Verhalten von unbewehrtem Mauerwerk unter ...

5.5 – ZWEITE VERSUCHSSTUFE – MMS 97
Im ersten Versuch KS1-1 (Lastfaktor f = 2) wurde aufgrund eines fehlerhaften Vertikalmessgebers
das maximal mögliche Kopfmoment im Zeitschritt 360 voll abtreibend aufgebracht,
was im Zusammenwirken mit der Horizontalkraft zu einem Klaffen in der untersten Lagerfuge
führte (Riss 1 in Abbildung A-17 bzw. R1 in Abbildung A-18).
Für die nächsten beiden Versuche KS1-2 (aufgetretene Gleitverschiebung zwischen Fundamentplatte
und Hallenboden von 0,25 mm infolge zu geringer Vorspannung) und KS1-3 mit
einem Lastfaktor f = 2 bzw. f = 3 wurde die Deckeneinspannung auf cD,i = 600 kNm/mrad
verdoppelt. Weitere Risse traten hier und in den folgenden Versuchen KS1-4 (musste aufgrund
des Ausfalls eines Teils der Hydraulik im Zeitschritt 329 abgebrochen werden) und
KS1-5 mit jeweils dem Lastfaktor f = 3 nicht auf.
Im Versuch KS1-6 (Lastfaktor f = 4) klaffte Riss 1 bzw. R1 in der untersten Lagerfuge im
Zeitschritt 322 bei einer Horizontallast von H = 143 kN sowie im Versuch KS1-7 (Lastfaktor
f = 6) im Zeitschritt 324 bei H = 149 kN.
Beim letzten Versuch KS1-8 mit dem Lastfaktor f = 8 traten im Zeitschritt 123 bei einer
Horizontalkraft H = -150 kN die Risse 2 ÷ 11 (R2 ÷ R11) auf. Das Versagensbild mit einer
Kopfverschiebung von -3,2 mm war durch Gleitverschiebungen mit abgetrepptem Rissbild
sowie einem einzelnen Steinriss in der unteren rechten Wandecke (Riss 11 bzw. R11) gekennzeichnet.
Der Versuch musste im Zeitschritt 126 abgebrochen werden, da infolge der
Wandschädigung und des starken Steifigkeitsabfalles kein Gleichgewicht im Lösungsalgorithmus
gefunden werden konnte.
Anschließend wurde ein handgesteuerter Nachversuch unter Variation der Normalkraft und
des Kopfmomentes durchgeführt. Zu Beginn wurde unter konstanter Normalkraft und einer
elastischen Kopfeinspannung von cϕ,Kopf = 250 kNm/mrad die Horizontalkraft im Bereich von
-20 ÷ -120 kN zyklisch variiert. Es zeigten sich infolge der aufgetretenen Gleitverschiebungen
bleibende Verformungen. Anschließend wurde die Normalkraft auf N = 400 kN erhöht und
die Kopfverschiebung sukzessive bei einem konstanten Kopfmoment MKopf ≡ 0 kNm erhöht.
Bei einer Horizontalkraft von H = 166 kN klaffte der Wandfuß (Riss 1 bzw. R1) und bei
H = 180 kN traten zusätzlich die Risse 12 ÷ 15 (bzw. R12 ÷ R15) auf. Dieses Versagensbild
kann als Kombination aus Gleiten in der Lagerfuge (abgetreppt durch Stoßfuge) sowie einer
Biegeverformung mit klaffendem Querschnitt am Wandfuß beschrieben werden. Anschließend
wurde ein gegendrehendes Kopfmoment von MKopf = -150 kNm aufgebracht
(N = 387 kN) und die Kopfverschiebung weiter erhöht. Bei einer Horizontalkraft von
H = 208 kN traten die weiteren Schubrisse 16 ÷ 21 (bzw. R16 ÷ R21) auf, die teilweise durch
die Steine verliefen. Anschließend wurde nach einer Reduzierung der Normalkraft auf
N = 200 kN sowie einem Kopfmoment von MKopf = 0 kNm die Verschiebung weiter gesteigert.
Es stellten sich bei einem Horizontalkraftplateau von H = 100 ÷ 110 kN die weiteren
Schubrisse 22 ÷ 25 (bzw. R22 ÷ R25) in den Stoß- und Lagerfugen ein.
Wand KS2
Im Vergleich zu Wand KS1 wurden die Stoßfugen der Referenzwand KS2 voll vermörtelt. Im
zweiten Versuch KS2-2 (Lastfaktor f = 8) trat bei einer Horizontallast von H = -141 kN ein
Klaffen in der untersten Lagerfuge auf (Riss 1 in Abbildung A-19 bzw. R1 in Abbildung A-
20). Bei Lastumkehr erfolgte im Zeitschritt 112 (H = 146 kN) ein Abheben der Wand an der
gegenüberliegenden Wandecke (Riss 2 bzw. R2). Das Versagen der Wand trat bei der Maximallast
von H = 209 kN im Zeitschritt 124 auf. Das Versagensbild (Riss 3 bzw. R3) war