March2001 Presentation

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Meeting of doctoral candidates in the field of economics of construction, Herne, Germany

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March2001 Presentation

  1. 1. Presentation to Graduate Seminar on 02.03.01 Maria Bostenaru Dan
  2. 2. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung • Background • Theory/Modelling – existing Models • WP Tool (Prof. Richter, U. Bogenstätter) • Role of the Planer (Prof. Richter) • Consideration model for multicriteria decision making (Prof. Strassert) • Role of the Planers (Fingerhuth/Koch) • Solution methodology for the rehabilitation of existing built substance • HAZUS • EQSIM – Approaches for the Model • Simulation – Project grid – Information structure plan – Simulation objects (possible concrete construction jobs) • Time plan • Summary and Scope
  3. 3. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Background • About the necessity to develop specific retrofit measures for old buildings in Bucharest, Romania – inter-weavement of the building substance in the centre • eras, • bearing structures, • age, • state • scale – Seismic retrofit measures were applied only in seldom cases until now. – In the evaluations of the building fond which have already taken place the wide range of buildings of the era preceding the reinforced concrete is insignificantly taken into consideration. – retrofitting old buildings makes use of the well-known solution: "reinforced concrete". • Sociological aspects – 1977-1989, in the period of the Ceausescu regime buildings on about one fifth of the area of the town on the south side of Dambovita river were demolished. • The last ten years proved as a too short time period to cure the wounds in the consciousness of the population. • The city was only slightly affected by this measures, • residents are sensible – Each relocation is at the first sight regarded suspiciously – after the communism era new property relations • are unclear • different intentions of the owners generated by this each intervention on buildings is additionally made difficult
  4. 4. Existing Models
  5. 5. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung WP TOOL Costs calculation model (Prof. Richter/ U. Bogenstätter) Insert mask for quantities Fläche n- und R aume rfas s ung © Dipl.-Ing. Ulrich Bogenstätter v25.5.1997 R aumlage und Be me rkunge n Lie ge ns chaft S traße Am Röme rkre is Auswertung Pos.-Nr. >=0 Start Block e he m. Glocke ngie ße re i <1000000 Ende PLZ Ort 69115 He ide lbe rg Proje kt Be z. Be ze ichnung Projektnr. Behörde Bauhe rr Name P rofe s s or Rüdige r Kra mm S traße Engle rs tra ße . 7 PLZ Ort 76128 Ka rls ruhe Literatur Informationsstelle W irtschaftliches Bauen (Hrsg.): R ichtlinien für die B aukostenplanung: Nach den R ichtlinien für die B aukostenp lanung (R BK) der staatlichen Hochbauverwaltung des Land es Baden-W ürttemberg, Teil 1, IW B RB K, 2.1988. Ehm, Herbert: W ärmeschutzverordnung ‘95: Grundlagen, Erläuterungen und A nwendungshinweise: Der W eg zu Niedrigenergiehäusern; W iesbaden: B auverlag 19 95. DIN 277 06/87 zu Spalte B : Flächenwert (Formel durch B enutzer eintragen) zu Spalte L: V olumenwert (Formel durch B enutzer eintragen) zu Spalte M : A nzahl d er Nutzer/des Nutzerkreises eintragen bezogen auf R aumcode [R C] nach R BK zur Berücksichtigung der Nutzung eines Raum, b ezogen auf BGFa zur Ermittlung des Personen eines Haushaltes (übergeord net) zu Spalte N: A ls beheizte Flächen gelten auch Räume im Luftverbund): B eheizte B odenflächen =10, …über Außenluft =11, …über Erd reich =12 , …über unbeheizten Raum =13 B odenflächen mit Fußb odenheizung =20, über Außenluft mit FH =21, …üb er Erdreich mit FH =22, …über unb eheizten Raum mit FH =23 Flächen teilkimatisiert =3 0, über Außenluft …=31, …über Erdreich …=32, …über unbeheizten R aum …=33 Flächen vollklimatisiert =40, …über A ußenluft …=41, …über Erdreich …=42, …über unb eheizten Raum …=43 zu Spalte O: R aumcodenummern (RC) nach RB K-V erfahren 1988, Nutzungsarten nach T2 06/87 in 100 0er, sowie "BGF (B GF auch für die B erechnung von B RI in der S palte V olumen), GRZ, GFZ, M F" (vg l. Deckblatt), "StPl" für Stellplatz Ebene 1 =unterste Ebene zu Spalte P: B ereichszuordnung nach DIN 277 T10 6/87 Pkt. 3: überdeckt und umschlossen…=a; überdeckt, nicht allseitig umschlossen =b; nicht überdeckt =c. A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V V V V Raum# Fläc he ±Faktor Länge Tiefe Höhe Volume n Kopf Typ Sc hlüsse l ID [Pos.-Nr.] [m2] [m] [m] [m] [m3] [Kopf][Typ] [RC] [abc] lfd. Nr. Zone Raum R aumgr.Ebene Bereich AbschnittGeb äude Formeln 1,00 260,0 1,00 40,00 6,50 3,60 936,000 3 3420 a Vbd1 Labore 1OG Vbd 2,00 96,0 1,00 24,00 4,00 3,60 345,600 2 2110 a Vbd1 Büros 1OG Vbd 3,00 52,0 1 8,00 6,50 3,6 187,2 2 7112 a Vbd1 Toiletten 1OG Vbd 4 26,0 1 4 6,5 3,60 93,600 2 9240 a Vbd1 Treppe 1OG Vbd 5,00 48,0 1 32,00 1,50 2,40 115,200 2 9180 a Vbd1 Rampen 1OG Vbd 6,00 105,0 1 70,00 1,50 3,60 378,000 1 9110 a Vbd1Flure 1OG Vbd 7 5,4 1 3 1,8 3,6 19,44 3 3820 a Vbd1 Teeküche 1OG Vbd 8 26,0 1 4 6,5 3,60 93,600 3 9210 a Vbd1 Treppe-frei 1OG Vbd 9,00 64,0 1 8,00 8,00 3,60 230,400 2 2110 a Vbd1 Chf-b 1OG Vbd
  6. 6. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Ke nn- und Ve rgle ichs z ahle n (2 Ve rfahre n) © Dipl.-Ing. Ulrich Bogenstätter v25.5.1997 Lie ge nschaft S traße Am Röme rkre is Auswertung Pos.-Nr. >=0 Start Block e he m. Glocke ngie ße re i <1000000 Ende PLZ Ort 69115 He ide lbe rg Proje kt Be z. Be ze ichnung Projektnr. Behörde Bauhe rr Name Profe s sor Rüdige r Kra mm Datum 06.04.93 S traße Engle rstra ße . 7 PLZ Ort 76128 Ka rlsruhe FlächenmodellfürWirtschaftlichkeitsuntersuchungen beiBaumaßnahmen des Bundes (BMBau 04.094 1983) hierzu sind bei der flächenermittlung die R aumcodenummern nach DIN 277 06/87 (1000, 2-stellig) oder nach RBK-Schlüssel einzugeben Literatur Drees, Gerhard; Höh, Gerhard: Entwicklung einer M ethode für W irtschaftlichkeitsuntersuchungen bei Baumaßnahmen des Bundes, [BZK] [Quelle] Schriftenreihe "B au- und W ohnforschung", B M Bau 04.094; B onn 1983. - Flächenmodell (FM ) 6124 KID B eschränkungen beachten, Orientierungswerte [BZK] [Quelle] Kosteninformationsdienst AK NRW (KID): R uf, H. u.a.: Handbuch Kosten: Sonderausgabe April 1993, Neue DIN 276; Düsseldorf 1993. # WERT! RBK min [KID] min [FM] opt. [FM Ø] max [FM] max [KID] Ø [RBK] Ist HNFa/NFa #WERT! o. Ang. o. Ang. o. A ng. #WERT! #WERT! 0,86 NNFa/NFa #WERT! o. Ang. o. Ang. o. A ng. #WERT! #WERT! 0,14 FFa/NFa #WERT! 0,07 0,10 0,13 #WERT! #WERT! 0,00 VFa/NFa #WERT! 0,20 0,25 0,30 #WERT! #WERT! 0,11 KGFa/NFa o. A ng. 0,13 0,13 0,14 o. Ang. o. Ang. 0,11 BGFa/NFa #WERT! 1,40 1,48 1,57 #WERT! #WERT! 1,23 BGFa [m2] - Add. unreal 46176 48815 - - 28564 Kennzahlenvergleich derausgewählten Objekte nach BKB Literatur B aukostenberatungsdienst der Architektenkammer Baden-W ürttemberg (Hrsg.): Gebäudekatalog: Übersicht aller Objekte der B aukostendatenbank mit Zeichnungen, Kurzbeschreibungen und Planungskennzahlen; Stuttgart 1993. **Für eine bessere Vergleichbarkeit der Kennzahlen sind die Nutzflächen ohne Nebennutzflächen (NNF) 7.4 … 7.7 (einschl.) an (zu) gegeben Obj. 1 Obj. 2 Obj. 3 Obj. 4 Obj. 5 M ittelwert (BKB )V2 Obj.-Nr. 2.2.0.0-02 2.2.0.0-03 1300-050 1.3.0.0-13 7.1.0.0-07 HNFa/NFa** 0,94 0,96 0,95 0,95 0,69 0,90 0,97 NNFa/NFa** 0,06 0,04 0,05 0,05 0,31 0,10 0,15 FFa/NFa** 0,05 1,63 0,06 0,06 0,09 0,38 0,00 VFa/NFa** 0,53 0,78 0,37 0,27 0,38 0,47 0,13 NGFa/NFa** 1,57 3,41 1,43 1,33 1,47 1,84 1,25 KGFa/NFa** 0,24 1,49 0,29 0,17 0,16 0,47 0,12 BGFa/NFa** 1,81 4,90 1,72 1,50 1,63 2,31 1,37 BGF/FBG 0,39 0,89 0,16 1,21 0,39 0,61 0,00 BRIa/NFa** 5,90 18,71 6,36 5,75 5,72 8,49 4,40 BRIa/BGFa 3,26 3,82 3,69 3,83 3,51 3,62 3,20 BRIa/MF 4,54 BHF/NFa 1,48 3,41 1,40 0,00 1,36 1,53 0,00 TKF/NFa 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 KLF/NFa 0,00 0,44 0,00 0,00 0,00 0,09 0,00 Hüllfläche zu beheiztem Raum GHF/BHR 0,00 A ußenwandflächen zu Bruttgrundrißfläche a MG330/BGFa 0,00 Literatur Drees, Gerhard; Höh, Gerhard: Entwicklung einer M ethode für W irtschaftlichkeitsuntersuchungen bei Baumaßnahmen des Bundes, Schriftenreihe "B au- und W ohnforschung", B M Bau 04.094; B onn 1983, S. 48 Fläche n und Rauminhalte -Übe rs icht © Dipl.-Ing. Ulrich Bogenstätter v25.5.1997 Lie ge nschaft S traße Am Röme rkre is Auswertung Pos.-Nr. >=0 Start Block e he m. Glocke ngie ße re i <1000000 Ende PLZ Ort 69115 He ide lbe rg Proje kt Be z. Be ze ichnung Projektnr. Behörde Bauhe rr Name Profe s s or Rüdige r Kra mm Datum S traße Engle rs tra ße . 7 PLZ Ort 76128 Ka rls ruhe Klimabehandelte Flächen über… Innenraum Außenluft Erdreich unbeh. R. Gesamtflächen und Volumen KonventionellBeh. 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 BHF[m2] Fußbodenheizung 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 BHR [m3] Teilklimatisierung 0,00 0,00 0,00 0,00 Vollklimatisierung 0,00 0,00 0,00 0,00 DIN 277/T2 06/87 a [m2] b [m2] c [m2] [m2] [f] …a/NFa + W ohnen u. Aufenthalt HNF1 11.674,0 + 0,0 + 0,0 = 11.674,00 0,50 [1000…1999] [abc] + Büroarbeit HNF2 2.792,0 + 0,0 + 0,0 = 2.792,00 0,12 [2000…2999] [abc] + Produktion, Hand- u. M aschinen…HNF3 2.337,8 + 0,0 + 0,0 = 2.337,80 0,10 [3000…3999] [abc] + Lagern, Verteilen, Verkaufen HNF4 2.376,0 + 0,0 + 0,0 = 2.376,00 0,10 [4000…4999] [abc] + Bildung, Unterricht und Kultur HNF5 968,0 + 0,0 + 0,0 = 968,00 0,04 [5000…5900] [abc] + Heilen und Pflegen HNF6 0,0 + 0,0 + 0,0 = 0,00 0,00 [6000…6900] [abc] = Hauptnutzfläche HNF 20.147,8 + 0,0 + 0,0 = 20.147,80 0,86 + Sonstige Nutzungen (NNF) NNF 3.153,0 + 0,0 + 0,0 = 3.153,00 0,14 [7000…7999] [abc] = Nutzfläche NF 23.300,8 + 0,0 + 0,0 = 23.300,80 Flächenmodell (BMBau 04.094; Bonn 1983) FF 3.004,6 + Betriebstechnische Anlagen FF 0,0 + 0,0 + 0,0 = 0,00 0,00 [8000…8999] [abc] Flächenmodell (BMBau 04.094; Bonn 1983) VF 7.859,9 + Verkehrserschl. u. -sicherung VF 2.666,3 + 0,0 + 0,0 = 2.666,25 0,11 [9000…9000] [abc] = Netto-Gr.-fläche NGF 25.967,1 + 0,0 + 0,0 = 25.967,05 1,11 Flächenmodell (BM Bau 04.094; Bonn 1983) KGF 4.168,0 + Konstruktionsfl. KGF 2.596,7 + 0,0 + 0,0 = 2.596,71 0,11 Flächenmodell (BM Bau 04.094; Bonn 1983) BGF 46.175,9 = Brutto-Grundrißfläche 28.563,8 + 0,0 + 0,0 = 28.563,76 1,23 [BGF] [abc] Brutto- Rauminhalt 91.404,0 + 0,0 + 0,0 = 91.404,02 3,92 [BGF] [abc] Mietfläche berechnet nach II. BVO Ausgabe 07/92 20.147,80 [MF] 78
  7. 7. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Kos te ns chätz ung nach de r KFA-Me thode (RBK) © Dipl.-Ing. Ulrich Bogenstätter v25.5.1997 Fläche n- /Kos te nanalys e Lie ge ns chaft S traße Am Röme rkre is Auswertung Pos.-Nr. >=0 Start Lie ge ns chaft S traße Am Röme rkre is Auswertung Pos.-Nr. Block e he m. Glocke ngie ße re i <1000000Ende Block e he m. Glocke ngie ße re i PLZ Ort 69115 He ide lbe rg PLZ Ort 69115 He ide lbe rg Proje kt Be z. Be ze ichnung Projektnr. Behörde Proje kt Be z. Be ze ichnung Bauhe rr Name Profe s s or Rüdige r Kra mm Datum # ### # Bauhe rr Name Profe s s or Rüdige r Kra mm S traße Engle rs tra ße . 7 S traße Engle rs tra ße . 7 PLZ Ort 76128 Ka rls ruhe PLZ Ort 76128 Ka rls ruhe Literatur Informationsstelle W irtschaftliches Bauen (Hrsg.): Richtlinien für die Baukostenplanung: V gl. Literatur Informationsstelle W irtschaftliches Bauen (Hrsg.): Richtlinien für die B aukostenplanung: Nach den Richtlinien für die Baukostenplanung (RB K) der staatlichen Hochbauverwaltung des Landes B aden-W ürttemberg, Teil 1, IW B RB K, 2.1988. Nach den Richtlinien für die B aukostenplanung (R BK) der staatlichen Hochbauverwaltung des Landes Baden-W ürttemberg, T KostenflächenangabenBKK SBK *BPI= SBK [i] BKK/SBK m2 HNF m2 HNF m2 HNF m2 HNF m2 HNF [DM /m2] [DM /m2] [DM/m2] [KFA] [f] 1a 2a 3a 4a 5a KFA 1 1.103 1.416 Basisjahr Stichtag 2.393,04 1 0,78 Flächenverteilung 11674 2792 2338 2376 968 KFA 2 1.796 2.206 1980 12.06.92 3.728,14 2 0,81 Kostenverteilung 31.075 13.143 13.928 8.826 4.286 KFA 3 2.051 3.491 Basisindex NeuerIndex 5.899,79 3 0,59 DM HNF1aDM HNF2aDM HNF3a DM HNF4aDM HNF5a KFA 4 2.703 5.324 100 169 = 1,69 8.997,56 4 0,51 KFA 5 3.071 8.429 14.245,01 5 0,36 KFA 6 4.510 12.164 20.557,16 6 0,37 RBK, Teil1, Ausgabe: 2.88 BKK[DM] SBK[DM/ m2] Ber. a [m2] SBK [DM] [%] [%] Fläche nve rteilung seitl. umschlossen räuml. umschlossen Anteil B KK SBK + W ohnen u. A ufenthalt 23.712.525,20 2.661,9 * 11.674,0 = 31.074.983,16 76 39 + B üroarbeit 9.157.177,12 4.707,3 * 2.792,0 = 13.142.683,84 70 17 + Produktion, Hand- u. M aschinen… 8.192.585,62 5.957,9 * 2.337,8 = 13.928.445,62 59 17 + Lagern, Verteilen, Verkaufen 7.183.622,16 3.714,7 * 2.376,0 = 8.826.018,24 81 11 + B ildung, Unterricht und Kultur 3.072.568,72 4.428,1 * 968,0 = 4.286.394,32 72 5 + Heilen und Pflegen 0,00 * 0,0 = 0,00 0 0 = Hauptnutzfläche HNF 3.536,8 * 20.147,8 = 71.258.525,18 + Sonstige Nutzungen (NNF) NNF 6.618.763,32 2.661,1 * 3.153,0 = 8.390.373,42 79 11 Gebäude kennprofil = Nutzfläche NF 57.937.242,14 3.418,3 * 23.300,8 = 79.648.898,60 Reihe 1 Flächenverteilung + B etriebstechnische A nlagen FF Kostenmäßig in anderen Flächen erfaßt Reihe 2 Kostenverteilung + V erkehrserschl. u. -sicherung VF Kostenmäßig in anderen Flächen erfaßt Nicht erfaßte Flächen 0,00 3.418,3 0,0 = 0,00 70 0 Ø [DM/m2] gewählt Zuschläge 0,00 * = 0,00 70 0 Kostenschätzung BKK (KGR. 300) TKK (KGR . 400) SB K (KGR. 300+400) Bruttokosten 57.937.242,14 21.711.656,46 79.648.898,60 incl. MWST. ./ . Mehrwertsteuer 7.557.031,58 2.831.955,19 15 % 10.388.986,77 Nettokosten 50.380.210,56 18.879.701,27 69.259.911,83 Bemerkungen Aufrundung derNettosumme auf x-Stellen… 3 88,17 Gesamtkosten 69.260.000,00 excl. MWST. 15 % 10.389.000,00 MWSt. 79.649.000,00 incl. MWST. 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 1a 2a 3a 4a 5a 6a 7a
  8. 8. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Einhe its pre is e rmittlung nach BKB (2. G l.) © Dipl.-Ing. Ulrich Bogenstätter v25.5.1997 Kos te nbe re chnung nach G robe le me nte n (BKB, DIN 2 Lie ge ns chaft S traße Preisstand 1985 Lie ge nschaft S traße Ausw Block Block PLZ Ort PLZ Ort Proje kt Be z. Projektnr. Behörde Proje kt Be z. Bauhe rr Name Bauhe rr Name S traße S traße PLZ Ort PLZ Ort Literatur Baukostenberatungsdienst der Architektenkammer Baden-W ürttemberg (Hrsg.):B aukostendaten;Stuttgart 1994. KGR B ez. nach DIN 276 06/93 Auswahl der Vergleichsobjekte Obj. 1 Obj. 2 Obj. 3 Obj. 4 Obj. 5 Mittelwert Gewählt 100 Grundstück Obj.-Nr. 1.3.0.0-20 200 Herrichten und Erschließen 300 Bauwerk-Baukonstruktionen Kgr. Bez. DM/Einheit DM/Einheit DM/Einheit DM/Einheit DM/ Einheit DM/Einheit DM/Einheit Einh. Einheit Menge Einheitspreis BPI gemäß Vergleichsobj.nach BKB gemäß Vergleichsobj. 310 Baugrube 27,96 24,32 26,14 m3 310 B augrube m3 1,51 320 Gründung 181,45 128,97 155,21 m2 320 Gründung m2 1,51 330 Außenwände 379,26 285,92 332,59 m2 330 A ußenwände m2 1,51 340 Innenwände 141,52 188,04 164,78 m2 340 Innenwände m2 1,51 350 Decken 368,60 219,53 294,07 m2 350 Decken m2 1,51 360 Dächer 322,01 332,34 327,18 m2 360 Dächer m2 1,51 370 Bauk. Einbauten m2 370 B auk. Einbauten m2 1,51 380 A Hüllfläche (GHF) M enge 320, 330, 360m2 390 sonstige M aßn. 4,23 4,94 4,59 BRIa 390 sonstige M aßn. BRIa 1,51 400 Bauwerk-Technische Anlagen 410 Ab-, wasser, Gas 21,50 22,92 22,21 BRIa 410 A b-, wasser, Gas BRIa 1,51 420 W ärmevers. 26,24 44,00 35,12 BRIa 420 W ärmevers. BRIa 1,51 430 Luft 0,59 0,30 BRIa 430 Luft BRIa 1,51 440 Starkstrom 5,20 27,07 16,14 BRIa 440 Starkstrom BRIa 1,51 450 Fernmeldetechn. 0,70 0,30 0,50 BRIa 450 Fernmeldetechn. BRIa 1,51 460 Fördertechnik BRIa 460 Fördertechnik BRIa 1,51 470 Nutzungsspez. BRIa 470 Nutzungsspez. BRIa 1,51 480 Gebäudeautom. BRIa 480 Gebäudeautom. BRIa 1,51 490 sonstige BRIa 490 sonstige BRIa 1,51 500 Außenanlagen Anteilan SBK (KGR. 300+400) in [%] 600 Ausstattung und Kunstwerke COPYRIGHT U. BOGENSTÄTTER
  9. 9. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Role of the Planer (Prof. Richter) The Planer as Despondent of Benefits and Costs COPYRIGHT P. RICHTER (my co-supervisor) published in a university script
  10. 10. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Consideration model for multicriteria decision making (Prof. Strassert) NO DETAILED PRESENTATION HERE more Information under Strassert, Günter Das Abwägungsproblem bei multikriteriellen Entscheidungen : Grundlagen und Lösungsansatz - unter besonderer Berücksichtigung der Regionalplanung / Günter Strassert. - Frankfurt am Main : Lang, 1995. - X, 111 S. : graph. Darst.; (dt.) ISBN 3-631-49026-7 - English Strassert, Günter The balancing principle, strict superiority relations, and a transitive overall final order of options / Günter Strassert. - Karlsruhe : IfR, 2000. - 19 Bl.; (engl.) (IfR-Diskussionspapier ; 34) ISSN 1430-6867
  11. 11. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Rolle of the Planer after Fingerhuth/Koch • PARTICIPANTS TO THE APPLICATION OF THE MEASURES NO DETAILED DIAGRAMM Aufgaben der Kommunikation im Planungsprozess zwischen Planungsmanagement, Prozessplanung und Planungsmarketing. Nach: Fingerhuth, Karl; Koch, Michael: Gestaltung zwischen Entwurf und Vereinbarung. Zur Verständigung über Funktion und Ästhetik bei der Planung und Realisierung von Neubauten. In: Selle, Klaus (Hrsg.): Planung und Kommunikation, Abb. 3, S. 26 Gestaltung von Planungsprozessen in Quartier, Stadt und Landschaft ; Grundlagen, Methoden, Praxiserfahrungen / hrsg. von Klaus Selle. Unter Mitarb. von Britta Rösener und Michael Rössig. - Wiesbaden ; Berlin : Bauverl., 1996. - 505 S. : Ill., graph. Darst.; (dt.) ISBN 3-7625-3216-8
  12. 12. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Methodological and legal contributions to rehabilitation of existing building substance (D. Daraban) “&RQWULEX LL PHWRGRORJLFH úL legislative la reabilitarea fondului construit existent” Editura Semne %XFXUHúWL 2000 ISBN 973-654-046-4
  13. 13. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung HAZUS (Hazards USA) Earthquake, Wind, Flood (FEMA) • HAZUS considers as well for Input as for Output: – potential seismic parameter – existing building stock – essential facilities – HPL facilities – transportation lifelines – utility lifelines – induced physical damages – direct social losses – economic losses – indirect economic losses • the most important tool is the „mapping“ – surface parameter (ex. function) are converted in building parameter – single building data are synthesised to zones • The databases can be imported and exported. HAZUS has a proprietary Import-Tool (BIT). The query results are “map“ed too. LOSSESLocation of event Size of event Density of population Economy of region Time of day of event Quality of construction Type of construction Level of readines & preparedness in dealing and responding to disaster
  14. 14. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Retrofit measures for Avant-garde Buildings in Bucharest (CRC 461)
  15. 15. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Building retrofit measures (CRC 461) Building type „Inter-bellum“ in Romania
  16. 16. Approaches for the Model
  17. 17. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model Zone maps
  18. 18. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model: Classical urban project
  19. 19. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter Strategical Planning on urban level Kevin Lynch survey Analysis Idea Vision
  20. 20. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model: Classical urban project
  21. 21. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model: Spatial Relationship of the maps (chosen zone)
  22. 22. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model: Analysis for punctual Interventions
  23. 23. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model: Analysis for punctual Interventions
  24. 24. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model Analysis objects: Buildings
  25. 25. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model: Analysis objects: Buildings
  26. 26. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model: Building analysis (I) CLUB A
  27. 27. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model: Building analysis (II)
  28. 28. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model: Building analysis (II)
  29. 29. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model: Building analysis (II)
  30. 30. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Input parameter for the Model: Building Project
  31. 31. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Measures for seismic retrofit of buildings - Ranking model (I) Name Retrofitted construction elements Retrofitting construction elements Observations Concrete extension Compression zone of concrete elements Concrete layer or shotcrete Load raising Slot reinforcement Core of concrete elements Additional reinforcement Big humidity entry Tension members Bridges Columns For high columns Friction elements Plastic articulations in soft floor With encasing columns Steel stiffening Beam-column connection Stiffening tie Buckling danger Steel mantling Retrofitted compression zone of steel strives Additional columns, vertical steel bearing scaffold, section extension Lot of welding work Pretensioned mantel Columns Plate around the girder-column-connection Encasing in concrete with additional longitudinal and transversal reinforcement More difficult mounting Plate mantling Columns Steel plates No corner collapse Masonry mantling Columns masonry Rel. high place need Frame corner mantling Girder-column-connection Section extension Corrugated sheet mantling Partial infill Columns Space function change Friction elements Girder connection to columns Slitted screw connection Only addition, no replacement Stiffenings Diagonal bar Buckling danger Tension striving Frame field Diagonals Exact measurement Diagonal strives Frame fields Shorter and strong strives Friction connection Knees Frame fields Diagonal strives transversal girders Deformation element Energy consumants For stiffenings Friction elements No general mounting variant For stiffenings Attenuators Stable position or vibrating beams or plates Long life, maintenance free Isolators For stiffenings Infills Vertical frame series Foundation extension Pretensioned infill Vertical frame series Foundation extension Injections Rifts/Spaces in-between at masonry joints Quickly not rentable
  32. 32. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Measures for seismic retrofit of buildings - Ranking model (II) Name Retrofitted Elements Retrofitting Elements Observations Steel allowances Walls with openings Horizontal+vertikal reinforcement qualified personnel Wall mantling Wall (to retrofit) on both sides reinforced on-wall (3-5 cm) part/ whole mantling Wall completion Exterior/separating walls interior side concrete (min. 10 cm), on one side Little postwork Opening reinforcement Around the openings Reinforced concrete frames Masonry openings Wall to Wall Under the floors, from exterior wall to exterior wall, on each floor Anchor Traditional constructions Reinforced concrete frame Depends on building Foundation extension Steel frame Transversal through the whole floor Frames Window losses Floor tie In case of wood planks 30° transversal over the anchor evtl. reinforced concrete Ringanchor Traditional constructions only Steel shear wall Shear core (stair case, lift tube) H or T shape inside the building Thin steel plates stiffened through a beam-column-system Foundation change Reinforced concrete shear wall Frame field wide or building length Additional wall, wall completion, paved over infill (skeleton), reinforced concrete inside Foundation change Mass attenuators On the roof or in special spaces under the roof Masses Firefighting water tanks Evtl. sensors Raising additional Masses Steel lamella Wall Roof (under it) Column Steel plates (anchoring in the tension zone of the marginal support of the element, friction-locked connection) Corrosion danger, bulky GFK-lamella Plastic straps Fibre glass lamella High durability, low E-Modul, no corrosion danger CFK-lamella Fibre carbon Low E-Modul + Advantages like GFK webs Wall mantling Glass, carbon-, Kevlar Fibre plates out of fibre web plys
  33. 33. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung attenuators infill stiffening frame Whole solutions improvement of building ductility frame cornes manteling column-beam "point! elements connections columns beams concrete extention slot reinforcement diagonale braces stiffening strucural conected parts steel masonry concrete manteling columns parts included in other assemblies single parts structural parts openings "line" elements interior wall exterior wall bracing partially manteling complete frame field frames units of the structural parts partially interior wall webbing plates concrete manteling facade manteling partition wall (between buildings) exterior wall whole bearing walls floors "surface" elements (also parts) division according to costs/function constructive elements interface to static program over GIS local solutions retrofit of weak elements Retrofit measures affected elements
  34. 34. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Consideration model for multicriteria decision making • Source: ATC 21: Rapid Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards • Structural Scores and Modifiers BUILDING TYPE W S1 S2 S3 S4 C1 C2 C3/S5 PC1 PC2 RM URM (MRF) (BR) (RM) (RC SW) (MRF) (SW) (URM NF) (TU) Basic Score 4,5 4,5 3,0 5,5 3,5 2,0 3,0 1,5 2,0 1,5 3,0 1,0 High Rise N/A -2,0 -1,0 N/A -1,0 -1,0 -1,0 -0,5 N/A -0,5 -1,0 -0,5 Poor Condition -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 Vert. Irregularity -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -1,0 -0,5 -0,5 -1,0 -1,0 -0,5 -0,5 Soft Story -1,0 -2,5 -2,0 -1,0 -2,0 -2,0 -2,0 -1,0 -1,0 -2,0 -2,0 -1,0 Torsion -1,0 -2,0 -1,0 -1,0 -1,0 -1,0 -1,0 -1,0 -1,0 -1,0 -1,0 -1,0 Plan Irregularity -1,0 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 -1,0 -1,0 -1,0 -1,0 Pounding N/A -0,5 -0,5 N/A -0,5 -0,5 N/A N/A N/A -0,5 N/A N/A Large Heavy Cladding N/A -2,0 N/A N/A N/A -1,0 N/A N/A N/A -1,0 N/A N/A Short Columns N/A N/A N/A N/A N/A -1,0 -1,0 -1,0 N/A -1,0 N/A N/A Post Benchmark Year 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 N/A 2,0 2,0 2,0 N/A SL2 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 SL3 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 SL3 & 8-20 stories N/A -0,8 -0,8 N/A -0,8 -0,8 -0,8 -0,8 N/A -0,8 -0,8 -0,8 FINAL SCORE Criteria extension
  35. 35. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Consideration model for multicriteria decision making Criteria Score Plan shape q1 symmetrical 1.00 L, T, U 0.90 complicated 0,80 B=L/l proportion q2 b<5 1.00 5<b<8 0.95 b>8 0,9 C=C1/C0 proportion (C1 – tight zone, C0 – main size) q3 C>0.8 1.00 0.8>C>0.5 0.95 0,5>C 0,9 Recess size d=dr/H (dr – recess width, H – building height) q4 without or d>0,01 1.00 0.01>d>0.005 0.95 0.005>d 0.90 Openings in the floor e=OpeningArea/FloorArea q5 without or e<0.10 1.00 0.10<e<0.30 0.95 0.30<e 0.90 Position of the floor openings f1=dg/l f2=dg/L (dg = Distance between opening barycentre –floor barycentre) q6 without or f1<0,4 and f2<0,1 1.00 f1<0,4 and 0.10<f2<0.30 0.95 f1>0,40 and f2>0.30 0.90 Overhang q7 Without 1.00 on one side 0.95 on 2 sides 0.90 on 3 or 4 0.80 Size of the basement plan (h=relationship BasementArea/GroundfloorArea) q8 h>1.00 1.10 0.5<h<1.00 1.05 0.5>h 1.00 Changes in the height of the floors i=h min/ h max (h max=Height of the highest floor, h min=Height of the lowest floor) q9 i>0.80 1.00 0.8>i>.0.70 0.95 0.7>i 0.90 Ground floor columns in case of a shear walls bearing structure q10 NO 1.00 YES 0.90 partially (asymmetrical) 0.80 Estimation of the conformation effects
  36. 36. Project Structure
  37. 37. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Project Structure – Information structure plan • to be surveyed – Data – Relationships • Priority setting – Criteria – Methodology – for each level (town level/neighbourhoods level/building level) • Possible elements/Description modifiers – Data element costs – Data element loss of use – Data element seismic security » coefficients » building elements – Data element function – Data element property – Data element inhabitants number • Methodology for capacity and vulnerability estimation • Methodology for risk estimation • Interface to the other levels • Programmes • Instruments to be used on this level – Kinds of plans – Means of image creation – Means of consens building • Time horizont
  38. 38. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Introduction, Definition of terms Model development Vulnerability and Capacity Analysis Building typesEarthquake risk Risk estimation PerceptionAffected people Building Priorities MeansScopes Decision space CostsBenefit Building retrofit Economic efficiency EXPERTS ZONE Planning management ACTIVE AFFECTED Process planning PASSIVE PUBLICITY Planning marketing Impact study Programme choice Social ImpactEconomic Impact Programme typesPolitical conditions PARTICIPANTS IN THE APPLICATION OF THE MEASURES Applicability
  39. 39. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung TIME PLAN 1st working package Documentation Integration into the field of activity resp. Thematic sphere of the Dissertation 2nd working package Model for a planning system (determination of levels, modelling principles 3rd working package Vulnerability and capacity estimation on macro level Risks estimation on macro level Priority setting for this level. Choice after zones or categories Measures assignment (scenario, instruments) 4th working package Vulnerability and capacity estimation for chosen project objects Risks estimation and priority setting for scenario, instruments Study of impact 5th working package Detailed project: Analysis of economic efficiency 6th working package Generalisation: Usage possibilities of the model beyond the project 7th working package Elaboration
  40. 40. Seminar 02.03.01 Maria Bostenaru Dan Wirtschaftllichkeit und Umsetzbarkeit von Gebäudeverstärkungsmassnahmen zur Erdbebenertüchtigung Synthese • Scope – a frame work for an integrated information and decision environment • the tool as such has no content • the tool offers the conceptional, methodological and systematical base on which tools for particular applications may be developed – modules on different levels of detail • Decision support up to benefit-costs analysis • Elements of the frame work – a basis system – a database environment – a GI-environment – a methodology • Further study – Modularization – communication and co-operation between participants in the planning process – integration of available computer aided tools – computer aid and integration of specific means for decision making in planning • Usability on other geographical sites

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