Anwendungen und Grenzen des FRILO Gebäudemodells am Beispiel eines Wiener Schulbaues

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Nikolas Esser
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1 Anwendungen und Grenzen des FRILO Gebäudemodells am Beispiel eines Wiener Schulbaues von Linz, Salzburg, Wien, Graz,

2 beschreibung, Aufgabenstellung Quelle: Quelle: Quelle:

3 beschreibung, Aufgabenstellung GD KL STG TS

4 beschreibung, Aufgabenstellung

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6 beschreibung, Aufgabenstellung

7 beschreibung, Aufgabenstellung

8 beschreibung, Aufgabenstellung

9 Grundstruktur des Gebäudemodellierers

10 Grundstruktur des Gebäudemodellierers

11 Grundstruktur des Gebäudemodellierers

12 Grundstruktur des Gebäudemodellierers

13 Grundstruktur des Gebäudemodellierers

14 Grundstruktur des Gebäudemodellierers

15 Grundstruktur des Gebäudemodellierers

16 Grundstruktur des Gebäudemodellierers Auflast Bodenplatte Lastfall GU

17 Grundstruktur des Gebäudemodellierers Auflast Bodenplatte Lastfall in x-richtung

18 - Geometrie wird über die Geschoßplatten definiert - Festlegen der Geschoßebenen Eingabe: - Direkte Eingabe im Gebäudemodellierer - Einlesen von dxf-datei mit der Geschoßplatten geometrie - Einlesen 3D-Gäudemodell aus Allplan - Verwendung von Hilfsfolien und Hilfskonstruktionen

19 - Festlegen der Geschoßebenen

20 - Eingabe Plattengeometrie

22 Grundstruktur des Gebäudemodellierers mit zusammenhängenden Wänden (Wandpfeilern) ohne zusammenhängenden Wänden (Wandpfeilern)

24 dxf-datei

27 Einlesen 3D-Modell aus Allplan: VT: einfache Modellierung Modell auch für weitere Planung verwendbar NT: Modell muss statisches Modell berücksichtigen

28 Eingabe von Innengelenken (Fertigteildecke)

31 ohne Innengelenk 96,11 171,8 mit Innengelenk 79,61 149,2

32 Geteilte Deckenplatten:

33 kräfte Berechnungsmethoden: - vereinfachtes Antwortspektrumverfahren - multimodales Antwortspektrumverfahren - nichtlineare statische Berechnung - nichtlineare Zeitverlaufsanalyse In der Ingenieurpraxis i.a. vereinfachtes Antwortspektrenverfahren (ehemals quasistatische Bemessung).

34 kräfte vereinfachtes Antwortspektrumverfahren Darf nach (1) der EN bei Hochbauten dann angewendet werden, wenn die Bauwerksantwort nicht wesentlich durch Beiträge von höheren Schwingungsformen als die Grundeigenform in jeder Hauptrichtung beeinflusst wird. (2) Die Anforderung von (1)P wird als erfüllt angesehen bei Hochbauten, welche den beiden folgenden Bedingungen genügen: a) sie haben eine Eigenschwingungsdauer T 1 in den beiden Hauptrichtungen, die kleiner ist als folgende Werte T 1 4 T c / 2,0 ; b) sie erfüllen die Regelmäßigkeitskriterien im Aufriss nach

35 kräfte Voraussetzung für die Anwendung des vereinfachten Antwortsprektrenverfahrens ist somit u.a. die Möglichkeit, das Bauwerk in 2 weitgehend entkoppelte Schwinger zu zerlegen. Bei Bauwerken unter 10 m Höhe gelten weiter gefasste Kriterien für die Berechnung in zwei ebenen Modellen als bei höheren Bauwerken. Weiters wird, wenn keine genauere Untersuchung vorliegt, verlangt, dass für die Anwendung des vereinfachten Antwortspektrenverfahrens strenge Regelmäßigkeitskriterien im Aufriss erfüllt sind.

36 kräfte Anwendung des vereinfachten Antwortspektrenverfahrens für: - einfache Hochbauten - Vorbemessung von komplexen Hochbauten Ergebnis: Horizontale Ersatzkräfte je Geschoßebene.

37 kräfte Gebäudemodellierer berechnet die Ersatzkräfte in mehreren Schritten: 1. Berechnung der vertikalen Lastableitung 2. Berechnung der Ersatzmassen je Geschoßebene 3. Berechnung der Gesamterdbebenkraft F b = l m S d (T 1 ) 4. Aufteilung der Gesamterdbebenkraft auf die einzelnen Geschoßebenen F i = F b si mi s j m j j

38 kräfte

39 kräfte

40 kräfte

41 kräfte

42 kräfte

43 kräfte W11.3 W11.2 W11.1

44 kräfte (2,1 kn/m²) (3,0 kn/m²)

45 kräfte

46 kräfte

47 kräfte

48 kräfte

49 kräfte

50 kräfte

51 kräfte

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58 kräfte

59 kräfte

60 kräfte

61 Mit dem Gebäudemodellierer können auch für komplexe Bauwerksstrukturen einfach die vertikale Lastabtragung und die geschoßweisen kräfte sowie die Aufteilung der kräfte berechnet werden. Der nachweis setzt die Anwendbarkeit des vereinfachten Antwortspektrenverfahrens voraus. Außerhalb des Anwendungsbereichs des vereinfachten Antwortspektrenverfahren kann der Gebäudemodellierer im Rahmen der Vorstatik zur Abschätzung der kräfte für die erste Grundschwingung eingesetzt werden.

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