Die weiterentwickelten Berechnungsmethoden und Nachweisverfahren erlauben es heute, Strukturen realitätsnaher zu beschreiben als dies vor einigen Jahrzehnten der Fall war. Insbesondere die erneute statische Beurteilung im Rahmen einer Nachrechnung profitiert von diesen Fortschritten.Durch verbesserte Analysen, detaillierte Modellierung und überarbeitete Bemessungsvorschriften lassen sich ungenutzte Kapazitätsreserven als auch potentielle Tragwerksdefizite aufzeigen.Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich die vorliegende Diplomarbeit mit der Nachrechnung eines bestehenden Bürogebäudes. Ziel ist es, die Kapazitätsreserven oder vorhandene Schwächen der bestehenden Struktur zu ermitteln. Auf Grundlage der statischen Beurteilung sollen mögliche Nutzlaststeigerungen angegeben werden.Dazu wurde zu Beginn eine Literaturrecherche durchgeführt die sich mit Nachrechnungsverfahren,den Bemessungsgrundlagen im Betonbau sowie relevanten Berechnungsansätzen befasst. Es zeigt sich, dass die Nachrechnung bestehender Strukturen eine komplexe Herausforderung darstellt.Insbesondere sind unbekannte Größen wieder zu erheben, Bemessungsgrundsätze überholter Normen zu berücksichtigen und die statischen Gegebenheiten erneut zu interpretieren.Im darauffolgenden Abschnitt erfolgt die Beschreibung des vorliegenden Tragwerks. Das Gebäude selbst unterteilt sich in einen straßenseitigen und hofseitigen Trakt mit acht Geschossen. Diese unterteilen sich in zwei Untergeschosse als Parkdecks und sechs oberirdische Geschosse. Die derzeitge Nutzung sieht dabei eine vorwiegende Büronutzung mit kleineren Gastronomie und Geschäftsflächen im Erdgeschoss vor. Die Tragwirkung basiert vorwiegend auf einer punktgestützen Konstruktion mit tragenden Außenwänden, sowie aussteifenden Lift- bzw. Treppenhäusern.Im vierten Kapitel erfolgt die Berechnung des Tragwerks mit Hilfe einer Finiten-Element-Analyse.Das Tragwerk wurde dazu in ein Flächenmodell mit 1D-Element (Stützen, Balken) modelliert und die vorherrschenden Belastungen aufgebracht. Dieses Modell liefert die derzeitigen Ausnutzungsgrade der Bauteile, sowie daraus ableitbare Tragreserven und Defizite. Zur Bestimmung möglicher Nutzlaststeigerungen wurde eine zweite Laststufe eingeführt, die eine sukzessive Erhöhung der Einwirkungen erlaubt und die Nachweise gezielt an ihre Grenzwerte heranführt.Auf Grundlage der Ergebnisse wurden in Kapitel sechs die vorhandenen Reserven zusammengefasst und die Gesamtbewertung der Tragstruktur vorgenommen. Im Rahmen der Untersuchung konnte festgestellt werden, dass das bestehende Tragwerk noch ungenutzte Reserven aufweist undsomit grundsätzlich Kapazität für zusätzliche Lasten vorhanden ist. Die Verteilung der Reserven variiert dabei in Abhängigkeit von der Funktion der jeweiligen Bauteile und liegt im Bereich von etwa 5 bis 30%. Im Allgemeinen zeigen vertikale Bauteile höhere Reserven als horizontale Elemente. Insgesamt lässt sich für das betrachtete Tragwerk eine zulässige Nutzlaststeigerung von etwa 5 bis 15% feststellen. Eine Ausnahme bildet jedoch ein Deckenbereich mit großer Spannweite und ungünstiger Lagerung, der keine weiteren Lasterhöhungen zulässt.
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The advanced calculation methods and dimensioning now allow for a more realistic representation of structures in comparission to few decades ago. In particular, the static assessment of existing buildings benefits from these developments. This enables the activation of unused reserves within the structure and the identification of existing deficiencies.The present diploma thesis deals with the recalculation of an existing office building. The aim is to identify the capacity reserves or existing weaknesses of the current structure. Based on the structural assessment, potential Load increases should be determined.In the beginning a literature review was conducted, focusing on recalculation procedures, design principles in concrete construction and analytical approaches. The review show that the reassessment of existing structures presents a complex challenge. In particular, unknown parameters must be reassessed, outdated design standards reviewed and the structural behavior of the building must be reinterpreted.The following section describes the structural system of the building. It consists of a street-facing and a courtyard-facing part, comprising a total of eight floors: two basement levels used as parking decks and six above ground stories. The current use is for office purposes, with smaller gastronomy and retail areas located on the ground floor. The structural system is primarily based on a column-supported framework with load bearing exterior walls and stiffening cores for stairwells and elevator shafts.In Chapter 4, the structural analysis is performed using a finite element model. The structure was modeled as a slab system with 1D elements (columns and beams) and the base loads were applied. This model provides the current utilization levels of the individual components, from which structural reserves and weaknesses can be discovered. To determine potential increases inlive loads, a second load level was introduced, allowing the applied loads to be increased and the structural verifications to be brought close to their respective limit states.Based on the results, Chapter 6 presents a summary of the identified reserves and a evaluation of the structural system. The analysis reveals that the existing structure still possesses unused reserves, providing capacity for additional loading. The distribution of these reserves varies depending on the function of each component and ranges from approximately 5% to 30%.In general, vertical elements have higher reserves than horizontal components. Overall, a liveload increase of about 5 to 15% can be determined for the given structure. However, an exception is found in a slab area with a large span and unfavorable support conditions, which does not allow for any further load increase.
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