Definition von seismischen Bodenprofilklassen für den Eurocode 8 bzw. die künftigen Swisscodes

• Forschungsstelle: BAFU (BWG)
• Projektnummer: GER101-2000

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Erdbeben gehören in der Schweiz zu den grössten Risiken infolge von Naturgefahren. Neuere, detailliertere Untersuchungen im Hinblick auf den Einfluss des lokalen Untergrundes auf die Bebenintensität haben gezeigt, dass dieser Einfluss in der Schweiz in der gleichen Grössenordnung liegt, wie er aus dem Unterschied der Gefährdung zwischen dem seismisch aktivsten Gebiet und dem seismisch ruhigsten Gebiet der Schweiz zu erwarten ist. In logischer Konsequenz müssten deshalb alle Siedlungsgebiete mikrozoniert werden, was zumindest kurzfristig sowohl aus Kapazitäts- wie auch aus Finanzierungsgründen nicht realisierbar ist. Für die grosse Mehrheit der "gewöhnlichen" Bauten, also etwa 90 bis 95% der Bausubstanz, muss der lokale Standorteinfluss in grob vereinfachender Weise erfasst werden können. Dies erfolgt heute weltweit in praktisch allen Baunormen mit Hilfe einiger weniger Untergrundklassen, für die unterschiedliche Antwortspektren - die weitest verbreitete Dimensionierungsgrundlage für Erdbeben - definiert sind. In den heutigen Normen der Schweiz (SIA 160/1989) sind die Untergrundverhältnisse nur durch zwei unterschiedliche StandartdBemessungsspektren berücksichtigt. Moderne Baunormen sehen 5 bis 6 verschiedene Bodenprofilklassen vor. Das Komite des EC 8 geht im weiterem von der Annahme aus, dass jedes Land die Antwortspektren mit Hilfe der sogenannten "boxed values" an seine spezifischen Gegebenheit anpasst. Im Hinblick auf die in naher Zukunft (2001/2002) anstehende Einführung der Swisscodes, welche die Eurocodes in vereinfachter Weise wiedergeben werden, ist eine neue Definition der massgebenden Erdbebenanregung notwending - sowohl was die Einteilung in regionale Zonen anbelangt, wie auch, was die Bodenprofilklassen mit zugehörigen Antwortspektren betrifft.

Projektziele (Deutsch)

Das Schweizerische Erdbebendienst erarbeitet zur Zeit eine neue seismische Gefährdungskarte für die Schweiz. Diese wird nicht, wie die frühreren Karten, nur Intensitäten enthalten, sondern dem heutigen Stand der Wissenschaft entsprechend auch Antwortspektren für den Felsuntergrund liefern. Diese neue Gefährdungskarte wird voraussichtlich zu einer Revision der bisherigen regionalen Erdbebenzonen in den Baunormen führen.

Das hier vorgeschlagene Projekt hat zum Ziel, für die zukünftigen Swisscodes eine auf relevante schweizerische Verhältnisse abgestimmte Definition von Bodenprofilklassen mit zugehörigen Spektren vorzubereiten. Das Projekt beschränkt sich auf die Ermittlung des Einflusses des lokalen Untergrundes auf die Bebenstärke in Form von Übertragungsfunktionen vom Felsuntergrund zur Oberfläche. Die Resultate sollen in der Praxis eine signifikante Verbesserung beim Erfassen des Einflusses der lokalen Verhältnisse bei 90 bis 95% der Bausubstanz, ohne dass dabei zu aufwendigen Einzeluntersuchungen gegriffen werden muss.

Die Geologie der schweizerischen Siedlungsgebiete ist derart komplex, dass eine Einteilung in wenige Bodenprofilklassen selbstverständlich eine extreme Vereinfachung darstellt. Für besonders wichtige Bauten und solche mit erhöhtem Gefahrenpotential ist der Einfluss der lokalen Verhältnisse deshalb auch künftig individuell zu untersuchen.