Prinzipien   



Tragsystem

Das Tragwerk ist (wenn einmal vorläufig von seiner Rundung abgesehen werden kann und ein Schnitt durch die Mitte des Gebäudes gelegt wird) ein Dreigelenkrahmen, der als Fachwerk ausgebildet worden ist.

Die Laufebenen können deutlich erkannt werden; ihre Kragarme ins Rauminnere werden durch schräge Balken aus Bambus abgestützt, was allerdings bei einer Belastung nur auf Kragarmseite ungünstig wirken kann (siehe dazu auch asymmetrische Lastfälle bei der Analyse).

Vereinfachte Darstellung

Auf dieser Abbildung kann man in der Abstraktion sehr deutlich erkennen, wie genau die Rahmenform ersichtlich ist.

In der Animation, die sich öffnet wenn die Grafik angeklickt wird, können die Gelenke abgelesen werden.
Auflagerreaktionen

Die Auflagerrektionen sind einem Rahmen entsprechend fast senkrecht zum Turm mit einer leichten Neigung nach Innen, die man auch bei einem Rahmen unter Last vermuten würde. Die Auflager müssen alle unverschieblich ausgebildet werden, da sie sonst auf jeden Fall nach außen gedrückt werden würden. Außerdem sind die Auflager mit einem Gelenk auszubilden. Die maximale Auflagerkraft liegt bei 164 kN unter Vollast.

Wie man auf dem Titelfoto bei der Vorstellung des Tragwerks erkennen kann, befindet sich im unteren Bereich des Turmes ein größerer Bereich, in dem Restaurants etc. untergebracht werden können. Durch die Aufweitung des Grundrisses an dieser Stelle erhält Simón Vélez sehr viele Fundamente und durch die daraus resultierende Verteilung der Horizontalkräfte können diese leichter aufgenommen werden. Alternativ denkbar wären sonst auch Zugbänder (bei einem reinem Rahmen).
Druck- und Zugstäbe

Die Dachdeckung ist leider aus meiner Quelle heraus nicht weiter spezifiziert. Gedachte Deckung meinerseits ist eine Membran mit einem mittleren Gewicht von o,1 kN/m². Als weitere Last habe ich o,2 kN/m² für das Eigengewicht der Konstruktion im Dach angesetzt. Diese Kräfte wirken dann maximal auf die Knoten im Obergurt des Dachträgers.

Die gesamt Dachfläche teilt sich in acht Segmente. Jedes Segment geteilt auf vier Träger ergibt die Einzugsfläche eines Sparren mit Werten zwischen 0,01 kN und 0,2 kN pro Knoten.

Die Last aus dem Dach wir durch das Fachwerk auf die senkrechten Schenkel des Rahmen übertragen und durch diese direkt nach unten abgeleitet. Auf dem verlinkten Bild kann man die Rahmenform noch einmal direkt erkennen. Hieraus wird auch ersichtlich, warum Teile des Obergurtes des Fachwerkträgers im Dach nur Zug und andere Druckbeansprucht sind. Die Innenseite des Rahmens ist naturgemäß auf Zug belastet.
Hier werden die Verformungen aufgezeigt. Es findet ein Vergleich statt: Einmal wird das Tragwerk, wie es auch oben schon gezeigt ist, wie ein Rahmen behandelt. Danach wird eingerechnet, das es sich um eine rundes Bauwerk handelt, mit Zugringen in den jeweiligen Ebenen. Deutlich ist der Rückgang der Verformung zu erkennen was auch zu erwarten gewesen ist.
Verformungen im Maßstab 1:10



Die maximale Verformung beträgt nicht mehr akzeptable 15 cm auf der Innenseite der Schenkel.
Verformungen im Maßstab 1:100



Die Verformung beträgt nur noch knapp 2 cm was bei den vorhandenen Längen ein akzeptabler Wert ist.