Diese Arbeit untersucht die Standsicherheit eines Teils des Dachtragwerks des Kulturhauses Freital im Hinblick auf mögliche Ausbauten. Nach Bestandsaufnahme wird ein RFEM-Stabwerksmodell erstellt und Querschnitts- sowie Stabilitätsnachweise durchgeführt. Historische und moderne Holzfestigkeiten werden verglichen. Mögliche Ausbauten (Photovoltaik, Lichttechnik) werden bewertet. Die Analyse zeigt, dass das Dachtragwerk standsicher ist und die geplanten Ausbauten ohne Verstärkungen realisierbar sind.

Diese Arbeit untersucht die Finite-Elemente-Berechnung von Gebäudegesamtmodellen unter Berücksichtigung von Bauzuständen. Verschiedene Modelle wurden mit RFEM 5 analysiert, wobei sich ein Teilsystem-Modell als optimal erwies. Dieses wurde einer Positionsstatik und Bauzustandsanalyse unterzogen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Bauzustandsanalyse an kritischen Stellen bessere Werte liefert als herkömmliche Berechnungen. Abschließend werden Anwendungsrichtlinien und Grenzen der Methode diskutiert.

Diese Arbeit untersucht nachhaltige Tragwerksgestaltung für Bürogebäude. Rückbaubare, CO2-arme Bauelemente und verschiedene Büroformen werden analysiert. Ein parametrisches 3D-Modell optimiert Bauteilabmessungen. Flexibles Bürodesign und geeignete Strukturplanung fördern Nachhaltigkeit und Rückbaubarkeit. Mittels Grasshopper werden acht Varianten hinsichtlich Material, Lastaufnahme und Umweltverträglichkeit optimiert und verglichen, um Materialverbrauch zu reduzieren und effiziente Strukturen zu schaffen.

Diese Arbeit entwickelt einen Formfindungsprozess für bogenförmige Schalentragwerke. Kreisbogen, Parabel und Hyperbel werden hinsichtlich tragwerks-planerischer Parameter verglichen. Nach Erläuterung der statischen Grundlagen und Formfindungsprozesse werden mittels parametrischem Algorithmus Optimierungsvarianten untersucht. Verschiedene Parameter zur effizienten Tragwerksnutzung werden analysiert und in den Formfindungsprozess integriert.

Die Arbeit untersucht Windlasten auf gekrümmten Dächern, die im Eurocode nicht vollständig behandelt werden, insbesondere bei Anströmung parallel zur Gebäudeachse. Mithilfe computerfluiddynamischer Systeme wurde ein Ansatz zur Abschätzung dieser Windlasten entwickelt. Dieser ergänzt fehlende Angaben für eine Windanströmung von 90°. Ver-gleichend wurden aerodynamische Beiwerte aus außereuropäischen Vorschriften diskutiert.

Die Arbeit untersucht die Entwicklung material-sparender Tragwerke mithilfe digitaler Optimierungs-werkzeuge, insbesondere der Topologieoptimierung. Der Zusammenhang zur generativen Fertigung wird beleuchtet und deren Anwendbarkeit diskutiert. Ein Arbeitsablauf wird erstellt, der von der para-metrischen Modellierung über die Optimierung bis hin zur fertigungsgerechten Übergabe reicht. An linearen Bauteilen wird das Einsparpotenzial und die Anwendbarkeit der Methode gezeigt.

Ziel der Arbeit ist der Vergleich von computer-fluiddynamischen Systemen und Windkanälen sowie die Anwendung der CFD-Software RWIND Simulation von Dlubal auf typische Dachtragwerke. Anhand von Simulationen an Dachtragwerken werden die Ergebnisse mit Normdaten validiert. Die Möglichkeiten und Grenzen des Programms sowie die Verbindung zwischen CFD-Systemen und Finite-Element-Berechnungen werden untersucht.

Die Arbeit zeigt Formfindungsansätze und Optimierungsalgorithmen für die Planung und Bemessung von Brückenbauwerken auf, unter Verwendung von Grasshopper 3D. Anhand einer Fußgänger- und einer Straßenbrücke in Massivbauweise wurde ein evolutionärer Algorithmus eingesetzt, um das Treibhausgaspotenzial als Optimierungskriterium zu bewerten. Ziel ist es, CO₂-sparende Bauweisen für die Zukunft zu identifizieren.

Die Arbeit untersucht die Gebäudeaussteifung im Hochbau, wobei verschiedene Aussteifungslösungen verglichen werden. Der Schwerpunkt liegt auf dem Vergleich des Tragwerks eines fünfgeschossigen Ge-bäudes mit einer alternativen Aussteifungslösung und deren Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit. Ein Algorithmus wird entwickelt, der die Anordnung tragender Elemente bestimmt, und es werden Ver-besserungsvorschläge zur Optimierung des Algorithmus vorgestellt.

Die Arbeit untersucht, inwieweit der Holzbau den brandschutztechnischen, tragwerksplanerischen und ökologischen Anforderungen gerecht wird, indem das Tragwerk eines mehrgeschossigen Gebäudes in hybrider Holzbauweise entworfen wird. Durch eine Modellierung in RFEM werden drei Varianten der Deckenkonstruktion eines 10-geschossigen Holzhoch-hauses verglichen. Das Ergebnis zeigt, dass die Massivholzdecke aufgrund ihrer ökologischen Vorteile den Anforderungen am besten entspricht.

Die Masterarbeit bewertet verschiedene Hallen-tragsysteme hinsichtlich ihrer ökologischen Nach-haltigkeit und untersucht die Unterstützung durch Building Information Modeling (BIM). Im ersten Teil werden Tragwerke und BIM analysiert, wobei BIM als geeignet für komplexe Projekte beurteilt wird. Im zweiten Teil werden 22 Hallentragwerke modelliert und optimiert. Ein Vergleich der Nachhaltigkeits-indikatoren zeigt, dass Fachwerkbinder, unterspannte Träger und Polonceau-Binder die umwelt-freundlichsten Systeme sind. Holz wird als nachhaltiger Baustoff besonders hervorgehoben.

In der Arbeit wird die Eignung eines auf einer Physical-Computing-Plattform basierenden Messsystems für die bauliche Schwingungsanalyse untersucht. Durch seine kompakte Bauweise und den geringen Energiebedarf ermöglicht es kostengünstige Langzeitmessungen. Nach Tests an einfachen Tragstrukturen und einem Aussichtsturm zeigte sich, dass das System für einfache Schwingungsanalysen geeignet ist. Es bietet jedoch Einschränkungen bei komplexeren Strukturen, die weiterer Untersuchungen bedürfen.

Die Arbeit behandelt die Entwicklung eines Trag-gerüsts für eine Hopfen-Solaranlage, basierend auf etablierten Tragsystemen im landwirtschaftlichen Bauen. 24 Systeme wurden in vier Kategorien eingeteilt und bewertet. Das Hopfengerüst Elbe-Saale erwies sich als das material- und ressourcen-sparendste. Berechnungen zeigten, dass dieses Modell für die geforderten Abmessungen geeignet ist.

Die Diplomarbeit untersucht etablierte Tragsysteme im landwirtschaftlichen Bauen und vergleicht ihre Tragwirkung sowie Nachhaltigkeit. Am Beispiel einer Landtechnik-Werkstatt werden Einsparpotenziale durch verschiedene Bauweisen (Rahmen, Bogen, Schale) und Materialien (Stahl, Holz, Stahlbeton, Mauerwerk) analysiert. Die Nachhaltigkeit wird anhand des CO2-Äquivalents basierend auf EPD- und ökobau.dat-Daten bewertet.

Die Wohnraumnot in urbanen Gebieten ist ein wachsendes Problem, verstärkt durch alte, unbewohn-bare Gebäude und umweltschädliche Baumaterialien wie Mauerwerk und Beton. Holz bietet hier eine nach-haltigere Lösung, da es CO2 speichert und eine positive Ökobilanz aufweist. Die Diplomarbeit unter-sucht daher den Einsatz von Holz als Baustoff und analysiert das Potenzial des modularen Bauens als zukunftsweisende Lösung gegen die Wohnungsnot.

In der Diplomarbeit wird ein Überblick über Lebens-zyklusansätze und Bewertungssysteme gegeben und ein Tool zur kombinierten Lebenszyklus- und statischen Analyse für ein punktgestütztes Platten-tragwerk entwickelt. Das Tool soll in frühen Entwurfs-phasen durch Anpassung von Parametern wie Beton-güte und Stützenstellung Varianten-vergleiche ermöglichen und die statischen Nachweise für Trag-fähigkeit und Gebrauchstauglichkeit berücksichtigen.