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KREISSCHNITT
Ingenieurbüro für Erdbebensicherheit
Chur · seit 2009
Szenario S-01 · synthetisch

Das Epizentrum wird nicht gemessen. Es fällt aus einer Zeitdifferenz.

Die P-Welle ist schneller als die S-Welle. Aus dem Abstand ihrer Einsätze in einem einzigen Seismogramm folgt die Entfernung zur Station, aber nicht die Richtung. Erst drei Stationen schneiden sich.

02468101214161820222426Sekunden nach HerdzeitSTATION VELM · VertikalkomponenteBodenbeschleunigung · PGA 71.2 cm/s²P 5.79 sS 9.87 sΔt = 4.08 sd = Δt · (v_p · v_s)/(v_p − v_s)v_p = 5.90 km/s · v_s = 3.40 km/s → 8.02 km/sHerdentfernung r = 32.8 kmDie Laufzeit gibt die Herdentfernung, schräg durch den Berg.Der Kreis auf der Karte braucht die Epizentraldistanz:d = √(r² − h²) = 31.8 km bei h = 8 kmVELMΔt 4.08 s → d 31.8 kmTARNΔt 3.90 s → d 30.2 kmSURAΔt 5.40 s → d 42.6 km020 kmLokales Netz · kein geografischer OrtVELMTARNSURASchnittfigur · 210-fachDrei Kreise. Kein gemeinsamer Punkt.Kleinster einschliessender Kreis · Ø 0.83 km
Die Faustformel

Acht Kilometer je Sekunde ist keine Faustformel. Es ist ein Bruch.

Im Fach kursiert eine Regel: mal die Sekunden zwischen P und S mit acht, dann hast du die Kilometer. Sie klingt nach Werkstatt. Sie ist aber nur die ausgerechnete Form von zwei Geschwindigkeiten.

r = Δt · (v_p · v_s) / (v_p − v_s)
(v_p · v_s) / (v_p − v_s) = (5.90 · 3.40) / (5.903.40) = 20.06 / 2.50
= 8.02 km/s
VELM: r = 4.08 s · 8.02 km/s = 32.8 km

Darum steht in alten Büchern die Acht. Wer sie benutzt, ohne den Bruch zu kennen, merkt nicht, wann sie nicht mehr gilt: unter einer anderen Kruste stehen andere Geschwindigkeiten, und die Acht wird zur Sieben.

PRauschbetterster Ausschlag2.0 s Ausschnitt
Station VELM · der P-Einsatz, wie er auf dem Schirm steht
Der Einsatz

Am Anfang der Kette steht kein Messwert, sondern eine Entscheidung.

Ein Einsatz ist keine Zahl, die ein Gerät ausgibt. Jemand sieht sich das Rauschbett an und sagt: hier, nicht drei Hundertstel früher. Der S-Einsatz ist noch schlechter dran, er liegt in der Coda der P-Welle und ist nie scharf.

Alles danach ist Arithmetik: aus dem Pick wird Δt, aus Δt wird ein Radius, aus drei Radien wird ein Ort. Die ganze Kette hängt an der Hand, die die Marke setzt. Fünf Hundertstel Sekunde daneben sind vierhundert Meter daneben.

Deshalb steht hier eine Unterschrift und keine Gerätenummer. Sie gilt dem Pick, nicht dem Bericht.

Flurina Vonzun · dipl. Bauing. ETH
Inhaberin, verantwortlich für die Einsatzbestimmung
Zweiter Akt · Antwortspektrum

Der Boden hat eine Periode. Ihr Haus auch. Das ist das ganze Problem.

Wir setzen einen gedämpften Einmassenschwinger mit der Eigenperiode T unter genau den Zeitverlauf von oben und tragen seine grösste Antwort über T auf. Diese Kurve ist das Antwortspektrum. Sie ist keine Illustration, sie ist die Rechnung selbst: 72 Perioden, jede einzeln integriert.

0.050.10.20.51230100200300400Eigenperiode T [s]S_a [cm/s²]T_Boden 0.48 s158 cm/s²
FelsTalboden · 30 m Lockergestein, v_s 250 m/sDämpfung 5 %T_Boden = 4H/v_s = 0.48 s
30 mu 4.7 cm
Erste Eigenform · Auslenkung 100-fach überhöht
30 m · 10 Geschosse
T₁ = 0.075 · H^¾
0.96 s
S_a FELS
83 cm/s²
S_a TALBODEN
158 cm/s²
DACHAUSLENKUNG
4.7 cm · 0.16 %

Bei 30 m liegt T₁ neben der Spitze, der Talboden verstärkt hier um Faktor 1.9. Verschieben Sie die Höhe: um 14.1 m herum passiert etwas, das kein Baustoff verhindert.

Wie wir prüfen

Vier Stufen, und die meisten Häuser sind nach der ersten fertig.

Die Norm ist so gebaut, dass sie abbricht, sobald eine Stufe genügt. Wir halten uns daran, auch wenn eine tiefere Stufe mehr Honorar wäre.

1

Erfüllungsfaktor abschätzen

Wir rechnen, was das Tragwerk kann, geteilt durch das, was die Norm verlangt. Das Ergebnis ist eine Zahl, α_eff. Liegt sie über 1, ist die Prüfung hier zu Ende und Sie bezahlen eine Stufe, nicht drei.

SIA 269/8
α_eff ≥ 1.0 · Ende
2

Verformung statt Kraft

Unter 1.0 heißt nicht unsicher. Es heißt, dass die Kraftbetrachtung nicht mehr genügt. Mauerwerk trägt Erdbeben über Verformung ab, nicht über Festigkeit. Wir rechnen nichtlinear nach und finden meist Reserven, die der erste Nachweis nicht sieht.

SIA 269/8, 5.3
α_eff ≥ 0.25 · Verhältnismässigkeit prüfen
3

Rettungskosten

Der unbequeme Teil und der ehrlichste. Die Norm setzt Kosten einer Massnahme ins Verhältnis zu den statistisch geretteten Menschenleben. Über 10 Millionen Franken je gerettetem Leben gilt eine Massnahme als unverhältnismässig. Wir rechnen das aus und schreiben es hin, auch wenn das Ergebnis lautet: nichts tun.

SIA 269/8, 7
RK > 10 Mio. CHF/Leben · keine Massnahme
4

Eingriff

Bleibt eine Massnahme übrig, ist sie meist klein. Ein durchgehender Ringanker, vier Stahlbetonscheiben, eine Fuge, die ein Nachbargebäude vom Anprall trennt. Wir haben in sechzehn Jahren kein Haus abgerissen, weil es bebte.

SIA 261 / EN 1998
Ausführung · Abnahme
Das Büro
  • Wir sind vier Personen und nehmen im Jahr etwa dreissig Objekte an. Mehr geht nicht, wenn jeder Einsatz von Hand gesetzt wird.
  • Wir prüfen im Alpenraum: Schweiz, Österreich, Norditalien. Drei Länder, drei Normen, ein Untergrund, der sich um Grenzen nicht kümmert.
  • Wir liefern eine Zahl und den Weg zu ihr. Wenn Sie den Weg nicht nachrechnen können, haben wir schlecht gearbeitet.
Erstgespräch

Bringen Sie die Pläne mit. Wenn es keine gibt, bringen Sie das Baujahr.

Eine erste Einschätzung dauert bei uns zwei Stunden und kostet nichts. Danach wissen Sie, ob sich eine Prüfung überhaupt lohnt. Bei etwa jedem vierten Objekt raten wir ab.

ADRESSEMusterweg 00, 7000 Chur
TELEFON+41 41 000 00 00
MAILkontakt@kreisschnitt.example
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