Formoptimierte Stützen (D881)
Allgemeine Angaben:
- Diplomarbeit Nr. D881
- Bearbeiter: Angela Schmidt
- Verantwortl. Hochschullehrer: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach
- Betreuer: Silke Scheerer
- Tag der Verteidigung: 25/06/2013
Zusammenfassung
In der Diplomarbeit wurden, aufbauend auf der Projektarbeit „Form follows force – Optimierung der Geometrie von Stützen“, Untersuchungen zu einer effizienteren Formgestaltung von Stützen vorgenommen. Dazu sollte bei einer zentrischen Druckbelastung eine beidseitig eingespannte ästhetische Stützenform analysiert werden. Es hat sich gezeigt, dass diese Stützenform nur größere Knicklasten als eine volumen- und materialgleiche Stütze mit konstanter Geometrie erreichen kann, wenn der Querschnitt nicht als Vollprofil, sondern aufgegliedert ausgeführt wird.
An den hohen Stützen eines existierenden Gebäudes konnte darüber hinaus veranschaulicht werden, welche Volumeneinsparungen durch eine Formveränderung möglich werden. Es hat sich dabei herausgestellt, dass die Aufgliederung auch für die in der Projektarbeit ermittelte Stützenform sehr bedeutend ist. In diesem Zusammenhang wurde auf die Problematik des Teilversagens, welche mit der Aufgliederung einhergeht, eingegangen. Berechnungen haben ergeben, dass durch die Einführung von Druck- bzw. Zugringen diesem Teilversagen entgegengewirkt werden kann.
Des Weiteren hat sich gezeigt, dass für die Stützen des gewählten Gebäudes die bimodale Analyse maßgebend wird, deren Verfahrensweise beispielhaft in der Arbeit vorgestellt wird. Außerdem wurden ökologische Aspekte berücksichtigt und in der Bewertung der Varianten mit herangezogen. Abschließende Überlegungen und erste Berechnungen bezogen sich auf die Vorplanung von Großversuchen.