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Am 26. Oktober hat das Institut für Holzbau, Tragwerke und Architektur IHTA der Berner Fachhochschule im Wallis einen eindrücklichen Zerstörungsversuch an einem zwölf Meter hohen, vierstöckigen Holzbau durchgeführt. Dabei wurde der Versuchsbau zum Abschluss einer langen Testreihe zu Boden gezogen, bis er teilweise einstürzte. Untersucht wurden die Bruchlast und die Versagensart des Tragwerks.

Viergeschossiger Versuchsholzbau trotzt simuliertem Erdbeben

Martin Geiser, Professor für Erdbebeningenieurwesen an der Berner Fachhochschule, ist mit den bisherigen Testergebnissen zufrieden: ‹Die Messungen bestätigen, dass richtig konzipierte, berechnete und gebaute Holzhäuser erdbebensicher sind.›
Die Konstruktion war darauf ausgelegt, eine Einwirkungskraft von 7,3 Tonnen auszuhalten. Tatsächlich gab das Gebäude erst bei 16,3 Tonnen nach, ertrug also das 2,23-Fache der Anforderungen. Nur die oberste Etage und das Dach wurden zerstört, darunter blieb alles intakt.
‹Das Bauwerk hat bis zu seiner Zerstörung eine hohe Duktilität aufgewiesen, anders gesagt ein grosses Verformungsvermögen. Das ist für die Erdbebensicherheit von Vorteil›, so Geiser.


Untersuchung Stockwerk um Stockwerk
Das vierstöckige Holzgebäude in Chamoson wurde unter der Leitung und im Rahmen der Masterthesis in Wood Technology von Urs Oberbach, wissenschaftlicher Assistent am Institut für Holzbau, Tragwerke und Architektur IHTA, etappenweise errichtet. Nach jedem zusätzlichen Stockwerk wurden am Gebäude eine Reihe von Tests durchgeführt (Lignum Journal online vom 13.8.2019). Einer davon mass die natürlich erzeugten Schwingungen, wie sie beispielsweise durch Wind entstehen. Weitere dynamische Tests galten der Gebäudeantwort von künstlich erzeugten Schwingungen mit grossen Amplituden. Bei diesen Ausschwingversuchen wurde der Holzbau jeweils mit Stahlseilen horizontal ausgelenkt und plötzlich losgelassen.

 

Dynamische Eigenschaften von Holzbauten besser verstehen
Die dynamischen Eigenschaften von Holzrahmengebäuden können bis anhin nur mit einer gewissen Unschärfe bestimmt werden. Sie sind jedoch im Erdbebeningenieurswesen von zentraler Bedeutung. Die Resultate des Forschungsprojekts sollen dazu beitragen, realistische Aussagen über die dynamischen Eigenschaften von Holzrahmenbauten zu machen. So können zukünftig beim Bau von Holzrahmengebäuden die Baumassnahmen zur Erdbebensicherheit effizienter umgesetzt werden.

Weiterbildung für Ingenieure an der Berner Fachhochschule
Die Berner Fachhochschule bietet mit dem neuntägigen Kurs ‹Erdbebengerechte Holzbauten› eine Weiterbildung für Holz- und Bauingenieure an. Der Kurs vermittelt die Besonderheiten der Tragwerke unter seismischer Beanspruchung sowie die relevanten Normen, Ordnungen und Berechnungsverfahren. Absolventen sind in der Lage, effiziente Holztragwerke zu realisieren und Erdbebenberechnungen und deren Ergebnisse kritisch zu beurteilen. In diese Weiterbildung fliessen laufend neuste Forschungserkenntnisse mit ein. Nächster Kursstart ist im August 2020.

Links IHTA-Projekt Chamoson | Erdbeben-Kursangebot der BFH
Bild: Versuchsgebäude in Chamoson VS im Moment des Nachgebens / IHTA

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