Seismur – für erdbebensicheres Mauerwerk - Stahlton Bauteile

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Seismur – für erdbebensicheres
Mauerwerk
Das Unternehmen Stahlton Bauteile AG hat ein System für erdbebensicheres Bauen entwickelt
und als Patent angemeldet – das Wandsystem «Seismur». Die Systemkomponenten bestehen aus
Wandelement, Mauerwerk und Geschossdecke. Das umfangreich geprüfte System hält der dynamischen
Beanspruchung im Erdbebenfall stand und gewährleistet die Gebrauchstauglichkeit des Gebäudes.
Für die Fachzeitschrift «der bauingenieur» erklären Ernst Gisin, Geschäftsführer der Stahlton
Bauteile AG, sowie Philippe Capeder, Geschäftsführer der Swissbrick AG, die Innovation.
Interview: Werner Aebi // Fotos: zvg.
Was gab den Anlass für die Entwicklung
eines erdbebensicheren Mauerwerks?
Ernst Gisin: In den letzten
Jahren hat sich in der
Schweiz die Sensibilität
bezüglich des Erdbebenrisikos
verstärkt. So
werden seit 2003 die
Bauten nach Norm SIA 261 auf Erdbeben
bemessen. Als Marktführer bei der Herstellung
und dem Vertrieb von Bauteilen für das
Mauerwerk sind uns diese Bauweise und
deren Problematik bezüglich Erdbeben bestens
bekannt.
Philippe Capeder: Backsteinmauerwerk
hat in
der Schweiz eine lange
Tradition. Da der Schubwiderstand
einer Mauerwerkswand
aber über
die Normalkraft begrenzt ist, hat deren Bemessung
auf Erdbeben zur nicht unumstrittenen
Mischbauweise geführt (Mauerwerk/
Beton).
Was ist die Innovation am Wandsystem
«Seismur»?
Die heutige Mischbauweise befriedigt insofern
nicht, als Mauerwerk und Betonwände
zwei verschiedene Bauweisen sind und
ein unterschiedliches Deformationsverhalten
aufweisen. Dagegen ist das Wandsystem
«Seismur» mauerwerksgerecht, sowohl
hinsichtlich Bauweise wie auch bezüglich
Deformationsverhalten.
Das gleichartige Deformationsverhalten wirkt
sich speziell positiv auf die Gebrauchstauglichkeit
aus. Dazu kommen die bauphysikalischen
Vorteile des Backsteins voll zum
Tragen, wie Wärmespeichervermögen und
Feuchteregulierung.
Wie funktioniert das Wandsystem «Seismur»?
Die paarweise angeordneten, vorfabrizierten
und vorgespannten Wandelemente «Seismur»
sind in die Geschossdecken eingespannt und
bilden mit diesen einen Rahmen, welcher das
Mauerwerk einfasst. Bei einem Erdbeben
werden die Wände auf Schub beansprucht.
Dadurch entstehen an den Wandenden wechselnd
grosse Zugkräfte, welche von den vorgespannten
Wandelementen aufgenommen
werden. Daraus ergibt sich im Mauerwerk ein
diagonal wirkendes Druckspannungsfeld mit
sehr hohem Schubwiderstand.
Durch dieses perfekte Zusammenspiel zwischen
den Systemkomponenten Wandelement
«Seismur» und Backsteinmauerwerk
kann der erforderliche Erdbebenwiderstand
ohne Betonwände erreicht werden.
Was macht das System mauerwerkskonform?
Die Lösung dazu liegt in den Vorspann- und
Verankerungstechniken, welche seit über 60
Jahren zu den Kernkompetenzen von Stahlton
gehören. Die Vorspannung verleiht den
Elementen eine hohe Steifi gkeit. Die äusserst
effi ziente Verankerung in den Geschossdecken
wird durch die an den vorstehenden
Spanndrähten aufgestauchten Köpfchen sowie
einer entsprechenden Bewehrung in den
Decken sichergestellt. Das System entwickelt
so einen grossen Schubwiderstand bei mauerwerkskonformen
Deformationen. Dadurch
wird ein Tragverhalten erreicht, bei dem die
Deformationskapazität des Mauerwerks nicht
überschritten wird.
Neben dem angepassten Verschiebeverhalten
basiert das System auf den Grundlagen
des modernen Mauerwerksbaus; das ergibt
mehr Effi zienz durch optimalen Bauablauf.
Welche Erdbebenstärke verkraften Bauten,
bei welchen das Wandsystem «Seismur»
zur Anwendung kommt?
Diese Frage kann nicht mit der Angabe einer
Magnitude auf der Richterskala beantwortet
werden. Die Erdbebenbeanspruchung ist in
der Schweiz zonenabhängig in Baunormen
festgelegt. Mit dem Wandsystem «Seismur»
wird der erforderliche Erdbebenwiderstand
erreicht.
Ein differenzierter Nachweis, wie mit der
Software «promur», garantiert eine optimale
Aktivierung der notwendigen Mauerwerkswände
zur Erreichung einer ausreichenden
Erdbebensicherheit.
der bauingenieur_April/11

der bauingenieur_April/11
«Seismur» ist ein Mauwerksystem von Stahlton.
Es lässt sich vermauern und verarbeiten wie
die herkömmlichen Backsteinwände. Es sorgt
sogar für einen beschleunigten Arbeitsablauf
auf der Baustelle.
Welche Normen, Kriterien und Sicherheiten
werden mit dem Wandsystem
«Seismur» erfüllt?
Neben der Norm SIA 261 wurden in der
Konzeption des Wandsystems alle heute
verfügbaren technischen Grundlagen
über die Themen Erdbebensicherheit und
Mauerwerksgebäude berücksichtigt. Die
Erdbebentauglichkeit des Wandsystems
wurde mit umfangreichen Versuchen an
geschosshohen Wänden am P+F Sursee
unter der Leitung von Prof. Dr. J. Schwartz,
ETH Zürich, nachgewiesen.
Welche Abmessungen hat sinnvollerweise
eine Erdbebenwand mit «Seismur»?
Die Wände im Wandsystem «Seismur» weisen
eine Stärke von 17,5 Zentimetern auf.
Ein hoher Wirkungsgrad wird mit Wandlängen
ab 2,50 Meter erzielt. Das Lieferprogramm
der Wandelemente umfasst
Raumhöhen von 2,36 bis 3,1 Metern.
Mit der Wandstärke 17,5 Zentimeter wird
auch die Schlankheitsbedingung aus der
Norm SIA 266, Ziffer 4.7.1.3, für normale
Geschosshöhen eingehalten.
Gibt es für den Bauingenieur Bemessungsunterlagen?
Die Bemessungsunterlagen stehen dem
Bauingenieur unter www.stahlton-bauteile.
ch kostenlos zur Verfügung.
Das Mauerwerksystem «Seismur» wird mit optimalen
Anschlüssen zwischen den Geschoss-
decken eingebunden. Damit übernehmen die
Backsteinwände alle statischen Wandfunktionen
und tragen gleichzeitig zur Erdbeben sicherheit
bei.
Müssen für das Wandsystem «Seismur»
spezielle Anschlüsse ausgebildet werden?
In den Geschossdecken werden Aussparungselemente
«Seismur» montiert, in welche
die Wandelemente versetzt werden.
Anschlussanker vom Wandelement zum
Mauerwerk sind nicht erforderlich. Die Stossfugen
zum Wandelement «Seismur» werden
wie üblich vollfugig vermörtelt.
Werden besondere Mörtelsorten benötigt?
Nein, die Stoss- und Lagerfugen des Mauerwerks
zwischen den Wandelementen
werden vollfugig mit Standardmauermörtel
gemäss Norm SIA 266 ausgeführt.
Wie erfolgt der Einbau auf der Baustelle?
Eine detaillierte Versetzanleitung steht ebenfalls
auf der Stahlton-Bauteile-Webseite zur
Verfügung.
Inwieweit ist die Entwicklung des Wandsystems
«Seismur» abgeschlossen? Wann
ist es auf dem Markt erhältlich?
Seit Januar 2011 wird eine MFH-Überbauung
in Au SG mit dem Wandsystem «Seismur»
ausgeführt. Weitere Objekte sind in der Planungsphase.
Neben den Wandelementen für
das Objekt in Au wird zurzeit auch täglich an
Lager produziert. Wir sind also lieferbereit.
Zur Erhöhung des Schubwiderstandes, auch
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Die bekannte Technologie von Stahlton
für vorgespannte Elemente setzt sich mit
«Seismur» in der vertikalen Ebene fort.
Das Bauwerk wird homogen in Backstein
ausgeführt. Die Mischbauweise wird nicht
mehr benötigt.
mit Seismur, hat die Swissbrick den Backstein
«Seismo» entwickelt, der schon bei diversen
Objekten eingesetzt wurde.
Ist das Wandsystem «Seismur» teurer als
die konventionelle Mischbauweise?
Gegenüber der Mischbauweise fallen keine
Mehrkosten an. Zudem wird der Bauablauf
optimiert und somit die Bauzeit verkürzt.
Was ist bei der Planung des Wandsystems
zu berücksichtigen?
Für eine effi ziente Lösung mit «Seismur» sind
die bekannten Konstruktionsregeln für erdbebengerechtes
Bauen anzuwenden.
Die Broschüre «Erdbebensicherheit im Mauerwerksbau»
von der Swissbrick AG enthält
nützliche Hinweise für den erdbebengerechten
Entwurf.
Sind bereits weitere Produkte für erdbebensicheres
Bauen in der Planung?
Dadurch, dass wir uns mit dem Thema Erdbebensicherheit
intensiv auseinandersetzen
und Fachgespräche mit einem Netzwerk von
Sachverständigen führen, bestehen Ansätze
für weitere Innovationen auf diesem Gebiet.
Die innovativen Bestrebungen betreffen nicht
nur Produkte, sondern auch Berechnungsprogramme,
Dienstleistungen usw. Der Fokus
«Erdbebensicheres Bauen mit Mauerwerk»
ist für uns ein Gebot der Stunde. ■