HOCHHAUSTRAGWERKE. Gliederung. 1. Allgemeine Einführung. 2. Tragwerkssysteme. 3. Deckensysteme. 4. Beispiele im asiatischen Raum. 5.

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1 HOCHHAUSTRAGWERKE

2 HOCHHAUSTRAGWERKE Gliederung 1. Allgemeine Einführung 2. Tragwerkssysteme 3. Deckensysteme 4. Beispiele im asiatischen Raum 5. Perspektiven

3 Eingespannter Kragträger ME = -ql 2 /2

4 Tragwirkung von Hochhäusern unter horizontaler Belastung horizontale Belastung Momente erforderliche Steifigkeit

5 Einflußparameter auf Planung und Gestaltung von Tragwerken Windbelastung Gebäudeschlankheit Horizontalsteifigkeit Nutzungsart Gründung Brandschutz Verfügbarkeit und Kosten der Grundbaustoffe

6 Baustoff Stahl Vorteile: rascher Baufortschritt geringes Gebäudegewicht Flexibiität bei Nutzungsänderung Nachteile: Zusatzmaßnahmen zur Gewährleistung des Brandschutzes erforderlich oft unbefriedigendes dynamisches Verhalten häufig dickere Deckenpakete

7 Baustoff Stahlbeton Vorteile: steiferes Tragwerk mit höherer Dämpfung keine Zusatzmaßnahmen beim Brandschutz erforderlich kostengünstige Bauweise durch wirtschaftliche Schalungstechniken Nachteile Unter Umständen längere Bauzeit gegenüber Stahl höheres Gewicht geringe Flexibilität bei Nutzungsänderungen

8 Stützen in Stahlverbundbauweise Ausbetonierte Stahlprofile Teilweise einbetonierte Stahlprofile Einbetoniert Stahlstützen

9 Anforderungen an Hochhaustragwerke Vertikallasten Verkehrslasten für Büroräume USA 1972 DIN 1055 EC 1 ANSI A58.1 [KN/m 2 ] [KN/m 2 ] [KN/m 2 ] Büro Lobbies 2,40 2,00 3,00 4,80 5,00 5,00 Horizontallasten Unplanmäßige Schrägstellung Windlasten Erdbebenlasten

10 Aussteifungssysteme

11 Tragwerkssysteme

12 Tragwerkssysteme Skelettbau Rahmen ohne Aussteifung Rahmen mit Aussteifung Halbstarr Biegesteif

13 Empire State Building

14 Tragwerkssysteme Skelettbau Wandscheiben und Kerne

15 Tragwerkssysteme Skelettbau Wandscheiben und Kerne Röhrentragwerke ( tube-structures )

16 Tragwerkssysteme Skelettbau Wandscheiben und Kerne Röhrentragwerke ( tube-structures ) Rohr-in-Rohr ( tube-in-tube )

17 World Trade Center

18 John Hancock Center Grundrisse

19 Tragwerkssysteme Skelettbau Wandscheiben und Kerne Röhrentragwerke ( tube-structures ) Rohr-in-Rohr ( tube-in-tube ) Rohrbündel ( bundled tube )

20 Grundrisse Searstower

21 Tragwerkssysteme Skelettbau Wandscheiben und Kerne Röhrentragwerke ( tube-structures ) Rohr-in-Rohr ( tube-in-tube ) Rohrbündel ( bundled tube ) Outrigger-Systeme

22 Tragwerkssysteme Skelettbau Wandscheiben und Kerne Röhrentragwerke ( tube-structures ) Rohr-in-Rohr ( tube-in-tube ) Rohrbündel ( bundled tube ) Outrigger-Systeme Megatragwerke

23 Grundrisse Landmark Tower

24 Deckensysteme

25 Deckensysteme Flachdecken

26 Deckensysteme Flachdecken Decken mit Unterzügen Betonunterzüge Stahlunterzüge

27 Betonunterzüge Stahlunterzüge

28 Deckensysteme Flachdecken Decken mit Unterzügen Betonunterzüge Stahlunterzüge Decken mit Überzügen

29 Decke mit Überzügen

30 Deckensysteme Flachdecken Decken mit Unterzügen Betonunterzüge Stahlunterzüge Decken mit Überzügen Verbunddecken

31 Verbunddecke

32 Deckensysteme Flachdecken Decken mit Unterzügen Betonunterzüge Stahlunterzüge Decken mit Überzügen Verbunddecken Vorgespannte Decken

33 Deckensysteme Flachdecken Decken mit Unterzügen Betonunterzüge Stahlunterzüge Decken mit Überzügen Verbunddecken Vorgespannte Decken Flachdecken mit Verdrängungskörpern

34 Flachdecke mit Verdrängungskörper

35 Beispiele im asiatischen Raum

36 Beispiele im asiatischen Raum Petronas Towers

37 Petronas Towers / Kuala Lumpur Architekt: C. Pelli & Association Fertiggestellt: m hoch Outrigger mit Megastützen

38 Petronas Towers

39 Beispiele im asiatischen Raum Petronaa Towers Bank of China

40 Beispiele im asiatischen Raum Bank of China / Hong Kong Architekten: I.M.Pei & Partners fertiggestellt m hoch Verbundskellet / Megafachwerk Lasten auf 4 Stahlbetonstützen

41 Bank of China Grundriss Kräfteverlauf

42 Beispiele im asiatischen Raum Petronas Towers Bank of China Hong Kong & Shanghai Bank

43 Hong Kong & Shanghai Bank / Hong Kong Architekten: Norman Foster & Partners fertiggestellt: 1985 Paarweise stehende Stahlmaste durch Querträger und Kreuzverbände verbunden

44 Hong Kong & Shanghai Bank Grundrisse

45 Hong Kong & Shanghai Bank Schnitte

46 Hong Kong & Shanghai Bank

47 Hong Kong & Shanghai Bank Modulsystem

48 Hong Kong & Shanghai Bank

49 Hong Kong & Shanghai Bank

50 Hong Kong & Shanghai Bank Kreuzverband Vierendeelträger

51 Perspektiven

52 Perspektiven Statisches Konzept für anpassungsfähiges Hochhaus

53 Perspektiven Gebündeltes Megaröhrentragwerk (bis zu 1600 m)

54 Perspektiven Superhochhäuser

55 Perspektiven Millenium Tower (840 m)

56

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