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Es wird das statische Verhalten des im Hochbau oft angewendeten Aussteifungssytems aus einem Kern und zwei unstetigen Wandscheiben am Gebäuderand untersucht. Hierbei sind die Wandscheiben im Erdgeschoss jeweils in ein Stützenpaar aufgelöst.

Im vorliegenden Beitrag wird der Einfluss der Modellierung des Kellergeschosses auf die Querkraft und die Verformungen von im Kellergeschoss eingespannten Stahlbeton-Aussteifungswänden untersucht. Der Querkraftverlauf der Wand und die Verschiebung am Kopf der Wand werden mit den entsprechenden, am vereinfachten Kragwandmodell ermittelten Werten verglichen, bei dem die Wand auf Höhe der Kellerdecke voll eingespannt ist und die Weiterleitung der Schnittkräfte im Kellergeschoss nicht näher betrachtet wird. Für die Berücksichtigung des Kellergeschosses wird zunächst eine gelenkige Festhaltung durch die Kellerdecke und die Bodenplatte betrachtet, wodurch sich eine unrealistisch große Wandquerkraft im Kellergeschoss ergibt. Danach wird ein verfeinertes Modell mit Teileinspannung in der Bodenplatte und nachgiebiger Halterung durch die Kellerdecke untersucht. Es werden Empfehlungswerte für die Federkonstante der Drehfeder auf Höhe der Bodenplatte und der horizontalen Translationsfeder auf Höhe der Kellerdecke angegeben, die in der Praxis Anwendung finden können. Es wird besonders der Frage nachgegangen, welche Einflüsse die Berücksichtigung des Kellergeschosses bei der Erdbebenbemessung der Aussteifungswände hat. Dabei wird einerseits die Systemsteifigkeit, von der die Erdbebenersatzlasten abhängen, und andererseits die mögliche Verschiebungsduktilität, von der der mögliche Verhaltensbeiwert q abhängt, betrachtet.

Lateral Bracing of Buildings with a Basement - Influence on the Stress Resultants and Deformations of Reinforced Concrete Bracing Walls when including the Basement in the Mechanical Model
This paper presents an investigation of the influence on the shear force distribution and on the displacements of reinforced concrete bracing walls continuous through a basement, when modelling these walls. The shear forces and displacements are compared with those obtained when simplifying the wall by a cantilever with full fixity at the top of the basement, ignoring the transfer of shear force and bending moment into the basement. First, the influence of the basement is modelled by hinged connections between the wall and the base slab and the floor diaphragm above the basement, respectively. This will result in an unrealistically large wall shear force in the basement. Then, the flexural restraint of the wall by the base plate, and the lateral compliance of the floor diaphragm are modelled by a rotational spring and a lateral spring at those levels. Recommendations are given for reasonable values of the spring constants for practical design purposes. Special attention is given to the way in which including the basement in the mechanical model of such walls will influence aspects of their seismic design. Such aspects are the rigidity of the bracing system which influences the lateral earthquake loads, and the displacement ductility factor which influences the maximum admissible behaviour factor q.

Das Streben nach immer transparenteren Gebäudehüllen mit immer filigraneren Tragstrukturen weckt den Wunsch, die Verglasung als aussteifendes Element zu nutzen und Kräfte in der Scheibenebene abzutragen. Besonders geeignet erscheinen hierfür Stabgitterschalen mit viereckigen Maschen. Bei diesem Tragwerkstyp werden ebene oder gekrümmte Flächen durch ein Netz aus Stäben gebildet. Zur Minimierung der Stabquerschnitte und der Montagekosten können die Stäbe in der Schalenebene gelenkig aneinander geschraubt werden. Nach dem heutigen Stand der Technik wird dieser Stabgitterschalentyp durch diagonale Zugstäbe oder vorgespannte Seile in der Schalenebene stabilisiert. Diese Diagonalelemente könnten entfallen, wenn die Aussteifung von der Verglasung übernommen würde.
Bei dem hier betrachteten System werden die Verglasungselemente als Schubfelder aktiviert. Hierzu werden die Glasscheiben umlaufend mit den viereckigen Stabgittermaschen verklebt. Für dieses System wurden Details konzipiert und das Tragverhalten der Anschlüsse sowie der Glasscheiben zwischen den Gittermaschen und der Verglasung untersucht und Bemessungsmodelle entwickelt. Diese berücksichtigen die Verbundwirkung von Verbundglasscheiben und die Interaktion von Aussteifungskräften in der Scheibenebene mit den Plattenbelastungen senkrecht zur Scheibenebene.

Hinsichtlich seiner Festigkeit zeigt Glas eine große hnlichkeit zum Beton und kann ebenso wie dieser ca. 10 fach höhere Druckspannungen als Zugspannungen aufnehmen. Das Potential der hohen Druckfestigkeit des Glases wurde jedoch bislang nur in wenigen Sonderprojekten genutzt. Übliche Verglasungen in Gebäudehüllen werden ausschließlich durch Lasten beansprucht, die senkrecht zur Scheibenebene wirken und bemessungsrelevante Oberflächenzugspannungen hervorrufen. Die Möglichkeit einer gleichzeitigen Übertragung von Druckkräften in der Scheibenebene könnte genutzt werden, um die Gebäudehülle auszusteifen oder um ein seitliches Ausweichen von Pfosten und Riegeln zu verhindern.
Für das hier betrachtete System wurden neue Eckklotzungsdetails konzipiert und getestet. Das Tragverhalten von quadratischen Glasscheiben unter kombinierten Belastungen in der Scheibenebene und senkrecht zur Scheibenebene wurde analysiert und Bemessungsmodelle entwickelt. Die Verzweigungslast von eckgeklotzten, monolithischen Scheiben unter diagonaler Druckkraft konnte mit der Energiemethode analytisch bestimmt werden.

Fußgängerbrücken werden häufig aus Gründen des Holzschutzes als Deckbrücken hergestellt. Es ist dann möglich, die Stabilisierung der Obergurte der Hauptträger durch einen Verband in Obergurthöhe zu erreichen, dem man auch die Windkräfte zuweisen wir. Bei der Ableitung dieser waagrechten Kräfte bis in die Auflager sind einige räumliche Wirkungen zu beachten.