Schnell in der Eingabe, Berechnung und Auswertung

Durch die Spezialisierung von 3muri auf die Erdbeben-Berechnung von Gebäuden konnte das Programm hinsichtlich einer einfachen und schnellen Bedienung optimiert werden. Obwohl ein räumliches Tragsystem für die Berechnung verwendet wird erfolgt die gesamte Eingabe im Grundriss. Daher können auch grosse, komplexe Gebäude in vergleichsweise kurzer Zeit beurteilt werden.

Für die Berechnung wird ein Makroelement-Modell (FME, Frame by Makro-Element Methode) verwendet, welches wesentlich geringere Rechenzeiten verursacht als klassische FE-Berechnungen mit Flächenelementen, ohne Einbussen der Ergebnisqualität zu verursachen, wie es bei der Verwendung von Stab- oder Rahmenmodellen der Fall ist.

Die PushOver-Methode liefert eine globale Aussage zur Erdbebensicherheit des Gesamtgebäudes. Eine Beurteilung der einzelnen Bauteile wie bei anderen Verfahren (z.B. Antwortspektren-Verfahren) entfällt. Als weitere Angabe kann der Versagensmechanismus der Bauteile beurteilt werden, was insbesondere für die Entwicklung optimierter Massnahmen zur Erdbebenertüchtigung sehr hilfreich ist.

Weitere Informationen und Beratung

Für eine detaillierte Beratung oder Vorführung von 3muri setzen Sie sich bitte mit uns in Verbindung unter Tel. +41 (0)44 910 34 34 oder kontaktieren Sie uns per eMail. Unsere Spezialisten stehen Ihnen gerne zur Verfügung.

Funktionsumfang

• Einfache Bedienung durch Eingabe im Grundriss
• DXF-Import der Systemgeometrie
• Abbildung diverser Deckensysteme: Betondecken, Holzbalkendecken, Gewölbe, ...
• Abbildung von Öffnungen in Wänden: Fenster und Türen
• Verstärkung von Mauerwerk mit CFK-Lamellen
• Bewehrtes Mauerwerk
• Berücksichtigung der nichtlinearen Materialeigenschaften von Mauerwerk
• Kurze Rechenzeiten durch den Einsatz von Makroelementen
• Berechnung und Beurteilung nach SIA 261 / 2018, EC8, ONR24009
• Schnelle Beurteilung der Erdbebensicherheit
• Definition beliebiger (Verschiebungs)-Antwortspektren
• Erwiesene Ergebnis-Qualität des Verfahrens durch zahlreiche Nach-Rechnungen von effektiv erdbebengeschädigten Gebäuden
• Detaillierte grafische Analyse der Bruchmechanismen einzelner Wände
• Darstellung der Verformung einzelner Wände und im Grundriss
• Zu erwartende Verschiebungen unter Erdbebeneinwirkung (Performance Point)
• Berechnung der Verschiebungen bei Kollaps
• Automatische Berichtgenerierung

PushOver-Verfahren

Das PushOver-Verfahren ist ein verformungsbasiertes nichtlineares Erdbebenberechnungs-Verfahren. Für eine stetig gesteigerte Verformung wird die erforderliche Horizontallast berechnet. Die Gebäudeduktilität kann anschliessend anhand des Beschädigungszustands der einzelnene Bauteile festgelegt werden.

Einsatzgebiet

Das PushOver-Verfahren eignet sich besonders für die Beurteilung der Erdbebensicherheit von Mauerwerks- und Mischbauten. Die wird die Erdbebenberechnung unter Berücksichtigung des nichtlinearen Verhaltens von Mauerwerk berücksichtigt und führt damit zu einer weniger konservativen Beurteilung der Erdbebensicherheit als kraftbasierte Verfahren (z.B. Antwortspektren-Verfahren).

Das PushOver-Verfahren wurde entwickelt für die schnelle Beurteilung der Erdbebensicherheit und gegebenenfalls die Entwicklung von Massnahmen zur Erdbebenertüchtigung von bestehenden Bauten. Der Umfang der erforderlichen Massnahmen und damit auch die dadurch verursachten Kosten können durch Anwendung des PushOver-Verfahrens auf ein Minimum reduziert werden. Aber auch bei der Planung von Neubauten kann das PushOver-Verfahren unter Umständen zu geringeren Baukosten führen.

Makroelemente

Obwohl Makroelemente eine Art von finiten Elementen darstellen unterscheiden sie sich doch wesentlich von den klassischen (Mikro)-Elementen. Ein Makroelement umfasst einen möglichst grossen Abschnitt einer Wand mit gleichem Tragverhalten.

• Pfeiler (vertikal verlaufender Teil einer Wand)
• Riegel (horizontal verlaufender Teil einer Wand, Stürze und Brüstungen)
• Balken (Träger und Unterzüge)
• Stützen

Durch die geringere Anzahl an Elementen kann eine Berechnung mit Makroelementen wesentlich schneller durchgeführt werden, als bei der Verwendung klassischer finiter Elemente. Insbesondere für das PushOver-Verfahren ist dies von entscheidender Bedeutung, da eine grosse Anzahl (für jeden Verformungszustand) nichtlinearer statischer Berechnungen durchgeführt wird.

Lokale Mechanismen

Lokale Mechanismen sind Effekte welche ein Versagen aus der Wandebene (out-of-plane) verursachen. In 3muri können nahezu beliebige Mechanismen definiert und untersucht werden.

Die Berechnung liefert die erforderliche horizontale Beschleunigung, welche einen bestimmten Mechanismus auslöst und vergleicht diese mit der im Erdbebenfall auftretenden Beschleunigung.

Dach

Das Modul Dach ermöglicht die Eingabe und optionale Berücksichtigung von Schrägdächern.

• Eingabe beliebiger Dachformen mit ebenen Teilflächen
• Einfache Eingabe durch Modellierung im Grundriss
• Automatische Verteilung von Flächenlasten
• Optionale Berücksichtigung/Vernachlässigung der Dächer in der Berechnung
• Grafische Darstellung der Dächer

Sensitivitätsanalyse

Mit Hilfe einer Sensitivitätsanalyse kann der Einfluss einzelner Parameter oder einer Gruppe von Parametern auf die Erdbebensicherheit untersucht werden. Die Berechnung liefert zwei getrennte Ergebnisse.

• Bedeutung
  Einfluss der Parameter(gruppen) auf die aktuellen Ergebnisse zur Planung von Zustandsuntersuchungen
• Verbesserung
  Einfluss der Parameter(gruppen) auf die Erdbebensicherheit bei einer Verbesserung der entsprechenden Parameter zur Planung von Massnahmen zur Erdbebenertüchtigung

Dabei können sowohl Material-, als auch Bauteileigenschaften variiert werden.