Technische Universiteit Delft

Superelementen
door M&C

Promotie van dhr. R.D.J.M. Steenbergen: "Super Elements in High-Rise Buildings under Stochastic Wind Load"


01 oktober 2007 | 15:00 uur
plaats: Aula TU Delft

De heer Ir. R.D.J.M. Steenbergen | civiel ingenieur, Nederland promotors | Prof.dr.ir. J. Blaauwendraad (em.hgl (2003 CiTG) en prof.ir. A.C.W.M. Vrouwenvelder (CiTG)

Super Elements in High-Rise Buildings under Stochastic Wind Load Ontwerpen van hoogbouw met een onregelmatige vorm wordt steeds gangbaarder. Een grondig inzicht is nodig in de krachtswerking en de gebruikersomstandigheden in deze soort constructies. De beschouwde gebouwen hebben een gebouwplattegrond die verandert over de hoogte. Onderzocht worden de effecten van de stijfheid in hun vlak van de vloeren die de stabiliteitselementen koppelen en de invloed van de torsiestijfheid. Het ontwerp moet voldoende betrouwbaarheid waarborgen, maar dient ook te zorgen dat mensen in het gebouw zich comfortabel voelen, want trillingen als gevolg van windbelasting kunnen hinderlijk zijn. In deze promotiestudie is een nieuwe methode ontwikkeld voor het ontwerp van onregelmatig gevormde hoge gebouwen onder windbelasting. De constructies worden onderverdeeld in slechts een zeer klein aantal superelementen. De constructieve eigenschappen van deze superelementen worden afgeleid op basis van de analytische oplossingen van de geldende stelsels differentiaalvergelijkingen. Een computerprogramma ICAROS is ontwikkeld voor het ontwerp van hoogbouw: Integrated Closed-form Analysis of high-Rise buildings On the basis of Super elements. Het blijkt dat een duidelijke verstoring in de krachtswerking in de gebouwen optreedt op de plaatsen over de hoogte waar de gebouwplattegrond plotseling verandert. Vanwege het gebruik van analytische superelementen wordt een goed inzicht verkregen in de krachtswerking. De methode kan het stochastische karakter van de windbelasting in rekening brengen en zowel een sterkte- als comforttoets kan uitgevoerd worden op een willekeurige plaats in het gebouw. De ICAROS superelementmethode is een verbetering ten opzichte van de gebruikelijke analyse met een één-massa-veer systeem die dikwijls onnauwkeurige resultaten oplevert. Zo wordt geconstateerd dat het gebruik van Eurocode NEN-EN-1991-1-4, Procedure 1 onveilig is want hiermee worden voor de versnellingen in gebouwen waarden verkregen die veel te klein zijn. De ICAROS superelementmethode levert resultaten die 45% hoger liggen. Procedure 2 levert betere resultaten op. Concluderend blijkt dat de ICAROS superelementmethode zeer geschikt is voor de analyse van onregelmatige gebouwen zoals constructies met een asymmetrische plattegrond met abrupte veranderderingen over de hoogte.

Laatst gewijzigd: 27 september 2007