Bemessung und Optimierung modularer Stabwerke am Beispiel von Hochregalanlagen

Modulare Stabwerke, zum Beispiel Hochregalanlagen, Fassadengerüstsysteme oder systematisierte Raumfachwerke sind schlanke, druckbeanspruchte Stabwerke. Als Grundlage für ein Konzept zur Kostenoptimierung wurde ein integriertes Programmsystem entwickelt, bestehend aus einem Preprozessing zur Systembeschreibung als räumliches Finite-Elemente-Modell sowie Modulen für die vollständig nichtlineare Berechnung der Schnittgrößen und Systemverformungen, das automatisierte Führen aller baustatisch erforderlichen Nachweise und die Kostenoptimierung. Der Beul- und Spannungsnachweis der dünnwandigen Profile wird mit Abminderungsfaktoren geführt, die sich aus den idealen Beulspannungen berechnen lassen. Die Optimierungsvariablen der Kostenoptimierung modularer Stabwerke sind beispielsweise Profilquerschnitte oder Parameter der Systemgeometrie und Topologie. Es handelt sich um gemischt ganzzahlige Optimierungsprobleme. Die Lösung erfolgt mittels Evolutionsstrategien in Kombination mit Verfahren der nichtlinearen mathematischen Programmierung.