Ganzheitliche 3D-Gebäudemodelle in der statischen Tragwerksanalyse

Im Vergleich zur konventionellen statischen Analyse von Hochhäusern mit extrahierten Teilmodellen weisen ganzheitliche 3D-Gebäudemodelle deutliches Potential zur Effizienzsteigerung auf. Konkret begründet sich dies auf dem räumlichen Zusammenwirken von vertikalen und horizontalen Bauteilen über die Verformungskompatibilität am Gesamttragwerk. Zusätzlich werden die fehleranfälligen Schnittstellen zwischen den extrahierten Teilmodellen vermieden und eine weitgehend automatisierte Integration ins Building Information Modelling (BIM) ist möglich. Allerdings reagieren die errechneten Lastverteilungen der 3D-Gebäudemodelle sensibel auf unterschiedliche Modellierungsmethoden.Im Rahmen dieser Dissertation werden daher die Auswirkungen verschiedener Modellierungen auf die vertikale Lastverteilung in einem 15-stöckigen Stahlbetonhochhaus systematisch untersucht. Die untersuchten Modellierungsmethoden umfassen den Bauprozess, die Verbindungssteifigkeit zwischen den Bauteilen, die Boden-Bauwerk-Interaktion, die Steifigkeitsreduktion infolge Biegerissbildung und das zeitabhängige Verformungsverhalten von Beton mitsamt der inneren Behinderung durch die vorhandene Bewehrung. Des Weiteren werden Empfehlungen für die praktische Anwendung von ganzheitlichen 3D-Gebäudemodellen gegeben.