Erdbebensicherheit & Erschütterungen

Das Mehrfamilienhaus an der Riehenstrasse in Basel wird umgebaut und durch einen Anbau erweitert. Aufgrund des Umbaus muss die Erdbebensicherheit nachgewiesen werden. Zur Verfügung standen im Staatsarchiv Basel hinterlegte Bestands- und Ingenieurpläne von 1927. Für die Berechnungen mussten etliche Annahmen getroffen werden, welche nachträglich mit Sondagen verifiziert wurden.

Die Überbauung besteht aus drei Wohnhäuser die mit einer Tiefgarage im Untergeschoss verbunden sind.

Der Neubau erstreckt sich über ein Untergeschoss mit Tiefgarage, einem Erdgeschoss, zwei Obergeschossen und einem Attikageschoss.                                                       

Das Untergeschoss wurde mittels dem System "Weisse Wanne" abgedichtet.

Alle sichtbar bleibenden Stahlbetonbauteile wurden in Sichtbetonqualität erstellt. Die Tragstruktur besteht aus Betondecken, vorgefertigte Stützen, Ortsbeton- und gemauerten Wänden. 

Das fünfstöckige Altstadthaus in Zofingen wurde umgebaut. Das Gebäude steht unter Denkmalschutz, deshalb mussten beim Umbau besondere Vorgaben eingehalten werden.

Die Ingenieurarbeiten umfassten folgende Leistungen:

• Einbau eines Liftschachtes aus Beton im bestehenden Gebäude
• Nachprüfung der bestehenden Holzdecken
• Einbau einer neuen Holzbalkendecke im Dachgeschoss (inkl. Verstärkung und Detailstatik der bestehenden Holzkonstruktionen)
• Überprüfung der Holzkonstruktionen
• Erbringen des Erdbebennachweises

Das bestehende Gebäude wurde bis und mit Decke UG abgebrochen. Die Wände UG wurden im Neubau übernommen. Die Decke UG wurde mit einer neuen Bodenplatte ergänzt, so dass die Wohnfläche vergrössert werden konnte. Da keine Baugrube erstellt werden musste, konnten erhebliche Kosten eingespart werden. Die Lasten, welche auf die Bodenplatte EG einwirken, wurden mittels Magerbetonriegel in die tragfähige Kiesschicht geleitet. Die restlichen 3 Geschosse (EG, OG, Attika) wurden in Massivbauweise erstellt.

An der Hauptstrasse in Luzern wurde der Umbau des denkmalgeschützten Mehrfamilienhauses Nr. 37 geplant. Das Gebäude ist vermutlich 80 - 100 Jahre alt und ist mit dem Haus Nr. 35 zusammengebaut (Grundriss gespiegelt). Die Grundrissabmessungen betragen ca. 11 m x 17 m. Das Gebäude besitzt ein Unter-, ein Erd-, drei Ober- und ein Dachgeschoss. Pro Geschoss sind 2 Wohnungen vorhanden. Das Untergeschoss umfasst Atelierräume, ein Studio, Keller- und Technikräume. Es reicht lediglich hangseitig, im Westen des Gebäudes, etwa ein halbes Geschoss unter Terrain. Die vorgesehenen Umbaumassnahmen greifen innerhalb der bestehenden Wohnungsgrundrisse massiv in das vorhandene Tragwerk ein. So wurden zahlreiche Tragwände abgebrochen und an anderer Stelle wieder aufgemauert. Die Böden wurden bis zu den Tragelementen aus- und neu aufgebaut. Neben dem Treppenhaus wurde ein Lift eingebaut. Durch die Umbaumassnahmen wurden die Gebäude in den Rohbauzustand versetzt.

Am Schibiweg in Luzern wurde der Umbau der beiden Mehrfamilienhäuser Nr. 9 und 11 geplant. Die beiden nahezu identischen Gebäude (der Grundriss ist gespiegelt) wurden etwa in den 40er-Jahren gebaut. Die Grundrissabmessungen betragen 10.5 m x 18.8 m. Die Gebäude besitzen ein Unter- ein Erd-, zwei Ober- und ein Dachgeschoss. Pro Geschoss sind 2 Wohnungen vorhanden.

Neugestaltung Wohnungen: Die vorgesehenen Umbaumassnahmen griffen innerhalb der bestehenden Wohnungsgrundrisse massiv in das vorhandene Tragwerk ein. So wurden zahlreiche Tragwände abgebrochen und an anderer Stelle wieder aufgemauert. Durch die Umbaumassnahmen wurden die Gebäude in den Rohbauzustand versetzt. Neue Balkone: Pro Wohnung wurden die kleinen Balkone in
Beton abgebrochen und durch eine Stahlkonstruktion mit grösserer Nutzfläche ersetzt.
Lift: Im Gebäude Schibiweg 9 wurde ein Lift neben dem Treppenhaus eingebaut. Der Lift bedient die Geschosse UG bis 2.OG. Das Dachgeschoss konnte aus baurechtlichen Gründen nicht erschlossen werden.

Das Krematorium Nordheim wurde vom Stadtbaumeister Albert Steiner ent-worfen und begleitet. Der Gebäudekomplex umfass zwei Abdankungshallen und verschiedene weitere Gebäudeteile (Aufbahrung, Ofenhalle, Kamin, etc.). Daneben ist auch die Umgebungsgestaltung ein historisch bedeutendes Kulturgut. 
Die erstellte Zustandserfassung bildet die Grundlage für die im Jahr 2027 ge-plante Gesamtsanierung. Zu diesem Zweck wurden alle statischen Bauteile aufgenommen und beurteilt. Die Tragweise der gestapelten Muschelkalksteine wurden mithilfe einer FE-Analyse betreffend Erdbeben beurteilt. Als besondere Herausforderung stellten sich die zwecks Lichteinfalls aufgelösten Seitenwände dar.
Abschliessend wurden für alle Bauteile die bei der Sanierung anfallenden Kosten geschätzt.
 

Die Liegenschaft an der Füsslistrasse 4, in einer Seitengasse zur Bahnhofstrasse in der Altstadt von Zürich. Seit der Erstellung im Jahre 1909 wurde das Gebäude bereits mehrmals, teilweise umfassend, umgebaut. Ausserdem steht das Objekt im Inventar der Denkmalpflege mit kommunaler Bedeutung. Dies musste bei den Umbauarbeiten, insbesondere bei den Fassaden und beim Treppenhaus berücksichtigt werden.
Mit der Modernisierung des Ladenlayouts werden mehrere Umbauten umgesetzt und die Verkaufsflächen im Swisscom-Gebäude an der Füsslistrasse 6 zurückgebaut. Da die ganzen Umbauten unter Betrieb erstellt worden sind, war die komplexe Baulogistik und das sehr enge Bauprogramm sehr aufwendig und anspruchsvoll. Folgende Eingriffe wurden in der bestehenden Bausubstanz umgesetzt:
-    Rückbau Verkaufsflächen Swisscom-Gebäude, inkl. Schliessen Brandmauer
-    Einbau neuer Lift in Nordwestecke
-    Anpassungen im hinteren Treppenhaus
-    Abbruch und Neubau von der Decke 3.OG mit Oblicht
-    Einfassung Technik auf Dach, inkl. neuem RWA-Schacht über ganze Höhe
-    Erdbebenertüchtigung Treppenhauswände mit CFK-Lamellen
-    Heissbemessung der best. Decken für Brandwiderstand Tragstruktur
 

Die Überbauung besteht aus 5 Mehrfamilienhäuser mit 55 Wohneinheiten die mit einer Tiefgarage im Untergeschoss verbunden sind.
Der Neubau erstreckt sich über ein Untergeschoss mit Tiefgarage, einem Erdgeschoss sowie zwei und teilweise drei Obergeschossen.                                                         

Das Untergeschoss wurde mittels dem System "Weisse Wanne" abgedichtet. Die Grundwasserhaltung während dem Bau erfolgte mittels Wellpointverfahren und Filterbrunnen. Als Baugrubensicherung  wurden Rühlwände und Böschungen mit Sickerbetonabdeckungen erstellt.

Die Tragstruktur besteht aus Betondecken, vorgefertigte Stützen, Ortsbeton- und gemauerten Wänden. Gengen den Auftrieb wurden Zugpfähle eingesetzt.                                                    

Mit einer partiellen Erweiterung im EG und 1.OG sowie einer Aufstockung im 2. und 3.OG  ist das neue Raumprogramm realisierbar. Für die entsprechende Umsetzung sind teilweise tiefe Eingriffe in die bestehende Tragstruktur erforderlich. Zusätzlich erfolgen Ergänzungen mittels Ortbetonbauteilen im 1.- und 2. Obergeschoss. Die Aufstockung im 3. Obergeschoss erfolgt mittels einem Holzbau, um die Mehrbelastung der bestehenden Tragstruktur zu reduzieren, bzw. die Notwendigkeit  von statischen Massnahmen gering zu halten.
Bestehende Wände erfüllen zusammen mit projektierten Wandscheiben die Erdbebensicherheit des geplanten Gebäudes. Das gesamte Tragwerk, hat die Brandschutzanforderungen R60 zu erfüllen, was partiell Massnahmen am Bestandsbau erfordert.

An zentraler Lage beim Bahnhof Rothrist wird das Mehrfamilienhaus "Alte Aarburgerstrasse" in erdbebensicherer Bauweise mit einem Untergeschoss, einem Erdgeschoss, 3 Obergeschossen und insgesamt 8 Wohnungen realisiert.
Das Projekt weist eine grosse Besonderheit auf: es wird fast ausschliesslich durch Lernende erbaut. Während der gesamten Bauzeit arbeiten 50 Lernende aus 28 Betrieben und diversen Berufen wie zum Beispiel Maurer, Zimmermänner, Fensterbauer, Gipser, Maler, Schreiner, Gärtner, Elektriker, Haustechniker und Metallbauer an diesem Mehrfamilienhaus.

Die Wohnüberbauung Schnepfwinkel besteht aus neun Mehrfamilienhäusern mit insgesamt 150 Wohneinheiten. Durch eine doppelstöckige Tiefgarage werden sieben der neun Gebäude miteinander verbunden. Alle Gebäude werden in Massivbauweise erstellt.

Die Mehrfamilienhäuser bestehen aus drei Vollgeschossen und einem Attikageschoss und wurden in erdbebensicherer Bauweise ausgeführt.

Beim Projekt Generationenhaus Erlenstrasse 93 wurde das bestehende Gebäude mittels eines Treppenhauses, einer Liftanlage, sowie zwei neuen Stockwerke erweitert. Das bestehende Untergeschoss, das Erdgeschoss und die Garage blieben bestehen. Die bestehende Gartenhalle, das Obergeschoss sowie der Dachstuhl wurden vollständig abgebrochen. Ab OK Decke über EG erfolgte die Ergänzung zwei neuer, zusätzlichen Geschosse in Holzbauweise. Das neue Treppenhaus und die Liftanlage wurden in Ortbetonbauweise erstellt, was an der Nordfassade einen Rückbau von Teilen der bestehenden Wände und Decken erforderte. Das verbleibende Gebäude musste entsprechend unterfangen, oder provisorisch abgestützt werden. Im UG und EG erfolgten kleinere Eingriffe in das Tragwerk, um den horizontalen und vertikalen Lastabtrag zu gewährleisten. 

Für die zusätzliche Lasten wurde aufgrund des heterogenen, nicht tragfähigen Untergrundes eine Pfahlfundation mittels Mikropfählen erstellt. Anschlüsse der Pfahlfundation an den Bestand erfolgte durch Ergänzungen der Fundation, oder über direkten Lastabtrag beim Anbau. Das Gebäude wurde bezgl. Erdbebensicherheit geprüft, und entsprechenden neuen Belastungen ertüchtigt. 

Das bestehende Unterstufenschulhaus aus dem Jahre 1954 genügte den heutigen Anforderungen bezüglich Raumbedarf und Infrastruktur nicht mehr. Die Gemeinde Thal beschloss den Haupttrakt des bestehenden Gebäudes aufzustocken, die Hauswartwohnung in ein Schulzimmer umzubauen und weitere bauliche Massnahmen umzusetzen um das Gebäude einer zeitgemässen Nutzung zu zuführen.
Der Eingangsbereich wurde komplett neu gestaltet und mit einem Foyer versehen. Zur Erdbebenertüchtigung wurden vier neue Stahlbetonwände über die gesamte Gebäudehöhe geführt. Die Zwischenwände der Hauswartwohnung wurden herausgebrochen und die darüber liegende Decke mittels Stahlträger abgefangen. Zudem wurden die Fenster in den Schulzimmer vergrössert und weitere kleinere bauliche Massnahmen ausgeführt. Die Aufstockung wurde mit einem Holzelementbau ausgeführt um einen möglichst raschen Bauvortschritt zu erreichen und um die zusätzlichen Lasten auf die Fundation gering zu halten.

Das Seniorenzentrum Hardmatt in Strengelbach soll erweitert werden. Aus diesem Grund muss die Erdbebensicherheit überprüft werden. Aufgrund der Bewohnersituation wurde die Beurteilung vor allem aufgrund von Annahmen vorgenommen, da nur wenige Sondagen möglich waren. Die Mehrheit der tragenden Wände im Gebäude sind aus Mauerwerk. Deshalb wurde die Berechnung verformungsbasiert mit Hilfe des Programms 3muri durchgeführt.

Mit der Gesamterschliessung Brünnen Nord wurde ein neues Stadtquartier im Westen Berns geschaffen, dass rund 2 200 Einwohnern Platz bietet. Weiter ist das Freizeit- und Einkaufszentrum Westside Bestandteil des Erschliessungsquartier. 

Für das gesamte Gebiet wurde eine komplett neue Infrastruktur mit vielfältiger Verkehrsanbindung (Autobahn, Kantons- und Gemeindestrasse, Tram, S-Bahn und Bus), grosszügigen Freiräumen und einer facettenreichen ökologischen Quartieraufwertung geschaffen. Mit der Fertigstellung aller Infrastrukturanlagen konnte 2016 eine rund 50-jährige Planungsgeschichte abgeschlossen werden. 

Wir haben die Bauherrschaften in allen Belangen der Projektentwicklung und Realisierung unterstützt, sowie alle erforderlichen Infrastrukturanlagen projektiert und in der Realisierung geleitet (Oberbauleitung, örtliche Bauleitung, Bauplatzkoordination).

Die Bank Coop, welche an der Liegenschaft Westbahnhofstrasse 1 in Solothurn im Erdgeschoss und 1. Obergeschoss eingemietet ist, beabsichtigte einen Umbau mit Eingriff in der Tragstruktur. Das Geschäftshaus wurde 1976 erbaut, besitzt drei Untergeschosse mit Autoeinstellhalle und Lagerflächen, ein Erdgeschoss mit Ladenfläche, Schalterhalle und Café, vier Obergeschosse mit Büroräumen und zwei weitere Obergeschosse mit Wohnungen. Die Tragkonstruktion besteht aus Flachdecken, Stahlbetonwänden, Stahlbetonstützen und Mauerwerkswänden. Unsere Aufgabe bestand darin, die Erdbebensicherheit des Ist-Zustands zu überprüfen und allfällige Erdbebenertüchtigungen in Fassadenebene zu definieren.

Die Schule für Gestaltung in Aarau befindet sich in einem Komplex aus mehreren zusammengebauten Gebäudeteilen, erbaut ca. 1940. Das Gebäude soll umgenutzt werden, wofür wir dessen Kopfbau – unter Berücksichtigung des Einflusses durch die Kopplung an den Hallenbau – hinsichtlich seiner Erdbebensicherheit untersucht haben. Die Überprüfung erfolgte rechnerisch und konstruktiv. Der Erweiterungsbau wird mittels Holzbau um ein Stockwerk aufgestockt. Dazu wurde der Bestand statisch überprüft und durch CFK Lamellen verstärkt.

Die Bauten des Psychiatriezentrums Rheinau wurden anfangs der 20. Jahrhunderts vom Züricher Kantonsbaumeister Hermann Fritz als axialsymmetrische Pavillonanlage konzipiert und in mehreren Etappen erbaut. Die Gesamtanlage ist als Schutzobjekt von überkommunaler Bedeutung eingestuft. Der mit der Gebäudebezeichnung 80/82 versehene Gartenpavillon wurde in den Jahren 1916 bis 1919 im Rahmen einer zweiten Erweiterung der Klinikanlage Neu-Rheinau als Pavillon für Unruhige erstellt. Die Aussenwände wurden in Massivbauweise aus verputztem Mauerwerk ausgeführt, die Dachflächen mit über 60 Lukarnen werden von einer Holzkonstruktion mit gebogenen Brettschichtholz-Sparren getragen.
Die Tragstruktur wurde in den gut 90 Jahren der Nutzung im Rahmen von kleineren Umbauten immer wieder umgebaut und angepasst. Der grösste Eingriff fand wohl in den sechziger Jahren statt, als das Haupttreppenhaus neu erstellt und um ein halbes Geschoss nach oben verschoben wurde. Im Rahmen dieses Sanierungsprojekts wurde eben dieser Umbau rückgebaut und der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt. Weiter wurde im Mittelrisalit die Bodenplatte zugunsten der Raumhöhe abgesenkt und der Baukörper im Hof mit einem Gartenpavillon in Kalksteinbeton ergänzt.

Flügelbauten und Eckrisalit
In beiden Flügelbauten beschränkten sich die Umbauarbeiten der Tragstruktur im Wesentlichen auf kleinere Anpassungen in den Korridorbereichen. Infolge der neuen Leitungsführung für die Haustechnik sowie Nutzungsanpassungen wurden diverse neue Aussparungen und Auswechslungen mit Stahlträgern in den Decken und den Wänden notwendig. Die Tragachsen konnten über alle Geschosse konsequent erhalten bleiben bzw. wurden teilweise wieder akzentuiert. Sämtliche Einbauten in Stahl sind mit Brandschutzplatten verkleidet.
Mittelrisalit
Die Umbauten im Mittelrisalit beinhalteten den Rückbau der Treppe in deren ursprünglichen Zustand sowie diverse Anpassungen in den Räumen des Vorbaus. Ergänzend wurde die Bodenplatte in diesem Bereich tiefer gelegt, was Unterfangungen der Wände im Untergeschoss und im Bauzustand massive provisorische Abstützungen notwendig machte.
Die gesamte Dachkonstruktion aller Gebäudeteile wurde im Rahmen dieser Umbauarbeiten detailliert analysiert. Es zeigte sich schnell, dass nur mit einer umfassenden Instandsetzung dieser Holzbauteile eine dauerhafte und nachhaltige Dachkonstruktion sichergestellt werden konnte.

Das Vordach des Haupteingangs wird neu durch eine Stahlbetondecke gebildet, die auf einer Wandscheibe in der Fassadenebene und zwei vorgesetzten Stützen gelagert ist. Der eingeschossige Gartenpavillon des Mittelrisalits wurde als klassisches Sichtbetonbauwerk erstellt.
Die beiden Neubauteile wurden in Kalksteinbeton erstellt, womit sich die neue Farbgebung schön in den Bestand zu integrieren vermag.

Das Gebäude wurde mittels eines verformungsbasierten, nichtlinearen Berechnungsverfahrens untersucht. Die eingesetzte Berechnungsmethode untersucht dabei die Verformungen des Gebäudes unter einer Erdbebeneinwirkung und vergleicht diese mit den Vorgaben aus der Norm (Push-Over-Verfahren).
Das verwendete Analyseverfahren ermöglicht auch den Einbezug der Duktilität von Mauerwerk bis zu einem gewissen Grad, womit in der Regel wirtschaftlich optimiertere Lösungen erzielt werden können.

Ein frei stehendes Einfamilienhaus im Raum Bern weist geringe Schäden auf (z.B. Risse und Stahlbetonbeschädigungen). Das Gebäude ist durch die Gebäudeversicherung Bern auf Schäden durch Erdbeben versichert. Nach einem Erdbebenereignis in der Nähe des Gebäudestandortes, stellt sich für die Versicherung die Frage des möglichen kausalen Zusammenhangs zwischen Erdbeben und Gebäudeschäden. Wir stellten dazu ein Expertengutachten aus. 

Mit einer Begehung vor Ort werden die Risse visuell untersucht und das Gebäude wird tragwerksmechanisch auf Erdbebenverhalten eingeschätzt. Erdbeben verursachen typische Schadensbilder, welche ebenfalls stark vom Baustoff abhängen. Die vorhandenen Schäden werden mit typischen Schäden und dem zu erwartenden Erdbebenverhalten des Gebäudes verglichen. Der mögliche Zusammenhang Erdbebenereignis und Schadensbild wird beurteilt.

Die Regio Energie AG Solothurn beschloss das ca. 1900 erstellte Gebäude in Massivbauweise mit elektrischen Anlagen neu einzurichten. Dies erforderte ebenfalls diverse Umbauarbeiten. In diesem Zusammenhang wurden wird beauftragt den Ist-Zustand des Gebäudes auf Erdbebenlasten zu überprüfen. Mit einer Restnutzungsdauer von 50 Jahren und der Bauwerksklasse III betrug der Erfüllungsfaktor lediglich 0.40 anstelle von 0.83. Mit dem anbringen von je 2 vorgespannten CFK Lamellen auf das Mauerwerk, konnten diese Wände auf Erdbebenlasten aktiviert werden. Zudem musste die Dilatationsfuge im 2. Obergeschoss mit Stahlplatten geschlossen werden. Mit diesen Massnahmen konnte der Erfüllungsfaktor auf 1.0 erhöht werden. Die Koste Belaufen sich auf 80'000.- Fr.