IBK Jahresbericht 2004-2006 - Institut für Baustatik und Konstruktion ...

LEHRE
Bachelorarbeit SS 2006
Neubau einer Produktionshalle
Leitung:
Assistenten:
Prof. Dr. M. Fontana
K. Anhorn, A. Pohl, E. Raveglia.
Ziel dieser Bachelorarbeit war die Umsetzung des
Lernzieles der Vorlesung Stahlbau I und II, nämlich
selbständig eine einfache Stahlhalle entwerfen und
bemessen zu können. Als Beispiel diente ein „echtes“
Projekt; für die Firma Allco Allenspach GmbH
soll in der Gemeinde Zeiningen (AG) eine Produktionshalle
erstellt werden. Die im Jahr 1995 gegründete
Firma beschäftigt zurzeit 14 Mitarbeiter und ist
auf die Herstellung von Bodenkonvektoren und Abdeckgitter
spezialisiert.
Das im Grundriss rechteckige Gebäude mit Abmessungen
von 65 m x 20 m besteht aus einem Untergeschoss
aus Stahlbeton sowie einer Hallenkonstruktion
aus Stahl mit Stockwerkshöhen von 4 m
bzw. 7 m. Das Erdgeschoss wird als Lager- und Produktionshalle
genutzt und weist eine lichte Höhe von
5.5 m auf. Im Innern der Halle wird eine möglichst
grosse Flexibilität gewünscht (keine Stützen).
Die Bachelorarbeit umfasste den Entwurf und
die Bemessung der Halle über OK Bodenplatte. Die
Aufgabenstellung wurde von insgesamt acht Studierenden
in fünf Gruppen bearbeitet. In der ersten
Phase, dem Variantenstudium, entwarfen und bewerteten
sie verschiedene Tragwerkskonzepte. Die
auf diesem Weg gefundene Bestvariante wurde
dann statisch und konstruktiv zu einem Vorprojekt
weiterbearbeitet.
Die Studierenden wählten unterschiedliche Tragsysteme.
Dabei entschieden sie sich unter anderem
für Zwei- und Dreigelenkrahmen und ein System mit
Fachwerkbindern.
Semesterarbeit WS 2004/05
Einfluss von Lastcharakteristika auf die
Langzeitfestigkeit von Holzbauwerken
Leitung:
Assistent:
Prof. Dr. M.H. Faber
J. Köhler.
Einige Prognosen sagen voraus, dass im Zuge der
Klimaänderung die Auswirkungen von Wind- und
Schneeereignissen grösser werden, diese Ereignisse
dafür aber immer seltener auftreten. Im Rahmen
dieser Arbeit wurde untersucht, wie sich die Charakteristik
von Schneeereignissen und der daraus
resultierenden Langzeiteinwirkung auf die Tragfähigkeit
von Holztragwerken auswirkt.
Die Festigkeit von Holzmaterialien ist abhängig von
der Dauer und der Intensität der Belastung. Holz ist
ein viskoelastisches Material und das Versagen unter
Langzeitbeanspruchung wird als Kriechversagen bezeichnet.
Es stehen mehrere bruchmechanische Modelle
zur Verfügung, welche dieses Phänomen der
Festigkeitsabminderung von Holz unter wechselnder
Belastung simulieren. Drei dieser Modelle wurden
im Rahmen dieser Arbeit untersucht.
Die Materialkennwerte des Holzes wurden als Zufallsvariablen
eingeführt. Für die Abbildung der
Schneelasteinwirkung wurde ein Modell verwendet,
dessen Parameter basierend auf Niederschlagsdaten
ebenfalls als Zufallsvariablen bestimmt wurden.
Hierzu wurde eine Datenbank von METEO
Swiss verwendet.
Auf dieser Grundlage wurde die Lebenszeit von
Holzelementen simuliert und es konnte eine Aussage
über den Einfluss verschiedener Schneelastcharakteristika
auf die Tragfähigkeit von Holzelementen
gemacht werden.
Modell einer Hallenkonstruktion.
Als Ergebnis einer Simulation kann die relative Resttragfähigkeit
und die Lasteinwirkung über der Zeit aufgetragen
werden.
17