Tragwiderstand und Duktilität für Stoß- und Erdbebeneinwirkung: Fid-Bau Portal

Tragwiderstand und Duktilität für Stoß- und Erdbebeneinwirkung

Bachmann, H.

Es werden die grundlegenden Zusammenhänge für die Einwirkungen von Stößen (beispielsweise durch Fahrzeuge) und Erdbeben auf Tragwerke erläutert. Während Stoßeinwirkungen eine zunehmende und gleichgerichtete Beanspruchungsart darstellen, wirken bei Erdbeben zyklisch schwellende Kräfte mit Kraft- und Verformungsumkehr. Zunächst werden aber auch Erdbebeneinwirkungen über das Ersatzverfahren als gleichgerichtete Beanspruchung betrachtet. In jedem Fall werden aufgrund der Seltenheit solcher Ereignisse plastische Verformungen zugelassen, lediglich Einsturzsicherheit muß gewährleistet sein. Bei dieser Belastungsart besteht zwischen Tragwiderstand und Duktilität eine enge, umgekehrte Wechselbeziehung. Die Güte des Tragwerkes bestimmt sich aus dem Produkt dieser Werte, so daß für bestimmte Bemessungseinwirkungen verschiedene Ausbildungen des Tragwerkes möglich sind, also geringe Duktilität bei hohem Tragwiderstand oder umgekehrt. Je nach Zielsetzung und Kostenaufwand gibt es Vor- und Nachteile. Als Duktilitätsarten werden Dehnungsduktilität, Krümmungsduktilität, Rotationsduktilität und Verschiebeduktilität beschrieben. Dabei muß zwischen lokaler und globaler Duktilität unterschieden werden. Die lokale Duktilität wiederum teilt sich in einen realen plastifizierenden Bereich und das plastische Gelenk, das als Modell mit konstanter Krümmung betrachtet wird. Beispiele illustrieren den Zusammenhang zwischen lokaler und globaler Duktilität. Auch die dynamischen Wirkungen müssen berücksichtigt werden. (wird fortgesetzt)