Seismische Fragilitätsanalyse gründerzeitlicher Mauerwerksbauten in Wien

Abstract

Der europäische Gebäudebestand wird zu einem großen Teil von Mauerwerksbauten geprägt. Im Stadtzentrum Wiens sind die Gründerzeithäuser ein zentraler Bestandteil des Baubestandes. Das Erdbeben am 22. März 2020 in Zagreb, der Hauptstadt Kroatiens, verdeutlichte trotz seiner moderaten Stärke von MW 5,4 die hohe seismische Vulnerabilität historischer Mauerwerksbauten aus der Epoche der Österreichisch-Ungarischen Monarchie (≈ 1840–1918). Aufgrund gemeinsamer historischer Entwicklungen und ähnlicher Bauvorschriften weisen diese Gebäude eine vergleichbare Baukonstruktionsweise auf, sodass die Schadensanalysen in Zagreb Rückschlüsse auf das seismische Tragverhalten der Wiener Gründerzeithäuser ermöglichen (Unterweger et al., 2025). Obwohl starke Erdbeben im Wiener Becken selten sind, belegen gut dokumentierte historische Ereignisse, dass das seismische Risiko der Region nicht vernachlässigt werden darf (Duma, 1988). Ziel der vorliegenden Studie ist die Untersuchung des seismischen Verhaltens historischer Mauerwerksbauten in Wien anhand numerischer Analysen an einem repräsentativen Gründerzeitgebäude. Die nichtlinearen statischen Analysen (Pushover) wurden mit 3Muri auf äquivalenten dreidimensionalen Rahmenmodellen durchgeführt und basieren auf der Makro-Element-Methode (Lagomarsino et al., 2013). Hierbei wird jede Mauerwerkswand in drei gekoppelte Makroelemente unterteilt—Wandpfeiler, Riegel (Brüstungen) und starre Knoten—um das charakteristische Strukturverhalten von Gründerzeitbauten realitätsnah abzubilden. Die mechanischen Eigenschaften der Mauerwerkswände basieren auf umfangreichen Prüfungen zu Ziegel- und Mörtelfestigkeiten an 125 gründerzeitlichen Bauten in Wien (Karic et al., 2023). Als Ergebnis werden Fragilitätskurven in Abhängigkeit von der Spitzenbodenbeschleunigung (Peak Ground Acceleration, PGA) abgeleitet, die das seismische Gefährdungspotential der Wiener Gründerzeithäuser quantifizieren. Abschließend werden diese Fragilitätskurven dem dokumentierten Schadensausmaß des MW 5,4 Erdbebens von 2020 in der historischen Altstadt von Zagreb gegenübergestellt.