Tragwerke: Teil A: Typische Tragwerke

ISBN-13: 9783642828621 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 494 str.

Gotthard E. Franz; Kurt Schafer

Opis

Nach den Grundlagen und Bauelementen in den Banden IA und IB werden in Band IIA die Tragwerke des Massivbaus behandelt: Stabtragwerke, Decken, Faltwerke und Schalen in ihren verschiedensten Erscheinungsformen und Kombinationen im Hochbau, Tiefbau und Bruckenbau. Um das Verstandnis des Tragverhaltens zu schulen, werden die jeweils typischen und den verschiedenen Anwendungsformen gemeinsamen Eigenschaften herausgestellt und an Beispielen erlautert, wobei das Erkennen der mechanischen Hintergrunde die oberste Leitlinie darstellt. Damit soll zuvorderst zum zweckmassigen und "gesunden" Tragwerksentwurf beigetragen werden. Angaben zur Berechnung, Bemessung und konstruktiven Durchbildung weisen schliesslich den Weg zur Verwirklichung des Entwurfes. Auch wichtige Gesichtspunkte der Bauausfuhrung fehlen dabei nicht. Die meisten Kapitel dieses Bandes sind gegenuber der Vorauflage wesentlich erweitert, was sich auch in dem nahezu verdoppelten Umfang auswirkt; vollig neue Hauptabschnitte uber Stockwerkbauten und Turme verlagern den Schwerpunkt der Konstruktionslehre von der Untersuchung der Einzeltragwerke zur Betrachtung ganzer Bauwerke."

Spis treści

1 Überblick über die Tragwerke.- 2 Stabtragwerke.- 2.1 Tragwerke aus Stäben mit vorherrschender Längskraft.- 2.1.1 Fachwerke.- 2.1.2 Bögen.- 2.1.2.1 Tragwirkung und Anordnung der Fahrbahn.- 2.1.2.2 Die Ausführung von Bogenbrücken.- 2.1.3 Hängetragwerke.- 2.2 Balken: Stabtragwerke mit vorwiegender Biegung, drehbar gelagert.- 2.2.1 Der Querschnitt.- 2.2.1.1 Biegung und Querkraft.- 2.2.1.2 Torsion.- 2.2.2 Ausbildung in der Längsrichtung und Balkenroste.- 2.2.3 Ausführung von Balken.- 2.2.3.1 Ausführung in Ortbeton.- 2.2.3.2 Fertigbalken.- 2.2.3.2.1 Vollmontagebalken.- 2.2.3.2.2 Halbmontagebalken (Stahlbeton- und Stahlverbundbauweise).- 2.2.3.3 Die Segmentbauweise.- 2.2.3.4 Freivorbau von Balken.- 2.2.3.5 Vorschubbauweise (Taktschiebeverfahren).- 2.3 Rahmen: Balken in steifer Verbindung mit Stützen.- 2.3.1 Grundlagen des Tragverhaltens.- 2.3.2 Einfeldrahmen.- 2.3.2.1 Rahmen mit senkrechten Stielen.- 2.3.2.2 Rahmen mit schrägen Stielen.- 2.3.2.3 Rahmen mit V-förmig aufgelösten Stielen.- 2.3.3 Mehrfeldrahmen.- 2.3.4 Planungs- und Ausführungshinweise.- 3 Decken.- 3.1 Plattenbalkendecken.- 3.1.1 Die Balkendurchbiegungen.- 3.1.2 Die Plattendurchbiegungen.- 3.1.3 Resultierende Druckspannungen.- 3.1.4 Membran- (Gewölbe- und Seil-) Wirkung.- 3.2 Pilz- und Flachdecken.- 3.2.1 Biegemessung.- 3.2.2 Durchstanzen.- 3.3 Konstruktion von Decken im Hochbau.- 3.3.1 Konstruktionshöhe.- 3.3.2 Schall- und Erschütterungsschutz.- 3.3.3 Wärmeschutz.- 3.3.4 Brandschutz.- 3.3.5 Feuchtigkeitsschutz.- 3.3.6 Ausführung.- 3.3.6.1 Ortbetonbauweise.- 3.3.6.2 Fertigteilbauweise (Halb- und Vollmontage).- 3.4 Straßen- und Rollfelddecken.- 4 Stockwerkbauten.- 4.1 Lasten und andere Einwirkungen auf Stockwerkbauten.- 4.1.1 Lasten.- 4.1.2 Andere Einwirkungen.- 4.2 Wandbauten.- 4.2.1 Grundsätzliches.- 4.2.2 Ortbeton- und Mauerwerksbau.- 4.2.3 Tafelbauweise.- 4.2.4 Raumzellenbauweise.- 4.3 Skelettbauten.- 4.3.1 Abtragung der Vertikallasten.- 4.3.1.1 Tragwerksformen.- 4.3.1.2 Stützenstellung und Deckensystem.- 4.3.1.3 Hinweise zur statischen Berechnung.- 4.3.2 Abtragung der Horizontallasten.- 4.3.2.1 Grundsätzliches.- 4.3.2.2 Aussteifung durch Kerne und Scheiben.- 4.3.2.3 Aussteifung durch mehrgeschossige Rahmen.- 4.3.2.4 Kombination mehrerer Aussteifungsprinzipien.- 4.3.3 Wechselwirkungen zwischen Zwang, Fugen und Aussteifungen.- 4.3.3.1 Grundsätzliches.- 4.3.3.2 Zwang in Stützen.- 4.3.3.3 Zwang in Decken.- 4.3.3.4 Zwang in Kernen und Windscheiben.- 4.3.4 Bauverfahren.- 4.3.4.1 Ortbetonbauweisen.- 4.3.4.2 Fertigteilbauweisen.- 4.4 Fassadenkonstruktion.- 4.5 Kellerkasten und Gründung.- 4.6 Treppen.- 4.6.1 Treppen aus Ortbeton.- 4.6.2 Treppen aus Fertigteilen.- 4.7 Ausbau.- 5 Türme und Masten.- 5.1 Belastung.- 5.2 Der Turmschaft, ein lotrechter Kragträger.- 5.2.1 Querschnittswahl und Längsprofil.- 5.2.2 Berechnung und Bemessung des Schaftes.- 5.2.3 Herstellen und Bewehren des Schaftes.- 5.3 Plattformen und Turmköpfe.- 5.4 Ein- und Aufbauten des Schaftes.- 5.5 Die Gründung von Türmen.- 6 Faltwerke.- 6.1 Tragwirkung und Schnittkräfte.- 6.1.1 Das Faltwerk mit starren Scheiben.- 6.1.2 Das prismatische Faltwerk als Gelenkkette („Technische Theorie“).- 6.1.3 Die Biegetheorie des prismatischen Faltwerks.- 6.1.4 Faltwerke mit konischen Scheiben.- 6.1.5 Strenge Theorie.- 6.2 Verformungen.- 6.3 Zum Entwurf und der konstruktiven Durchbildung.- 7 Schalen.- 7.1 Formen und Eigenarten der Schalen.- 7.2 Der Membranzustand.- 7.2.1 Voraussetzungen für die Membranwirkung.- 7.2.2 Ermittlung der Membrankräfte und -verformungen.- 7.2.2.1 Allgemeines, Hauptgleichung der Membrantheorie.- 7.2.2.2 Membrankräfte und -verformungen bei Rotationssymmetrie von System und Belastung.- 7.2.2.3 Membrangleichungen der Rotationsschalen mit veränderlicher Belastung.- 7.2.2.4 Membrankräfte und Verschiebungen von Zylinderschalen.- 7.2.2.5 Membrankräfte von Kegelschalen.- 7.3 Grenzen der Brauchbarkeit der Membrantheorie und ihre Ergänzung durch die Biegetheorie.- 7.4 Hinweise für den Entwurf und die Bemessung.- 7.4.1 Zum Entwurf von Schalen.- 7.4.2 Bemessung von Schalen.- 7.4.3 Vorspannung von Schalen.- 7.5 Kreiszylinderschalen.- 7.5.1 Zylinderschalen mit rotationssymmetrischen Radiallasten (Behälter).- 7.5.1.1 Lösungsfunktionen für die Biegestörungen.- 7.5.1.2 Biegestörungen von Zylinderschalen mit Flächenlasten..- 7.5.1.3 Zylinderschalen mit Ringlinienlasten.- 7.5.1.4 Vorspannung von zylindrischen Behältern.- 7.5.1.5 Gegenseitige Beeinflussung der beiden Ränder.- 7.5.2 Zylinderschalen mit nicht rotationssymmetrischer Last.- 7.5.2.1 Störungen am gekrümmten Rand.- 7.5.2.2 Störungen am geraden Rand, Tonnen- und Shedschalen.- 7.5.2.3 Vorspannung von freitragenden zylindrischen Schalen (Tonne, Shed, Wellenschale).- 7.6 Kegel- und Kuppelschalen.- 7.6.1 Tragverhalten als Membran unter rotationssymmetrischer Belastung.- 7.6.2 Randstörungen bei rotationssymmetrischer Belastung.- 7.6.2.1 Biegeverformungen des Schalenrandes.- 7.6.2.2 Der Zug- oder Druckring.- 7.6.2.3 Beispiele.- 7.6.2.4 Vorspannung von Rotationsschalen.- 7.6.3 Unsymmetrische Belastung von Rotationsschalen, Schalenausschnitte.- 7.7 Wellenschalen.- 7.8 Hyparschalen (Hyperbolisches Paraboloid).- 7.8.1 Zur Geometrie.- 7.8.2 Die Membranwirkung der Hyparschalen.- 7.8.3 Der Einfluß von Verformungen.- 7.8.4 Die Randglieder von Hyparschalen.- 7.8.5 Das Rotationshyperboloid.- 7.9 Schalenkombinationen.- 7.9.1 Rotationsschalen mit gleicher Achse, Schalenbögen.- 7.9.2 Schalenkombinationen aus sektorförmigen Ausschnitten.- 7.10 Hinweise zur Ausführung von Schalen.- 7.10.1 Ausführung in Ortbeton.- 7.10.2 Schalen aus Fertigteilen.- 7.10.2.1 Fertigteile über die ganze Spannweite.- 7.10.2.2 Aus vorgefertigten Teilen zusammengesetzte Schalen.- 8 Gedrungene Tragwerke.