Bibliographic Metadata

Title
Möglichkeiten zur software-unterstützten statischen Berechnung hyperbolischer Paraboloidschalen
Additional Titles
Possibilities for the software-supported static calculation of hyperbolic paraboloid shells
AuthorSchmidt, Dominik
Thesis advisorHölzl, Christian
Published2017
Date of SubmissionNovember 2017
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Entwicklung / FE-Programme / hyperbolisches Paraboloid / Klassifizierung / Netz / Schale
Keywords (EN)development / FE-software / hyperbolic paraboloid / classification / mesh / shell
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Verwendung hyperbolischer Paraboloidschalen in der Architektur sowie mit den Möglichkeiten zur statischen Berechnung. Um ein Verständnis für die HP-Schale zu bekommen, wird im ersten Teil der Arbeit genauer auf die geometrischen Grundlagen eingegangen. Des Weiteren wird ein kurzer Blick auf das Tragverhalten der HP-Schale geworfen. Anschließend wird der geschichtliche Hintergrund beleuchtet. Die Nachkriegszeit und die damit verbundene Ressourcenknappheit spielten bei der Entwicklung dieser Form als Bauelement eine große Rolle. Um einen kurzen Einblick zu gewähren, welche Möglichkeiten sich einem Architekten bei der Verwendung der HP-Schale eröffnen, werden Referenzobjekte aufgezeigt. Der letzte große Abschnitt dieser Arbeit beschäftigt sich mit dem Thema FE-Programme. Hier soll sich ein Architekt das nötige Grundwissen aneignen können, um Gespräche mit Ingenieuren führen zu können, die sich mit FE-Simulationen auseinandersetzen. Da es auf dem offenen Markt eine Vielzahl an FE-Software Anbietern gibt, werden schließlich noch drei Anbieter aufgezeigt, die in der Baubranche durchaus bekannt sind.

Die Analyse ergab, dass HP-Schalen eine sehr spezielle Form im Bauwesen sind, die einige Vorteile mit sich bringen. Der Umgang mit ihr sollte geübt sein, beziehungsweise kann man FE-Programme als Hilfsmittel verwenden. Diese erscheinen jedoch für unerfahrene Nutzer sehr komplex und benötigen ein gewisses Grundwissen im Bereich der finiten Elemente. Auch wenn es sich bei der FE-Methode um ein Näherungsverfahren handelt, ist sie aus dem heutigen Bauwesen nicht mehr wegzudenken.

Abstract (English)

This thesis deals with the use of hyperbolic paraboloid shells in architecture and with the possibilities of static calculations. The first part of the thesis is all about the geometrical basics of hp-shells for gaining some knowledge about them. Furthermore, there is thrown a brief look at the bearing behavior of hp-shells. Afterwards, we take a look at the historical background. The post-war period and the associated resource shortage played an important role in the development of this form as a building element. In order to give a brief insight into the possibilities an architect can open up when using the hp-shell, reference objects are shown. The last major section of this thesis deals with the topic of FE programs. Here an architect should be able to acquire the necessary basic knowledge in order to be able to talk to engineers who are concerned with FE simulations. As there are a lot of FE software providers in the open market, at least three of them are well-known in the construction industry and will be shown in this thesis.

The analysis showed that hp-shells are a very special form of construction which bring some advantages. The handling of it should be practiced, but people can use FE programs as an aid. These, however, appear very complex for inexperienced users and require a certain basic knowledge in the field of the finite elements. Even if the FE method is an approximation method, it is an integral part of the modern construction industry.