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Titelaufnahme

Titel
Investigation of glass panel failure of a high rise building through monitoring based system identification / Felix Wenzel
VerfasserWenzel, Felix
Betreuer / BetreuerinStrauss, Alfred ; Zimmermann, Thomas
Erschienen2015
UmfangIV, 64, VIII S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2015
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Glasfassaden Fensterscheiben Schäden an Glaselementen Monitoring Systemidentifikation Finite Elemente
Schlagwörter (EN)monitoring glass panel system identification structural health monitoring
Schlagwörter (GND)Hochhaus / Fassade / Beschädigung / Finite-Elemente-Methode
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-8552 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Investigation of glass panel failure of a high rise building through monitoring based system identification [4.44 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Durch den Bauboom des letzten Jahrzehnts sind zahlreiche Hochhäuser mit Glasfassaden in den Vereinigten Arabischen Emiraten gebaut worden. Die ungewöhnliche Häufung von Schäden an Glaselementen hat zu vertieften Untersuchungen der Ursachen und Zusammenhänge geführt. Die Firma VCE hat den Auftrag erhalten eine Hochhausstruktur in Dubai messtechnisch zu erfassen und anschließend die Ursache des Versagens von insgesamt mehr als 25 Glaspaneelen zu identifizieren. Dazu fanden Messungen sowohl an der Gebäudestruktur als auch an der Glasfassade statt. Ein umfangreicher Datensatz ist vorhanden. Als Vorgangsweise wurde vorgeschlagen eine klassische Systemidentifikation auf globalem (Gesamtstruktur) als auch lokalem (Glaspaneele) Niveau durchzuführen. Detaillierte Finite-Element-Modelle, welche das theoretische Verhalten der Struktur zeigen sollen, werden erstellt. Aus der Messung sind die Parametereigenfrequenz, Eigenform und Dämpfung bekannt und können zur Systemidentifikation verwendet werden. In Korrelation mit den zu den Schadensfällen passenden Klimadaten wird ein realistisches Verhaltensmodel entwickelt, aus welchem Detailbeanspruchungen einzelner Elemente (i.e. die Glaspaneele) entnommen werden können. Es ist zu erwarten, dass die Schadensursache dadurch gefunden werden kann. Die Arbeit bezieht sich auf einen komplexen, praktischen Anwendungsfall der Systemidentifikation und umfasst alle Schritte von der Planung des Experiments, der messtechnischen Durchführung, der Modelerstellung, der Systemidentifikation und der Ermittlung der Schadensursache.

Zusammenfassung (Englisch)

The purpose of this work is to find the cause for glass panel failure of a high rise building in Dubai, UAE (United Arab Emirates). This kind of damage is common for skyscrapers with glass façade elements and presents a valid danger to pedestrians. Vienna consulting engineers (VCE) was commissioned to find out if the structural behaviour or the fixing of the glass is the cause of this failure. In order to do this VCE conducted a Structural Health Monitoring (SHM) campaign to assess the behaviour of the building and find out if the building movement can cause glass failure. Secondly the single structural member (glass element) was investigated to see if the failure has a local cause. As a result of this monitoring campaign, classic system identification has been made. Movements and structural behaviour has been measured and evaluated based on a finite element model of the structure. As expected, after such a short lifetime, the building is in very good condition. Nonetheless the movement of the building is greater than expected which can be a cause for glass failure. Furthermore the fixing of the glass elements is very stiff which can also result in glass failure. The evaluated causes are two of many possibilities which can lead to glass failure. As a conclusion a list of possible reasons for the investigated glass failure is given. The reaction of the building management was to build arcades and sun roofs to protect pedestrians and valuables from falling glass. Otherwise no measures have been taken.