Die Bemessung von Kalksandsteinwänden auf Explosionsdruck kann aufgrund von verschiedenen eher seltenen Ereignissen erforderlich werden. Explosionsdrücke sind daher grundsätzlich als außergewöhnliche Einwirkungen einzustufen. Bereits seit einigen Jahren müssen beispielsweise vermehrt Innenwände auf solche Horizontalbelastungen infolge Überdruck-Entladung bei Schaltanlagen bemessen werden, da auch bei Anordnung von Druckentlastungseinrichtungen zumeist noch ein horizontaler Restdruck anzusetzen ist.
Die Bemessung von vertikal tragenden Wänden nach DIN EN 1996-1-1 unter zusätzlicher horizontaler Beanspruchung stellt kein Problem dar. Der Nachweis kann mit einer üblichen Bemessungs-Software erfolgen. Für vertikal nicht tragende Wände stehen hingegen kaum Informationen zur tatsächlichen Biegetragfähigkeit bei horizontaler Druckbeanspruchung zur Verfügung. Lediglich für windbeanspruchte nicht tragende Außenwände sind entsprechende Tabellen mit zulässigen Ausfachungsflächen verfügbar.
Für Ausfachungsflächen infolge Windbelastung wurde in verschiedenen Forschungsvorhaben an der Technischen Universität Darmstadt – z.B. [26], [27], [28] – ein vereinfachtes Nachweisverfahren zur Bestimmung der im Grenzzustand der Tragfähigkeit aufnehmbaren Beanspruchungen für nicht tragende Wände entwickelt, welches gleichzeitig auch die Angabe zulässiger Ausfachungsflächen in Abhängigkeit der Einwirkungen erlaubt. Die resultierenden Ausfachungsflächen für Wind auf nicht tragende Außenwände sind im Kapitel 6 des Planungshandbuches angegeben.
Aufbauend auf diesen Vorarbeiten wurden nunmehr ergänzend entsprechende Untersuchungen für Wände aus KS-Mauerwerk unter horizontaler Druckbelastung infolge Explosion durchgeführt und entsprechende Größtwerte der Ausfachungsflächen tabellarisch dargestellt [29]. Ausgangspunkt der Tragfähigkeitsanalyse von nicht tragenden Wänden unter horizontaler Beanspruchung war die Dissertation von Richter [26]. Unter Verwendung des dort entwickelten Nachweisverfahrens kann die Tragfähigkeit von nicht tragenden Mauerwerkswänden unter horizontalen Einwirkungen bzw. die maximal zulässige Ausfachungsfläche der Wand $A_W$ wie folgt bestimmt werden:
$A_W = t^2 \cdot \frac{f_{tk1}}{\mu_t} \cdot \frac{1}{\gamma_M} \cdot \frac{1}{q_{ex,d}} \cdot Y_W$ (1)
mit
$A_W$ Ausfachungsfläche
$t$ Wanddicke
$f_{tk1}$ Vertikale Biegezugfestigkeit ($f_{tk1} = 0{,}2\,\mathrm{N}/\mathrm{mm}^2$ nach DIN EN 1996-1-1 und [Ex5])
$\mu_t$ Biegezugverhältnis ($\mu_t = f_{tk1}/f_{tk2} = 1{,}1$ nach [30])
$\gamma_M$ Teilsicherheitsbeiwert ($\gamma_M = 1{,}3$ für außergewöhnliche Einwirkungen)
$q_{ex,d}$ Bemessungswert des Explosionsdrucks ($q_{ex,d} = q_{ex,k}$ mit $\gamma_{A,ex} = 1{,}0$)
$Y_W$ Traglastfaktor in Abhängigkeit der Lagerungsbedingungen, der Wandgeometrie und des Biegezugverhältnisses nach [30]
Die angegebene Biegezugfestigkeit und das Biegezugverhältnis können nach [30] für KS-Plansteine und KS-Planelemente mit Dünnbettmörtel und einem Überbindemaß $l_{ol} \geqslant 0{,}4 \cdot h_u$ angesetzt werden. Eine Stoßfugenvermörtelung ist nicht erforderlich. Mit den dargestellten Eingangsparametern kann nach Gleichung (1) die größtmögliche Ausfachungsfläche infolge Explosionsdruck ermittelt werden.
Für einen Einheitswert des Explosionsdrucks von $q_{ex,d} = 1{,}00\,\mathrm{kN}/\mathrm{m}^2$ sind die entsprechenden Ergebnisse für die Ausfachungsflächen $A_{ex,0}$ bei verschiedenen Lagerungsbedingungen in Tafel 9 dargestellt. Zwischenwerte dürfen linear interpoliert werden. Bei anderen Explosionsdrücken müssen die angegebenen Ausfachungsflächen $A_{ex,0}$ mit dem Korrekturbeiwert $k_{ex}$ nach Tafel 10 multipliziert werden:
$A_{ex} = k_{ex} \cdot A_{ex,0}$ (2)