IBK Jahresbericht 2004-2006 - Institut für Baustatik und Konstruktion ...

FORSCHUNG
Versagenskonsequenzen und zuverlässigkeitsbasierte
Akzeptanzkriterien für aussergewöhnliche
Bauwerke
Projektleitung: Prof. Dr. M.H. Faber,
Prof. Dr. M. Fontana
Mitarbeiter: O. Kübler, M. Knobloch
Projektpartner: Schweizerischer Nationalfonds,
Bern.
Moderne Bauwerksnormen sind für gewöhnliche
Bauwerke kalibriert, so dass ein adäquates und homogenes
Sicherheitsniveau erreicht wird. Aussergewöhnliche
Bauwerke, die nicht dem Anwendungsbereich
der Normen entsprechen, wie z.B. Hochhäuser
erfordern eine andere Bemessungsbasis.
Ein Versagen aussergewöhnlicher Bauwerke kann
nicht nur für den Bauwerkseigentümer sondern auch
für die Gesellschaft enorme Konsequenzen haben.
Deshalb kann sich das optimale Sicherheitsniveau
signifikant von jenem gewöhnlicher Bauwerke unterscheiden.
Bei aller Tragik und Ausserordentlichkeit des
Einsturzes der World Trade Center Türme am 11.
September 2001, kann dieses Ereignis gleichwohl
dazu dienen, die Bemessungsbasis für gleichartige
Gebäude zu verbessern. Ein besonderes Augenmerk
wird auf die Bewertung der tatsächlichen Versagenskonsequenzen
gerichtet. Diese beinhalten auch
Folgekosten. Die Auswertung berücksichtigt sowohl
Todesfälle als auch die ökonomischen und
materiellen Konsequenzen.
Failure Consequences and Reliability
Acceptance Criteria for Exceptional
Building Structures
Modern structural design codes have been calibrated
for common structures such that they achieve an
adequate and homogeneous level of reliability. For
extraordinary structures such as high-rise buildings
leaving the range of application of the design codes
a different basis of design is required.
Failure of extraordinary structures may have
enormous consequences both for the owners and
the society in general. Therefore, the optimal level
of reliability may differ significantly from that for
common structures.
All tragedy of the collapse of the World Trade
Centre buildings on September 11, 2001 apart, this
event may serve to improve the design basis for
similar structures. Of special importance is the
assessment of the actual failure consequences including
follow-up costs. The evaluation includes fatalities
as well as economical and material losses.
1.25
1.20
1.15
1.10
E[LCC]
With follow-up consequences, r=3.5%
With follow-up consequences, r=6.0%
Direct consequences, r=3.5%
Direct consequences, r=6.0%
1.05
1.00
0.95
-35%
-25%
-15%
-5%
ϕ
5%
15%
25%
35%
Konsequenzen der Einstürze der WTC Türme, in 10 9 USD.
Consequences associated with the failures of the WTC
towers, in 10 9 USD.
Folgekosten erhöhen das optimale Sicherheitsniveau.
Follow-up costs increase the optimal level of safety.
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