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Bibliographic Metadata

Title
Untersuchung von hybriden Aussteifungsstrukturen/-systemen für den Hochbau mit der Ableitung von Entwurfsmethoden / Alexander Stumpf, B.Sc.
AuthorStumpf, Alexander
Thesis advisorFeix, Jürgen
PublishedInnsbruck, 2018
DescriptionXI, 132, XXXI Seiten : Illustrationen
Institutional NoteUniversität Innsbruck, Masterarbeit, Juli 2018
Date of SubmissionJuly 2018
LanguageGerman
Document typeMaster Thesis
Keywords (DE)Hybrid / Aussteifung / Aussteifungsstruktur / Aussteifungssystem / Hybridbau / Gebäudeaussteifung / Entwurfsmethoden / Hochbau / Hochhausbau / Hochhaus
URNurn:nbn:at:at-ubi:1-26540 Persistent Identifier (URN)
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Untersuchung von hybriden Aussteifungsstrukturen/-systemen für den Hochbau mit der Ableitung von Entwurfsmethoden [10.14 mb]
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Abstract (German)

Bei hybriden Aussteifungsstrukturen handelt es sich grundsätzlich um Tragwerke, welche aus mindestens 2, für sich auch alleine funktionierenden, Aussteifungssystemen zusammengesetzt sind. Das Zusammensetzen führt zu einer starken Verbesserung der Trag- und Verformungseigenschaften im Vergleich zu den einzelnen Aussteifungsvarianten an sich. Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung der Verbesserungswirkung der hybriden Aussteifungsstrukturen anhand eines 30- und eines 50- geschossigen Bemessungshochhauses. Aus deren Untersuchungen können die Methoden zur Erlangung eines Entwurfs der Hochhausaussteifung abgeleitet werden. Die Arbeit gliedert sich in einen theoretischen und einen praktischen Teil.

Im Theorieteil werden die Grundlagen erläutert, die Rolle von Aussteifungen in Hochhaus-Tragwerken aufgezeigt, sowie deren Entwicklungswege präzise dargelegt. Hier werden Randbedingungen also Voraussetzungen für deren Einsatz und Anforderungen im Bauwerk dokumentiert, sowie detaillierte Ausführungen und Hinweise zur Modellbildung von Einwirkungen, Lagerung und Vernetzung dargelegt.

Den praktischen Teil bildet die Analyse von drei unterschiedlichen Aussteifungsvarianten bei den zwei unterschiedlichen Bauwerkshöhen. Untersucht wird der Einfluss der Ertüchtigung durch hybride Aussteifungselemente auf die Verformung sowie die dynamischen Bauwerksreaktionen. Die Analysen am Tragwerk mit konventioneller Kernaussteifung und den hybriden Varianten „Stockwerkrahmen“ sowie „Rohr-in-Rohr“ werden tabellarisch im Anhang angeführt.

Die konkrete Entwurfsfindung einer Aussteifungskonstruktion von Bauwerken, welche den Bemessungshochhäusern entsprechen, kann Kapitel 7 Parametervariation und Diskussion der Ergebnisse entnommen werden. Die Ergebnisauswertung am praktischen Beispiel ist aus den tabellarischen Auflistungen sowie den Bemessungsdiagrammen in Abbildung 7.1 bis Abbildung 7.10 anschaulich ersichtlich.

Abstract (English)

Hybrid stiffening structures consist of basically 2 different, already working stiffening structures. The composition leads to a strong improvement in the bearing and deformation properties in comparison to the stiffening variants per se. The subject of this work is the investigation of the improvement effect of the hybrid stiffening structures based on a 30 and 50 storey design high-rise building. From their investigations, the methods for obtaining a design of the stiffening structure for multi-storey buildings can be derived. The work is divided into a theoretical and a practical part.

In the theory section basics are explained, the role of stiffening structures in high-rise structures is shown, and their development paths are explained in detail. Here boundary conditions i.e. prerequisites for their use and requirements in the building - are documented, as well as detailed explanations and instructions for the modeling of loads, foundation and meshing set forth.

The practical part consists of the analysis of three different stiffening variants for the two different building heights. The influence of the strengthening by hybrid bracing elements on deformation and dynamic building reactions is investigated. The analyzes on the structure with conventional core bracing and the hybrid variants "storied frame" and "tube-in-tube" are tabulated in the appendix.

The practical design of a stiffening construction of buildings, which correspond to the design of high-rise buildings, can be found in Chapter 7 - Parameter variation and discussion of the results. The analysis of the results of the practical examples can be seen in addition to the tabular listings in the design diagrams in Figure 7.1 to Figure 7.10.

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