Klassifizierung von Gebäudeschäden infolge seismischer Beanspruchung

Bauwerke können durch dynamische Anregung wie bei seismischer Einwirkung extrem belastet werden. Die potentiellen Auswirkungen von Erdbebenszenarien werden im Rahmen von Risikoanalysen betrachtet, um die mögliche Gefährdung einschätzen zu können und gegebenenfalls Gegenmaßnahmen einzuleiten. Die Belastung der einzelnen Bauteile durch seismische Ereignisse kann ihre jeweilige Tragfähigkeit mindern oder zum Verlust dieser führen. Insbesondere bei historischen Bauwerken wird der Grad der Schädigung der Einzelbauteile unter Erdbebenbelastung üblicherweise mit Hilfe von Ingenieurverfahren oder mittels numerischer Simulationen (FE-Berechnungen) erfasst. Dadurch wird jedoch noch keine quantitative Aussage über die Schädigung des Gesamtgebäudes getroffen. Das Ausmaß des strukturellen Gesamtschadens - und damit die Resttragfähigkeit des Gesamtgebäudes - hängt vom Zusammenspiel der lastabtragenden Bauteile und damit dem Einfluss ihrer jeweiligen Bauteilschädigungen ab. Dies lässt sich dann nur durch aufwendige numerische Gesamtgebäudemodelle berechnen. In dem Beitrag wird eine Methodik beschrieben, wie der Gesamtschaden an einem Gebäude auf der Grundlage initialer Einzelbauteilschädigungen effizient quantitativ klassifiziert werden kann. Ausgehend von dem Schädigungsgrad der einzelnen Bauteile, wurden für verschiedene Bauweisen Schadenskurven für die jeweils übergeordneten Tragwerksebenen (Geschoss, Gebäudeseite, Gesamtgebäude) hergeleitet. Diese Schadenskurven bilden eine graduelle Schädigung in Abhängigkeit von einem Bauteilschädigungsindex ab. Gegenüber bisher üblichen Verfahren, die eine Schadenklassifizierung auf Basis empirisch gewonnener Daten vornehmen, hat das hier vorgestellte Verfahren den Vorteil, dass die zum Gesamtschaden führenden Einzelschädigungen nachvollziehbar berechnet und identifiziert werden. So können eventuell durchführbare Verstärkungsmaßnahmen an kritischen Bauteilen gezielt und effizient geplant und ihre Wirksamkeit direkt quantifiziert werden.