Z Koordination und Demonstration

Z01 – Funktionsmuster und Demonstrator

Für den vorliegenden Sonderforschungsbereich ist Z01 ein zentraler Querschnittsbereich, in dem ein adaptives Hochhaus als Demonstratorgebäude realisiert wird. Ziel des Teilprojekts Z01 ist es, dieses Bauwerk zu entwickeln und zu errichten und die angewandten Forschungen der Teilprojekte aus den Bereichen A, B und C zu integrieren und wissenschaftlich zu begleiten. Das Demonstrator-Hochhaus und die neue Experimentalplattform werden als zentrale Experimentaleinheiten des gesamten SFB dienen.

Um umfängliche Forschungen zu ermöglichen, werden bereits in der Grundausstattung des Demonstrator-Hochhauses adaptive Komponenten, wie Aktoren und Sensoren in das Tragwerk integriert. In den Stützen werden acht und in den Diagonalen 16 hydraulische Aktoren integriert. Über 200 Dehnmessstreifen werden außerdem als Sensoren auf die Tragstruktur aufgebracht.

Durch die Integration der adaptiven Elemente zu Beginn an, kann nach Fertigstellung sofort mit den Versuchen der Teilbereiche A und B begonnen sowie erste Fassadenmuster aus dem Teilbereich C angebracht werden.

Visualisierung des Demonstrator-Hochhauses
Visualisierung des Demonstrator-Hochhauses

Als Demonstrator ist ein 12-stöckiges Hochhaus mit einer Grundfläche von etwa 5 m x 5 m in modularer Stahlbauweise geplant. Es ist vorgesehen, dass im Verlaufe der Forschungsarbeiten, einzelne Elemente ausgetauscht und modifiziert werden können. Die Voraussetzungen dafür werden durch eine Segmentierung der Stahlstützen geschaffen. Die vertikale Erschließung erfolgt über einen externen Treppenturm, welcher die Geschosse über Verbindungsbrücken zugänglich macht. Die für das Demonstrator-Hochhaus vorgesehene Experimentalplattform grenzt an das bestehende Experimentalfeld des ILEK, auf dem bereits die Stuttgart SmartShell und andere Aufbauten realisiert wurden. Diese Plattform wurde bereits im Frühjahr 2019 fertiggestellt. Die Universität Stuttgart unterstützt dabei die im Rahmen dieses SFBs erforderlich werdenden baulichen Voraussetzungen.

Modellaufnahme des DHH und Treppenturm
Modellaufnahme des DHH und Treppenturm

Für den Bau des Demonstrators müssen die bautechnische Kompatibilität und die steuerungstechnische Struktur unter einem einheitlichen Rahmen zusammengeführt werden. Der Aufbau und die Integration der Steuerungs- und Regelungshardware erfolgt zentral im Teilprojekt Z01.

Visualisierung des Demonstrator-Hochhauses
Visualisierung des Demonstrator-Hochhauses

Als Querschnittsprojekt führt Z01 den Großteil der Ergebnisse der anderen Teilprojekte aus den Bereichen A, B und C im Demonstrator-Hochhaus zusammen. In den Teilprojekten erarbeitete Methoden werden innerhalb des Demonstrators angewendet und auf ihre Realisierbarkeit überprüft. Vor dem Hintergrund eines realen Systems werden die zu gewinnenden Erfahrungen gesammelt. Sie bilden die Grundlage neuer Forschungsfragen.

Teilprojektleiter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Dr. h.c. Werner Sobek, Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren
  • Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Oliver Sawodny, Institut für Systemdynamik

Ansprechperson

Stefanie  Weidner
Dipl.-Ing. Arch.

Stefanie Weidner

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

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