Neues Erdbeben Aktuelle Information aus dem Spiegelausschuss EC 8

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1 Neues Erdbeben Aktuelle Information aus dem Spiegelausschuss EC 8 Referent: Dr.-Ing. F.-H. Schlüter Stephanienstr Karlsruhe Tel. 0721/ Arbeitstagung 2010 der VPI Landesvereinigung Baden-Württemberg e.v. in Baden-Baden am 25./

2 Erdbebenvorschriften DIN Normenausschuss Bauwesen (NABau) NA Arbeitsausschuss "Erdbeben; Sonderfragen (Sp CEN/TC 250/SC 8)" zuständiger Gremienbearbeiter: Herr Flach, Herr Schleifer Vertreter der Bauaufsicht Baden-Württemberg: Dr.-Ing. H. Schneider Vertreter der VPI BW: Dr.-Ing. Franz-Hermann Schlüter Dr.-Ing. Klaus Wittemann Dr.-Ing. Kurt Schumer 2

3 Erdbebenvorschriften Vergangenheit: DIN 4149: Gegenwart: DIN 4149: Seiten 84 Seiten 3

4 Erdbebenvorschriften Nahe Zukunft: Eurocode DIN EN (EC 8) >200 Seiten 4

5 Erdbebenvorschriften Struktur des Eurocode 8 EN Grundlagen und Vorschriften für die Auslegung von Bauwerken des Hoch- und Ingenieurbaus EN Besondere Vorschriften für Brücken EN Vorschriften für die Beurteilung und Verbesserung der Erdbebensicherheit bestehender Hochbauten EN Besondere Vorschriften für Tankbauwerke, Silos und Rohrleitungen EN besondere Vorschriften für Gründungen, Stützbauwerke und geotechnische Aspekte EN Besondere Vorschriften für Türme, Masten und Schornsteine 5

6 Erdbebenvorschriften Aktueller Stand EC 8 EN /NA: (Grundlagen, Hochbauten) endgültig verabschiedet, Weißdruck kommt in Kürze EN /NA: (Gründungen) Einspruchphase beendet, Beratung bis Weißdruck soll Oktober 2010 kommen EN /NA: (Brücken) Gelbdruckphase, Einsprüche bis

7 Erdbebenvorschriften Fragen aus der Praxis Gibt es ein neues Erdbeben? Warum brauchen wir schon wieder eine neue Norm? Hat sich unsere DIN 4149 nicht bewährt? Was ändert sich mit dem Eurocode 8? 7

8 Eurocode 8 Überblick über Inhalt des EC 8, Teil 1 Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3 Abschnitt 4 Allgemeines Grundsätzliche funktionelle Anforderungen und Konformitätskriterien für Bauwerke des Hoch- und Ingenieurbaus in Erdbebengebieten Regeln für die Darstellung von Erdbebeneinwirkungen und für ihre Kombination mit anderen Einwirkungen Allgemeine Auslegungsregeln, die sich speziell auf Hochbauten beziehen 8

9 Eurocode 8 Inhalt des EC 8, Teil 1 Abschnitte 5 bis 9 Besondere Vorschriften für verschiedene Baustoffe und Bauteile 5: Betonbauten 6: Stahlbauten 7: Verbundbauwerke aus Stahl und Beton 8: Holzbauten 9: Mauerwerksbauten Abschnitt 10 Grundsätzliche Anforderungen und andere einschlägige Aspekte für Auslegung und Sicherheit im Zusammenhang mit einer Basisisolierung von Tragwerken 9

10 Eurocode 8 Inhalt des EC 8, Teil 1 Anhang C Anhang A Anhang B (normativ) zusätzliche Angaben zur Erdbebenbemessung der Deckenbewehrung bei Verbundträgern aus Stahl und Beton in Träger-Stützen-Anschlüssen von biegesteifen Rahmen (informativ) zusätzliche Angaben zum elastischen Verschiebungsantwortspektrum (informativ) zusätzliche Angaben zur Zielverschiebung für Pushover -Berechnungen 10

11 Eurocode 8 Auszug aus EC 8, Teil 1 (sog. Ausstiegsklausel): Erdbebenzonen.. (4) In Fällen geringer Seismizität dürfen verkürzte oder vereinfachte Erdbebenauslegungsverfahren für bestimmte Bauwerkstypen oder -kategorien verwendet werden. ANMERKUNG Die gewählten Bauwerkskategorien, Baugrundklassen und Erdbebenzonen eines Landes, für welche die Vorschriften für geringe Seismizität gelten, dürfen seinem Nationalen Anhang entnommen werden. Es wird empfohlen, als Fälle geringer Seismizität solche zu betrachten, in denen entweder die Bemessungs-Bodenbeschleunigung für Baugrundklasse A, a g, nicht größer ist als 0,08 g (0,78 m/s 2 ), oder solche, in denen das Produkt a g S nicht größer ist als 0,1 g (0,98 m/s 2 ). Die getroffene Entscheidung, ob der Wert von a g oder derjenige des Produkts a g S in einem Land zur Definition des Schwellenwerts für geringe Seismizität verwendet wird, darf seinem Nationalen Anhang entnommen werden 11

12 EC 8, Teil 1/NA Eurocode 8, Teil 1 DIN EN /NA 12

13 EC 8, Teil 1/NA Aufgabe des Nationalen Anhangs Festlegung der (wenigen) national zu regelnden Parameter Festlegung der Einwirkungen: Beschleunigungen, Spektren, Baugrundmodell (findet Verwendung in allen EC 8 Teilen) Ausstieg aus EC 8 für einfache Bauwerke in Gebieten geringer Seismizität Festlegung vereinfachter Regeln in einem Anhang zum nationalen Anhang 13

14 EC 8, Teil 1/NA 14

15 EC 8, Teil 1/NA Vergleich von EC 8, Teil 1 und DIN 4149 gleiches Konzept der Erdbebenauslegung gleiche Terminologie, gleiche Nachweiskonzepte Anpassung an andere Eurocodes gleiche Beschreibung der Erdbebeneinwirkung in EC 8 mehr Duktilitätsklassen (Starkbebengebiete) weitergende Berechnungsverfahren (Nichtlinear, Zeitverlaufsberechnungen, Pusch-over,.) in EC 8 weitergenede konstruktive Anforderungen zur Sicherstellung Duktilität der Bauteile 15

16 EC 8, Teil 1/NA Erdbebenzonen = Intensitätszonen mit zugeordneten Bodenbeschleunigungen Tabelle NA.2 aus DIN EN

17 EC 8, Teil 1/NA Erdbebenzonen = Intensitätszonen Verwaltungskarte 2005 zu beziehen bei: Landesvermessungsamt Baden-Württemberg Büchsenstraße Stuttgart, Tel.: (0711)

18 EC 8, Teil 1/NA 18

19 EC 8, Teil 1/NA 19

20 EC 8, Teil 1/NA.A Ziel des Anhangs A zum Nationalen Anhang Ausstieg aus EC 8 für einfache Bauwerke in Gebieten geringer Seismizität zur Reduzierung des Nachweisaufwandes Festlegung vereinfachter Regeln für alle Bauarten (Beton, Stahl, Holz, Mauerwerk, ) Einheitlicher Verhaltensbeiwert, keine besonderen Anforderungen an Duktilität Befreiung von rechnerischen Nachweisen bei bestimmten Randbedingungen 20

21 EC 8, Teil 1/NA.A Anwendungsbereich. Die in diesem Anhang beschriebene vereinfachte Berechnungsmethode darf für übliche Hochbauten der Bedeutungskategorie I bis III mit nicht mehr als 6 Geschossen und einer maximalen Gebäudehöhe von 20 m über der im Mittel gemessenen Geländehöhe angewendet werden, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: 21

22 F b = S dmax M EC 8, Teil 1/NA Der Verhaltensbeiwert q darf für alle Bauwerksarten maximal zu 1,5 angesetzt werden. Die Gesamtmasse des Bauwerks M wird unter Berücksichtigung aller ständigen Einwirkungen und 30 % der Nutzlasten (80 % bei Lagerräumen, Bibliotheken, Warenhäusern, Parkhäusern, Werkstätten und Fabriken) ermittelt. Schneelasten werden zu 50 % berücksichtigt. 22

23 EC 8, Teil 1/NA 23

24 EC 8, Teil 1/NA NA.A.4 Torsionswirkungen (1) Falls das Bauwerk im Grundriss eine nahezu symmetrische Verteilung von Horizontalsteifigkeit und Masse in beide Hauptrichtungen aufweist, ist der Beitrag von Torsion durch Erhöhung der Erdbebenschnittgrößen um 15 % abgedeckt. (2) Zur Berücksichtigung der Torsionswirkung sind die Exzentrizitäten der resultierenden Ersatzkräfte der oben liegenden Geschosse in die Hauptrichtungen wie folgt anzusetzen (Bild NA.A.2): 24

25 EC 8, Teil 1/NA NA.A.9 Gründungen (1) Der Zusammenhalt des Bauwerks bzw. der jeweils dynamisch unabhängigen Teile eines Bauwerks im Gründungsbereich muss konstruktiv sichergestellt sein. (2) Bei getrennten Gründungskörpern ist sicherzustellen (z.b. durch konstruktive Maßnahmen), dass als Folge möglicher Relativverschiebungen zwischen den einzelnen Fundamenten keine unzulässigen Verschiebungen oder Beanspruchungen im Bauwerk auftreten. Auf die konstruktiven Maßnahmen kann in folgenden Fällen verzichtet werden: Bei Baugrundklasse A in allen Erdbebenzonen Bei Baugrundklasse B und Erdbebenzone 1 25

26 EC 8, Teil 1/NA NA.A.9 Gründungen (4) Auf einen rechnerischen Nachweis der Tragsicherheit der Gründungen für den Lastfall Erdbeben kann im Rahmen dieser vereinfachten Regeln verzichtet werden. 26

27 EC 8, Teil 1/NA EC 8, Teil 5, Anhang F Seismische Grundbruchsicherheit von Flachgründungen Die Standfestigkeit gegen seismisch induzierten Grundbruch eines flachgegründeten Streifenfundaments auf der Oberfläche eines homogenen Bodens darf mittels folgender Formel überprüft werden, welche die Bodenfestigkeit, die Bemessungsschnittkräfte (NEd, VEd, MEd ) in der Gründungsebene und die Trägheitskräfte im Boden miteinander verknüpft: 27

28 Eurocode 8 Anmerkungen Holzbau, einheitlicher hoher q-faktor EC 8, T5 Gründung EC 8, T2 Brücken Validierung/Testphase EC 8 vor Einfühng 28

29 Eurocode 8 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Erdbeben Haiti am (7,0; ca Tote) 29

30 Eurocode 8 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 30