Forschungsbericht 2016



Progressiver Kollaps von Hochhäusern

Institut: B-4
Projektleitung: Uwe Starossek
Mitarbeiter/innen: Nikolay Lalkovski
Laufzeit: 01.10.2011 — 29.02.2016
Finanzierung:Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH)
URL: http://www.tuhh.de/sdb/forschung/forschungsprojekte.de.html

Progressiver Kollaps von Hochhäusern

Seit dem Kollaps der Zwillingstürme des World Trade Centers in New York ist die Frage nach der globalen Standsicherheit von Hochhäusern unter außergewöhnlicher Belastung in den Vordergrund gerückt. Allerdings haben sich bisher nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen mit dem dort beobachteten Kollapstyp – dem sogenannten pfannkuchenartigen Kollaps – befasst. Solche Kollapse werden durch das Versagen aller Stützen eines oder mehrerer benachbarten Stockwerke ausgelöst und sind meistens nach schweren Erdbeben beobachtet worden. Die möglichen auslösenden Ereignisse können aber vielfältig sein, z. B. Brand oder Flugzeugeinschlag. Das Versagen der Stützen eines Stockwerkes führt dazu, dass sich der Bauwerksteil oberhalb dieses Stockwerkes in Bewegung setzt und kinetische Energie aufsammelt. Einmal ausgelöst, endet ein solcher Kollaps häufig mit der totalen Zerstörung des Bauwerkes – die einzelnen Decken stapeln sich aufeinander wie die Lagen eines Pfannkuchens, woher auch die Bezeichnung kommt.

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es der Empfehlung des FEMA-Reports über den Einsturz des WTC zu folgen und  festzustellen, ob es im Rahmen des praktisch und wirtschaftlich Möglichen Entwurfsstrategien gibt, die es erlauben einen solchen Kollaps aufzuhalten oder sein Ausmaß zu begrenzen, nachdem er einmal in Gang gesetzt worden ist.

Publikationen

  • Lalkovski, N.; Starossek, U. (2013): Pancake - type collapse — energy absorption mechanisms and their influence on the final outcome (complete version). Report , Structural Analysis and Steel Structures Institute, Hamburg University of Technology, Denickestraße 17, 21073 Hamburg, Juni 2013.
  • IABSE Symposium "Engineering for Progress, Nature and People," Madrid, Spain, Hrsg.: Pancake-type collapse – Preventing downward progres-sion, September 2014., http://www.tuhh.de/sdb/publikationen/publikationen.de#13
  • Lalkovski, N.; Starossek, U.: Vertical building collapse triggered by loss of all columns in the ground story – Last line of defense. International Journal of Steel Structures, 16(2): S. pp. 395410, Juni 2016. , DOI: 10.1007/s13296-016-6012-2