Design aids for unreinforced masonry under bending compression - Part 2: Application of design aids for structural design according to DIN EN 1996-1-1/NA

The semi-probabilistic safety concept of divided safety factors for action and resistance of DIN EN 1990 [1] in combination with the structural design codes DIN EN 1996-1-1 [2] and DIN EN 1996-1-1/NA [3] include the requirement that acting normal forces N-Ed may not exceed the normal force resistances N-Rd for the structural design of masonry under bending compression. According to [3], fully plastic material behaviour can be assumed and the stress block used as the material law for masonry. Building on this, design aids and their theoretical basis were presented in Part 1 of this scientific paper [4], which are comparable with the tables (called the ? table here) and the general design diagram for massive construction. The application of the design aids is described in this second part of this scientific paper through calculation examples and the connection with the calculation approaches of [3] is made clear. The relation to the reduction factor ?(m), which covers effects of 2(nd) order theory, is also obtained. With known values of the load eccentricities according to 1(st) and 2(nd) order theory, the design task becomes the analysis of the loadbearing capacity of the masonry section at half wall height. Knowing ?(m), the load eccentricity e(2) and the additional moment according to 2(nd) order theory can subsequently be determined, which does not ensue from the calculation equations of [3]. With the general design diagram, the values of compression zone height and the assumed load eccentricities of the acting normal forces, which result from the reset rule for masonry sections with high load eccentricities, can be directly read off, greatly improving the clarity of this procedure. Abstract Das semiprobabilistische Sicherheitskonzept mit geteilten Sicherheitsbeiwerten fur Einwirkungs- und Widerstandsgro ss en von DIN EN 1990 [1] in Verbindung mit den Bemessungsnormen von DIN EN 1996-1-1 [2] und DIN EN 1996-1-1/NA [3] enthalten die Anforderung, dass einwirkende Normalkrafte N-Ed die Normalkraftwiderstande N-Rd bei der Bemessung biegedruckbeanspruchten Mauerwerks nicht uberschreiten durfen. Nach [3] kann vollplastisches Materialverhalten unterstellt und der Spannungsblock als Werkstoffgesetz fur Mauerwerk angewendet werden. Darauf aufbauend wurden im Teil 1 dieses Fachaufsatzes [4] Bemessungshilfen und deren theoretische Grundlagen vorgestellt, die mit denen der -Tabellen (hier ?-Tafel genannt) und des allgemeinen Bemessungsdiagramms des Massivbaus vergleichbar sind. Die Anwendung der Bemessungshilfen wird in diesem zweiten Teil des Fachaufsatzes in Berechnungsbeispielen gezeigt und die Verbindung mit den Berechnungsansatzen von [3] verdeutlicht. Es wird u. a. der Bezug zum Abminderungsfaktor ?(m) hergestellt, der Theorie-II.-Ordnung-Effekte erfasst. Mit bekannten Werten der Lastausmitten nach Theorie I. und II. Ordnung wird die Bemessungsaufgabe zur Tragfahigkeitsanalyse des Mauerwerksquerschnittes in Wandhohenmitte. Bei bekanntem ?(m) kann nachtraglich die rechnerische Lastausmitte e(2) und das Zusatzmoment nach Theorie II. Ordnung bestimmt werden, was aus den Berechnungsansatzen von [3] nicht hervorgeht. Mit dem allgemeinen Bemessungsdiagramm konnen die aus der Rucksetzregel fur Mauerwerksquerschnitte mit gro ss en Lastexzentrizitaten sich ergebenden Werte fur die Druckzonenhohe und die angenommenen Lastausmitten der einwirkenden Normalkrafte unmittelbar abgelesen werden, womit die Anschaulichkeit dieser Vorgehensweise deutlich erhoht wird.