Wir sind Ihr kompetenter Partner für Sicherheit& Erbebenschutz

Ihr Erdbebenschutz Profi

Wir sind ein beratendes Ingenieurbüro, das sich seit 1990 in der Schweiz und im Ausland mit Erdbebensicherungskonzepten befasst. Unser Team besteht aus Ingenieuren, die an der ETH Zürich im Fach Baudynamik promoviert sind.

Erdbebenschutz

Der beste Schutz gegen Erdbebenschäden ist, erdbebensicher zu bauen. Erdbebensicher bauen geschieht gemäss den SIA-Normen, deren Anforderungen unbedingt zu respektieren sind. Nur so wird ein genügender Erdbebenschutz erreicht. Heute sind viele Gebäude aus Beton gebaut, was ein sehr geeignetes Material ist. Wenn man den richtigen Beton wählt und ihn richtig verwendet, erhält man ein sehr gutes duktiles Verhalten des Gebäudes, was einen guten Erdbebenschutz gewährleistet. Anders sieht es aus bei Mauerwerk, das spröde ist und unter Erdbebeneinwirkung schon bei Verschiebungen von wenigen Millimetern Risse bekommt. Eine gemischte Bauweise mit Beton und Backstein kann zu besten Lösungen führen, indem das Mauerwerk durch Betonwände oder Betonriegel, -stützen oder –rahmen auf die erforderliche Steifigkeit gebracht wird. Letzteres ist eine sehr gute Bauweise.

Die Erdbebenschutz Profis

Unfallversicherung

Wenn ein Gebäude nicht sicher genug gebaut oder verstärkt ist, können sich während eines Erdbebens Unfälle ereignen. Der Hausbesitzer ist für Personenschäden, die in dieser Situation wegen einstürzenden Teilen im Hausinneren oder um das Haus herum vorfallen, haftbar. Ein Unfall wegen eines Erdbebens ist ein aussergewöhnliches Ereignis. Wenn ein Gebäude nicht der SIA-Norm entsprechend gebaut ist, kann ein Einsturz die Folge sein, und für ein solches Ereignis ist im Prinzip der Bauherr zuständig.

Renovation

Bei einer Renovation muss die Frage der Erdbebensicherheit frühzeitig angegangen werden. Die Planung für eine Renovation ist der richtige Zeitpunkt, das Gebäude vom Gesichtspunkt der Erdbebensicherheit aus zu beurteilen und gegebenenfalls eine Verstärkung zu beschliessen. Es ist Pflicht des Bauherrn, den für die Renovation zuständigen Bauingenieur mit der Überprüfung der Erdbebensicherheit zu beauftragen, die notwendigen Verstärkungsmassnahmen in Erfahrung zu bringen und diese durchzuführen. Sehr viele Häuser sind nach veralteten Normen gebaut. Die jetzt geltenden Normen für die Erdbebensicherheit wurden im Jahr 2004 herausgegeben, alle vor diesem Datum errichteten Bauten müssen somit überprüft werden, weil sie mit grosser Wahrscheinlichkeit nicht erdbebensicher sind.

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Verformungsbasierte Berechnungen für Erdbebenbemessungen

Verformungsbasierte Berechnungen für die Erfassung von Erdbebenschäden sind eine neue Entwicklung aus den USA für die Beurteilung des Verhaltens von Beton- und Mauerwerkgebäuden unter Erdbebenlasten. Es versteht sich von selbst, dass, wenn Risse entstehen, der Widerstand des Gebäudes abnimmt. Es nimmt somit weniger Kraft auf und dementsprechend muss man weniger Verstärkung vorsehen; im Vergleich zum kraftbasierten Verfahren, wo Gebäude elastisch gerechnet werden, wird im verformungsbasierten Verfahren mit dem gerissenen Zustand gerechnet.

In der Regel zeigt die Erfahrung bei Mauerwerksgebäuden, dass man erheblich weniger Verstärkungsmassnahmen vorsehen muss, wenn man mit dem verformungsbasierten Verfahren rechnet als bei Verwendung der Kraftmethode.

Diese Sachlage wird in der Publikation der US-Norm ASCE 41 von 2014 sehr eingehend beschrieben samt Hinweisen, welche Materialmodelle zu verwenden sind, sowohl bei Mauerwerk als auch bei Beton.

Wir verwenden bei unseren Berechnungen die verformungsbasierte Methode, weil dadurch für unsere Gebäude in der Schweiz passendere Lösungen und wirtschaftlich bessere Resultate erzielt werden.

Des Weiteren setzen wir die Materialkennwert und das Materialverhalten sowie das Kraftverschiebungsverhalten von Mauerwerk mit Versuchen an der ETH Zürich und an der ETH Lausanne ein. Ausserdem verwenden wir für unsere Berechnungen auch das amerikanische Programm OpenSees.

Das verformungsbasierte Verfahren ist sicher die Methode der Zukunft und muss für die Beurteilung aller Gebäude vorgesehen werden, denn es werden auf diese Art viel wirtschaftlichere Lösungen erzielt und es entstehen weniger Kosten für die Bauherrschaft.

Erdbeben internationale Kommunikation mit Elite-Universitäten

Die internationale Kommunikation, beziehungsweise Kooperation, wird von uns sehr intensiv betrieben, und zwar zusammen mit zwei Elite-Universitäten: Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston, USA und Stanford University in Stanford, USA.

Diese Zusammenarbeit basiert auf vier Elementen:

  • Erstens Beurteilung unserer Begutachtungen durch die US-amerikanischen Universitäten im Sinne der „second opinion“.
  • Zweitens Beurteilung unserer Arbeit durch diese Universitäten.
  • Drittens Informationsaustausch für Seminare und Kurse.
  • Viertens Besuche von Professoren aus den Vereinigten Staaten bei uns in der Schweiz zum Zweck eines persönlichen Augenscheins unserer Projekte an ihren Standorten und Einholen von Expertenmeinungen.

Diese internationale Kommunikation ist uns sehr wichtig, weil die Wissenschaft in den USA in Bezug auf Berechnungsmethoden für Erdbebensituationen und Erdbebenverstärkung von Gebäuden weiter fortgeschritten ist als in anderen Regionen des Globus.

Es haben uns Professoren der Fachrichtung Bauingenieurwesen vom MIT in der Schweiz besucht, um gewisse Objekte an Ort und Stelle mit uns zu diskutieren.

Die Zusammenarbeit läuft gut, weil wir vor allem bei grossen Projekten verschiedene Meinungen einholen wollen. Deshalb werden wir bei grossen Objekten in diesem Stil weiterfahren und die modernste Kommunikations Technik einsetzen, das heisst den Austausch per SMS, WhatsApp, Video etc. benutzen.

Eine neue Entwicklung des MIT tendiert dahin, dass Frequenzen des Gebäudes ohne Messungen vom Inneren des Gebäudes festgestellt werden, indem sie von aussen mit einer Kamera auf einem Film erfasst werden. Solche Entwicklungen werden auch in der Schweiz kommen!

Objektschutz

Die beste Sicherung gegen Erdbebenschäden ist das Planen und Bauen in erdbebensicherer Art, so wie es in den SIA-Normen, die seit zehn Jahren in Kraft sind, festgelegt ist. Was heisst erdbebensicher? Es bedeutet, dass das Gebäude genügend verstärkt ist, das heisst, dass in Anzahl und Qualität genügend starke Wände vorhanden sind. Normalerweise genügen bei kleinen Wohnungen oder bei einem Einfamilienhaus zwei Betonwände in jeder Richtung, um die Erdbebensicherheit zu gewährleisten. Grössere Objekte erfordern Betonkerne und eine sinnvolle Anzahl Betonwände. Weil jedes Gebäude eine individuelle Konstruktion ist, ist in jedem Fall eine objektbezogene Einschätzung der Erdbebensicherheit notwendig. Zu diesem Zweck muss der ganze Baukörper in einem Computer dreidimensional simuliert werden. Dies ermöglicht eine Analyse, wo und wie sich Kräfte auswirken, wie man einzelne Bauteile optimiert oder mit entsprechenden Armierungen ausstattet. Erdbebensicheres Bauen heisst unbedingt, sich auch mit den konstruktiven Details zu beschäftigen, mit den passenden Armaturen und mit einem geeigneten Konzept. Das Resultat der Computersimulation überprüft der Ingenieur mit einer Plausibilitätsstudie aus seiner professionellen Erfahrung. Der Erdbebeningenieur legt grosses Gewicht darauf, dass sich das Gebäude symmetrisch verhält, dass die Öffnungen in den Fassaden regelmässig sind und dass alle Innenwände vom Erdgeschoss bis in die oberen Stockwerke durchgehend hochgezogen werden. Im Erdgeschoss dürfen keine zu grossen Öffnungen bestehen. Alle diese Details, sind für die Erdbebensicherheit von grosser Bedeutung.

Schutzmassnahmen

Schutzmassnahmen sind Massnahmen, die vor allem bei Neubauten einfach zu konzipieren sind, nämlich dadurch, dass in allen Richtungen genügend Betonwände aufgeführt werden, und zwar in beiden Richtungen von unten bis oben; die Decken sind starr aus Beton und die Fassaden regelmässig.

Bei bestehenden Gebäuden müssen die Schutzmassnahmen sorgfältig im Detail bestimmt werden. Sie ergeben sich aus Berechnungen und Computermodellierungen, bei welchen die Schwachstellen erkannt werden und geeignete Verstärkungen zur Diskussion gestellt werden können. Als Verstärkung ist vieles möglich, normalerweise sind es neu einzuführende Betonwände, aber auch Carbonfaser verstärkte Kunststoff-Lamellen, die als Schutzmassnahme dienlich sein können, gelegentlich kommen FRP-Sheets in Frage, das sind kohlefaserverstärkte Bahnen, die kreuzweise oder parallel an einer Wand oder einer beliebigen Oberfläche angeklebt werden können. Ein anderer Schutz sind Vorspannungen, aussen oder innen, an Wänden, was den Erdbebenwiderstand erhöht. Das alles sind konventionelle Schutzmassnahmen.

Für sehr grosse Gebäude gibt es unkonventionelle Schutzmassnahmen, zum Beispiel den Einbau von hydraulischen Dämpfern im Untergeschoss oder die Isolierung der gesamten Grundflaäche vom Untergrund durch die schwimmende Lagerung des oberirdischen Baukörpers (Beispiel: Feuerwehrgebäude in Basel)

Die beste Sicherung gegen Erdbebenschäden ist das Planen und Bauen in erdbebensicherer Art, so wie es in den SIA-Normen, die seit zehn Jahren in Kraft sind, festgelegt ist. Was heisst erdbebensicher? Es bedeutet, dass das Gebäude genügend verstärkt ist, das heisst, dass in Anzahl und Qualität genügend starke Wände vorhanden sind. Normalerweise genügen bei kleinen Wohnungen oder bei einem Einfamilienhaus zwei Betonwände in jeder Richtung, um die Erdbebensicherheit zu gewährleisten. Grössere Objekte erfordern Betonkerne und eine sinnvolle Anzahl Betonwände. Weil jedes Gebäude eine individuelle Konstruktion ist, ist in jedem Fall eine objektbezogene Einschätzung der Erdbebensicherheit notwendig. Zu diesem Zweck muss der ganze Baukörper in einem Computer dreidimensional simuliert werden. Dies ermöglicht eine Analyse, wo und wie sich Kräfte auswirken, wie man einzelne Bauteile optimiert oder mit entsprechenden Armierungen ausstattet. Erdbebensicheres Bauen heisst unbedingt, sich auch mit den konstruktiven Details zu beschäftigen, mit den passenden Armaturen und mit einem geeigneten Konzept.

Das Resultat der Computersimulation überprüft der Ingenieur mit einer Plausibilitätsstudie aus seiner professionellen Erfahrung. Der Erdbebeningenieur legt grosses Gewicht darauf, dass sich das Gebäude symmetrisch verhält, dass die Öffnungen in den Fassaden regelmässig sind und dass alle Innenwände vom Erdgeschoss bis in die oberen Stockwerke durchgehend hochgezogen werden. Im Erdgeschoss dürfen keine zu grossen Öffnungen bestehen. Alle diese Details, sind für die Erdbebensicherheit von grosser Bedeutung.a

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