Systembau in der Schweiz: Tragwerksanalyse und Entwicklung von Ertüchtigungsmassnahmen

Autor: Konstantinos Theocharis
Sprache: Deutsch

Kurzfassung

Diese Masterarbeit befasst sich mit der Tragwerksanalyse und der Entwicklung von Ertüchtigungsmassnahmen für die vorfabrizierten Plattenbausiedlungen des GÖHNER-Systems, von welchen im Grossraum Zürich und Genf in den 60er bis 80er Jahren des letzten Jahrhunderts viele gebaut wurden. Auf der Grundlage von Montageplänen einer Siedlung wird der Aufbau der GÖHNER-Siedlungen systematisch untersucht und die vertikale und horizontale Tragstruktur beschrieben. Durch die Erstellung der Momenten-Normalkraft-Interaktionsdiagramme der horizontalen Versteifungswände, wird der Tragwiderstand gegen horizontale Einwirkungen ermittelt. Anschliessend werden die Erdbeben- und Windeinwirkungen für zwei- bis elfstöckige Gebäude bestimmt und den Widerstandskurven gegenübergestellt. Die Erdbebeneinwirkungen werden mittels des Antwortspektrumverfahrens gemäss SIA Normen bestimmt.

Die untersuchten Gebäude weisen ungenügende Tragreserven gegen Erdbebenlasten auf. Für die rechnerische Beurteilung der Tragsicherheit wird deshalb für die massgebenden Wände der Erfüllungsfaktor αeff ermittelt und Ertüchtigungsmassnahmen vorgeschlagen, falls der Erfüllungsfaktor kleiner als der von der Norm vorgegebene Minimalwert ist (αeff ˂ αmin). Es werden verschiedene Konzepte zur Ertüchtigung vorgeschlagen und untersucht: (i) eine lokale Verstärkung der Stahlbauverbindung der horizontal aussteifenden Wände; (ii) eine externe, zentrische Vorspannung der Wände mit konventioneller Vorspannung; (iii) und eine zentrische Vorspannung mit Verbund aus CFK-Lamellen. Dabei wird festgestellt, dass die dritte Variante statisch am effizientesten ist, da sowohl das Normalkraftniveau in den Wänden angehoben wird als auch die Biegewiderstände durch den Verbund erhöht werden können.