Stahlbau: Teil 2: Stabilität und Theorie II. Ordnung
Bauingenieur-Praxis
5. Edition July 2021
XIV, 580 Pages, Softcover
308 Pictures
101 tables
Monograph
Short Description
Zentrale Themen sind die Stabilität von Stahlkonstruktionen und der Nachweis der Tragfähigkeit. Das tatsächliche Tragverhalten wird erläutert und die theoretischen Grundlagen werden hergeleitet, zweckmäßige Nachweisverfahren empfohlen und mit Beispielen veranschaulicht.
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Zentrale Themen des Buches sind die Stabilität von Stahlkonstruktionen, die Ermittlung von Beanspruchungen nach Theorie II. Ordnung und der Nachweis ausreichender Tragfähigkeit. Das tatsächliche Tragverhalten wird erläutert und die theoretischen Grundlagen werden hergeleitet, zweckmäßige Nachweisverfahren empfohlen und die erforderlichen Berechnungen mit Beispielen veranschaulicht.
Der Inhalt des Buches ist wie folgt gegliedert:
- Einleitung und Übersicht
- Tragverhalten, Berechnungs- und Nachweisverfahren
- Nachweise zum Biegeknicken mit Abminderungsfaktoren
- Stabilitätsproblem Biegeknicken
- Nachweise zum Biegedrillknicken mit Abminderungsfaktoren
- Stabilitätsproblem Biegedrillknicken
- Theorie II. Ordnung mit Ersatzimperfektionen
- Theorie II. Ordnung für Biegung mit Normalkraft
- Theorie II. Ordnung für beliebige Beanspruchungen
- Aussteifung und Stabilisierung
- Fließzonentheorie ? Berechnungen, Tragverhalten, Nachweise
- Stabilitätsproblem Plattenbeulen und Beulnachweise
Das Buch enthält zahlreiche Berechnungsbeispiele mit Tragfähigkeitsnachweisen nach DIN EN 1993-1-1 und DIN EN 1993-1-5.
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
