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Bauwerke und Erdbeben

Grundlagen - Anwendung - Beispiele

Autor	Christoph Butenweg, Klaus-G. Hinzen, Konstantin Meskouris, Michael Mistler
Verlag	Vieweg+Teubner (GWV)
Erscheinungsjahr	2011
Seitenanzahl	731 Seiten
ISBN	9783834898562
Format	PDF
Kopierschutz	Wasserzeichen/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	62,99 EUR

Neben theoretischen Grundlagen steht auch bei der dritten Auflage wieder die Praxis der Ingenieurseismologie im Focus. Das Buch wurde um weitere Beispiele, auch zum neu erschienenen Weißdruck der DIN 4149, EC8, der Anwendung bei Sonderbauten wie Silobau- und Tankbauwerke sowie Schornsteine ergänzt. Auf der beiliegenden CD sind alle erforderlichen Programme und Abbildungen, Videosequenzen und Animationen zur besseren Veranschaulichung zusammengestellt.

Prof. Konstantin Meskouris, Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik, RWTH Aachen
PD Dr. Klaus-G. Hinze, Abteilung Erdbebengeologie, Universität zu Köln
Dr.-Ing. Christoph Butenweg, Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik, RWTH Aachen
Dr.-Ing. Michael Mistler, Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik, RWTH Aachen

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Inhaltsverzeichnis

Vorwort zur erweiterten dritten Auflage	5
Aus dem Vorwort zur ersten Auflage	7
Aus dem Vorwort zur zweiten Auflage	7
Inhaltsverzeichnis	8
1 Baudynamische Grundlagen	18
1.1 Bewegungsdifferentialgleichungen, d’ALEMBERTsches Prinzip	18
1.2 Zeitabhängige Vorgänge und Prozesse	23
1.3 Der Einmassenschwinger	27
1.3.1 Der Einmassenschwinger im Zeitbereich	27
1.3.2 Der Einmassenschwinger im Frequenzbereich	33
1.3.3 Der Einmassenschwinger mit nichtlinearer Rückstellkraft	36
1.3.4 Lineare Antwortspektren von Beschleunigungszeitverläufen	40
1.3.5 Nichtlineare (inelastische) Antwortspektren	43
1.3.6 Spektrumkompatible Beschleunigungszeitverläufe	44
1.4 Stabtragwerke als diskrete Mehrmassenschwinger	48
1.4.1 Statische Beanspruchung	48
1.4.2 Differentialgleichungssystem des Diskreten Mehrmassenschwingers	53
1.4.3 Wesentliche Freiheitsgrade, statische Kondensation, Eigenwertproblem	54
1.4.4 Modale Analyse	58
1.4.5 Viskoser Dämpfungsansatz	62
1.4.6 Direkte Integration	63
1.4.7 Berechnung der Schnittkräfte ebener Rahmen aus den Verformungen	65
Literatur Kapitel 1: Allgemeine Nachschlagewerke (Auswahl)	67
2 Seismologische Grundlagen	69
2.1 Wellenausbreitung	69
2.1.1 Bewegungsgleichung	70
2.1.2 Lösung der Bewegungsgleichung	72
2.1.3 Elastische Konstanten	73
2.1.4 Raumwellen	74
2.1.5 Raumwellen in geschichteten Medien	77
2.1.5.1 FERMATsches Prinzip und SNELLIUSsches Gesetz	77
2.1.5.2 Laufzeit und Laufweg eines Strahls	79
2.1.5.3 Kritische Refraktion	80
2.1.5.4 Laufzeitkurven	80
2.1.5.5 Aufteilung der seismischen Energie an Grenzflächen	83
2.1.6 Oberflächenwellen	86
2.1.6.1 RAYLEIGH-Welle	87
2.1.6.2 LOVE-Welle	91
2.1.7 Dämpfung	95
2.2 Die Struktur von Seismogrammen	96
2.2.1 Strong-motion-Seismogramm	97
2.2.2 Seismogramm eines Lokalbebens	98
2.2.3 Seismogramm eines Fernbebens	100
2.2.4 Parameter zur Beschreibung der Bewegung	101
2.2.4.1 Zeitbereichsgrößen	101
2.2.4.2 Dauer der Bodenbewegung	103
2.2.4.3 Frequenzbereichsgrößen	104
2.2.4.4 Beispiel	105
2.3 Einfluss des lokalen Untergrundes	108
2.3.1 Verstärkungsfunktion eines Schichtpaketes	109
2.3.1.1 Homogene Sedimentschicht auf steifer Festgesteinsschicht ohne Dämpfung	110
2.3.1.2 Homogene Sedimentschicht mit Dämpfung auf steifer Festgesteinsschicht	112
2.3.1.3 Homogene Sedimentschicht mit Dämpfung auf elastischer Festgesteinsschicht	113
2.3.1.4 Sedimentschichtpaket mit Dämpfung auf elastischer Festgesteinsschicht	115
2.3.2 Beispiele von Standorteffekten	116
2.3.3 Nichtlineares Materialverhalten	120
2.3.3.1 Dynamische Setzung	120
2.3.3.2 Bodenverflüssigung	120
2.3.4 Einfluss der dreidimensionalen Struktur des Untergrundes	122
2.4 Ermittlung ingenieurseismologischer Standortparameter	123
2.4.1 Wellengeschwindigkeiten	123
2.4.1.1 Refraktionsseismik	123
2.4.1.2 Reflexionsseismik	125
2.4.1.3 Spektrale Analyse von Oberflächenwellen	125
2.4.1.4 Bohrlochmessungen	125
2.4.2 Ermittlung der Materialdämpfung	127
2.4.3 Dichte	127
2.4.4 Passive Messungen	127
2.4.5 H/V Methode	127
2.5 Der seismische Herdprozess	129
2.5.1 Scherverschiebung	130
2.5.2 Punktquellenapproximation und äquivalente Kräfte	131
2.5.3 Momententensor	138
2.5.4 Der ausgedehnte seismische Herd	140
2.5.5 Das Herdspektrum	144
2.5.6 Spannungsabfall	146
2.5.7 Abschätzung maximaler Bodenbewegungen	146
2.6 Ingenieurseismologische Parameter	147
2.6.1 Erdbebenstärke	147
2.6.1.1 Magnitude	147
2.6.1.2 Seismische Energie	149
2.6.1.3 Beziehungen zwischen Moment und Magnitude	152
2.6.1.4 Beziehungen zwischen Momentmagnitude und Herddimension	152
2.6.2 Standortbezogene Parameter	153
2.6.2.1 Makroseismische Intensität	153
2.6.2.2 Die europäische makroseismische Skala	154
2.6.2.3 Makroseismische Begriffe und Auswerteverfahren	158
2.6.2.4 Beziehungen zwischen Intensität und Beschleunigung	161
2.6.2.5 Beziehungen zwischen Magnitude und Beschleunigung	162
2.7 Erdbebenstatistik und Erdbebengefährdung	165
2.7.1 Rezente, historische und Paläoerdbeben	166
2.7.2 Archäoseismologie	167
2.7.3 Charakterisierung der seismischen Quellen	170
2.7.3.1 Räumliche Bebenverteilung	170
2.7.3.2 Zeitliche Bebenverteilung	172
2.7.4 Deterministische Verfahren der Gefährdungsanalyse	172
2.7.5 Probabilistische Verfahren	174
2.7.6 Erdbebengefährdungskarten	178
2.8 Seismologische Praxis	179
2.8.1 Messtechnik	179
2.8.1.1 Seismometer	179
2.8.1.2 Messstation	184
2.8.2 Lokalisierung	188
2.8.3 Bestimmung der Magnitude	190
2.9 Beispiele typischer Erdbebenschäden	191
Literatur Kapitel 2	199
3 Seismische Beanspruchung von Konstruktionen	205
3.1 Rechenverfahren	205
3.1.1 Modalanalytisches Antwortspektrenverfahren	206
3.1.2 Verfahren mit statischen Ersatzlasten	212
3.1.3 Direkte Integrationsverfahren	212
3.1.4 Nichtlineare Verfahren	217
3.1.4.1 Inelastische statische Untersuchungen („Pushover-Analysis“)	228
3.1.4.2 Kapazitätsspektrum-Methode	232
3.1.4.3 Verformungsbasierter Nachweis nach DIN EN 1998-1 (2010), Anhang B	238
3.1.4.4 Inelastische dynamische Untersuchungen (Zeitverlaufsmethode)	255
3.2 Asynchrone multiple seismische Erregung	262
3.3 Boden-Bauwerk Interaktion	271
3.3.1 Allgemeines zur Boden-Bauwerk Interaktion	271
3.3.2 Untersuchungsmethoden	272
3.3.2.1 Direkte Methode und Substrukturmethode	272
3.3.2.2 Frequenzbereich und Zeitbereich	273
3.3.2.3 Einfache physikalische Modelle und Randelementmethode	274
3.3.3 Berechnungsmodelle	274
3.3.3.1 Bettungszahlmodell nach Winkler	274
3.3.3.2 Kegelstumpfmodell nach Wolf	276
3.3.3.3 Geometrische Dämpfung und Materialdämpfung	278
3.3.3.4 Randelementmethode	278
3.3.4 Berechnungsbeispiel	281
3.3.4.1 Problemstellung	281
3.3.4.2 Modellbeschreibung	281
3.3.4.3 Brückenpfeiler unter Vertikallast	282
3.3.4.4 Brückenpfeiler unter Horizontallast	283
Literatur Kapitel 3	285
4 Erdbebenbemessung von Bauwerken nach DIN 4149 und DIN EN 1998-1	288
4.1 Inhaltliche Erläuterung der DIN 4149	288
4.1.1 Stand der Erdbebennormung in Deutschland	288
4.1.2 Anwendungsbereich und Zielsetzung	288
4.1.3 Gliederung der DIN 4149	289
4.1.4 Erdbebengerechter Entwurf	290
4.1.4.1 Grundrissgestaltung	290
4.1.4.2 Aufrissgestaltung	291
4.1.4.3 Ausbildung der Gründung	293
4.1.5 Erdbebeneinwirkung	293
4.1.5.1 Erdbebenzonenkarte und Untergrundbeschreibung	293
4.1.5.2 Elastisches Antwortspektrum	296
4.1.5.3 Bemessungsspektrum für lineare Tragwerksberechnungen	298
4.1.6 Berechnungsverfahren	299
4.1.6.1 Vereinfachtes Antwortspektrenverfahren	300
4.1.6.2 Multimodales Antwortspektrenverfahren	301
4.1.7 Berücksichtigung von Torsionswirkungen	302
4.1.7.1 Tragwerke mit unsymmetrischer Verteilung von Steifigkeit und Masse	303
4.1.8 Nachweis der Standsicherheit	306
4.1.8.1 Vereinfachter Nachweis der Standsicherheit	306
4.1.8.2 Grenzzustand der Tragfähigkeit	307
4.1.8.3 Nachweis der Duktilität	308
4.1.8.4 Nachweis des Gleichgewichts	308
4.1.8.5 Nachweis der Tragfähigkeit von Gründungen	308
4.1.8.6 Nachweis der erdbebengerechten Ausführung von Fugen	308
4.1.9 Baustoffspezifische Regelungen für Betonbauten	309
4.1.9.1 Teilsicherheitsbeiwerte	309
4.1.9.2 Duktilitätsklasse 1	309
4.1.9.3 Duktilitätsklasse 2	311
4.1.10 Baustoffspezifische Regelungen für Stahlbauten	319
4.1.10.1 Duktilitätsklasse 1	319
4.1.10.2 Duktilitätsklassen 2 und 3	320
4.1.10.3 Ablaufschema für den Nachweis von Stahlbauten	328
4.1.11 Baustoffspezifische Regelungen für Mauerwerksbauten	329
4.1.11.1 Anforderungen an Mauerwerksbaustoffe und Konstruktionsregeln	329
4.1.11.2 Einhaltung konstruktiver Regeln, DIN 4149, Abschnitt 11.1-11.3	330
4.1.11.3 Rechnerischer Nachweis nach DIN 4149, Abschnitt 11.6	331
4.1.12 Baustoffspezifische Regelungen für Holzbauten	333
4.2 Inhaltliche Unterschiede zwischen DIN 4149 und DIN EN 1998-1	333
4.2.1 Anwendungsbereich und Zielsetzung	334
4.2.2 Gliederung der DIN EN 1998-1	334
4.2.3 Erdbebengerechter Entwurf	335
4.2.4 Erdbebeneinwirkung	335
4.2.5 Berechnungsverfahren	336
4.2.6 Berücksichtigung von Torsionswirkungen	336
4.2.6.1 Ansatz zufälliger Torsionswirkungen	336
4.2.6.2 Ansatz von Torsionswirkungen im vereinfachten Antwortspektrenverfahren	336
4.2.6.3 Regelmäßige Grundrisse	337
4.2.6.4 Unregelmäßige Grundrisse	337
4.2.6.5 Ansatz von Torsionswirkungen in räumlichen Tragwerksmodellen	338
4.2.6.6 Vergleich mit DIN 4149 und Zusammenfassung	338
4.2.7 Nachweis der Standsicherheit	339
4.2.8 Baustoffspezifische Regelungen für Betonbauten	339
4.2.9 Baustoffspezifische Regelungen für Stahlbauten	340
4.2.10 Baustoffspezifische Regelungen für Mauerwerksbauten	342
4.2.10.1 Vereinfachter Nachweis mit konstruktiven Regeln	342
4.2.10.2 Rechnerischer Nachweis	343
4.3 Rechenbeispiele zur DIN 4149 und DIN EN 1998-1	345
4.3.1 Stahlbetontragwerk mit aussteifenden Wandscheiben	345
4.3.1.1 Tragwerksbeschreibung	345
4.3.1.2 Lastannahmen und Bemessungskombination	346
4.3.1.3 Elastische Antwortspektren	347
4.3.1.4 Vertikalkomponente der Erdbebeneinwirkung	347
4.3.1.5 Verhaltensbeiwerte	348
4.3.1.6 Anzusetzende Vertikallasten für die seismische Berechnung	348
4.3.1.7 Modellbildung	349
4.3.1.8 Vereinfachtes Antwortspektrenverfahren	351
4.3.1.9 Multimodales Antwortspektrenverfahren auf Grundlage eines Ersatzstabs	356
4.3.1.10 Multimodales Antwortspektrenverfahren: Räumliches Tragwerksmodell mit Balkenelementen	358
4.3.1.11 Multimodales Antwortspektrenverfahren: Räumliches Tragwerksmodell mit Schalenelementen	366
4.3.1.12 Ergebnisvergleich der verschiedenen Rechenmodelle	369
4.3.1.13 Bemessung und konstruktive Durchbildung: Duktilitätsklasse 1 (DCL)	370
4.3.1.14 Bemessung und konstruktive Durchbildung: Duktilitätsklasse 2 (DCM)	371
4.3.1.15 Anmerkungen zur Bemessung von Stahlbetonbauten	376
4.3.2 Stahltragwerk	376
4.3.2.1 Nachweis in Duktilitätsklasse 1 (DCL)	381
4.3.2.2 Nachweis in Duktilitätsklasse 2 (DCM)	381
4.3.2.3 Anmerkungen zur Bemessung von Stahlbauten	384
4.3.3 Reihenhaus aus Mauerwerk	385
4.3.3.1 Vereinfachter Nachweis mit konstruktiven Regeln nach DIN 4149	386
4.3.3.2 Vereinfachter Nachweis mit konstruktiven Regeln nach DIN EN 1998-1	388
4.3.4 Mehrfamilienhaus aus Kalksandsteinmauerwerk	390
4.3.4.1 Vereinfachter Nachweis mit konstruktiven Regeln nach DIN 4149	392
4.3.4.2 Vereinfachter Nachweis mit konstruktiven Regeln nach DIN EN 1998-1	395
4.3.4.3 Vereinfachtes Antwortspektrenverfahren am Ersatzstab	397
4.3.4.4 Standsicherheitsnachweis nach DIN 1053-100 (2006)	405
4.3.4.5 Multimodales Antwortspektrenverfahren mit räumlichem Tragwerksmodell	413
4.3.4.6 Statisch nichtlinearer Nachweis	425
Literatur Kapitel 4	428
5 Seismische Vulnerabilität bestehender Bauwerke	432
5.1 Grundlegendes Beurteilungskonzept	432
5.2 Bauwerksschädigung	432
5.2.1 Strukturelle Schädigungsindikatoren	433
5.2.1.1 Lokale Schädigungsindikatoren	433
5.2.1.2 Globale Schädigungsindikatoren	434
5.2.2 Ökonomische Schädigungsindikatoren	434
5.2.3 Bewertung der Schädigung	435
5.3 Seismische Gefährdung	436
5.3.1 Klassifizierungsparameter	436
5.3.2 Seismische Gefährdungskurven	437
5.4 Methoden zur Bestimmung der seismischen Vulnerabilität	438
5.4.1 Vereinfachte Methoden (Untersuchungsstufe I)	438
5.4.1.1 Vulnerabilitätskurven	438
5.4.1.2 Empirische Formeln	441
5.4.2 Methoden in Untersuchungsstufe II	441
5.4.3 Methoden in Untersuchungsstufe III	445
5.5 Integriertes Gesamtkonzept	447
5.5.1 Bauwerksklassifizierung	447
5.5.2 Spezifikation für Hochbauten	447
5.5.2.1 Untersuchungsstufe I	447
5.5.2.2 Untersuchungsstufe II	455
5.5.2.3 Untersuchungsstufe III	458
5.5.2.4 Beispiel 1: Verwaltungsgebäude in Istanbul: Untersuchungsstufen I und II	460
5.5.2.5 Beispiel 2: Bürogebäude in Istanbul: Untersuchungsstufe III	462
5.5.3 Spezifikation für Brückenbauwerke	465
5.5.3.1 Programmsystem SVBS	466
5.5.3.2 Untersuchungsstufe I	467
5.5.3.3 Untersuchungsstufe II	467
5.5.3.4 Untersuchungsstufe III	467
5.5.3.5 Beispiel: Rheinbrücke Emmerich: Untersuchungsstufen I, II und III	468
5.5.4 Spezifikation für Industrieanlagen	475
Literatur Kapitel 5	478
6 Mauerwerksbauten	483
6.1 Verhalten von Mauerwerksbauten unter Erdbebenbelastung	483
6.1.1 Versagensformen von Mauerwerksscheiben unter seismischer Belastung	483
6.1.2 Wand-Decken und Wand-Wand Interaktion	486
6.1.3 Zusammenwirken der Schubwände	491
6.2 Rechenverfahren für Mauerwerksbauten	492
6.3 Berechnungsmodelle für Mauerwerksbauten	493
6.3.1 Ersatzstab	493
6.3.2 Ebenes Rahmenmodell	494
6.3.3 Pseudo 3D-Modelle mit äquivalenten Rahmenmodellen	496
6.3.4 Räumliche Modelle	497
6.4 Beanspruchungen senkrecht zur Wandebene	498
6.4.1 Problemstellung	498
6.4.2 Normative Nachweise	499
6.4.2.1 Tragende Schubwände	499
6.4.2.2 Nicht tragende Trennwände	500
6.4.3 Verformungsbasierte Nachweiskonzepte	501
6.4.3.1 Seismische Belastung der Wände	501
6.4.3.2 Verformungsbasierte Nachweise	501
6.4.4 Numerische Simulationen	505
6.4.5 Forschungsbedarf	506
6.5 Ermittlung von Last-Verformungskurven für Schubwände	507
6.5.1 Zyklische Schubwandversuche	507
6.5.2 Nichtlineare Berechnungen	510
6.5.3 Analytische Ansätze der FEMA-Richtlinien	511
6.5.3.1 Berechnung der horizontalen Tragfähigkeiten	511
6.5.3.2 Ermittlung der Verformungsfähigkeiten der Versagensformen	512
6.5.4 Analytische Ansätze nach DIN EN 1996-1-1 und DIN EN 1998-3	513
6.5.4.1 Horizontale Tragfähigkeiten der Versagensformen	514
6.5.4.2 Verformungsfähigkeiten der Versagensformen	515
6.5.5 Analytischer Ansatz auf Grundlage der Versuchsdaten aus ESECMaSE	515
6.5.6 Datenbankansatz auf Grundlage experimenteller Kurven	517
6.6 Verformungsbasierte Bemessung von Mauerwerksbauten	518
6.6.1 Berechnung des Gebäude-Kapazitätsspektrums	519
6.6.1.1 Vereinfachter Ansatz: Kapazitätskurve bezogen auf das Erdgeschoss	519
6.6.1.2 Genauerer Ansatz: Kapazitätskurve bezogen auf das oberste Geschoss	522
6.6.2 Iterative Ermittlung des Performance Point	523
6.6.3 Berücksichtigung der normativen Anforderungen	526
6.7 Berechnungsbeispiele für den statisch nichtlinearen Nachweis	527
6.7.1 Beispiel 1: Dreistöckiges Reihenhaus	527
6.7.2 Beispiel 2: Einfluss der Torsion am Beispiel eines freistehenden Gebäudes	531
6.7.3 Beispiel 3: Doppelhaushälfte aus Ziegelmauerwerk	532
6.7.4 Nachweis mit experimentell ermittelten Last-Verformungskurven	533
6.7.5 Nachweis mit approximierten Last-Verformungskurven	537
6.7.6 Nachweis der Einspannwirkung der Deckenplatte	539
Literatur Kapitel 6	540
7 Bauwerke und Komponenten im Anlagenbau	545
7.1 Einführung	545
7.2 Sicherheitskonzept auf Grundlage von Bedeutungsbeiwerten	546
7.3 Auslegung der Primärstruktur	548
7.4 Sekundärstrukturen	552
7.4.1 Berechnungsansätze	552
7.4.2 Berechnungsbeispiel für einen Behälter in einer fünfstöckigen Anlage	560
7.5 Silobauwerke	567
7.5.1 Ersatzlastverfahren nach DIN EN 1998-4 (2007)	569
7.5.2 Berechnung der Eigenfrequenzen von Silos	574
7.5.2.1 Silos mit direkter Lagerung auf einem Gründungskörper	574
7.5.2.2 Silos mit Unterkonstruktion	577
7.5.2.3 Silos in Silobatterien	579
7.5.3 Ansatz der Dämpfung für Silos	581
7.5.3.1 Strukturdämpfung	581
7.5.3.2 Dämpfung des Untergrunds	581
7.5.3.3 Dämpfung des Schüttguts	581
7.5.3.4 Ansatz einer gewichteten Dämpfung	581
7.5.4 Berücksichtigung der Boden-Bauwerk-Interaktion	582
7.5.5 Berechnungsbeispiel: Schlankes Silo	582
7.5.5.1 Beanspruchungen infolge Fülllasten	583
7.5.5.1 Beanspruchung infolge Erdbeben für konstanten Beschleunigungsverlauf	585
7.5.5.2 Beanspruchung infolge Erdbeben für veränderlichen Beschleunigungsverlauf	587
7.5.5.3 Beanspruchung infolge Erdbeben mit vereinfachtem Berechnungsansatz	590
7.5.6 Berechnungsbeispiel: Gedrungenes Silo	592
7.5.7 Numerische Simulation	598
7.5.8 Vergleich der Verfahren	601
7.6 Tankbauwerke	603
7.6.1 Einleitung	603
7.6.2 Grundlagen: Zylindrische Tankbauwerke unter Erdbebenbelastung	604
7.6.3 Eindimensionale horizontale Erdbebeneinwirkung	608
7.6.3.1 Konvektiver Druckanteil (Schwappen)	608
7.6.3.2 Impulsiv starrer Druckanteil (Starrkörperverschiebung)	610
7.6.3.3 Impulsiv flexibler Druckanteil (Biegeschwingung)	612
7.6.3.4 Praxisbezogene Vereinfachung der Druckanteile durch tabellierte Faktoren	618
7.6.3.5 Überlagerung der Druckanteile für eindimensionale horizontale Anregung	623
7.6.4 Vertikale Erdbebeneinwirkung	624
7.6.4.1 Impulsiv starrer Druckanteil infolge vertikaler Erdbebenanregung	624
7.6.4.2 Impulsiv flexibler Druckanteil infolge vertikaler Erdbebenanregung	625
7.6.4.3 Überlagerung der Druckanteile für vertikale Erdbebenanregung	629
7.6.5 Überlagerung der Anteile für die dreidimensionale Erdbebenanregung	629
7.6.6 Aufstellung der Spektren für das Antwortspektrenverfahren	631
7.6.7 Fundamentschub und Umsturzmomente	632
7.6.7.1 Berechnung durch Integration der Druckfunktionen	632
7.6.7.2 Vereinfachter Ansatz nach DIN EN 1998-4 (2007), Anhang A.3.2.2	636
7.6.7.3 Näherungsverfahren nach Housner	638
7.6.8 Weitere Lastfälle zur Bemessung von Tanks	643
7.6.8.1 Lasten aus Eigengewicht	643
7.6.8.2 Hydrostatischer Druck	643
7.6.8.3 Wind	643
7.6.8.4 Schnee	644
7.6.8.5 Lasten aus Setzungen	644
7.6.8.6 Temperaturbelastung	644
7.6.8.7 Vorspannung	644
7.6.8.8 (Gas-) Innendruck	644
7.6.8.9 Überlagerung der einzelnen Lastfälle	644
7.6.9 Berechnungsbeispiel 1: Schlanker Tank	644
7.6.9.1 Objektbeschreibung	645
7.6.9.2 FE-Modellierung des Tanks	646
7.6.9.3 Berechnung der Druckkurven	646
7.6.9.4 Fundamentschub und Umsturzmomente mit genauen Druckkurven	650
7.6.9.5 Fundamentschub und Umsturzmomente mit tabellierten Druckkurven	650
7.6.9.6 Fundamentschub und Umsturzmomente nach Housner	651
7.6.9.7 Fundamentschub und Umsturzmomente nach Gehrig (2004)	654
7.6.9.8 Ergebnisvergleich der Verfahren für Fundamentschub und Umsturzmomente	655
7.6.9.9 Beurteilung der Spannungen in der Tankschale	656
7.6.10 Berechnungsbeispiel 2: Tank mittlerer Schlankheit	658
7.6.10.1 Objektbeschreibung	658
7.6.10.2 FE-Modellierung des Tanks	659
7.6.10.3 Fundamentschub und Umsturzmomente mit tabellierten Vorfaktoren	659
7.6.10.4 Fundamentschub und Umsturzmomente nach DIN EN 1998-4 (2007)	662
7.6.10.5 Ergebnisvergleich und Diskussion	663
7.6.11 Fazit	665
7.6.12 Anhang: Tabellen der einzelnen Druckanteile	666
Literatur Kapitel 7	670
8 Absperrbauwerke	675
8.1 Standsicherheitsnachweise für Erddämme	675
8.1.1 Standsicherheitsnachweise	675
8.1.1.1 Pseudostatisches Verfahren	677
8.1.1.2 Dynamische Verfahren	678
8.1.2 Berechnung der Gleitsicherheit mit Hilfe der Finite-Elemente Methode	679
8.1.2.1 Berechnung des Sicherheitsfaktors	679
8.1.2.2 Gleitkreis der geringsten Sicherheit	680
8.1.3 Berechnungsbeispiel	684
8.1.3.1 Modellbildung	684
8.1.3.2 Lastfall Eigengewicht	686
8.1.3.3 Lastfall Wassereinstau	687
8.1.3.4 Nachweis der Böschungsbruchsicherheit für den Lastfall Wassereinstau	687
8.1.3.5 Lastfall Erdbeben	688
Literatur Kapitel 8	691
9 Anhang Programmbeschreibungen	692
9.1 Übersicht	692
9.2 Programmbeschreibungen	695
Sachwortverzeichnis	726

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