Beschreibung
Der immer harter werdende technologische Wettbewerb zwingt auch im Konstruktiven lngenieurbau zum grundsatzlichen Nachdenken uber Ziele und Chancen der Erforschung und Entwicklung verbesserter und neuer Eigenschaften von Baustoffen und Bauteilen. Das Anforderungsspektrum bautechnischer Eigenschaften ist meist so vielseitig und so komplex, daB im Sinn einer integrierten Lasung eine monolytische Bauweise nicht zum Ziel fuhren kann. Nur mit einem Verbund von Werkstoffen laBt sich die optimale Bundelung mehrerer bautechnischer Eigensch- ten erreichen. Hierbei sind die verschiedenen Werkstoffpartner des Verbundsystems so auszuwahlen und konstruktiv zu verarbeiten, daB sie ihre Schwachen gegenseitig ausgleichen und wechselseitig vonein ander Nutzen ziehen kannen, ein Verhalten, das in der Biologie als Symbiose bezeichnet wird. Bei der praktischen Umsetzung solcher Grunduberlegungen in reale Produkte der Verbund- und Sandwichtechnik und der Erforschung ihrer Eigenschaften habe ich mich seit 1970 zunachst an der Ruhruniversi tat Bochum und dann ab 1972 an der Technischen Hochschule Darmstadt auf die Mitwirkung zahlreicher hervorragender Mitarbeiter stutzen kannen. Zu ihnen gehorten: Dipl.-lng. W.Bangert Dr.lng. A.Basu Prof. Dr.-lng. K.Berner Prof. Dr.-lng. H.Bode Dipl.-lng. U.Fritzsche Dipl.-lng. W.Gradwohl Dr.-lng. R.Grafe Dr.-lng. J.Hahn Dipl.-lng. R.Heddrich Prof.Dr.-Ing. B.Hofmann Dr.-Ing. K.P.Linke Prof.Dr.-Ing. O.Oberegge Dr.-Ing. G.Schauerte Dipl.-Ing. H.Verheyen Dr.-Ing. W.Vogel.
Autorenporträt
Inhaltsangabe1 Begriffe.- 1.1 Integrierte Bauweise.- 1.2 Verbundkonstruktionen.- 1.3 Sandwichtechnik.- 1.4 Stahlprofile und Stahlprofilbleche.- Literatur.- 2 Einwirkungen.- 2.1 Schwergewichtslasten.- 2.1.1 Eigengewicht.- 2.1.2 Nutzlasten.- 2.2 Atmosphärische Einwirkungen.- 2.2.1 Schneebelastung.- 2.2.1.1 Auswertung von Schneemessungen.- 2.2.1.2 Bestimmung von Langzeitlasttkollektiven.- 2.2.2 Windbelastung.- 2.2.2.1 Der natürliche Wind und seine Störungen.- 2.2.2.2 Windlastannahmen nach Normen.- 2.2.3 Temperatureinwirkung.- 2.2.3.1 Klimatologische Grundlagen.- 2.2.3.2 Temperatureinwirkung auf Sandwichbauteile.- 2.3 Katastrophale Einwirkungen.- 2.3.1 Brand.- 2.3.1.1 Bemessungskonzept für Industriebauten.- 2.3.1.2 Brandbelastung.- 2.3.1.3 Erforderliche Feuerwiderstandsdauer.- 2.3.2 Erdbeben.- 2.3.3 Explosion.- Literatur.- 3 Entwurfsoptimierung.- 3.1 Der generelle Optimierungsbegriff.- 3.2 Sicherheitsanforderungen für Bauteile.- 3.2.1 Grundlagen deterministischer und probabilistischer Sicherheit.- 3.2.2 Sicherheitsnachweise nach Normen.- 3.2.3 Grenztragfähigkeit.- 3.3 Baulicher Brandschutz.- 3.3.1 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen.- 3.3.2 Feuerwiderstand von Verbundstäben.- 3.3.3 Feuerwiderstand von Verbunddecken.- 3.3.4 Feuerwiderstand von Verbunddächern.- 3.3.5 Feuerwiderstand von Verbundwänden.- 3.4 Bauphysikalische Erfordernisse.- 3.4.1 Wärmeschutz.- 3.4.1.1 Anforderungen, Begriffe.- 3.4.1.2 Erhöhter Wärmeschutz nach gesetzlichen Bestimmungen.- 3.4.1.3 Sommerlicher Wärmeschutz.- 3.4.2 Schallschutz.- 3.4.2.1 Anforderungen, Begriffe.- 3.4.2.2 Luftschalldämmung 1.- 3.4.2.3 Trittschalldämmung.- 3.4.3 Feuchteschutz.- 3.4.3.1 Anforderungen, Begriffe.- 3.4.3.2 Luft- und Baustoffeuchte.- 3.4.3.3 Dampfdiffusion und Kondensation bei Bauteilen.- Literatur 1.- 4 Stahlprofil/Beton-Verbundstäbe.- 4.1 Der Profilverbund.- 4.2 Grenztragfähigkeit von Verbundprofilen.- 4.2.1 Biegemomente.- 4.2.2 Querkräfte.- 4.2.3 Längskräfte.- 4.3 Schnittkraft-Interaktion.- 4.3.1 Biegemoment und Querkraft.- 4.3.2 Biegemoment und Längskraft.- 4.3.3 Biegemoment, Quer- und Längskraft.- 4.3.4 Zweiachsige Biegung.- 4.4 Bemessung von Verbundprofil-Bauteilen unter Raumtemperatur.- 4.4.1 Verbundprofil-Stützen.- 4.4.1.1 Mittiger Druck.- 4.4.1.2 Druck und Biegung.- 4.4.2 Verbundprofil-Biegeträger.- 4.4.3 Verbundprofil-Rahmentragwerke.- 4.4.4 Grenztragfähigkeit von Verbundprofil-Knoten.- 4.5 Verbundstäbe im Hochtemperaturbereich.- 4.5.1 Einflüsse auf die Feuerwiderstandsdauer.- 4.5.2 Instationäre Temperaturfelder bei Verbundprofilen.- 4.5.2.1 Thermische Belastung.- 4.5.2.2 Wärmeübertragung vom Brandraum auf das Bauteil.- 4.5.2.3 Wärmeübertragung infolge Leitung im Bauteil.- 4.5.2.4 Zweidimensionales Wärmeleitproblem am Beispiel eines Stützenquerschnitts.- 4.5.2.5 Dreidimensionales Wärmeleitproblem am Beispiel eines Stützen-Riegelanschlusses.- 4.5.2.6 Parameterstudien zum Erwärmungsverhalten.- 4.5.3 Temperaturabhängige Rechenwertfestigkeiten.- 4.5.4 Studien zur Berechnung homogener Stahlprofil-Druckstäbe im Hochtemperaturbereich.- 4.6 Brand-Traglastberechnung für Verbundprofil-Bauteile.- 4.6.1 Verbundprofil-Druckstäbe.- 4.6.1.1 Berechnung mit Hilfe von Temperaturfeldern.- 4.6.1.2 Vereinfachtes Näherungsverfahren mittels eines brandreduzierten Ersatzquerschnitts.- 4.6.1.3 Bemessungshilfen.- 4.6.2 Verbundprofil-Biegeträger.- 4.6.3 Verbundprofil-Rahmentragwerke.- 4.7 Traglastversuche bei Raumtemperatur.- 4.7.1 Verbundprofil-Stützen.- 4.7.1.1 Strangpreßprofile.- 4.7.1.2 Faserbeton.- 4.7.2 Verbundprofil-Biegeträger.- 4.7.3 Verbundprofil-Rahmentragwerke.- 4.7.3.1 Versuchsprogramm.- 4.7.3.2 Einfluß der Verbundwirkungen.- 4.7.3.3 Einfluß von Quer- und Längskraft.- 4.7.3.4 Knotentragfähigkeit.- 4.8 Brandversuche.- 4.8.1 Verbundprofil-Stützen.- 4.8.1.1 Walzprofile 1.- 4.8.1.2 Strangpreßprofile.- 4.8.2 Verbundprofil-Plattenbalken.- 4.8.3 Verbundprofil-Rahmenträger.- 4.8.4 Verbundprofil-Anschlüsse.- 4.9 Beispiele.- 4.9.1 Planmäßig zentrisch belastete Verbundprofil-Stütze.- 4.9.2
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