In zentraleuropäischen Städten wie Wien befinden sich zahlreiche Wohnungen in Gebäuden, die in der sogenannten Gründerzeit errichtet wurden. Diese historische Bausubstanz unterliegt aufgrund städtebaulicher Entwicklungen einem ständigen Wandel, der eine statische Beurteilung nach aktuellem Stand der Technik erforderlich macht. Um das gebaute Erbe zu erhalten, ist es notwendig, die Traglast der Konstruktion realistisch zu bestimmen. Das ist nicht nur wegen des kulturellen, sondern auch wegen des wirtschaftlichen Wertes erstrebenswert. Also wurden im Zuge von Vorerhebungen kritische Punkte der Bemessung gründerzeitlicher Bausubstanz identifiziert, die nach aktuellem Stand der Technik mit unzureichender Genauigkeit abgebildet werden. Diese sind: - Bewertung des Schubtragfähigkeitsnachweises nach ÖNORM EN 1996-1 für gründerzeitliches Mauerwerk - Versuchsgestützte Bemessung des Schubbzw. Erdbebenwiderstands von gemauerten Wandscheiben - Bemessung der Traglast von flachen, gemauerten Gewölbekappen Das erste Ziel der Arbeit ist zu bewerten, wie gut der Schubtragfähigkeitsnachweis nach ÖNORM EN 1996-1 das reale Tragverhalten von gründerzeitlichem Mauerwerk widerspiegelt. Aufbauend auf dieser Bewertung und aufgrund der Komplexität der Lastabtragung und der Vielseitigkeit der Ausführungsformen sowie der Schadensbilder von Bestandsmauerwerk erscheint eine versuchsgestützte Bewertung notwendig. Wegen des Fehlens geeigneter Methoden war also ein weiteres Ziel die Entwicklung eines in-situ Prüfverfahrens bei dem die Randbedingungen, wie die mechanischen Eigenschaften, die Auflast und die Vorschädigung des im Bestandsgebäude vorhandenen Mauerwerks weitgehend erhalten bleiben. Eine weitere Fragestellung der Arbeit war die Beurteilung der Tragfähigkeit der gemauerten Gewölbekappe der Platzldecken, wie sie in nahezu jedem Gründerzeitlichen Wohnbau als Kellerdecke zu finden sind. Dabei handelt es sich um eine derart komplexe Fragestellung, dass sie entweder mit erheblichem Zeitaufwand oder mit unzureichender Genauigkeit behandelt wird. Aus diesem Grund sollte als drittes Teilziel dieser Arbeit ein praxistaugliches Tool auf Grundlage von Versuchsergebnissen an Modellgewölben entwickelt werden, mit dem die Traglast von flachen Gewölbekappen realistisch und möglichst zeiteffizient ermittelt werden kann. Das Ziel der Arbeit ist die Verbesserung der Traglastanalyse ausgewählter gründerzeitlicher Konstruktionen auf Grundlage von Versuchsergebnissen. Im Falle der Schubtragfähigkeit der Mauerwerksscheibe werden in-situ Versuche an der zu untersuchenden Wand durchgeführt, aus deren Auswertung die Traglastbewertung erfolgt. Die Ermittlung der Traglast der Gewölbekappen erfolgt hingegen auf Grundlage von Diagrammen, welche aus der vorangegangenen experimentellen Analyse von Gewölben im Labor entwickelt wurden. Die vertikale Grenzlast wird mittels der statischen Analyse eines Dreigelenkbogenmodells ermittelt, welches mithilfe dieser Diagramme angepasst wurde. Die detaillierte Beschreibung sowie die Ergebnisse der Methoden wurden bereits in „Mauerwerk European Journal of Masonry“ Heft 5 2016, Heft 2 2017 und Heft 4 2017 veröffentlicht.
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A large number of apartments in Central European cities like Vienna are situated in late 19th century buildings. Current urban development requires resistance verification of these buildings according to the state of the art. Built heritage is preserved because of its cultural and economic value but at the same time requires determining a constructions load carrying capacity realistically. For this PhD thesis, three critical challenges where the state of the art does not represent the actual load carrying capacity of the construction were identified in the course of preliminary findings. These are: - Shear resistance verification of late 19th century masonry according to ÖNORM EN 1996-1 - Empirical shear and earthquake capacity verification of masonry - Determining the ultimate load of historic masonry arches The first goal of this thesis is to verify whether the shear resistance of late 19th century masonry can be determined realistically with ÖNORM EN 1996-1. Based on this analysis and the complexity of historic masonry it was deemed necessary to identify the shear and earthquake resistance of wall panels by empirical in-situ tests. Thus follows the second goal of this thesis, which is the development of a suitable method for the empirical investigation of masonry properties. According to this method, important boundary conditions like vertical loading, masonry composition and prior damage maintain the same. Another topic of this thesis is to improve the determination of the ultimate load carrying capacity of flat masonry arches, which were constructed in nearly every residential building of the late 19th century as basement ceilings. The common methods are either very time-consuming or provide unrealistic results. This is why the third goal is to develop a suitable tool that is based on empirical test to determine the load carrying capacity of flat masonry arches in a time-saving and realistic way. This PhD thesis aims to provide suitable methods to improve the load carrying capacity analysis of select late 19th century constructions based on empirical tests. In case of the shear and earthquake-capacity, the analysis is based on empirical in-situ investigations which leads directly to the assessment of the shear wall. Regarding the ultimate load of historic masonry arches the verification is based on diagrams which were developed from the results of prior empirical investigations in the laboratory. With these diagrams, the static model of a three-hinged arch can be adapted so that the ultimate load can be calculated realistically. A detailed description of the methods as well as the results were published in „Mauerwerk European Journal of Masonry“ issue 5 2016, issue 2 2017 and issue 3 2017.
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Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
