Thesis - Dissertation

English

Kiefer, Thomas 

Füssl, Josef 

Hellmich, Christian 

E202 - Institut für Mechanik der Werkstoffe und Strukturen 

2019

155

fired clay; masonry; continuum micromechanics; computational mechanics; experimental identification

ger: Bei Versuchen der Firma Wienerberger zur Tragfähigkeit von Hochlochziegeln mit unterschiedlichen Stegdicken in Längs- und Querrichtung konnte ein signikanter Abfall der Tragfähigkeit im Mauerwerksverband, verglichen mit den Ergebnissen der einaxialen Druckversuche an Einzelsteinen, beobachtet werden. Von Interesse ist daher die Bestimmung der wesentlichen Unterschiede der Versagensmechanismen von Ziegeln im Einzeldruckversuch und im Mauerwerksverband sowie die Beschreibung derselben mithilfe von numerischen Simulationen. Im Zuge dessen wurde die Eignung vier unterschiedlicher Versagenskriterien, welche typischerweise bei der Modellierung von Ziegelscherben Anwendung nden, in Bezug auf eine richtige Vorhersage der Versagensprozesse sowie der Bruchlast von Einzelziegel und Mauerwerksverband bewertet. Im zweiten Teil dieser Arbeit werden Unterschiede zwischen gemessenen Wärmeleitfä- higkeiten bei Verwendung stationärer und transienter Messmethoden betrachtet, welche Rückschlüsse auf die vorhandene Orthotropie der thermischen Eigenschaften zulassen. Möglichkeiten zur Bestimmung dieser werden mittels einer theoretischen Betrachtung der eingesetzten Messmethoden zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Ziegelscherben gewonnen. Die ermittelten Werte dienen als Eingangsgrößen für die numerische Simulation von Ziegelsteinen zur Bestimmung deren eektiver Wärmeleitfähigkeit. Anhand von Versuchen zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit an Einzelsteinen wurde diese Vorgehensweise veriziert.
eng: During experiments on the load carrying capacity of vertical coring bricks with webs of variable thickness in longitudinal and cross direction carried out by Wienerberger, a signi cant decrease of the load carrying capacity of a brick in masonry could be observed, compared to a stand-alone brick tested in uniaxial direction. Therefore, the determination of the essential dierences in failing mechanisms of bricks in masonry and single compression tests by using numerical simulation tools is of great interest. In doing so, four dierent failing criteria, which are usually applied on ceramic bodies, were examined referring to their reliability on predicting failure mechanisms and load carrying capacity. Within the second part of the work, dierences between the results on measured thermal conductivity of red clay using stead-state and transient measuring techniques are in focus, which allow conclusions on existing orthotropic thermal properties. Possibilities for the determination of the latter are given by theoretical considerations on the measurement techniques in use. The estimated values serve as input parameters for numerical simulations of dierent vertical coring bricks for the determination of their eective thermal conductivity. By means of tests for the thermal conductivity of bricks the proposed numerical simulation concept could be veried.