Wolfram Jäger Bücher

Das Buch bietet umfassende Erläuterungen zur Anwendung der Bemessungsnorm DIN 1053-100 für Mauerwerk. Es behandelt mechanische Eigenschaften, Tragwerksentwurf, Erdbebenbemessung und Natursteinmauerwerk. Zahlreiche Beispiele und ein durchgerechnetes Komplexbeispiel fördern das Verständnis.

Mauerwerk-Kalender (Masonry Yearbook) Der Vielseitigkeit von Mauerwerk als Tragstrukturelement, Wandbaustoff mit bauphysikalischen und ästhetischen Funktionen, als Träger von Innovationen in der Fertigteilbauweise und für energiesparendes Bauen wird das Werk im 34. Jahrgang mit einem ausgewogenen Verhältnis von aktuellen und überarbeiteten Beiträgen gerecht. Sämtliche zulassungsbedürftige Neuentwicklungen und die Baustoffeigenschaften aller Mauerwerkarten, Mauersteine und Mauermörtel werden mit der Aktualität eines Jahrbuches vorgestellt. Unter dem Schwerpunktthema Ausführung behandelt der Mauerwerk-Kalender deren Grundsätze sowie insbesondere die Ausführung von Lehmmauerwerk, von zweischaligem Mauerwerk und das Projektmanagement mit Ausschreibung und Kontrolle. Die Beitragsreihe über Instandsetzung und Ertüchtigung wird mit Mauerwerkstrockenlegung und Kellersanierung und der Tragfähigkeitsermittlung von historischen Mauerwerkskonstruktionen fortgesetzt. Die Kommentare zu E DIN 1053-1 und zum Eurocode 6 aus erster Hand geben Sicherheit in der Planung.

Ziele des Forschungsvorhabens waren die energetische Optimierung des Wand-Decken-Anschlusses aufbauend auf der Lösung der mechanischen Problemstellung, die Beschreibung des Versagens der teilweise aufliegenden Deckenplatte im Grenzzustand der Tragfähigkeit, die Ableitung allgemeingültiger Berechnungsgrundlagen und Konstruktionshinweise sowie die Erarbeitung eines praxistauglichen Nachweis- bzw. Bemessungsmodells auf Basis des realen Tragverhaltens. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Forderungen nach Wärmebrückenfreiheit mit den untersuchten monolithischen Außenwänden erfüllt werden können und dabei - entgegen bisheriger Annahmen - der Deckenabmauerungsstein einen wesentlichen Beitrag zur Lastweiterleitung leistet.

Mit dem Forschungsvorhaben wird ein Beitrag zum Übergang auf ressourcenorientiertes Bauen mit Hilfe vollständig rezyklierbarer Bauweisen am Beispiel des Massivbaus geleistet. Primäres Ziel ist die sortenreine Trennung aller Komponenten ohne nennenswerte Energieaufwendungen am Ende des Lebenszyklus eines Bauwerks und die direkte Wiederverwendung oder Rückführung möglichst aller Bauteile. Dazu ist ein generelles Umdenken beim Entwurf und der baulichen Durchbildung von Massivbauten notwendig.

Basierend auf den Erkenntnissen historischer Lehmbauten sowie statischer Berechnungen und der Bauphysik stützen unsere Untersuchungen die Annahme, dass Mauerwerk mit modernen, großformatigen Lehmsteinen ein viel höheres Leistungspotenzial hat als derzeit angenommen. Dies gilt insbesondere für die Nachhaltigkeit. Die größte Sorge bis heute betrifft die Wasserempfindlichkeit dieses Baustoffs in Bezug auf die strukturelle Stabilität. Dem kann jedoch mit zuverlässigen, prophylaktischen Schutzmaßnahmen begegnet werden. Selbst bei einer maximalen feuchtigkeitsbedingten Festigkeitsabnahme von 20 % besteht für den Tragfähigkeitszustand der Tragfähigkeit noch eine ausreichende Druckfestigkeit. Mit der Feuerwiderstandsfähigkeit von mehr als 60 Minuten, dass es möglich ist, mehrstöckige freistehende Wohnhäuser zu bauen. Dies zeigt, dass die Leistungsfähigkeit des modernen Lehmmauerwerks höher ist als derzeit angenommen, sofern die bei den Arbeiten entwickelten baulichen und technischen Sicherheitsprinzipien für modernes Lehmmauerwerk eingehalten werden.

Zur Ertüchtigung von historischem Mauerwerk werden häufig Injektionen genutzt. In der Vergangenheit kam es durch Injektionen in gipshaltiges Mauerwerk oft zu gravierenden Schäden (teilweise vollständiger Verlust der Originalsubstanz). Dies ist auf die Materialunverträglichkeit von Gips mit zementhaltigen Bindemitteln zurückzuführen (Ettringit- und/ oder Thaumasitbildung). Derartige Schäden können durch geeignetes Material vermieden werden. In dem Projekt wurden Technologien für Injektionen in historisches Mauerwerk entwickelt und am Modellobjekt erprobt. Entsprechend dem Projektziel für den Fall von gipshaltigem Mauerwerk spezielle Injektionsmörtel auf der Basis von α- und ß-Calciumsulfathalbhydrat formuliert. Reiner Luftkalk wird dabei als Füller genutzt um die Festigkeit an das umgebende Originalmaterial anzupassen. Die vorgeschlagenen Formulierungen wurden praktisch erprobt und Hinweise für die Praxis bereitgestellt. Mit den Ergebnissen werden Planern und Baustoffherstellern Möglichkeiten für die statische Sicherung von calciumsulfathaltigen historischen Mauerwerksbauten ohne Schadenspotential zur Verfügung gestellt. In dem Projekt wurden Potenziale für die weitere Entwicklung und die praktische Überführung aufgezeigt.

Untersuchungen zeigen, dass die Methode zur Ermittlung der Traglasten vertikal beanspruchter Mauerwerkswände in der ENV 1996-1-1 das statische Verhalten besser abbildet als das Verfahren nach DIN 1053-1, jedoch Sicherheitsrisiken aufweist. Der Forschungsbeitrag analysiert rechnerische Überschätzungen der Tragfähigkeiten, spezifiziert Ursachen und Wirkungen und erarbeitet Vorschläge zur Normänderung. Neben theoretischen Analysen wurden experimentelle Überprüfungen der Versagensmechanismen vertikal beanspruchter Mauerwerkskonstruktionen durchgeführt. Untersucht wurden Bemessungsansätze extrem exzentrisch beanspruchter Mauerwerkswände für verschiedene Stein-Mörtel-Kombinationen. Der Spannungsblock als Bemessungsgrundlage der ENV 1996-1-1 wurde hinsichtlich der Bruchbedingungen und Materialfestigkeiten sowie der minimal zulässigen überdrückten Querschnittsfläche überprüft. Eine ingenieurmäßig praktikable Näherungslösung des Knickproblems von Mauerwerkswänden wurde erarbeitet, die reale Versagensbedingungen berücksichtigt. Zudem wird ein neues, unabhängiges Lösungsverfahren zur Ermittlung von Traglasten vertikal beanspruchter Mauerwerkswände vorgestellt, basierend auf der Differentialgleichung des knickgefährdeten Stabes. Ein neues Materialgesetz zur Beschreibung der Spannungs-Dehnungs-Kennlinien unterschiedlicher Mauerwerksarten wurde formuliert, um das tatsächliche Materialverhalten genau zu erfassen.