Beiträge zur erdbebenkundlichen Bautechnik und Bodenmechanik

Abstract

Hinsichtlich der mechanischen Vorgänge bei der Zerstörung von Gebäuden durch Erdbeben herrscht noch wenig Klarheit, trotzdem der Wunsch nach Schaffung erdbebensicherer Bauwerke eine umfangreiche Literatur über erdbebenkundliche Bautechnik gezeitigt hat. Hauptgrund ist die weitverbreitete Meinung, für den vorliegenden Zweck erübrige sich die Untersuchung der Schwingungsvorgänge, vielmehr genüge die Berücksichtigung des ,,Erschütterungsgrades“, d. h. des Verhältnisses von Erdbebenbeschleunigung zu Erdbeschleunigung. Im Gegensatz hierzu halte ich als ehemaliger Architekt gerade die Schwingungsvorgänge in Boden und Bauwerk für unerläßlich, um brauchbare Einblicke in die mechanische Gebäudebeanspruchung zu gewinnen. Vorbedingung zum Beschreiten dieses Weges ist eine ausreichende Annäherung der Betrachtungsweise an die Wirklichkeit. Dementsprechend geht meine Versuchsreihe von folgenden Grundsätzen aus: 1. Die Erdbebenbewegung wird als Stoß und nicht mehr als harmonische Sinusschwingung aufgefaßt. 2. Bei Beurteilung von Verformungen des beanspruchten Gebäudes hört die Anwendbarkeit der Elastizitätstheorie mit dem Überschreiten der Festigkeitsgrenze für Material und Verband auf. Damit beginnt die bleibende Verformung. Zerreißungen im Verein mit Wackelschwingungen können zu Zufallsschäden führen, die unter Umständen den Anschein viel stärkerer Bodenerschütterungen erwecken, als tatsächlich vorlagen. 3. Die Feststellung des Grundsätzlichen bei der Beanspruchung von Gebäuden verzichtet auf unzulässige Vereinfachung der Schwingungsform verwickelter Bauwerke. Vielmehr werden einfachste Gebäudeformen in möglichst enger Anlehnung an die Wirklichkeit untersucht. Die Mannigfaltigkeit der gebräuchlichsten Baukonstruktionen in Holz, Stein, Beton und Fachwerk schafft durch Material, Gefüge und Verbandsfestigkeit höchst verschiedenartige Medien und damit Gesetzmäßigkeiten für die Wirkungen des Erdbebenstoßes. Mit der Untersuchung von Ziegelmauerwerk, einstweilen unter Beschränkung auf die qualitativen Vorgänge, wurde begonnen wegen der weiten Verbreitung dieser Bauweise. Die zusätzlichen Beanspruchungen durch Baugrundeinflüsse bleiben hier selbstverständlich unberücksichtigt.