Hochbau
Hochbau, ETHZ, D-BAUG, FS 2018 Basierend auf der Zusammenfassung von Humbel
Hochbau, ETHZ, D-BAUG, FS 2018 Basierend auf der Zusammenfassung von Humbel
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 26 |
|---|---|
| Utilisateurs | 10 |
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Statique |
| Niveau | Université |
| Crée / Actualisé | 17.08.2018 / 30.08.2020 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/20180817_hochbau
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| Intégrer |
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1. Einführung
Welche zwei Bautypen existieren im Hochbau, was sind ihre Anwendungsgebiete, was ist ihr entscheidendes Merkmal?
Nenne je ein Beispiel
- Hallenbau
- Messe, Industrie, Sport
- ANeinanderreihung gleicher Teile
- Bsp: Crystal Palace, 1851
- Geschossbau
- Wohn, Schul, Büro
- AUFeinanderreihung gleicher Teile
- Bsp: Empire State Building, 1931
2. Entwurfsrelevante Grössen
Welches sind die entwurfsrelevanten Grössen?
- Widerholende Elemente (Tragelemente, Fassade, etc.)
- Einwirkungen
- Statische Struktur
- Baustoffwahl
- Kostenstruktur
2. Entwurfsrelevante Grössen
Vorteile der Vorfertigung?
- Zeitliche & örtliche Entkoppelung der Produktion
- Klar definierte Produktionsbedingungen (-> Gleichbleibende Qualität, Termin, Preise)
- Einsatz technischer Hilfsmittel (Roboter)
- Optimierung Material (Verschnitt, Abfälle)
2. Entwurfsrelevante Grössen
Nenne die gängigsten Einwirkungen im Hochbau
- Vertikale Lasten
- Eigenlasten
- Auflasten
- Nutzlasten
- Auftrieb
- Schneelasten
- Horizontale Lasten
- Wind
- Erdbeben
- Ablenkkräfte (II. Ordnung)
- Anprall
- Temperatur
2. Entwurfsrelevante Grössen
Welche Nutzlast wird bei mehrgeschossigen Gebäuden derselben Kategorie angesetzt.
2. Entwurfsrelevante Grössen
Wie lauten die Lastbeiwerte für den Nachweis gegen Auftrieb
Auftrieb -> GZ Typ 1
- γ_G,sup = 1.10
- γ_G,inf = 0.90
(Nachweis lautet also: γ_G,sup * W_k < γ_G,inf * G_k)
2. Entwurfsrelevante Grössen
Welche Kriterien spielen bei der Baustoffwahl eine Rolle
- Statische Kriterien
- Festigkeit
- Steifigkeit
- Brandverhalten
- Dauerhaftigkeit
- Konstruktive Kriterien
- Verarbeitbarkeit
- Verbindungsmöglichkeit
- Nutzungsbezogene Kriterien
- Platzbedarf
- Kosten
2. Entwurfsrelevante Grössen
Fülle Nachfolgende Tabelle mit ++,+,o,-,-- aus
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Was sind die statischen Entwurfsgrundsätze
- Symetrische Anordnung der Elemente zur Abtragung horizontaler Kräfte
- Eindeutige Zuweisung der horizontalen Kräfte
- Vertikalkräfte für die Abtragung der Horizontalkräfte nutzen
- Statisch unbestimmte Systeme statisch bestimmten Systemen vorziehen (Robustheit)
- Anforderungen an Brandschutz frühzeitig mitberücksichtigen
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Was sind die konstruktiven Entwurfsgrundsätze
- Tragwerk und Haustechnische Installationen trennen
- Anforderungen des Tritschallschutzes frühzeitig mitberücksichtigen
- Wichtige Konstruktionsdetails in früher Planungsphase bis zur Ausführungsreife durcharbeiten
- Konstruktion auf die angestrebte Nutzungsdauer abstimmen
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Was sind die wirtschaftlichen Entwurfsgrundsätze
- Einfach und klar strukturierte Bauten
- Bauverfahren und Gestaltung bedingen einander
- Frühzeitige Zusammenarbeit zw. Ingenieur, Architekt & Haustechniker
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Benenne die grundlegenden Tragsysteme.
Skizziere sie in der Ansicht und im Grundriss.
- Kern
- Rahmen
- Kern mit Ausleger (Outrigger)
- Röhre
- Fachwerk
- Eng-gekoppelte Kerne
- Rahmenartig-gekoppelte Kerne
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Benenne die wichtigsten Tragstrukturen der Rahmentragsysteme.
Skizziere sie in der Ansicht und im Grundriss. Was ist die ober Grenze der Geschossanzahl?
- Braced hinged frames (10)
- Rigid frames (concrete) (20)
- Rigid frames (steel) (30)
- Concrete shearwall + steel hinged frames (35)
- Braced rigid frames (40)
- Concrete Shearwall + steel rigid frame (60)
- Concrete Shearwall + concrete rigid frame (70)
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Benenne die wichtigsten Tragstrukturen der Röhrentragsysteme.
Skizziere sie in der Ansicht und im Grundriss. Was ist die ober Grenze der Geschossanzahl?
- Concrete framed tube (60)
- Steel framed tube (80)
- Tube in tube (80)
- Concrete/steel braced tube (100)
- Steel diagonal (100)
- Exosceleton (100)
- Steel braced tube without interior Columns (150)
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Benenne die wichtigsten Tragstrukturen um einfach ganz hoch zu bauen.
Skizziere sie in der Ansicht. Was ist die ober Grenze der Geschossanzahl?
- Outrigger structure (150)
- Super frame (160)
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Nenne die drei Grundregeln bei der Scheibenausbildung
- Mind. 3 Scheiben
- Mind. 2 unterschiedliche Richtungen der Scheiben
- Mind. 2 Schnittpunkte der Scheibenrichtungen
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Was ist das Ziel der Scheibenanordnung (bei der Scheibenausbildung)
- Steiffigkeitszentrum liegt mit dem Massezentrum überein
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Auf was ist beim vorauseilenden Erstellen des Stahlbetonkerns zu achten
Anschlüsse vorsehen
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Nenne die Vor- und Nachteile von Rahmentragwerken
Vorteile
- Keine weiteren Grundrisseinschränkungen
- Keine Zusatzbauteile
- Eignestabilität bei Montage
Nachteile
- Relativ weich (begrenzte Geschossanzahl)
- Kostenintensiv (konstruktiver Mehraufwand)
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Wie gross ist die Schubsteifigkeit (GA_v) folgenden Rahmens
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Ordne nachfolgende Rahmen nach ihrer Steifigkeit.
- Vollwandscheibe
- Streben-Fachwerk (1 Diagonale pro Stockwerk)
- K-Fachwerk
- "Voll"-Rahmen
- "Andreas"-Auskreuzung (2 Diagonalen pro Stockwerk)
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Betrachte die Kopplung von Scheiben mit Rahmen.
Für eine konstant verteilte, horizontale Belastung, skizziere den Verläuf der Schnittgrössen im Rahmen und in der Scheibe sowie die horizontale Verschiebung des Systems.
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Auf welcher Höhe wird ein Outrigger ungefähr angeordnet?
Weshalb nicht tiefer/höher?
optimal ~30. Stockwerk
- möglichst tief, sonst enthiehen sich die Stützen durch Längsdehnung der Beanspruchung
- möglichst hoch, für günstigere Gegenkrümmung
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Was versteht man unter dem "Shear Lag"?
Was sind die Gründe für diesen Effekt und welches sind die Gegenmassnahmen?
Die Ecken ziehen bei Rahmenröhren mehr Kräfte an. (skizze)
Grund: Einfluss der Schubverformung in den Flächen
Gegenmassnahmen: Schubsteife Stege in der Rahmenröhre oder Ausfachung (braced tube)
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Beschreibe die Kopplung der beiden Röhrentragwerke beim tube in tube System.
Skizziere den Verlauf des Moments im Kern und der Fassade.
Kopplung meist über Deckenplatten, Bsp: Messeturm Frankfurt
3. Tragstrukturen - horizontaler Lastabtrag
Beschreibe die Funktion des Röhrenbündel (bundled tube).
Nenne ein Beispiel
Durch Schubsteife "Stege" innerhalb des Gebäudes tragen diese den Schub ab und die "Flansche" mehr die Biegung.
Dies führt zur Kompensation des "Shear lag" -Effekts
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