Recenze Erdbebensicherung von Bauwerken

1 Einleitung.- 1.1 Zum Nutzen des Erdbebeningenieurwesens.- 1.2 Historische Erdbeben.- 1.3 Auswirkungen von Erdbeben.- 2 Seismologische Grundlagen.- 2.1 Arten und Merkmale von Erdbeben.- 2.1.1 Arten.- 2.1.2 Merkmale.- 2.2 Erdbebenskalen.- 2.2.1 Magnitudenskala (Richterskala).- 2.2.2 Intensitätsskala.- 2.3 Erdbebenwellen.- 2.3.1 Wellenarten.- 2.3.2 Wellengeschwindigkeiten.- 2.3.3 Wellenwege.- 2.4 Registrierung von Erdbeben.- 2.4.1 Geschwindigkeits-Messgeräte.- 2.4.2 Beschleunigungs-Messgeräte.- 2.5 Seismologische Auswertungen.- 2.5.1 Epizentrum und Herdtiefe.- 2.5.2 Magnitude und Intensitäten.- 2.6 Ingenieurmässige Auswertungen.- 2.6.1 Physikalische Kenngrössen.- 2.6.2 Zeitverläufe der Bodenbewegung.- 2.7 Antwortspektren.- 2.7.1 Vorgehen zur Ermittlung.- 2.7.2 Mathematische Beschreibung.- 2.7.3 Merkmale der Antwortspektren.- 3 Bemessungsbeben, Tragwiderstand und Duktilität.- 3.1 Seismische Gefährdung.- 3.1.1 Gefährdungsstudien.- 3.1.2 Gefährdungs-und Zonenkarten.- 3.2 Bestimmung der Bebenkenngrössen.- 3.3 Konstruktion elastischer Bemessungs-Antwortspektren.- 3.4 Erzeugung spektrumskonformer Zeitverläufe der Bodenbewegung.- 3.5 Tragwiderstand und Duktilität.- 3.5.1 Grundlegende Zusammenhänge.- 3.5.2 Definition und Arten der Duktilität.- 3.5.3 Abminderung des Tragwiderstandes dank Duktilität.- a) Erwägungen.- b) Abminderungs-und Verhaltensfaktoren.- 3.6 Ermittlung inelastischer Bemessungs-Antwortspektren.- 4 Erdbebengerechter Entwurf von Hochbauten.- 4.1 Tragwerkseigenschaften.- 4.2 Tragwerksarten.- 4.2.1 Rahmen aus Stahlbeton oder Stahl.- 4.2.2 Stahlbetontragwände in Skelettbauten.- 4.2.3 Gemischte Tragsysteme aus Stahlbetontragwänden und -rahmen.- 4.2.4 Stahlfachwerke.- 4.2.5 Mauerwerkstragwände.- 4.2.6 Füllwände aus Mauerwerk.- 4.3 Entwurfsgrundsätze.- 4.3.1 Allgemeine Grundsätze.- 4.3.2 Gestaltung im Grundriss.- 4.3.3 Gestaltung im Aufriss.- 4.4 Duktilitätsklassen.- 4.5 Tragwerksverformungen.- 4.5.1 Stockwerkverschiebungen.- 4.5.2 Auswirkungen auf nichttragende Elemente.- 4.5.3 Fugen zwischen benachbarten Gebäuden.- 4.6 Zur Wahl des Tragwerks.- 4.6.1 Nutzungsfreiheit.- 4.6.2 Bemessungsduktilität und Tragwiderstand.- 4.6.3 Sicherheits-, Betriebs-und Schadengrenzbeben.- 4.7 Querschnittsabmessungen von Stahlbetontragwerken.- 4.7.1 Allgemeines.- 4.7.2 Rahmenstützen.- 4.7.3 Schwerelaststützen.- 4.7.4 Rahmenriegel.- 4.7.5 Deckenplatten.- 4.7.6 Tragwände.- 4.7.7 Koppelungsriegel von gekoppelten Tragwänden.- 5 Berechnungsverfahren.- 5.1 Übersicht.- 5.2 Bauwerksschwingungen.- 5.2.1 Einmassenschwinger.- a) Bewegungsgleichung.- b) Homogene Lösung.- c) Partikuläre Lösung.- 5.2.2 Mehrmassenschwinger.- a) Bewegungsgleichung.- b) Eigenfrequenzen und Eigenschwingungsformen.- c) Zerlegung nach Eigenschwingungsformen.- d) Ergänzungen zur Dämpfung.- 5.3 Ersatzkraftverfahren.- 5.3.1 Grundlagen.- 5.3.2 Erdbeben-Ersatzkraft.- a) Definition.- b) Abschätzung der Grundfrequenz.- c) Berücksichtigung der plastischen Verformungen.- d) Einfluss einer Nachgiebigkeit des Baugrundes.- e) Ersatzkraft nach Normen.- f) Verteilung der Ersatzkraft über die Gebäudehöhe.- 5.3.3 Berücksichtigung der Torsion.- 5.3.4 Beurteilung des Ersatzkraftverfahrens.- 5.4 Antwortspektrenverfahren.- 5.4.1 Merkmale.- 5.4.2 Antwortspektren.- a) Definition.- b) Arten von Antwortspektren.- c) Kombinierte doppelt-logarithmische Darstellung.- d) Grenzwerte für sehr steife und sehr weiche Systeme.- e) Konstruktion von Bemessungs-Antwortspektren nach Newmark.- 5.4.3 Verfahren beim Einmassenschwinger.- 5.4.4 Verfahren beim Mehrmassenschwinger.- 5.4.5 Verwendung inelastischer Antwortspektren.- 5.4.6 Beurteilung des Antwortspektrenverfahrens.- 5.5 Zeitverlaufsverfahren.- 5.5.1 Modale Lösung der Bewegungsgleichung.- 5.5.2 Direkte Integration der Bewegungsgleichung.- 5.5.3 Beurteilung der Zeitverlaufsverfahren.- 6 Berechnung von Hochbauten.- 6.1 Beanspruchungen und Widerstände.- 6.1.1 Allgemeine Bemessungsbedingung.- 6.1.2 Beanspruchungen.- 6.1.3 schovat popis