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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:

Wolfgang Scholz (2012): Beschränkung der Rissbreiten einer Stahlbetonfassade durch Optimierung der Befestigungsanordnung.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Konstruktiver Ingenieurbau (IKI), BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 98. UB BOKU obvsg FullText

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung der Befestigungsanordnung einer modellierten Stahlbetonfassade zur Einschränkung von Rissbildungen. Die Optimierung wurde mit Hilfe eines nichtlinearen Finite Element Programms durchgeführt. Am Beginn der Arbeit wurde versucht, den Iterationsablauf einer physikalisch nichtlinearen Finite Element Berechnung für den ebenen Spannungszustand von Stahlbeton schematisch zu erklären. Das Verständnis der einzelnen Berechnungsschritte ist dabei ein wichtiges Hilfsmittel zur richtigen Definition der Eingabeparameter sowie zur Einschätzung der Ergebnisse. Die Darstellung soll vor allem den approximativen Charakter der Finite-Element-Methode aufzeigen, welcher sich bei nichtlinearen Verfahren noch verstärkt. In der Optimierung der Stahlbetonfassade wurde durch schrittweise Änderung der Position und Anzahl an Befestigungsmittel versucht, die Rissbildung auf eine bestimmte Rissbreite zu beschränken. Die große Längenausdehnung der gezwängten monolithischen Fassade und die hohen Temperatureinwirkungen sind der Grund für die großen Zwangspannungen und Rissbildungen innerhalb des Bauteils. Wichtig war die Vermeidung von großen Sammelrissen, um den Wassereintritt in die Struktur zu verhindern. Optimierungsverfahren sollen möglichst wirtschaftliche Ergebnisse unter Einhaltung der vorgeschriebenen Anforderungen erzielen. Im Fall der Fassade stellten die Befestigungsmittel einen wesentlichen Kostenfaktor der Konstruktion dar. Eine optimierte Anordnung und Anzahl an Befestigungsmittel erlaubt eine effektive rissverteilende Wirkung. Die Anpassung der Lage der Befestigungsmittel erfolgte iterativ zur Reduktion der Rissbreiten und der Rissgruppierungen. Eine Zuverlässigkeitsanalyse von definierten Systemantworten der Fassade erfolgte, um den streuenden Charakter der Materialparameter auf die Rissbildung zu ermitteln.

Beurteilende(r): Bergmeister Konrad
1.Mitwirkender: Lachinger Stefan

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