Erdbebenberechnung im Gebäude (D)

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r2user
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Erdbebenberechnung im Gebäude (D)

Beitrag von r2user »

Hallo Rohr2 Support Team

Ich habe eine Frage zur Erdbebenberechnung:
Ich muß eine Leitung in einem Gebäude in Deutschland auf Erdebeben berechnen (möglichst ersatzstatisch) habe aber keine Daten zum Gebäude.
Gibt es irgendeine Möglichkeit die anzusetzenden Beschleunigung abzuschätzen?

MfG

Rohr2 User
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rohr2support
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Re: Erdbebenberechnung im Gebäude (D)

Beitrag von rohr2support »

Hallo Rohr2 User

Man könnte z.B. die Erdbebenbeschleunigung nach DIN 4149 bestimmen.
Wenn Sie in einem Gebäude sind, dann kann man hoffen, dass Ihre Leitung nicht benötigt wird, um das Gebäude zusammenzuhalten.
Damit haben Sie nicht tragende Bauteile wie sie im Kapitel 6.4 beschrieben sind.
Dann dürfen Sie die Horizontalkraft nach Gleichung (34) bestimmen:
DIN4149_6_4_nichttragende_Bauteile_GL34.png
Dabei ist das Bemessungsspektrum nach Gleichung (35) zu bestimmen:
DIN4149_6_4_nichttragende_Bauteile_GL35.png
Wenn Sie überhaupt nichts über das Gebäude wissen, dann müssen Sie eine Worst-case Annahme treffen,
in diesem Fall, dass die Gebäudeeigenfrequenz und die Leitungseigenfrequenz übereinstimmen
(Ta=T1). Damit bekommen Sie im Nenner 1.
Die anderen Parameter bestimmen Sie wie folgt:
ag - Bemessungswert der Bodenbeschleunigung aus der Deutschlandkarte:
DIN4149_Erdbebenzonen.png
Dabei gilt für die Erdbebenzonen
Zone 0 : ag =0
Zone 1 : ag =0.4
Zone 2 : ag =0.6
Zone 3 : ag =0.8

S - Untergrundparameter , aus der Tabelle 4 bzw 5:
DIN4149_Tabellen4_5.png
Dazu benötigt man die Untergrundklasse (R,S,T) aus der Karte Bild 3:
DIN4149_Untergrundklasse.png
und die Baugrundklasse (A,B;C):
Baugrundklasse A : Unverwitterte Festgesteine mit hoher Festigkeit
Baugrundklasse B : Mäßig witterte Festgesteine mit geringer Festigkeit oder grobkörnige oder gemischtkörnige Lockergesteine in dicher Lagerung
Baugrundklasse C : Völlig verwitterte Festgesteine oder grobkörnige oder gemischtkörnige Lockergesteine in mittledichter Lagerung oder feinkörnige (bindige) Lockergesteine in mindestens steifer Konsistenz.

gamma 1 - Bedeutungsbeiwert nach Tabelle 3 zwischen 0.8 - 1.4:
DIN4149_Tabelle3.png
gamma A - Bedeutungsbeiwert (normalerweise = 1-0 oder 1.5 falls es um Systeme zur Lebensrettung oder um toxische oder explosive Systeme geht)

q A - Verhaltensbeiwert des Gebäudes zwischen 1 und 2 nach Tabelle 7:
DIN4149_Tabelle7.png
Insgesamt haben Sie also für die Horizontalbeschleunigung A:
A=ag*gamma1*S*(3*(1+z/H)-0.5)*gammaA/qa

Oft kann man setzen:
gamma A = 1.0 (nicht explosiv oder zur Lebensrettung)
q a = 2 ( nicht spröde)
gamma 1 =1.0 (gewöhnliches Gebäude)

Dann bekommen Sie :
A=ag*S*(3*(1+z/H)-0.5)/2

Wenn man so etwas wie eine obere Grenze abschätzen wollte, muss man wählen:
gamma A = 1.5 (z.B. zur Lebensrettung)
q a = 1 ( spröde)
gamma 1 =1.4 (wichtiges Gebäude)
dann bekommt man: A=ag*S*(3*(1+z/H)-0.5)*2.1
Für die schlimmste Erdbebenzone und den schlechtesten Boden ist:
ag=0.8m/s²
S=1.5
Wenn man dann ganz oben im Gebäude ist (z=H), dann ist die Maximalbeschleunigung: A=0.8*1.5*(3*(1+1)-0.5)*2.1=13.8m/s²
Damit ist die Beschleunigung größer als die Erdbeschleunigung. Das ist für deutsche Verhältnisse natürlich etwas extrem. Man sollte wohl in der Praxis immer versuchen, mehr Daten für eine realistischere Einschätzung der Erdebebengefährdung zu bekommen.

Dies ist natürlich nur eine grob vereinfachte Darstellung der Erdbebenberechnung und ich kann keine Garantie für die Anwendbarkeit in Ihrem Fall übernehmen.

MfG

Rohr2 Support
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