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357

Bautechnologie

5

Statik

Bemessung von Mauerwerk in Erdbebengebieten

5.1

5.1.4

Abb. 1: Erdbebenzonen in Deutschland nach DIN 4149:2005

10°

12°

14°

54°

52°

50°

48°

Erdbebenzonen

Zonen 0

Zonen 1

Zonen 2

Zonen 3

10°

12°

14°

54°

52°

50°

Eine Erdbebenbemessung nach Eurocode 8 ist nicht Bestandteil

dieser Publikation, denn Teil 1 befindet sich zum Zeitpunkt der

Drucklegung noch im Status einer Vornorm, ihre Einführung ist

noch nicht absehbar.

Bemessung nach DIN 4149

Mit der Neufassung der DIN 4149:04-2005 wurde im Rahmen der

Normungsarbeit die seit 1981 geltende Erdbebennorm in Deutsch-

land komplett überarbeitet. Im Gegensatz zu der bisherigen Norm

aus dem Jahr 1981 wird in der neuen Erdbebennorm neben den

baulichen Empfehlungen auch explizit auf die verwendeten Bau-

stoffe im Entwurf, bei der Bemessung und bei der konstruktiven

Ausführung eingegangen. Eine wesentliche Grundlage ist hier

das neue probabilistische Bemessungsmodell zur Erdbebenge-

fährdung in Deutschland. Mit der Auswertung der bekannten

Erdbeben aus den Jahren 800 bis 2003 wurden die Regionen in

Deutschland kartografiert, in denen davon auszugehen ist, dass

dort in regelmäßigen, wenn auch seltenen, Abständen Erdbeben

auftreten. Die aktuelle Festlegung (DIN 4149:2005) der Erdbebenzonen

0 bis 3 erfolgt somit auf Basis der Eintrittswahrscheinlichkeit eines

Erdbebens in der betrachteten Region und stellt die Gebiete mit

gleicher makroseismischer Erschütterungsintensität dar (Abb. 1).

Normative Eingangsgrößen aus DIN 4149: 04-2005

Die Erdbebeneinwirkung in Deutschland wird zum einen über

die Erdbebenzonen definiert (Tabelle 1). Diese sind kartogra-

fisch erfasst, können aber auch bei den zuständigen Behörden angefragt werden. Innerhalb der vier Erdbebenzonen, die anhand

der Intensitätsintervalle definiert sind, wird von gleichen Bodenbeschleunigungswerten a

g

[m/s²] ausgegangen. Neben den Bemes-

sungswerten der Bodenbeschleunigung sind zusätzlich noch die lokalen Untergrundverhältnisse zu berücksichtigen. Diese sind

ebenfalls in der DIN 4149 kartografiert.

In den Untergrundklassen (R, T, S) werden die Bodenschichten zusammengefasst (Tabelle 2), in denen die Erdbebenwellenbewe-

gung, in Deutschland vornehmlich die Scherwellenbewegung, sich mit gleichen Geschwindigkeiten ausbreitet. Dagegen werden in

den Baugrundklassen die lokal vorhandenen Baugrundschichten bis zu einem Tiefenprofil von rund 20 m erfasst. Diese sind vor

Ort zu ermitteln und der vorhandene Boden ist in einer der drei Baugrundklassen (A bis C) einzuordnen (Tabelle 3). Sofern hierbei

keine eindeutige Aussage getroffen werden kann, ist der Baugrund mit der ungünstigen Baugrundklasse C zu berücksichtigen.

Anhand der Baugrundklassen und der Untergrundklassen werden in der DIN 4149 die Parameter zur rechnerischen Bemessung

der Erdbebenbelastung von Gebäuden ermittelt. Für den vereinfachten Nachweis der Mauerwerksbemessung ist der Untergrund-

parameter S von Bedeutung (Tabelle 4).

Neben der geologischen Betrachtung wird in der DIN 4149 auch die Bedeutung des Bauwerks mit in Betracht gezogen. Mit dieser

vierstufigen Einteilung der Gebäude (Bedeutungskategorien I bis IV) wird die Bedeutung der Schutzwirkung für Leib und Leben

aufgenommen. Auch der notwendige Sachschutz und die Wichtigkeit für die Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit wird be-

rücksichtigt (Tabelle 5).

Mit den drei Basisinformationen Erdbebenzone, Untergrundparameter und Bedeutungskategorie sowie den zusätzlichen Festle-

gungen der DIN 4149 können die horizontalen und vertikalen elastischen Antwortspektren berechnet werden. Diese Kräfte wirken

auf das Bauwerk ein und müssen bei Mauerwerksbauten durch die Schubtragfähigkeit des Mauerwerks abgetragen werden.

Hierbei wird dann von einer vereinfachten Betrachtungsweise in x- und y-Richtung ausgegangen. In Wirklichkeit wirken diese

Kräfte jedoch in beliebige Richtungen auf das Bauwerk ein.