TY - JOUR A1 - Gellert, Christoph A1 - Butenweg, Christoph T1 - Seismic analysis of masonry structures in German earthquake zones according to DIN EN 1998-1 T1 - Erdbebenbemessung von Mauerwerksbauten in deutschen Erdbebengebieten nach DIN EN 1998-1 JF - Mauerwerk : European journal of masonry N2 - Die Erdbeben in Albstadt 1978 (Magnitude 5,7), Roermond 1992 (Magnitude 5,9) oder in Waldkirch 2004 (Magnitude 5,1) haben verdeutlicht, dass die erdbebensichere Auslegung von Mauerwerksbauten auch in Deutschland von großer Bedeutung ist. Bereits im Jahr 1981 wurde die DIN 4149 (1981) “Bauten in deutschen Erdbebengebieten – Lastannahmen, Bemessung und Ausführung üblicher Hochbauten“ eingeführt, in der aber für Mauerwerksbauten nur wenige Anforderungen gestellt wurden. Diese Norm wurde durch den NABau-Arbeitsausschuss “Erdbeben; Sonderfragen“ des Deutschen Instituts für Normung e.V. (DIN) auf Grundlage des Eurocode 8 (2004) vollständig überarbeitet und durch die DIN 4149 (2005) abgelöst, die umfangreiche Regelungen für die seismische Auslegung von Mauerwerksbauten enthält. Mittlerweile liegen die DIN EN 1998-1 (2010) und der Nationale Anhang DIN EN 1998-1/NA (2011) vor, die nach Einarbeitung der Ergebnisse der durchgeführten Anwendungserprobung bauaufsichtlich eingeführt und die DIN 4149 (2005) ersetzen werden. Der folgende Beitrag gibt einen Überblick über die seismische Berechnung und Bemessung von Mauerwerksbauten nach dem europäischen Regelwerk und illustriert deren Anwendung an einem baupraktischen Beispiel. Y1 - 2014 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.201400626 SN - 1437-1022 (E-Journal); 1432-3427 (Print) VL - 18 IS - 3-4 SP - 188 EP - 196 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Meyer, Udo A1 - Fehling, Ekkehard T1 - EU-Projekt INSYSME: Innovative Techniken für erdbebensichere Ausfachungswände aus Ziegelmauerwerk in Stahlbetonrahmentragwerken JF - Mauerwerk : European journal of masonry N2 - Am 1. Oktober 2013 ist das auf drei Jahre angelegte EU-Forschungsprojekt INSYSME – Innovative Systeme für erdbebentaugliche Ausfachungswände aus Ziegelmauerwerk in Stahlbetonrahmentragwerken – gestartet. Unter der Koordination der Universität Padua beteiligen sich 16 Partner aus sechs europäischen Ländern (Deutschland, Griechenland, Italien, Portugal, Rumänien, Türkei). Als deutsche Partner nehmen die Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel aus Bonn, die Universität Kassel sowie das Ingenieurbüro SDA-engineering GmbH aus Herzogenrath, teil. Ziel der deutschen Partner ist die Entwicklung von innovativen Ausfachungssystemen aus monolithischem wärmedämmenden Ziegelmauerwerk, mit denen nicht nur eine erhöhte Erdbebensicherheit, sondern auch die sichere Erfüllung der steigenden Anforderungen aus Windbeanspruchungen gewährleistet werden können. Die Forschungsergebnisse sollen vom Partner SDA-engineering GmbH in die bereits seit einigen Jahren verfügbare Softwarelösung MINEA [1] integriert werden. Weitere Informationen stehen auf den Websites des Projektes [2] zur Verfügung. Im vorliegenden Beitrag werden nach einer kurzen thematischen Einführung die Ergebnisse von Tastversuchen an senkrecht zur Ebene belasteten Ausfachungswänden aus Planziegelmauerwerk vorgestellt. Im Anschluss wird das geplante Arbeitsprogramm der deutschen Partner im Projekt INSYSME beschrieben. Y1 - 2014 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.201400612 SN - 1437-1022 (E-Journal); 1432-3427 (Print) VL - 18 IS - 2 SP - 78 EP - 81 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Meskouris, Konstantin A1 - Butenweg, Christoph T1 - Erdbebensichere Auslegung von Bauwerken nach DIN 4149:2005 T2 - Betonkalender 2008: Konstruktiver Wasserbau, erdbebensicheres Bauen. Band 2 Y1 - 2008 SN - 978-3-433-01839-2 (Print) ; 978-3-433-01854-5 (E-Book) U6 - http://dx.doi.org/10.1002/9783433600702.ch5 SP - 1 EP - 54 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Butenweg, Christoph A1 - Gellert, Christoph A1 - Meyer, Udo T1 - Erdbebenbemessung bei Mauerwerksbauten T2 - Mauerwerk-Kalender 2010: Normen für Bemessung und Ausführung Y1 - 2010 SN - 3-433-60040-6 ; 978-3-433-60040-5 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/9783433600405.ch7 SP - 141 EP - 167 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Butenweg, Christoph A1 - Klinkel, Sven T1 - Dynamisches Verhalten von Stahlbetonplatten unter Impact-Belastungen T2 - Massivbau im Wandel : Festschrift zum 60. Geburtstag von Josef Hegger Y1 - 2014 SN - 3-939051-20-9 SP - 369 EP - 380 PB - Ernst CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - El-Deib, Khaled A1 - Butenweg, Christoph A1 - Klinkel, Sven T1 - Erdbebennachweis von Mauerwerksbauten mit realistischen Modellen und erhöhten Verhaltensbeiwerten JF - Bautechnik N2 - Die Anwendung des linearen Nachweiskonzepts auf Mauerwerksbauten führt dazu, dass bereits heute Standsicherheitsnachweise für Gebäude mit üblichen Grundrissen in Gebieten mit moderaten Erdbebeneinwirkungen nicht mehr geführt werden können. Diese Problematik wird sich in Deutschland mit der Einführung kontinuierlicher probabilistischer Erdbebenkarten weiter verschärfen. Aufgrund der Erhöhung der seismischen Einwirkungen, die sich vielerorts ergibt, ist es erforderlich, die vorhandenen, bislang nicht berücksichtigten Tragfähigkeitsreserven in nachvollziehbaren Nachweiskonzepten in der Baupraxis verfügbar zu machen. Der vorliegende Beitrag stellt ein Konzept für die gebäudespezifische Ermittlung von erhöhten Verhaltensbeiwerten vor. Die Verhaltensbeiwerte setzen sich aus drei Anteilen zusammen, mit denen die Lastumverteilung im Grundriss, die Verformungsfähigkeit und Energiedissipation sowie die Überfestigkeiten berücksichtigt werden. Für die rechnerische Ermittlung dieser drei Anteile wird ein nichtlineares Nachweiskonzept auf Grundlage von Pushover-Analysen vorgeschlagen, in denen die Interaktionen von Wänden und Geschossdecken durch einen Einspanngrad beschrieben werden. Für die Bestimmung der Einspanngrade wird ein nichtlinearer Modellierungsansatz eingeführt, mit dem die Interaktion von Wänden und Decken abgebildet werden kann. Die Anwendung des Konzepts mit erhöhten gebäudespezifischen Verhaltensbeiwerten wird am Beispiel eines Mehrfamilienhauses aus Kalksandsteinen demonstriert. Die Ergebnisse der linearen Nachweise mit erhöhten Verhaltensbeiwerten für dieses Gebäude liegen deutlich näher an den Ergebnissen nichtlinearer Nachweise und somit bleiben übliche Grundrisse in Erdbebengebieten mit den traditionellen linearen Rechenansätzen nachweisbar. Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/bate.202000016 VL - 97 IS - 11 SP - 756 EP - 765 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Butenweg, Christoph A1 - Kubalski, Thomas A1 - Marinkovic, Marko A1 - Pfetzing, Thomas A1 - Ismail, Mohammed A1 - Fehling, Ekkehard T1 - Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk T2 - Mauerwerk-Kalender 2016: Baustoffe, Sanierung, Eurocode-Praxis Y1 - 2016 SN - 978-3-433-03131-5 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Marinkovic, Marko A1 - Kubalski, Thomas A1 - Klinkel, Sven T1 - Masonry infilled reinforced concrete frames under horizontal loading T1 - Stahlbetonrahmen mit Ausfachungen aus Mauerwerk unter horizontalen Belastungen JF - Mauerwerk N2 - The behaviour of infilled reinforced concrete frames under horizontal load has been widely investigated, both experimentally and numerically. Since experimental tests represent large investments, numerical simulations offer an efficient approach for a more comprehensive analysis. When RC frames with masonry infill walls are subjected to horizontal loading, their behaviour is highly non-linear after a certain limit, which makes their analysis quite difficult. The non-linear behaviour results from the complex inelastic material properties of the concrete, infill wall and conditions at the wall-frame interface. In order to investigate this non-linear behaviour in detail, a finite element model using a micro modelling approach is developed, which is able to predict the complex non-linear behaviour resulting from the different materials and their interaction. Concrete and bricks are represented by a non-linear material model, while each reinforcement bar is represented as an individual part installed in the concrete part and behaving elasto-plastically. Each brick is modelled individually and connected taking into account the non-linearity of a brick mortar interface. The same approach is followed using two finite element software packages and the results are compared with the experimental results. The numerical models show a good agreement with the experiments in predicting the overall behaviour, but also very good matching for strength capacity and drift. The results emphasize the quality and the valuable contribution of the numerical models for use in parametric studies, which are needed for the derivation of design recommendations for infilled frame structures. Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.201600703 SN - 1437-1022 VL - 20 IS - 4 SP - 305 EP - 312 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Rosin, Julia A1 - Butenweg, Christoph A1 - Cacciatore, Pamela A1 - Boesen, Niklas T1 - Investigation of the seismic performance of modern masonry buildings during the Emilia Romagna earthquake series T1 - Untersuchungen des seismischen Verhaltens von modernen Mauerwerksbauten während der Erdbebenserie in der Emilia Romagna JF - Mauerwerk N2 - The article presents the investigation of the seismic behaviour of a modern URM building located in the municipality of Finale Emilia in province of Modena, Northern Italy. The building is situated in the centre of the series of the 2012 Northern Italy earthquakes and has not suffered any damage during the earthquake series in 2012. The observed earthquake resistance of the building is compared with predicted resistances based on linear and nonlinear design approaches according to Eurocode. Furthermore, probabilistic analyses based on nonlinear calculation models taking into account scattering of the most relevant input parameters are carried out to identify their influence to the results and to derive fragility curves. Y1 - 2018 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.201800013 SN - 1437-1022 VL - 22 IS - 4 SP - 238 EP - 250 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Butenweg, Christoph A1 - Marinkovic, Marko T1 - Damage reduction system for masonry infill walls under seismic loading T2 - ce/papers N2 - Reinforced concrete (RC) frames with masonry infills are frequently used in seismic regions all over the world. Generally masonry infills are considered as nonstructural elements and thus are typically neglected in the design process. However, the observations made after strong earthquakes have shown that masonry infills can modify the dynamic behavior of the structure significantly. The consequences were total collapses of buildings and loss of human lives. This paper presents the new system INODIS (Innovative Decoupled Infill System) developed within the European research project INSYSME (Innovative Systems for Earthquake Resistant Masonry Enclosures in RC Buildings). INODIS decouples the frame and the masonry infill by means of special U-shaped rubbers placed in between frame and infill. The effectiveness of the system was investigated by means of full scale tests on RC frames with masonry infills subjected to in-plane and out-of-plane loading. Furthermore small specimen tests were conducted to determine material characteristics of the components and the resistances of the connections. Finally, a micromodel was developed to simulate the in-plane behavior of RC frames infilled with AAC blocks with and without installation of the INODIS system. KW - earthquakes KW - in-plane and out-of-plane failure KW - INODIS KW - RC frames Y1 - 2018 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/cepa.863 N1 - Special Issue: ICAAC ‐ 6th International Conference on Autoclaved Aerated Concrete VL - 2 IS - 4 SP - 267 EP - 273 PB - Ernst & Sohn Verlag CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Butenweg, Christoph A1 - Gellert, Christoph A1 - Meyer, Udo T1 - Erdbebenbemessung bei Mauerwerksbauten T2 - Mauerwerk Kalender 2021: Kunststoffverankerungen Digitalisierung im Mauerwerksbau N2 - Der vorliegende Beitrag stellt den seismischen Nachweis von Mauerwerksbauten in Deutschland auf Grundlage der DIN EN 1998‐1/NA vor, wobei auch die wesentlichen Änderungen zu der Norm DIN 4149 vergleichend erläutert werden. Vorgestellt werden die Definition der Erdbebeneinwirkung, das seismische Verhalten von Mauerwerksbauten und die Erläuterung der Rechenverfahren. Darauf aufbauend wird die Anwendung an drei Praxisbeispielen demonstriert. Y1 - 2021 SN - 9783433032930 SN - 9783433610732 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/9783433610732.ch12 SP - 329 EP - 355 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Weber, Felix A1 - Bomholt, Frederik A1 - Butenweg, Christoph ED - Bergmeister, Konrad ED - Fingerloos, Frank ED - Wörner, Johann-Dietrich T1 - Erdbeben- und Schwingungsschutz von Bauwerken T2 - 2023 BetonKalender: Wasserundurchlässiger Beton, Brückenbau N2 - Dieser Beitrag beschreibt die herkömmlichen Maßnahmen wie die Kapazitätsbemessung der Tragwerksstruktur, die Isolation des Bauwerks mittels Basisisolatoren, die Dämpfungserhöhung der Struktur mittels Inter-Story-Dämpfern und die Schwingungsreduktion mittels Schwingungstilgern gegen Einwirkungen durch Erdbeben, Wind, Verkehr und Personen auf die Bauwerke. Ergänzend wird die erdbebengerechte Auslegung und Isolation von nichttragenden Bauteilen behandelt. Für die betrachteten Systeme werden die Bewegungsdifferenzialgleichungen unter Berücksichtigung der wesentlichen Nichtlinearitäten angegeben. Die vorgestellten Weiterentwicklungen in den Bereichen der Basisisolatoren, Dämpfern und Schwingungstilgern zeigen, dass das modellbasierte Design mittels Simulation ein sehr effektives, ökonomisches und dank der heutigen Computerleistung auch zeiteffizientes Werkzeug darstellt. Y1 - 2022 SN - 9783433611180 SN - 9783433033753 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/9783433611180.ch16 N1 - Beton-Kalender, 112. Jahrgang (2023): Wasserundurchlässiger Beton, Brückenbau ausleihbar unter der Sig. 11 XCF 3-2023,2 SP - 779 EP - 859 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Kubalski, Thomas A1 - El-Deib, Khaled A1 - Gellert, Christoph ED - Jesse, Dirk T1 - Erdbebennachweis von Mauerwerksbauten nach DIN EN 1998-1/NA-2021 JF - Bautechnik : Zeitschrift für den gesamten Ingenieurbau N2 - Mauerwerksbauten in Deutschland sind mit Einführung des nationalen Anwendungsdokuments DIN EN 1998-1/NA auf Grundlage einer neuen probabilistischen Erdbebenkarte nachzuweisen. Für erfolgreiche Erdbebennachweise üblicher Grundrissformen von Mauerwerksbauten stehen in dem zukünftigen Anwendungsdokument neue rechnerische Nachweismöglichkeiten zur Verfügung, mit denen die Tragfähigkeitsreserven von Mauerwerksbauten in der Baupraxis mit einem überschaubaren Aufwand besser in Ansatz gebracht werden können. Das Standardrechenverfahren ist weiterhin der kraftbasierte Nachweis, der nun mit höheren Verhaltensbeiwerten im Vergleich zur DIN 4149 durchgeführt werden kann. Die höheren Verhaltensbeiwerte basieren auf der besseren Ausnutzung der gebäudespezifischen Verformungsfähigkeit und Energiedissipation sowie der Lastumverteilung der Schubkräfte im Grundriss mit Ansatz von Rahmentragwirkung durch Wand-Deckeninteraktionen. Alternativ dazu kann ein nichtlinearer Nachweis auf Grundlage von Pushover-Analysen zur Anwendung kommen. Vervollständigt werden die Regelungen für Mauerwerksbauten durch neue Regelungen für nichttragende Innenwände und Außenmauerschalen. Der vorliegende Beitrag stellt die Grundlagen und Hintergründe der neuen rechnerischen Nachweise in DIN EN 1998-1/NA vor und demonstriert deren Anwendung an einem Beispiel aus der Praxis. Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/bate.202100064 SN - 1437-0999 SN - 0005-6820, 0932-8351 VL - 98 IS - 11 SP - 852 EP - 863 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Kubalski, Thomas A1 - Butenweg, Christoph A1 - El-Deib, Khaled ED - Jesse, Dirk T1 - Vereinfachte Berücksichtigung der Rahmentragwirkung in Mauerwerksgebäuden T1 - Simplified consideratioon of framing effects in masonry buildings JF - Bautechnik N2 - Aufgrund der gestiegenen Anforderungen durch höhere Ein-wirkungen aus Wind und Erdbeben ist eine Verbesserung und Optimierung der Berechnungs- und Bemessungsansätze für Mauerwerksbauten erforderlich. Eine bessere Ausnutzung der Tragwerksreserven ist durch die Berücksichtigung der Rah-mentragwirkung mit einer Aktivierung der Deckenscheiben in den Rechenmodellen möglich, die in der Praxis aufgrund der Komplexität der Wand-Decken-Interaktion bislang nicht aus-genutzt wird. Im vorliegenden Aufsatz wird ein vereinfachter Ansatz auf Grundlage der mitwirkenden Plattenbreite von Schubwänden aus Mauerwerk vorgestellt, der die wesentli-chen Einfl ussfaktoren in parametrisierten Tabellen erfasst. Damit steht den Tragwerksplanern ein einfach anwendbares Werkzeug zur Verfügung, um die Rahmentragwirkung in der Mauerwerksbemessung anzusetzen. N2 - Due to the increased requirements resulting from higher wind and earthquake loads, it is necessary to improve and optimise the calculation and design approaches for masonry structures. An important contribution to a better utilisation of the structural load-bearing reserves is the consideration of the framing ef-fects through the activation of the fl oor slabs in the calculation models, which has not been utilised in practice so far due to the complexity of the wall-slab interaction. The paper presents a simplifi ed approach based on the contributory slab width, which captures the essential infl uencing factors in parameter-ised tables. This provides structural engineers with a simple tool to exploit the frame load-bearing effect in masonry design. KW - Rahmentragwirkung KW - Mauerwerksgebäude KW - Wand-Decken-Interaktion KW - Momentenverteilung KW - DIN EN 1996 Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/bate.202200081 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 VL - 99 IS - 12 SP - 865 EP - 928 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Gellert, Christoph A1 - Schlundt, Andreas T1 - Nichtlinearer Erdbebennachweis von Gebäuden aus Kalksandsteinmauerwerk nach DIN EN 1998 JF - Mauerwerk : European journal of masonry N2 - Die Erdbebensicherheit von Gebäuden aus Kalksandsteinmauerwerk ist aktuell nach DIN 4149 mit linearen Verfahren nachzuweisen. Dies führt in der praktischen Anwendung zu großen Problemen, da selbst traditionell übliche Grundrisse teilweise nicht mehr ohne zusätzliche Maßnahmen nachweisbar sind. Zur Lösung dieser Problematik wurden von der deutschen Mauerwerksindustrie auf nationaler und europäischer Ebene Forschungsprojekte initiiert, deren Ergebnisse in Form von statisch nichtlinearen Verfahren Eingang in den Nationalen Anhang zur DIN EN 1998-1 [12] gefunden haben. Mit den Verfahren wird die Nachweissituation zukünftig grundlegend verbessert, da mit diesen die Tragwerksreserven wesentlich besser ausgenutzt werden können. Im Folgenden wird die Anwendung der Verfahren am Beispiel einer Reihenhauszeile aus Kalksandsteinmauerwerk demonstriert. Der Nachweis der Reihenhäuser wurde im Rahmen einer Zustimmung im Einzelfall, die vom Bundesverband Kalksandsteinindustrie eV in Hannover koordiniert wurde, durch unabhängige Gutachter und die Bauaufsicht eingehend geprüft und für richtig befunden. Die Durchführung des Nachweises erfolgte auf Grundlage eines an der RWTH Aachen entwickelten neuen Nachweiskonzeptes. Die baupraktische Anwendbarkeit und einfache Nachvollziehbarkeit dieses Konzepts ist durch eine softwaretechnische Umsetzung sichergestellt. Y1 - 2010 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.201000463 SN - 1432-3427 VL - 14 IS - 3 SP - 120 EP - 125 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Fäcke, Andreas A1 - Fehling, Ekkehard A1 - Gellert, Christoph A1 - Gierga, Michael A1 - Meyer, Udo A1 - Rütschlin, Andreas H. A1 - Stürz, Jochen T1 - Energieeffizient und erdbebensicher Bauen mit monolithischem Ziegelmauerwerk JF - Mauerwerk : European journal of masonry N2 - Moderne Bauwerke müssen heute eine hohe energetische Leistungsfähigkeit aufweisen und gleichzeitig alle einwirkenden Lasten sicher abtragen. Dies stellt insbesondere in Erdbebengebieten hohe Anforderungen an die verwendeten Baustoffe. Am baupraktischen Beispiel einer Doppelhaushälfte wird demonstriert, dass die Symbiose aus energieeffizientem und gleichzeitig erdbebensicherem Bauen in der höchsten deutschen Erdbebenzone mit monolithischem Ziegelmauerwerk gut realisierbar ist. Als Ziegelmauerwerk werden für die Außenwände wärmetechnisch optimierte Hochlochziegel verwendet, die sowohl die Anforderungen der Energieeinsparverordnung 2009 als auch die Anforderungen an Mauerwerkbaustoffe nach den aktuellen Erdbebennormen erfüllen. Der Erdbebennachweis der Doppelhaushälfte erfolgt mit einem nichtlinearen Nachweisverfahren, das für eine einfache praktische Anwendung programmtechnisch umgesetzt wurde. Für den Nachweis wurden aus zyklischen Schubwandversuchen ermittelte Last-Verformungskurven verwendet. Das gesamte in Deutschland noch nicht normativ geregelte Nachweiskonzept wurde im Rahmen einer Zustimmung im Einzelfall geprüft und genehmigt. Y1 - 2010 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.201000456 SN - 1432-3427 VL - 14 IS - 1 SP - 3 EP - 9 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER -