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1 Holztürme Brück Statische Analyse und Berechnungen am Holzturm III Niko Retzlaff - Adrian Grabara - Ermin Grbo - Björn Rosin - Renan Gondim.

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Präsentation zum Thema: "1 Holztürme Brück Statische Analyse und Berechnungen am Holzturm III Niko Retzlaff - Adrian Grabara - Ermin Grbo - Björn Rosin - Renan Gondim."—  Präsentation transkript:

1 1 Holztürme Brück Statische Analyse und Berechnungen am Holzturm III Niko Retzlaff - Adrian Grabara - Ermin Grbo - Björn Rosin - Renan Gondim

2 2 Gliederung: Analyse und Auswertung der Originalstatik - Belastungen auf das System Vergleichsberechnung mit EDV an 2D und 3D Systemen - Kräfte und Verformungen der Türme Abgleich der Ergebnisse mit Originalstatik Bemessung der maßgebenden Bauteile nach heutiger Norm

3 3 Systemidealisierung Originalberechnung:

4 4 Einwirkungen: Eigenlast (Brücke) Eigenlast (Turmgerüst) Eigenlast (Treppe) Eigenlast (Spiegel) Wind in x Wind in x (Treppe) Wind in x (Spiegel) Wind in y Wind in y (Treppe) Wind in y (Spiegel) Antennenlast (oberer Knoten) Antennenlast (unterer Knoten) Verkehrslast (Zwischenpodest) Schneelast (Brücke Kragarm) Schneelast (Brücke Feld) Schneelast (Brücke Zwischenpodest) Schneelast (Brücke Treppe)

5 5 Einwirkungen: Eigenlast (Brücke) Eigenlast (Turmgerüst) Eigenlast (Treppe) Eigenlast (Spiegel) Wind in x Wind in x (Treppe) Wind in x (Spiegel) Wind in y Wind in y (Treppe) Wind in y (Spiegel) Antennenlast (oberer Knoten) Antennenlast (unterer Knoten) Verkehrslast (Zwischenpodest) Schneelast (Brücke Kragarm) Schneelast (Brücke Feld) Schneelast (Brücke Zwischenpodest) Schneelast (Brücke Treppe)

6 6 Einwirkungen: Eigenlast (Brücke) Eigenlast (Turmgerüst) Eigenlast (Treppe) Eigenlast (Spiegel) Wind in x Wind in x (Treppe) Wind in x (Spiegel) Wind in y Wind in y (Treppe) Wind in y (Spiegel) Antennenlast (oberer Knoten) Antennenlast (unterer Knoten) Verkehrslast (Zwischenpodest) Schneelast (Brücke Kragarm) Schneelast (Brücke Feld) Schneelast (Brücke Zwischenpodest) Schneelast (Brücke Treppe)

7 7 Einwirkungen: Eigenlast (Brücke) Eigenlast (Turmgerüst) Eigenlast (Treppe) Eigenlast (Spiegel) Wind in x Wind in x (Treppe) Wind in x (Spiegel) Wind in y Wind in y (Treppe) Wind in y (Spiegel) Antennenlast (oberer Knoten) Antennenlast (unterer Knoten) Verkehrslast (Zwischenpodest) Schneelast (Brücke Kragarm) Schneelast (Brücke Feld) Schneelast (Brücke Zwischenpodest) Schneelast (Brücke Treppe)

8 8 Einwirkungen: Eigenlast (Brücke) Eigenlast (Turmgerüst) Eigenlast (Treppe) Eigenlast (Spiegel) Wind in x Wind in x (Treppe) Wind in x (Spiegel) Wind in y Wind in y (Treppe) Wind in y (Spiegel) Antennenlast (oberer Knoten) Antennenlast (unterer Knoten) Verkehrslast (Zwischenpodest) Schneelast (Brücke Kragarm) Schneelast (Brücke Feld) Schneelast (Brücke Zwischenpodest) Schneelast (Brücke Treppe)

9 9 Einwirkungen: Eigenlast (Brücke) Eigenlast (Turmgerüst) Eigenlast (Treppe) Eigenlast (Spiegel) Wind in x Wind in x (Treppe) Wind in x (Spiegel) Wind in y Wind in y (Treppe) Wind in y (Spiegel) Antennenlast (oberer Knoten) Antennenlast (unterer Knoten) Verkehrslast (Zwischenpodest) Schneelast (Brücke Kragarm) Schneelast (Brücke Feld) Schneelast (Brücke Zwischenpodest) Schneelast (Brücke Treppe)

10 10 Vergleichsberechnungen: - Brücke: 3D-Modell Brückenträger

11 11 Statisches System (2D) - Längsträger Brücke: Idealisierung für Wind - Queranströmung auf Schmalseite: Träger 1: Träger 2:

12 12 + Superposition Teilsysteme Gesamtsystem:

13 13 Originalberechnung:

14 14 Denkmalschutz

15 15 3D Modell - Türme Schnittgrößenermittlung: - Türme:

16 16 Originalberechnung:

17 17 Statisches System (2D) Turm – Träger I und III : Idealisierung für Wind – QA auf Schmalseite: Träger I 1 und III 1 Träger I 2 und III 2

18 18 Träger I 1 und III 1 - Schnittgrößen N [KN]: Träger I 2 und III 2 - Schnittgrößen N [KN]:

19 19 Originalberechnung:

20 20 Originalberechnung:

21 21 + Superposition Teilsysteme Gesamtsystem:

22 22 Lastfallkombination am Gesamtmodell: Eigenlast Wind in x Wind in y Wind Schräganströmung Schneelast Eigenlast und Schräganströmung Eigenlast, Schnee und Schräganströmung Verlauf der Normalkräfte

23 23 Lastfallkombination am Gesamtmodell: Eigenlast Wind in x Wind in y Wind Schräganströmung Schneelast Eigenlast und Schräganströmung Eigenlast, Schnee und Schräganströmung Verlauf der Normalkräfte

24 24 Stabkrafttabelle – Liste Nr. 6

25 25

26 26 Lastfallkombination am Gesamtmodell: Eigenlast Wind in x Wind in y Wind Schräganströmung Schneelast Eigenlast und Schräganströmung Eigenlast, Schnee und Schräganströmung Verlauf der Normalkräfte

27 27 Lastfallkombination am Gesamtmodell: Eigenlast Wind in x Wind in y Wind Schräganströmung Schneelast Eigenlast und Schräganströmung Eigenlast, Schnee und Schräganströmung Verlauf der Normalkräfte

28 28 Lastfallkombination am Gesamtmodell: Eigenlast Wind in x Wind in y Wind Schräganströmung Schneelast Eigenlast und Schräganströmung Eigenlast, Schnee und Schräganströmung Verlauf der Normalkräfte

29 29 Lastfallkombination am Gesamtmodell: Eigenlast Wind in x Wind in y Wind Schräganströmung Schneelast Eigenlast und Schräganströmung Eigenlast, Schnee und Schräganströmung Verlauf der Normalkräfte

30 30 Lastfallkombination am Gesamtmodell: Eigenlast Wind in x Wind in y Wind Schräganströmung Schneelast Eigenlast und Schräganströmung Eigenlast, Schnee und Schräganströmung Verlauf der Normalkräfte

31 31 Lastfallkombination am Gesamtmodell: Eigenlast Wind in x Wind in y Wind Schräganströmung Schneelast Eigenlast und Schräganströmung Eigenlast, Schnee und Schräganströmung Verlauf der Normalkräfte

32 32 Lastfallkombination am Gesamtmodell: Eigenlast Wind in x Wind in y Wind Schräganströmung Schneelast Eigenlast und Schräganströmung Eigenlast, Schnee und Schräganströmung Verlauf der Normalkräfte

33 33 Stabkrafttabelle – Liste Nr. 6

34 34

35 35 Verformung des Gesamtmodell: Eigenlast Wind in x Wind in y Wind Schräganströmung Schneelast Eigenlast und Schräganströmung Eigenlast, Schnee und Schräganströmung max u = 0,536cm

36 36 Verformung des Gesamtmodell: Eigenlast Wind in x Wind in y Wind Schräganströmung Schneelast Eigenlast und Schräganströmung Eigenlast, Schnee und Schräganströmung max u = 10,868cm

37 37 Interpretation der Verformungen: Max vertikale Durchbiegung des Gesamtsystems bei Lastfallkombination 1 (g ges ) max u = 0,536cm zul l/300 = 2202/300 = 7,34cm Ausnutzung:0,536/7,34 = 0,073 7,3%

38 38 Interpretation der Verformungen: Max horizontale Verschiebung des Gesamtsystems bei Lastfallkombination 7 (g+s+w schräg ) max u = 10,828cm zul l/150 = 5269/150 = 35,13cm Ausnutzung:10,828/35,13 = 0,308 30,8% Schwingungsanalyse erforderlich

39 39 Bemessung nach DIN 1052, Aug. 2004: Bemessung der Stützen S1: Maßgebende LFK:Maximale Stabkraft (N k )Bemessungswert (N d ) Eigengewicht (Spiegel, Brücke, Turm, Treppe) Wind Schräganströmung max. S1 = ,5 KN ~ 105 t (105 Pkw) 1048,5 x 1,4 = ,9 KN Eigengewicht (Spiegel, Brücke, Turm, Treppe) + Schneelast + Wind Schräganströmung min. S1 = ,5 KN ~ 139 t (139 Pkw) 1396,5 x 1,4 = ,1 KN Nachweis auf Zug und Biegung nach DIN 1052: ; Abschn : Material: Originalstatik: Nadelholz – GK I, σ z = 8,75 N/mm² (GSK) Vergleichsmaterial:Nadelholz C30, f t,0,k = 18 N/mm² (TSK) s k = 5,65 m (Länge der Stütze)

40 Tonnen über die Stütze (DRUCK)

41 Tonnen ziehen die Stütze (ZUG)

42 Nachweis: Vergleich Originalstatik: NW nicht erbracht ! NW erbracht (92,6%) Querschnittsfläche: A = 4 x 4 x 9 x 9 = 1296 cm² 1,17 0,02

43 Nachweis auf Druck (Knicken) und Biegung nach DIN 1052: ; Abschn : Querschnittsfläche: A = 4 x 24 x 24 cm² = 2304 cm²

44

45 NW erbracht

46 46 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


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