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MURUS

Mauerwerk


Mit MURUS können die in der Norm SIA 266 beschriebenen Nachweise auf bequeme Art geführt werden. Dabei entfallen die umständliche Wahl der richtigen Bemessungsdiagramme und der benötigten Parameter sowie das Interpolieren in den Kurvenscharen. Zudem können in Zusammenarbeit mit dem CEDRUS-Gebäudemodul Mauerwerksnachweise für ganze Gebäude durchgeführt werden. Mit dem optionalen Modul MURUS-P ist dies auch für den Erdbebennachweis möglich.

MURUS dient auch als Nachlaufprogramm für das Gebäudemodul von CEDRUS und STATIK. Damit lassen sich die Mauerwerksnachweise für verschiedene Belastungen am ganzen Gebäude automatisch durchführen.

Berechnung eines Gebäudes (MURUS-P)

Die Option P erlaubt die Erdbebenanalyse von ganzen Gebäuden aus Mauerwerk. Zusammen mit CEDRUS und STATIK kann das Mauerwerksgebäude mittels Pushover-Berechnungen nachgewiesen werden. Mehr...

Berechnung einer Einzelwand

Benutzerführung

Alle Eingabeparameter sind in einem Eingabefenster zusammengefasst, wobei in einer Berechnung mehrere Wände und dazu je beliebig viele Belastungen unterhalten werden können.

Parameter Wandgeometrie

Die Länge lw der Wand, deren Höhe hw, Dicke tw sowie die Schichthöhe h0 werden im oberen Teil des Programmfensters zusammen mit dem Einbindungsgrad der Decke a/tw (1.0 = volle Einspannung) angegeben.

Lagerung quer

Die beiden Wandenden können entweder eingespannt oder frei drehbar gelagert sein.

Mauerwerkstypen

Das Programm beinhaltet eine erweiterbare Liste aller gängigen Mauerwerkstypen mit den zugehörigen Eigenschaften.

Belastungen

Entsprechend der Lagerungsart kann die Normal­kraft entweder eine Exzentrizität aufweisen oder es kann dem Wandende eine Verdrehung aufgezwungen werden.

Tragsicherheitsnachweis

Normalkraftbeanspruchung

MURUS wertet nicht die in der SIA266 gegebenen Bemessungsdiagramme aus, sondern führt eine nichtlineare, iterative Berechnung nach Theorie 2. Ordnung durch, die bezüglich der Randbedingungen mehr Freiheiten offen lässt und nicht mit Inter­polationsungenauigkeiten zwischen den verschie­denen Diagrammen und Kurven behaftet ist.

Schubbeanspruchung

Vor dem Schubnachweis wird der Normalkraftnachweis durchgeführt, der die nominelle Wanddicke tnom liefert. Anschliessend werden die Spannungsfelder ermittelt. Ist die Grenze der Tragsicherheit mit der untersuchten Belastung nicht erreicht, so ist die Lösung nicht eindeutig, d.h. es gibt verschiedene Spannungsfeldpaare, welche die Normbedingungen erfüllen.

Querbelastung OOP

Für Beanspruchungen senkrecht zur Ebene der Mauerwerkswände führt MURUS den sog. OOP-Nachweis durch, wobei OOP für «Out-of-plane» steht. Dazu stehen in MURUS zwei Verfahren zur Verfügung:

  • Allgemeines (Kraftbasiertes) Verfahren nach SIA 266
  • Energiebasiertes Verfahren nach den Dokumentationen SIA D0237 und SIA D0257

Bei beiden Verfahren werden die Kräfte nur vertikal abgeleitet.

Grenzlastberechnung

Mit dem Programm lässt sich auch der Traglast­faktor λ bestimmen, um den nach erfolgreich aufgebrachter Belastung [Nx, V, Mz1, qz]Grund die Belastung [Nx, V, Mz1, qz]Delta gesteigert werden kann, bis der Grenzzustand der Tragsicherheit erreicht ist.







Nachweis der Gebrauchstauglichkeit

Rissenachweis

Für den Rissenachweis werden zunächst die Deformationen der Wand unter den quasiständigen Lasten ermittelt. Wird ein Gleichgewichtszustand gefunden, so können aus den Krümmungen κ(x) der deformierten Wand die Randzugdehnungen εr(x) ermittelt werden.
Die maximale Rissbreite wird dann wie folgt berechnet:
rmax = εrmax * h0 (h0 = Schichthöhe)

Zusätzlich zu den Normalkräften können auch Querbelastungen qz in der Berechnung berücksichtigt werden, womit auch der Artikel 4.4.4 der SIA 266 berücksichtigt ist.

Schubbeanspruchung

Für den Schubnachweis werden die rechnerische Stockwerksverschiebung v und die rechnerische Randzugdehnung εxmax gemäss den Formeln 22 und 23 der SIA 266 ermittelt und mit den zulässigen Werten der Tabelle 8 resp. mit speziell definierten Grenzwerten verglichen.

Verstärkung der Mauerwerkswände (Retrofit)

MURUS ermöglicht es, die Tragsicherheit verstärkter Mauerwerkswände nachzuweisen bzw. die erforderlichen Verstärkungen zu bemessen. Die folgenden Massnahmen sind zur Verstärkung der Mauerwerkswände verfügbar:

  • Erhöhung Schubwiderstand: Alle Massnahmen, deren Einfluss auf den Schubwiderstand der Mauerwerkswände mit folgender Gleichung berücksichtigt werden kann. Diese Massnahmen können u. a. Lamellen, TRM-Systeme (Textile Reinforced Mortar) und Spritzbetonsysteme umfassen.
  • V r = V r0 + V rz
  • V r: Schubwiderstand der verstärkten Wand
  • Vr0: Schubwiderstand des Mauerwerks (Wand ohne Verstärkung)
  • Vrz: Zusätzlicher Schubwiderstand durch die Massnahme
  • Vorspannung: Alle Massnahmen, deren Einfluss auf eine Mauerwerkswand durch eine zusätzliche äussere Normalkraft an der Oberseite der Wand modelliert werden kann.