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Seismische Bemessung von Stahlbetonkonstruktionen
IN DER SCHWEIZ.


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Seismische Bemessung von Stahlbetonkonstruktionen in der Schweiz

 

Wenn wir an Erdbeben denken, kommen uns als erstes China, Japan oder Kalifornien in den Sinn. Aber wussten Sie, dass die Schweiz trotz ihrer geringeren Seismizität auch ein seismisch aktives Land ist?

 

Die seismische Auslegung (und ihre Bedeutung) wurde in der Schweiz erst vor kurzem erkannt – in den frühen 90er Jahren. Das bedeutet, dass die älteren Gebäude vor den 90er Jahren ohne Berücksichtigung einer potenziellen seismischen Belastung gebaut wurden – was zu schweren Schäden führen kann.

 

Es ist wichtig, das Erdbebenrisiko bei der Planung von Stahlbetonbauten in der Schweiz zu berücksichtigen, aber dieses Thema kann kompliziert sein. Die Komplexität ist auf die größere Unsicherheit bei der Abschätzung der korrekten Bemessungslasten und der Tragfähigkeit von Bauteilen zurückzuführen.

 

Da immer mehr Menschen in erdbebengefährdeten Gebieten leben, müssen wir unbedingt die notwendigen Maßnahmen ergreifen, um die Sicherheitskriterien zu erfüllen und eine hervorragende Erdbebenauslegung von Stahlbetonkonstruktionen zu gewährleisten – vor allem, weil sie so schwierig nachzurüsten sind!

 

Dieser Artikel befasst sich mit der Notwendigkeit einer guten Erdbebenbemessung von Stahlbetonbauten in der heutigen Schweiz!

 

Doch zunächst werfen wir einen Blick auf die seismische Gefährdung von Schweizer Gebäuden vor 1990.

 

Seismische Gefährdung älterer Schweizer Stahlbetonbauten

Die Bedeutung des Erdbebenrisikos in der Schweiz wurde erst in den frühen neunziger Jahren erkannt, nachdem 1989 die Erdbebenvorschriften eingeführt worden waren. Davor waren die meisten alten Bauwerke ohne Berücksichtigung einer möglichen Erdbebenwirkung konstruiert worden, was sie sehr erdbebengefährdet machte.

 

Die meisten dieser zwischen 1945 und 1989 errichteten Bauwerke bestehen noch heute und tragen erheblich zum Erdbebenrisiko insgesamt bei.

 

Die Kosten für die Nachrüstung dieser Bauwerke sind extrem hoch, können aber noch höher ausfallen, wenn sie bei bestimmten seismischen Ereignissen zusammenbrechen.

 

Bei einer Untersuchung von über 50 älteren Gebäuden in Gebieten mit mittlerem Erdbebenrisiko wurde festgestellt, dass die Gebäude aufgrund ihrer Mauerwerkswände, die als “schwache Glieder” gelten, potenziell erdbebengefährdet sind.

 

Daher war die Notwendigkeit einer wirksamen Erdbebenbemessung von Stahlbetonkonstruktionen eine absolute Notwendigkeit.

 

Die Notwendigkeit eines guten erdbebensicheren Bemessungskonzepts und einer wirksamen Detaillierung

Auch wenn die Seismizität in der Schweiz nur gering bis mittel ist, können die Bauwerke bei stärkeren Bodenbewegungen Verformungen erfahren. Deshalb ist eine gute Erdbebenplanung von Anfang an wichtig.

 

Ein gutes Erdbebenkonzept stellt sicher, dass sich das Bauwerk auch bei starken Bodenbewegungen und schweren Erdbeben gut verhalten kann.

 

Wenn Ingenieure jedoch keine ordnungsgemäße Erdbebenauslegung durchführen und die Verformungen oder Kräfte in bestimmten Elementen des Bauwerks aufgrund von Torsion nicht berücksichtigen, kann dies zu strukturellen Problemen oder schließlich zum Zusammenbruch führen.

 

Eine wirksame Erdbebenbemessung von Stahlbetonkonstruktionen ist auch unter dem Aspekt der Tragsicherheit und der Minimierung des Reparaturaufwands nach einem Erdbeben von Vorteil.

 

Darüber hinaus müssen die Ingenieure erhebliche Anstrengungen unternehmen, um alle Teile eines Bauwerks, die zusammenhalten müssen, sicher zu verbinden.

 

Viele Studien haben gezeigt, dass ordnungsgemäß entworfene und detailliert ausgeführte Stahlbetongebäude über die erforderliche Steifigkeit und Festigkeit verfügen, um schweren Erdbebenbelastungen standzuhalten.

 

Die Fortschritte im Bereich der seismischen Bemessung

Nach der Einführung der Schweizer Erdbebenverordnung im Jahr 1989 wurden in den letzten drei Jahrzehnten erhebliche Fortschritte im Bereich der Erdbebenbemessung gemacht.

 

Heute minimieren die neuen modernen Erdbebenkonzepte die Erdbebenrisiken fast aller Gebäude in der Schweiz. Dieses Konzept wird auch als “performance based design” bezeichnet und eliminiert die meisten Verluste nach einem Erdbeben.

 

Um die seismische Leistungsfähigkeit der Gebäude zu maximieren, haben die Ingenieure in der Schweiz heute erfolgreich drei wichtige Parameter in ihre seismischen Entwürfe integriert:

– Seitliches Verformungsvermögen (Duktilität, Steifigkeit und zyklische Energiedissipation)

– Seitlicher struktureller Widerstand

– Reaktion der nicht-strukturellen Elemente

 

Wie in allen Entwicklungsbereichen kann jedoch auch die Erdbebenbemessung von Stahlbetonbauten weiter verbessert und verfeinert werden. Diese Verfeinerungen können in dem Maße vorgenommen werden, wie mehr Informationen über Erdbeben gesammelt werden und mehr Analysen von Bauwerkskonfigurationen durchgeführt werden.

 

Letzte Worte

Der Bau von Bauwerken in erdbebengefährdeten Gebieten ist eine Verantwortung, die ernst genommen werden muss. Die Schweizer Regierung hat sehr hohe Erdbebensicherheitskriterien für Stahlbetonbauten festgelegt. 

 

Aus diesem Grund sind Breon und die Partnerbüros für Sie da, wenn Sie eine seismische Planung von Stahlbetonkonstruktionen in der Schweiz oder anderswo benötigen! Gemeinsam mit unseren Partnern von Fachingenieuren helfen wir Ihnen die Sicherheitskriterien zu erfüllen und den heutigen erdbebensicheren Bauvorschriften zu entsprechen.

 

Wenden Sie sich noch heute an Breon und seine Partnerbüros, wenn Sie erfahren möchten, wie wir Ihnen bei der erdbebensicheren Planung oder Nachrüstung Ihres Gebäudes helfen können. 

 

 

 

Referenzen:

https://www.iitk.ac.in/nicee/wcee/article/0566.pdf

https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4615-1693-4_10 

http://civilwares.free.fr/The%20Seismic%20Design%20Handbook/Chapter%2010-Seismic%20Design%20of%20Reinforced%20Concrete%20Structures.pdf 

https://www.accessengineeringlibrary.com/content/book/9780071839440