Anwendungsbeispiele zur Optimierung verformungsempfindlicher Tragwerke

Verformungsempfindliche Tragwerke benötigen wesentliche Anteile ihres Materials zur gezielten Erhöhung der Steifigkeit hinsichtlich verformungskritischer Punkte, wie z. B. die Feldmitte bei Brückentragwerken oder der Kopfpunkt bei Hochhaustragwerken. Insbesondere bei komplexen Strukturen stößt eine nur händische vorgenommene Optimierung solcher Tragwerke schnell an ihre Grenzen. Die hier angewandte Methode der Verformungsreduzierung durch Materialumverteilung (MVM) bietet ein praxistaugliches Instrument, um die Materialmengen innerhalb eines geometrisch festgelegten Tragwerkes so umzulagern, dass die für die kritische Verformung wichtigen Stäbe mehr Material erhalten. Dabei bleibt die Gesamtmasse des Tragwerkes erhalten. Die im Text dargestellten Beispiele einer Stahl-Fachwerkbrücke und einer Stahl-Glas-Dachkonstruktion als Gitterrost zeigen die Möglichkeiten des praktischen Einsatzes dieser Optimierungsmethode auf.