Sicherheitsreserven und Konservativitäten in der normgerechten Erdbebenauslegung von Stahlbetonbauwerken

Die Erdbebenauslegung von Bauwerken in Deutschland wie auch in den meisten anderen Ländern der Welt erfolgt deterministisch für ein in der jeweils geltenden Erdbebennorm definiertes Bemessungserdbeben. Das Bemessungsziel ist im Allgemeinen der Nachweis der Standsicherheit und damit der Ausschluss einer Gefährdung von Leib und Leben durch Tragwerksversagen. Hier stellt sich die Frage, was bei einem denkbaren auslegungsüberschreitenden Erdbeben oder bei größeren Nachbeben passieren kann. Die bisherige Erfahrung zeigt, dass im Allgemeinen eine Aktualisierung der Erdbebennorm zu einer Erhöhung des anzusetzenden Bemessungserdbebens führt. Ist somit für vorhandene Stahlbetonbauwerke direkt Gefahr im Verzug und ist ein Versagen der bestehenden ingenieurmäßig errichteten Strukturen unter Erdbebeneinwirkung anzunehmen? Ziel dieses Beitrags ist es, einige der in der Erdbebenauslegung von Stahlbetonbauwerken vorhandenen Auslegungsreserven zu identifizieren und anhand eines typischen steifen und eines flexiblen Stahlbetongebäudes zu quantifizieren. Es werden im Wesentlichen die Einflüsse der Erdbebenenergie, der Boden-Bauwerk-Wechselwirkung, der Rissbildung und des nichtlinearen Materialverhaltens bei Erdbeben untersucht.

Safety margins and conservatisms in the seismic design of reinforced concrete buildings
The seismic design of buildings in Germany and in most other countries of the world is a deterministic approach using a single code specified design earthquake. The design objective is generally to prevent loss of life by structural collapse. The question is, what will happen in case of a probable earthquake exceeding the design earthquake or in case of possible aftershocks. The past shows, that in most cases the evolution and update of seismic codes is associated with higher earthquakes to be used for design. Now, is there an imminent danger for the existing buildings designed according to a previous code? The objective of this paper is to identify and quantify some of the safety margins inherent in the seismic design of reinforced concrete buildings. In particular, the influences of earthquake energy, soil-structure interaction and cracking and nonlinear material behavior of buildings during earthquake are investigated.