Dieses nichtlinear, orthotrop plastische Materialmodell ermöglicht eine Berechnung sowie eine Bemessung von Mauerwerk.
Als Modellierungsansatz ist eine Makro-Modellierung des Mauerwerks gewählt. Dies bedeutet, dass das Verhalten des Baustoffs Mauerwerk, welches aus einer Kombination von Mörteln und Steinen besteht, über die Fläche "verschmiert" abgebildet wird.
Basierend auf den Veröffentlichungen von Lourenco (Lourenco 1996) wurde das Materialmodell, bestehend aus zwei Fließflächenfunktionen (Rankine Hill Fließfläche) implementiert. Im Forschungsprojekt DDMaD - Digitizing the design of masonry stuctures - wurde dieses Materialmodell untersucht und weiterentwickelt, so dass eine Eurocode nahe Bemessung bei erfolgreicher Berechnung erfolgt.
Beschreibung Fließflächen
Um ein realistisches Materialverhalten abbilden zu können müssen aus den Parametern des Materials die nötigen Parameter der Fließfläche abgeleitet werden.
Definition der Rankine Fläche
Die Rankine Fläche wird von 3 wesentlichen Parametern definiert:
- ft⊥ = fty Zugfestigkeit normal zur Lagerfuge
- ft|| = ftx Zugfestigkeit parallel zur Lagerfuge
- fvk0 = τxy Scherfestigkeit im Koordinatenursprung
Definition der Hill Fläche
Die Hill Fläche wird von 4 wesentlichen Parametern definiert:
- fm⊥ = fmy Druckfestigkeit normal zur Lagerfuge
- fm|| = fmx Druckfestigkeit parallel zur Lagerfuge
- Fiktive Schubfestigkeit im Koordinatenursprung
- Zweiaxiale Druckfestigkeit
Parameter der Rankine Hill Fläche
Um das Material Mauerwerk, bzw. die Mörtel-Steinkombination realitätsnah im Materialmodell beschreiben zu können, sind weitere Zusatzparameter α, β, γ nötig.