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Über dieses Buch

Dieses Lehrbuch ist ein Einstieg in die Baudynamik, welcher sowohl schnell anwendbares Wissen beinhaltet als auch einen breiten Überblick gibt. Jedes Thema baut dabei auf einem vorangegangenen Thema auf, bei thematischen Sprüngen wird auf das Kapitel verwiesen, in dem sich die Vorüberlegungen finden. Zu jedem Thema gibt es ein oder mehrere Beispiele. Wo immer möglich, werden die Zusammenhänge in Skizzen und Grafiken gezeigt. So lässt sich z.B. die Überführung aus dem Zeitbereich in den Frequenzbereich sehr schön bildlich darstellen.Es werden auch Hintergründe zu mathematischen Verfahren gegeben, die eigentlich Grundlage sein sollten, wie z.B. die Partialbruchzerlegung, Ableitungen etc.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einführung und Begriffe

Zusammenfassung
Zunächst einige allgemeine Überlegungen am Anfang: Alle Erscheinungsformen der uns bekannten Materie sind geprägt durch Veränderung. Wenn wir aus dem Fenster blicken, sehen wir Wolken, die in wenigen Minuten am Himmel vorüberziehen. Wenn wir nach vielen Jahren wieder in eine Stadt kommen, finden wir diese mit einem veränderten Gesicht vor, mit neuen oder gealterten Bauwerken, neuen Läden und neuen Strassen.
Dirk Proske

Kapitel 2. Kinematik

Zusammenfassung
Die Kinematik ist eine Untergruppe der Mechanik. Im Gegensatz zum Hauptthema des Buches, der Dynamik, befasst sich die Kinematik nicht mit Kräften, Massen, Impulsen oder Energie, sondern kennt allein die physikalischen Grössen Zeit, Ort, Geschwindigkeit und Beschleunigung.
Dirk Proske

Kapitel 3. Einmassenschwinger

Zusammenfassung
Immer wieder wird von Studenten der Baudynamik die Kritik vorgebracht, dass das Verständnis des Einmassenschwingers keine baupraktisch-relevante Fragestellung sei und dass die Behandlung dieses Themas daher einen mangelnden Praxisbezug darstelle. Ich verweise in den Vorlesungen gern auf die relevanten Normen, die die Anwendung eines äquivalenten bzw. repräsentativen Einmassenschwingers vorschlagen, wie z. B. die SIA 269-8. Trotzdem sind die Studenten damit nicht zu überzeugen. Die Berechnung von Eigenfrequenzen eines statischen Modells mit moderner Baustatiksoftware erscheint viel einfacher.
Dirk Proske

Kapitel 4. Mehrmassenschwinger

Zusammenfassung
Das Modell des Einmassenschwingers kann erfolgreich zur Beschreibung des dynamischen Verhaltens von komplizierten Bauwerken verwendet werden. Manchmal muss man aber mehrere Massen abbilden.
Dirk Proske

Kapitel 5. Verteilte Massen

Zusammenfassung
Bisher wurden der Einmassenschwinger und der Mehrmassenschwinger diskutiert. Kontinuierliche bzw. verteilte Massen, die bei Baukonstruktionen die Regel sind, wurden entweder in Massepunkten konzentriert oder vernachlässigt. Dabei wurde angenommen, dass die Massen an bestimmten, diskreten Punkten das dynamische Verhalten der Konstruktion dominieren.
Dirk Proske

Kapitel 6. Dämmung, Dämpfung und Tilger

Zusammenfassung
Eines der Hauptprobleme der Baudynamik neben der Ermüdung ist die Resonanz, dass heisst, die bei einem ungedämpften System theoretisch unendlich grossen Verformungen und damit unendlich grossen Kräfte bei der Übereinstimmung von Erreger- und Eigenfrequenz und bei einem gedämpften System die immerhin noch überproportional grossen Verformungen und Kräfte, die zu Schäden am Bauwerk und zum Einsturz führen können.
Dirk Proske

Kapitel 7. Numerische Lösungs- und Näherungsverfahren

Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden die Lösungs- und Näherungsverfahren für dynamische Untersuchungen vorgestellt. Einige der Verfahren, wie z. B. die Laplace-Transformation als mathematisches Lösungswerkzeug für Differentialgleichungen wurden schon erläutert.
Dirk Proske

Kapitel 8. Aussergewöhnliche dynamische Einwirkungen

Zusammenfassung
Wie bereits im Kap. 1 besprochen, können dynamische Einwirkungen bezogen auf die Lebens- und Nutzungsdauer eines Bauwerkes entweder regelmässig oder nur sehr kurzzeitig, dafür aber mit einer sehr hohen Intensität, auftreten. Diese nur kurzzeitig auftretenden Einwirkungen, die meistens auch noch mit einer geringen Eintrittswahrscheinlichkeit verbunden sind, werden dann nicht mehr über die ständige und vorübergehende Einwirkungskombination im Grenzzustand der Tragfähigkeit nachgewiesen, sondern mit der Kombination für aussergewöhnliche Einwirkungen. Dazu zählen eigentlich auch die Erdbeben.
Dirk Proske

Kapitel 9. Windeinwirkungen

Zusammenfassung
Wind ist ein Druckausgleich aus Regionen mit hohem Luftdruck zu Regionen mit niedrigem Luftdruck. Die Luftdruckunterschiede entstehen durch Sonneneinstrahlung und die Richtung aus der Orographie und der Rotation der Erde. Relevant für die dynamische Bemessung der Bauwerke sind in der Regel Stürme mit hohen Windgeschwindigkeiten.
Dirk Proske

Kapitel 10. Erschütterungen

Zusammenfassung
Die Erläuterungen und Hintergründe stammen zu wesentlichen Teilen aus Schillinger (2014) und Schollmayer (2018).
Dirk Proske

Kapitel 11. Erdbeben

Zusammenfassung
Die Gefährdungsbestimmung, Bemessung und Ausführung von Bauwerken für Erdbeben ist thematisch von einem solchen Gewicht und einer solchen Bedeutung, dass eine detaillierte Behandlung in einem Buch über Baudynamik den Umfang sprengen würde. Diese Aussage gilt noch viel mehr für ein Buch „Baudynamik for Beginners“ und die damit verbundene einsemestrige Vorlesung. Dazu kommt die Tatsache, dass es nicht nur an der Berner Fachhochschule, sondern auch an vielen anderen Hochschulen separate Vorlesungen zum Thema Erdbebeningenieurwesen gibt.
Dirk Proske

Kapitel 12. Ausblick

Zusammenfassung
Bisher wurde in diesem Buch ein kleiner Einstieg in und Überblick über die Methoden und Berechnungsverfahren der Baudynamik gegeben. Solche Berechnungen sind aber oft eingebunden in übergreifende ganzheitliche dynamische Untersuchungen. Dies soll an einem Beispiel erläutert werden.
Dirk Proske

Backmatter

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