Skip to main content
main-content

Über dieses Buch

Diese Einführung in die Baustatik behandelt in zwei Teilen die Grundlagen der Statik mit der Ermittlung der Schnittgrößen und die Festigkeitslehre mit der Bemessung der Bauteile. Teil 1 "Grundlagen" stellt die wichtigen Aufgaben der einfachen Statik dar. Ohne komplizierte theoretische Ableitungen werden die erforderlichen Formeln zur Bestimmung der äußeren und inneren Kräfte entwickelt. Der vorliegende Teil 2 "Festigkeitslehre" erklärt die Beanspruchung der Bauteile. Das Buch zeigt die einfacheren Bemessungen im Grundbau, Betonbau, Mauerwerksbau, Holzbau und Stahlbau für normale Bauwerke. Auf die Anwendung der höheren Mathematik sowie auf computerorientierte Berechnungsverfahren und komplizierte Bemessungen wird bewußt verzichtet. Aufmerksamkeit wird der Berechnung von Fundamenten, Wänden, Stützen, Trägem, Balken, Sparren und Dächern gewidmet. Dabei werden im Detail die Verbindungen der Bauteile untersucht, ebenso Temperaturdehnungen und andere Verformungen der Bauteile sowie die Stabilität der Bauwerke. Für Stahlbetonbauteile sei auf das Buch "Stahlbetonbau - Bemessung, Konstruktion, Ausführung" verwiesen. Zum Verständnis der Berechnungen und Bemessungen sind die einzelnen Probleme kurz und kennzeichnend dargestellt. Die für die Berechnung erforderlichen Formeln werden erklärt. Notwendige Tabellen sind der Darstellung beigegeben. Einige Probleme werden bewußt vereinfacht und dadurch möglichst praxisnah behandelt. Jeder Abschnitt bringt zur Erläuterung typische Beispiele; sie zeigen die Anwendung der entsprechenden Formeln. Die anschließenden Beispiele zur Übung sollen zur sicheren Handhabung und breiten Anwendung des Stoffes befähigen. Die Lösungen sind am Ende des Buches zusammengestellt. Der letzte Abschnitt bringt eine statische Berechnung für ein kleines Wohnhaus. Es soll damit der Zusammenhang aller vorher detailliert betrachteten Probleme aufgezeigt werden.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Beanspruchungen

Zusammenfassung
Baumaßnahmen bedürfen der Genehmigung durch die Bauaufsichtsbehörde. In der jeweiligen Landesbauordnung werden jedoch bauliche Anlagen genannt, die genehmigungsfrei sind. Ein Antrag auf Erteilung einer Baugenehmigung ist schriftlich bei der unteren Bauaufsichtsbehörde als Baugenehmigungsbehörde einzureichen. Dem Bauantrag ist unter anderem eine prüffähige statische Berechnung beizufügen. In dieser werden die Abmessungen der Bauteile und die Güte der Baustoffe festgelegt. Insbesondere werden Tragfähigkeit und Standsicherheit aller statisch beanspruchten Bauteile eines Bauwerkes rechnerisch nachgewiesen. In den Landesbauordnungen einiger Bundesländer wird für kleinere Bauvorhaben die Vorlage einer statischen Berechnung nicht mehr verlangt. Es erfolgt auch keine Prüfung der statischen Berechnung. Die Verantwortung, die dem Aufsteller der statischen Berechnung zufällt, wird damit noch größer.
Gottfried C. O. Lohmeyer

2. Zug- und Druckbeanspruchung

Zusammenfassung
Zugspannungen entstehen durch Kräfte, die ein Bauteil mittig auf Zug beanspruchen. Druckspannungen entstehen, wenn auf ein Bauteil Druckkräfte wirken.
Gottfried C. O. Lohmeyer

3. Scherbeanspruchung

Zusammenfassung
Äußere Kräfte können bei einem Bauteil rechtwinklig zur Stabachse angreifen. Es sind Scherkräfte, wenn sie in derselben Querschnittsebene wirken. Diese Scherkräfte versuchen die Querschnittsflächen gegeneinander zu verschieben. Das Bauteil erfährt eine Beanspruchung auf Abscheren. Es entstehen Scherspannungen τ (Bild 3.1).
Gottfried C. O. Lohmeyer

4. Biegebeanspruchung

Zusammenfassung
Biegespannungen entstehen durch Lasten, die die Bauteile auf Biegung beanspruchen. Hierbei sind einfache Biegung (Abschn. 4.1) und zweiachsige Biegung (Abschn. 4.4) zu unterscheiden.
Gottfried C. O. Lohmeyer

5. Schubbeanspruchung

Zusammenfassung
Bei Trägern entstehen durch die von ihnen zu tragenden Belastungen stets Biegemomente. Durch die quer zur Längsachse wirkenden Lasten entstehen Querkräfte. Bei der Berechnung der Biegespannungen wurden die Querkräfte zunächst vernachlässigt. In vielen Fällen ist die Wirkung der Querkräfte unbedeutend. In anderen Fällen kann die Wirkung der Querkräfte entscheidend für die Festlegung von Querschnittsgröße und -art sein. Ihre Wirkung soll im folgenden näher erklärt werden.
Gottfried C. O. Lohmeyer

6. Torsionsbeanspruchung

Zusammenfassung
Bauteile können durch Torsion beansprucht werden. Torsion ist Verdrehung; sie wird auch als Drillung bezeichnet. Torsionsbeanspruchte Bauteile werden längs ihrer x-Achse verdreht (Bild 6.1).
Gottfried C. O. Lohmeyer

7. Knickbeanspruchung

Zusammenfassung
Bei den bisherigen Festigkeitsberechnungen wurde ein Spannungsnachweis oder ein Tragfähigkeitsnachweis geführt. Damit war eine ausreichende Sicherheit nachgewiesen. Es gibt aber Bauteile, bei denen durch plötzlich sehr stark zunehmende Verformungen die Standsicherheit des Bauwerkes nicht mehr gegeben ist, obwohl noch eine relativ geringe vorhandene Druckbeanspruchung herrscht. Schlanke Bauteile, wie z. B. Stützen oder Wände, können seitlich ausknicken (Bild 7.1).
Gottfried C. O. Lohmeyer

8. Beanspruchung bei Längskraft mit Biegung

Zusammenfassung
Bauteile oder Tragwerke können gleichzeitig sowohl durch Längskräfte (Zug, Druck) als auch durch Biegung beansprucht werden. Die auftretenden Beanspruchungen überlagern sich (z. B. Längszug und Biegezug) oder heben sich teilweise gegenseitig auf (z. B. Längszug und Biegedruck).
Gottfried C. O. Lohmeyer

9. Beanspruchung durch Zwang

Zusammenfassung
Temperaturänderungen oder Schwinden und Kriechen verschiedener Baustoffe können in den Bauteilen wesentliche Längenänderungen hervorrufen. Diese Längen­änderungen sind an sich nicht schädlich. Sie können sich aber schädlich auswirken, wenn sie behindert werden. Dies kann beim Verbinden unterschiedlicher Baustoffe in einem Baukörper der Fall sein. Das Verbinden verschiedener Bauteile miteinander kann ebenfalls diese Längenänderungen behindern. In diesen Bauteilen entstehen dann Zwängungen und schließlich Spannungen durch diesen Zwang. Auch bei statisch unbestimmt gelagerten Bauteilen (Durchlaufträger, Rahmen) können dadurch zusätz­liche Spannungen entstehen. Diese Spannungen sind dann zu berechnen.
Gottfried C. O. Lohmeyer

10. Stabilität von Bauteilen und Bauwerken

Zusammenfassung
Bei allen Bauwerken muß die räumliche Stabilität sichergestellt sein:
Gottfried C. O. Lohmeyer

11. Statische Berechnung

Zusammenfassung
Die statische Berechnung ist ein Nachweis für Standsicherheit und Gebrauchsfähigkeit der tragenden Konstruktion. Durch sie wird die Tragfähigkeit und Standsicherheit sämtlicher statisch beanspruchter Bauteile eines zu erstellenden Bauwerkes rechnungsmäßig nachgewiesen.
Gottfried C. O. Lohmeyer

12. Lösungen zu den Übungsbeispielen

Ohne Zusammenfassung
Gottfried C. O. Lohmeyer

13. Formelzeichen und ihre Bedeutung

Ohne Zusammenfassung
Gottfried C. O. Lohmeyer

14. Formelsammlung

Ohne Zusammenfassung
Gottfried C. O. Lohmeyer

15. Schrifttum

Zusammenfassung
Nachfolgend werden einige Tabellenbücher genannt. Außerdem wird eine kurze Auswahl an Fachliteratur für diejenigen Leser aufgeführt, die ihre statischen und konstruktiven Kenntnisse erweitern und vertiefen wollen.
Gottfried C. O. Lohmeyer

16. DIN-Normen zur Baustatik (Auswahl)

Ohne Zusammenfassung
Gottfried C. O. Lohmeyer

Backmatter

Weitere Informationen