Tragwerksgestaltung

Tragsicherheitsnachweise gemäß ÖNORM B 4015

Die Zielvorstellungen dieser ÖNORM können wie folgt zusammengefasst werden:

  • Bauwerke müssen schwache Erdbeben ohne Schaden überstehen.
     
  • Das Bauwerk ist so zu bemessen und konstruktiv auszubilden, dass es ohne örtliches oder globales Versagen dem Bemessungsbeben widersteht. Die Berechnung nach dieser ÖNORM basiert auf einer 50jährlichen Erdbebenbelastung mit 10% Überschreitungswahrscheinlichkeit („Bemessungsbeben“); dies entspricht einer mittleren Wiederholungsperiode von 475 Jahren, wie dies im Eurocode 8 (ÖN ENV 1998-1-1) gefordert wird.
     
  • Um auch einen begrenzten Schutz vor größeren Erdbebeneinwirkungen zu bieten, ist ein duktiles Verhalten des Bauwerks erforderlich. Je mehr Reserven für die plastische Verformung vorhanden sind, desto geringer ist die Gefahr eines totalen Bauwerkseinsturzes.

Diese ÖNORM gibt den für die Aufnahme von Erdbebeneinwirkungen erforderlichen Nachweis der Tragsicherheit (in Abhängigkeit von Bauwerks-Bewertungsfaktor und Schwingungsanfälligkeit) für Bauwerke an.


Grundsätze der Tragwerksgestaltung
Die Gefährdung von Bauwerken durch Erdbeben kann durch Einhalten allgemeiner Grundregeln der erdbebengerechten Planung erheblich reduziert werden. Je mehr Regeln gleichzeitig befolgt werden, desto einfacher gestaltet sich auch der erforderliche Nachweis der Tragsicherheit.

Erdbebengerechte Planung zielt ab auf:
-    günstiges Schwingungsverhalten
-    sichere Kraftübertragung zwischen den einzelnen Bauteilen
-    ausreichende Zähigkeit (Duktilität) des Bauwerkes

Grundrissgestaltung:
Die Grundrisse der Bauwerke sollten möglichst wenig gegliedert sein. Bauwerke mit aufgelöstem bzw. abgewinkelten Grundrissen oder mit höhenmäßiger Staffelung sollten durch Fugen in möglichst quaderförmige Baukörper unterteilt werden.
Neben der geometrischen Symmetrie ist auch eine möglichst symmetrische Verteilung der Steifigkeiten über den Grundriss vorteilhaft. Bei exzentrischer Anordnung von Bauteilen, die Erdbebenwirkungen aufnehmen kommt es häufig zu Torsionsschwingungen der Bauwerke, die zu Schäden bzw. zur Zerstörung führen können.

Aufrissgestaltung:
Für die Aufrissgestaltung gelten analoge Überlegungen wie für die Grundrissgestaltung. Aneinander grenzende Bauwerksabschnitte mit unterschiedlichen Höhen und/oder Konstruktionen sollten wegen des unterschiedlichen Schwingungsverhaltens durch entsprechende Fugen getrennt werden.

Grundrissgestaltungen
ungünstig günstig

 

Gestaltungen im Aufriss
ungünstig günstig

 

Steifigkeits- und Massenverteilung im Aufriss
ungünstig günstig

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