Erdbebensicherheit von bestehenden ... - IngWare GmbH

14 Erdbeben Kapitel 2
tensbeiwert mindert das Bemessungsspektrum der Beschleunigung aus der Norm SIA 261
ab. Je duktiler ein Baustoff respektive ein Tragwerk ist, desto grösser ist der Verhaltensbeiwert
und desto geringer wird das Bemessungsspektrum der Beschleunigung. In der Normenreihe
SIA 261 bis 267 wird grundsätzlich zwischen duktilem und nicht-duktilem Tragwerksverhalten
unterschieden. Die Verhaltensbeiwerte q sind für nicht duktiles Tragwerksverhalten
dementsprechend kleiner als für duktiles Verhalten. Die Anwendung des Konzept
des nicht duktilen Tragwerksverhaltens ist im Allgemeinen nur für kleine Erdbebenkräfte zu
empfehlen, d.h. für leichte Bauwerke in den niedrigen Erdbebenzonen und bei günstigen
Baugrundverhältnissen. Durch die konstruktive Ausbildung für duktiles Tragwerksverhalten
können die Erdbebenbeanspruchungen auf bis zu 30% der entsprechenden Werte für
nichtduktiles Verhalten reduziert werden [11, S. 64 f.].
Bei den verformungsbasierten Verfahren wird keine Duktilität vorgegeben, sie wird aus den
Berechnungen bestimmt. Durch die Berücksichtigung von Nichtlinearitäten bei den verformungsbasierten
Verfahren wird meist eine höhere Duktilität erreicht als dies in den SIA
Normen vorgegeben ist.
2.8 Erdbebengerechter Entwurf
Die Norm SIA 261, Abschnitt 16.4 legt konzeptionelle und konstruktive Massnahmen in Abhängigkeit
der Erdbebenzone sowie der Bauwerksklasse fest. Dabei wird zwischen empfohlenen
Massnahmen, nur in Ausnahmefällen zu missachtenden, und zwingenden Massnahmen
unterschieden. Wenn der projektierende Ingenieur bereits in einer frühen Phase in die
Projektplanung einbezogen wird, können häufig fachgerechte konzeptionelle Entwürfe vom
Architekten in die Planung einbezogen werden. Die Kosten für „erdbebengerechtes Bauen“
sinken so auf ein Minimum. Bei Nachrechnungen von bestehenden Gebäuden ist das leider
nicht mehr möglich. Trotzdem kann anhand von ein paar wesentlichen Punkten eine erste
grobe Abschätzung über den zu erwartenden Erdbebenerfüllungsgrad gegeben werden. Die
nachfolgenden Grundsätze sollen helfen ein neues Gebäude fachgerecht zu konzipieren, aber
auch ein bestehendes Gebäude auf dessen Erdbebensicherheit zu beurteilen. Die konzeptionellen
Entwurfsgrundsätze sowie die Abbildungen wurden aus [10, S. 13-16] übernommen.
In einem erdbebengerechten Entwurf werden weiche Erdgeschosse und weiche Obergeschosse,
wie in Abbildung 2-7 dargestellt, vermieden. Aussteifungselemente, welche in den
Obergeschossen vorhanden sind und im Erdgeschoss nur durch relativ dünne Stützen ersetzt
werden, bewirken ein in horizontaler Richtung weiches Erdgeschoss und führen zum
Stützenmechanismus. Dasselbe gilt auch für Aussteifungselemente welche in den Obergeschossen
weggelassen werden.