Bewertung des Verhaltens von Gründerzeithäusern bei Erdbeben

Abstract

Gründerzeithäuser versagen bei Erdbeben früher als Bauwerke, die nach den aktuell gültigen Normen geplant und ausgeführt wurden. Für in einem Gründerzeithaus lebende Personen besteht somit ein höheres Risiko, bei einem Erdbeben ums Leben zu kommen. Dies hat für den Eigentümer des Gebäudes keine bautechnischen oder rechtlichen Konsequenzen, solange das Tragwerk unverändert bleibt. Bei Änderungen des Tragwerks müssen aber gewisse Anforderungen, die die ÖNORMen EN 1998-3:2013 und B 1998-3:2013 festlegen, eingehalten werden. So muss die Versagenswahrscheinlichkeit des Tragwerks bezüglich Erdbeben unterhalb gewisser Grenzwerte liegen. Nimmt weiters die Anzahl der im Gebäude lebenden Personen durch eine bauliche Änderung wie z.B. einem Dachgeschoßausbau zu, sind zusätzliche Anforderungen einzuhalten, die sich aus Betrachtungen des Personenrisikos vor und nach der baulichen Änderung ergeben. Zur Überprüfung der Anforderungen müssen Beanspruchungsgrößen des Tragwerks wie z.B. Schnittgrößen oder Verschiebungen berechnet werden. Dazu ist eine Abbildung des Gründerzeithauses auf ein Berechnungsmodell, eine Berechnungsmethode und eine mathematische Beschreibung des Erdbebens notwendig. Einen wesentlichen Teil dieser Diplomarbeit macht die Analyse der derzeit geltenden Regelwerke und Normen betreffend Erdbeben und Gründerzeithäuser aus. Weiters wird eine mögliche Modellbildung von Gründerzeithäusern im Rahmen der Methode der Finiten Elemente diskutiert. Den Abschluss der Diplomarbeit bildet eine Beispielsberechnung.

A lot of buildings in Vienna were built in the period between 1850 and 1914. This period is called "Gründerzeit" and the buildings are called "Gründerzeithäuser". These types of buildings have low resistance against seismic actions. Therefore the risk to die during an earthquake is higher for the people who are living in Gründerzeithäuser than for people who are living in new buildings. This fact causes no legal or constructional consequences for the owner of the building. But if there are changes in the structure of the building, the structure has to meet the requirements defined in the ÖNORMs EN 1998-3:2013 and B 1998-3:2013. For example it is not allowed that the failure probability of the structure during a seismic action exceeds a limit value. If the number of persons living in the building increases because of structural alternations, the structure has to meet further requirements based on the risks for the persons. To check the compliance with the requirements it is necessary to calculate some effects on the structure due to the seismic action. Therefore a model of the structure, an appropriate mathematical description of the earthquake and a method of analysis must be selected. Within this thesis the legal and normative documents for assessing the performance of Gründerzeithäuser during earthquakes are analyzed. Furthermore a possible model of Gründerzeithäuser which is usable in the finite element method is discussed. The thesis is completed with an example.