Mauerwerk besitzt sehr gute Eigenschaften zum vertikalen Lastabtrag, dagegen können horizontale Lasten, insbesondere quer zur Ebene (out-of-plane, Plattenschub), nur begrenzt aufgenommen werden. Lasten quer zur Ebene werden dabei durch Wind, Explosion oder Erdbeben hervorgerufen.
Insbesondere der Erdbebenanregung gilt besonderer Beachtung. Durch das Schwingverhalten der Gebäude und die Massenträgheit der Wände entstehen senkrecht zur Wandebene Einwirkungen, die durch die Wände aufgenommen werden müssen, ohne dass ein Versagen auftritt. Seit Einführung der Erdbebennorm (DIN 4149) im Jahre 2005 und ihre Übernahme in die Liste der Technischen Baubestimmungen sind Erdbebennachweise in vielen Regionen Deutschlands zwingend erforderlich. Die Tragfähigkeit von tragendem und nichttragendem Mauerwerk muss dabei auch unter Erdbebenbelastungen gewährleistet sein.
Analytische Untersuchungen haben gezeigt, dass die Vorhersage der out-of-plane-Tragfähigkeit mittels der bestehenden Verfahren eine starke Streuung aufzeigt und experimentelle Untersuchungen, dass die tatsächlich beobachtete dynamische Tragfähigkeit oftmals höher ist. Der Grund dafür ist, dass in den meisten Modellen die in den Untersuchungen als wesentlicher Einflussfaktor identifizierte vertikale Steifigkeit nicht berücksichtigt wird. Auch Parameter wie die Knickhöhe, der Drehpunkt und weitere Faktoren werden dabei nur vereinfacht betrachtet.
Es wird daher ein möglichst realitätsnahes analytisches Modell mit allen maßgebenden Einflussfaktoren entwickelt.
Das AiF-Projekt „Entwicklung eines wirklichkeitsnahen Bemessungskonzepts der out-of-plane-Tragfähigkeit von unbewehrten Mauer-werkswänden zur Reduktion von Konservativitäten“ wurde in Kooperation mit dem Institut für Ziegelforschung Essen e.V. durchgeführt und durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter der IGF-Vorhaben Nr.: 19851 N/2 gefördert.

Publikationen
[1]   Lönhoff, M.: Entwicklung eines Ingenieurmodells zur Beurteilung der out-of-plane-Tragfähigkeit von einachsig spannenden unbewehrten Mauerwerkswänden unter Erdbebeneinwirkung, TU Kaiserslautern, Dissertation, 2020.
[2]   Lönhoff, M.; Helm, L.; Sadegh-Azar, H.: Experimentelle und analytische Untersuchungen des out-of-plane-Verhalten von unbewehrten Mauerwerkswänden unter Erdbebenbelastung. In: Mauerwerk 3/20 (2020), Volume 24, S. 124-136.
[3]   Lönhoff, M.; Helm, L.; Sadegh-Azar, H.: Analytical Model for the Investigation of the Out-Of-Plane Behavior of Unreinforced Masonry Walls. In: atw – International Journal for Nuclear Power (2019), Vol. 64, S. 431-434.
[4]   Lönhoff, M.; Sadegh-Azar, H.; Meyer, U.: Investigation of the seismic out-of-plane behaviour of unreinforced masonry walls. In: Mauerwerk 21, Heft 6, S. 385-390.
[5]   Christian Dobrowolski: Voruntersuchung und Konzeption eines Versuchsaufbaus zur experimentellen Erfassung des Out-of-Plane-Verhaltens. Kaiserslautern, TU Kaiserslautern, 2017.
[6]   Lönhoff, M.; Dobrowolski, C.; Sadegh-Azar, H.: Analyse des out-of-plane-Verhaltens von unbewehrten Mauerwerkswänden. In: D-A-CH-Tagung: Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik 2017 (2017).
[7]   Lönhoff, M.; Dobrowolski, C.; Sadegh-Azar, H.: Out-of-plane behavior of unreinforced masonry walls. In: Proceedings of the 48th Annual Meeting on Nuclear Technology (2017).
[8]   Lönhoff, M.; Sadegh-Azar, H.: Numerical and experimental analysis of the out-of-plane capacity of unreinforced masonry walls. In: 16th European conference on Earthquake Engineering (2018).
[9]   Lönhoff, M.; Sadegh-Azar, H.: Seismic out-of-plane behavior of unreinforced masonry walls. In: ce/papers 2 (2018), Heft 4, S. 291-299.
[10]   Lukas Helm: Bemessung von Mauerwerk für das „Out-of-Plane”-Verhalten unter Erdbebenbelastung. Kaiserslautern, TU Kaiserslautern, Studienarbeit, 2019.

Ausblick
Wirtschaftliche Bemessung von nichttragenden Innenwänden für die „out-of-plane“-Tragfähigkeit unter Erdbebenbelastung

Kontaktperson
Helm - TU Kaiserslautern (uni-kl.de)