Backsteine · Erdbebensicheres Mauerwerk
Mit dem Armo lassen sich Gebäude mit modernen Konstruktionen und Mauerwerkssystemen nachweislich erdbebensicher konzipieren — nach SIA 266, mit geprüften Kennwerten.
Die revidierte Norm SIA 266 präzisiert den Nachweis der Erdbebensicherheit für Mauerwerksbauten wesentlich. Gegenüber der Vorgängernorm entfällt die Schlankheitsbedingung für Schubwände; stattdessen sind die Beanspruchungen sowohl in Wandebene als auch quer zur Wandebene nachzuweisen. Der Verhaltensbeiwert q wird anhand der Normalkraftbeanspruchung oder des Verformungsvermögens bestimmt. Zusätzlich darf ein verformungsbasiertes Verfahren angewendet werden.
Die Tragsicherheit unter Schubbeanspruchung gilt als nachgewiesen, wenn die Druckfestigkeit in keinem Punkt überschritten wird. Geneigte Druckspannungen bis zum Betrag fαd dürfen mit senkrecht zu den Lagerfugen wirkenden Druckspannungen bis zum Betrag fxd − fαd überlagert werden. Der einfache oder erweiterte Nachweis ist nach SIA 266 zu führen.
Das Wandsystem Seismur macht aus einer unbewehrten Mauerwerkswand ein Mauerwerk mit Zugelementen. Vorgespannte Wandelemente an den Wandenden bilden die Zugelemente; die Zugkräfte werden auch in den Geschossdecken verankert. Geschossdecken und Wandelemente bilden einen Rahmen, in dem das Mauerwerk eingefasst ist. Das Mauerwerk kann sich unabhängig von der Normalkraftbeanspruchung ein Druckspannungsfeld ausbilden — der Verhaltensbeiwert q = 2.0 ist damit zulässig.
Der Schubwiderstand von Seismur-Wänden wird durch drei Mechanismen begrenzt:
A — Vₛₛ
Biegewiderstand
Schubwiderstand aus dem maximalen Biegewiderstand der Seismur-Wandelemente an den Wandenden.
B — Vₛₘ
Druckdiagonale
Schubwiderstand aus der maximalen Druckdiagonale des Mauerwerks — massgebend bei kurzen Wänden.
C — Vₛₚ
Spannstahlzugkraft
Schubwiderstand aus der maximalen Zugkraft der Spannstahlbewehrung in den Seismur-Elementen.
Eine Grenze für den Schubwiderstand ist durch den maximalen Neigungswinkel von 31° durch Abscheren der Fuge gegeben. Mit höherem Ausnutzungsgrad der Wand bezüglich Normalkraft reduziert sich die Schubkapazität — relevant vor allem bei kurzen Wänden.
Für den Nachweis der Erdbebensicherheit stehen drei komplementäre Verfahren zur Verfügung. Alle ermöglichen eine wesentlich bessere rechnerische Ausnutzung des vorhandenen Erdbebenwiderstands als die konventionelle linearelastische Berechnung.
Verfahren 1
3D-Stabstatik mit Push-Over (promur)
Das Gebäude wird als räumliches Stabtragwerk mit starren Geschossdecken modelliert. Die Erdbebeneinwirkungen werden schrittweise gesteigert; bei Erreichen der Traglast einer Wand wird ein plastisches Schubgelenk eingeführt.
Verfahren 2
Antwortspektren-Verfahren (Statik 6.0 Cubus)
Schubwände mit dem Wandsystem Seismur, Verhaltensbeiwert q = 2.0. Führt auf mit promur vergleichbare Ergebnisse und erlaubt gezielte Optimierung der Seismur-Wandanordnung.
Verfahren 3
Makro-Elemente Push-Over (3muri)
Pfeiler, starre Elemente und Riegel bilden einen äquivalenten Rahmen. Die nichtlineare Berechnung berücksichtigt das tatsächliche Verformungsverhalten — führt in der Regel auf grössere Erfüllungsfaktoren.
Ein 4-geschossiges Mehrfamilienhaus (4. Geschoss als Attika) in Erdbebenzone Z1, Baugrundklasse E, Bauwerksklasse I. Geschossdecken aus Stahlbeton, Dicke 26 cm. Wände aus Mauerwerk der Breite 15 und 17.5 cm.
Ergebnis promur-Berechnung
Optimierte Ausführung (Antwortspektren)
Fazit: Die Makro-Element-Berechnung (3muri) führte auf einen Erfüllungsfaktor von 1.20/0.70 = 1.71. Die verformungsbasierte Berechnung berücksichtigt das individuelle Verformungsvermögen und liefert in der Regel die günstigsten Ergebnisse.
Die Schweiz ist in vier Erdbebenzonen eingeteilt (SIA 261). Mauerwerk nach SIA 266 ist für alle Zonen geeignet; die Wahl des Konstruktionssystems und des Verhaltensbeiwertes hängt von Zone, Baugrundklasse und Bauwerksklasse ab.
Z1
Geringe Seismizität — Nordschweiz, Mittelland
Z2
Mässige Seismizität — Voralpen, Jura
Z3a
Erhöhte Seismizität — Alpenraum
Z3b
Höchste Seismizität — Wallis, Graubünden
| Kurzbezeichnung | Format L/B/H | pro Palett | |
|---|---|---|---|
| mm | St. | m² | |
| B 12.5 / 19 ARMO | 290/125/190 | 144 | 8.60 |
| B 15 / 19 ARMO | 290/150/190 | 126 | 7.50 |
| B 17.5 / 19 ARMO | 290/175/190 | 108 | 6.50 |
Grundlage: Norm SIA 266 Mauerwerk, Schweizer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich. Beratung und Bemessung durch zugelassene Ingenieure. Wir unterstützen Sie gerne bei der Wahl des geeigneten Konstruktionssystems für Ihr Projekt.
Nächster Schritt
Unsere Fachberater unterstützen Sie bei der Wahl des richtigen Mauerwerks — von der Planung bis zur Ausführung.