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Jörg Habenberger
Mit dem zunehmenden Verwenden von Lehm als Baumaterial stellt sich auch die Frage, wie das Tragverhalten dieser Bauteile genauer analysiert werden kann. Das trifft insbesondere für aussteifende Lehmwände unter horizontalen Einwirkungen wie Wind und Erdbeben zu.
Stampflehmwände befinden sich an der Schnittstelle von Geotechnik und Hochbau. Das Material entspricht einem verbesserten Boden; die homogenen und isotropen Wandkonstruktionen eher Betonbauten im Hochbau. Beide Baustoffe weisen bereits unter kleinen Beanspruchungen ein nichtlineares Verhalten auf, das aus der grossen Druck-, aber geringen Zug- und Schubfestigkeit resultiert.
Für beide Baustoffe sind in der Vergangenheit Materialmodelle entwickelt worden, die das nichtlineare Verhalten mit Finite-Elemente-Programmen beschreiben können. Für Beton wird z. B. ein zweiflächiges Materialmodell nach Drucker-Prager verwendet, bei dem die Zugspannung begrenzt und als dritter Parameter verwendet wird.
Dieses Materialmodell wurde für Lehm angepasst und ein FEM-Code implementiert. Damit ist die Ermittlung der Deformationen und der Tragsicherheit von Lehmwänden möglich, die zur Gebäudestabilisierung verwendet werden.
Am Beispiel des Ofenturms Cham sind in Abb. 1 die so ermittelten Hauptspannungsrichtungen und in Abb. 2 die Lastverformungskurve für die Giebelwand auf der Westseite angegeben.
Tragwerksplanung