugfestigkeit
6.2.4 Biegezugfestigkeit
6.2.5 Schubfestigkeit
6.3 Verformungseigenschaften. 6.3.1 Elastizitätsmoduln
6.3.2 Feuchtedehnung, Kriechen, Wärmedehnung
7 Literatur. 7.1 Monografien, Zeitschriftenartikel
7.2 Normen
A 2. Neuentwicklungen im Mauerwerksbau mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (abZ) bzw. mit allgemeiner Bauartgenehmigung (aBG)
Vorbemerkung
1 Allgemeines
1.1 Gesonderte Regelungen zu Schlitzen. 1.1.1 Vertikalschlitze
1.1.2 Horizontalschlitze
2 Mauerwerk mit Normaloder Leichtmauermörtel
3 Mauerwerk mit Dünnbettmörtel
4 Mauerwerk mit Mittelbettmörtel
5 Vorgefertigte Wandtafeln
6 Schalungsstein-Bauarten
7 Trockenmauerwerk
8 Mauerwerk mit PU-Kleber
9 Bewehrtes Mauerwerk
10 Ergänzungsbauteile
11 Fertigteilbauteile
12 Betonelemente
13 Literatur
14 Bildnachweis
A 3. Mauerwerksbau mit vorhabenbezogener Bauartgenehmigung bzw. mit Zustimmung im Einzelfall
1 Einführung
2 Grundlagen. 2.1 Bauaufsichtliche Regelungen
2.2 Geltungsbereich der Zustimmung im Einzelfall/vorhabenbezogenen Bauartgenehmigung
2.3 Abgrenzung zum allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnis nach § 19 MBO
2.4 Zuständigkeiten bei der Erteilung von Zustimmungen im Einzelfall/vorhabenbezogenen Bauartgenehmigungen in den Ländern
3 Anforderungen an Bauprodukte. 3.1 Allgemeines
3.1.1 CE-gekennzeichnete Bauprodukte
3.1.2 Nationaler Verwendbarkeitsnachweis
3.2 Produkte des Mauerwerksbaus
4 Antragsverfahren zur Erlangung einer Zustimmung im Einzelfall/vorhabenbezogenen Bauartgenehmigung. 4.1 Anlass zur Erlangung einer Zustimmung im Einzelfall nach § 20 MBO
4.2 Erfordernis einer vorhabenbezogenen Bauartgenehmigung
4.3 Antragsteller
5 Zustimmung im Einzelfall/vorhabenbezogene Bauartgenehmigung für die Ver- und Anwendung von Bauprodukten des Mauerwerksbaus in Sachsen. 5.1 Landesbezogene Umsetzung der Musterregelungen
5.2 Allgemeines
5.3 Abgrenzung zum Genehmigungsverfahren und zur allgemeinen Bewährung
5.4 Antragstellung
5.5 Eigenschaften des Bauprodukts
5.6 Übereinstimmungsnachweis
5.7 Regelungen zur Bauart
5.8 Sonderfall Lehmbauweise
5.9 Gebühren
5.10 Bearbeitungszeiten
6 Literatur
A 4. Geltende Technische Regeln für den Mauerwerksbau (Deutsche, Europäische und Internationale Normen) (Stand 31.05.2021)
1 Vorbemerkung1)
2 Regelwerk
3 Literatur
B 1. Untersuchung der Querkrafttragfähigkeit von schlaff bewehrten und vorgespannten Mauerwerkbalken mittels Schubspannungsfeldmodellen
1 Einleitung
2 Grundlagen und „Stand der Forschung“ von Mauerwerkbalken. 2.1 Unterscheidungsmerkmale
2.2 Bewehrungsanordnung und Konstruktionsarten
2.2.1 Flachsturz
2.2.2 Fertigteilsturz
2.2.3 Vorgespannte Mauerwerkbalken
2.2.4 Balkenkonstruktionen für Vormauerwerk und/oder Verblendmauerwerk
2.3 Abgrenzung von Mauerwerkbalken gegenüber wandartigen Trägern aus Mauerwerk
2.4 Ergebnisse bisheriger experimenteller Forschungsarbeiten
2.5 Inhalte bauaufsichtlicher Regelwerke
2.5.1 DIN EN 1996-1-1:2013
2.5.2 DIN 1053-3:1990
2.5.3 E DIN 1053-3:2008
2.5.4 DIN EN 12602:2016 – Porenbeton
2.5.5 DIN EN 1520:2011 – Leichtbeton
2.5.6 DIN 1045-100:2017 – Ziegeldecken
2.5.7 Flachsturzrichtlinie (Entwurf 2005) – Flachsturz
2.5.8 Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) – Fertigteilsturz
2.5.9 Zusammenfassung der in Regelwerken benannten Tragwiderstände
2.6 Kritik an aktueller Schubbemessung und verwendeter Werkstoffkenngrößen
2.6.1 Schubfestigkeit (fvd )
2.6.2 Querkrafttragfähigkeit (VRd1)
2.7 Ausblick auf den Berechnungsansatz
2.8 Schlussfolgerungen
3 Werkstoffbeschreibende Ausgangsgrößen von Mauerwerk. 3.1 Einaxiale Druckfestigkeit. 3.1.1 Druckfestigkeit senkrecht zur Lagerfuge
3.1.2 Druckfestigkeit parallel zur Lagerfuge
3.2 Zweiaxiales Tragund Verformungsverhalten
3.2.1 Mann/Müller
3.2.2 Ganz/Thürlimann/Mojsilovic´
4 Analytische Grundlagen zu Spannungsfeldern für bewehrtes Mauerwerk
4.1 Spannungsfelder
4.1.1 Elastische, gerissene Spannungsfelder
4.1.2 Starr-plastische Spannungsfelder (klassische Spannungsfelder)
4.1.3 Erweiterte starr-plastische Spannungsfelder (verallgemeinerte Spannungsfelder)
4.1.4 Elastisch-plastische Spannungsfelder (erweiterte Spannungsfelder)
5 Experimentelle Untersuchungen. 5.1 Untersuchungsgegenstand
5.2 Ergebnisse
6 FE-Untersuchung. 6.1 Ergänzende Parameterstudie
6.2 Ergebnisse
7 Algorithmen zur Querkraftberechnung von Mauerwerkbalken
7.1 Herleitung und Darstellung der SMCFT. 7.1.1 Modified Compression Field Theory
7.1.2 Simplified Modified Compression Field Theory
7.2 Modellvorschlag und Berechnungsalgorithmen
7.3 Vergleichsrechnungen auf Basis experimenteller und numerischer Untersuchungen
7.4 Vergleich mit bestehenden Regelwerken
7.5 Bewertung des Berechnungsvorschlags
8 Zusammenfassung
9 Literatur
B 2. Die Beschwingte Fläche
Vorbemerkungen
1 Mit zusammengekniffenen Augen. 1.1 Die Brille
1.2 Das Auge
2 Primäre und sekundäre Muster
2.1 Primäres Schichtungsmuster und sekundäres Motiv
2.2 Begegnung
3 Um die Ecke?
3.1 Vom Blockzum Kreuzverband
3.2 England
3.3 Andere Randabschlüsse
4 Der Rand
5 (Nach-)Fugen – Farbe, Schatten und Maß. 5.1 Fugenmaterial
5.2 Architekten
5.3 Fugenbreite
5.4 Fugenfarbe
5.5 Schatten in der Fuge
5.6 Fugenmaß
6 Bedeutung oder Zeichen
7 Kreuzverband
7.1 Pfeiler – und Öffnungsbreiten bei einem Dreiviertelstein in der Läuferschicht
7.2 Pfeiler – und Öffnungsbreiten bei einem Viertelstein in der Binderschicht
7.3 Flacher Abschluss
8 Flämischer Verband
9 Blockverband
9.1 Variante des Kettenverbands oder Verband mit Kettenlinien?
9.2 Linien zeichnen im Blockverband
9.3 Eine breite Kettenlinie in der Mitte
9.4 Dearne’s bond
10 „Einfacher“ wilder Verband
10.1 Freiheit
10.2 Historisieren
10.3 Perfekte Willkür
10.4 Systemfehler . .
10.5 Pseudo
10.6 Transformation von Ordnung zu Chaos
10.7 Relief
10.8 Wirkung
11 Halbsteinverband
12 Exoskelett, Jacke, Kleid oder Maßanzug. 12.1 Blattgold?
12.2 Maßanzug
12.3 Die Dinge um ihrer selbst Willen
12.4 Das Gebäude – Objekt oder Stadtinterieur?
12.5 Jazz
13 Proportionslehre oder Maßsystem
13.1 Menschliche Vorlieben
13.2 Scharf stellen
13.3 In der Oberfläche haust ein Maßanzug
14 Ausfüllen oder Entwerfen. 14.1 Zwei Methoden
14.2 De Pijp
14.3 Arbeiten ohne Kniffe
14.4 Bessere Werkzeuge
15 Formel
15.1 Symmetrie
15.2 Musterlinien im Rand
15.3 Wiederholmaß
15.4 Der Verband als Schraffurmuster
16 Kombinationsverbände – das kleinste gemeinsame Vielfache
16.1 Varianten mit derselben Steinabfolge
16.2 Die Richtung der Linienführung
16.3 Mit dem Motiv beginnen
16.4 Schichtmuster, Meta-Motiv, Relief und Schatten
16.5 Das ehrliche Flächenmuster der Schichtung
16.6 Verblenden oder Finish?
16.7 An der Schnur entlang
B 3. Zweischalig und nachhaltig Bauen mit Verblendmauerwerk
1 Allgemeines
2 Baustoffe und Herstellungsverfahren
3 Konstruktion
4 Erdbeben
5 Bauphysik. 5.1 Wärmeschutz
5.2 Feuchteschutz
5.3 Schallschutz
5.4 Brandschutz
6 Nachhaltigkeitsaspekte
6.1 Ökologie
6.2 Ökonomie
6.3 Sozio-Kulturelles
6.3.1 Thermischer Komfort
6.3.2 Wohngesundheit
6.3.3 Gestalterische Vielfalt und Kunst am Bau
6.4 Technik. 6.4.1 Schallschutz
6.4.2 Wärme- und Feuchteschutz
6.4.3 Recycling
6.4.4 Förderung von Nachhaltigkeit im Gebäudebereich
7 Zusammenfassung und Ausblick
8 Literatur
B 4. Ausführung von Mauerwerk
Vorbemerkungen
1 Allgemeines
1.1 Normen und Regelwerke
1.2 Bauordnungsrechtliche Einordnung
1.3 Eurocode-Überarbeitung
1.4 Vertragsrechtliche Grundsätze
2 Auswahl der Baustoffe. 2.1 Allgemeines
2.2 Mauersteine
2.3 Natürliche Steine
2.4 Mauermörtel
2.5 Ergänzungsbauteile
2.6 Hinweis zur Ausschreibung bei Baustoffen. 2.6.1 Allgemeines
2.6.2 Angaben zur Ausführung
2.6.3 Abrechnungseinheit
3 Ausführungsdetails. 3.1 Allgemeines
3.2 Sicht- und Verblendmauerwerk
3.2.1 Feuchteabdichtung
3.2.1.1 Fußpunktausbildung
3.2.1.2 Überdeckung von Öffnungen
3.2.2 Hinweise zur Ausschreibung von Sicht- und Verblendmauerwerk
3.2.3 Innenwände. 3.2.3.1 Allgemeines
3.2.3.2 Nichttragende innere Trennwände
3.3 Feuchtesperrschicht (Querschnittsabdichtung) 3.3.1 Allgemeines
3.3.2 Untersuchung zum Reibungsverhalten von Abdichtungen
3.3.3 Änderungen bei den Materialien
3.3.4 Hinweis zur Ausschreibung der Feuchtsperrschicht
3.4 Schlitze und Aussparungen
3.5 Hinweis zur Ausschreibung von Mauerwerk allgemein. 3.5.1 Allgemeines
3.5.2 Angaben zur Ausführung
4 Ausführung nach Eurocode. 4.1 Allgemeines
4.2 Fachpersonal
4.3 Fugen. 4.3.1 Allgemeines
4.3.2 Vermauern mit Stoßfugenvermörtelung
4.3.3 Vermauern ohne Stoßfugenvermörtelung
4.4 Natursteinmauerwerk
4.5 Zulässige Abweichungen
5 Ausführung auf der Baustelle. 5.1 Allgemeines
5.2 Vornässen
5.3 Aussteifung während der Herstellung
5.4 Schutz vor mechanischer Beschädigung
5.5 Bauhöhe des Mauerwerks
5.6 Nachbehandlung des Mauerwerks während der Bauausführung
5.7 Schutz gegen Regen
5.8 Schutz gegen Frost-Tau-Wechsel
5.9 Schutz gegen Austrocknung
5.10 Erste Belastung
5.11 Reinigen
6 Abrechnung. 6.1 Allgemeines
6.2 Leistungsermittlung
6.3 Ermittlung der Maße
6.4 Übermessung
7 Literatur
C 1. Energieeffiziente Gebäude – Das Gebäudeenergiegesetz – GEG
1 Einführung
2 Historie der Regelungen zum energiesparenden Bauen
3 Anforderungen aus dem Gebäudeenergiegesetz. 3.1 Gesamtenergiebedarf von Wohngebäuden
3.2 Zulässige Transmissionswärmeverluste
3.3 Weitere Randbedingungen zur Bilanzierung
3.4 Luftdichtheit der Gebäudehülle
3.5 Wärmebrücken
3.5.1 Geometrische Wärmebrücken
3.5.2 Materialbedingte Wärmebrücken
3.5.3 Konvektive Wärmebrücken
3.5.4 Zusätzliche Wärmeverluste
3.5.5 Einfluss auf den Wärmebedarf
3.6 Sommerlicher Wärmeschutz
3.7 Anlagentechnik
3.7.1 Trinkwassererwärmung
3.7.2 Lüftungsanlagen
3.7.3 Varianten der Heizwärmeerzeugung
3.7.4 Bewertung unterschiedlicher Heizungstechniken
3.7.5 Anlagen zur Kühlung
3.8 Nutzung erneuerbarer Energien
3.8.1 Regenerativ erzeugter elektrischer Strom
3.9 Aufrechterhaltung der energetischen Qualität
3.10 Energieausweise
3.11 Vollzug des GEG
4 Beispielhafte Anwendung des GEG auf ein Einfamilienwohnhaus. 4.1 Einfamilien-Doppelhaushälfte
4.2 Aufstellung der Energiebilanz
4.3 Effizienzhaus 55
4.4 GEG-Nachweis nach dem vereinfachten Verfahren
5 Fazit und Kritik
6 Literatur
C 2. DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“ und Anwendungsbeispiele für den Mauerwerksbau
1 Einleitung
2 Normenreihe DIN 4109
3 Akustische Grundlagen. 3.1 Schalldruck und Schalldruckpegel
3.2 A-bewerteter Schalldruckpegel
3.3 Äquivalente Schallabsorptionsfläche
3.4 Nachhallzeit
3.5 Resonanzfrequenz
3.6 Schalldämm-Maß
3.7 Norm-Trittschallpegel
3.8 Bewertung des Schalldämm-Maßes und Norm-Trittschallpegels
3.9 Kennzeichnende Größen für Bauteile
4 Mindestanforderungen an Wohnund Arbeitsgebäude. 4.1 Mehrfamilienhäuser; Bürogebäude und Gebäude mit Mischnutzung
4.2 Einfamilien-, Reihenund Doppelhäuser
4.3 Nichtwohngebäude
4.4 Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen
4.5 Anforderungen an „besonders laute“ und schutzbedürftige Räume
4.6 A-bewertete Schalldruckpegel in fremden und eigenen Räumen
5 Erhöhte Anforderungen im Hochbau. 5.1 Grundlage und Gültigkeit der erhöhten Anforderungen
5.2 Erhöhte Anforderungen für Gebäude mit Wohnund Arbeitsbereichen
5.3 Erhöhte Anforderungen an Nichtwohngebäude
5.4 Erhöhte Anforderungen an gebäudetechnische/raumlufttechnische Anlagen
6 Rechnerische Nachweise der Erfüllung der Anforderungen
6.1 Berechnung der Luftschalldämmung in Gebäuden. 6.1.1 Grundprinzip
6.1.2 Massivbau
6.1.3 Zweischalige Haustrennwände
6.1.4 Holz-, Leichtund Trockenbau
6.1.5 Skelettbau und Mischbauweisen
6.2 Trittschalldämmung. 6.2.1 Grundprinzip
6.2.2 Massivbau
6.2.3 Holz-, Leicht- und Trockenbau
6.3 Außenbauteile
6.4 Berechnung der Schallübertragung gebäudetechnischer Anlagen
6.5 Sicherheitskonzept der DIN 4109
7 Beispielrechnung zur Beurteilung des Schallschutzes einer Mauerwerkswand gegen Außenlärm. 7.1 Exemplarische Berechnung für eine Außenwand aus Kalksandstein
7.2 Vergleich unterschiedlicher Rohdichten, Materialien und Fensterflächen
8 Bauakustische Prüfungen. 8.1 Labor- und Baumessungen
8.2 Beispiel einer Schallmessung an einer Mauerwerkswand im Labor
9 Fazit
10 Literatur
C 3. Erschütterungen bei Mauerwerksbauten – Aspekte zur dynamischen Gebrauchstauglichkeit
1 Motivation
2 Begriffsdefinitionen. 2.1 Emission/Übertragungsweg/Immission
2.2 Erschütterung
2.3 Primärer Luftschall
2.4 Körperschall/Schwingungen in festen Körpern
2.5 Sekundärer Luftschall
2.6 A-Bewertung
2.7 Schmalbandspektrum
2.8 Terzbandspektrum
2.9 Eigenfrequenz
2.10 Übertragungsfunktionen
2.11 Bemessungslastfallkombination
2.12 Abstimmfrequenz
3 Anregungsarten und Übertragungsmechanismen
4 Normative Vorgaben. 4.1 Allgemeines
4.2 Erschütterungen
4.2.1 Einwirkungen auf Gebäude
4.2.2 Einwirkungen auf Menschen in Wohngebäuden
4.2.3 Einwirkungen auf Menschen am Arbeitsplatz
4.2.4 Einwirkungen auf empfindliche Geräte
4.3 Sekundärer Luftschall
4.4 Bewertungs-Leitfaden der DB
4.5 Anwendung der Bewertungsgrundlagen
5 Erfassung der Eingangsparameter. 5.1 Messungen
5.2 Prognose
6 Rechnen mit Pegeln
7 Prognoseverfahren für Verkehrserschütterungen. 7.1 Pauschale Prognose
7.2 Detaillierte Prognose
8 Interne Anregungsquellen. 8.1 Maschinen und Haustechnik
8.2 Personenbewegungen
9 Minderungsmaßnahmen. 9.1 Maßnahmen an der Quelle. 9.1.1 Schienengebundener Verkehr
9.1.2 Anregung durch Maschinen
9.2 Maßnahmen am Übertragungsweg
9.3 Maßnahmen am Gebäude. 9.3.1 Konstruktive Maßnahmen
9.3.2 Elastische Gebäudelagerung
9.3.3 Tilger
10 Literatur
C 4. Montage von Fenstern und Türen mit Anforderungen an die Einbruchhemmung
1 Einleitung1) 1.1 Allgemeines
1.2 Wände, Decken, Böden, Dächer
2 Übersicht zum vorhandenen Regelwerk. 2.1 Allgemeines – Bauproduktenverordnung
2.2 Vornormenreihe DIN V ENV 1627 bis DIN V ENV 1630
2.3 Aktuelle Normenreihe DIN EN 1627 bis DIN EN 1630
2.3.1 DIN EN 1627: Anforderungen und Klassifizierung. 2.3.1.1 Allgemeines
2.3.1.2 Prüfungen zur Klassifizierung nach DIN EN 1627
2.3.1.3 Verankerungsgründe nach DIN EN 1627
2.3.2 DIN EN 1628: Widerstandsfähigkeit unter statischer Belastung
2.3.3 DIN EN 1629: Widerstandsfähigkeit unter dynamischer Belastung
2.3.4 DIN EN 1630: Widerstandsfähigkeit gegen manuelle Einbruchversuche
2.4 Entwurf E DIN EN 1627
2.5 Montagebescheinigung nach erfolgtem Einbau einbruchhemmender Elemente nach DIN EN 1627
2.6 Regelungen der Deutschen Versicherungswirtschaft. 2.6.1 Klassifizierung
2.6.2 Verankerungsgründe
2.7 Zusammenfassung
3 Erfahrungen aus Versuchen. 3.1 Allgemeines
3.2 Übersicht zu den durchgeführten Versuchen
3.3 Versuche zum Nachweis der Widerstandsklasse WK 2 und RC 2. 3.3.1 Versuche in Porenbeton-Planblöcken (Festigkeitsklasse 4) 3.3.1.1 Allgemeines
3.3.1.2 Statische und dynamische Versuche
3.3.1.3 Manuelle Einbruchversuche
3.3.2 Versuche in Hochlochziegeln (HLz 12) 3.3.2.1 Allgemeines
3.3.2.2 Statische und dynamische Versuche
3.3.2.3 Manuelle Einbruchversuche
3.3.3 Versuche im Hochlochziegel POROTON-S10-P (Perlite gefüllt) 3.3.3.1 Allgemeines
3.3.3.2 Statische und dynamische Versuche
3.3.3.3 Manuelle Einbruchversuche
3.3.3.4 Fazit
3.3.4 Versuche im Hochlochziegel Plan HLzB 6-0,9 (ungefüllt) 3.3.4.1 Allgemeines
3.3.4.2 Manuelle Einbruchversuche
3.3.5 Versuche im Hochlochziegel Thermopor TV 7 (Großkammerziegel Mineralwolle gefüllt) 3.3.5.1 Allgemeines
3.3.5.2 Statische und dynamische Versuche
3.3.5.3 Manuelle Einbruchversuche
3.3.5.4 Fazit
3.3.6 Versuche im Hochlochziegel unipor W07 (Kleinlochung, Mineralwolle gefüllt) 3.3.6.1 Allgemeines
3.3.6.2 Statische und dynamische Versuche
3.3.6.3 Manuelle Einbruchversuche
3.3.7 Versuche in „Hochwärmedämmendem Ziegelmauerwerk“ 3.3.7.1 Allgemeines
3.3.7.2 Zusammenfassung der wichtigsten Versuchsergebnisse
3.3.8 Fazit: Konsequenzen für die Normung aus den Versuchen in Hochlochziegeln
3.3.9 Versuche in Mauersteinen aus Leichtbeton. 3.3.9.1 Allgemeines
3.3.9.2 Statische und dynamische Versuche
3.3.9.3 Manuelle Einbruchversuche
3.3.10 Versuche in Kalksandlochsteinen (KS L 10) 3.3.10.1 Allgemeines
3.3.10.2 Dynamische Versuche
3.3.10.3 Manuelle Einbruchversuche
3.3.11 Versuche in Normalbeton. 3.3.11.1 Allgemeines
3.3.11.2 Manuelle Einbruchversuche
3.4 Versuche zum Nachweis der Widerstandsklasse WK 3 und RC 3. 3.4.1 Versuche in Porenbeton-Plansteinen (Festigkeitsklasse 2) 3.4.1.1 Allgemeines
3.4.1.2 Statische Versuche in Anlehnung an DIN V ENV 1628
3.4.1.3 Dynamische Versuche in Anlehnung an DIN V ENV 1629
3.4.1.4 Manuelle Einbruchversuche in Anlehnung an DIN V ENV 1630
3.4.2 Versuche in „Hochwärmedämmendem Ziegelmauerwerk“ 3.4.2.1 Allgemeines
3.4.2.2 Zusammenfassung der wichtigsten Versuchsergebnisse
3.4.2.3 Weitere Erkenntnisse: Untersuchung eines Pfeilers und zweier Ziegelrollladenkästen
3.4.2.4 Versuche in Leichtbetonstein Bisomark Plus 10
3.4.3 Tastversuche in Normalbeton. 3.4.3.1 Allgemeines
3.4.3.2 Manuelle Einbruchversuche
3.5 Fazit: Vergleich Versuche in den Klassen WK 2 bzw. RC 2 und in den Klassen WK 3 bzw. RC 3
3.6 Versuche in der Dämmebene mit Schienen- und Konsolsystemen in Anlehnung an DIN EN 1627 bis DIN EN 1630. 3.6.1 Schienen-/Konsolsysteme aus Metall. 3.6.1.1 Allgemeines
3.6.1.2 Versuchsergebnisse
3.6.2 Systeme aus Funktionswerkstoff – EPS
3.6.3 Systeme aus Funktionswerkstoff – PUR-Composit
3.7 Zusammenfassung: Ergebnis der Versuche
4 Fazit
5 Literatur
D 1. Berechnung und Bemessung bestehender Gewölbebrücken mit der Nachrechnungsrichtlinie für Straßenbrücken
1 Einleitung
1.1 Bestandsbrücken im Bundesfernstraßennetz
1.2 Ziel der Nachrechnungsrichtlinie
1.3 Möglichkeiten der Nachweisführung
1.4 Vorgehensweise zum Nachweis der Brückenbögen
2 Materialkennwerte für Brückenkonstruktionen
2.1 Rohdichte
2.2 E-Modul von Mauerwerk
2.3 E-Modul Stein
2.4 E-Modul Mörtel
2.5 Stein-Druckfestigkeit
2.6 Stein-Zugfestigkeit
2.7 Mörtel-Druckfestigkeit
3 Tragfähigkeit von Mauerwerk
3.1 Tragfähigkeit unter zentrischer Beanspruchung
3.1.1 Verfahren a und b nach Tabelle 4 [19]
3.1.2 Sabha [20, 21]
3.1.3 UIC-Kodex 778-3
3.1.4 EC 6 (Natursteinmauerwerk)
3.1.5 Vergleich der rechnerischen Tragfähigkeit unter zentrischer Beanspruchung
3.2 Tragfähigkeit unter exzentrischer Beanspruchung
3.2.1 Normenstand DIN 1053 (zurückgezogen)
3.2.2 EC 6
3.2.3 Numerische Lösung [16]
3.2.4 Vergleich der Bemessungs-Traglastkurven
4 Talbrücke Höllenbach
4.1 Geometrie
4.2 Materialkennwerte Bogen
4.3 Bemessungsfestigkeit vom Bogenmauerwerk unter zentrischer Beanspruchung
4.4 Tragfähigkeit unter exzentrischer Beanspruchung (Bemessungs-Traglastkurve)
4.5 Modellbildung für den statischen Nachweis
4.5.1 Vernetzung des Modells mit finiten Elementen
4.5.2 Lagerungsbedingungen der Brücke festlegen
4.5.3 Einwirkungen auf das Brückenbauwerk
4.5.4 Nachweis der Bogenkonstruktion
4.5.5 Nachweis Pfeiler, Widerlager und Gründung
5 Talbrücke Einsiedelstein
5.1 Geometrie
5.2 Materialkennwerte Bogen
5.3 Bemessungsfestigkeit vom Bogenmauerwerk unter zentrischer Beanspruchung
5.4 Tragfähigkeit unter exzentrischer Beanspruchung (Bemessungs-Traglastkurve)
5.5 Modellbildung für den statischen Nachweis. 5.5.1 Vernetzung des Modells mit finiten Elementen
5.5.2 Lagerungsbedingungen der Brücke festlegen
5.5.3 Einwirkungen auf das Brückenbauwerk
5.5.4 Ermittlung der Stützlinie im Bogen für jede Laststellung
5.5.5 Nachweis der Bogenkonstruktion
6 Brücke über die Mandau
6.1 Geometrie
6.2 Materialkennwerte Bogen
6.3 Bemessungsfestigkeit vom Bogenmauerwerk unter zentrischer Beanspruchung
6.4 Tragfähigkeit unter exzentrischer Beanspruchung (Bemessungs-Traglastkurve)
6.5 Modellbildung für den statischen Nachweis. 6.5.1 Vernetzung des Modells mit finiten Elementen
6.5.2 Lagerungsbedingungen der Brücke festlegen
6.5.3 Einwirkungen auf das Brückenbauwerk
6.5.4 Ermittlung der Stützlinie im Bogen für jede Laststellung
6.5.5 Nachweis der Bogenkonstruktion
7 Brücke über die Zschopau
7.1 Geometrie
7.2 Materialkennwerte Bogen
7.3 Bemessungsfestigkeit vom Bogenmauerwerk unter zentrischer Beanspruchung
7.4 Tragfähigkeit unter exzentrischer Beanspruchung (Bemessungs-Traglastkurve)
7.5 Modellbildung für den statischen Nachweis. 7.5.1 Vernetzung des Modells mit finiten Elementen
7.5.2 Lagerungsbedingungen der Brücke festlegen
7.5.3 Einwirkungen auf das Brückenbauwerk
7.5.4 Ermittlung der Stützlinie im Bogen für jede Laststellung
7.5.5 Nachweis der Bogenkonstruktion
8 Brücke über die Prießnitz
8.1 Geometrie
8.2 Materialkennwerte Bogen
8.3 Bemessungsfestigkeit vom Bogenmauerwerk unter zentrischer Beanspruchung
8.4 Tragfähigkeit unter exzentrischer Beanspruchung (Bemessungs-Traglastkurve)
8.5 Modellbildung für den statischen Nachweis. 8.5.1 Vernetzung des Modells mit finiten Elementen
8.5.2 Lagerungsbedingungen der Brücke festlegen
8.5.3 Einwirkungen auf das Brückenbauwerk
8.5.4 Ermittlung der Stützlinie im Bogen für jede Laststellung
8.5.5 Nachweis der Bogenkonstruktion
9 Nachrechnungsrichtlinie für Straßenbrücken aus Mauerwerk
9.1 Allgemeines
9.2 Modellbildung
9.3 Ergänzende Regelungen zur Temperatureinwirkung
9.4 Schnittgrößenermittlung. 9.4.1 Allgemeines
9.5 Rechnerische Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit. 9.5.1 Allgemeines
9.5.2 Stufe 1
9.5.3 Stufe 2
9.6 Rechnerische Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit
9.7 Rechnerische Nachweise für gemauerte Anschlussbauteile. 9.7.1 Stirnmauern
9.7.2 Stützen, Pfeiler und Widerlager
10 Zusammenfassung
11 Literatur
D 2Eisenbahngewölbebrücken in Sachsen
1 Einleitung
2 Das Eisenbahnnetz und seine Brücken. 2.1 Entwicklung des Eisenbahnnetzes in Deutschland
2.2 Gewölbebrücken
2.3 Umgang mit Brückenbauwerken
3 Gewölbebrücken in Sachsen
4 Die Strecke Dresden–Werdau (6258) 4.1 Beschreibung und Geschichte der Strecke
4.2 Brücken im Streckenabschnitt Plauenscher Grund
4.2.1 Brücke über die Vereinigte Weißeritz (km 4,81)
4.2.2 Bachbrücke Weizenmühle (km 5,06)
4.3 Brücken im Streckenabschnitt Edle Krone
4.3.1 Brücke Edle Krone Bf. (km 18,05)
4.3.2 Brücke über die Wilde Weißeritz (km 18,77)
4.3.3 Brücke über den Seerenbach (km 18,99)
5 Die Strecke Leipzig–Hof (6362) 5.1 Beschreibung und Geschichte der Strecke
5.2 Göltzschtal-Viadukt (km 95,00)
6 Zusammenfassung und Ausblick
7 Dank
8 Literatur
D3. Ermittlung der Druckfestigkeit von Bestandsmauerwerk
1 Einleitung
2 Rechenwerte zur Bestimmung der Druckfestigkeit von Mauerwerk. 2.1 Mechanische Grundlagen der zentrischen Druckfestigkeit von Mauerwerk
2.2 Steindruckfestigkeit
2.3 Mörteldruckfestigkeit
2.4 Mauerwerkdruckfestigkeit: Rechenwerte nach EC 6 und DIN 1053-1
3 Statistische Auswertung: Potenzformel (Eurocode 6)
4 Bohrkernproben mit Fugenanteilen. 4.1 Einführung
4.2 Verfahren der Fugenbohrkerne nach Berger. 4.2.1 Ansatz
4.2.2 Erforderliche mechanische Parameter
4.2.3 Berücksichtigung des Mauerwerkgefüges
4.2.4 Ermittlung der Mauerwerkdruckfestigkeit nach dem Berger-Verfahren
4.3 Druckversuch auf Grundlage von UIC Kodex 778-3
5 Forschungsergebnisse zum Verfahren der Fugenbohrkerne nach Berger. 5.1 Aktueller Stand des wissenschaftlichen Diskurses
5.2 Untersuchung des Geometriefaktors k und des Einflusses von Exzentrizitäten im Fugenbohrkern
5.3 Untersuchung des Verhältnisses von Fugendicke zu Steinhöhe
5.4 Untersuchung des Einflusses hochfester Mauerziegel und Vergleich mit dem Verfahren nach UIC 778-3
5.5 Untersuchung des Einflusses hochfester Mauerziegel und Vergleich mit dem Verfahren nach UIC 778-3
6 Empfehlungen für die Praxis
7 Literatur
E1. Digitale Transformation im Bauwesen – von der Theorie zur Anwendung
1 Einleitung. 1.1 Aktueller Stand der Digitalisierung
1.2 Gründe und Potenziale für die Digitalisierung
2 Theoretische Aspekte der digitalen Transformation. 2.1 Der Weg vom analogen Planen und Bauen zur Vision Planen/Bauen 4.0
2.2 Einblick in verschiedene Digitalisierungsstrategien im Bauwesen/Wohnungsbau etc. 2.2.1 Vorhandene Methoden und digitale Werkzeuge
2.2.2 Common Data Environment (CDE) und BIM-Anwendungsfälle
2.2.3 Nutzung kollaborativer Prozesslandschaft im Bauwesen
2.2.4 Robotik und KI als Wegbereiter zum seriellen Bauen
3 Stand der digitalen Transformation in der Anwendung. 3.1 Wie weit sind Akzeptanz und Implementierung der Methode BIM in der Praxis?
3.2 Welche Awf lassen sich mit dem aktuellen Wissen wirtschaftlich umsetzen?
3.3 Der Weg zur breiten Adaption von digitalen Werkzeugen und interdisziplinärer Zusammenarbeit
4 Fazit und Ausblick
5 Literatur
E2. Innovationen im Ziegelmauerwerksbau
1 Einleitung
2 Material und Produktoptimierung
2.1 Entwicklung von modernen Tools zur Produktoptimierung (Virtual Labs)
2.2 Optimierung der Produkteigenschaften mit modernen Tools
2.3 Entwicklung von Systemlösungen für optimiertes Ziegelmauerwerk
2.4 Anwendungsbeispiele für ein langlebiges monolithisches Ziegelmauerwerk im mehrgeschossigen Wohnungsbau
2.4.1 Wohnhausanlage Morogasse, Klagenfurt
2.4.2 Verwaltungsgebäude Cura Cosmetic, Innsbruck
2.4.3 Bürobau Interpark FOCUS 40, Röthis
2.4.4 Wohn- und Bürobau Loft Living, Sonnwendviertel, Wien
2.4.5 Wohnbau Wildgarten – Wohnen am Rosenhügel, Wien
3 Bauprozess und Automatisierung im Mauerwerksbau. 3.1 Mauerwerksroboter für verschiedene Einsatzgebiete
3.2 Modulares Bauen – Vorfertigung mit Redbloc-Ziegelfertigteilen
3.2.1 Modulbauweise und Ziegelfertigteile – Begriffsklärung
3.2.2 Hohe Qualität bei individueller Anfertigung
3.2.3 Maßgenaue Wände durch vollautomatisierte Produktion
3.2.4 Schnelle, einfache und saubere Montage
3.2.5 Emissionsarmes Bauen mit Ziegelfertigteilen
3.2.6 Anwendungsbeispiele
3.3 Planziegelmauerwerk – effiziente Mörtelauftragssysteme. 3.3.1 Planziegelmauerwerk
3.3.2 Mörtelauftragssysteme
3.3.3 Neue Klebesysteme (Dryfix)
4 Ressourcenschonende Produktionsprozesse und Technologien für nachhaltiges Bauen mit Ziegeln. 4.1 Die 3-Säulen-Strategie für eine klimaneutrale Ziegelproduktion
4.2 Reduktion fossiler CO2-Emissionen in der Ziegelproduktion
4.2.1 Ausgangssituation und Zielsetzung für den Energieverbrauch
4.2.2 Projekt DemoPlant und DryFiciency zur Energierückgewinnung
5 Digitalisierung in der Bauindustrie. 5.1 Entwicklung von Prozessen zur digitalen Kooperation mit Kunden
5.2 BIM-Elemente für Mauerwerkssysteme. 5.2.1 Arbeitsweise der Planer im BIM-Projekt
5.2.2 Digitale Datenbereitstellung für Mauerwerkssysteme
5.2.3 Beispielhafte Lösungsansätze
5.2.3.1 Wienerberger BIM Suite (Belgien)
5.2.3.2 Wienerberger BIM-Plug-In (Tschechien)
5.2.4 Schnittstelle PIM-BIM – die Herausforderungen
5.3 Entwicklung von Softwaretools für Tragwerksplaner. 5.3.1 Einleitung
5.3.2 Bemessung der vertikalen Tragfähigkeit – NRd-Pro-Tool
5.3.3 Bemessung der Schubtragfähigkeit – VRd-Pro-Tool
5.4 Mauerwerksmodul für 3D-Finite- Elemente-Software RFEM von Dlubal
6 Fazit
7 Literatur
E3. Mauerwerk in XXL – Großformatiges Bauen mit bewehrten Porenbetonelementen, vertikal und horizontal
1 Einleitung
1.1 Der Baustoff
1.2 Herstellung von Porenbeton
1.3 Normen und Zulassungen für die Herstellung und Anwendung von Porenbeton
1.4 Klassifizierung von bewehrten Porenbetonprodukten
2 Einsatzmöglichkeiten in vertikaler oder horizontaler Ausführung
2.1 Stehend tragend
2.2 Liegend tragend
2.3 Stehend nichttragend
2.4 Horizontal nichttragend
3 Anforderungen an die Produktion
4 Architekturplanung mit XXL- Elementen am Beispiel von Systemwandelementen, stehend tragend. 4.1 Vereinbarung von Planungsgrundsätzen bei stehenden Systemwandelementen. 4.1.1 Grundrissplanung im Raster
4.1.2 Höhenplanung
4.1.3 Dach- und Giebelschnitte
4.1.4 Wandöffnungen im Raster
4.1.5 Sonderbauteile mit Gehrungsschnitten
4.2 Vereinbarung von Planungsgrundsätzen bei liegenden Wandelementen
4.3 Einsatz von BIM
4.4 Weitergehende Hinweise für eine praxisgerechte Anwendung
5 Bautechnologische Planung
5.1 Statik
5.1.1 Bauteile ohne statische Berücksichtigung der Bewehrung
5.1.2 Weitergehende Hinweise zur Bemessung von Bauteilen mit statisch nicht ansetzbarer Bewehrung
5.1.3 Bewehrte Bauteile mit statischer Berücksichtigung der Bewehrung
5.2 Wärmeschutz
5.3 Brandschutz – brandsicher bauen mit bewehrten Porenbetonelementen
5.4 Schallschutz
6 Ausführung auf der Baustelle
6.1 Basisanforderungen
6.2 Verlegung der XXL-Elemente
6.3 Arbeitssicherheit
6.4 Vorund Nachteile gegenüber Mauerwerk
7 Ein Blick in andere Länder. 7.1 Niederlande – Wohnungsbau mit liegenden Wandelementen
7.2 Türkei – Erdbebensicheres Bauen mit stehenden Wandelementen
7.3 Australien – Siegeszug der Elemente als Verkleidung von Holzkonstruktionen
7.4 USA – Vorfertigung mit Leichtmetall- Ständerwänden und Beplankungen aus Porenbeton
8 Wie geht es weiter – ein Ausblick auf mehr Effizienz am Bau
9 Literatur
F 1. Übersicht über abgeschlossene und laufende Forschungsvorhaben im Mauerwerksbau
Vorbemerkung
1 Abgeschlossene Forschungsvorhaben. 1.1 Übersicht Forschungsprojekte und Forschungsstellen
1.2 Kurzberichte. 1.2.1 Rezyklierte Gesteinskörnungen aus Kalksandstein für vegetationstechnische Bodenverbesserungsmaßnahmen im Erd- und Straßenbau
1.2.2 Verbesserte Schalldämmung von Kalksandsteinmauerwerk durch Optimierung der produktionstechnischen Herstellparameter – Erhöhung des dynamischen E-Moduls des KS-Materials
1.2.3 Einsatz von Füllern aus fein gemahlenem Kalksandstein-Recycling-Material als Upcycling für Kalksandstein-, Beton- und Asphaltprodukte
1.2.4 Einsatz natürlicher mineralischer Füller für die Optimierung der Eigenschaftswerte von Kalksandsteinen – Reduzierung der Produktionskosten, des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen
1.2.5 Untersuchungen zur Phasenbildung und Gefügeentwicklung bei der hydrothermalen Härtung von Porenbeton mittels In-situ-Röntgendiffraktometrie mit dem Ziel der Sulfatreduzierung und Prozessoptimierung
2 Laufende Forschungsvorhaben. 2.1 Übersicht Forschungsprojekte und Forschungsstellen
2.2 Kurzberichte. 2.2.1 KI-basierte Schadensdetektion für das innovative Über- und Unterwasserscansystem 3D HydroMapper
2.2.2 Fahrbahnwannen auf Gewölbebrücken
2.2.3 Schaffung von Bemessungsgrundlagen für Lehmmauerwerk auf Basis von DIN EN 1996-3/NA mittels experimenteller und numerischer Untersuchungen
2.2.4 Nachhaltig und zuverlässig bauen mit Lehm – Entwicklung eines semiprobabilistischen Sicherheitskonzepts für feuchtebeeinflusstes Lehmmauerwerk
2.2.5 Entwicklung von Seilrobotern für die Erstellung von Kalksandstein-Mauerwerk auf der Baustelle
2.2.6 Einsatz von metallurgischen Schlacken bei der Kalksandsteinproduktion zur Erhöhung des baulichen Schallschutzes
2.2.7 Kosteneinsparung und Steigerung der Ressourceneffizienz von Kalksandsteinen durch Ansatz von Druckhaltestufen bei der Hydrothermalhärtung – sog. „Treppenkurven“ – CO2-Einsparung
2.2.8 Entwicklung eines Prüfverfahrens zur Sicherstellung der Dampfgängigkeit von hochverdichteten Kalksandstein-Rohlingen für die werkseigene Produktionskontrolle
2.2.9 Einsatz von calciniertem Ton zur Nutzung bislang ungeeigneter Sande für die Kalksandsteinproduktion „Alkalifänger“
2.2.10 Eignung von Sägeschlämmen aus der Fertigung von Kalksandstein-Planelement-Bausätzen als Optimierungszusatz für die KS-Produktion
2.2.11 Planziegelmauerwerk – Bestimmung der Eingangswerte für die Bemessung auf Basis von Versuchen: Druckfestigkeitsprüfung an Wandprüfkörpern und Ersatzprüfverfahren
2.2.12 Verhalten von Stahlbetonrahmen mit entkoppelten Mauerwerksausfachungen und Öffnungen unter seismischen Einwirkungen
2.2.13 Einfluss der exzentrischen Lasteinleitung am Außenwand-Decken-Knoten auf die Schubtragfähigkeit von monolithischen Außenwänden aus Ziegelmauerwerk
2.2.14 Entwicklung eines innovativen Ansatzes zur Entkopplung von Ausfachungen und nichttragenden Trennwänden aus Mauerwerk von der Tragstruktur
2.2.15 Neue Ansätze für die realistische Bemessung von Mauerwerksbauten unter Horizontallasten
Literatur
Stichwortverzeichnis
WILEY ENDBENUTZER-LIZENZVEREINBARUNG
