Kostengünstige Planung mit BRFB

Die Vorteile des BRBF-System werden von vergleichende Studien (z. B. die Studie von Star Seismic und die Studie von Dasse), sowie fertig gestellte Projekte bestätigt. Das BRBF-System bietet dank folgender Eigenschaften wesentlich mehr Vorteile, als andere allgemein verbreitete dissipative Systeme, besonders in Hinsicht Kosteneinsparungen:

  • hervorragende Duktilität und energieabsorbierendes Verhalten,
  • geringe seismische Belastungen (dank seines hohen Verhaltensfaktors und der allgemein höheren Periodendauer bezogen auf die Eigenschwingung),
  • einfach kontrollierbare Strukturverhalten,
  • kleinere Bauteilabmessungen (Stützen, Balken),
  • kleinere und einfachere Verbindungen,
  • größere Nutzfläche des Gebäudes dadurch Erhöhung des Marktwertes der Immobilie,
  • kleineres Fundament wegen der wesentlich geringeren Zugbelastungen,
  • einfache und schnelle Ausführung das zu Zeiteinsparungen führt,
  • einfach anwendbar bei seismischen Nachrüstungen,
  • einfache Revision nach Erdbeben, und ggf. einfacher Tausch der Elemente.

Die vergleichende Studie der Star Seismic Europe enthält einen komplexen Vergleich der flexiblen Dimensionierungsmethode (q = 1.5), des dissipativen CBFs (q = 4) und des BRB-Systems (q = 7) bei einem drei- und siebengeschossigen Gebäude.

earthquake cost savings

Kosten der Elemente des Star Seismic BRBF-Systems im Vergleich zu den herkömmlichen q = 1.5 und q = 4 Lösungen

earthquake cost savings

Kosten der lasttragenden Bauteile für Querkräfte bei Gebäuden mit herkömmlichen Verstrebungen und mit dem BRBF-Verstrebungssystem von Star Seismic

Gemäß der Kostenstudie kann im Vergleich zu einem System mit mittlerer Dissipation (q = 4) eine Einsparung von 30 EUR/m2 erreicht werden. Gegenüber einem System mit geringer Duktilität (q = 1.5) kann bei einem drei- bzw. siebengeschossigen Gebäude 86 EUR/m2 bzw. 95 EUR/m2 eingespart werden. Diese signifikanten Kosteneinsparungen für die Gebäudeerichtung garantieren den Planungsbüros einen großen Wettbewerbsvorteil.

Als anschauliches Beispiel soll hier die Berechnung von Dasse angeführt werden, das eine vergleichende Studie der Special Concentrically Braced Frames (R = 6, SCBF) und des BRB-Verstrebungssystems (R = 8) enthält und die wichtigsten Kosteneinsparungen bei der Konstruktion aufführt. Laut Studie führte die Anwendung des BRB Systems zu einer Reduzierung der Kosten der der lasttragenden Systeme für Querkräfte von 34%.

Laut PROHITECH: sind die BRBF-Systeme außerordentlich kosteneffizient.

„PROHITECH WP5, Innovative Materialien und Techniken“ ist ein von der Europäischen Union finanziertes Forschungsprojekt von 12 Staaten und einer Laufzeit von 4 Jahren. In der Zusammenfassung des Projekts heißt es:

„Die BRB-Systeme zeigen ein hervorragendes seismisches Verhalten, durch die Absorption der Kräfte eines Erdbebens verhindern sie die Beschädigung der primären Konstruktionsteile, und sind darüber hinaus auch besonders kostengünstig“ ... „Das Gewicht des Stahlskeletts kann auf das ganze Gebäude bezogen leicht um 5-10% gesenkt werden, was im Baugewerbe einer bedeutenden Einsparung entspricht.“

Einsparungen bei der Nachrüstung von Konstruktionen

Im Falle von Nachrüstungen können die verschraubten und verschweißten BRBs von Star Seismic Europe ohne Probleme mit bestehenden Balken, Stützen und Knotenblechen verbunden werden – und das bei ungestörter Nutzung des Gebäudes.

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Die alten Verstrebungen wurden von Ingenieuren bei Beibehaltung der bestehenden Verbindungen mit Star Seismic BRB Elementen erneuert. Der Erdbebenschutz der Konstruktion wurde ohne Modifizierung des Skeletts erhöht.

Kosteneinsparungen bei Gebäuderahmen

Die BRBF-Systeme von Star Seismic Europe verfügen über einen hohen Verhaltensfaktor (q = 6 - 8), d. h. das Gebäude kann auf niedrigere Lastniveaus dimensioniert werden. Durch die Reduzierung der Maße von Konstruktionselementen und Knotenblechen können Baumaterial und Arbeiterstunden eingespart werden.

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Für die Planung des California Lottery Centers wurde das BRB-System von Star Seismic gewählt, wodurch weniger Verstrebungen, Balken und Stützen mit kleineren Profilen, sowie geringerer Materialaufwand nötig waren.

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Durch die Anwendung der BRB-Elemente von Star Seismic wurden Verbindungen mit geringeren Ausmaßen in die Konstruktion des Plum Points eingebaut, und es konnten beträchtliche Summen beim Fundament eingespart werden, da weniger Pfähle nötig waren.

Einsparungen bei den Verbindungen

Dank des einzigartigen Manschettensystems von Star Seismic ist eine Versteifung der Knotenbleche nicht nötig. Da die plastische Verformung innerhalb der Verstrebung selbst stattfindet, sind die Verbindungsabmessungen des BRB-Systems von Star Seismic minimal.

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Durch die Star Seismic BRBs konnte das Ritz Carlton Hotel 1.2 Mio. Dollar einsparen indem die Zahl der Verstrebungen gesenkt wurde, und dadurch mehr als 50% der Verbindungen entfiel. Außerdem war ein geringerer Materialaufwand bei den Verbindungen und Nähten nötig.

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Um die Stabilität zu erhöhen, wurden in das Scherwandsystem aus Stahlblech die BRBs von Star Seismic mit der zurzeit größten Kapazität von 9800kN eingebaut. Durch das von Star Seismic entworfene BRB-System wurde eine effiziente Lastverteilung erzielt und die seitliche Bewegung reduziert.

Einsparungen nach einem Erdbeben

Tests haben gezeigt, dass die BRBs von Star Seismic dank ihrer Dimensionierung auch mehrere nacheinander folgende Erdbeben ohne wesentliche Schäden aushalten. Falls eine Verstrebung dennoch ausgetauscht werden muss, ist dies bei unseren BRBs viel billiger und einfacher, als der Tausch von lasttragenden Rahmen, Stützen und Balken oder von Verbindungselementen außerhalb versteifter Rahmen.

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Um während und nach einem Erdbeben Menschenleben zu retten werden in das UCSF Medical Center in San Francisco 300 BRBs von Star Seismic eingebaut.

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Die Buckling Restrained Braces sind ideal bei lang andauernden Erdbeben, da sie ihre Duktilität auch bei sich wiederholenden Belastungen bewahren. Bei den Hangars der United States Air Force für Flugzeuge des Typs F-22 wurden ebenfalls BRBs von Star Seismic benutzt um die teuren Flieger zu schützen. Es konnten bei der Konstruktion erhebliche Kosten eingespart werden, denn die BRBs sind auch in diagonaler Konfiguration einsetzbar.

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