Optimierung gevouteter Rahmen im Stahlhallenbau

Einfeldrahmen in Stahlbauweise finden weite Verbreitung beim Bau von Industrie- und Lagerhallen mit moderater Spannweite. Mit Ausnahme des Dreigelenkrahmens sind die Schnittgrößen in Haupttragrichtung statisch unbestimmt und hängen somit von den Steifigkeiten der Bauteile ab. Bei der Bemessung von Stützen- und Riegelprofilen tritt dieser nichtlineare Effekt in Erscheinung und koppelt sich zudem an die Anordnung von Vouten im Eckbereich des Rahmens. Die Optimierung der Bauteile mit Hilfe einer Evolutionsstrategie offenbart, dass es aus praktischer Sicht einen Spielraum gibt, welcher favorisierte Lösungen mit adäquatem Konstruktionsgewicht enthält. Die Varianten in diesem Spielraum unterscheiden sich durch die Ausprägung der Voute, wobei sich statische und geometrische Randbedingungen bemerkbar machen. Eine Studie bespricht den Einfluss des Rahmenabstands, der Dachneigung und der gelenkigen bzw. eingespannten Lagerung der Stützen auf die optimale Wahl der Vouten.