Bewertung von komplexen Windlastwirkungen auf die Gebäudehülle

Kemper, Frank; Funke, Alexander; Kuhnhenne, Markus; Feldmann, Markus

doi:10.1002/stab.201710536

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“…Die effektiven Fassadenlasten hängen stark davon ab, wie die Fassade und das zugrunde liegende Sekundärtragwerk ausgestaltet werden. Dies wurde bereits in [9] am Beispiel örtlicher Windlasten für durchlässige Fassaden und in [10] mit besonderem Fokus auf geklebte Fassadenelemente diskutiert.…”

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Validierung der Windersatzlasten auf Wandkonstruktionen mit Sandwichelementen

et al. 2021

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Im Jahr 2009 wurde die harmonisierte Norm DIN EN 14509 mit dem Titel „Selbsttragende Sandwichelemente mit beidseitigen Metalldeckschichten“ eingeführt. Diese ist in der aktualisierten Form von 2013 bis heute gültig und regelt u. a. die Bemessungsverfahren für Sandwichelemente. Seit Einführung wurde die Windlastmodellierung für die großflächigen Fassadenelemente diskutiert, da die Neuregelung im Zusammenhang mit der Windlastnorm DIN EN 1991‐1‐4:2012 zu höheren Windlasten, insbesondere im Eckbereich führte. In dieser Studie wurden deswegen die Auswirkungseffekte auf der Strukturebene bestimmt und statistisch bewertet, um ein realistisches Windlastmodell für die betrachtete Bauweise zu erhalten. Es wurden sowohl hochauflösende Windkanalmessungen als auch Bauteilversuche durchgeführt, um reale Lastweiterleitungseffekte an Sandwichsystemen im Originalmaßstab zu identifizieren. Die Überlagerung beider und die statistische Absicherung führten zu dem Ergebnis, dass die bestehenden Modelle keine generelle Lastminderung erkennen lassen und der Nachweis der Elemente auch bez. des Lastwerts in der Gebäudeecke im Wesentlichen zutreffend ist. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass der für die großflächigen Elemente maßgebende Korrelationseffekt, entgegen der derzeitigen Bemessungspraxis, auch für die Verbindungsmittel ansetzbar ist, sodass die Modellierung lokaler Sogspitzen nicht nötig ist und auch hier die cpe,10‐Beiwerte aus DIN EN 1991‐1‐4:2012 genutzt werden können.

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Validierung der Windersatzlasten auf Wandkonstruktionen mit Sandwichelementen

et al. 2021

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Neubewertung des Nutzlastmodells für Parkhäuser

2021

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Grundsätzlich sind die Nutzlasten für Parkhäuser von den Entwicklungen des Fahrzeugbestands betroffen – die durchschnittliche Erneuerungsrate von Fahrzeugen ist viel höher als diejenige der Gebäudestrukturen. Tatsächlich nahm das mittlere Betriebsgewicht von Personenkraftwagen in den letzten Jahrzehnten zu. Folglich ist eine regelmäßige Überprüfung und gegebenenfalls auch eine Aktualisierung der Nutzlastmodelle für Parkhäuser sinnvoll. Die vorliegende Studie bezieht umfangreiche Daten ein, die neu erhoben wurden, und wirft einen genauen Blick auf die Bestimmung der charakteristischen Nutzlast. Neben eigenen Lastmessungen wurden auch die statistischen Daten des aktuellen deutschen Fahrzeugbestands sowie die Auslastungszahlen von zahlreichen Parkhäusern berücksichtigt. Die für die Bestimmung charakteristischer Werte benötigte Extremwertanalyse wurde anhand von Monte‐Carlo‐Simulationen unter Berücksichtigung einer realistischen Laststrukturübertragung für verschiedene Tragwerkssysteme durchgeführt. Basierend auf der vorgestellten Studie konnte eine Nutzlastempfehlung für Parkhäuser erarbeitet werden, die nicht nur für die aktuelle Fahrzeugpopulation, sondern auch für eine bis in das Jahr 2030 prognostizierte Zukunftspopulation sicher ist. Das Ergebnis ist, dass trotz des erwarteten Anstiegs der zukünftigen Fahrzeuggewichte die Lastempfehlungen in der Größenordnung der bisherigen Regelungen gültig bleiben können.

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Influence of airtightness of steel sandwich panel joints on heat losses

et al. 2020

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Energy saving ordinances requires that buildings must be designed in such a way that the heat transfer surface including the joints is permanently air impermeable. The prefabricated roof and wall panels in lightweight steel constructions are airtight in the area of the steel covering layers. The sealing of the panel joints contributes to fulfil the comprehensive requirements for an airtight building envelope. To improve the airtightness of steel sandwich panels, additional sealing tapes can be installed in the panel joint. The influence of these sealing tapes was evaluated by measurements carried out by the RWTH Aachen University - Sustainable Metal Building Envelopes. Different installation situations were evaluated by carrying out airtightness tests for different joint distances. In addition, the influence on the heat transfer coefficient was also evaluated using the Finite Element Method (FEM). The combination of obtained air volume flow and transmission losses enables to create an "effective heat transfer coefficient" due to transmission and infiltration. This summarizes both effects in one value and is particularly helpful for approximate calculations on energy efficiency.

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