Erdbeben

Erdbeben

Mit Rigips können Sie auch in Erdbebengebieten sicher bauen!

Bilder von durch Erdbeben zerstörte Gebäude oder sogar ganzer Städte kennen die meisten Menschen in Deutschland glücklicherweise nur aus dem Fernsehen. Doch auch in Deutschland können sich durchaus größere Erdbeben ereignen, insbesondere Nordrhein-Westfalen, Baden-Württemberg und Teile Bayerns sind hier am stärksten betroffen.

Das Auftreten von Erdbeben ist jedoch nicht gleichbedeutend mit schweren Beschädigungen oder sogar einstürzenden Gebäuden, denn es gibt Möglichkeiten, erdbebensicher zu bauen:
Derzeit gilt in Deutschland die DIN 4149:2005-04, die sich mit Bauten in deutschen Erdbebengebieten, den Lastannahmen sowie der Bemessung und Ausführung üblicher Hochbauten befasst. Ebenso gibt es auf europäischer Ebene den Eurocode 8 (DIN EN 1998-1), der im Wesentlichen den Inhalten der DIN 4149 entspricht und fordert, dass bauliche Anlagen so zu bemessen und auszubilden sind, dass sie einem definierten Bemessungserdbeben widerstehen können und auch nach dem Beben über eine ausreichende Resttragfähigkeit verfügen.

Nicht tragende Bauteile sind so auszubilden, dass sie im Falle eines Erdbebens keine Personen gefährden.  Auf den Kern reduziert heißt das:

  • menschliches Leben ist zu schützen
  • Schäden müssen begrenzt bleiben und
  • wichtige Bauwerke zum Schutz der Bevölkerung müssen funktionstüchtig bleiben

Um ein erdbebensicheres Gebäude zu planen, gilt es das Verhalten von Gebäuden bei Erdbeben zu verstehen. Wenn die nachfolgend aufgeführten Grundprinzipien bei der Planung berücksichtigt werden, bieten die Bemessungsregeln im wörtlichen Sinn eine solide Basis:

  • vorwiegend horizontale Beschleunigungen aus dem Boden aktivieren die gesamte Tragstruktur des Gebäudes
  • entgegen der quasi-statischen Lastannahmen von Eigen- und Nutzlasten weisen die tatsächlichen dynamischen Kräfte eines Erdbebens deutlich größere Streuungen im Vergleich zu den anzusetzenden Ersatzlasten auf
  • die quasi-statische Bemessung eines Tragwerks ist durch eine auf der sicheren Seite liegenden „Unterschätzung“ der Steifigkeit gekennzeichnet, im Lastfall Erdbeben müssen die Steifigkeiten möglichst genau abgeschätzt werden, um realistische Ersatzlasten ermitteln zu können

An Gebäude, die dem Schutz der Bevölkerung dienen (z.B. Krankenhäuser, Feuerwehr), werden zu Recht höhere Anforderungen gestellt, als an Wohnhäuser. Öffentliche Gebäude, wie Schulen oder Kindergärten  (Bedeutungskategorie III) werden aus gutem Grund in Holzbauweise erstellt: Sie sind robust genug, um auch Erdbeben stand zu halten.  Erdbebensichere Holztafelbauten können nach DIN 4149, Kapitel 10 bemessen werden. Die Robustheit einer Gebäudestruktur in Holzbauweise wird im Wesentlichen durch die Fähigkeit beeinflusst, äußere Lasteinwirkungen in Form von elastisch-plastischer Verformung der mechanischen Verbindungsmittel aufzunehmen, was gemeinhin als Energiedissipation bezeichnet wird.

Ein weiterer Aspekt der Robustheit liegt in der Geometrie der Gebäudestruktur. In der DIN 4149-1 wird dies als „Regelmäßigkeit im Grund- und Aufriss“ beschrieben. Dabei verhalten sich regelmäßige Strukturen erdbebentechnisch günstiger als unregelmäßige Strukturen.

Auch die statisch nicht tragenden Bauteile leisten einen Beitrag zum Verhalten eines Gebäudes gegenüber Erdbeben. Je höher die Gesamtmasse des Gebäudes ist, desto höher ist auch die mitschwingende Masse, also auch die im Erdbebenfall anzusetzenden Ersatzlasten. Der leichte Innenausbau bietet hier demnach gleich zwei wichtige Vorteile:

  • die Reduktion der mitschwingenden Masse, und
  • die Dämpfung der dynamischen Reaktion.

Erdbebenzonen in Deutschland:

BRDBRD Bezeichnung

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