ÖNORM S 9020:2015-12 - Seit 15. Dezember 2015 in Kraft

Bei der 43. Internationalen Informationstagung für Sprengtechnik in Linz (15./16. November 2012) wurden die Grundzüge der neuen ÖNORM S9020 von Professor Peter Steinhauser präsentiert. Dieser Artikel soll lediglich einen Überblick über die Norm verschaffen. Wer es gerne genau haben möchte, soll die Norm erwerben. 

Schutz: Ziel ist der Schutz von baulichen Anlagen. Dazu werden Richtwerte angegeben.. um die.. Schäden im Sinne einer Verminderung des Gebrauchtwertes von Bauwerken zu vermeiden. Bei Hochbauten gelten auch Schönheitsschäden (Risse u. dgl.) als Minderung des Gebrauchswertes

Seit 15. Dezember 2015 ist diese Norm nun in Kraft. Im Gegensatz zu anderen Ländern, in denen solche Normen immer restriktiver werden, hat sich der Verfasser der Norm an die aktuellen Forschungsergebnisse gehalten und daraus eine sehr praxisorientierte Norm gestaltet. Diese Norm gilt bei allgemeinen Sprengarbeiten, welche nicht unter die Bergbau-Sprengverordnung fallen.

Grundsätzliches:

Der Begriff Schwinggeschwindigkeit bezieht sich immer auf die Resultierende der drei Raumachsen.

Die Richtwerte sind so gewählt, dass bei ihrer Einhaltung keine Schäden auftreten. Auch keine Schönheitsschäden!

Die Frequenzen beziehen sich auf vorherrschende Frequenzen (Fourier-Transformation)

Wie bei der alten S9020 gibt es verschiedene Beurteilungsstufen. Die erste Beurteilungsstufe - nämlich der Abstands-Lademengen-Bezug - ist identisch mit der alten S9020. Es gibt eigene Formeln für Distanzen von bis zu 50 m und von über 50 m. Und es gibt Formeln für die verschiedenen Untergrundverhältnisse.

Ebenfalls wie bei der alten S 9020 gibt es wieder Empfindlichkeitsklassen. Und zwar von 0 bis 4. (die Klasse 0 ist neu)

Wobei „0“ für „sehr wenig empfindlich“ steht

1 steht für „wenig empfindlich“

2 steht für „normal empfindlich“

3 steht für „erhöht empfindlich“

4 steht für „sehr empfindlich“

Für jede Klasse gibt es Beispiele aus Hoch- und Tiefbau.  

Kl.        Beispiel Hochbau                       Beispiel Tiefbau

0           Brücke (Stahlbeton)                   Verkehrsinfrastruktur

1           Gewerbebauten (Stahlbeton)         unterirdische Parkgaragen

2           Wohnbauten                               Quellfassungen

3           Geb. mit geringer                        Hochspannungskabel bis 110

             Rahmensteifigkeit                      KV

4           denkmalgeschützte Ruinen            Höchstspannungsleitungen

Ein weiteres Kriterium für die Beurteilung ist die Häufigkeit.

Wobei Sprengungen immer in die Kategorie „selten“ fallen

 Nächstes Kriterium: Andauer der Ereignisse

Eingeteilt wird in

-     Impulsförmig (bis zu 2 Sekunden)

-     Kurzzeitig (2 Sekunden bis 180 Sekunden)

-     Kontinuierlich (länger als 180 Sekunden)

Sprengungen fallen entweder in „Impulsförmig“ oder in „Kurzzeitig“

Es gibt wie in der alten S9020 verschiedene Beurteilungsverfahren.

-     Geringfügige Erschütterungen (Erfahrungswerte)

-     Erschütterungsmessung (anhand der Empfindlichkeitsklassen der Bauwerke)

-     Spannungs- bzw. Verformungsuntersuchung

 Für „geringfügige Erschütterungen“ gibt es wieder die bekannte Abstands-Lademengen-Beziehung

 Erschütterungsmessung: Hier gibt es einen Basisrichtwert von 9 mm/s. Er beträgt die Hälfte der unteren Schadensgrenze bei Erdbeben.

Dann gibt es einen Faktor, der sich auf die Empfindlichkeitsklasse bezieht.

Empfindlichkeitsklasse                           Faktor

0                                                       15

1                                                        8

2                                                        3,5

3                                                        1,8

4                                                         1

Dann gibt es noch Abminderungsfaktoren, die sich auf niederfrequente Erschütterungen beziehen:

Nachdem Sprengungen immer in die Kategorie „selten“ fallen, lauten die Abminderungsfaktoren entweder „1“ für impulsförmig oder „0,75“ für Ereignisse, die länger als 2 Sekunden dauern und Frequenzen von bis zu 10 Hz aufweisen.

Der Abminderungsbereich für Frequenzen von über 40 Hz bezträgt immer 1. Zwischen 10 und 40 Hz ist linear zu interpolieren. Wir interpolieren daher zwischen 0,75 und 1 bei Sprengungen, die länger als 2 Sekunden dauern. Das wird bei Sprengungen in den meisten Fällen ohnedies nicht notwendig sein.

Beispiele:

Sprengung neben einer Stahlbetonbrücke: Es werden 30 Stufen à 67 ms verwendet (Dauer > 2 Sekunden)

Empfindlichkeitsklasse 0 – also Faktor 15

Die zu erwartenden Frequenzen sind eher hoch. Welche maximale Erschütterung ist zulässig?

9 x 15 = 135 mm/s. Falls die vorherrschende Frequenz über 40 Hz liegt, kommt kein Abminderungsfaktor zur Anwendung. Falls sie bei 10 Hz oder darunter liegt, wird auf 75 % abgemindert. Das sind dann immer noch 101 mm/s 

Sprengung neben einem alten Bauernhof. Es kommen 20 Zündstufen à 25 ms zum Einsatz.

Empfindlichkeitsklasse 3

9 x 1,8 = 16,2 mm/s. Keine Abminderung, da die Sprengung kürzer als 2 Sekunden dauert. 

Anhänge:

Rissursachen: Es gibt einen Anhang über Rissursachen, der bei der Beurteilung der Ursache von Bauwerksrissen helfen soll. Es wird auf die typische Form von Erschütterungsrissen hingewiesen. 

Prognose: Es werden Prognoseformeln angeboten

Wissenschaftliche Grundlagen: Es werden verschiedene wissenschaftliche Erkenntnisse präsentiert, auf denen sich die Norm stützt. Darunter sind z. B. die Verteilung der Frequenzen von Decken usw..

Abstands-Lademengen-Bezug: Die Tabelle zeigt, in welcher Distanz welche Mengen Sprengstoff pro Verzögerungsstufe gezündet werden dürfen, ohne dass Messungen unbedingt erforderlich sind: