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Project: Statics of drystone walls
Statische Berechnungen, Umsetzung in das Trockenmauerwerk
Uns Trockenmaurer interessiert, welche Auswirkungen die vorstehenden Überlegungen auf die Ausführung des Mauerwerks haben.
Traditionelle Bauweise oder Ingenieurbauweise?
Als Trockenmaurer bauen wir unsere Mauern meist auf traditionelle Weise (Fig A ). Nur wenn wir Stützmauern bauen müssen, die eine Straße oder ein Gebäude stützen, müssen die Abmessungen der Mauer von einem Ingenieur berechnet werden. Bei der traditionellen Bauweise ist die äussere Schale des Trockenmauerwerks deutlich von der Hinterfüllung abgegrenzt. Es gibt auch keinen trapezförmigen Querschnitt (Fig A ). Bei der Ingenieurbauweise wird ein trapezförmiger Querschnitt berechnet, der vom Trockenmauerer in gleichbleibender Steinqualität verfüllt werden muss (Fig B) (In der Praxis hat sich gezeigt, dass neben dem Team, das die Mauer baut, ein weiteres Team das Steinmaterial vorsortiert und vorbereitet. Der Aufwand für den Bau einer solchen Stützmauer ist daher wesentlich höher als beim traditionellen Trockenmauerwerk).
Während bei der Ingenieurbauweise die Tragfähigkeit des Mauerwerks genau berechnet werden kann, ist dies bei der traditionellen Bauweise nicht der Fall. Dennoch tut die traditionelle Bautechnik an vielen Stellen problemlos ihren Dienst. Das Tragverhalten solcher Wände kann wie folgt verstanden werden:
Die traditionelle Trockenmauer bildet im Bereich der langen Bindersteine eine Art trapezförmigen Querschnitt, wenn die Hintermauersteine in diesem Bereich sorgfältig eingeschichtet werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die längsten Bindersteine unten eingebaut werden und ihre Länge dann nach oben hin abnimmt ( Fig C). Wird diese Regel nicht beachtet, ergibt sich ein unregelmäßiger Querschnitt mit verminderter Tragfähigkeit ( Fig B).
Neigung der Steine und Mauerschichten
Wie im Abschnitt "Reibung" und auch im Abschnitt "Erdbeben" erläutert, sollten die Steine bei allen Bauweisen (traditionell und vom Ingenieur entworfen) immer in Richtung des Stützmaterials geneigt sein. In der Regel stehen die Mauerschichten und die Auflageflächen in einem rechten Winkel zur Neigung der Stirnseite der Trockenmauer.
Fundamentsteine und lange Bindersteine
Die Ausführungen im Teil "Bemessung" zeigen, dass die Stützmauern aus Trockenmauerwerk im unteren Drittel besonders belastet sind. In diesem Bereich müssen bei der Ausführung folgende Punkte berücksichtigt werden:
Schneidet die resultierende Kraft die Fusslinie im Fundamentbereich sehr weit aussen, besteht die Gefahr, dass Fundamentsteine ins Erdreich gedrückt werden. Die Fundamentsteine sinken gegen aussen ein und es entsteht eine Bauchung (Abb B untenstehend). Dieser Schaden ist sehr oft zu beobachten wenn die Fundamentsteine zu klein dimensioniert sind, oder das Erdreich zu wenig tragfähig ist.
Als Gegenmassnahme sind ausreichend grosse Fundamentsteine einzubauen (als Binder und wenn möglich überstehend) Im unteren Drittel der Mauerhöhe sind mehr lange Bindersteine einzubauen als in der restlichen Mauerhöhe (Abb C untenstehend). Siehe diesbezüglich auch das SIA Merkblatt 2053, Absatz 6.3.1.
Die weit aussen gegen das Mauergesicht wirkende resultierende Kraft kann zuden bewirken, dass sehr schmal und hoch als Läufer eingebaute Steine kippen. Auch hier können sich unerwünschte Bewegungen und Verformungen des Mauerwerks ergeben (Abb E untenstehend). Dieser Effekt kann verhindert werden, wenn (insbesondere im unteren Drittel der Mauerhöhe) genügend lange Bindersteine eingebaut werden (Abb F untenstehend).
Dasselbe gilt, wenn ein Versagen aus Kippen und Gleiten eintritt (vgl. Abschnitt "Dimensionierung"). Auch hier kann mit einem Einbau von genügend langen Bindersteinen ein Versagen des Trockenmauerwerks im Fussbereich verhindert werden. Siehe diesbezüglich auch das SIA Merkblatt 2053, Absatz 6.3.1.