Hochbau Für Ingenieure: Eine Einführung

ISBN-13: 9783519150411 / Niemiecki / Miękka / 1997 / 396 str.

Hugo Bachmann

Opis

Angestrebt wird eine ganzheitliche Betrachtung der Hochbauten. Zunachst werden die notwendigen Grundlagen der Bauphysik behandelt. Anschliessend folgen eine Ubersicht uber die wichtigsten Elemente von Gebaudehulle und Ausbau und ein Kapitel uber die Berechnung und Bemessung von tragendem Mauerwerk. Der letzte Teil ist den Tragwerken von Skelettbauten gewidmet."

Spis treści

1 Einleitung.- 1.1 Zum Hochbau und seiner Bedeutung.- 1.2 Problemstellung, Zielsetzung, Abgrenzung.- 2 Grundlagen aus der Bauphysik.- 2.1 Wärmeschutz.- 2.1.1 Transport von Wärmeenergie.- a) Wärmeleitung.- b) Wärmeströmung (Konvektion).- c) Wärmestrahlung.- 2.1.2 Wärmedurchgang bei Bauteilen.- a) Wärmedurchgang bei Wänden und Decken.- b) Wärmedurchgang bei Fenstern.- c) Belüftete Bauteile.- d) Anforderungen an k-Werte von Bauteilen.- 2.1.3 Wärmebrücken.- 2.1.4 Wärmeverluste ins Erdreich.- 2.1.5 Wärmedurchgang durch Gebäudehülle.- 2.2 Feuchtigkeitsschutz.- 2.2.1 Wasser und Wasserdampf.- 2.2.2 Kondensation und Schimmelpilzgefahr an Oberflächen.- 2.2.3 Kondensation im Bauteilinnern, Dampfsperre.- a) Vorgehen bei einfacher Prüfung auf Kondensation im Bauteilinnern.- b) Massnahmen.- 2.3 Schallschutz.- 2.3.1 Schall und Schallübertragung.- 2.3.2 Luftschalldämmung.- 2.3.3 Trittschalldämmung.- 2.3.4 Dämmung von haustechnischen Geräuschen.- 2.4 Brandschutz.- 2.4.1 Brandfolgen und Schutzziele.- 2.4.2 Organisation des Brandschutzes in der Schweiz.- 2.4.3 Baustoffe, Bauteile und Tragwerke.- a) Klassierung von Baustoffen.- b) Klassierung von Bauteilen.- c) Tragwerke.- 2.4.4 Planerische Massnahmen.- 2.5 Beiblätter zum 2. Kapitel.- 3 Gebäudehülle und Ausbau.- 3.1 Aussenwände.- 3.1.1 Mauerwerkswände.- a) Materialien.- b) Homogene Mauerwerkswände.- c) Zweischalen-Mauerwerkswände.- d) Mauerwerkswände mit verputzter Aussendämmung.- e) Mauerwerkswände mit Aussendämmung und hinterlüfteter Verkleidung.- 3.1.2 Betonwände.- a) Betonwände mit Innendämmung.- b) Betonwände in Sandwichkonstruktion.- 3.1.3 Leichte Metallfassaden.- 3.1.4 Kollektorfassaden.- 3.2 Innenwände.- 3.2.1 Mauerwerkswände.- a) Nichttragende Mauerwerkswände.- b) Tragende Mauerwerkswände.- c) Schalldämmwände aus Mauerwerk.- 3.2.2 Betonwände.- 3.2.3 Gipswände.- a) Gips.- b) Wände aus Vollgipsplatten.- c) Wände aus Gipskartonplatten.- 3.3 Dächer.- 3.3.1 Steildächer.- a) Wärmegedämmte Steildächer.- b) Nicht wärmegedämmte Steildächer.- 3.3.2 Flachdächer.- a) Warmdächer.- b) Durchlüftete Kaltdächer.- c) Umkehrdächer.- d) Verbunddächer.- e) Flachdächer ohne Schutz- und Nutzschicht.- 3.4 Fenster.- 3.4.1 Glas und Verglasungen.- a) Baustoff Glas.- b) Isolierverglasung.- c) Wärmeschutzverglasung.- d) Sonnenschutzverglasung.- e) Schallschutzverglasung, Sicherheitsverglasung, Brandschutzverglasung.- 3.4.2 Fensterkonstruktionen.- a) Holzfenster.- b) Metallfenster.- c) Kunststoffenster.- 3.4.3 Fenstereinbau.- 3.5 Ausbau der Geschossdecken.- 3.5.1 Schwimmende Unterlagsböden.- 3.5.2 Doppelböden.- 3.5.3 Unterdecken.- 3.6 Sockelbereich.- 3.6.1 Untergeschosse im Sicker- und Hangwasser.- a) Drainagen.- b) Abdichtungen.- c) Wärmedämmungen.- 3.6.2 Untergeschosse im Grundwasser.- 3.7 Treppen.- 3.7.1 Podesttreppen in Treppenhäusern.- 3.7.2 Interne Treppen.- 3.8 Haustechnische Anlagen.- 3.9 Beiblätter zum 3. Kapitel.- 4 Tragendes Mauerwerk.- 4.1 Allgemeines.- 4.1.1 Einleitung.- 4.1.2 Beanspruchungen und Widerstände.- 4.1.3 Nachweiskonzepte.- a) Nachweis der Tragsicherheit.- b) Nachweis der Gebrauchstauglichkeit.- 4.2 Materialeigenschaften.- 4.2.1 Zusammenwirken von Mauersteinen und Mörtel.- a) Phänomenologische Betrachtung.- b) Modellhafte Betrachtung.- 4.2.2 Mauersteine.- a) Steinarten.- b) Anforderungen an die Steine.- 4.2.3 Mauermörtel.- a) Mörtelarten.- b) Anforderungen an den Mörtel.- 4.2.4 Mauerwerk.- a) Festigkeitseigenschaften.- b) Verformungseigenschaften.- c) Mauerwerksarten.- d) Anforderungen an das Mauerwerk.- e) Charakteristische Werte und Bemessungswerte von Mauerwerk.- f) Rechnerische Rissbreite und Verformungen von Mauerwerk.- 4.3 Normalkraftbeanspruchung zentrisch und exzentrisch.- 4.3.1 Experimentelle Untersuchungen.- a) Versuchsanlage.- b) Versuchsresultate.- 4.3.2 Grundlagen für die Bemessung.- a) Verhalten des Querschnittes.- b) Abgrenzung der Versagensarten.- c) Zentrisch beanspruchte Mauerwerkswände.- d) Exzentrisch beanspruchte Mauerwerkswände.- e) Rissbreite im Gelenk.- f) Laufmeterlast von Mauerwerkswänden.- 4.3.3 Einfache Nachweise nach SIA V 177.- a) Nachweis der Tragsicherheit.- b) Nachweis der Gebrauchstauglichkeit.- 4.3.4 Beispiele.- a) Beispiel 1: Aussenwand eines einstöckigen Gebäudes.- b) Beispiel 2: Aussenwand mit Lagerstreifen eines einstöckigen Gebäudes.- c) Beispiel 3: Laufmeterlast von Wandquerschnitten eines Wohnhauses.- d) Beispiel 4: Aussenwand eines mehrstöckigen Wohngebäudes.- 4.4 Schubbeanspruchung mit zentrischer Normalkraft.- 4.4.1 Experimentelle Untersuchungen.- a) Versuche an Mauerwerkswänden.- b) Versuche über die zweiachsige Festigkeit von Mauerwerk.- 4.4.2 Grundlagen für die Bemessung.- a) Spannungsfelder in Wänden.- b) Einachsige Druckfestigkeit.- c) Rissbreiten.- 4.4.3 Nachweise nach SIA V 177.- a) Nachweis der Tragsicherheit.- b) Nachweis der Gebrauchstauglichkeit.- 4.4.4 Beispiel.- 4.5 Schubbeanspruchung mit exzentrischer Normalkraft.- 4.5.1 Grundlagen für die Bemessung.- 4.5.2 Nachweise nach SIA V 177.- a) Nachweis der Tragsicherheit.- b) Nachweis der Gebrauchstauglichkeit.- 4.6 Querbelastung.- 4.6.1 Grundlagen für die Bemessung.- a) Druckbogen.- b) Plattenwirkung.- 4.6.2 Nachweise nach SIA V 177.- a) Nachweis der Tragsicherheit.- 4.7 Beiblätter zum 4. Kapitel.- 5 Tragwerke von Skelettbauten.- 5.1 Allgemeines.- 5.1.1 Merkmale des Skelettbaus.- a) Definitionen.- b) Vor- und Nachteile des Skelettbaus.- c) Abgrenzung zu Wandbauten.- 5.1.2 Entwurfsgrundsätze.- a) Statische Grundsätze.- b) Konstruktive Grundsätze.- c) Wirtschaftliche Grundsätze.- 5.1.3 Einwirkungen.- a) Zielsetzung Tragsicherheit.- b) Zielsetzung Gebrauchstauglichkeit.- c) Charakterisierung der Einwirkungen.- 5.2 Abtragung von Lasten und Kräften.- 5.2.1 Abtragung vertikaler Lasten.- a) Die stehende Konstruktion.- b) Die abfangende Konstruktion.- 5.2.2 Abtragung horizontaler Kräfte.- 5.2.3 Modellbildung.- a) Steifigkeit der Tragelemente.- b) Steifigkeit von Verbindungen.- c) Gebäudemassen.- 5.3 Tragwandsysteme.- 5.3.1 Definition, Beschrieb.- 5.3.2 Entwurf von Tragwandsystemen.- a) Grundrissform der Geschossdecken.- b) Anordnung der Tragwände im Grundriss.- c) Schwerelaststützen in Tragwandnähe.- d) Gestaltung im Aufriss.- e) Fundation der Tragwände.- 5.3.3 Verteilung der Stockwerkquerkraft auf verschiedene Tragwände.- a) Statisch bestimmte Tragwandsysteme.- b) Statisch unbestimmte Tragwandsysteme.- 5.3.4 Ermittlung der Biegemomente in den einzelnen Tragwänden.- 5.3.5 Zusammenwirkende und gekoppelte Tragwände.- a) Definitionen.- b) Zusammenwirkende Tragwände.- c) Gekoppelte Tragwände.- 5.4 Rahmensysteme.- 5.4.1 Definition, Beschrieb.- 5.4.2 Entwurf von Rahmensystemen.- a) Sind die Verformungen “verkraftbar”?.- b) Anordnung der Rahmen im Grundriss.- c) Querschnitts-Abmessungen von Riegeln und Stützen.- d) Detailausbildung der Knoten.- 5.4.3 Schnittkräfte in mehrgeschossigen Rahmen.- a) Globale Gleichgewichtsbetrachtung.- b) Einfacher Sonderfall.- 5.4.4 Verformungen in mehrgeschossigen Rahmen.- a) Verformungen aus Biegemomenten.- b) Verformungen aus Querkräften.- c) Verformungen aus Normalkräften.- d) Praktische Berechnung.- 5.5 Gemischte Systeme.- 5.5.1 Tragwand-Rahmen-Systeme.- 5.5.2 Tragwandsysteme mit steifem Einzelgeschoss.- 5.6 Konstruktionselemente.- 5.6.1 Geschossdecken.- a) Ortsbetondecken.- b) Blechverbunddecken.- c) Vorfabrizierte Betondecken.- d) Hourdisdecken.- 5.6.2 Deckenträger und Unterzüge.- 5.6.3 Stützen.- 5.6.4 Knoten.- 5.7 Gebäudetrennfugen.- 5.7.1 Zwecke und Problematik.- a) Zwecke.- b) Problematik.- c) Folgerungen.- 5.7.2 Einwirkungen auf Gebäudetrennfugen.- a) Fugenbewegungen.- b) Kräfte aus Fugenverdornung.- c) Mechanische Einwirkungen.- d) Wasser.- 5.7.3 Entwurf und Bemessung von Gebäudetrennfugen.- a) Grundsatz.- b) Fugenanordnung, Fugenabstände.- c) Fugenverlauf.- d) Fugenbreiten.- e) Fugenverdornung.- 5.7.4 Konstruktive Durchbildung von Gebäudetrennfugen.- 5.8 Gebäudehülle durchdringende Tragelemente.- 5.8.1 Problemstellung und Anforderungen.- a) Problemstellung.- b) Anforderungen.- 5.8.2 Balkonanschlüsse.- a) Frühere Ausführung.- b) Heutige Anschlussysteme.- c) Wärmetechnische Beurteilung.- d) Korrosionssicherheit.- e) Verformbarkeit der Anschlüsse.- 5.8.3 Verankerung schwerer Fassadenbekleidungen.- a) Ankerarten.- b) Wärmetechnische Beurteilung.- c) Korrosionssicherheit.- d) Verformbarkeit, Bautoleranzen.- 5.9 Fundationen.- 5.9.1 Örtliche Abklärungen.- a) Baugrundbeschaffenheit.- b) Grund- und Hangwasserverhältnisse.- c) Nachbarbauten.- 5.9.2 Anforderungen an die Fundation.- a) Fundation der Schwerelasten.- b) Fundation der horizontalen Kräfte.- c) Spezielle Anforderungen an erdbebenbeanspruchte Fundamente.- 5.9.3 Einzel- und Streifenfundamente.- a) Innenfundamente.- b) Aussenfundamente.- 5.9.4 Plattenfundamente.- 5.9.5 Kastenfundamente.- 5.9.6 Pfahlfundationen.- DIN-Normen.- Sachwortverzeichnis.

O autorze

Prof. Dr. Hugo Bachmann - Eidg. Technische Hochschule Zürich

Blurb

Heutzutage darf sich der Bauingenieur im Hochbau nicht mehr ausschließlich auf das Tragwerk konzentrieren. Vielmehr muß er sich auch mit wesentlichen Aspekten der Bauphysik, der Gebäudehülle und des Ausbaus auseinandersetzen, da diese in ausgeprägter Wechselbeziehung mit dem Tragwerk stehen. Dieses Buch ist eine Einführung in das umfangreiche Gebiet des Hochbaus. Neben Studierenden sind Praktiker angesprochen, die sich mit den neuesten Begriffen und Verfahren vertraut machen wollen. Angestrebt wird eine ganzheitliche Betrachtung der Hochbauten. Zunächst werden die notwendigen Grundlagen der Bauphysik behandelt. Anschließend folgen eine Übersicht über die wichtigsten Elemente von Gebäudehülle und Ausbau und ein Kapitel über die ingenieurmäßige Berechnung und Bemessung von tragendem Mauerwerk. Der letzte Teil ist den Tragwerken von Skelettbauten gewidmet.