Wandbalken aus Mauerwerk

Wandbalken aus Mauerwerk
Waltcr L. Oickey, C onsulting Structural Engin eer, Masonry lnsti tutc o f America, Los Ange1 es, USA
Kurzfassung
Masonry Wall B.ams
Dicsc Abhandlullg ererrert die Vortcile VOli Wandscheiben, die aIs wandartige Tdiger wirken. Ferner werden
V crslIchc bcschriehen, dic zur Bestiml11ung der Tragfahigkeit von Wandcn ducchgcführt wurden, die aIs
wandartige Trager anseatt ais einfache
tragcnde Wandc wirken. Es w ird der
hohe Sicherheirsfakto r herausgestellt,
der mit diese m Verfabren sclbst bei
Schlankheiten h /t (Spannweite/Dicke)
creeicht w ird, di c wcit über den "Grenzwcrtcn herko mmlicher lasttragencler
Wandc liegcn. Es wird auch die Zulassllng di cses ncuen Verfahrens der
Konsrrukrj on von Wandtafeln dureh
den Uniform Building Codc (Einheitliche Bauordnung) besprochcn. Diese
Tafeln kêinncn vorgefcreigt oder an Ore
und Stclle ;11.1f Einzelfllndamenten errichtet werden, je nachdem, wie es zum
Zweck ein cr Illoglichst wirtschaftlichen Ball weise gewünscht wird.
h /t = spa n m thickness ratio = Verhahn is von Spannweite zur Dicke
(Sta rk e).
This paper discusses the advantages of
the deep wall bea m panels and the tests
made m determine the capacity of waUs
fun cti oning as deep bea ms in licu of
fun ctioning as simplc bearing walls. Ir
points o ut th e hi gh facmr of safety that
is dcvelop cd by thi s method at h /t
ratios far bcyond th e convencional
bcaring wall li mits. Ir di scusses the
Unifo rm Building Code approval for
this new techni que in rhc design of
panels. Thcse pancls may be prefabricated or may be built in pIace on
isolated footings as desired for most
econo llli cal constru cti on.
Tl agendc Mauerwãnde sind b.nge Zeit willkürlich auf ein h ft
von 25 bcschrankt worden, wodurch der groBte Absrand fcsrgelegt ist, der zwischen Auflagern überspannt wcrden kann.
Das hat es erfo rderli ch gcmacht, entweder zwischen Geschofioder Dachdccken kurze Abstãllde einzuhalcen oder aber vertikale Aussreifungspfciler in so cngen Abstandcn cinzubau en,
daB das Vcrha ltnis zwischen Spannweite lInd Dickc (h /t) 25
nicht i.ibcrschrciret. So war es bis jetzt bei den Wãndcn, die
dllrchgehend allf Streifellfundamenren aufliegen.
Das Prin zip des wa ndartigen Trãgers ist jedoch auf dem Gebiet
der Wandplanung und -konstruktion selt lange lll anerkann t.
Schon vo r viclen Jahren wurden von der Portland Ce mcllt
Associari oll (Po rtlandze menrgcscllschaft) Darcn cnrw ickel t, die
bestatigten, daB Wande, die ais Balkcn di encn, tlichr die Berlicksiehti g un g derse1ben Beulkrirerien erfordem w ic cinfache rragende Wande. Von dcr Gesell schaft w urdcn Daten
veroffenrlieht, die auf die Verwendbarkeit solcher W allde bei
groBcrcn Spannweiten hinw eisen, w elill sie an dcn Endcn aufgelagert sind und sich von Eillzelfundament zu Einzelfund ament spanncn. Das Verfahren har seinen Niederschlag gcfunden in Bcstimmungen über vorgefertigtc Bcronwandtafeln,
allgemein bekannt ais Aufkipptafeln. Der Autor w ar 1958
C hairman of a Srrl1ctmal Ellginecrs Assoeiariol1 of So mh em
C alifornia Precast C oncrcte COl11mittcc (Vorsirzcndcr eincr
mit dem Südkalifornischcn KOl11iree Hir vorgefertigtcn Beton
verbundencn Ballingenieurvereinigung), die di eses Konstruktionsprinzip, das Zll dieser Zeir durch die leistl1ngs- und kon262
Poutres de murs en maçonnerie
C ette eO l11ml1nication préscnre !es avantagcs des pann ea ux à pOlltrcs murales de
grande hautem ct lcs essais qui ont été
faits pour déter1l1incr la eapacité des
l11urS serva nt dc poutres dc grande
haurem au Iicu d'être de simpl es ml1rs
po rtants. Elle fait ressortir le faeteur
élevé de séeuri té réalisé par cette l11éth ode à des taux de h/t bien supérieurs
allX limites des m urs portants dassiq ues. L'a urcur y co mmenre I'approbarion de cerre nOll vclle technique po ur la
réalisari on de panneallX en le Code
Général de C onstruction . C es panneaux
pcuvent êtrc préfabriqués Oll COI1struits sur place sur dcs supports isolés,
commc 0 11 le vc ut, pour obtenir une
constrnerion trcs éeonomique.
kurrenzfahige Anwendung VOI1 Allfkipp tafdn in Slidkaliforn ien po pular gcw orden \Var, klar hcrauskrisralli sierten llnd ih m
die offizielle Billigllng gaben.
Es wurde clamais ein Handbuch vcrfaBr, um di c Anwendung
dicses Prinzips bei Planung und Konstruk tion zu erlcichtern.
Einige einfallsreiche lngeni eurc, wic zum .Bcispicl Hcrr Joseph
Oddo, Planungs- und Konstruktionslcitcr der Firma Boisc
Cascade, und verschiedene anderc haben di eses Konstruktionsprinzip in einigen Fallen von Maucrwcrkkol1Struktioncn angew andt, abcr cs waren nur schr wenige.
Die Vorteil c der M eth ode w urden jedoch anerkannr. U III
Z weifcl an deren Funkri on Zt1 bcscitigen lInd Fragen in bezug
auf die Gültigkeit der M ethodc fiir Mauer werkwallde
beamw orten zu konnen, w urden an T afcln der voUen G roBe
Belasrungsversuche vorgenOllll11en. Bei den Vcrsuchen berücksichti gte l11an allch die exzentrischc Aufbring ung der Bclasrlmg, der Hande1s- llnd Indusrricbautcn hallfig ausgesetzt
sind. Die Tafe1n wllrdcn von dcr Firma Midway Construction,
einer T ochtcrgcscll schaft von Bo ise Cascade, unter der Leitung
von Herrn Oddo von der Firma Boise Cascadc und unter der
Konrrolle des Masonry Institure of Am crica (Amerikanisches
Institut Hir Maucrwerk) gebaut. Dic T afcln bcstanden aus ciner
herkommlichen, 9 Zo!l starkell armi ertcn Z icgclwand, mit
<inet H ohe von 24 FuB (h /t ~ 32), ein er 7 1/, Zo ll statken Tonbl ockwand mit den Abmcssungen 24 mal 24 FuB für cin h /t
von 36 (tatsachlich 38,5), des \Vcitcren 3US eincr 7 1/ 2 Z oll srarkcn B etonblockwand mit dcn Abmessungcn 24 l11a124 FuB und
einer 6 Zoll starkeu Betonblockwand 18 FuB hoch, 24 FuB
breit. d. h. fiir ciu nominelles h/r von 36 und 48 (tatsachlich 39
und 51 netto).
Zusatzlich wurden 111chrerc T ciltafeln hergcstcllt, um dic FllUktion vou Fugcn bei der Fcrtigbauwcise zu priifen.
Es wurde eine Versuchseinrichtllng aufgebaut, die aus ReibUllgspfahlen im Abstand von 24 FuB und cincr mittig dazwischenliegendcn Festhaltcvorrichtung ebenfalls JUS ReibungspfahIen bestand. Die Tafel wurdc au den Inden auf die zwci
pfahle aufgcsctzt lInd dic Last an der Oberkante mie Hilfe vou
Spannsüiben eingctragen, dic sich vou der Oberkante bis zu
dem in der Mitte befindlichen Befestigungspfahl crstrccktcn.
Zum Erzeugen der Last wurde vou der Firma Western StrucCures cine Presse bzw. Spannvorrichtllng, wic sie sonst zum Heben von Deckenplatten verwendet wird, auf eine Lastversteifungsplattc an der Oberkante der Wand montiert. Die
Belastllng wurde mit cincr Exzentrizitat von 1 Zo11 aufgebracht, um die Art von Belastung zu simlllieren, die auf einrr
BallstelIe ausgdibt werden wUrde. Das A lIfzcichnen der Last
lInd der DchnungsmeBwerte, die iiber die Wandebcne verteilt
waren, um die Spannllngsverteilung zu bestimmen, wurde
durch die Firmen Twining Engincers Laboratorics und SmirhEmery Test Laboratories vorgenommen. Aus den anliegenden
Zeichmmgen und Phocographien ist die Anordnung der MeBgerare zu ersehen.
GRUNORISS UNO QUERSCHNITT DER VERSLCHSEINRICHTl.tlG
LAVOUT Df TE5T fACILITY
Ma6~tall/Scale'
M
1 24
1/4".1'-0"
Stai'!lplatte/Steel Plate-'f
#
Über die ganze Flachc einer Tafel wurden Dehnungsmesser
verteile, um die Spannllngsverteilllng zu ermitteln. Die MeBwerte bestatigen, daB die TafcIn aIs wandartigc Trager wirkten.
Sie bestãtigten des weiteren die wichtige Tatsache, daB die
Spannungen bei dieser sehr betrachtlichen Überlastung im
gesamren Bereich der Tafcl sehr niedrig waren. Es kam Icdiglich zu ordichen Zerstorungen uneer der Lastcinrragllngsplatte
kurz vor oder bei Erreichen der Hochstlast. Zu keiner Zeic
zeigten die Tafeln bei dieser hohen Belastung in irgendeiner
Weise die Tendenz, aIs wandbaJken zu versagen. Auch die
Stahlspannungen waren so niedrig, daS sie nicht sehr genall Zl1
messen waren, sie entsprachen jedoch dem Spannungsbild V011
wandartigen Tragern gemaB dem Handbllch der PortlandzementgescIIschaft mir dem Tite! "Die Konstruktion von Tragern mit groBer Bauhohe".
Der enrschcidende Faktor bei der Verwendllng dieser groBen
Wandrafcln wird wahrschcinlich die Wind- oder Erdbcbenbelastung sein, die im rechten Winkel auf dic Wand einwirken,
wohingegen die vertikale Belastung kein kritischer Konsrruktionsfaktor scin wird. In bezug auf die vertikale Bclastbarkeit
ist deshalb eine Verfeinerung der Bemessung zwecks genaucr,
theorerisch richtiger Bestimmung der vertikalen Traglast weder
notwendig noch praktisch und wiirde lediglich unnotige Verwirrung dort anrichten, wo es 5ich praktisch um ein sehr einfaches ProbIem handelr. Dic lnrernationalc Konfercnz der
Baubeamten (International Confcrcncc of Building Officials)
befürwortetc die Verwendung auf der Grundlage der einfachen
herkommlichen Bemessllng.
Dieses Bemessllngs- lInd Konstrllktionsschema kann auch sehr
wirksam im Wege der Vorfertigllng Anwendllng finden, wic
sich bei der Handhabung und beim Befórdern der Tafeln von
der Fcrtigungsstclle bis zum endgültigen AlIfstellungsplatz auf
den Versllchsfllndameneen gezcigr hat. Diese erfolgreiche Anwendung wurde glcichermaBen bestatigt durch die Leichtigkeit, mit der die ProbetafeIn ancinandergefügt werdcn konnten. AIs V crbindungselemcnre dienten zunachst keilformige
Aussparungcn, die mit MorteI ausgefüllt wurden. Einfachcr
sind jedoch winkelrechre StoBfugen, die zum Wetterschutz mie
Kitt gedichtct werden. Auf diese Wcise wird in bczug auf
Schwinden und Temperatur eine gute Ausglcichsfuge erzicIt.
Eine Durchlaufwirkung der Wand über die Fuge isr im allgeIl1cinen nicht erforderlich. Dies isr jedoch eiu Thema, das bei der
PIal1l1l1g und Konstruktion der Tafcl und ihrcr Fllnktion innerhalb dcs Gesamtkonstruktionsschemas Beriicksichtigllng finden
11111B.
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Die standige Last und Verkehrslast, die bei dieser Art von
Wandtafcln tatsachlich in Warenhausern mit langen Tragerspannweiten zu erwarten ist, betragt 16 kips (kip = 1000 englischc Plund ~ 453,59 kp). Diese Belastung war ungcfahr 1
oder 2 Zol1 ausmittig aufzubringen. Es erhob sich die Frage,
die unter anderem durch den Versuch gekHirt werden sollte, ob
die exzentrische Aufbringung der Belastung eine nennenswerte Auswirkung auf die vertikale Tragfahigkeit der Tafel
haben wiirde. Die ratsachlich von diesen Tafeln mir h /t von 36
llnd 48 ertragenen Bclasrungen betrllgen über 170 kips. Das
war die MaximaIkapazitat der Belasrllngsvorrichrung.
Da die Fertigballweise immcr mehr an Bedeurung uud Beachtung gewinm, wurde die Verwendung dieser Tafeln einer sehr
sorgfaltigen Überprlifung llnterzogen. Vorfertigung kallll am
mehreren Gründen sehr wirksam llnd konkurrenzfahig sein:
1. Eine kieine MannschaEc kann, wenn auch iibcr einen langeren
Zeitrallm hinweg, im Vergleich zu einer groBeren Mannschaft
mit weniger Zeitaufwand, sehr vicllcisten.
2. Man kann Arbcitsbcdingungen zur Erzielung einfacher Produktionsmethodcn schaffen, wie zum Beispid zwecksmaBige
Materialhandhabung, Reglllierllng der Gerüsthóhe und andcre
111cchanische Vorrichtungcn.
3. Mit der Hcrstellllng der Tafeln kann schon begonncn wcrden, wahrend die Fundamente des Geballdcs zur AlIfnahme der
Tafeln vorbcreiret wcrdcll.
4. Die Tafcln kónnen auf den Unterlagsplatten fertiggcstellt
lInd allfgerichtet werden, wahrend inzwischen der Grllnd ausgehoben wird und die Bodeninsrallierungen vorgenommen
werden, wobei der Fu.Bboden spater eingebaut wird.
263
Die Zeiteinsparung, dic durch den frühen Beginn der Tafelfertigung lInd die Verkürzung der Arbeitsgange erzielt werden
kann, kann von groJ1er Bedeutung hinsichtlich der Inbetriebnah me bzw. des Betriebes der fertiggestellten Anlage sein, da
Einsparungen in bezlIg auf das Investitionskapital erreicht
werden. Die Zinsen aus den Balllasten wurden in hohem MaBc
herabgeserzt. Des weitcren kann mit dem lnncnausball früh
begonncn werden, da das schutzbietende Dach schon bald auf
die Mauern aufgesetzt wcrden kann und das Inncre dann auch
bei schlechtem Wctter $chne11 fertiggestellt werden kann.
Man kann diese Tafeln am Ort bauen, statt sie auf einer Fertigungsflache zu errichten und sie an die Einbaustelle zu befordenl. Eine groBe, durch die Balkeneinwirkung erzielte Einsparung ist des weiteren die Ausschaltung der llnnotigen und
kostspieligen Ausstcifllngspfeiler, welche die Funktion des
rnnenraumes beeintrachtigen und fiir normale tragende Wande
crforderlich waren, wenn diesc cine Schlankheit h/t über 25
hatten, also hoher ais 16 FuB llnd 8 Zol1 bei 8 Zoll Dickc wa[en.
Die Einsparung an den Kosten der Wande lInd die Platzcrsparnis sind gleichermaBen von groBcr Bedeutllng.
Entwurf lInd Konstruktion dieser T afeln sind ganz einfach,
was flir den Konstrukteur von Wert isto In jedcm Falle, ob sie
nun sorgfaltig entworfen wcrden oder nicht, werden sic hinsichtlich ihrer FlInktion immer noch cinen gronen Sicherheitsfaktor aufweisen, insbcsondere in Anbetracht der Formcln, die
aIs Entwurfs- llnd Konstruktionsmittel zugelassen und anerkalU1t sind.
Eine der wirksamsten Installierungsmethoden dieser Platten ist
ihre lnstallierllng auf Einzelfllndamenten, wodurch sie unten
eine seitliche Absti.itzung erhalten und wodurch sich auch die
Schubkrafre in der Tafelebenc ausbilden lInd durch Di.ibel in
die spater betoniertcn Bodenplatten flicBen kOlUlen. Die scitliche Abstlitzung an der obercn Kante der Tafcl geschieht
durch Verankerung mit dem Dach oder der Decke. Da diese
Tafeln ziemlich groB sind, widerstehcn sie sehr wirksam dem
Schub in der Ebene der Wand und i.ibertragen die Schubkrafte in die Deckenplatte. Das Gewicht der Tafeln verhindert
Umkippen, so daB die Haltevorrichtungcn an jeder Ecke nur
sehr gering sind. Dei sachgerechtem Entwurf und sorgfaltiger
Deachtung der Vcrbindllngen erweist sich auch die Bewehrllng,
die zur Erzielung einer Scheibenwirkllng haufig in der Ebcnc
(Hühe) einer Decke oder des Daches eingeballt wird, aIs nicht
notwendig. Das vercinfacht die Verbindtmgselemcnte noch
weiter. Diese Funktionen werden in der Zeichnung klargestellt.
Die Bestimmllngen für Zicgeltafeln aIs Mauerwerkbalken liegt
bei und enthalt dic Druckfestigkeitsglcichung. Dicse Gleichung
ist zlIgegebenermaBen schr konscrvativ lInd entspricht nicht
unbedingt der Weise, in der die Tafcl funktioniert. Sie ist
jedoch einfach anzuwenden. In Wirklichkeit ist das kritischere
und enrscheidendere Konstruktionsproblem die Biegefestigkeit gegenüber Windbelastungen.
Die Nurzbarmachung der Balkentragwirkung erweitert dic
Anwendung von Mallerwerk auf ein Gebiet, das friiher die
Domane anderer Arten der Fertigballweise war. Die durchgeführten VerslIche beweisen, daB dieser Anwendllng von Mallcrwerk ein groBer Sicherheitsfaktor inne\Vohm, lInd es wird
damit der Weg frci zu einer wirksameren wirtschaftlichen
Verwendung von armiertem Mauerwerk aIs teiIweise armiertes
Mallerwerk.
Masonry Wall Beams
Masonry bearing walls have long been arbitrarily limited to
h/t of 25 as the maximum distance that cOllld be spanned
between supports. This has imposed rcquirements of either
dose spacing of floors, ceilings, or roofs, or alternately, the
installation of vertical pilasters to provide spacing betwecn them
so [hat the span to rhickness ratio, or h/t, not exceed 25. This
Jus been for walls that were continuollsly bearing on footings.
264
However, the principIe of the deep beam action of wall panels
has long been recognizcd in wall designo There was data deveIoped by Portland Cement Association many years ago
verifying that walls serving as beams would !lot be limited by
the same buckling considerations as simple bearing waUs and
data was PlIblished by them to indicate the use of such waUs at
longer spans when they are supporred at ends and span from
isolated footing to isolated footing. The method has been
inclllded in codes for precast concrete wall panels, commonly
kl10wn as tilt-up pancls. The allthor was Chairman of a
Struc[Ural Engineers Association of Southern California Precast Concrete Committee in 1958 which refined and gave
official sanction to this design principIe, which by that time had
beco me popular in the efficient and compctitive use of tilt-up
panels in Somhem California.
A brochure \-"as deve!oped at that time to make me of thar
principIe easily in designo
Some imaginative engineers sllch as Mr. }oseph Oddo, Design
and Engineering Manager for Boise Casca de, and scveral othcrs,
have used [his principIe of design in a few examples of masonry
wall design, but these \Vere very few.
However, the advantages of the method wcrc recognized, so in
order to remove doubr of the function and answer questions as
to the validity of the mcthod in masonry waUs, fuH sized pane!
Ioad rests were made. These includcd consideration of the
ecccmric appIication of load that is imposed very freqllently in
commercial and industrial long span buildings. These were
built by Midway Construction, a Boisc Cascade subsidiary,
lInder the supervision of the Masonry lnstitute of America and
Me. Oddo of Boise Cascade. These pancls consisted of a convencional 9" thick reinforced brick waU at a hcight of 24' (for
an h /t of 32) a 7 1 /," day block waI124'· 24', for all h /t of 36
(actual1y 38.5). Also a 7 1/," thick concrete block wal1 24' . 24'
and a 6" concrete block wall 18' high . 24' i.e. for a nominal
h/t of 36 and 48 (acwally 39 and 51 nct).
Several additional partia 1 panels were made to check the funcrion of joints that wouJd be used when the panels were utilizcd
in prcfabricated construction schemes.
A test facility was ser up which consisted of friction piles 24'
apart with a friction pile hold down attachment at the center.
The pancl was placcd 011 the two piles supporring the cnds and
the load was applied to the top by tie rods extending from the
wp to the hold down pile at the center. The Joad was applied by
Western Structures incorporating a lift slab type of jack on a
bearing pIate at the top of the waLl. The load was applied with
an eccentricity of 1" + to simulate the type of load that \Vould
be applied in a field installation. The recording of the load
application and the strain gages that were distributed through
the plane of the wall to determine stress distribution was done
by Twining Engineers Laborarories, and by Smith-Emery
Test Laboratories. These were located as shown in the drawing
and photograph.
The design dead and live load colltemplated for tbis type of
panel as actually used in a long span girder warehouse was 16
kips. This was normally to be applied at about a 1" or 2"
ecccntricity. This item was one which raised a question to bc
investigated by the test, that is, to see wherher the eccentric
application of load would have a noticeable effect on tlle
vertical capacity of the pane!. The actual loads carried by
these panels at their h/t of 36 and 48 was over 170 kips. This
was the maXil1111111 capacity of the jacking l11echanism.
Strain gagcs were placed throllghout a panel to determine the
distribution of stress and these confirmcd rhat the pancls were
functioning as deep beams and also confirmed the important
facr thac the stresses \Vere very low throughollt the pancl at this
very considerable overload.
p
Abb. 1 : Elne Ta lel auf Varsuchsfundament, eine fartig. Musterplatte wird seillic.h
angefügt.
Abb. 2: Talel mil angebrachter hydraulischer Belastungsvorrichtung.
Abb. 3: Hydraulische Pumpe und DruckmeBgeriit.
Abb. 4 : Hebeplatte - Belastungsvorrichtung auf Balken, der Bruchstelle aufweist.
Fig.
Fig.
Fig .
Fig.
The failurc (ha r actually occurred was ucar ar ar the maximul11
capacity a f the jack and was due to crushing under .rhe heavy
base piare deta i!. Ar 110 time did the pancls indicare any tcnclcncy
for failurc as a wall bca m ar [h ar high load. Also the reinforcing
stresses were 50 low (har che strain gages did nor read vcry
accuratcly, bllt in general, th ey were in the pancrn as indicated
by thc decp bcam principIe as inclicated in the Portland Cc mcnt
Association brochure emitled "Design of Deep Girders" .
problem. The International Confcrenee of lluilding Officials
approved ch e app lica tion for approval based on the simple
conscrv:ltive design as indicatcd on the Card Approval which
is reprinted hercwirh.
The governing factor in the use of these large wall pancls \ViII
probably be thc lateral wind or scismic loads acting at righe
anglcs to rhe wall, and tile Joad application venically will not
be a criticai dcsign facto r, therefore, the refinemcnt of design
for aeeurate thcoretieally correet calculation of vertical capaciry is not neeessary lIor praetical and would mcrc1y add
unnccessa ry eonfusion to what was praetieally a vcry simple
1:
2:
3:
4:
One panel on leSI footing, one ready. Sample joinls on side
Panel with Hydraulic loading jack in place
Hydraulic pump and gage for pressure
Lift slab jack on beam showing failure type.
This scheme of design and eonstruction cau be uscd very
effeetivcly in prefabrication as was shown by th e handling and
moving of the panels from the pad whcrc thcy werc bllilt to
final position on the test footings. This cffectivcness was also
confirmcd by the case with which th e samp lc pancls were
placcd for easy joining. The initial joint details consisted of
keys to be fillcd with grout, in effect forming splines. However,
a simpler detail is merely a squarc bun joint of the paneJs with
cJll lking to provi de the necessary weather proofing at that
joint. This provides a good controI joim for shrinkage and for
tcmperature control. The continuity of the waU is noc gencrally
265
required across thc joint. This, however, is a subject for
consideration in the design of the panel and its function in the
overall structural scheme.
The use of prefabrication is receiving more importance and
notice so the use of these paneIs was reviewed very carefully.
Prefabrication can be very eHective and competitive for several
rcasons:
1. A small crew can work very effeciemly, although for a
longer time, as compared to a brger crew for a shorter time.
2. Working conditions may be set up for easy production
methods such as proper material handling, controlling of
scaffold height. and other mechanical devices.
3. The fabrication of thc panels can be started while the footings
of the building are being prepared to receive the panels.
4. The panels can be complcted and crected on the pads while
the site is being excavated and the underground facilities being
installed, with thc Hoor slab bcing pIaced later.
The savings of time that cao be gained by the early start of
panel construction and the telescoping of the work stcps Can
be very important in terms of operating the finished plant,
providing savings on the invested capitaL The interest on construction loads is greatly reduced. Also the interior construction can be performed early since [he rooE she1tering the arca
can be installed on the waUs early and the interior then finis hcd
quickly, even in poor weather.
These pancls may be built in pIace in lieu of being built on a
construction fOllndation and moved into position. A great
savings due to the deep beam principie then is the elimination
of the llnneccssary and costly pilasters which encroach on the
function of the interior space and which would be required for
normal bearing walls when they are at a height such that the
h /t is over 25, that is, over 16' 8" high for 8" thick \Valis, Thc
266
saving in wall cost and the saving in space are both very
important.
The design of these panels is quite simple, which is of value ta
the designer. For one thing, whether they are designed carefuHy or not they will still function with a large factor of safety,
particularly considering the equations [hat are approved and
accepted as the method of designo
One of the most effective methods of installation oE thcse
panels is for their installation on the isolated pads so they
receive lateral support at the bottam and also so [hey may
devclop the shear loads in the direction of the plane of the
pane1s at the floor slab through dowels imo rhe Hoor sIab as it is
poured later. The lateral support of the top of the panel is
provided by the rooE tie or floor tie to the walI at that top leveI.
Since these pancls are quite large they resist shear in the plane
of the walls very effectively carrying the shear reaction to the
Hoor slab weight oE the panels resists ovcrturning so that the
hold down requirernents at each comer are very nominal. AIso
with proper design and careful consideration of connec[ions
the chord l11ember which is frequently placed at a floor levei or
rooE levei for diaphragm action wiII not be necessary. This
further simplies the connection details. These functions are
clarificd in the drawing.
The approvaI for the masonry deep beam for the brick panels
is enclosed herewith and indudes the equation for capacity. It
is recognized that [his equation is very conservativc and is not
actually the way the paneI wilI function. However it is simple
to use. Actually the more criticaI and governing design item
is thc bending resistancc to wind loading.
The utiIization of the deep bcam function extcnds the eHective
use of Olasonry into an arca previously dominated by other
prefabrication, such as tilt- up. The tests rnade demonstra te
that chere is a grcat factar of safety in this use of masonry and
opens the way for more cHective economic use of reinforced
masonry for partiaIIy reinforced masonry.