Vorgefertigt in erdbebengefährdeten Gebieten: Risse können auftreten, Fugen bleiben intakt
Wenn die Fugen richtig ausgeführt werden, sind Betonfertigteilgebäude robust genug, um ein Erdbeben zu überstehen. Vaibhav Singhal, Vice President, Design bei Elematic, erklärt, wie man widerstandsfähige Fertigteilgebäude in Erdbebengebieten baut.
"Kein Gebäude ist bei einem Erdbeben sicher ...", sagt Vaibhav Singhal und fügt einen wichtigen Punkt hinzu: "... es sei denn, es ist so konstruiert, dass es die seitliche Belastung aufnehmen kann."
Als Vizepräsident für Design bei Elematic weiß Singhal, wovon er spricht.
Indien - und insbesondere der nördliche Teil - ist stark erdbebengefährdet. Singhal und sein rund 30-köpfiges Team verfügen über intensive und umfangreiche Erfahrungen mit der Planung von Hoch- und Flachbauten aus Betonfertigteilen für Gewerbe-, Industrie- und Wohnzwecke - alle robust genug, um im Falle eines Erdbebens standzuhalten.
Duktilität verhindert Kollabieren
Normalerweise sind Gebäude so konzipiert, dass sie den Kräften, denen sie in der Natur ausgesetzt sind, wie Wind und Schwerkraft, vollständig standhalten. Bei der Auslegung für Erdbeben ist dies jedoch nicht der Fall.
"Wenn wir über seismische Kräfte sprechen, planen wir das Gebäude nicht für 100 Prozent der Kräfte. Wir reduzieren im Grunde die Kräfte und sorgen für mehr Dehnbarkeit im Gebäude. Im Falle eines Erdbebens wird das Gebäude also viele Risse haben, aber es wird an seinem Platz bleiben", erklärt Singhal.
"Wir planen für den Einsturzschutz. Das Gebäude wird nach einem Erdbeben nicht mehr nutzbar sein, aber es kann Leben retten".
Das Schlüsselwort ist Duktilität. "Wenn das Erdbeben kommt, wird es das Gebäude erschüttern, aber das Gebäude sollte in der Lage sein, alle Erschütterungen zu absorbieren, ohne einzustürzen. Darum geht es bei der Duktilität: Es wird viel verformt, aber die Verbindungen sind intakt."
Das Konzept der Erdbebensicherheit ist bei jeder Art von Bauwerk dasselbe, betont Singhal.
"Unabhängig davon, ob wir eine Ortbetonkonstruktion, eine Stahlkonstruktion oder eine Fertigteilkonstruktion verwenden, bleiben die Grundprinzipien und Erwartungen an die Leistungsfähigkeit der Gebäude gleich: Das Gebäude sollte so robust sein, dass es im Falle eines Erdbebens nicht zusammenbricht."
Unter Berücksichtigung dieser Grundsätze wählen Bauingenieure für Fertigteilprojekte in erdbebengefährdeten Gebieten ein System für die seitliche Lastabtragung aus. Auf diese Weise stellen sie sicher, dass der Kraftfluss von der Platte bis zu den vertikalen Elementen reibungslos und ohne Versagen verläuft. Dies wird durch Detailplanung und Konstruktion sichergestellt.
"Wir wissen, dass der schwächste Punkt in einem Fertigteil die Fuge ist. Deshalbsind alle Verbindungsdetails so ausgeführt, dass sie die vertikale Last übertragen können, ohne zu kollabieren."
Die erforderliche Duktilität wird in der Regel durch die Verwendung von Nassverbindungsdetails erreicht. Das bedeutet, dass die vorgefertigten Elemente auf der Baustelle mit Bewehrungsanschlüssen, Beton und Mörtel verbunden werden, oft mit einer RCC-Deckschicht auf den Platten.
Das Planungsteam folgt bei der Auswahl geeigneter Verbindungen für jedes Projekt bewährten Vorschriften und Richtlinien. "Sobald wir sehen, dass die Duktilität dieser Verbindungen zufriedenstellend ist, verwenden wir diese Art von Verbindungen in unserer Planung".
Mangelndes Bewusstsein führt zu Besorgnis
Von Zeit zu Zeit stößt das Planungsteam Elematic auf Bedenken, ob eine Konstruktion aus Fertigteilen einem Erdbeben standhalten wird.
Singhal vermutet, dass die Sorge mit der begrenzten Anzahl von Fertigteilgebäuden zusammenhängt, die wir sehen. Er sieht darin ein mangelndes Bewusstsein dafür, wie sich Fertigteilgebäude verhalten werden, wenn der Boden unter ihnen zu wackeln beginnt.
"Da die Menschen schon seit Ewigkeiten Gebäude aus Ortbeton sehen, haben sie keine Bedenken. Sie haben gesehen, dass sie stehen bleiben, also wird das niemand in Frage stellen", meint er.
Dennoch sind Fertigteile genauso sicher wie jede andere Bauweise, betont Singhal. "Solange ein Gebäude von kompetenten Statikern richtig geplant wird, gibt es keine Probleme", versichert er. Und das gilt für jede Bautechnologie.
"Letztlich vertrauen die meisten Kunden darauf, dass für die Erdbebensicherheit gesorgt ist. Sie haben Vertrauen in den Statiker, und das zu Recht", sagt Singhal.
Wenn man alle Aspekte berücksichtigt, sind Fertigteile eine gute Lösung - auch in erdbebengefährdeten Gebieten, sagt er.
"Sie erhalten alle Vorteile in Bezug auf die Qualität des Gebäudes und die Geschwindigkeit des Baus, unabhängig davon, ob Sie sich in einem erdbebengefährdeten oder einem nicht erdbebengefährdeten Land befinden. Und wir werden niemals Kompromisse bei der Sicherheit des Gebäudes eingehen."
Kein Gebäude ist bei einem Erdbeben sicher, wenn es nicht so konstruiert ist, dass es die seitliche Belastung aufnehmen kann.