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Der tatsächliche Einfluss der Prüfkörperschlankheit auf die Druckfestigkeit von Mauerwerk wird zunächst auf Basis von theoretischen Untersuchungen analysiert. Ausgehend von der Betrachtung des Gleichgewichtes am Ersatzstabmodell können unter der Berücksichtigung wirklichkeitsnaher Materialkennlinien für die verschiedenen Mauerwerksarten passende Umrechnungsfaktoren bestimmt werden. Die so exakt ermittelten Zahlenwerte sind teilweise deutlich geringer als bisher angenommen. Mit Hilfe eines numerischen Modells wird darüber hinaus der Einfluss der Lasteintragung und Halterung des Prüfkörpers im Versuch untersucht. Ein wesentlicher Einfluss der Druckplatten lässt sich dabei nicht feststellen. Von einer deutlichen Erhöhung bei der Umrechnung der Druckfestigkeit zwischen Experiment und Theorie kann somit nicht ausgegangen werden. Zusätzlich werden noch die Auswirkungen von ungewollten und bisher nicht berücksichtigen Außermittigkeiten im Experiment analysiert.
Inhaltsverzeichnis
0 Verwendete Formelzeichen 1
1 Einführung 3
2 Normgrundlagen zur Bestimmung der Mauerwerksdruckfestigkeit 4
2.1 Allgemeines 4
2.2 Vorgehen nach DIN 1053 4
2.2.1 Allgemeines zu den Umrechnungsfaktoren 4
2.2.2 Einfluss der Schlankheit 5
2.3 Vorgehen nach EC 6 8
2.3.1 Allgemeine Angaben zur Ermittlung der Druckfestigkeit 8
2.3.2 Einfluss der Schlankheit 9
2.4 Vergleich der normativen Regelungen 11
3 Theoretische Untersuchungen zum Schlankheitseinfluss 14
3.1 Allgemeines 14
3.2 Exakte theoretische Lösung 14
3.2.1 Voraussetzungen und Ausgangspunkt 14
3.2.2 Lösung der Differentialgleichung. 15
3.2.3 Definition des Materialverhaltens 18
3.2.4 Kategorisierung des Mauerwerks 19
3.2.5 Auswertung der Lösung in Abhängigkeit der Mauerwerkskategorien 20
3.3 Analyse zur Ermittlung erforderlicher Prüfkörperschlankheiten nach EN 1052-1 24
4 Auswertung von vorhandenen Versuchsergebnissen 25
4.1 Grundlagen und Datenursprung 25
4.2 Eingliederung der Versuchsdaten in die Mauerwerkskategorien 26
4.3 Ermittlung des jeweiligen Schlankheitseinflusses 27
4.4 Auswertung der vorhandenen Versuchsdaten 28
5 Numerische Untersuchungen 30
5.1 Anlass und Ziel der Berechnungen 30
5.2 Ausgangswerte und Modelle der numerischen Untersuchungen 30
5.2.1 Zum Modell und Rechenprogramm 30
5.2.2 Geometrie und System 31
5.2.3 Verwendete Materialeigenschaften 34
5.3 Ergebnisse und Schlussfolgerungen 35
5.3.1 Allgemeines 35
5.3.2 Zum Einfluss der Stahlplatten 36
5.3.3 Zum Einfluss der Prüfkörperschlankheit 37
6 Experimentelle Untersuchungen zur Größe der ungewollten Ausmitte 40
6.1 Ziel und prinzipielle Vorgehensweise 40
6.2 Versuchsprogramm 42
6.3 Versuchsauswertung 43
6.3.1 Allgemeines 43
6.3.2 Vorgehensweise zur Bestimmung der ungewollte Ausmitte 43
6.3.3 Betrachtungen zur Genauigkeit der Bestimmung der ungewollten Ausmitte 44
6.3.4 Zusammenstellung der Versuchsergebnisse und Auswertung 45
7 Zusammenfassende Wertung der Forschungsergebnisse 48
7.1 Umrechnungsfaktor c1 - Berücksichtigung des Dauerlasteinflusses 48
7.2 Umrechnungsfaktor c2 - Berücksichtigung des Schlankheitseinflusses 49
7.3 Umrechnungsfaktor c3 - Berücksichtigung des Druckplatteneinflusses 51
7.4 Schlussfolgerungen 51
7.5 Vorschlag zur Umrechnung der experimentell bestimmten Druckfestigkeiten in
charakteristische Werte 52
8 Literatur 54
Anhang A 57
