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Die Erfindung betrifft ein erdbebensicheres Gebäude nach Anspruch 1 und ein Wandelement, insbesondere für ein derartiges Gebäude, nach Anspruch 6.
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Die
JP 6-17557 A zeigt ein erdbebensicheres Bauwerk mit einer Mehrzahl von vertikalen Wandelementen, die jeweils nicht vollständig kraftschlüssig mit den benachbarten Bauwerksteilen verbunden und somit auch nicht vollständig kraftschlüssig miteinander verbunden sind, wobei das Wandelement an der unteren und oberen Lagerfuge eine Aufstandsfläche aufweist, deren Breite gegenüber einer Wandbreite vermindert ist, derart, daß an wenigstens einer Seite der Lagerfuge zwischen der Unterkante und der Oberkante des Wandelements und der benachbarten bauwerksseitigen Aufstandsfläche ein Bewegungsspalt vorliegt. Hierbei sind zwei Metallplatten in einem Stahlrahmen eingesetzt und dort mittels Bolzen an Laschen befestigt. Dabei besteht die eine Platte aus einem Stahl mit hoher Streckgrenze und die andere Platte aus einem Stahl mit vergleichsweise geringer Streckgrenze. Die Stahlplatte mit geringer Streckgrenze dient dazu, Schwingungen bei einem leichten Erdbeben oder aufgrund von Windlast bei einem Taifun standzuhalten, während die Stahlplatte mit der hohen Streckgrenze dazu eingesetzt wird, um einem Erdbeben standzuhalten. Hierbei ergibt sich eine plastische hysteretische Aussteifung.
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Im Zuge von Erdbeben kommt es immer wieder zu erheblichen Beschädigungen bzw. Zerstörungen an Gebäuden, wodurch insbesondere auch Menschen erheblich gefährdet werden. Hieraus ergibt sich eine zunehmend kritischere Einschätzung der seismischen Gefährdung von Hochbauten auch in Mitteleuropa. Damit wird es jedoch zunehmend schwieriger, insbesondere bei der üblichen Bauweise von Mauerwerksbauten ohne Bewehrung, den Nachweis ausreichender Sicherheit im Lastfall Erdbeben zu führen.
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Welche Probleme hier in der Praxis bestehen, läßt sich beispielsweise an einem Reihenhaus verdeutlichen. Hier sind eine Reihe von quer zur Längserstreckung des Reihenhauses angeordneten, tragenden Trennwänden zwischen den Wohneinheiten ausgebildet. In Längsrichtung des Reihenhauses werden dagegen häufig nur Zwischenwände zwischen den einzelnen Räumen einer Wohnung ausgebildet, wobei diese sich zumeist zudem nicht von einer Trennwand zur nächsten erstrecken, sondern kürzer sind, um einen möglichst ungehinderten Lichteintritt in die gesamte Wohneinheit durch die seitlichen Fensterfronten zu erlauben, d. h. eine gute Wohnqualität zu erzielen. Dies führt zu einer unausgewogenen Aussteifung des Gebäudes in Längsrichtung des Reihenhauses, was einen erheblichen konstruktiven Schwachpunkt bei den im Rahmen von Erdbeben häufig auftretenden horizontalen Bodenbeschleunigungen darstellt. Im Extremfall könnte ein derartiges Reihenhaus wie ein Kartenhaus zusammenfallen.
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Dabei sind für die Tragfähigkeit aussteifender Wandscheiben bzw. -elemente aus Mauerwerk im Falle eines Erdbebens einige Kriterien zu berücksichtigen. Mauerwerkswände mit Belastung durch Horizontalkräfte, wie sie gerade im Erdbebenfall auftreten, müssen in der Regel ein Biegemoment bei gleichzeitiger Wirkung von Vertikalkraft und Horizontalkraft aufnehmen. Auf den Querschnitt bezogen sind die Schnittgrößen Biegemoment, Normalkraft (Druck) und Querkraft abzutragen. Der Tragfähigkeitsnachweis für Querkraft sieht vor, daß zwischen einer Druckzone und einer rechnerisch nicht mitwirkenden Zugzone (klaffende Fuge) unterschieden wird. Die Größe der Druckzone ist für die momentane Stabilität des Mauerwerks von erheblicher Bedeutung, wobei diese je nach den Umständen variiert.
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Dabei wird die Größe der Druckzone entscheidend durch eine Exzentrizität e der vertikal wirkenden Normalkraft N bestimmt, wobei hier die Formel e = M/N gilt. Für eine Wandscheibe mit der Breite b wird die Druckzone dabei immer kleiner, je stärker sich e dem Wert b/2 nähert. Während das Moment M somit im Ruhezustand gleich Null ist, da e gleich Null ist, wird die Exzentrizität mit zunehmenden Aufkippen der Wandscheibe im Extremfall zu e = b/2, was dazu führt, daß die Druckzonenfläche zu Null wird und die rechnerische Spannung im Mauerwerk theoretisch gegen unendlich geht. In der Praxis entspricht dieser Zustand dem Beginn des Umkippens der Wand als starrer Körper um eine ihrer Außenkanten. Die Wand wird in der Praxis jedoch bereits zuvor im Kantenbereich beschädigt und könnte daher vorab versagen.
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Falls die Exzentrizität e etwas kleiner als b/2 ist, wird der Tragfähigkeitsnachweis durch die sich ergebende kleine Druckzonenabmessung deutlich erschwert. In praktischen Fällen erreichen vertikale Normalspannungen und horizontale Schubspannungen daher rechnerisch schnell die aufnehmbaren Spannungswerte und das Tragwerk als Ganzes gelangt an die Tragfähigkeitsgrenze.
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Hierbei wird in der Ingenieurpraxis zur Zeit üblicherweise mit Modellen der linear-elastischen Strukturmechanik gerechnet. Die auftretenden Momente M sind dabei proportional zur maximalen bzw. effektiven Bodenbeschleunigung eines Erdbebenzeitverlaufs.
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Numerische Untersuchungen mit realitätsnäheren nichtlinearen Modellen haben jedoch gezeigt, daß Mauerwerkswände im Erdbebenfall das von ihnen aufzunehmende Biegemoment in einem gewissen Rahmen selbst bestimmen. Eine Wandscheibe, betrachtet als starrer oder elastischer Körper auf einer horizontal beschleunigten Unterlage, kann beispielsweise nicht mehr als das sogenannte Kippmoment M = N·b/2 aus den entstehenden Massenträgheitskräften erhalten. Berechnungen mit nichtlinearen Finite-Element-Modellen zeigen dieses Verhalten auch für typische Mauerwerkswandscheiben, die als Aussteifung von Reihenhäusern dienen. Mit steigender Horizontalverformung nähert sich das abzutragende Moment asymptotisch dem Kippmoment an und steigt daher nur unterlinear mit der effektiven bzw. maximalen Bodenbeschleunigung eines gegebenen Erdbebenzeitverlaufs an. Diese Beschränkung der aufzunehmenden Biegemomente ist zwar hilfreich, jedoch wird der Effekt der Einschnürung der Druckzone mit größer werdendem Moment nicht prinzipiell ausgeschaltet, so daß die oben beschriebenen Nachweisprobleme für die Erdbebensicherheit im Grundsatz weiterhin bestehen bleiben.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gebäude und ein Wandelement aufzuzeigen, welche sich jeweils durch eine geringere Beschädigungsanfälligkeit auch bei Erdbeben größerer Intensität auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Gebäude mit den Merkmalen des Anspruches 1 und ein Wandelement mit den Merkmalen des Anspruches 6 gelöst.
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So wurde erfindungsgemäß erkannt, daß zur Vermeidung der unerwünschten Einschnürung der Druckzone der Wert der Exzentrizität e = M/N in einem ausreichenden Abstand von b/2 gehalten und dort begrenzt werden sollte. Die Erfindung schlägt hierzu konkret vor, daß wenigstens ein Wandelement eine Aufstandsfläche aufweist, deren Breite gegenüber der Wandbreite vermindert ist, so daß an wenigstens einer Seite der Lagerfuge zwischen der Unterkante und/oder der Oberkante des Wandelements und der benachbarten gebäudeseitigen Aufstandsfläche ein Bewegungsspalt vorliegt. Das als Belastung aufzunehmende Biegemoment wird dann durch das jeweilige Ende der Kontaktfläche (Aufstandsfläche) bestimmt, wodurch sich auch der Grenzwert der Exzentrizität bestimmt.
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In der Praxis kommt es daher erfindungsgemäß, wie auch im Stand der Technik, zu einem beginnenden Kippen eines Wandelements, wobei die Wand im Bereich der Aufstandsfläche jedoch erfindungsgemäß konstruktiv so gestaltet ist, daß sie die auftretenden Kräfte an einer unkritischen Stelle aufnimmt und auf einen größeren Bereich der Hauptfläche der Wand verteilt. Dabei bleibt die Kante der Aufstandsfläche trotz relativ kleiner Druckzone stabil, während sich diese Druckzone zum darüber liegenden Mauerwerk etc. hin fortsetzt und verbreitert. Dieses ist daher besser vor Beschädigungen geschützt.
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Hierbei ist es in der Praxis ohne weiteres möglich, den Bereich der Aufstandsfläche der Wand so auszugestalten, daß sie eine lokal ausreichende Tragfähigkeit aufweist und kein sprödes sondern ein mehr zähes Verhalten zeigt. Daher kann die auftretende Kantenbeanspruchung vom Bereich der Aufstandsfläche zuverlässig auf das darüber anschließende Mauerwerk oder dgl. verteilt werden. Damit wird dort eine größere Druckzonenfläche sichergestellt und die Einschnürung der Druckzonenfläche im Mauerwerk etc. begrenzt. Dies erlaubt es, ein vorzeitiges Versagen infolge von Querkraft und Normalkraft zu verhindern, denn sowohl die Normalspannungen (vertikale Druckspannung) als auch die Schubspannungen bleiben erfindungsgemäß begrenzt.
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Ferner bleiben inelastische Verformungen im wesentlichen auf die Kante der Aufstandsfläche beschränkt, während für das beispielsweise an sich relativ spröde Mauerwerk der Wand die Spannungen gezielt begrenzt werden können. Dies entspricht vom Grundsatz her der Idee der ”Kapazitätsbemessung”, die sich zunehmend weltweit zur Bemessung erdbebensicherer Bauten durchsetzt, aber jedoch bislang noch keine Anwendung für Mauerwerkskonstruktionen fand.
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Der erfindungsgemäße Grundgedanke der verminderten Breite der Aufstandsfläche gegenüber der Wandbreite läßt sich an Mauerwerk aus Steinen anwenden, wobei die erfindungsgemäße Bauweise insbesondere auch für Mauerwerksbauten ohne eine Bewehrung einsetzbar ist.
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Hierbei ist es von weiterem Vorteil, daß die vertikalen Wände des Gebäudes nicht vollständig kraftschlüssig miteinander verbunden sind, da so eine unmittelbare Kraftübertragung von einer Wand auf eine benachbarte Wand im wesentlichen vermieden wird. Jede Wand kann die vorliegenden Kräfte daher zunächst in sich selbst aufnehmen, ohne daß relevante Wechselwirkungen mit benachbarten Wänden auftreten würden. Diese Wechselwirkungen könnten infolge der erheblichen Unregelmäßigkeiten der Belastungen im Fall eines Erdbebens zu noch unkontrollierbareren Überlagerungseffekten führen, welche noch ausgedehntere Zerstörungen zur Folge hätten.
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Dabei weist die Wand im Bereich ihrer unteren und/oder oberen Lagerfuge einen Lagerbalken auf, der aus tragfähigem Material – nämlich Beton – ausgebildet ist, und an den sich ein weniger tragfähiges Material – nämlich Mauerwerk – für die Hauptfläche der Wand anschließt. Dadurch läßt sich die Bauweise der Wand konstruktiv einfach halten, was den Aufwand zu ihrer Herstellung reduziert und die Bereitstellungskosten insgesamt verringert. Gemäß dieser Weiterbildung muß lediglich ein Lagerbalken im Bereich der Lagerfuge aus dem für alle Belastungsfälle konfektionierten tragfähigen Material ausgebildet sein, während für die Hauptfläche der Wand übliche und bewährte Elemente, und zwar Mauersteine verwendet werden. Hier wird insbesondere Vorteil daraus gezogen, daß das tragfähige Material des Lagerbalkens, bewehrter Beton, auch bei einer relativ kleinen Druckzone zuverlässig geeignet ist, um die Kräfte aufzunehmen, ohne daß es zum Versagen am Lagerbalken kommt. Da sich die Druckzonenfläche zur Hauptfläche der Wand hin durch den Lagerbalken hindurch vergrößern kann, weil dessen Aufstandsfläche gegenüber der Breite der Hauptfläche der Wand verringert ist, reduziert sich die Belastung auf die Hauptfläche der Wand erfindungsgemäß wesentlich. Die Anforderungen an die Eigenschaften der Hauptfläche der Wand können so relativ gering gehalten werden, ohne daß es zu Sicherheitseinbußen kommt. Darüber hinaus kann der Lagerbalken auch im Bereich der oberen Lagerfuge einer Wand als eine Art Kopfbalken vorgesehen sein, was den Vorteil hat, daß mehrgeschossige Gebäude noch zuverlässiger vor Zerstörungen durch Erdbeben geschützt werden können. Der Lagerbalken kann zudem in jedem Geschoß des Gebäudes angewendet werden. Die einzelnen Lagerbalken von verschiedenen Wänden sind dabei vorzugsweise jeweils nicht miteinander gekoppelt, um gegenseitige Beeinflussungen in der Funktionsweise zu vermeiden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
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So kann der Bewegungsspalt beidseitig vorliegen, was ein verbessertes Verhalten der Wand beim Auftreten von Erdbeben ermöglicht, da horizontale Schubkräfte in beiden seitlichen Richtungen aufgenommen werden können.
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Ferner kann die Tiefe des Bewegungsspaltes größer 5%, insbesondere größer 10% und vorzugsweise 15 bis 25% der Wandbreite betragen. Damit ist eine Anpassung an die Besonderheiten des jeweiligen Erdbebengebiets wie auch an das Material der Wand möglich, wobei die Tiefe des Bewegungsspalts an sich so groß wie möglich sein könnte und vor allem durch die Stabilität des Mauerelements an sich bzw. die Standfähigkeit begrenzt ist.
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Dadurch, daß der Bewegungsspalt mit nachgiebigem Füllmaterial ausgefüllt ist, wird eine Kraftübertragung an diesen Stellen auf die benachbarte gebäudeseitige Aufstandsfläche zuverlässig vermieden. Auf diese Weise kann besser verhindert werden, daß undefinierte Belastungszustände auftreten.
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Wenn im Mittelbereich der Aufstandsfläche des Wandelements eine Aussparung ausgebildet ist, kann eine Sattelbildung zuverlässig verhindert werden, wie sie andernfalls durch eventuell bleibende Einsenkungen am Ende der Aufstandsfläche entstehen könnte. Die Stabilität des erfindungsgemäßen Gebäudes erhöht sich dadurch weiter.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Wandelement nach Anspruch 6 aufgezeigt, welches im Bereich ihrer unteren und/oder oberen Lagerfuge einen Lagerbalken aufweist, der aus einem tragfähigen Material – nämlich Beton – ausgebildet ist, und an den sich ein weniger tragfähiges Material – nämlich Mauerwerk – für die Hauptfläche der Wand anschließt, wobei eine Aufstandsfläche des Lagerbalkens in der Breite gegenüber der Wandbreite vermindert ist.
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Ein derartiges Wandelement läßt sich vorzugsweise in einem Gebäude nach Anspruch 1 anwenden, um dieses erdbebensicherer zu machen. Dabei kann das Wandelement als Fertigteil vorgefertigt sein, oder auch einen als Betonfertigteil bereitgestellten Lagerbalken aufweisen, über dem ein Mauerwerk aufgerichtet wird. Das erfindungsgemäße Wandelement kann daher kostengünstig bereitgestellt werden.
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Der Lagerbalken ist auch hier im Bereich seiner Aufstandsfläche in seiner Breite vermindert. Er kann dabei entweder vor Ort betoniert oder als vorgefertigtes Teil bereitgestellt werden. Der Lagerbalken kann daher auch als selbständiges Produkt angeboten und geliefert werden, wodurch vor Ort auf der Baustelle keine besonderen Maßnahmen erforderlich sind. Mit diesem speziellen Lagerbalken wird zudem erreicht, daß die Kräfte an einer vorbestimmten Stelle, wo sie unkritisch sind, begrenzt werden können.
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Hierbei ist er vorzugsweise aus Stahlbeton ausgebildet, wobei der Beton in eine konventionelle Schalung eingegossen ist. Dadurch kann der Lagerbalken mit herkömmlichen Mitteln kostengünstig und mit sehr geringem Aufwand bereitgestellt werden. Ferner ist Stahlbeton besonders gut für Druckbelastungen und zur Aufnahme und Dämpfung von Schwingungen geeignet.
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Alternativ ist es auch möglich, den Lagerbalken aus Stahlbeton auszubilden und den Beton in eine verlorene Schalung aus weniger tragfähigem Material entsprechend einer Restwand einzugießen. Das gesamte Wandelement zeigt dann ein geschlossenes Erscheinungsbild und läßt sich besonders einfach herstellen.
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Dabei kann die verlorene Schalung aus Mauerstein-Material bestehen und insbesondere eine Ziegel-, Kalksandstein-, Leichtbeton- oder Porenbeton-Schalung sein, welche mit geringem Aufwand bereitstellbar ist.
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Ferner kann der Lagerbalken eine Anschlußbewehrung für eine Restwand aufweisen, was die Anbindung der Restwand an den Lagerbalken vereinfacht und die Stabilität einer hieraus gebildeten Wand wesentlich erhöht.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
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1 ein erfindungsgemäßes Wandelement;
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2 eine Detailansicht des in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Wandelements;
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3 eine abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wandelements mit einer zusätzlichen Aussparung im Bereich der Aufstandsfläche;
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4 ein Anwendungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Wandelement an einem Gebäude;
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5 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in 4 durch den Lagerbalken des Wandelements;
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6 eine abgewandelte Ausführungsform eines Lagerbalkens im Querschnitt ähnlich 5;
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7 einen Lagerbalken mit unterschiedlichen Gestaltungsweisen für den Bewegungsspalt; und
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8 einen Grundriß beispielsweise für ein Reihenmittelhaus, in welchem das erfindungsgemäße Wandelement angewendet ist.
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Gemäß der Darstellung in 1 weist ein Wandelement 1 einen Lagerbalken 2 und ein Mauerwerk 3 auf. Der Lagerbalken 2 ist im Bereich der unteren Lagerfuge angeordnet und aus Beton ausgebildet. Das Mauerwerk 3 setzt sich im wesentlichen aus vermörtelten Mauerziegeln zusammen.
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Wie aus 1 ferner erkennbar ist, weist der Lagerbalken 2 eine in seiner Breite gegenüber einer Wandbreite b verminderte Aufstandsfläche 21 auf. Die Aufstandsfläche 21 ist hierbei beidseitig um jeweils ca. 15% gegenüber der gesamten Wandbreite b verkürzt.
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Im Belastungsfalle wie bei einem Erdbeben wirken auf ein derartiges Wandelement 1 neben der ständig vorhandenen vertikalen Last, die hier als Normalkraft N angegeben ist, auch Horizontalkräfte H, wie sie beispielhaft in 1 gezeigt sind. Aufgrund der Horizontalkraft H kann es zu einem Verkippen des Wandelements 1 kommen, wodurch die Normalkraft N nicht mehr mittig am Wandelement, d. h. bei b/2, angreift, sondern seitlich ausgelenkt wird. Diese Auslenkung bzw. Exzentrizität e kann dabei im Extremfalle ein Maß x annehmen, bei dem es zu einem Kippen des Wandelements 1 kommt. In diesem Falle ist das sich als N·e ergebende Moment maximal und die gesamte Last wird an dem mit einem Pfeil D in 1 gekennzeichneten Ort aufgenommen.
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In 2 ist im näheren Detail dargestellt, wie sich die in diesem Bereich ergebenden Druckkräfte D innerhalb des Lagerbalkens 2 verteilen. Aufgrund der relativ zähen und druckfesten Materialeigenschaften von Beton, aus dem der Lagerbalken 2 ausgebildet ist, verteilen sich die Druckkräfte D beispielhaft auf einen Druckzonenbereich A. Da die äußere Grenze des Druckzonenbereichs A jedoch nicht mit der Außenkante des Wandelements 1 übereinstimmt, können sich die hier vorliegenden Kräfte im wesentlichen nach beiden Richtungen ausbreiten, wie dies durch die Pfeile in 2 und das durch die strichpunktierte Linie angedeutete Ausbreitungsgebiet gezeigt ist. Der an der Unterkante des Mauerwerks 3 vorliegende Druckzonenbereich B ist daher wesentlich größer als der Druckzonenbereich A an der Aufstandsfläche des Wandelements 1. Das relativ spröde und weniger auf Druckbelastungen beanspruchbare Mauerwerk 3 ist daher wesentlich weniger belastet, so daß das Wandelement 1 insgesamt höheren Beanspruchung standhalten kann.
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Ein aus einer Mehrzahl derartiger Wandelemente 1 gefügtes Gebäude kann daher insgesamt erdbebensicherer ausgebildet werden. Die einzelnen Wandelemente 1 sind hierbei jedoch nicht vollständig kraftschlüssig, d. h. nur durch Putzlagen etc., miteinander verbunden, so daß unkontrollierte Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Wandelementen 1 in gewissen Rahmen vermieden werden. Der durch die Verkürzung der Aufstandsfläche 21 freibleibende gestufte Bereich am Lagerbalken 2 wird aus dem selben Grunde mit einem nachgiebigen Füllmaterial ausgefüllt.
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Die Breite des Druckzonenbereichs A bestimmt sich nach der Größe der Exzentrizität e und der Elastizität des Materials des Lagerbalkens 2. Je größer die Exzentrizität e ist, desto kleiner wird der Druckzonenbereich A. Ebenso hängen die Größen der Druckzonenbereiche A und B voneinander ab, d. h., der Druckzonenbereich B an der Unterkante des Mauerwerks 3 wird um so größer, je größer der Druckzonenbereich A ist.
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Das Ausmaß der Verkürzung der Aufstandsfläche 21 gegenüber der Breite b des Wandelements 1 hängt von den Dimensionen im jeweiligen Einsatzfalle ab. Es wird dabei so gewählt, daß ein Kippen des Wandelements 1 möglichst verhindert wird, während andererseits der Ausbreitungsbereich für die Druckkräfte D, d. h. der Druckzonenbereich B möglichst nicht beschränkt werden soll.
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Die Darstellung in 3 gibt eine abgewandelte Ausführungsform des Wandelements 1 wieder. Hier ist in einem Mittelbereich eines Lagerbalkens 2' im Bereich einer Aufstandsfläche 21' eine Aussparung 22 ausgebildet. Wie aus dieser Figur erkennbar ist, unterteilt die Aussparung 22 die Aufstandsfläche 21' somit in zwei Teilbereiche. Die Breite der Aussparung 22 entspricht in dieser Ausführungsform in etwa der halben Breite des Wandelements 1, wobei sie je nach Anwendungsfall z. B. in Abhängigkeit von der Tiefe des Bewegungsspalts variieren kann. Sofern es aufgrund einseitiger Belastungen auf das Wandelement 1 und somit auf eine Teilfläche der Aufstandsfläche 21' zu eventuell bleibenden Einsenkungen an einem Eckbereich kommt, verhindert die Aussparung 22 eine Sattelbildung, welche die Standfestigkeit des Wandelements 1 nachteilig beeinflussen würde.
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4 zeigt ein Anwendungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wandelements 1 an einem Gebäude 10, welches hier nur andeutungsweise dargestellt ist. Das Wandelement 1 ist hier zwischen einer Bodenplatte 11, die auch eine Zwischendecke sein kann, und einer Decke 12 angeordnet. Ferner weist das Wandelement 1 hier sowohl am oberen als auch am unteren Ende einen Lagerbalken 2 auf. Jeder Lagerbalken 2 enthält dabei gemäß der Darstellung in dieser Figur jeweils beidseitig einen Bewegungsspalt, die jedoch unterschiedlich dimensioniert sind, da sie einmal im Eckbereich des Gebäudes 10 und ein weiteres Mal in einem Mittelbereich zu liegen kommen, wie dies aus der Figur erkennbar ist. In den durch den jeweiligen Bewegungsspalt gegebenen Freiraum ist jeweils ein nachgiebiges Füllmaterial 13 eingefügt.
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Im Anwendungsbeispiel gemäß 4 bildet das Wandelement 1 zusammen mit einer Seitenwand 14, die ebenfalls als erfindungsgemäßes Wandelement ausgebildet sein kann, einen Eckbereich des Gebäudes 10. Zwischen dem Wandelement 1 und der Seitenwand 14 liegt ferner eine Bewegungsfuge 15 vor, mittels der die Wände voneinander entkoppelt sind. Diese Bewegungsfuge 15 kann ebenfalls mit einem nachgiebigen Füllmaterial gefüllt und durch eine Putzschicht an der Außenseite der Wände überdeckt sein.
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5 zeigt einen Querschnitt durch den unteren Lagerbalken 2 des Wandelements 1 gemäß 4 entsprechend der Linie A-A in dieser Figur. In dieser Ausführungsform ist der Lagerbalken 2 homogen aus Beton hergestellt. Zwischen dem Lagerbalken 2 und dem Mauerwerk 3 liegt ein Mörtelband 16 vor, wobei zudem auch Bewehrungselemente vom Lagerbalken 2 in das Mauerwerk 3 greifen können.
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In 6 ist eine abgewandelte Ausführungsform eines derartigen Lagerbalkens 2'' dargestellt. Dieser weist hier eine Ziegelschalung 23 auf, die mit einer Betonfüllung 24 versehen ist. Als Schalungsmaterial können auch weitere Baustoffe, wie z. B. Kalksandstein, Porenbeton, haufwerksporiger Leichtbeton, Normalbeton, Holzfaserbeton etc. verwendet werden. Diese Bauweise hat insbesondere den Vorteil, daß Putzlagen für das Wandelement 1 immer auf dem gleichen Untergrund, nämlich einem Ziegelmaterial aufgebracht werden können, was die Verarbeitung erleichtert und die Rißsicherheit der Putzlage erhöht.
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7 zeigt weitere Ausführungsmöglichkeiten für einen Lagerbalken 2'''. So kann der Bewegungsspalt gemäß der Darstellung auf der linken Seite dieser Figur eine rechteckige Gestalt aufweisen. Alternativ ist es auch möglich, daß der Bewegungsspalt in abgeschrägter Gestalt bereitgestellt wird, wie dies auf der rechten Seite in 7 gezeigt ist. Je nach Anwendungsfall bzw. örtlichen Gegebenheiten ist es hierbei möglich, eine Kombination dieser Ausgestaltungen des Bewegungsspalts oder auch die abgestufte bzw. abgeschrägte Variante alleine an einem Bauwerk anzuwenden.
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8 zeigt beispielhaft einen Grundriß eines Reihenmittelhauses, an dem ein erfindungsgemäßes Wandelement 1 in unterschiedlichen Dimensionen angewendet wird. Die Wandelemente 1 stehen hier quer zu tragenden Seitenwänden 14 in den Wohnraum, wobei sie diesen nicht völlig durchgreifen, um einen Lichtdurchtritt durch die seitlichen Fensterfronten zu ermöglichen. Ein derartiges Gebäude 10 kann insbesondere auch die im Falle eines Erdbebens auftretenden Horizontalbeschleunigungen durch das Vorhandensein der Wandelemente 1 besser aufnehmen, so daß Zerstörungen zuverlässiger vermieden werden können.
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Die Erfindung läßt neben den hier aufgezeigten Ausführungsformen weitere Gestaltungsansätze zu.
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Die Verminderung der Aufstandsfläche kann auch nur an einer Seite des Wandelements vorgesehen sein, sofern Horizontalkräfte insbesondere aus einer Richtung erwartet werden, oder sofern an einer Seite des Wandelements ein weiteres kraftschlüssig angekoppelt werden soll, um so einen größeren Wandbereich integral auszubilden.
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Zur Abminderung von Spannungsspitzen in der Lagerfuge zwischen dem Lagerbalken und einer benachbarten gebäudeseitigen Aufstandsfläche können zusätzliche Lagerflächen wie z. B. Elastomerlager an dieser Stelle vorgesehen sein. Damit können die auftretenden Lastfälle noch besser bewältigt werden, da die Kräfte besser verteilt werden können.
