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