Re: bei der nächsten Fuhre könnte vielleicht d.Thema Stabilitätsversagen sein

verfasst von Uwe, 12.09.2007, 03:32

--><center>hier bereits vor ein paar Tagen von @mvd veröffentlicht) als diese Kragstütze an.

[img]" alt="[image]" style="margin: 5px 0px 5px 0px" />

Hier sind in der Anlage die Konstruktionen der Untergeschosse zu erkennen, die auf Straßenniveau ihren Abschluss finden. Interessant ist, dass alle Gebäude durch eine gemeinsame Unterkonstruktion haben (es könnte vermutet werden, dass die Auswirkungen der Turmeinstürze auf die Unterkonstruktion schließlich auch WTC7 zu Fall brachten; nur als Gedankennotiz, was noch von mir zu prüfen ist).

Ferner sind die äußeren Abmessungen eines Turm durch die ersten umlaufend erstellten Außenwandteile (keine Vorhangfassade!) bereits bestimmt. Überragt wird diese bisherige Bauhöhe der Außerhalb des Kerns liegenden Gebäudeteile durch die Stahlstützen des Kerns selbst. Diese Stahlstützen sind durch Querträger miteinander verbunden.

Hier hilft das Bild 2, das @mvd hier im Forum im gleichen Beitrag, in dem er das Bild 1 vorgestellt hat, veröffentlicht hat, sehr gut, um den Überblick zu behalten.

Vierendeelträger-Prinzip) und so natürlich das <font color=#C0C0C0><strike>innere</strike> (Wort gestrichen, 12.09.07 10:36)</font> Tragsystem einer Kragstütze bildet, die hier in Fassadenrichtung wirkt.

Diese Erkenntnisse dieses Exkurs zur Außenwandkonstruktion wird für die Beurteilung der Gesamtaussteifung eines Turmes wichtig sein.

Zurück zum Kern. Hier sind es also Stützen und Querträger, die auf den Rohbaubildern zu sehen sind. Mit zunehmender Bauhöhe wird der Kern immer schlanker werden, hier vereinfacht durch das Verhältnis von Gebäudekernhöhe bezogen auf die Länge einer Grundflächenseite. Da das Gebäude über einen quadratischen Grundriss verfügt, kann der Bezug auf die Richtung entfallen.

Würde also der Kern für sich frei stehen, so würde er noch mehr einem dünnen Stab gleichen als die Türme mit ihren Außenabmessungen es tun. In diesen ideellen Stab des Kerns, werden gleichmäßig über die Höhe Belastungen aus Decken eingeleitet, die er neben seinem Eigengewicht in den Baugrund abzutragen hat.

Stellt man sich nun vor, dass das Errichten des Kerns ähnlich einem Übereinanderstapeln von Bauklotzquadern ist, wird man verstehen, dass sehr schnell der Punkt kommt, wo eine horizontale Halterung in Zwischenpunkten der Höhe hilfreich ist, um die ungewollten Ausmitten zu stabilisieren. Diese Aussteifungen würden auch für andere horizontale Belastungseinwirkungen, wie z.B. für Wind, nützlich sein.

Dazu könnte man den Kern aussteifen, was durch Ausfachungen (Betonwände, Fachwerkstreben) erfolgen könnte. Doch sind dafür wesentlich besser die zuvor beschriebene aussteifende Wirkungen der Außenwände geeignet, zumal die Außenwände in Richtung ihre Aussteifungswirkung eine mehr als doppelt so lange Aufstandslänge aufweisen wie der Kern selbst. Ich hoffe, dass das die nachfolgende Prinzipskizze den Grundgedanken zusätzlich erklärt:

[img]" alt="[image]" style="margin: 5px 0px 5px 0px" />

Die grünen Pfeile stellen die Reaktionskräfte dar, die der Größe der Horizontallasteinwirkung, hier als roter Pfeil eingetragen, entgegen wirken. Vereinfacht wird hier also angesetzt, dass über die Deckenscheibe die Hauptlast der horizontalen Lasteinwirkungen auf die beiden Außenwände verteilt werden.

Wie oben beschrieben, sind dies nicht nur Windkräfte, sondern auch"innere" Stabilisierungskräfte aus Schiefstellungen und planmäßigen und/oder ungewollten Ausmitten.

Man kann sich mit diesem Bild, wenn man es sich gedanklich übereinander zu einem Turm zusammensetzt, vorstellt, wie die Außenwände die Stabilität des Kernes und des Gebäudes sichern.

Was nun ist eine planmäßige und/oder ungewollte Ausmitte und welche Wirkung kann sie haben? Hier ist wohl der Spazierstock eines Charlie-Chaplin-Tramps das geeignete Demonstrationsobjekt. Der schlanke Stab biegt sich unter der außermittig wirkenden Last. Zudem können wir annehmen, dass die Spazierstocklängsachse wohl nicht ideal gerade ist, sondern unbeabsichtigte Krümmungen aufweist.

Das man einen angebogenen Stab unter Längslast zur ideellen Stabachse leichter durch äußere Belastung zum Versagen bringt als einen ungebogenen Stab ist leicht nachprüfbar. Hier nun die Tragwerksskizze zur besprochenen Problematik:

[img][/img]

Die obere Last greift planmäßig außermittig längs zur Stabachse (Kern) an. Die mittlere Lasteinwirkung, die Stockwerkslast, greift an einer ungewollten Ausmitte, bezogen auf die Ideallinie der geraden Stabachse an, die als Gerade durch den oberen und unteren Stützpunkt zu denken ist.

Die Federn (grüne Wellenlinien) stellen die elastische Wirkung der über die Geschossdeckenscheiben angebundenen Scheibe der Außenwandkonstruktion dar.

Es wird ersichtlich, dass an einem solchen System bereits die Zunahme der Auslenkung der Kernstabachse eine Zunahme der Federkräfte bewirkt. Versagt eine dieser Federn (Geschoßdecke bzw. Verbindung Kern zur Außenwand), so ist der negative Einfluss auf die Gesamtstabilität unverkennbar; die Knicklänge, die in Stabilitätsrechnungen quadratisch eingeht, vergrößert sich in diesem Abschnitt erheblich.

Knickprobleme sind jedoch als Stabilitätsprobleme besonders heimtückisch, da das Versagen ohne Vorankündigung geschieht. So kommt neben dem Temperatureinfluss, der die Tragfähigkeit des Materials mindert(!), so dass es frühzeitiger zu überproportionalen Dehnungsvergrößerungen (auch ohne Belastungsvergrößerung: Dehnung = Spannung / Elastizitätsmodul; der Nennerwert dieser Gleichung wird mit zunehmender Temperaturerhöhung kleiner, schon lange bevor der Stahl glüht) kommt, die ihrerseits wieder die Ausmitten vergrößern.

Ein überbeanspruchter Spazierstock bricht auch plötzlich, wenn man nicht das"Glück" hat, verdächtiges Knacken zu hören, doch dann ist ein Biegeproblem die Ursache des Versagens gewesen, ein Versagen mit Vorankündigung.

Nun habe ich Deinen Bericht, @prinz eisenherz, genutzt um ein wenig Vorarbeit für die Antwort an @nereus zu leisten, ohne auf all Deine Bemerkungen eingegangen zu sein; ich hoffe Du hast dafür Verständnis, denn natürlich habe ich damit noch nicht aufgezeigt, warum ich das Tragwerksversagen auch ohne Sprengungen für möglich halte.

Den Gedanken, Vorsorge für Katastrophenfälle bei dichter Bebauung zu treffen, um einen gezielten Einsturz herbeizuführen, mag im ersten Moment etwas logisches beinhalten. Doch wenn es derartige Vorkehrungen gibt, die WTC-Häuser wären der exemplarische Beweis für die Notwendigkeit dieser Auflagen. Bauherren, Planer, Bauhandwerker und Versicherungen würden über derartige Einbauten zu berichten wissen. Auch müßte es m.E. auch einen Krisenstab geben, der die Entscheidung zur Sprengung trifft und verantwortet.

Doch das ist ein anders Thema, wie auch, dass derartige Vorichtungen einer Wartung unterligen würden oder aber das Anbringen von Vorrichtungen für ein Schmelzverfahren wohl bedingen würde, dass die Stahlflächen frei liegen ud für einen"berechnenbaren" Verlauf ein weitgehend entkerntes Objekt erforderlich ist, da ansonsten die Unwägbarkeiten überhand nehmen würden.

Hier wollte ich nur erste Hinweise zum Tragwerksprinzip, so wie es sich mir darstellt, aufzeigen.

Gruß,
Uwe

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• Also ich fang mal an...Widersprüche in der ZDF-Dokumentation - XERXES, 11.09.2007, 21:18
  • ZDF-Dokumentation: Kann man nicht schon froh sein, daß ueberhaupt mal Zweifel... - certina, 11.09.2007, 21:33
  • Re: Also ich fang mal an...Widersprüche in der ZDF-Dokumentation - XERXES - nereus, 11.09.2007, 22:02
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  • Der Kiesfahrer hat auf der Fahrt zur Baustelle über die Sprengung nachgedacht - prinz_eisenherz, 11.09.2007, 23:10
    • Re: Zeugen - imperator, 12.09.2007, 00:58
      • Zeugen? Fritze Flink ist wieder mit 20 t Kies auf großer Fahrt.:)) - prinz_eisenherz, 12.09.2007, 09:15
    • Re: bei der nächsten Fuhre könnte vielleicht d.Thema Stabilitätsversagen sein - Uwe, 12.09.2007, 03:32
      • Re: bei der nächsten Fuhre könnte vielleicht d.Thema Stabilitätsversagen sein - mvd, 12.09.2007, 11:30
        • Re: Die WTC-Türme in der Küche nachgebaut ;) - Uwe, 12.09.2007, 13:22
          • Re: Die WTC-Türme in der Küche nachgebaut ;) - Uwe - nereus, 12.09.2007, 14:10
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      • Habe gerade Mutterboden für den eigenen Garten geladen, kein Kies. - prinz_eisenherz, 12.09.2007, 16:55
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          • Re: Habe gerade Mutterboden für den eigenen Garten geladen - Prinz - mvd, 12.09.2007, 18:44
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