@incollection{WeberBomholtButenweg2022, author = {Weber, Felix and Bomholt, Frederik and Butenweg, Christoph}, title = {Erdbeben- und Schwingungsschutz von Bauwerken}, series = {2023 BetonKalender: Wasserundurchl{\"a}ssiger Beton, Br{\"u}ckenbau}, booktitle = {2023 BetonKalender: Wasserundurchl{\"a}ssiger Beton, Br{\"u}ckenbau}, editor = {Bergmeister, Konrad and Fingerloos, Frank and W{\"o}rner, Johann-Dietrich}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, isbn = {9783433611180}, doi = {10.1002/9783433611180.ch16}, pages = {779 -- 859}, year = {2022}, abstract = {Dieser Beitrag beschreibt die herk{\"o}mmlichen Maßnahmen wie die Kapazit{\"a}tsbemessung der Tragwerksstruktur, die Isolation des Bauwerks mittels Basisisolatoren, die D{\"a}mpfungserh{\"o}hung der Struktur mittels Inter-Story-D{\"a}mpfern und die Schwingungsreduktion mittels Schwingungstilgern gegen Einwirkungen durch Erdbeben, Wind, Verkehr und Personen auf die Bauwerke. Erg{\"a}nzend wird die erdbebengerechte Auslegung und Isolation von nichttragenden Bauteilen behandelt. F{\"u}r die betrachteten Systeme werden die Bewegungsdifferenzialgleichungen unter Ber{\"u}cksichtigung der wesentlichen Nichtlinearit{\"a}ten angegeben. Die vorgestellten Weiterentwicklungen in den Bereichen der Basisisolatoren, D{\"a}mpfern und Schwingungstilgern zeigen, dass das modellbasierte Design mittels Simulation ein sehr effektives, {\"o}konomisches und dank der heutigen Computerleistung auch zeiteffizientes Werkzeug darstellt.}, language = {de} } @article{ButenwegMarinkovicPhlippetal.2022, author = {Butenweg, Christoph and Marinkovic, Marko and Phlipp, Michel and Lins, Robin and Renaut, Philipp}, title = {Isolierung und BIM-basiertes Bauwerksmonitoring des neuen Geb{\"a}udekomplexes f{\"u}r das BioSense-Institut in Novi Sad, Serbien}, series = {Bauingenieur}, volume = {97}, journal = {Bauingenieur}, number = {6}, editor = {Haghsheno, Shervin}, publisher = {VDI Fachmedien}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {1436-4867}, doi = {10.37544/0005-6650-2022-06-28}, pages = {S3 -- S5}, year = {2022}, abstract = {Im Norden von Serbien erfolgt in Novi Sad der Neubau eines modernen Forschungsgeb{\"a}udes f{\"u}r das BioSense-Institut mit finanzieller Unterst{\"u}tzung durch die Eu-rop{\"a}ische Union. Der Geb{\"a}udeteil mit Laboren wird zum Schutz und zur Sicherstellung des reibungslosen Betriebs der sensiblen und kapitalintensiven technischen Einbauten mit ei-ner Erdbebenisolierung mit integrierter K{\"o}rperschallisolation versehen. Zus{\"a}tzlich wird der entkoppelte Laborteil des For-schungsgeb{\"a}udes mit einem BIM-basierten Bauwerksmonito-ring versehen, um {\"A}nderungen des Geb{\"a}udezustands jederzeit abfragen und beurteilen zu k{\"o}nnen.}, language = {de} } @article{KubalskiButenwegElDeib2022, author = {Kubalski, Thomas and Butenweg, Christoph and El-Deib, Khaled}, title = {Vereinfachte Ber{\"u}cksichtigung der Rahmentragwirkung in Mauerwerksgeb{\"a}uden}, series = {Bautechnik}, volume = {99}, journal = {Bautechnik}, number = {12}, editor = {Jesse, Dirk}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {0932-8351}, doi = {10.1002/bate.202200081}, pages = {865 -- 928}, year = {2022}, abstract = {Aufgrund der gestiegenen Anforderungen durch h{\"o}here Ein-wirkungen aus Wind und Erdbeben ist eine Verbesserung und Optimierung der Berechnungs- und Bemessungsans{\"a}tze f{\"u}r Mauerwerksbauten erforderlich. Eine bessere Ausnutzung der Tragwerksreserven ist durch die Ber{\"u}cksichtigung der Rah-mentragwirkung mit einer Aktivierung der Deckenscheiben in den Rechenmodellen m{\"o}glich, die in der Praxis aufgrund der Komplexit{\"a}t der Wand-Decken-Interaktion bislang nicht aus-genutzt wird. Im vorliegenden Aufsatz wird ein vereinfachter Ansatz auf Grundlage der mitwirkenden Plattenbreite von Schubw{\"a}nden aus Mauerwerk vorgestellt, der die wesentli-chen Einfl ussfaktoren in parametrisierten Tabellen erfasst. Damit steht den Tragwerksplanern ein einfach anwendbares Werkzeug zur Verf{\"u}gung, um die Rahmentragwirkung in der Mauerwerksbemessung anzusetzen.}, language = {de} } @incollection{ButenwegGellertMeyer2021, author = {Butenweg, Christoph and Gellert, Christoph and Meyer, Udo}, title = {Erdbebenbemessung bei Mauerwerksbauten}, series = {Mauerwerk Kalender 2021: Kunststoffverankerungen Digitalisierung im Mauerwerksbau}, booktitle = {Mauerwerk Kalender 2021: Kunststoffverankerungen Digitalisierung im Mauerwerksbau}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, isbn = {9783433032930}, doi = {10.1002/9783433610732.ch12}, pages = {329 -- 355}, year = {2021}, abstract = {Der vorliegende Beitrag stellt den seismischen Nachweis von Mauerwerksbauten in Deutschland auf Grundlage der DIN EN 1998-1/NA vor, wobei auch die wesentlichen {\"A}nderungen zu der Norm DIN 4149 vergleichend erl{\"a}utert werden. Vorgestellt werden die Definition der Erdbebeneinwirkung, das seismische Verhalten von Mauerwerksbauten und die Erl{\"a}uterung der Rechenverfahren. Darauf aufbauend wird die Anwendung an drei Praxisbeispielen demonstriert.}, 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{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{ElDeibButenwegKlinkel2020, author = {El-Deib, Khaled and Butenweg, Christoph and Klinkel, Sven}, title = {Erdbebennachweis von Mauerwerksbauten mit realistischen Modellen und erh{\"o}hten Verhaltensbeiwerten}, series = {Bautechnik}, volume = {97}, journal = {Bautechnik}, number = {11}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, doi = {10.1002/bate.202000016}, pages = {756 -- 765}, year = {2020}, 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{ButenwegRosin2020, author = {Butenweg, Christoph and Rosin, Julia}, title = {Seismischer Nachweis von Mauerwerksbauten in deutschen Erdbebengebieten}, series = {Mauerwerk}, volume = {24}, journal = {Mauerwerk}, number = {2}, publisher = {Wiley}, address = {Weinheim}, issn = {1437-1022}, doi = {10.1002/dama.202000006}, pages = {108 -- 113}, year = {2020}, abstract = {Mit finanzieller Unterst{\"u}tzung der Deutschen Gesellschaft f{\"u}r Mauerwerks- und Wohnungsbau e.V. (DGfM) und des Deutschen Instituts f{\"u}r Bautechnik in Berlin (DIBt) wurden zwei aufeinander aufbauende Forschungsvorhaben zur Verbesserung der seismischen Nachweise von Mauerwerksbauten in deutschen Erdbebengebieten durchgef{\"u}hrt. Zun{\"a}chst wurde das seismische Verhalten von drei modernen unbewehrten Mauerwerksgeb{\"a}uden in der Region Emilia Romagna in Italien w{\"a}hrend der Erdbebenserie im Jahr 2012 in Kooperation mit der Universit{\"a}t Pavia eingehend untersucht. Aufbauend auf den Erkenntnissen dieser Untersuchungen wurde ein verbessertes seismisches Bemessungskonzept f{\"u}r unbewehrte Mauerwerksbauten erarbeitet. Der Beitrag stellt die wesentlichen Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten und deren Eingang in die Normung vor.}, language = {de} } @article{MarinkovicButenweg2020, author = {Marinkovic, Marko and Butenweg, Christoph}, title = {Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk in Stahlbetonrahmentragwerken unter Erdbebenbeanspruchung}, series = {Mauerwerk}, volume = {24}, journal = {Mauerwerk}, number = {4}, publisher = {Wiley}, address = {Weinheim}, issn = {1437-1022}, doi = {10.1002/dama.202000011}, pages = {194 -- 205}, year = {2020}, abstract = {Stahlbetonrahmentragwerke mit Ausfachungen aus Mauerwerk weisen nach Erdbeben h{\"a}ufig schwere Sch{\"a}den auf. Gr{\"u}nde hierf{\"u}r sind die Beanspruchungen der Ausfachungsw{\"a}nde durch die aufgezwungenen Rahmenverformungen in Wandebene und die gleichzeitig auftretenden Tr{\"a}gheitskr{\"a}fte senkrecht zur Wandebene in Kombination mit der konstruktiven Ausf{\"u}hrung des Ausfachungsmauerwerks. Die Ausfachung wird in der Regel knirsch gegen die Rahmenst{\"u}tzen gemauert, wobei der Verschluss der oberen Fuge mit M{\"o}rtel oder Montageschaum erfolgt. Dadurch kommt es im Erdbebenfall zu lokalen Interaktionen zwischen Ausfachung und Rahmen, die in der Folge zu einem Versagen einzelner Ausfachungsw{\"a}nde oder zu einem sukzessiven Versagen des Gesamtgeb{\"a}udes f{\"u}hren k{\"o}nnen. Die beobachteten Sch{\"a}den waren die Motivation daf{\"u}r, in dem europ{\"a}ischen Forschungsprojekt INSYSME f{\"u}r Stahlbetonrahmentragwerke mit Ausfachungen aus hochw{\"a}rmed{\"a}mmenden Ziegelmauerwerk innovative L{\"o}sungen zur Verbesserung des seismischen Verhaltens zu entwickeln. Der vorliegende Beitrag stellt die im Rahmen des Projekts von den deutschen Projektpartnern (Universit{\"a}t Kassel, SDA-engineering GmbH) entwickelten L{\"o}sungen vor und vergleicht deren seismisches Verhalten mit der traditionellen Ausf{\"u}hrung der Ausfachungsw{\"a}nde. Grundlage f{\"u}r den Vergleich sind statisch-zyklische Wandversuche und Simulationen auf Wandebene. Aus den Ergebnissen werden Empfehlungen f{\"u}r die erdbebensichere Auslegung von Stahlbetonrahmentragwerken mit Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk abgeleitet.}, language = {de} } @article{MarinkovicButenweg2020, author = {Marinkovic, Marko and Butenweg, Christoph}, title = {Earthquake-proof system for masonry infills in RC frame structures}, series = {International Journal of Masonry Research and Innovation}, volume = {5}, journal = {International Journal of Masonry Research and Innovation}, number = {2}, publisher = {Inderscience Enterprises}, address = {Olney, Bucks}, issn = {2056-9467}, doi = {10.1504/IJMRI.2020.106328}, pages = {185 -- 208}, year = {2020}, language = {de} }