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Über dieses Buch

Diese Einführung in die Baustatik behandelt in zwei Teilen die Grundlagen und die Festigkeitslehre. Teil1 "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 Bemessung von Bauteilen aus Holz und Stahl. Verschiedene Verbindungsarten der Bauteile erfahren eine ausführliche Behandlung. Besondere Aufmerksamkeit wurde der Berechnung von Sparren und auch Kehlbalkendächern gewidmet. Wände und Pfeiler aus Mauerwerk sowie Wände und Stützen aus Beton werden auf Druck-und Knickbeanspru­ chung untersucht. Die Berechnung der Bodenpressung unter Fundamenten erfolgt für einachsige und auch für zweiachsige Ausmitte. Für Stahlbetonbauteile sei auf das Buch "Stahlbetonbau - Bemessung, Konstruktion, Ausführung" verwiesen. Die DIN-Normen sind in ihrer neuesten Fassung berücksichtigt. Eine Ausnahme bildet lediglich die Stahlbaunorm DIN 18800 vom November 1990. Diese Norm beinhaltet im Hinblick auf eine einheitliche europäische Normung ein neues Bemessungskonzept. In Abschnitt 1.9 wird dieses Bemessungsverfahren erläutert. Die bisherige Stahlbaunorm aus dem Jahre 1981 darf bis zu einer entgültigen Harmonisierung der Normung auf europäischer Ebene zusammen mit den anderen Fachnormen weiterhin angewendet werden. Dieses ist in diesem Buch geschehen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Beanspruchungen

Zusammenfassung
Alle neuen baulichen Anlagen über und unter der Erde bedürfen der Baugenehmigung. Bei bestehenden Anlagen muß die Herstellung oder Veränderung von tragenden Bauteilen ebenfalls genehmigt werden. Der Antrag auf Erteilung der Baugenehmigung ist schriftlich bei der Baubehörde einzureichen. Dem Bauantrag ist unter anderem eine „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.
Gottfried C. O. Lohmeyer

2. Zug- und Druckspannungen

Zusammenfassung
Zugspannungen bzw. Druckspannungen entstehen durch Lasten, die die Bauteile mittig auf Zug bzw. auf Druck beanspruchen.
Gottfried C. O. Lohmeyer

3. Scherspannungen

Zusammenfassung
Äußere Kräfte, die an einem Baukörper abscherend angreifen, versuchen die Teile eines Baukörpers gegeneinander zu verschieben. Es wirken innere Scherkräfte (Querkräfte). Der Baukörper erfährt eine Beanspruchung auf Abscheren. Es entstehen Scherspannungen τ (Bild 44.1).
Gottfried C. O. Lohmeyer

4. Biegespannungen

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

5. Schubspannungen

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. Ihre Wirkung soll jedoch nun näher betrachtet werden.
Gottfried C. O. Lohmeyer

6. Torsionsspannungen

Zusammenfassung
Bauteile können durch Torsion beansprucht werden. Torsion ist Verdrehung; sie wird auch als Drillung bezeichnet. Torsionsbeanspruchte Bauteile werden längs ihrer Achse verdreht. Die Torsion kann vereinfacht als reine Drillung ohne Behinderung von Längsverschiebungen der Stabfasern parallel zur Stabachse angenommen werden. Man spricht dann von zwangfreier Torsion nach Saint Venant.
Gottfried C. O. Lohmeyer

7. Knickspannungen

Zusammenfassung
Bei den bisherigen Festigkeitsberechnungen wurde stets ein Spannungsnachweis 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. Schlanke Bauteile, wie z. B. Stützen oder Wände, können seitlich ausknicken (Bild 142.1).
Gottfried C. O. Lohmeyer

8. Spannungen bei Längskraft mit Biegung

Zusammenfassung
Verschiedene Bauteile werden nicht nur durch Längskräfte (Zug, Druck) oder nur durch Biegung beansprucht. Häufig treten beide Beanspruchungen gleichzeitig auf.
Gottfried C. O. Lohmeyer

9. Stabilität von Bauteilen und Bauwerken

Zusammenfassung
Bei schlanken und dünnwandigen hohen Bauteilen aus Stahl und Holz können Verformungen auftreten, die die Stabilität gefährden, bevor die zulässigen Spannungen erreicht sind. Für diese Bauteile kann es erforderlich werden, zusätzlich zu den Spannungsnachweisen auch Stabilitätsnachweise zu führen. Die Einflüsse auf die Stabilität der Bauteile werden bei den drei Stabilitätsfällen geklärt:
  • Knicken → Knicksicherheitsnachweis
  • Kippen → Kippsicherheitsnachweis
  • Beulen → Beulsicherheitsnachweis
Gottfried C. O. Lohmeyer

10. Temperaturdehnungen, Schwinden, Kriechen

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

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

Backmatter

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