Erdbebensicheres Bauen
Vom 10. - 13. Mai 2018 fand im ZKM und in der Hochschule f\xfcr Gestaltung (HfG) die GPN18 statt. Dort traf Sebastian auf Arne Rick und sie unterhielten sich \xfcber die DIN-Norm 4149 zu Erdbebensicherem Bauen. Die DIN4149 legt fest, nach welchen Auslegungszahlen man planen, und welchen Verfahren man Geb\xe4ude bauen darf, um sie "erdbebensicher" gem\xe4\xdf der Norm nennen zu d\xfcrfen. Erdbeben sind in Deutschland allgemein nicht sehr h\xe4ufig, aber es gibt Gebiete in denen ein deutlich h\xf6heres Erbebenrisiko besteht, wie beispielsweise in Aachen und dem Erdbebengebiet K\xf6lner Bucht (aktuelle Erdbeben) in der Erdbebenzone 3. Mit der Erdbebenzone 1 f\xfcr Karlsruhe sind wir auch in einem gef\xe4hrdeten Bereich (Erdbeben in Karlsruhe), wenn auch nicht im gleichen Ma\xdfe. S\xfcdlich von T\xfcbingen gibt es eine weitere Erbebenzone 3 (aktuelle Erdbeben). In der Auslegung werden Erdbeben als ein Katastrophen-Lastfall angenommen, und die Bemessung richtet sich auf die schwersten Erdbeben, die statistisch alle 475 Jahre auftreten k\xf6nnen. Die ehemalige Munitionsfabrik, die nun u.a. das ZKM, die HfG und gerade die GPN18 beinhaltet, steht schon seit \xfcber 100 Jahren, und wird auch noch l\xe4nger stehen, so ist dies eine f\xfcr Geb\xe4ude realistische Zeitskala. In der Auslegung spielt das Gewicht der Geb\xe4ude eine gro\xdfe Rolle, denn die zu verarbeitende Kraft bestimmt sich nach Newton aus der Masse und Beschleunigung. In Karlsruhe muss mit einer Spitzenbodenbeschleunigung von bis zu 0.4g bzw. 3.9m/s^2 rechnen. Wie unterschiedlich dabei die Bewegung ausfallen kann, ist an verschiedenen Seismogrammen ersichtlich, die den Verlauf des Bebens mit einem Stift auf einem durchlaufenden Blatt darstellen. Die Modellierung von Erdbeben beginnt mit dem Erdbebenherd, \xfcber dem sich auf der Erdoberfl\xe4che das Epizentrum befindet. Idealisiert bewegen sich seismische Wellen vom Epizentrum aus als Raumwellen kugelf\xf6rmig aus, zus\xe4tzlich gibt es aber auch Oberfl\xe4chenwellen wie Rayleigh- oder Love-Wellen, die sich idealisiert kreisf\xf6rmig um das Epizentrum ausbreiten. Da die horizontale Beschleunigung die st\xe4rkste Wirkung auf Geb\xe4ude hat, vereinfacht die Norm den Einfluss von Erdbeben auf Horizontalbeschleunigungen und Bodeneinfl\xfcsse. W\xe4hrend Erdbeben f\xfcr Geb\xe4ude ein Problem darstellen k\xf6nnen, so sind sie f\xfcr die Seismische Tomographie die Informationsquelle, um Einblicke in die Erde zu erhalten. Mit optimaler Versuchsplanung kann man daf\xfcr auch die Aufstellorte optimieren, um ein m\xf6glichst optimales Bild zu erhalten, wie wir aus Modell012: Erdbeben und Optimale Versuchsplanung schon wissen. Nat\xfcrlich m\xfcssen alle relevanten Lastf\xe4lle ber\xfccksichtigt werden, so kann in Karlsruhe die Windlast sich als Fl\xe4chenlast teilweise st\xe4rker als der Lastfall durch Erdbeben auswirken. Das Haus wird dabei oft als Einmassenschwinger gesehen, bei aufwendigeren Geometrien aber auch als Mehrmassenschwinger (...)