Tragwerksplanung und Erdbebensicherheit
Statik in einer Region, in der das Erdbeben die Bemessung bestimmt.
Ivan Nozzi ist Bauingenieur mit einem in Italien verliehenen Titel und arbeitet ausschließlich in Italien nach italienischem Recht. Von Torrevecchia Teatina in der Provinz Chieti aus erstellt er statische Berechnungen für Neubauten, Erdbebennachweise für den Bestand nach NTC 2018 und reicht die Erdbebenunterlagen bei der zuständigen Regionalbehörde ein.
Ausgangspunkt
Wann in Italien eine statische Berechnung erforderlich ist
Eine statische Berechnung ist in Italien immer dann erforderlich, wenn ein Eingriff die Lastabtragung des Gebäudes verändert: Neubau, Durchbruch in einer tragenden Wand, Austausch einer Decke, Erneuerung des Dachtragwerks, Versetzen einer Innentreppe, Anbau, Aufstockung. In den Abruzzen kommt ein zweiter Umstand hinzu: Die Erdbebeneinwirkung geht in die Bemessung jedes Tragwerks ein und ist in den meisten Fällen der maßgebende Lastfall, nicht die Schwerelast.
Die Bemessungsgröße der Erdbebeneinwirkung ergibt sich aus dem Standort und nicht aus einer Regionenangabe. Die NTC 2018 (Decreto Ministeriale vom 17. Januar 2018, das italienische Bauregelwerk) leiten sie aus den Koordinaten des Grundstücks, der Nutzungsdauer des Bauwerks, der Nutzungsklasse sowie der Baugrund- und Topographiekategorie ab. Zwei Häuser in wenigen hundert Metern Entfernung erhalten auf unterschiedlichem Baugrund unterschiedliche Bemessungswerte. Die Erdbebenzone der Gemeinde regelt dagegen das Verfahren: welche Unterlagen vorab genehmigt werden müssen und welche lediglich hinterlegt werden.
Mein Leistungsbild umfasst die Berechnung, die Nachweise, die Ausführungspläne, die Erdbebenunterlagen und, sofern vereinbart, die Bauleitung der Tragwerksarbeiten. Es umfasst bewusst nicht alles, was im deutschsprachigen Raum in einer Hand liegen kann. Den geologischen Bericht zeichnet ein in Italien eingetragener Geologe. Materialprüfungen führt ein nach Artikel 59 DPR 380/2001 zugelassenes Prüflabor durch: Ich lege sie fest, begleite sie und werte sie aus, führe sie aber nicht selbst durch.
NTC 2018 · Kapitel 8
Die drei Eingriffskategorien im Bestand
Kapitel 8 der NTC 2018 ordnet jeden Eingriff in ein bestehendes Gebäude einer von drei Kategorien zu. Die Zuordnung steht nicht im Belieben der Beteiligten: Sie folgt daraus, was der Eingriff mit dem Tragwerk macht, und sie bestimmt den Umfang der Nachweise, die Kosten sowie das, was nach Abschluss der Arbeiten belegbar behauptet werden darf.
| Kategorie | Definition | Anwendungsfall | Erforderliche Leistungen | Was damit nicht erreicht wird |
|---|---|---|---|---|
| Örtlicher Eingriff, Instandsetzung (§ 8.4.1) | Eingriff an einzelnen Bauteilen — ein Sturz, ein Wandabschnitt, ein Träger, eine Decke — ohne wesentliche Änderung des Gesamttragverhaltens. | Schadensbehebung, Verstärkung eines einzelnen Bauteils, maßvoller Wanddurchbruch, Deckentausch ohne nennenswerte Änderung von Steifigkeit und Masse. | Nachweis beschränkt auf den betroffenen Bereich: Es ist zu zeigen, dass die örtliche Sicherheit nicht abnimmt. Bericht und Pläne bleiben verpflichtend. | Es entsteht keine Kennzahl zur Erdbebensicherheit des gesamten Gebäudes. Nach einem örtlichen Eingriff ist das Haus, was es zuvor war. |
| Ertüchtigung, miglioramento sismico (§ 8.4.2) | Maßnahmenpaket, das die vorhandene Tragsicherheit erhöht, ohne zwingend das für einen Neubau geforderte Niveau zu erreichen. | Gewählt, wenn die Verletzbarkeit eines Bestandsgebäudes verringert werden soll, eine vollständige Anpassung aber weder vorgeschrieben noch wirtschaftlich vertretbar ist. | Sicherheitsbewertung vor und nach dem Eingriff: Der Index ζE — Verhältnis der aufnehmbaren Erdbebeneinwirkung zu jener, die für einen Neubau am selben Standort anzusetzen wäre — wird in beiden Zuständen berechnet und der Zugewinn dokumentiert. | Das Neubauniveau wird nicht erreicht. Aufstockung und konstruktiv angeschlossener Anbau sind damit nicht zulässig; sie fallen unter adeguamento. |
| Anpassung, adeguamento sismico (§ 8.4.3) | Maßnahmenpaket, das das Gebäude auf das Sicherheitsniveau bringt, das die NTC 2018 für das jeweilige Bauwerk fordern. | Zwingend in den vom Regelwerk aufgezählten Fällen: Aufstockung, konstruktiv angeschlossener Anbau, Änderung der Nutzungsklasse oder der Nutzung mit einer Erhöhung der Gesamtgründungslasten um mehr als 10 Prozent, systematischer Umbau hin zu einem anderen Tragsystem. | Bewertung des gesamten Tragwerks einschließlich der Gründung. Bei Aufstockung, bei konstruktiv angeschlossener Erweiterung und bei Umwandlung in ein anderes Tragsystem muss ζE den Wert 1,00 erreichen. Nur bei Änderung der Nutzungsklasse mit einer Erhöhung der vertikalen Gründungslasten um mehr als 10 % lässt das Regelwerk ζE von mindestens 0,80 zu. | Keine Zusicherung der Schadensfreiheit. Die NTC 2018 führen Grenzzustandsnachweise; sie schließen Schäden infolge eines Erdbebens nicht aus. |
Quelle: Decreto Ministeriale vom 17. Januar 2018, Kapitel 8, § 8.4. Bei Schulgebäuden der Nutzungsklasse III und bei Bauwerken der Nutzungsklasse IV darf ζE nach einer Ertüchtigung 0,60 nicht unterschreiten. Wird ein Haus im Exposé als „erdbebenertüchtigt“ beschrieben, ist damit eine Kategorie benannt, kein Niveau: Fragen Sie nach dem Index vor und nach dem Eingriff.
Vorgehen
Was die Bewertung eines Bestandsgebäudes umfasst
Die Bewertung eines Bestandsgebäudes stützt sich auf die Kenntnis des tatsächlichen Bauwerks, nicht auf Annahmen. Die NTC 2018 koppeln den Konfidenzfaktor an den erreichten Kenntnisstand: FC 1,35 bei LC1, 1,20 bei LC2, 1,00 bei LC3. Weniger zu untersuchen macht das Vorhaben nicht günstiger — es senkt die rechnerischen Materialfestigkeiten und macht die Verstärkung aufwendiger.
- Archivrecherche: ursprüngliche statische Berechnung, die beim Erdbebenamt hinterlegte Bauanzeige, spätere Bauanträge sowie zeitgenössische Prüfzeugnisse zu den Baustoffen.
- Geometrisches Aufmaß des Tragwerks, nicht der Architektur: Wandstärken und Mauerwerksverband, Deckenspannweiten und Balkenlage, Träger- und Stützenquerschnitte, Gründungstiefen soweit einsehbar, Fugen zu den Nachbargebäuden.
- Bestimmung des Tragsystems und seiner Baugeschichte: Mauerwerk, Stahlbeton, Stahl oder Mischbauweise; Aufstockungen, Anbauten, Teilabbrüche, frühere Bewegungen und Reparaturen.
- Materialkennwerte: Öffnungen zur Bauteilerkundung, zerstörungsfreie Prüfungen und, wo erforderlich, zerstörende Prüfungen durch ein nach Artikel 59 DPR 380/2001 zugelassenes Labor. Der Prüfumfang bestimmt den Kenntnisstand und damit den Konfidenzfaktor.
- Angaben zu Baugrund und Gründung: geologischer Bericht eines eingetragenen Geologen, geotechnische Erkundung, Schürfe an der Gründung soweit erreichbar sowie eine Rissaufnahme, die Setzungen erkennbar macht.
- Modellierung und Nachweis: örtliche Versagensmechanismen — im Mauerwerksbau löst das Kippen einer Wand aus der Ebene meist zuerst aus — und Gesamttragverhalten, mit Berechnung von ζE in den maßgebenden Grenzzuständen.
- Schriftlicher Bericht: was festgestellt wurde, unter welchen Einschränkungen, welcher Kenntnisstand erreicht wurde, welcher Sicherheitsindex sich daraus ergibt und welche Maßnahmen ihn verändern würden, nach Kategorie und Größenordnung des Aufwands.
Bergdörfer und Mauerwerk
Ein Natursteinhaus in einem Bergdorf der Abruzzen kaufen
Ein Natursteinhaus in einem abruzzesischen Bergdorf kann ein solider Kauf sein oder ein teures Tragwerksproblem — den Unterschied zeigen die Fotos im Exposé nicht. Wer aus dem Ausland kauft, entscheidet meist unter Zeitdruck, in einer fremden Rechtsordnung und auf Auskunft desjenigen, der das Haus verkauft. Der Blick auf das Tragwerk vor der Unterzeichnung des compromesso verändert das Ergebnis stärker als jeder andere Punkt der Prüfliste.
Entscheidend sind wenige, konkrete Punkte. Die Mauerwerksqualität: behauener oder gebrochener Stein, vorhandene Binder zwischen den beiden Wandschalen, noch bindiger oder bereits sandender Mörtel. Die Gebäudeecken, denn an einer schlechten Verzahnung zweier Wände beginnt das Kippen aus der Ebene. Ob jemals Zuganker oder ein Ringbalken eingebaut wurden. Was mit Decken und Dach geschehen ist: Eine Stahlbetondecke oder ein schweres Betondach auf schwachem Mauerwerk — in den 1970er-Jahren eine verbreitete „Verbesserung“ — bringt Masse nach oben, ohne Tragfähigkeit hinzuzufügen.
Der Blick muss über die Grundstücksgrenze hinausgehen. In einem borgo steht praktisch kein Gebäude frei. Das Haus ist in der Regel eine Zelle innerhalb eines aggregato: Es teilt Wände mit den Nachbarn, wurde zu unterschiedlichen Zeiten aufgestockt und ist an das Verhalten der angrenzenden Bauten gebunden. Daraus folgt zweierlei. Das Erdbebenverhalten wird an der strukturellen Einheit beurteilt, nicht an den vier Wänden, die zum Verkauf stehen. Und einzelne Verstärkungsmaßnahmen setzen die Zustimmung der Nachbarn voraus — ein Punkt, der in die Preisverhandlung gehört und nicht in die Zeit danach.
Vor Besichtigung und Aktenlage gibt es keine belastbare Aussage. Vorab lässt sich sagen, welche Fragen Sie dem Verkäufer stellen und welche Unterlagen Sie beim Makler anfordern sollten. Beides kostet nichts und grenzt das Feld deutlich ein.
Wiederkehrende Fragen
Tragwerk und Erdbeben: die häufigsten Fragen
Die folgenden Antworten betreffen statische Berechnung und Erdbebenbewertung in den Abruzzen und gelten allgemein. Für ein konkretes Gebäude sind die Unterlagen und eine Begehung erforderlich.
Ist mein Haus erdbebensicher?
Aus der Ferne kann das kein Ingenieur beantworten. Die Erdbebensicherheit eines Bestandsgebäudes wird als Zahl ausgedrückt, als Index ζE, und ergibt sich erst nach Aufmaß des Tragwerks, Bestimmung der Materialkennwerte und Berechnung. Eine Bewertung stellt fest, welches Sicherheitsniveau derzeit vorliegt und wie weit eine bestimmte Maßnahme es anheben würde. Sie stellt nicht fest, dass das Gebäude unbeschädigt bleibt: Die NTC 2018 führen Grenzzustandsnachweise und schließen Schäden nicht aus.
Worin unterscheiden sich miglioramento und adeguamento?
Miglioramento, die Ertüchtigung, erhöht die vorhandene Sicherheit, ohne das Neubauniveau erreichen zu müssen. Adeguamento, die Anpassung, führt das Gebäude auf dieses Niveau. Praktisch bedeutet das: Adeguamento ist in den von den NTC 2018 aufgezählten Fällen zwingend — Aufstockung, konstruktiv angeschlossener Anbau, mehr als 10 Prozent höhere Gründungslasten, Wechsel des Tragsystems — und verlangt Nachweise für das gesamte Tragwerk einschließlich der Gründung. Beim miglioramento wählen Sie das Ziel selbst, sofern es berechnet und benannt wird.
Braucht jede Sanierung eine statische Berechnung?
Nein. Elektro- und Sanitärinstallation, Putz, Bodenbeläge, Bäder und leichte Trennwände benötigen keine. Erforderlich wird sie, sobald sich die Lastabtragung ändert: Durchbruch oder Schließung einer Öffnung in einer tragenden Wand, Deckentausch, Erneuerung des Dachtragwerks, Versetzen einer Treppe, Einbau einer Galerie. Die Vorprüfung ist kurz und gehört vor die Materialbestellung, nicht auf die laufende Baustelle.
Was ist die pratica sismica und wann wird sie eingereicht?
Die pratica sismica ist die Hinterlegung oder Genehmigung des Tragwerksentwurfs bei der zuständigen Regionalbehörde — in den Abruzzen beim Genio Civile — nach den Artikeln 93 und 94 DPR 380/2001. Sie wird vor Beginn der Tragwerksarbeiten eingereicht, zusammen mit Entwurf, statischer Berechnung und Baustoffbericht. Ist eine vorherige Genehmigung erforderlich, darf vor deren Erteilung nicht begonnen werden; bei Eingriffen geringerer Bedeutung verweist Artikel 94-bis auf das Regionalrecht.
Ich lebe im deutschsprachigen Raum. Lässt sich das aus der Ferne abwickeln?
Ja, unter einer Bedingung: Jemand muss das Gebäude betreten können. Archivrecherche, Berechnung, Pläne und Einreichung erfolgen ohne Ihre Anwesenheit. Aufmaß und Prüfungen setzen Zugang voraus, der mit Verkäufer, Makler oder Schlüsselinhaber abgestimmt wird. Schreiben können Sie mir auf Deutsch oder Englisch — Anfragen in diesen Sprachen werden gelesen und beantwortet. Berechnung, Pläne und Einreichung werden auf Italienisch erstellt, der in Italien rechtlich maßgeblichen Sprache; Besprechungen und Ortstermine finden auf Italienisch statt: Sie können eine dolmetschende Person mitbringen, oder ich nenne Ihnen eine vor Ort.
Erster Kontakt
Beschreiben Sie das Gebäude und das geplante Vorhaben
Nennen Sie Gemeinde, Bauweise, Baujahr soweit bekannt und das, was Sie vorhaben. Sie erhalten eine Einschätzung, welche Eingriffskategorie einschlägig erscheint, welche Unterlagen für Gewissheit erforderlich sind und wie sich der Auftrag gliedert. Schreiben Sie mir gern auf Deutsch oder Englisch: Ihre Anfrage wird gelesen und beantwortet. Gearbeitet wird auf Italienisch.