BETON STRUKTUR + MATERIAL RÄUMLICHE STABILITÄT

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1 STRUKTUR MATERIAL BETON RÄUMLICHE STABILITÄT In den heutigen Normen ist festgelegt, dass jedes Gebäude in sich standsicher und ausgesteift sein muss. Es reicht nicht aus, wenn einzelne Elemente in sich standsicher sind. Das Bauwerk muss als Ganzes in seiner räumlichen Stabilität betrachtet werden, was bedeutet, dass die horizontal angreifenden Belastungen sicher in den Baugrund abgeleitet werden können. Diese sind namentlich der Winddruck und Sog, die Massenbeschleunigung (z.b. infolge Erdbeben) und die Antriebskräfte aufgrund von unplanmässigen und bzw. oder planmässigen Schiefstellungen, exzentrischen Krafteinleitungen, Vorkrümmungen etc. Bei der räumlichen Aussteifung eines Gebäudes wird zwischen den stabilisierenden Bauteile und den aussteifenden Bauteile unterschieden. Die stabilisierenden Bauteile wie beispielsweise die Decken leiten die angreifenden horizontalen Lasten (z.b. Wind) weiter in die aussteifenden Bauteile. Die aussteifenden Elemente (z.b. Stütze, Wand, Kern) sind dazu da, die vertikalen und horizontalen Kräfte in den Baugrund abzuleiten. Für die Abtragung der horizontalen Kräfte ist eine mit den Wänden schubsteif verbundene Deckenscheibe notwendig. Daraus leiten sich folgende Grundsätze für die räumliche Aussteifung eines Gebäudes ab. Es müssen zur Aussteifung sowohl in Längs wie in Querrichtung Wandscheiben vorhanden sein. Diese Wandscheiben müssen schubfest mit einer Decke verbunden sein. Die Wirkungslinien der Wandscheiben dürfen sich nicht in einem Punkt schneiden. Es sind mindestens drei Wandscheiben für eine Aussteifung nötig. HOCHSCHULE LUZERN TECHNIK ARCHITEKTUR STRUKTUR MATERIAL FS 214 ANDREAS VIELI

2 4 4 Das Gebäude ist nicht ganz zwängungsfrei gelagert. Die Scheiben sind unsymmetrisch angeordnet. Es können leichte Drehungen des Gebäudes auftreten. 5 Durch die Scheibenanordnung können bei langen Gebäuden in Längsrichtung Temperaturbehinderungen auftreten. 3 3 Die Wirkungslinien der aussteifenden Scheiben schneiden sich in einem Punkt. Somit hat das Gebäude keine Torsionssteifigkeit und ist nicht Legende: : gut, : möglich, : ungünstig, : falsch

3 3 Die grosse Exzentrität der in horz. Richtung aussteifende Scheibe führt zu einem torsionsweichen Tragsystem und zu Verdrehungen des Gebäudes. 3 In Längsrichtung keine Aussteifung des Gebäudes. 4 In Querrichtung keine Aussteifung des Gebäudes. 4 Die Wirkungslinien der aussteifenden Scheiben schneiden sich in einem Punkt. Somit hat das Gebäude keine Torsionssteifigkeit und ist nicht 3 Der geringe Hebelarm der Scheiben in Längsrichtung führt zu einer geringen Torsionssteifigkeit des Tragssystems. Legende: : gut, : möglich, : ungünstig, : falsch

4 3 3 Die Wirkungslinien der aussteifenden Scheiben schneiden sich in einem Punkt. SOmit hat das Gebäude keine TOrsionssteifigkeit und ist nicht 1 Kern Der Kern muss ausreichend Biege und Torsionssteif sein. 2 Kerne Es entstehen Zwängungen aus Temperatur. 1 Kern Legende: : gut, : möglich, : ungünstig, : falsch

5 1 Kern Die grosse Exzentrität des Kern bzgl. Horizontallasten 1 Kern Die grosse Exzentrität des Kern bzgl. Horizontallasten 1 Kern Die grosse Exzentrität des Kern bzgl. Horizontallasten 2 Kerne Die grosse Exzentrität des Kern bzgl. Horizontallasten 2 Kerne Legende: : gut, : möglich, : ungünstig, : falsch