Aussteifung von Hochhäusern mit Outriggers
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Marvin Wannke
- Abgabedatum: März 2001
- Umfang: 249 Seiten
- Note: 1,0
- Institution / Hochschule: Technische Universität Dortmund Deutschland
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-6684-8 P - ISBN (CD) :978-3-8324-6684-8 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Wannke, Marvin März 2001: Aussteifung von Hochhäusern mit Outriggers, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Hochhäuser, Aussteifung, Outriggers, Sofistik, Entwurfskriterien
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Diplomarbeit von Marvin Wannke
Einleitung:
Die vorliegende Diplomarbeit untersucht das Aussteifungssystem für Hochhäuser mit Outriggers. Ziel der Arbeit ist eine Auseinandersetzung mit der Funktionsweise von Outriggertragwerken und ihren beteiligten Bauteilen, sowie eine Untersuchung zur optimalen Anordnung der Outriggers über die Gebäudehöhe. Nach einer Einarbeitung in die allgemeinen Entwurfskriterien von Hochhaustragwerken wird eine Zusammenstellung von gebauten und geplanten Hochhäusern mit Outriggeraussteifung gemacht, die einen Überblick über die verschieden Varianten der Outriggerausbildung geben soll.
Nach der Erarbeitung der baulichen Voraussetzungen, Nutzungs- und Gestaltungskonsequenzen sowie Funktion und Beanspruchung der einzelnen Bauteile kann eine Optimierung unter Berücksichtigung der das Tragwerk beeinflussenden Parameter gemacht werden. Hierbei soll der Einfluss des Windlastprofils auf die optimale Lage der Outriggers besondere Beachtung finden.
Die durch die Optimierung gewonnenen Ergebnisse werden nun in zweierlei Hinsicht verwendet. Einerseits soll das Tragverhalten verschiedener Varianten der Outriggerausbildung an einem 200 m Hochhaus untersucht werden, die aufgrund der Optimierung angeordnet sind. Hiermit soll die Beanspruchung der beteiligten Bauteile an der Kopplungsstelle ermittelt werden. Andererseits wird an einem 200 m Hochhaus und einem 392 m Hochhaus die Gebrauchstauglichkeit des Gesamttragwerks nachgewiesen.
Ein Vergleich mit alternative Aussteifungssystemen rundet letztlich die Betrachtung des Aussteifungssystems mit Outriggers ab.
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | Einleitung und Aufgabenstellung | 5 |
| 2. | Entwurfskriterien für Hochhaustragwerke | 6 |
| 2.1 | Baustoff | 7 |
| 2.1.1 | Stahl | 7 |
| 2.1.2 | Stahlbeton | 8 |
| 2.1.3 | Misch- und Verbundbauweise | 8 |
| 2.2 | Tragwerk | 8 |
| 2.2.1 | Horizontallastabtrag/Aussteifung | 9 |
| 2.2.2 | Vertikallastabtrag | 13 |
| 2.2.3 | Gründung | 17 |
| 2.2.4 | Abgrenzungskriterien | 23 |
| 2.3 | Einwirkungen | 28 |
| 2.3.1 | Horizontallasten | 28 |
| 2.3.2 | Vertikallasten | 45 |
| 2.3.3 | Temperatur | 47 |
| 2.3.4 | Sicherheitskonzepte | 48 |
| 2.4 | Bauphysikalische Anforderungen | 48 |
| 2.4.1 | Brandschutz | 48 |
| 2.4.2 | Wärmeschutz/Schallschutz | 49 |
| 2.5 | Gebäudetechnik und Erschließung | 50 |
| 2.5.1 | Erschließung | 50 |
| 2.5.2 | Gebäudetechnik | 53 |
| 3. | Geplante und gebaute Hochhäuser mit Outriggeraussteifung | 53 |
| 3.1 | Überblick | 53 |
| 3.2 | US-Steel, Pittsburgh | 60 |
| 3.3 | One Liberty Place, Philadelphia | 63 |
| 3.4 | Jin Mao Tower, Shanghai | 65 |
| 4. | Aussteifung mit Outriggers | 68 |
| 4.1 | Funktionsweise | 68 |
| 4.1.1 | Beteiligte Bauteile | 69 |
| 4.1.2 | Allgemeine bauliche Voraussetzungen | 70 |
| 4.2 | Varianten | 73 |
| 4.2.1 | Outriggers an einzelnen Stützen | 73 |
| 4.2.2 | Outrigger mit „Belttruss“ | 75 |
| 4.2.3 | Outrigger mit Megadiagonalen | 76 |
| 4.2.4 | Outrigger mit Megastützen | 77 |
| 4.2.5 | Outrigger mit „Tube in Tube“ | 79 |
| 5. | Anzahl und Lage der Outrigger | 81 |
| 5.1 | Analytische Lösung für einen Outrigger mit EIOutr = [unendl.] | 84 |
| 5.2 | Analytische Lösung nach Staffort Smith und Salim | 87 |
| 5.3 | Untersuchung zum Einfluß des Windprofils | 91 |
| 5.3.1 | Systemeingabe | 92 |
| 5.3.2 | Auswertung der Ergebnisse | 98 |
| 5.4 | Einflüsse der Parametervariation auf das Outriggertragwerk | 105 |
| 6. | Anforderung an die konstruktive Durchbildung der Kopplungsstelle | 106 |
| 6.1 | Beispiel 1: Eingeschosshoher Stahlbetonoutrigger | 108 |
| 6.2 | Beispiel 2: Zweigeschosshoher Fachwerkoutrigger | 134 |
| 6.3 | Beispiel 3: Outrigger mit Megadiagonale | 157 |
| 6.4 | Vergleich der Kopplungsstellen | 176 |
| 7. | Entwurf des Aussteifungssystems für ein 200 m und 392 m Hochhaus | 181 |
| 7.1 | Tragwerksbeschreibung | 182 |
| 7.2 | Systemgenerierung | 183 |
| 7.3 | Lastzusammenstellung | 187 |
| 7.3.1 | 200 m Hochhaus | 187 |
| 7.3.2 | 392 m Hochhaus | 191 |
| 7.4 | Optimierung der Labilitätszahl [Alpha] und der Kopfauslenkung | 195 |
| 7.4.1 | 200 m Hochhaus | 200 |
| 7.4.2 | 392 m Hochhaus | 208 |
| 7.5 | Überdrücken der Zugbeanspruchungen infolge Windlast | 216 |
| 7.5.1 | 200 m Hochhaus | 217 |
| 7.5.2 | 392 m Hochhaus | 218 |
| 7.6 | Beurteilung der Torsionssteifigkeit mit [Lambda] | 219 |
| 7.6.1 | 200 m Hochhaus | 220 |
| 7.6.2 | 392 m Hochhaus | 221 |
| 7.7 | Beurteilung des dynamischen Verhaltens | 223 |
| 7.7.1 | 200 m Hochhaus | 226 |
| 7.7.2 | 392 m Hochhaus | 229 |
| 7.8 | Bewertung und Vergleich der Ergebnisse | 232 |
| 8. | Vergleich mit alternativen Aussteifungssystemen | 236 |
| 8.1 | Kernaussteifung | 236 |
| 8.2 | Tube Systeme | 237 |
| 8.3 | Megastrukturen | 238 |
| 9. | Zusammenfassung | 239 |
| 10. | Literaturverzeichnisse | 243 |
| 11. | Anhang | 246 |
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832466848
Arbeit zitieren:
Wannke, Marvin März 2001: Aussteifung von Hochhäusern mit Outriggers, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Hochhäuser, Aussteifung, Outriggers, Sofistik, Entwurfskriterien
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