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

FORSCHUNG
Robustheit von Skelettbauten aus Stahlbeton
Projektleitung: Prof. T. Vogel
Mitarbeiter: I. Müllers
Projektpartner: Cemsuisse, Bern.
In den SIA-Normen werden unter anderem auch
Anforderungen an die Robustheit der Tragwerke
formuliert. Leider findet man darüber hinaus kaum
hilfreiche Angaben, wie diese garantiert bzw. nachgewiesen
werden kann.
Diese Lücke zwischen Anforderungen und vorhandenen
Hilfsmitteln soll im Rahmen dieser Forschungsarbeit
exemplarisch geschlossen werden.
Die behandelten Tragwerke sind Skelettbauten mit
Flachdecken aus Stahlbeton, deren Tragverhalten
nach einem möglichen Ausfall einer Stütze untersucht
wird.
Das Ziel dieses Forschungsprojekts ist zweigeteilt.
Zum einen sollen Modellannahmen und Vorgehensweisen
formuliert werden, mit deren Hilfe
Ingenieure in die Lage versetzt werden sollen, Tragwerke
für einen allfälligen Stützenausfall zu bemessen.
Zum anderen soll durch die Analyse verschiedener
Bauwerke eine allgemeine Aussage über die
Robustheit von Skelettbauten aus Stahlbeton
gemacht werden.
Um diese Ziele zu erreichen, werden Parameterstudien
an Tragwerken verschiedener Gebäude
durchgeführt. Das Verhalten dieser Tragwerke soll
mit Hilfe von geeigneten Finite-Elemente-Programmen
simuliert werden. Erste Zwischenergebnisse
zeigen, dass das Tragwerksverhalten gut numerisch
simuliert werden kann; allerdings nur, wenn sowohl
das dynamische Verhalten des Tragwerks als auch
die stofflichen und geometrischen Nichtlinearitäten
desselben berücksichtigt werden.
Robustness of Reinforced Concrete Flat
Slab Structures
The Swiss structural codes include requirements for
the robustness of structures. Unfortunately, hardly
any practical information can be found on how the
robustness of a structure can be verified.
This research project will, by means of examples,
close the gap between requirements and available
aids. Example structures are reinforced concrete
flat slab structures, subjected to failure of one
of their columns.
The first phase of this research project aims at
developing model assumptions and procedures
enabling engineers to design structures for possible
column failures. In a second phase, several buildings
with possible column failures will be analysed,
and the robustness of reinforced concrete flat
slab structures will be discussed.
In order to achieve these aims, parameter studies
of different building structures will be performed.
The behaviour of these structures shall be simulated
with finite element programs. First results show that
the simulation of the structural behaviour is adequate.
However, this method only works properly if the
dynamic behaviour of the structure, and the physical
as well as the geometrical nonlinearities are
taken into account.
Verformungen nach Ausfall der Eckstütze (überhöht).
Deformations after failure of corner column (scaled up).
Rechnerisches Durchstanzen bei benachbarter Stütze.
Predicted punching failure of adjacent column.
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