Ein sicherer Schritt vorwärts für die erdbebensichere Konstruktion
Erdbeben der letzten Zeit haben gezeigt, dass moderne Konstruktionsansätze zwar Todesfälle reduzieren, die Schäden an den Gebäuden aber dennoch ganze Städte oder Länder finanziell lahmlegen können. Daher müssen die Bauingenieure noch wirkungsvollere Methoden finden, um bessere Gebäude zu konstruieren. Das EU-finanzierte Projekt IDESIGN (Enabling seismic design decision-making under uncertainty) zielte darauf ab, die erforderlichen Techniken zu entwickeln. Die Forscher wollten ein leistungsbasiertes Strukturdesign für erdbebengefährdete Gebiete definieren, das die Quantifizierung des Begriffs der seismischen Leistung umfasst. Das Konzept von IDESIGN baute auf technischen Standardbauparametern auf, fügte allerdings für die Beteiligten interessante Faktoren, einschließlich finanzieller Verluste, Menschenleben und Reparaturzeiten hinzu. Performance-based Engineering, verhaltensorientiertes technisches Entwerfen und Bauen, berücksichtigt gleichzeitig Folgenabschätzung und Konstruktion. Letzterer Punkt ist der schwierigere, da er die wiederholte Bewertung verschiedener Möglichkeiten von Bauten beinhaltet. Im Allgemeinen machen die dem Gebäude und der Erdbebengefahr innewohnenden Unsicherheiten beide Prozesse zur Herausforderung. Das Projekt verfolgte das Ziel, Barrieren dieser Art über vier Forschungszweige zu beseitigen. Die Schritte umfassten die Prüfung mehrerer Gebäudetypen, wobei die Auswirkungen von Unsicherheiten einfach quantifiziert, einfache Näherungen zur Bewertung angeboten und ein neues Entwurfsverfahren vorgeschlagen wurden. Vor diesem Hintergrund schuf das Team eine große Datenbank von Strukturmodellen, die heutige Stahl- und Stahlbetonstrukturen betrachtet, die auf die Effekte von Unsicherheiten hin bewertet wurden. Danach formulierte es ein gültiges Computermodell, um die Wirkung von Modellunsicherheiten auf die seismische Leistung zu identifizieren. Die Ergebnisse umfassten auch eine tragfähige Formel zur Bewertung der seismischen Leistung in Bezug auf die mittlere jährliche Häufigkeit von eintretenden Schäden. Sie liefert Informationen in Bezug auf die strukturellen Parameter, die das seismische Verhalten des Gebäudes beeinflussen, und hilft, eine analytischere Schätzung der Leistung des Gebäudes zu berechnen. Ein weiteres wichtiges Ergebnis des Projekts war die Entwicklung von Ertragsfrequenzspektren, mit denen Ingenieure Gebäudefestigkeit und -steifigkeit berechnen können, um bessere Gebäude zu entwerfen. Technisch bedeutet dies, dass Architekten und Ingenieure Strukturen auf eine praktischere Weise entwerfen können und sind somit in der Lage sind, die Konsequenzen unter Erdbebenlasten zu kontrollieren. Die Möglichkeit, Gebäude zu entwerfen, die praktisch garantierte Leistung im Hinblick auf die Beständigkeit gegenüber Erdbeben bieten, ist für die Vermeidung des Verlusts von Menschenleben und eine erhebliche Minimierung der Kosten für den Wiederaufbau entscheidend.
Schlüsselbegriffe
Seismische Konstruktion, Bau, Erdbeben, IDESIGN, leistungsbasiertes Engineering
