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E-BookPDF1 - PDF WatermarkE-Book
493 Seiten
Deutsch
Vieweg+Teubner Verlagerschienen am12.10.20072.Aufl. 2007
Auch in der 2. Auflage des Werkes stehen neben den theoretischen Grundlagen vor allem die praktischen Aspekte auf dem Gebiet der Ingenieurseismologie und des Erdbebeningenieurwesens im Mittelpunkt, die anhand von durchgerechneten Beispielen erläutert werden. Es werden insbesondere Beispiele auf der Grundlage des neu erschienenen Weißdrucks der DIN 4149 präsentiert. Darüber hinaus werden auf der beiliegenden CD-ROM alle benötigten Programme zusammengestellt und Bilder, Videosequenzen und Animationen zur besseren Veranschaulichung der Zusammenhänge bereitgestellt.
Systemvoraussetzungen: Windows Betriebssysteme: Win98, 2000, ME, NT 4.0 oder XP,
Pentium kompatibler Prozessor,128 MB Arbeitsspeicher, 128 MB freier Festplattenspeicher
Bildschirmauflösung mindestens 1024 x 768

Prof. Konstantin Meskouris leitet den Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik der RWTH Aachen. Er ist Vorsitzender der Deutschen Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik und Obmann des für DIN 4149 zuständigen DIN - Ausschusses NA 005-51-06 AA 'Erdbeben; Sonderfragen'.

PD Dr. Klaus-G. Hinzen ist Leiter der Abteilung Erdbebengeologie der Universität zu Köln und Vorstandsmitglied der Deutschen Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik.

Dr.-Ing. Christoph Butenweg ist Akademischer Oberrat am Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik der RWTH Aachen und Geschäftsführer der SDA-engineering GmbH.

Dr.-Ing. Michael Mistler war wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik der RWTH Aachen und ist seit November 2006 Mitarbeiter im Ingenieurbüro Dr. Heiland, Bochum.
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Verfügbare Formate
E-BookPDF1 - PDF WatermarkE-Book
EUR46,99
E-BookPDF1 - PDF WatermarkE-Book
EUR62,99
E-BookPDF1 - PDF WatermarkE-Book
EUR39,99

Produkt

KlappentextAuch in der 2. Auflage des Werkes stehen neben den theoretischen Grundlagen vor allem die praktischen Aspekte auf dem Gebiet der Ingenieurseismologie und des Erdbebeningenieurwesens im Mittelpunkt, die anhand von durchgerechneten Beispielen erläutert werden. Es werden insbesondere Beispiele auf der Grundlage des neu erschienenen Weißdrucks der DIN 4149 präsentiert. Darüber hinaus werden auf der beiliegenden CD-ROM alle benötigten Programme zusammengestellt und Bilder, Videosequenzen und Animationen zur besseren Veranschaulichung der Zusammenhänge bereitgestellt.
Systemvoraussetzungen: Windows Betriebssysteme: Win98, 2000, ME, NT 4.0 oder XP,
Pentium kompatibler Prozessor,128 MB Arbeitsspeicher, 128 MB freier Festplattenspeicher
Bildschirmauflösung mindestens 1024 x 768

Prof. Konstantin Meskouris leitet den Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik der RWTH Aachen. Er ist Vorsitzender der Deutschen Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik und Obmann des für DIN 4149 zuständigen DIN - Ausschusses NA 005-51-06 AA 'Erdbeben; Sonderfragen'.

PD Dr. Klaus-G. Hinzen ist Leiter der Abteilung Erdbebengeologie der Universität zu Köln und Vorstandsmitglied der Deutschen Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik.

Dr.-Ing. Christoph Butenweg ist Akademischer Oberrat am Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik der RWTH Aachen und Geschäftsführer der SDA-engineering GmbH.

Dr.-Ing. Michael Mistler war wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik der RWTH Aachen und ist seit November 2006 Mitarbeiter im Ingenieurbüro Dr. Heiland, Bochum.
Details
Weitere ISBN/GTIN9783834891617
ProduktartE-Book
EinbandartE-Book
FormatPDF
Format Hinweis1 - PDF Watermark
FormatE107
Erscheinungsjahr2007
Erscheinungsdatum12.10.2007
Auflage2.Aufl. 2007
Seiten493 Seiten
SpracheDeutsch
IllustrationenXIII, 493 S. 359 Abbildungen
Artikel-Nr.1421690
Rubriken
Genre9200

Inhalt/Kritik

Inhaltsverzeichnis
1;Vorwort zur zweiten Auflage;6
2;Aus dem Vorwort zur ersten Auflage;7
3;Inhaltsverzeichnis;8
4;1 Baudynamische Grundlagen;15
4.1;1.1 Bewegungsdifferentialgleichungen, d ALEMBERTsches Prinzip;15
4.2;1.2 Zeitabhängige Vorgänge und Prozesse;20
4.3;1.3 Der Einmassenschwinger;24
4.3.1;1.3.1 Der Einmassenschwinger im Zeitbereich;24
4.3.2;1.3.2 Der Einmassenschwinger im Frequenzbereich;30
4.3.3;1.3.4 Lineare Antwortspektren von Beschleunigungszeitverläufen;37
4.3.4;1.3.5 Nichtlineare (inelastische) Antwortspektren;40
4.3.5;1.3.6 Spektrumkompatible Beschleunigungszeitverläufe;41
4.4;1.4 Stabtragwerke als diskrete Mehrmassenschwinger;45
4.4.1;1.4.1 Statische Beanspruchung;45
4.4.2;1.4.2 Differentialgleichungssystem des Diskreten Mehrmassenschwingers;50
4.4.3;1.4.3 Wesentliche Freiheitsgrade, statische Kondensation, Eigenwertproblem;51
4.4.4;1.4.4 Modale Analyse;55
4.4.5;1.4.5 Viskoser Dämpfungsansatz;59
4.4.6;1.4.6 Direkte Integration;60
4.4.7;1.4.7 Berechnung der Schnittkräfte ebener Rahmen aus den Verformungen;62
5;2 Seismologische Grundlagen;67
5.1;2.1 Wellenausbreitung;67
5.1.1;2.1.1 Bewegungsgleichung;68
5.1.2;2.1.2 Lösung der Bewegungsgleichung;70
5.1.3;2.1.3 Elastische Konstanten;71
5.1.4;2.1.4 Raumwellen;72
5.1.5;2.1.5 Raumwellen in geschichteten Medien;75
5.1.6;2.1.6 Oberflächenwellen;84
5.1.7;2.1.7 Dämpfung;93
5.2;2.2 Die Struktur von Seismogrammen;94
5.2.1;2.2.1 Strong-motion-Seismogramm;95
5.2.2;2.2.2 Seismogramm eines Lokalbebens;96
5.2.3;2.2.3 Seismogramm eines Fernbebens;98
5.2.4;2.2.4 Parameter zur Beschreibung der Bewegung;99
5.3;2.3 Einfluss des lokalen Untergrundes;106
5.3.1;2.3.1 Verstärkungsfunktion eines Schichtpaketes;107
5.3.2;2.3.2 Beispiele von Standorteffekten;114
5.3.3;2.3.3 Nichtlineares Materialverhalten;118
5.3.4;2.3.4 Einfluss der dreidimensionalen Struktur des Untergrundes;120
5.4;2.4 Ermittlung ingenieurseismologischer Standortparameter;121
5.4.1;2.4.1 Wellengeschwindigkeiten;121
5.4.2;2.4.2 Ermittlung der Materialdämpfung;125
5.4.3;2.4.3 Dichte;125
5.4.4;2.4.4 Passive Messungen;125
5.4.5;2.4.5 H/V Methode;125
5.5;2.5 Der seismische Herdprozess;127
5.5.1;2.5.1 Scherverschiebung;128
5.5.2;2.5.2 Punktquellenapproximation und äquivalente Kräfte;129
5.5.3;2.5.3 Momententensor;136
5.5.4;2.5.4 Der ausgedehnte seismische Herd;138
5.5.5;2.5.5 Das Herdspektrum;142
5.5.6;2.5.6 Spannungsabfall;144
5.5.7;2.5.7 Abschätzung maximaler Bodenbewegungen;144
5.6;2.6 Ingenieurseismologische Parameter;145
5.6.1;2.6.1 Erdbebenstärke;145
5.6.2;2.6.2 Standortbezogene Parameter;151
5.7;2.7 Erdbebenstatistik und Erdbebengefährdung;163
5.7.1;2.7.1 Rezente, historische und Paläoerdbeben;164
5.7.2;2.7.2 Archäoseismologie;165
5.7.3;2.7.3 Charakterisierung der seismischen Quellen;168
5.7.4;2.7.4 Deterministische Verfahren der Gefährdungsanalyse;170
5.7.5;2.7.5 Probabilistische Verfahren;172
5.7.6;2.7.6 Erdbebengefährdungskarten;176
5.8;2.8 Seismologische Praxis;177
5.8.1;2.8.1 Messtechnik;177
5.8.2;2.8.2 Lokalisierung;186
5.8.3;2.8.3 Bestimmung der Magnitude;188
5.9;2.9 Beispiele typischer Erdbebenschäden;189
5.10;Literatur Kapitel 2;197
6;3 Seismische Beanspruchung von Konstruktionen;203
6.1;3.1 Rechenverfahren;203
6.1.1;3.1.1 Modalanalytisches Antwortspektrenverfahren;204
6.1.2;3.1.2 Verfahren mit statischen Ersatzlasten;210
6.1.3;3.1.3 Direkte Integrationsverfahren;210
6.1.4;3.1.4 Nichtlineare Verfahren;215
6.2;3.2 Asynchrone multiple seismische Erregung;243
6.3;3.3 Boden-Bauwerk Interaktion;252
6.3.1;3.3.1 Allgemeines zur Boden-Bauwerk Interaktion;252
6.3.2;3.3.2 Untersuchungsmethoden;253
6.3.3;3.3.3 Berechnungsmodelle;255
6.3.4;3.3.4 Berechnungsbeispiel;262
6.4;Literatur Kapitel 3;266
7;4 Bemessung von Bauwerken nach DIN 4149:2005;269
7.1;4.1 Inhaltliche Erläuterung der DIN 4149:2005;269
7.1.1;4.1.1 Stand der Erdbebennormung in Deutschland;269
7.1.2;4.1.2 Anwendungsbereich und Zielsetzung;269
7.1.3;4.1.3 Gliederung der DIN 4149:2005;270
7.1.4;4.1.4 Erdbebengerechter Entwurf;271
7.1.5;4.1.5 Erdbebeneinwirkung;274
7.1.6;4.1.6 Berechnungsverfahren;279
7.1.7;4.1.7 Berücksichtigung von Torsionswirkungen;282
7.1.8;4.1.8 Nachweis der Standsicherheit;284
7.1.9;4.1.9 Baustoffspezifische Regelungen für Betonbauten;286
7.1.10;4.1.10 Baustoffspezifische Regelungen für Stahlbauten;297
7.1.11;4.1.11 Baustoffspezifische Regelungen für Mauerwerksbauten;306
7.1.12;4.1.12 Baustoffspezifische Regelungen für Holzbauten;310
7.2;4.2 Beispiele zur DIN 4149:2005;310
7.2.1;4.2.1 Stahlbetontragwerk mit aussteifenden Wandscheiben;310
7.2.2;4.2.2 Stahltragwerk;337
7.2.3;4.2.3 Reihenhaus aus Mauerwerk;345
7.2.4;4.2.4 Mehrstöckiges Haus aus Mauerwerk;350
7.3;Literatur Kapitel 4;359
8;5 Seismische Vulnerabilität bestehender Bauwerke;363
8.1;5.1 Grundlegendes Beurteilungskonzept;363
8.2;5.2 Bauwerksschädigung;363
8.2.1;5.2.1 Strukturelle Schädigungsindikatoren;364
8.2.2;5.2.2 Ökonomische Schädigungsindikatoren;365
8.2.3;5.2.3 Bewertung der Schädigung;366
8.3;5.3 Seismische Gefährdung;367
8.3.1;5.3.1 Klassifizierungsparameter;367
8.3.2;5.3.2 Seismische Gefährdungskurven;368
8.4;5.4 Methoden zur Bestimmung der seismischen Vulnerabilität;369
8.4.1;5.4.1 Vereinfachte Methoden (Untersuchungsstufe I);369
8.4.2;5.4.2 Methoden in Untersuchungsstufe II;372
8.4.3;5.4.3 Methoden in Untersuchungsstufe III;376
8.5;5.5 Integriertes Gesamtkonzept;378
8.5.1;5.5.1 Bauwerksklassifizierung;378
8.5.2;5.5.2 Spezifikation für Hochbauten;378
8.5.3;5.5.3 Spezifikation für Brückenbauwerke;396
8.5.4;5.5.4 Spezifikation für Industrieanlagen;406
8.6;Literatur Kapitel 5;409
9;6 Untersuchung weiterer Bauwerke und Anlagen;415
9.1;6.1 Mauerwerksbauten;415
9.1.1;6.1.1 Versagensarten von Mauerwerksscheiben unter seismischer Belastung;416
9.1.2;6.1.2 Verformungsbasierte Bemessung von Mauerwerksbauten;418
9.1.3;6.1.3 Berechnung des Gebäude-Kapazitätsspektrums;420
9.1.4;6.1.4 Iterative Ermittlung des Performance Point;425
9.1.5;6.1.5 Berücksichtigung der normativen Anforderungen;427
9.1.6;6.1.6 Praxisorientierte Umsetzung des Verfahrens;429
9.1.7;6.1.7 Anwendungsbeispiele;429
9.2;6.2 Silos;434
9.2.1;6.2.1 Ersatzlastverfahren;435
9.2.2;6.2.2 Numerische Simulation;442
9.2.3;6.2.3 Vergleich der Verfahren;445
9.3;6.3 Standsicherheitsnachweise für Erddämme;449
9.3.1;6.3.1 Standsicherheitsnachweise;449
9.3.2;6.3.2 Berechnung der Gleitsicherheit mit Hilfe der Finite-Elemente Methode;453
9.3.3;6.3.3 Berechnungsbeispiel;458
9.4;Literatur Kapitel 6;465
10;7 Anhang - Programmbeschreibungen;467
10.1;7.1 Übersicht;467
11;Sachwortverzeichnis;501
11.1;A;501
11.2;B;501
11.3;C;501
11.4;D;502
11.5;E;502
11.6;F;502
11.7;G;503
11.8;H;503
11.9;I;503
11.10;K;503
11.11;L;504
11.12;M;504
11.13;N;504
11.14;O;504
11.15;P;504
11.16;Q;505
11.17;R;505
11.18;S;505
11.19;T;506
11.20;U;506
11.21;V W;507
11.22;Z;507mehr
Leseprobe
5 Seismische Vulnerabilität bestehender Bauwerke (S. 349-350)

Der Begriff "Vulnerabilität" ("Verletzlichkeit") wird verstanden als die mögliche Schädigung, die ein Bauwerk infolge eines Erdbebens, erleiden bzw. aushalten kann. Im Folgenden wird ein mehrstufiges Konzept zur Bestimmung der seismischen Vulnerabilität von bestehenden Bauwerken vorgestellt. Der Analyseaufwand wird hierbei durch die Bedeutung des Bauwerks, die seismische Standortgefährdung sowie durch die Ergebnisse in den aufeinander aufbauenden Untersuchungsstufen festgelegt. Das Konzept stellt für den Ingenieur in der Praxis ein Werkzeug dar, mit dem er die Vulnerabilität von Bauwerken problemorientiert und effizient bestimmen kann.

5.1 Grundlegendes Beurteilungskonzept

Für die Beurteilung der seismischen Vulnerabilität wird eine Vorgehensweise aus drei aufeinander aufbauenden Untersuchungsstufen mit steigendem Untersuchungsaufwand verwendet. Die hierarchische Abfolge der Untersuchungsstufen gewährleistet eine Minimierung des Aufwands, da das Ergebnis der jeweils niedrigeren Stufe über die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen in der nächst höheren Stufe entscheidet. In der Untersuchungsstufe I wird die seismische Vulnerabilität auf Grundlage allgemeiner Bauwerksdaten wie Baujahr, Bauwerkstyp, Material, Tragsystem usw. bestimmt. Der Zusammenhang zwischen Schädigung und Erdbebeneinwirkung wird durch Vulnerabilitätskurven beschrieben, die durch statistische Auswertung von Erdbebenschäden oder Expertenbefragungen aufgestellt werden.

In der Untersuchungsstufe II werden die vorhandenen Bauwerksunterlagen gesichtet und es wird eine Bauwerksbegehung mit Messung der Eigenfrequenzen und Aufnahme fehlender Bauteilabmessungen durchgeführt. Mit den vorhandenen Bauwerksinformationen werden dann vereinfachte dynamische Rechenmodelle zur Überprüfung des Aussteifungssystems erstellt. Ein etabliertes Berechnungsverfahren in dieser Stufe ist die in Abschnitt 3.1 ausführlich beschriebene Kapazitätsspektrumsmethode. In der Untersuchungsstufe III wird basierend auf den vorhandenen Bauwerksunterlagen und einer Bauwerksbegehung ein detailliertes Modell des Bauwerks erstellt.

Mit Hilfe dieses Modells werden die Zustandsgrößen infolge der Erdbebeneinwirkung mit dem multimodalen Antwortspektrenverfahren oder einer Zeitverlaufsberechnung bestimmt. Diese Stufe ist sehr aufwändig und wird nur durchgeführt, wenn bei den vorhergehenden Untersuchungsstufen kritische Punkte detektiert wurden. Im Folgenden werden die für die Durchführung der Beurteilung notwendigen Bausteine vorgestellt. Konkret muss die Bauwerksschädigung durch geeignete Schädigungsindikatoren beschrieben, eine sinnvolle Bauwerksklassifizierung gewählt und die seismische Standortgefährdung durch geeignete Parameter definiert werden.

5.2 Bauwerksschädigung

Die durch Erdbeben an Bauwerken hervorgerufenen Schädigungen können in vier Kategorien unterteilt werden: Strukturelle Schädigung: Diese Kategorie beinhaltet die Schädigung an Bauelementen, die von Bedeutung für die Stabilität des Bauwerks sind. Nichtstrukturelle Schädigung: Man unterscheidet bei nichtstruktureller Schädigung zwischen beschleunigungs- und verschiebungsempfindlichen Elementen des Gebäudes.

Nichtstrukturelle Schäden haben definitionsgemäß keinen Einfluss auf die Stabilität des Gebäudes. Beschleunigungsempfindliche Schäden: Dies sind größtenteils Schäden an technischen Einrichtungen wie Klimaanlagen oder Aufzügen. Verschiebungsempfindliche Schäden: Von dieser Schädigung sind vor allem allgemeine Gebäudeeinrichtungen wie Trennwände, abgehängte Decken oder Verkleidungen betroffen. Schädigung des Inventars: Diese Gruppe umfasst Schäden an beweglichen Gütern aller Art wie z.B. Computern, Büchern oder Möbeln. Betriebsunterbrechung: Diese Schädigung bezieht sich auf die Zeitspanne, während der die planmäßige Nutzung des Gebäudes nicht möglich ist. Die Betriebsunterbrechung variiert stark je nach Gebäudetyp und Nutzungsart und wird in Abhängigkeit von der strukturellen Schädigung ermittelt, die den besten Indikator für die Reparaturdauer darstellt.

5.2.1 Strukturelle Schädigungsindikatoren

Es kommen verschiedene Schädigungsindikatoren zum Einsatz, um die Gebäudeschädigung infolge seismischer Aktivität zu quantifizieren. Die auf diese Weise beschriebene strukturelle Schädigung bezieht sich nur auf die direkte Gebäudeschädigung. Inventarschäden, Betriebsunterbrechungen etc. werden dabei nicht berücksichtigt. Personenschäden finden ebenfalls keine Berücksichtigung, können aber in Abhängigkeit von der Nutzungsart und -fläche ermittelt werden.mehr

Autor

Prof. Konstantin Meskouris leitet den Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik der RWTH Aachen. Er ist Vorsitzender der Deutschen Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik und Obmann des für DIN 4149 zuständigen DIN - Ausschusses NA 005-51-06 AA "Erdbeben; Sonderfragen".PD Dr. Klaus-G. Hinzen ist Leiter der Abteilung Erdbebengeologie der Universität zu Köln und Vorstandsmitglied der Deutschen Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik.Dr.-Ing. Christoph Butenweg ist Akademischer Oberrat am Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik der RWTH Aachen und Geschäftsführer der SDA-engineering GmbH.Dr.-Ing. Michael Mistler war wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik der RWTH Aachen und ist seit November 2006 Mitarbeiter im Ingenieurbüro Dr. Heiland, Bochum.