Kapazitätsmethode
Für die Bemessung und konstruktive Durchbildung von Tragwerken wird eine grundlegende, deterministische Methode, die Kapazitätsmethode, verwendet. Diese wurde während der letzten 20 Jahre eigens für die Erdbebeneinwirkung entwickelt, und zwar an der University of Canterbury in Christchurch Neuseeland von Professor T. Paulay mit Kollegen und Mitarbeitern. In der letzten Zeit hat sich diese Methode stark durchgesetzt und ist aus modernen Normen nicht mehr wegzudenken.
Zielsetzung der Kapazitätsmethode:
Bei mehrfacher zyklischer, inelastischer Beanspruchung soll sich ein Tragwerk unter dem Bemessungsbeben genügend duktil verhalten.
Das heisst, dass die Bemessungsduktilität entsprechend der gewählten Duktilitätsklasse mehrheitlich erreicht werden kann, so
dass nirgendwo ein Versagen auftritt.
Die Definition der Kapazitätsbemessung lautet gemäss T. Paulay wie folgt:
"In einem Tragwerk mit Erdbebeneinwirkung werden die plastifizierenden Bereiche bewusst gewählt und so festgelegt, dass
ein geeigneter plastischer Mechanismus entsteht.
Die plastifizierenden Bereiche werden so gemessen und konstruktiv durchgebildet, dass sie genügend duktil sind. Die übrigen Bereiche
werden mit zusätzlichem Tragwiderstand (Kapazität) versehen, damit sie elastisch bleiben, wenn die plastifizierenden Bereiche ihre
Überfestigkeit entwickeln."
Eine kurze Beschreibung der Kapazitätsbemessung kann daher wie folgt lauten:
- Man "sagt" dem Tragwerk ganz genau, wo es plastifizieren darf und soll, und wo nicht:
- Einbau von Schwachstellen = plastifizierende Bereiche
- Verstärkung der übrigen Teile = elastische Bereiche
- Geschickte Wahl der Schwachstellen:
- Ausbildung eines günstigen plastischen Mechanismus (Beschränkung des lokalen Duktilitätsbedarfs)
- Duktile Gestaltung der Schwachstellen
Unter den massgebenden Einwirkungen resultiert ein überaus "gutmütiges" Verhalten.