| Nachweis der Tragsicherheit |
Erforderlicher Nachweis der Tragsicherheit
Nachfolgende Erläuterungen und Tabellen gelten nur für Hochbauten. Das Bauwerk
wird gemäß dem Standort einer Erdbebenzone und seiner Bauwerksart oder -nutzung einer
Sicherheitsklasse zugeordnet. Aus diesen beiden Bedingungen erhält man den
Bauwerksbewertungsfaktor. Durch Ermittlung der Schwingungsanfälligkeitsklasse des
Bauwerks und Berücksichtigung des Bauwerksbewertungsfaktors ergibt sich die erforderliche
Methode der Tragsicherheitsnachweisführung.
Die ÖNORM B 4015 sieht folgende Methoden für den Tragsicherheitsnachweis vor:
Methode K - Konstruktive Grundregeln:
Nachweis der Tragsicherheit durch die Einhaltung von einfachen konstruktiven Grundregeln.
Methode Q - Quasistatische Methode:
Nachweis der Tragsicherheit durch Nachweis der Aufnahme von quasistatischen Ersatzlasten durch das Tragwerk, wobei hier nur die Grundschwingung berücksichtigt wird.
Methode A - Antwortspektrenmethode:
Nachweis der Tragsicherheit durch Nachweis der Aufnahme der dynamischen Erdbebeneinwirkungen durch das Tragwerk. Es werden dabei neben der Grundschwingung auch höhere Eigenschwingungen berücksichtigt.
Sicherheitsklassen Bauwerk und Bauwerksbewertungsfaktor
Sicherheitsklassen (SK) und Teilsicherheitsbeiwerte
n in
Abhängigkeit der Bauwerksart
| SK | Merkmale des Bauwerkes bzw. der Bauwerksnutzung |
Beispiele | |
| 1 |
|
|
1,0 |
| 2 |
|
|
1,10 |
| 3 |
|
|
1,20 |
Bauwerksbewertungsfaktor in Abhängigkeit der Sicherheitsklasse und der Erdbebenzone
| Sicherheitsklasse (SK) |
Erdbebenzone | ||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 2 | 2 |
| 2 | 0 | 1 | 1 | 2 | 3 |
| 3 | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 |
Beispiel: |
|
| Wohnhausanlage | -> SK 1 |
| in der Erdbebenzone 3 | -> Bauwerksbewertungsfaktor 2 |
Schwingungsanfälligkeitsklassen
Die Bauwerke werden in folgende Schwingungsanfälligkeitsklassen eingeteilt:
G: gering
M: mittel
H: hoch
Die Ermittlung der Schwingungsanfälligkeitsklasse erfolgt gemäß nachfolgender
Tabelle, wobei sich unter Berücksichtigung aller 8 Kriterien die ungünstigste Klasse
dadurch ergibt, wenn mindestens 3 Kriterien erfüllt sind. Ist die Steifigkeit in einem
Geschoß gegenüber den anderen Geschoßen stark reduziert, dann genügt alleine diese
Tatsache für eine Einstufung in die nächsthöhere Schwingungsanfälligkeitsklasse.
Abschätzung der ersten Eigenfrequenz eines Bauwerks mit scheibenartigen
Aussteifungswänden aus Mauerwerk, Beton oder Stahlbeton gemäß ÖNORM B 4015:
mit bm horizontale Abmessung (in m) des größten Bauteils, der die horizontalen Kräfte aufnimmt (gemessen in Schwingungsrichtung) hges Gesamthöhe des Bauwerks (in m) über der Basis/Fundamentoberkante
Die Grundschwingungsperiode T errechnet sich wie folgt:
Beurteilungskriterien der Schwingungsanfälligkeit für Mauerwerksbauten
| Skizze | Schwingungsanfälligkeitsklasse | ||
| G | M | H | |
| Gesamtkonfiguration des Bauwerkes | |||
| Grundriß |
|||
Aufriß![]() |
|
|
|
| Strukturierung im Grundriß | |||
| Geometrische Sprünge M... Masse- zentrum S... Steifigkeits- zentrum |
![]() |
![]() |
![]() |
| Übereinstimmung S = M in beiden Schwingungs- richtungen, horizontale Deckenscheibe vorausgesetzt |
Abweichung von S und M ca. 20%, horizontale Dekkenscheibe vorausgesetzt |
Aktivierung der Scheiben normal zur Schwingungs- richtung erforderlich, horizontale Deckenscheibe vorausgesetzt |
|
| Strukturierung im Aufriß | |||
| Vorsprünge gesamt ![]() |
|
|
|
| Rücksprünge gesamt | ![]() |
![]() |
![]() |
| Ableitung der rückspringenden Geschoßlasten direkt ins Fundament | w |
w > 1 cm f < 5 Hz Rücksprung auf Biegeträger, Durchbiegung größer 1,0 cm | |
| Unstetigkeiten in der Verteilung | |||
der Steifigkeiten![]() |
|
|
|
der Masse![]() |
|
|
|
| Schwingung | |||
| Grundperiode T (in s) |
|
|
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Ermittlung des erforderlichen Nachweises
ÖNORM B 4015 sieht folgende Methoden für den Tragsicherheitsnachweis vor:
Methode K:
Neben der Einhaltung der konstruktiven Berechnungs- und Ausführungsnormen ist für Hochbauten auch die Einhaltung von konstruktiven Grundregeln erforderlich
Methode Q:
quasistatische MethodeMethode A:
Antwortspektrenmethode
| Erforderlicher Nachweis der Tragsicherheit für Hochbauten | |||||
| Schwingungsanfälligkeit | Bauwerksbewertungsfaktor | ||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
| G (gering schwingungsanfällig) | 1) | K | K | K | K |
| M (mittel schwingungsanfällig) | 1) | K | K | Q | Q |
| H (hoch schwingungsanfällig) | K | Q | Q | A | A2) |
1) Es ist kein über die Einhaltung der konstruktiven Berechnungs- und
Ausführungsnormen hinausreichender Nachweis erforderlich
2) Überlegungen über die Notwendigkeit genauerer dynamischer Methoden sind
anzustellen
| Fortsetzung Beispiel: | |
| Wohnhausanlage | -> SK 1 |
| in der Erdbebenzone 3 | -> Bauwerksbewertungsfaktor 2 |
| gering/mittel schwingungsanfällig | -> Nachweismethode K |
| hoch schwingungsanfällig | -> Nachweismethode Q |