Tragfähigkeit druckbeanspruchten Lehmmauerwerks unter Berücksichtigung nichtlinearer Feuchteprofile

Lehmmauerwerk bietet sich auf Grund einer Vielzahl ökologischer und bauphysikalischer Vorteile zur Errichtung klimafreundlicher und ressourcenschonender Gebäude an. Für den verbreiteten Einsatz tragenden Lehmmauerwerks ist jedoch ein Bemessungsverfahren erforderlich, welches das feuchteabhängige Materialverhalten dieses Baustoffs zutreffend berücksichtigt. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden daher zunächst instationäre hygrothermische Simulationen an praxisüblichen Lehmmauerwerkskonstruktionen durchgeführt, um die bemessungsrelevante Materialfeuchte und deren Verteilung innerhalb des Querschnitts für verschiedene Anwendungsfälle zu ermitteln. Darüber hinaus erfolgt eine Analyse des Klimaeinflusses auf das Materialverhalten unstabilisierter Lehmbaustoffe mittels experimenteller Untersuchungen. Auf dieser Grundlage werden sowohl numerische als auch analytische Traglastmodelle entwickelt, welche es erlauben, die Tragfähigkeit druckbeanspruchten Lehmmauerwerks unter Berücksichtigung nichtlinearer Feuchteprofile wirklichkeitsnah zu ermitteln. Abschließend werden die gewonnenen Erkenntnisse in einen praxisnahen Bemessungsvorschlag überführt, welcher die Möglichkeit eines wirtschaftlichen und zuverlässigen Nachweises druckbeanspruchter Lehmmauerwerkswände bietet.

Earth masonry offers multiple ecological and comfort-related advantages for the construction of environmental-friendly and sustainable buildings. However, for the widespread use of load-bearing earth masonry, a design method that takes the moisture-dependent behaviour of this material into account, is required. Within the scope of the present work, hygrothermal simulations on typical earth masonry structures are carried out in order to determine the design-relevant material moisture content and its distribution within the cross-section for various application cases. In addition, experimental investigations are conducted to analyse the influence of various climate conditions on the material behaviour of unstabilised earth masonry. On this basis, numerical and analytical methods are developed, which allow the precise calculation of the load-bearing capacity of earth masonry under compression considering nonlinear moisture profiles. Finally, the obtained results are transferred into a design proposal, which enables an economical and reliable design of earth masonry walls subjected to vertical loads.