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12. November 2024

Numerische Analyse der thermischen Effekte der Sonneneinwirkung auf hohe Gebäude mit Gitterstruktur

Diese Abschlussarbeit zielt darauf ab, die Auswirkungen der Sonneneinwirkung auf eine hohe Stahlkonstruktion zu bewerten, und zu analysieren, wie die Sonneneinwirkung die statischen Eigenschaften des Gebäudes beeinflusst. Gegenstand der Arbeit ist ein moderner Wolkenkratzer mit einem Gittersystem, dessen Gestaltung und Materialien für die zeitgenössische Stahlbautechnik repräsentativ sind.
Autor
Alessandro Giorgio Arcasensa, Prof. Felice Carlo Ponzo, Prof. Elena Mele, Ing. Rocco Ditommaso, Ing. Gianluca Auletta
Universität

Ziel der Arbeit ist es, das Wissen über die Interaktionen zwischen der Gebäudehülle und der umgebenden Umwelt zu vertiefen, unter besonderem Augenmerk auf dem Einfluss der Variation der Sonneneinwirkung auf den Baustahl. Durch eine eingehende Analyse wollen wir Vorhersagemodelle entwickeln, um die Auswirkungen thermischer Spannungen hinsichtlich des Anstiegs des Spannungszustands in Bauteilen zu bewerten, die nützlich sind, um optimierte Bemessungslösungen vorzuschlagen.

Für diese Untersuchungen wurde das Statikprogramm RFEM6 verwendet, mit dem die Wärmelasten auf die Fassaden des Hochhauses aufgebracht werden konnten, die direkt der Sonnenstrahlung ausgesetzt waren, und somit die Auswirkungen auf die einzelnen Elemente abgeschätzt wurden und folglich auf das gesamte System.

Die Arbeit gliedert sich in mehrere Teile: i) Stand der Technik in Bezug auf hohe Bauwerke; ii) Betonung der aktuellen Probleme in Bezug auf diese Art von Gebäuden; iii) Präsentation, Modellierung und Analyse einer Fallstudie; iv) und schließlich die Ergebnisse der Simulationen mit der damit verbundenen Diskussion.

Die durchgeführten Simulationen haben gezeigt, dass die durch Sonneneinstrahlung induzierten Wärmelasten eine mit den traditionellen statischen oder dynamischen Lasten vergleichbare Wirkung auf die Struktur haben und daher unbedingt in der Entwurfsphase berücksichtigt werden müssen.


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