Grundlagen

 

Einführung der DIN EN 1996 und Stand der Normung

Zum 1.1.2015 wurde in Deutschland die DIN EN 1996 bauaufsichtlich als Teil der sogenannten Eurocode­-Reihe eingeführt. Sie löste damit die DIN 1053-­100 sowie mit einjähriger Übergangsfrist die DIN 1053-­1 ab. Im Gegensatz zur DIN 1053­-1 arbeitet die DIN EN 1996 nicht mit einem globalen Sicherheitssystem und zulässigen Spannungen σ0, sondern mit einem semiprobabilistischen Sicherheitskonzept. Dieses Teilsicherheitskonzept ermöglicht mittels differenzierter Sicherheitsbeiwerte zu Einwirkungen und Widerständen eine genauere, zeitgemäße Darstellung der Bemessungssituation und damit wirtschaftlichere Konstruktionen. Wie in den Vorgängernormen finden sich auch in der DIN EN 1996 ein vereinfachtes und ein genaueres Bemessungsverfahren. Somit ist spätestens seit 2016 für die Bemessung von Mauerwerk ausschließlich die DIN EN 1996 zu verwenden.

Die Eurocodes

Als Eurocodes bezeichnet man die europaweit vereinheitlichten Bemessungsregeln im Bauwesen, die – wie die DIN-­Normen – von Wissenschaftlern und Ingenieuren, Anwendern und Praktikern erarbeitet wurden. Eingeführt am 1.7.2012, gelten die Eurocodes seitdem als verbindliche technische Baubestimmungen.

Das Eurocode-­Paket beinhaltet folgende Normen:

  • Eurocode 0: Grundlagen der Tragwerksplanung (EN 1990)
  • Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke (EN 1991)
  • Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton­ und Spannbetontragwerken (EN 1992)
  • Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten (EN 1993)
  • Eurocode 4: Bemessung und Konstruktion von Verbundtragwerken aus Stahl und Beton (EN 1994)
  • Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten (EN 1995)
  • Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten (EN 1996)
  • Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik (EN 1997)
  • Eurocode 9: Berechnung und Bemessung von Aluminiumkonstruktionen (EN 1999)

Der Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben (EN 1998) ist nicht aufgeführt, da er nicht zusammen mit den anderen Eurocodes eingeführt worden ist. Der Einführungstermin des Eurocodes 8 ist noch unbekannt.

Nationaler Anhang (NA)

Die Eurocodes verfügen über eine Besonderheit: Jedes Land kann eigenverantwortlich spezielle national festzulegende Parameter (NDP) sowie nicht widersprechende zusätzliche Regeln (NCI) in einem nationalen Anhang (NA) definieren. Dieser wird individuell zu jedem Eurocode erarbeitet und ermöglicht es, die Regeln deutschlandweit anzuwenden.

Tabelle 1: Der Eurocode 6 mit Nationalen Anhängen Eurocode Nationaler Anhang DIN EN 1996-1-1: 2013 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk DIN EN 1996-1-1/NA: 2012 DIN EN 1996-1-1/NA/A1: 2013 DIN EN 1996-1-1/NA/A2: 2015 National festgelegte Parameter DIN EN 1996-1-2: 2011 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten Teil 1-2: Tragwerksbemessung für den Brandfall DIN EN 1996-1-2/NA: 2013 National festgelegte Parameter DIN EN 1996-2: 2010 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten Teil 2: Auswahl der Baustoffe und Ausführung DIN EN 1996-2/NA: 2012 National festgelegte Parameter DIN EN 1996-3: 2010 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten Teil 3: Vereinfachte Berechnungsmethoden für unbewehrte Mauerwerksbauten DIN EN 1996-3/NA: 2012 DIN EN 1996-3/NA/A1: 2014 DIN EN 1996-3/NA/A2: 2015 National festgelegte Parameter Tabelle 2: Formelzeichen nach DIN 1053-1 und DIN EN 1996 DIN 1053-1 DIN EN 1996 Wanddicke d tef Knicklänge hk hef Schlankheit hk / d ≤ 25 hef / tef ≤ 27 Nachweise vorh. σ ≤ zul σ0 vorh. τ ≤ zul τ NEd ≤ NRd VEd ≤ VRd

Neuerungen im Eurocode 6

  • Nachweisführung auf Grundlage des semiprobabilistischen Sicherheitskonzepts
  • Regelung der Bemessung von Mauerwerk aus großformatigen Steinen mit Überbindemaßen bis zur 0,2-­fachen Steinhöhe
  • Nachweisführung für teilweise aufliegende Decken, auch im vereinfachten Verfahren
  • Kein Querkraftnachweis in Platten­ und Scheibenrichtung (wenn Randbedingungen des vereinfachten Nachweisverfahren eingehalten werden), sodass das vereinfachte Nachweisverfahren auch keine entsprechenden Regelungen dazu beinhaltet. In Ausnahmefällen kann ein rechnerischer Nachweis der Gebäudeaussteifung erforderlich sein und verlangt dann das genaue Nachweisverfahren nach DIN EN 1996-­1-­1/NA.
  • Die Schnittgrößenermittlung bei horizontal beanspruchten Wandscheiben muss nicht zwingend nach dem Kragarmmodell erfolgen. Möglich ist auch ein Modell, das die günstige Wirkung eingespannter Wände in die Geschossebene berücksichtigt.
  • Neue Nachweisführung für den Nachweis der Mauerwerksdruckfestigkeit bei Einzellasten und Teilflächenpressung
  • Bemessung von bewehrtem Mauerwerk, die in Deutschland jedoch nur stark eingeschränkt anwendbar ist (γ =10)
  • Möglichkeit der Berücksichtigung einer Vielzahl von Einwirkungskombinationen durch die Einführung des Teilsicherheitskonzepts im genaueren Nachweisverfahren. Der nationale Anhang zum Eurocode gibt daher vereinfachte Einwirkungskombinationen an, die im Allgemeinen für die Berechnung ausreichend sind. Zudem konnte die Anzahl der tatsächlich maßgebenden Kombinationen durch ein Forschungsprojekt an der TU­-Darmstadt stark eingeschränkt werden.
  • Genaues und vereinfachtes Bemessungsverfahren können miteinander kombiniert werden.

Wesentliches bleibt gleich!

  • Vereinfachtes Verfahren
  • Verzicht auf Aussteifungsberechnung für offensichtlich ausreichend ausgesteifte Bauten
  • Nachweis von Kellermauerwerk im genaueren und vereinfachten Verfahren
  • Ausfachungstabellen
  • Drahtankertabellen
  • Schlitztabellen

Sicherheitskonzept

Durch die Gegenüberstellung einwirkender und widerstehender Schnittgrößen wird die Standsicherheit im Grenzzustand der Tragfähigkeit nachgewiesen:

\gamma_F \cdot E_k = E_d \le R_d = \dfrac {R_k} {\gamma_M}
R_d = \zeta \cdot \dfrac {R_k} {\gamma_M}

Ed / Rd Bemessungswert der Einwirkung/des Tragwiderstands
γF / γM Teilsicherheitsbeiwert auf der Einwirkungsseite/Widerstandsseite (Tabelle 3 und Tabelle 4)
Ek / Rk Charakteristischer Wert der Einwirkung/des Widerstands

Tabelle 3: Teilsicherheitsbeiwerte auf der Einwirkungsseite nach DIN EN 1996 Einwirkung Ungünstige Wirkung Günstige Wirkung Außergewöhnliche Bemessungssituation Ständige Einwirkung (G), z. B. Eigengewicht, Ausbaulast, Erddruck γG = 1,35 γG = 1,0 γGA = 1,0 Veränderliche Einwirkung (Q), z. B. Wind-, Schnee-, Nutzlasten γQ = 1,5 γQ = 0 (γQ = 1,0) Tabelle 4: Teilsicherheitsbeiwerte auf der Materialseite nach DIN EN 1996 γM Normale Einwirkung Außergewöhnliche Einwirkung Mauerwerk 1,5 1,3 Verbund-, Zug- und Druckwiderstand von Wandankern und Bändern 2,5 2,5

Nachweisverfahren nach DIN EN 1996 mit Nationalem Anhang

Der Nachweis von Mauerwerksbauten kann auch zukünftig sowohl über das genauere als auch über das vereinfachte Verfahren erfolgen, wobei erfahrungsgemäß das vereinfachte Verfahren bei dem Großteil der Nachweise angewendet wird. Im vereinfachten Verfahren werden Einflüsse z. B. aus „Knicken“ oder „Wand­-Decken-­Knoten“ durch Abminderungsfaktoren berücksichtigt. Da es sich dabei nur um grobe Näherungen handelt, darf das vereinfachte Verfahren nur unter Einhaltung einiger Voraussetzungen (Tabelle 5) angewendet werden. Falls diese nicht eingehalten sind, ist das genauere Verfahren anzuwenden.

Beim genaueren Verfahren werden die statischen Verhältnisse wirklichkeitsnäher erfasst. Gegenüber dem vereinfachten Verfahren ist eine größere Ausnutzung der Tragfähigkeit von unbewehrtem Mauerwerk möglich. So lassen sich größere Wandhöhen und schlankere Konstruktionen nachweisen. Es ist, anders als in der DIN 1053, möglich, die Verfahren zu mischen und nur einzelne Bauteile mit dem genaueren Verfahren nachzuweisen.

Baubuch 2018/2019 – 5. Auflage

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