@article{ElDeibButenwegKlinkel2021, author = {El-Deib, Khaled and Butenweg, Christoph and Klinkel, Sven}, title = {Erdbebennachweis von Mauerwerksbauten mit realistischen Modellen und erh{\"o}hten Verhaltensbeiwerten}, series = {Mauerwerk}, volume = {2021}, journal = {Mauerwerk}, number = {3}, editor = {Jesse, Dirk}, publisher = {Wiley}, address = {Weinheim}, issn = {1437-1022}, doi = {10.1002/dama.202110014}, pages = {110 -- 119}, year = {2021}, abstract = {Die Anwendung des linearen Nachweiskonzepts auf Mauerwerksbauten f{\"u}hrt dazu, dass bereits heute Standsicherheitsnachweise f{\"u}r Geb{\"a}ude mit {\"u}blichen Grundrissen in Gebieten mit moderaten Erdbebeneinwirkungen nicht mehr gef{\"u}hrt werden k{\"o}nnen. Diese Problematik wird sich in Deutschland mit der Einf{\"u}hrung kontinuierlicher probabilistischer Erdbebenkarten weiter versch{\"a}rfen. Aufgrund der Erh{\"o}hung der seismischen Einwirkungen, die sich vielerorts ergibt, ist es erforderlich, die vorhandenen, bislang nicht ber{\"u}cksichtigten Tragf{\"a}higkeitsreserven in nachvollziehbaren Nachweiskonzepten in der Baupraxis verf{\"u}gbar zu machen. Der vorliegende Beitrag stellt ein Konzept f{\"u}r die geb{\"a}udespezifische Ermittlung von erh{\"o}hten Verhaltensbeiwerten vor. Die Verhaltensbeiwerte setzen sich aus drei Anteilen zusammen, mit denen die Lastumverteilung im Grundriss, die Verformungsf{\"a}higkeit und Energiedissipation sowie die {\"U}berfestigkeiten ber{\"u}cksichtigt werden. F{\"u}r die rechnerische Ermittlung dieser drei Anteile wird ein nichtlineares Nachweiskonzept auf Grundlage von Pushover-Analysen vorgeschlagen, in denen die Interaktionen von W{\"a}nden und Geschossdecken durch einen Einspanngrad beschrieben werden. F{\"u}r die Bestimmung der Einspanngrade wird ein nichtlinearer Modellierungsansatz eingef{\"u}hrt, mit dem die Interaktion von W{\"a}nden und Decken abgebildet werden kann. Die Anwendung des Konzepts mit erh{\"o}hten geb{\"a}udespezifischen Verhaltensbeiwerten wird am Beispiel eines Mehrfamilienhauses aus Kalksandsteinen demonstriert. Die Ergebnisse der linearen Nachweise mit erh{\"o}hten Verhaltensbeiwerten f{\"u}r dieses Geb{\"a}ude liegen deutlich n{\"a}her an den Ergebnissen nichtlinearer Nachweise und somit bleiben {\"u}bliche Grundrisse in Erdbebengebieten mit den traditionellen linearen Rechenans{\"a}tzen nachweisbar.}, language = {de} } @article{ButenwegKubalskiElDeibetal.2021, author = {Butenweg, Christoph and Kubalski, Thomas and El-Deib, Khaled and Gellert, Christoph}, title = {Erdbebennachweis von Mauerwerksbauten nach DIN EN 1998-1/NA-2021}, series = {Bautechnik : Zeitschrift f{\"u}r den gesamten Ingenieurbau}, volume = {98}, journal = {Bautechnik : Zeitschrift f{\"u}r den gesamten Ingenieurbau}, number = {11}, editor = {Jesse, Dirk}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {1437-0999}, doi = {10.1002/bate.202100064}, pages = {852 -- 863}, year = {2021}, abstract = {Mauerwerksbauten in Deutschland sind mit Einf{\"u}hrung des nationalen Anwendungsdokuments DIN EN 1998-1/NA auf Grundlage einer neuen probabilistischen Erdbebenkarte nachzuweisen. F{\"u}r erfolgreiche Erdbebennachweise {\"u}blicher Grundrissformen von Mauerwerksbauten stehen in dem zuk{\"u}nftigen Anwendungsdokument neue rechnerische Nachweism{\"o}glichkeiten zur Verf{\"u}gung, mit denen die Tragf{\"a}higkeitsreserven von Mauerwerksbauten in der Baupraxis mit einem {\"u}berschaubaren Aufwand besser in Ansatz gebracht werden k{\"o}nnen. Das Standardrechenverfahren ist weiterhin der kraftbasierte Nachweis, der nun mit h{\"o}heren Verhaltensbeiwerten im Vergleich zur DIN 4149 durchgef{\"u}hrt werden kann. Die h{\"o}heren Verhaltensbeiwerte basieren auf der besseren Ausnutzung der geb{\"a}udespezifischen Verformungsf{\"a}higkeit und Energiedissipation sowie der Lastumverteilung der Schubkr{\"a}fte im Grundriss mit Ansatz von Rahmentragwirkung durch Wand-Deckeninteraktionen. Alternativ dazu kann ein nichtlinearer Nachweis auf Grundlage von Pushover-Analysen zur Anwendung kommen. Vervollst{\"a}ndigt werden die Regelungen f{\"u}r Mauerwerksbauten durch neue Regelungen f{\"u}r nichttragende Innenw{\"a}nde und Außenmauerschalen. Der vorliegende Beitrag stellt die Grundlagen und Hintergr{\"u}nde der neuen rechnerischen Nachweise in DIN EN 1998-1/NA vor und demonstriert deren Anwendung an einem Beispiel aus der Praxis.}, language = {de} } @article{ButenwegBursiPaolaccietal.2021, author = {Butenweg, Christoph and Bursi, Oreste S. and Paolacci, Fabrizio and Marinković, Marko and Lanese, Igor and Nardin, Chiara and Quinci, Gianluca}, title = {Seismic performance of an industrial multi-storey frame structure with process equipment subjected to shake table testing}, series = {Engineering Structures}, volume = {243}, journal = {Engineering Structures}, number = {15}, editor = {Yang, J.}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0141-0296}, doi = {10.1016/j.engstruct.2021.112681}, year = {2021}, abstract = {Past earthquakes demonstrated the high vulnerability of industrial facilities equipped with complex process technologies leading to serious damage of process equipment and multiple and simultaneous release of hazardous substances. Nonetheless, current standards for seismic design of industrial facilities are considered inadequate to guarantee proper safety conditions against exceptional events entailing loss of containment and related consequences. On these premises, the SPIF project -Seismic Performance of Multi-Component Systems in Special Risk Industrial Facilities- was proposed within the framework of the European H2020 SERA funding scheme. In detail, the objective of the SPIF project is the investigation of the seismic behaviour of a representative industrial multi-storey frame structure equipped with complex process components by means of shaking table tests. Along this main vein and in a performance-based design perspective, the issues investigated in depth are the interaction between a primary moment resisting frame (MRF) steel structure and secondary process components that influence the performance of the whole system; and a proper check of floor spectra predictions. The evaluation of experimental data clearly shows a favourable performance of the MRF structure, some weaknesses of local details due to the interaction between floor crossbeams and process components and, finally, the overconservatism of current design standards w.r.t. floor spectra predictions.}, language = {en} }