Zur nachträglichen Erhöhung der Biegetragfähigkeit von Mauerwerkswänden durch bewehrte Ergänzungsschichten

Zielsetzung und Überblick zur vorliegenden Arbeit
Die Biegetragfähigkelt vorhandenen Mauerwerks ist von der Höhe gleichzeitig wirkender Wandauflasten abhängig. Bei Nutzungsänderungen von Gebäuden oder als Folge von Umbauarbeiten kann sich die Höhe der Wandauflasten verringern oder sich die Biegebeanspruchung bei unveränderter Höhe der Wandauflasten erhöhen, so daß die Biegetragfähigkeit der Mauerwerkswände überschritten wird. Dann ist es erforderlich, ihre Tragfähigkelt durch Verstärkung nachträglich zu erhöhen. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung konstruktiver Verstärkungsmaßnahmen, die eine deutliche Steigerung der Biegetragfähigkelt von Mauerwerkswänden unter Berücksichtigung der Trageigenschaften des gegeben Mauerwerksquerschnittes und der vorhandenen Auflasten bewirken. Auf der Grundlage einer Uteraturauswertung wird eine Bewertung von Verstärkungsmaßnahmen für Mauerwerkswände und eine Vorauswahl erfolgversprechender Verstärkungsmethoden durchgeführt. Flächenhafte Querschnittsergänzungen werden als besonders wirksam beurteilt. Sie können durch Anbringunq gespritzter Ergänzungsschichten aus kunststoffmodifizierten Mörteln ausgeführt werden. Daher werden neben den Werkstoffeigenschaften von Mauerwerk und PCC-Spritzmörtel auch die Verbundeigenschaften von PCC-Mörtel auf Mauerwerk beschrieben. Ergänzungsschichten können betonstahlbewehrt, stahlfaserbewehrt oder mit Gittergeweben oder Bewehrungsmatten aus Faserverbundwerkstoffen bewehrt ausgeführt werden. Das Werk-stoffverhalten dieser Bewehrungsmaterialien wird daher ebenfalls behandelt. Auf der Grundlage experimenteller Untersuchungen werden Unterschiede Im Trag-und Verformungsverhalten verstärkter und unverstärkter Mauerwerkswände aufgezeigt, Ihre Biegetragfähigkelt bei einachsigem bzw. kreuzweisem Lastabtrag analysiert und Rechenmodelle die die Mitwirkung von Spritzmörtelbeschichtungen auf Zug zwischen den Rissen (‚tension-stifte: ning‘) sowie Eigenspannung~n aus behindertem Schwinden des Spritzmörtels berücksichtigen, anhand von Versuchsergebnissen verifiziert. Erläuterungen zum Schubtragverhalten schließen sich an. Oie durch flächenhafte Verstärkung erreichbaren Traglaststeigerungen werden durch die Ergebnisse von Traglastberechnungen quantifiziert. Anschließend wird die Umsetzung der Untersuchungsergebnisse in die Konstruktionspraxis erörtert. Um beurteilen zu können, ob eine Verstärkung notwendig ist oder welche Wirksamkeit verschiedene Verstärkungsmethoden besitzen, muß die Druckfestigkeit des zu verstärkenden Mauerwerks bekannt sein. Diese kann mit Hilfe einer ebenfalls anzugebenden materialprüftechnischen Untersuchungsmethode bestimmt werden. Es wird ein auf der Bruchlinientheorie basierendes Näherungsverfahren zur Bemessung biegebeanspruchter, flächenhaft verstärkter Mauerwerkswände angegeben, welches das Prinzip geteilter Sicherheitsbeiwerte für Bauteilbelastungen und Baustoffestigkeiten berücksichtigt. Abschließend werden Fragen der Qualitätssicherung von Spritzmörtelbeschichtungen diskutiert und ein Verfahren zur Überprüfung des Verstärkungserfolges vorgestellt.