Stahlbau-Kalender, Jahrgang 2020, Abschnitt 11
Gündel, Max; Hoffmeister, Benno; Vayas, Ioannis; Wittemann, Klaus
Tragverhalten, Auslegung und Nachweise von Stahlbauten in Erdbebengebieten
Nr. Abschnitt Seite
Einleitung  733 
1.1  Bedeutung der Erdbebenauslegung  733 
1.2  Entwicklung der Normung für Erdbebenlasten in Deutschland  735 
1.3  Erdbebenauslegung von Stahlbauten  736 
Erdbebeneinwirkung  736 
2.1  Darstellung der Erdbebeneinwirkung  736 
2.1.1  Grundlagen  736 
2.1.2  Herleitung des Antwortspektrums  737 
2.1.3  Antwortspektren in DIN EN 1998-1  739 
2.2  Baugrundbeschaffenheit  741 
2.3  Erdbebengefährdungskarten  742 
Auslegung von Hochbauten  746 
3.1  Entwurfskonzepte  746 
3.1.1  Systemsteifigkeit  746 
3.1.2  Duktilität und Dissipation  747 
3.1.3  Verhaltensbeiwert q  749 
3.1.4  Kapazitätsbemessung und Überfestigkeit  752 
3.1.5  Duktilitätsklassen und deren Anforderungen  755 
3.2  Anforderungen an Regelmäßigkeit  756 
3.3  Modellierung und Berechnungsmethoden  762 
3.3.1  Vorüberlegungen und Wahl einer Duktilitätsklasse  762 
3.3.2  Bestimmung der Erdbebengefährdung  764 
3.3.3  Bemessungs-Antwortspektrum  764 
3.3.4  Kombination von Erdbeben mit anderen Einwirkungen  766 
3.3.5  Antwortspektrumverfahren  767 
3.3.6  Pushover-Berechnung  769 
3.3.7  Nichtlineare Zeitschrittberechnungen  775 
3.4  Nachweisführung  776 
3.4.1  Grenzzustand der Tragfähigkeit  776 
3.4.2  Nachweise zur Schadensbegrenzung  777 
3.5  Vereinfachte Erdbebenauslegung nach dem Nationalen Anhang  777 
Besondere Regeln für Stahlbauten  783 
4.1  Entwurfsprinzipien  783 
4.1.1  Einleitung  783 
4.1.2  Niedrig-dissipative und dissipative Auslegungskonzepte  783 
4.1.3  Anwendung der Kapazitätsbemessung im Stahlbau  784 
4.2  Werkstoffe  784 
4.2.1  Material-Überfestigkeit  784 
4.2.2  Zähigkeit  785 
4.2.3  Verbindungsmittel  786 
4.2.4  Ausführung  786 
4.2.5  Nichtrostende Stähle  786 
4.3  Tragwerkstypen und Verhaltensbeiwerte  786 
4.3.1  Tragwerkstypen und Verhaltensbeiwerte  786 
4.3.2  Gemeinsame Auslegungsregeln bei dissipativem Tragverhalten  788 
4.4  Biegesteife Rahmen  789 
4.4.1  Tragsystem und Tragverhalten  789 
4.4.2  Träger  789 
4.4.3  Stützen  790 
4.4.4  Riegel-Stützen-Anschluss  791 
4.5  Konzentrische Verbände  794 
4.5.1  Tragsystem und Tragverhalten  794 
4.5.2  X-Verbände  795 
4.5.3  V-Verbände  797 
4.6  Exzentrische Verbände  797 
4.6.1  Tragsystem und Tragverhalten  797 
4.6.2  Bemessung von Verbindern  798 
4.6.3  Konstruktionsregeln für Verbinder  799 
4.7  Sonderthemen und neue Entwicklungen  799 
4.7.1  Buckling Restraint Braces (BRB)  799 
4.7.2  Dissipative Anschlüsse zentrischer Verbände (INERD)  801 
4.7.3  Austauschbare dissipative Elemente (FUSEIS)  802 
4.7.4  Stahl- und Stahlverbundschubwände  803 
4.7.5  Dissipative biegesteife Rahmen in Querschnittklasse 3 und 4  803 
4.7.6  Dämpfer und seismische Isolierung  805 
Besondere Regeln für Verbundbauten aus Stahl und Beton  806 
5.1  Grundlagen  806 
5.2  Werkstoffe  806 
5.3  Tragwerkstypen und Verhaltensbeiwerte  807 
5.3.1  Tragwerkstypen und Auslegungskonzepte  807 
5.3.2  Anwendbare Verhaltensbeiwerte  807 
5.4  Berechnungsmethoden  808 
5.4.1  Modellierung von Verbundtragwerken  808 
5.5  Konstruktive Durchbildung  810 
5.5.1  Kapazitätsbemessung  810 
5.5.2  Anforderungen an Bauteile  810 
5.6  Träger-Stützen-Anschlüsse  814 
Andere Tragwerke  814 
6.1  Einleitung  814 
6.2  Erdbebeneinwirkung und Anforderungen  816 
6.3  Silos  816 
6.4  Tanks  817 
6.5  Verankerungen  819 
Auslegungsbeispiele  820 
7.1  Stahlhalle in Deutschland  820 
7.2  Vierstöckiges Bürogebäude mit dissipativer Auslegung  824 
7.2.1  Tragwerksbeschreibung – Lasten  824 
7.2.2  Tragwerksmodellierung und -berechnung  825 
7.2.3  Grenzzustand der Schadensbegrenzung  827 
7.2.4  Grenzzustand der Tragsicherheit  828 
7.2.5  Nichtlineare statische Berechnung  830 
7.2.6  Nichtlineare dynamische Berechnung  832 
7.3  Flüssigkeitsgefüllter Behälter  835 
7.4  Stehender Doppelkammerbehälter auf Rohrfüßen  837 
Literaturverzeichnis  839