Masterarbeit
Optimale Wiederverwendung von Tragwerksteilen
Der Klimawandel wird durch den massiven Ausstoß an CO2 stetig beschleunigt. Das Bauwesen trägt zu mehr als 50 Prozent zum weltweiten Ressourcenverbrauch bei. Um diesen Entwick- lungen gegenzusteuern gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Eine Möglichkeit, den Ressour- cenverbrauch zu minimieren, ist es, die gleichwertige Wiederverwendung von demontierten Tragwerksteilen zu realisieren, anstatt durch down-cycling eine niederwertige Wiederverwen- dung zum Beispiel als Unterbau für Straßen umzusetzen.
Ziel dieser Arbeit ist es, anhand selbst ausgewählter Beispiele unterschiedliche Einflusspara- meter auf das Tragverhalten recyclierter Tragwerke zu untersuchen. Es soll beispielsweise eine unterschiedliche Art der Wiederverwendung von Stabelementen als Fachwerk- oder Vierendeel- tragwerk verglichen werden. Bei Vierendeelträgern müssen, im Gegensatz zu einem Fachwerk, die Anschlüsse biegesteif ausgeführt werden. Bei Fachwerken hingegen müssen, sofern die Ver- bindungspunkte festgelegt sind, Stablängen angepasst werden, da zwangsläufig Elemente mit unterschiedlichen Längenabmessungen benötigt werden. Als erster Schritt soll die Steifigkeit gegenüber vertikaler Belastung in Trägermitte unter Berücksichtigung verschiedener Nebenbe- dingungen maximiert werden.
Verfügbare Tragwerksteile Entwurfsraum
Entwurf 1
Entwurf 2
Teilaufgaben
• Einarbeitung in die Modellbildung und Modellierung von Tragwerken
• Literaturrecherche zum Thema Recycling von Bauwerken und einzelnen Tragwerksteilen
• Entwicklung eines Optimierungsablaufs für die Wiederverwendung von Tragelementen, ausgehend von Stabelementen
• Software-Implementierung des Algorithmus, z.B. in Matlab
• Überprüfung des Programms anhand ausgewählter Beispiele
Empfohlene Interessengebiete
Baustatik, Strukturmechanik, Programmieren, Optimierung
