Pushover Berechnung nach EN 1998‑1:2013 und DIN EN 1998‑1:2023

<< Hier Klicken, um das Inhaltsverzeichnis anzuzeigen >>

Dynamik > Grundlagen

Pushover Berechnung nach EN 1998‑1:2013 und DIN EN 1998‑1:2023

Vorherige Seite   Hauptseite  Nächste Seite Seite drucken

Die Pushover Berechnung ist ein nichtlineares Verfahren zum Nachweis der Erdbebensicherheit von Bauwerken und kann alternativ zum Antwortspektren-Verfahren angewendet werden.

Hierbei wird die Verschiebung des Kontrollknotens dn der Gesamterdbebenkraft auf Fundament-ebene Fb gegenübergestellt (Kapazitätskurve), welche sich unter konstanten Vertikallasten und monoton anwachsenden Horizontallasten einstellt.

Das Verfahren eignet sich für weitgehend regelmäßige Tragwerke, deren Grundeigenform in der betrachteten Richtung nicht durch Torsionsschwingungen bestimmt ist (Abschnitt 4.3.3.4.2.7, EN 1998‑1).

Die Vorgehensweise ist in Abschnitt 4.3.3.4.2 und Anhang B, EN 1998‑1, beschrieben.

Das dort erläuterte Verfahren basiert auf der von Fajfar et al. entwickelten N2‑Methode.

 

Im wesentlichen gliedert sich die implementierte Methode in zwei Berechnungsschritte:

1.Dynamik:
Auswahl des Kontrollknotens gemäß Abschnitt 4.3.3.4.2.3, Definition des elastischen Antwortspektrums, Eingabe der Bodenbeschleunigungen, Ermittlung der dynamischen Eigenformen ϕi und deren Normierung (Verschiebung des Kontroll­knotens ϕn = 1), Bereitstellung gewählter Horizontallastverteilungen sowie die Berechnung der zugehörigen äquivalenten Masse m*, des Transformationsbeiwertes Γ und des Duktilitätsbeiwertes qu. Die für die modale Hori­zon­tal­last­ver­tei­lun­g berücksichtigte Grundmodalform entspricht dabei der Eigenform mit der größten effektiven modalen Masse in der gewünschten horizontalen Richtung.
2.Nichtlineare Systemanalyse:
Definition der Vertikallastfälle und der Horizontallastfälle mit zugehörigem Lastzeit-Verlauf, Eingabe von Lastgruppen für die Verteilungen (modal ±x, konstant ±x sowie ggf. modal ±y, konstant ±y), nichtlineare Systemanalyse mit dem Newton Zeitschritt- oder dem Bogenlängenverfahren.

Im Anschluss an die beiden Berechnungsschritte steht die Kapazitätskurve im Mehrmassensystem und in Spektraldarstellung zur Verfügung. Deren Linearisierung erfolgt iterativ gemäß Abschnitt B.5, EN 1998‑1.

Pushover KapazitätskurvePushover Spektraldarstellung

Durch Auswertung des elastischen oder inelastischen Antwortspektrums resultiert hieraus die Zielver­schiebung dt, welche ebenfalls dargestellt ist. Zum Nachweis der Standsicherheit unter Erdbeben sollte die berechnete Zielverschiebung durch entsprechende Duktilität des Tragwerks aufgenommen werden können.

 

Siehe auch