EinfluB unterschiedlicher Steinhohen auf die Festigkeit ... EinfluB unterschiedlicher Steinhohen

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Text of EinfluB unterschiedlicher Steinhohen auf die Festigkeit ... EinfluB unterschiedlicher Steinhohen

EinfluB unterschiedlicher Steinhohen auf die Festigkeit von Wanden E. Jung, Institut Hi r Zicgclforschllng Essen c. V., Essen,

Kurzfassung Dic Mauerwcrksfcstigkeit ist von VIe-len Faktoren abhangig. AllS Wandprfllngen im Rahmen von Gtepriifu11gen und anderen Veran-lassungcn ist bekannt, daS die MaBgc-nauigkeit der verwendeten Steine -insbcsondere unterschiedliche Hohen-maBe - einen merklichen Einflufi auf die Wandfestigkeit hat.

Zur Zeit werdcn in Dcutschland die Mauerwerksnormcn berarbeitct. So war der AnlaB gcgcbcn, in einer grBeren Versllchsrcihc den EinflllB der MaBgenauigkcit auE die Wandfcstig-keit ausfhrlidler lU untcrsuchel1.

Es ist das Zicl dieser und weitercr Un-tersuchungell , fundi erte Ergebnisse bc-reirzustellcn fr die Fesrlegllng von ToleranzmaBen in dcn neuen Normcn, insbesonderc fr die Ausfhrung von hochfcstelll Mauerwerk.

Im Rah men dieser Arbeit wurden Ver-suche a11 gcschoBhohcn Wanden durch-gdhrr, i111 Festigkeitsbcreich und im Schlankheitsbereich sowie an klcinercn, 50 C111 hohen Prlifkorpern. Ais Ver-suchsmatcrial dienten Sreine mi t cin-heidichclll Format .. 2 DF", Uinge-Brcite-Hohc ist ca. 240/1 J 5/113 111111. Variiert wmdcn:

di e Ste illf cs tigk e ic zwci Steillklassen mir ciner minlcren Druckfcstigkcit von 150 und 350 kp / cm2 ;

die M o rt elfestig k eit zwei Mortelgruppcl1 mit ca. 2S kp /cm2 und 100 kp /cm2 Druckfcstigkeic zum Zcirpullkt der Prjjfung;

dic Ma Bgc na uigk e it 1. geschliffcne Steine, 2. Ofenware (nicht ausgclcsenc Steine), 3. ausgewahlcc Stcine (nur extrel11 hohe

und extrem niedrige Sreinc) zu glei-cheu Amei/en im Mauerwerk vcrar-beitet.

Es wi rd bcr die Ergcbnisse berichtet. Das Verstlchsprograllllll wi rd mit wei-tcren Varianten forrgcflihn.

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The Influence of Variations in Brick Height on Wall Strength Brickwork strength dcpends on a numbcr of factors. From tesrs on walls made in corUlection with quali ry conerol checks and on orhcr occasions it is known that rhe di l11ensional accuracy of the bricks eI11ployed - particlllarly va riations in hcight - has a markcd influence on wall st rengtb.

The standards for brickwork are being rev iscd at the prcsent time in German y. An occasioll in tl1us provided for carry-ing out a thorough investigation, by n1 eans of an extensive seri es of tests, of the influence of dimensional accuracy of bricks on wall streugth.

Ir is the aim of this and subseguent swdies to lllake availablc consolidated rest dat.1. in order to formulate toleran-ces for inclusion in the new standards, in particular for the construction of high-strength brickwork.

Wirhin rhe general scope of this \Vork tests were carried om on srorey-high walls, in the strength range and in the slcnderness range, in addition to mode! tests on 50 CIl1 . high specimens. For thc tests bricks of uuiform size "2 DF" with the following di mensions were lIsed: 240 111m. long X 115 111m. wide X 113 111m. high approx. The parametcr investigated \Vere as follows:

Dri ck st r engt h Two brick strength classes with an averagc crushing strength of 150 and 350 kgf /cm2, respcctively;

Monar strength T\Vo catcgories of 11l0rtar \V irh a co mpressive st rengrh of 25 kgf/Clll2 and 100 kgf/cm2 rcspcctivcly at thc ri me of resri ng;

Dimensional accll r acy 1. tooled stones, 2. kiln prodllcts (non-sc1cctcd bricks), 3. specially sclected bricks (only extrc-

mely high and exrrcl11c1y low bricks) laid in equal proportions in rhe brickwork.

A reporr is givcn 011 the results obt:lned. The test prograllllllc will bc cominucd wich further variations.

Influence de la hauteur ingale des brigues sur la rsistance des murs La rsistancc de la maolU1cric dpend de nOl11breux fac teurs. Des cssais sur l11urs faits dans Ic cadre du controle de gualit ct cn d'autres occasions om 1l10mr gue Ics tolrances sur les di-l11ensions dcs briques cmployes - et cn particulier celles sur la hamcur - om une inAuence considrablc sur la r-sistance du mur.

Acruellemcm, les normcs allemandes sur la maonnerie som en rvisioll . Voila une borUle occasion d'tlldier, par une grande srie d'essais, I'inflllencc des tolrances sur les dimensions des briques sur la rsiscance mcanique dcs mUfS.

Le buc de la recherchc prsellte cr de celles qui sllivrom est de mettre la disposition des rsulrats bicn fonds pour I'laboration des tolranccs sur les dimcnsions dans les nOllvclles normes ; ceci particulicremem pour la maOll-nerie de grande rsistancc.

Dans le cadre de cc travai] dcs essais ont t eHectus sur des Illurs de haureur d 'tagc dans le domaine de C0111-pression simple de mme que dans le domaillc de Aambage, ainsi que sur des prollvettes de 50 C I11 de haut. Des brigues de format ,,2 DF. (240/11 5/ 113 111111), ont servi de matriall d'essai . On a jou sur Ics paramctres suivants:

la rsistance d es briques Detlx catgories de briques ayan t respcctivement une rsistance 1l10yeJUle l'crasemcnr de 150 ct 350 kp /cm2 ;

la rsis tancc du 1l1 0rtier dellx catgorics de mortiers avec r-sistance b compression d 'cnviron 25 kp /cm2 ct tOO kp/cm2 au mo ment de J'essai;

l es ro lrauces sur les dim e l1 sio ns de s bri ques 1. briques rectifics, 2. brigues tout vcnant (nol1 tries), 3. br iques rries (selllcmenc brigues

extrmemenc haures ou extrmc-111ent basscs) mises cn o::uvre CIl pareies gales dans la maonnerie.

Dcs informations sont donnes sue lcs rsultats de ces essais. t e programl1lc des cssais est poursuivi avec d 'autrcs variantes,

Tabclle 1: T olcranzmaBc i!l 111 111

Stcinhohe !l11l1

A B D DK GB'

51- 75 + 5 + 2 + 2 + 2 + 2,5 -5 -2 - 2 -2 - 1,5

101-125 + 5 - + 5 + 3 + 1,8 - 5 - - 5 -3 - I,S

226-250 + 5 - + \0 + 3 -- 5 - - l O - 3 -

* gcbrauchl,chc Abkiirzungcn fHr dic wcstcuropischcn Lndcr

In dcn Mallcrwerksnormen vicIe r Uinder findcn sich Angaben libcr die zulassigcn MaBwleranzen von Ziegelstcinen. Die allf-gcfhrten W ertc weichen zum T eil sehr stark voncinander ab (siehc Tabelle 1).

Hir unterschicdl iche Stcin- oder Mallerwerksklasscn werdcll manchmal nochmals lInterschiedliche T olcranzmaBc gefor-dcrt, wobei mie zuneh mender zulassiger Spannung ein ver-mindecees T oleranzmaB verkni.ipft ist (siehe Tabellcn 2a llnd 2b); Angabcn in Schwcizer und spanischer Norm.

Dic Vorgabc VOI; T olcranzmaBcn hat sich im allge meinen bei der Untergrcnze an den Moglichkci ten der Zicgel tcchnologie, bei der Obergrenze 3n den baublichen T oleranzmaBcn dcs Bauhauptgewcrbes orientiert.

Tabelle 2a

Kurzbc- N ormal-hochwcr-

zeieh-Eigcnsehaften dcs

Maucr-tigcs Sonder-

Maucrstcincs Mallcr- qualitt nung werk werk

AT Abmessungstolc-ranzen:

AM m aximalc Abwei-chullg des Einzcl-wertes vom Mittcl-\Vert in % Lnge lInd Brcite 2,5 1,5 1 Hohc 3 2,0 1,5

AS maximalc Ab-wciehung des

Mittelwertcs VOIl1 5011 wert III lunl

Unge 6 5 4 BTeite 3,5 3 2,5 Hohc 3 2,5 2

Tabclle 2b : Tolcrall zcll Wr dic Ablll essungcn

1. Quali tt

N ominalabmessllllg Fr Nennw' rt I

Fr Durchschnitt d. Lieferung

elll IlU H I mm 39 oder mchr .. ' .. . . . . . .. .. ... . ... 5 3 29 und 24 ..... . .. . . . . . . . . - . . . , . . 4 3 19 und 14 . . .... . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 11,511Ild9 .... .. .. . . . .. ... .. . ... 3 2 6,5 und 5,3 ......... - .... ........ . 2 1 4 oder wenigcr ..... . ... _ . . . ...... 2 1

GB2 I, I, N S SF, SF z*

- + 1 + 2 + 1 + 2 + 2 + 3 - - 1 - 2 - 3 - 2 -2 - 3

+ 2,5 +3 + 4 + 1 + 0 + 4 + 4 - 2,5 -3 - 4 - 5 -6 -4 - 4

+ 5 + 4 + 6 + 2 + 0 + S + 10 -5 -4 -6 -S -6 -S - 10

Mie der zunehmcndcn Verbreitung von hochfcsrclll Mallcr-werk, bedingr durch die Z lInahmc von Wohn-Hochhauscrn, wird u. a. dic Begrcnzung der TolcranzmaBc - wobci vor aliem an das HohenmaB gedacht ist - aIs cin gecignetes Minei angesehen, hohe Wandfestigkciten zu erreichcn ll , 2, 3, 4, 5, 6,7J.

Im wesentlichen sind zwei Einfllissc damit ursachlich vcrknpft. Das ist einl11al die Lagerfugcndicke, mie deren Z unahme eine Abnahmc der Wandfestigkeit festzustellen isto Dic crwnschtcll dnncn Lagcrfugcll kann man aber nur Jusfi.ihren, WCllll dic verwendeten Mauerziegel geringe MaBtoleranzen bcstzen. Sobald die verwendcten Steine nicht mehr glcich hoch sind, tritt ein zwciecr EinfluB hinzu : die unterschicdliche Komprcs-sion des Fugcnmortels und, damie direkt verbunden, untcr-schiedliche Qllcrdehnungcn. Daraus reslllticrcn zusatzliche, in der Wand unglcichmaBig vertciltc Schcr- und Biegcspannun-gcn, die den Spannungcn aus Normalk.raft zu i.i berlagern sind. Dieser Bericht geht spezicll auf die W cchselbeziehungcn zwischcn unterschiedlicher Stcinhohc und Wandfestigkcit cin , die bei cincr groBeren Zahl vou Wandvcrsuchen erkelmbar wurden.

Vorberlegungen zur Versuchsdurcbfhrung Dem EinfluB der FlIgendicke kaJUl man mie mafigenauell Steinen im Vcrsuch reche gut nachgehen, wenll man die vielen anderen EinfIuBgroBen, von der unterschiedlichen Steinfestig-kcit bis zm Verarbcitungsqualitat, weitgehend glcichhalt. Der EinflllB ungleicher Steinhohen ist jedoch immer mit del1l EinflllB der Fugendicke verknpfr. Man I1l11B daher bci Ver-gleichsuntcrsuchungen an Stcinen unterschicdlicher MaBge-nauigkeit von einer Fugendickc allsgehen, die dic Ausfhrung cincs fachgerechten Mauerwerks mie Stcincn der groBten MaB-toleranzen geradc noch gestattet. Dadurch wcrden Mauer-secine, die eincr bessercn MaBkategorie angehoren, mit dcn gleichen mittlcrcn Fugendicken verarbeitet. Gchr man von der Annahmc aus, daB die Tragfhigkeie der W and linear mit Ab-nahme der Fugendicke ansteigt , dann wrde der reine Einflu l3 der Fugendickc bei Wanden - hergcstellt J US Steinen untcr-schicdlichcr MaB