Was ist seismisches Design?
Seismisches Design ist ein spezifisches Gebiet der Architektur, das sich der strukturellen Analyse von Gebäuden, Brücken und Straßen widmet, um sie gegenüber Erdbeben und anderen seismischen Aktivitäten beständig zu machen. Sein ethisches Ziel ist der Schutz der Bewohner und Nutzer dieser Strukturen. Bei einem Erdbeben ist es wahrscheinlicher, dass unsolide Strukturen zusammenbrechen und Schaden anrichten. Stark urbanisierte Gebiete werden aufgrund der hohen Baudichte und der Gefahr eines strukturellen Zusammenbruchs tödlicher. In diesem Sinne können Strukturen so gesehen werden, dass sie die durch seismische Aktivitäten verursachte Gefahr erhöhen und die Lebensgefahr erhöhen.
Seismic Design muss die verschiedenen Effekte berücksichtigen, die durch die Bodenbewegung hervorgerufen werden, die durch das Erdbeben verursacht wird. Dauer, Stärke und Geschwindigkeit sind Faktoren der seismischen Analyse, die von Architekten gemessen werden sollten. Jedes Erdbeben birgt seine eigene Gefahr. Nichtsdestotrotz ist das gemeinsame Element bei der Verlagerung von Strukturen durch die Bewegung von Erdbeben die Übertragung der seismischen Kraft auf die Strukturen selbst, weshalb Strukturen zerstört werden. Die Bewegung des Bodens erzeugt eine sogenannte Trägheitskraft innerhalb von Strukturen. Je größer die Masse der Struktur ist, desto größer ist diese Trägheitskraft und damit die Wahrscheinlichkeit einer Zerstörung. Der Schlüssel wird, wie die Strukturen diese Kräfte aufnehmen können, um Schäden zu minimieren, anstatt von ihnen zerstört zu werden.
Ein Ansatz des seismischen Entwurfs besteht darin, aufgrund der Korrelation zwischen Strukturmasse und Trägheitskraft leichtere Strukturen zu erzeugen. Die Auswahl der Materialien ist für den Prozess entscheidend, um die Masse zu minimieren. Der Erdbebenplaner muss jedoch bei der Auswahl des Materials auch die örtlichen Bauvorschriften und -anforderungen berücksichtigen. Diese Materialien müssen auch gute Absorptionswerte aufweisen. Solche Materialien sind duktil und können sich mit der Kraft des Erdbebens bewegen und seine Auswirkungen zerstreuen. Materialien mit guten Absorptionswerten sind Holz; Stahlrahmen; und verstärkte Wände wie Beton oder Mauerwerk, während vorgefertigte Betonrahmen als schlechte Absorber gelten.
Die Art der hergestellten Struktur bestimmt auch die Anforderungen für eine erfolgreiche seismische Auslegung. Gebäude sind anfälliger für Beschädigungen als Straßen, da sich die Erdbebenkräfte in dichterer Form konzentrieren. Bei der Planung von Gebäuden muss der Architekt eine gleichmäßige Massenverteilung berechnen, um sicherzustellen, dass die Struktur einen Mittelpunkt hat. Dieses Zentrum bestätigt, dass die Struktur geerdet ist. Eine ungleichmäßige Massenverteilung führt bei einem Erdbeben zu einer Destabilisierung des Gebäudes.