November 2004  

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In dieser Ausgabe werden folgende Themen besprochen:

Firmenneuigkeiten: SCIA Phoenix Projekt und Allplan Steel Design

Modul Wasserakkumulation in SCIA.ESA PT

Wasserakkumulation

Das Programmsystem SCIA.ESA PT enthält jetzt ein Modul für die Ermittlung von Lasten infolge der Wasserakkumulation von Wasser. Da SCIA.ESA PT völlig in einer 3D-Umgebung arbeitet, werden die Ein- und Ausgabedaten der Wasserakkumulation ebenfalls in einer 3D-Darstellung behandelt.

Arbeiten mit dem Modul Wasserakkumulation

Die Dachbereiche, wo die Wasserakkumulation auftreten kann, müssen erfasst werden. Wenn mehrere solche Bereiche einem Lastfall zugeordnet werden, wird in Betracht gezogen, dass Wasserakkumulation auf mehreren Dachbereichen gleichzeitig auftreten kann. Ebenfalls wird berücksichtigt, dass die Wasserakkumulation in einem Bereich Einfluss haben kann auf die Wasserakkumulation in einem anderen Bereich.

Die Unebenheit, welche die Wasseransammlung verursacht, wird entweder direkt ins Strukturmodell aufgenommen, oder separat angesetzt, wenn z.B. ein Gefälle innerhalb der Isolierung ausgebildet wird. Sondereffekte, wie die Ansammlung von Wasser infolge Dachdeckung oder zusätzliche Wasseransammlung, verursacht durch eventuelle Baumängel, können mit angegeben werden. Alle einschlägigen Eingabedaten werden in Betracht gezogen, um die Anfangswasserhöhe für das unverformte Tragwerk gemäß NEN 6702 Art. 8.7.1.5 zu ermitteln.

Die Anschlussarten von Stäben werden für die Berechnungen ebenfalls in Betracht gezogen. Wenn die Tragfähigkeit bzw. die Steifigkeit der Konstruktion ausreichend sind, konvergiert die Berechnung zu einem Gleichgewichtszustand, für das schließlich die endgültige Wasserlast ermittelt wird. In jedem Iterationsschritt wird diese Last zusammen mit der entsprechenden Höchstdurchbiegung angezeigt. Wenn die Iteration divergent ist, wird eine entsprechende Meldung ausgegeben, und die Berechnung wird abgebrochen. Nach der Berechnung kann die ermittelte Wasserlast mit anderen Lasten kombiniert werden und gemäß der gültigen Norm, z.B. NEN 6770/6771 bearbeitet werden.

Der Baumarkt von Dubai

Ein Dickicht von Kränen am Wüstenrand zeugt von einer ungehemmten Expansion der Bauindustrie in Dubai. Das neueste Riesenprojekt heißt 'Chess City', ein Komplex von 32 Hochhäusern, die wie auf einem Schachbrett angeordnet werden sollen.

Dubai, der Ort der Zukunft für die Tourismusbranche und die Geschäftswelt am Golf, wo alles in Superlativen erscheint, ist bereits mit futuristischen Gebäuden übersät, wahren Perlen der Architektur. Die Wolkenkratzer konkurrieren miteinander in Luxus und Eleganz; das auffälligste Beispiel davon ist der "Bourj al-Arab" (Turm der Araber), das höchste Hotel der Welt.
Von den Zukunftsprojekten seien folgende erwähnt: "Bourj Dubaï", das mit seiner Höhe von etwa 500 m bald das höchste Wohnhaus der Welt werden wird, ein Unterwasserhotel und "Dubailand", eine lokale Version von Disneyland.

Der Kostenpunkt des angekündigten Großprojekts, der 'Chess City', sind Dutzende Millionen Dollar. Diese Stadt wird aus 32 Hochhäusern bestehen, die im Grundriss ein schachbrettartiges Muster bilden. Die Behörden erhoffen sich, dass die Internationale Schachföderation diese Stadt der Zukunft als ihren Sitz erkoren werde, sowie dass hier etwa 3 Siebensterne-Hotels entstehen würden!

Das extravaganteste Dubai-Projekt befindet sich jedoch bereits im Bau: 'Die Welt', ein touristischer Komplex, der aus 300 Inseln in Grundrissform einer Weltkarte besteht. Er ist etwa 4 km von Dubai entfernt und nur auf dem Luft- oder Seeweg erreichbar. Nach Mitteilung der Bauherren wurden bereits 10 Prozent dieser Inseln verkauft. Zeugen dieser zügellosen Bauwut sind Hunderte LKWs, Planierraupen und Betonmischer, welche die Baustelle Tag und Nacht kreuzen, sowie Tausende Arbeiter, die rund um die Uhr auf dieser Riesenbaustelle am Werk sind.

Laut amtlichen Statistiken befanden sich Anfang August insgesamt 5.208 verschiedene Gebäude (Büros, Einkaufzentren, Hotels, Wohngebäude, ...) im Bau.

Wir können lediglich anmerken, dass es sich hier um keine kleinen Projekte handelt. Der Touristiksektor ist ja immer noch stark im Wachsen begriffen. Das Emirat rüstet sich, gegen 2015 ungefähr 40 Millionen Besucher zu empfangen. Dies eröffnet den Bauunternehmen wohl optimistische Perspektiven.

Kaal Mastenfabriek errichtet aufsehenerregenden Radarmast

Der 'Radarmast van Zandvoort' ist der außergewöhnlichste Mast, der je von Kaal Mastenfabriek errichtet worden ist. Der einmalige Entwurf stammt vom Architektenbüro Zwarts & Jansma. Auftraggeber ist das Baureferat von Rijkswaterstaat (die oberste Straßen- und Wasserbaubehörde der Niederlande).

Der 50 m hohe Mast steht mitten in den Dünen, in unmittelbarer Nähe der Rennbahn von Zandvoort (NL). An dessen Spitze dreht sich langsam eine 6.4 m hohe Radarantenne. Der Mast wiegt insgesamt 45 to; davon entfallen 20 to auf den Mast selbst, 7,5 to auf die auffällig massiven gusseisernen Kugelsegmente, 7,5 to auf die Treppenanlage und 10 to auf das Radar mit Kontrollzentrum. Die Abmessungen des Stahlbetonfundaments sind etwa 9,5 m x 9,5 m x 1,6 m.

Für die Verlässlichkeit der Messdaten der Radaranlage ist die Rotationsstabilität des Mastes von äußerster Wichtigkeit. Die kleinste Positionsabweichung des Mastes kann eine schwer wiegende Ungenauigkeit der Datenaufzeichnung verursachen. 

Um für diesen relativ schlanken Mast eine höchstmögliche Rotationssteifigkeit zu gewährleisten, wurde eine räumliche Konstruktionsart gewählt. Der Tragwerksentwurf weist dem Mast einen möglichst großen Durchmesser zu, damit die notwendige Steifigkeit und höchstmögliche Strukturtransparenz erreicht wird.

Das außergewöhnliche Tragwerk stellt sich als eine Aufstapelung von Oktaedern vor, deren Seitenflächen aus unregelmäßigen Dreiecken bestehen. Die Verlängerung einer Seite des Senkrechtdreiecks im Oktaeder bewirkt eine optische Verdrillung des Mastes. Die längste Dreiecksseite entlang, an der Rippe mit der geringsten Neigung wurde das Treppenhaus angebracht. Es windet sich spiralförmig um den Turm hoch.

Die Sektionen der 10 Höhenabschnitte sind gegenseitig um 72 Grad gedreht, so dass jeweils die erste, fünfte und zehnte Sektion in dieselbe Richtung weisen. Indem jeder Höhenabschnitt sich dreht, und den Mast nach oben kegelförmig zuläuft, schwanken die Diagonalen in Länge. Dieser nicht alltägliche Entwurf stellte Kaal Mastenfabriek vor eine anspruchsvolle Aufgabe des Standsicherheitsnachweises, doch mit ESA-Prima Win wurde sie problemlos geschafft. Als Resultat der statischen Analyse ergab sich z.B. die variable erforderliche Wanddicke der Stahlrohre von 16 mm an der Unterseite bis 5,6 mm an der Oberseite sowie das Gewicht der Kugelsegmente in Höhe der Knotenverbindungen.

Die hohlen Kugelsegmente sind aus Gusseisen, und die schwersten Teile haben ein Gewicht von ca. 400 kg. Um die einwirkenden Kräfte abzufangen, haben die untersten Kugelsegmente eine Wanddicke von 80 mm. Je 6 Stäbe des tragenden Fachwerks laufen in einem Kugelknoten zusammen und werden hier mit einer Schraube M60, die etwa 6 kg wiegt, von innen aus befestigt.

Es wurden keine Schweißarbeiten vor Ort erforderlich, da alle Bauwerksteile in der Werkstatt komplett erstellt werden konnten; sie wurden an Ort und Stelle zusammengebaut.

Maßeinheiten in SCIA.ESA PT

Möchten Sie bei der Arbeit mit Ihrem Modell die Maßeinheiten der Lasten ändern oder die Ergebnisse genauer darstellen? Bevorzugen Sie daN der Maßeinheit kN oder möchten Sie lieber die Durchbiegung in Zentimeter statt in Millimeter messen?

Mit der Schaltfläche gelangen Sie ins Dialogfenster der Maßeinheiten. Darin kann die Anzahl der Nachkommastellen den gewünschten Ergebnissen angepasst werden. So ist es z.B. möglich, die Nachkommastellen der Verformungswerte zu erweitern, um eine genauere Ausgabe der Durchbiegung zu erreichen.

In diesem Fenster kann die Maßeinheit sowie das Ausgabeformat jeder Größe immer angepasst werden.

Wenn Sie die Strukturgeometrie eingeben, die Ergebnisse überprüfen oder sich in einem anderen Teil des Programms befinden, haben Sie immer auf die Schaltfläche Zugriff, um das Programm Ihren Wünschen nach zu steuern.

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