Geschosse und Tower Konzept#
Mit den Befehlen Geschoss Ordinate, Tower und Ordinate zu Tower zuweisen unterstützt SOFiPLUS(-X) das Geschoss und Towerkonzept der SOFiSTiK.
Konzept Geschosse#
Für die Beurteilung des Erdbebenverhaltens von Bauwerken sind geschossbezogene Bemessungskriterien ein wichtiger Bestandteil des Handwerkzeugs eines Ingenieurs. Die folgende Abbildung zeigt ein mehrstöckiges Gebäude und die entsprechenden Geschossdefinitionen.
Definition von Geschossen in einem mehrstöckigen Gebäude#
Die \(z_{level}\) - Achse hat ihren Ursprung im Ursprung des globalen Koordinatensystems und zeigt immer nach oben, entgegen der Schwerkraft.
Jedes Geschoss ist durch eine bestimmte Ordinate gekennzeichnet, die in Bezug auf die \(z_{level}\) - Achse definiert ist. In dieser Ordinate befindet sich impliziet eine horizontale Ebene, die - per Definition - den oberen Rand des Geschosses markiert. In vertikaler Richtung erstreckt sich das Geschoss von seiner (obersten) Höhe bis zur obersten Höhe des darunter liegenden Geschosses. Die Geschosshöhe wird also durch den vertikalen Abstand zwischen diesen beiden Höhen bestimmt.
Die Geschossebene mit der niedrigsten Ordinate bildet das Basisgeschoss.
Bemerkung
Per Definition beträgt die Geschosshöhe des Basisgeschosses immer \(h = 0\).
Die tatsächliche Zuordnung der Finite-Elemente-Knoten zu den Geschossen erfolgt auf der Grundlage ihrer jeweiligen z-Positionen. Während die anfänglichen ‚Suchkriterien‘ in lateralen Richtungen für dieses Verfahren unendlich sind, werden als Ergebnis dieser topologischen Analyse jedem Stockwerk begrenzende seitliche Ausdehnungen zugewiesen. Diese Ausdehnungen in globaler X- und Y-Richtung werden von der Lage der zugehörigen Knoten mit den größten geometrischen Abständen abgeleitet.
Bemerkung
Eine Einschränkung der ‚Suchkriterien‘ in seitlicher Richtung kann mithilfe von Towern erreicht werden.
Konzept Tower#
Wolkenkratzer mit mehr als einem Tower oder mit geteilten Geschossebenen erfordern besondere Aufmerksamkeit bei der Beurteilung des seismischen Verhaltens. Um eine qualifizierte und effiziente seismische Bewertung auf der Grundlage von Geschosskriterien durchführen zu können, ist die Gruppierung der Geschosse in unabhängige Einheiten - wir nennen sie Tower - eine Voraussetzung.
Tower sind eine Erweiterung des Geschosskonzeptes. Ein Tower wird durch die Ordinate seines Basis \(z_{base}\) und optional seitlichen Begrenzungen, die durch die Kontur eines 4-Punkte-Polygons beschrieben werden, charakterisiert. Einem solchen Tower können Geschosse mit \(z_{level} >= z_{base}\) zugeordnet werden. Die vertikale Ausdehnung eines Towers wird daher durch das größte \(z_{level}\) eines zugehörigen Geschosses bestimmt.
Blick auf einen Tower und die zugehörigen Geschosse in einem mehrstöckigen Gebäude#
Bemerkung
An jeder Towerbasis wird ein entsprechendes Basisgeschossobjekt mit der Höhe \(h = 0\) erzeugt.
Die tatsächliche Zuordnung von Finite-Elemente-Knoten zu Stockwerken erfolgt bei einem solchen Modell analog zum oben beschriebenen Vorgehen. Dieses Mal werden jedoch die ‚Suchkriterien‘ in den seitlichen Richtungen durch die jeweiligen seitlichen Begrenzungen der Tower definiert (4-Punkt-Polygonkontur).
Bemerkung
Geschosse, die zu verschiedenen Towern gehören, werden als (mechanisch) unabhängig betrachtet, auch wenn sie sich auf derselben Ordinate befinden. Die Bewertung des Tragwerksverhaltens, z. B. die Berechnung von Geschossverschiebungen und Geschossprüfungen, erfolgt pro Tower.