D-A-CH TAGUNG 2011 - SGEB

Maßnahme die erforderliche Erdbebensicherheit nicht erreicht werden. So besteht das Konzeptzur Erdbebensicherung eines Gebäudes oft aus der Kombination verschiedener Maßnahmen.2.2 Anforderungen an ErtüchtigungsmaßnahmenDie Ertüchtigungsmaßnahmen sollen verschiedene Anforderungen erfüllen. Primär sollmittels Ertüchtigung das geforderte Niveau der Erdbebensicherheit unter Beachtung derWirtschaftlichkeit erreicht werden. Insbesondere sekundäre Kriterien erlangten in denvergangenen Jahren zu größerer Bedeutung für die Eigentümer, wie eine japanische Studiebelegt [5]. Demnach sollen Ertüchtigungsmaßnahmen keine Einschränkung derGebäudefunktion bewirken, innerhalb kurzer Bauzeit durchgeführt werden, die Architektur desGebäudes bzw. Fassade nicht beeinträchtigen oder verändern, möglichst geringe Belästigung inder Bauphase (Lärm, Schmutz, etc.) verursachen, eine Nutzung des Gebäudes während derBauphase ermöglichen und so keinen Nutzungs- bzw. Mietausfall zur Folge haben.2.3 Wirkung ausgewählter ErtüchtigungsstrategienHäufig findet die Verstärkung oder das Hinzufügen von Traggliedern Anwendung. DieWirkung einer Verstärkung wird anhand der Kapazitätsspektrummethode in der folgendenAbbildung verdeutlicht. Hierbei wird die vorliegende Erdbebeneinwirkung in Form einesAntwortspektrums dem Widerstand des Gebäudes, dargestellt als Kapazitätsspektrum,gegenübergestellt. Besitzen die Kapazitätsspektrum K1 und die Einwirkungskurve A1 keinenSchnittpunkt, so ist die Erdbebensicherheit nicht gegeben.spektrale BeschleunigungA 2A 1K 2K 1A 1- Antwortspektrum originale StrukturA 2- Antwortspektrum ertüchtigte StrukturK 1- Kapazitätsspektrum originale StrukturK 2- Kapazitätsspektrum ertüchtigte Strukturspektrale VerschiebungAbbildung 1: Wirkung einer VerstärkungDer Effekt einer Versteifung ist deutlich im unterschiedlichen Anstieg der Kurven K1 undK2 sowie an der erhöhten Kapazität zu erkennen. Mittels Verstärkungsmaßnahmen amGebäude werden zugleich die Kapazität und die Steifigkeit der Struktur erhöht. Aufgrund derVersteifung erhöhen sich auch die Eigenfrequenzen des Tragwerks und bewirken womöglicheine Steigerung des Antwortspektrums von A1 zu A2. Der günstige Einfluss der Versteifungauf die Kapazität des Gebäudes wird durch die gleichzeitige Erhöhung derErdbebeneinwirkung vermindert. Daher ist das konventionelle Verstärken von Gebäuden imFalle eines Erdbebens nicht immer sinnvoll. Anhand von Abb.2 wird der Effekt einerverbesserten Duktilität, d.h. des Verformungsvermögens, des Gebäudes verdeutlicht. Oftmalssind die Anschlussdetails in Tragwerken für zyklische Beanspruchungen infolge Erdbebenschlecht konstruiert. Vorzeitige, spröde Versagensmechanismen sind dann die Folge. MittelsUmmantelungen mit Faserverbundstoffen kann die Verformbarkeit von Stahlbetonbauteilenerhöht werden. Diese konstruktiven Eingriffe besitzen kaum Einfluss auf die Dämpfung oderSteifigkeit des Tragwerks. Daher bleibt das Antwortspektrum unverändert. Einzig die3339