Erdbebensicher Bauen mit Holz: Wie ist die Bemessungssituation in der Schweiz?

15.04.2019 Das Bundesamt für Umwelt hat bei der Berner Fachhochschule eine Studie in Auftrag gegeben zur duktilen Erbebenbemessung von Holzbauwerken in der Schweiz. Der Bericht mit den Ergebnissen wurde nun veröffentlicht.

Bei der Bemessung von Bauten müssen nebst den vertikalen Lasten, wie Eigengewicht, Nutzlast und Schneelast, auch horizontale Einwirkungen, wie Wind und Erdbeben, berücksichtigt werden. Bei Massivbauten, die relativ schwer sind, ist die Erdbebeneinwirkung meist grösser als die Windkräfte. Bei der Berechnung stehen die Erdbebenkräfte deshalb im Vordergrund, Erdbeben ist massgebend. Aber wie verhält es sich für die vergleichsweise leichteren Holzbauten? Sind die Windkräfte grösser und damit massgebend? Und falls nicht, könnten sich durch die Anwendung der duktilen Bemessung, einem aufwändigeren Verfahren, Einsparungen ergeben? Eine vom Bundesamt für Umwelt BAFU bei der Berner Fachhochschule BFH in Auftrag gegebene Studie untersuchte die duktile Erdbebenbemessung von Holzbauwerken in der Schweiz.

Die Resultate zeigen, dass die Erdbebeneinwirkung auch bei Holzbauten massgebend ist. Die duktile Bemessung könnte sich also lohnen. Die Untersuchungen haben allerdings gezeigt, dass Einsparungen nicht in jedem Fall möglich sind. Denn auch wenn bei den duktilen Bereichen Optimierungen gemacht werden können, müssen die nicht-duktilen Bauteile überbemessen werden. Die duktile Bemessung hat jedoch auf jeden Fall einen technischen Vorteil: Das Erdbebenverhalten des Gebäudes wird besser. Die Resultate liefern eine Grundlage für weitere Forschungsaktivitäten. Das Institut für Holzbau, Tragwerke und Architektur IHTA der BFH arbeitet an der Entwicklung von Berechnungsverfahren und Produkten, die der Branche ein effizienteres erdbebengerechtes Bauen ermöglichen. Und setzt sich daneben auch für die Aus- und Weiterbildung von Holzingenieurinnen und -ingenieuren ein: www.bfh.ch/ihta.

Autoren

Martin Geiser, Simon Meier, Gunther Ratsch, Mareike Vogel


Förderorganisation:

Bundesamt für Umwelt BAFU, Erdbebenvorsorge

In Zusammenarbeit mit:

EPFL, EMPA, HEIG-VD, Boss Holzbau AG, Buchard H. SA, Dénériaz Sion SA, Hüsser Holzleimbau AG, DF2-Befestigungstechnik AG, Renggli AG, Rotho Blaas GmbH, Schaerholzbau AG

Kurs Erdbebengerechte Holzbauten
Die Berner Fachhochschule bietet mit dem neuntägigen Kurs «Erdbebengerechte Holzbauten» eine Weiterbildung für Holz- und Bauingenieure an. Der Kurs vermittelt die Besonderheiten der Tragwerke unter seismischer Beanspruchung sowie die relevanten Normen, Ordnungen und Berechnungsverfahren. Absolventinnen und Absolventen sind anschliessend in der Lage, effiziente Holztragwerke zu realisieren und Erdbebenberechnungen und deren Ergebnisse kritisch zu beurteilen.

Nächster Kursstart: August 2020
ahb.bfh.ch/erdbebengerechte_holzbauten

 

Prüfstand der BFH: Drei Mitarbeitende spannen ein ca. 3x3 Meter grosses Holzrahmenelemnt für den Versuch ein. Bild vergrössern
Ein Holzrahmenelement wird für einen Versuch in den Prüfstand an der BFH-AHB in Biel eingespannt.
Fachgebiet: Gebäudeschutz, Holzbau, Holzbau