Stahlbau: Teil 2: Stabilität und Theorie II. Ordnung (eBook)

Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Rolf Kindmann studierte Bauingenieurwesen an der Ruhr-Universität Bochum. Von 1974 bis 1989 war er für sechs Jahre als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Ruhr-Universität Bochum und für zehn Jahre in verschiedenen Positionen bei Thyssen Engineering tätig, zuletzt als Hauptabteilungsleiter aller technischen Büros. Im Jahre 1990 wurde er zum Ordinarius des Lehrstuhls für Stahl- und Verbundbau an der Ruhr-Universität Bochum ernannt und im Jahre 1991 gründete er die Ingenieursozietät Schürmann Kindmann und Partner SKP in Dortmund, in der er als Beratender Ingenieur, Prüfingenieur für Baustatik (Fachrichtungen Metall- und Massivbau) sowie als Gutachter wirkte. Seit Beendigung seiner Tätigkeit als Gesellschafter ist Prof. Kindmann der Ingenieursozietät SKP weiterhin eng verbunden.

Vorwort
1 EINLEITUNG UND ÜBERSICHT
2 TRAGVERHALTEN, BERECHNUNGS- UND NACHWEISVERFAHREN
Lineares und nichtlineares Tragverhalten
Nachweisverfahren
Werkstoff Stahl
Teilsicherheitsbeiwerte
Querschnittsklassen
Definition der Stabilitätsfälle
Nachweise für stabilitätsgefährdete Tragwerke
Weitere Erläuterungen zum Verständnis
Berechnungen nach der Fließzonentheorie
Geometrisch nichtlineare Berechnungen
3 NACHWEISE ZUM BIEGEKNICKEN MIT ABMINDERUNGSFAKTOREN
Übersicht
Druckstäbe - Abminderungsfaktoren ¿
Druckstäbe mit Biegemomenten ¿ Biegeknicken
Hinweise zum Nachweis von Stäben und Stabwerken
Knickzahlen ¿ nach DIN 4114
Modifizierte Abminderungsfaktoren ¿
4 STABILITÄTSPROBLEM BIEGEKNICKEN
Ziele
Stabiles Gleichgewicht
Knickbedingungen
Eulerfälle I und IV
Knickbiegelinien und Knicklängen
Eulersche Knickspannung
Hinweise zur Berechnung von Ncr
Ersatz von Tragwerksteilen durch Federn
Druckstäbe mit Federn an den Enden
Lösen von Knickbedingungen
Druckstab mit Wegfeder in Feldmitte
Elastisch gebettete Druckstäbe
Poltreue Normalkräfte / Pendelstützen
Knicklängen für ausgewählte Systeme
5 NACHWEISE ZUM BIEGEDRILLKNICKEN MIT ABMINDERUNGSFAKTOREN
Übersicht
Planmäßige Biegemomente ? Abminderungsfaktoren
Planmäßige Biegemomente und Druckkräfte
Allgemeines Nachweisverfahren für Bauteile
Nachweis von Druckgurten als Druckstab
Hinweise zur Nachweisführung
6 STABILITÄTSPROBLEM BIEGEDRILLKNICKEN
Übersicht
Berechnung von Mcr,y
Aufteilung in Teilsysteme
Träger mit Randmomenten
Kragträger
Träger mit einfachsymmetrischen I-Querschnitten
Seitlich abgestützte Träger
Drill- und Biegedrillknicken bei Druckstäben
Herleitung von Berechnungsformeln
7 THEORIE II. ORDNUNG MIT ERSATZIMPERFEKTIONEN
Grundsätzliches
Nachweisführung
Ersatzimperfektionen
Schnittgrößen nach Theorie II. Ordnung
Nachweis ausreichender Querschnittstragfähigkeit
Berechnungsbeispiele
8 THEORIE II. ORDNUNG FÜR BIEGUNG MIT NORMALKRAFT
Problemstellung und Ziele
Grundlegende Zusammenhänge
Prinzip der virtuellen Arbeit
Differentialgleichungen und Randbedingungen
Lösung der Differentialgleichung
Weggrößenverfahren
Vergrößerungsfaktoren
Iterative Berechnungen
Tragverhalten nach Theorie II. Ordnung
Ersatzbelastungsverfahren für verschiebliche Rahmen
Berechnungsbeispiel Zweigelenkverfahren
9 THEORIE II. ORDNUNG FÜR BELIEBIGE BEANSPRUCHUNGEN
Vorbemerkungen
Spannungen und Dehnungen
Verschiebungen u, v und w
Virtuelle Arbeit
Differentialgleichungen und Randbedingungen
Schnittgrößen
Berechnungsablauf und Lösungsmethoden
Hinweise zum Tragverhalten
10 AUSSTEIFUNG UND STABILISIERUNG
Aussteifende Bauteile
Aussteifung von Gebäuden
Stabilisierung durch Abstützungen
Stabilisierung durch Behinderung der Verdrehungen
Stabilisierung durch konstruktive Details
Ausführungsbeispiel Sporthalle
Ausführungsbeispiel eingeschossige Halle
11 FLIESSZONENTHEORIE ? BERECHNUNGEN, TRAGVERHALTEN, NACHWEISE
Einführung
Auswirkungen von Fließzonen auf die Tragfähigkeit
Berechnungen mit dem Programm FE-STAB-FZ
Berechnungsbeispiele
11 STABILITÄTSPROBLEM PLATTENBEULEN UND BEULNACHWEISE
Problemstellung
Grundlagen für Beulnachweise
Plattenbeulnachweise nach DIN EN 1993-1-5
Rechteckplatten ohne Steifen
Ausgesteifte Beulfelder
Wichtige Konstruktionsdetails
Überkritisches Tragverhalten
Berechnungsbeispiele zum Plattenbeulen
- Geschweißter Träger mit I-Querschnitt
- Geschweißter Hohlkastenträger
- Bodenblech einer Geh- und Radwegbrücke mit Längssteife
- Stegblech eines Vollwandträgers mit Längssteifen
LITERATURVERZEICHNIS
SACHVERZEICHNIS