Bemessung und Konstruktion von KS Mauerwerk

Mit der Neuausgabe von DIN EN 1996-3/NA:2019-12 wurde die maximal zulässige lichte Wandhöhe bei der Bemessung nach dem vereinfachten Berechnungsverfahren deutlich erhöht. Es sind nunmehr auch Wandhöhen von mehr als 2,75 m erlaubt. Damit sind jetzt auch die heutigen Anforderungen an moderne Wohngebäude im vereinfachten Berechnungsverfahren normativ berücksichtigt worden, so dass diese Wände nicht mehr bei erheblich höherem Aufwand mit dem genaueren Berechnungsverfahren nach DIN EN 1996-1-1/NA bemessen werden müssen.

Die neuen Anwendungsgrenzen sind in Tabelle NA.2 in DIN EN 1996-3/NA geregelt. Während die bisherige Regelung für Wände bis zu einer Höhe von 2,75 m unverändert geblieben ist, muss für höhere Wände u. a. die in den Fußnoten geregelte zulässige Windlast beachtet werden.

Diese ist für eine Winddruckbeanspruchung in allen Windzonen ausreichend. Die in den Gebäude-Randbereichen auftretenden deutlich höheren Windsogspitzen sind bei Wandhöhen ≥ 2,75 m in Windzone 3 (bei Höhe über Gelände > 10 m) und in Windzone 4 aber nur für Mauerwerksdruckfestigkeiten von mindestens 10 N/mm² abgedeckt.

Eine weitere Vereinfachung die oftmals schon bei vielen üblichen Geschosswohnungsbauten angewendet werden kann:

In DIN EN 1996-3/NA ist in Anhang A ein stark vereinfachtes Berechnungsverfahren für unbewehrte Mauerwerkswände bei Gebäuden mit höchstens drei Geschossen geregelt. Für den Traglastfaktor Φ (dort C_A genannt) gilt für Mauerwerk mit Druckfestigkeiten fk ≥ 1,8 N/mm2 bei voll aufliegender Decke:

Φ = 0,50 für λ ≤ 18
Φ = 0,33 für 18 < λ ≤ 21 und für Decken mit geringen Lasten, insbesondere Dachdecken                            

• Zusätzlich zu den Bedingungen des vereinfachten Berechnungsverfahrens gelten bei Anwendung des stark vereinfachten Verfahrens folgende weitere Anwendungsbedingungen:
   
• Die Wände sind rechtwinklig zur Wandebene in horizontaler Richtung gehalten, und zwar entweder durch die Decken und das Dach oder durch geeignete Konstruktionen, z.B. Ringbalken mit ausreichender Steifigkeit.
   
• Die kleinste Gebäudeabmessung im Grundriss beträgt mindestens 1/3 der Gebäudehöhe.
   
• Die lichte Geschosshöhe ist nicht größer als 3,0 m. (Diese Bedingung ist im Regelfall durch die Allgemeinen Anwendungsgrenzen nach Tafel 21 ohnehin eingehalten. Nur bei Außenwänden mit t ≥ 24 cm ist die Geschosshöhe zusätzlich zu überprüfen.)

Das Programm VWall bietet eine anwenderfreundliche Möglichkeit zum vereinfachten rechnerischen Nachweis von Mauerwerkswänden nach Eurocode 6. Der Nachweis kann nach der vereinfachten Berechnungsmethode für vertikal und durch Wind beanspruchte Wände gemäß DIN EN 1996-3/NA Abschnitt 4.2 oder alternativ nach dem noch weiter vereinfachten Berechnungsverfahren gemäß Anhang A der Norm erfolgen.

Die Randbedingungen des vereinfachten Berechnungsverfahrens werden abgefragt und vom Programm überprüft. Mit wenigen grundlegenden Eingaben zu den Material- und Systemdaten kann anschließend einfach und schnell die Tragfähigkeit vieler Standardfälle des Mauerwerksbaus berechnet werden. Die Ergebnisse werden prüffähig aufbereitet, ein Papierausdruck kann unmittelbar erfolgen.

Darüber hinaus wurde eine Erweiterung des Anwendungsbereiches des vereinfachten Berechnungsverfahrens nach Graubner, C.-A.; Förster, V.: Erweiterung des vereinfachten Nachweisverfahrens von DIN EN 1996-3/NA für hohe Wände aus Kalksandstein. Forschungsbericht F15-13-2014, Darmstadt 2014 wurde bereits integriert. In der neuesten Programmversion 1.6.1 wurde für Kalksandsteine die Berechnung der Ausnutzungsfaktoren im Brandfall afi und a6,fi ergänzt. Zukünftig werden die erweiterten Anwendungsgrenzen nach DIN EN 1996-3/NA:2019-12 für Kalksandsteine ergänzt.

Die bauaufsichtliche Einführung des Eurocodes 6 (DIN EN 1996) führt seitens der Tragwerksplaner sowie auch der Hersteller von Mauersteinen zu dem Wunsch nach Hilfsmitteln für eine schnelle und effiziente Nachweisführung, um die Planung von Mauerwerksbauteilen ökonomisch erfolgreich bewerkstelligen zu können. Hierfür wurden sogenannte Tragfähigkeitstafeln entwickelt. Damit kann ein normengerechter Nachweis der Tragfähigkeit unbewehrter Mauerwerkswände auf Grundlage der vereinfachten Berechnungsmethoden gemäß DIN EN 1996-3/NA erfolgen.

Die Tragfähigkeitstafeln beinhalten auch die im Vergleich zu DIN EN 1996-3/NA erhöhten zulässigen lichten Wandhöhen , welche für die Bemessung von Kalksandsteinmauerwerk nach DIN EN 1996-3/NA für definierte Randbedingungen gültig sind. Insbesondere ist zu beachten, dass die Deckenstützweiten nach DIN EN 1992-1-1/NA 7.4.2 zu begrenzen sind.

Mit Hilfe der Wanddicke t, der lichten Höhe h, der Deckenspannweite l_f sowie der Art der Deckenauf-lagerung kann dort ein Tafelwert abgelesen werden, mit welchen nach folgender Gleichung die zulässige aufnehmbare Normalkraft n_Rd in kN je lfd. m schnell und wirtschaftlich bestimmt werden kann.

Mehr Informationen wie z. B. die Tragfähigkeitstafeln zur Berechnung der aufnehmbaren Normalkraft pro Laufmeter finden Sie im Merkblatt: Bemessung von Mauerwerkswänden mit Tragfähigkeitstafeln.