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About this book

Modeme Baukonstruktionen erfordern ein sorgfaltiges Planen, Konstruieren und Ausfüh­ ren der Bauwerke. Dazu sind solide Kenntnisse der Baustatik nötig. Dies gilt nicht nur für den Konstrukteur und Tragwerksplaner, sondern auch für den Planenden im Architektur­ büro und für den Bauleiter auf der Baustelle. Bei der Planung, Konstruktion und Ausführung eines Bauwerkes ist nicht nur die Funktion des Gebäudes ausschlaggebend. Um Bauschäden zu vermeiden, müssen die Baustoffe entsprechend ihren Eigenschaften eingesetzt werden; die Bauteile sind unter Beachtung ihrer statischen Bedeutung zu konstruieren und die jeweils neusten Erkenntnisse der Bauphysik sind zu berücksichtigen. Das vorliegende zweiteilige Werk vermittelt die wichtigen einfachen statischen Gesetze und deren Anwendung im Rahmen einer technischen Allgemeinbildung; es dient nicht der Ausbildung spezialisierter Statiker. Manche Probleme werden daher bewußt vereinfacht· und dem Zweck des Buches entsprechend besonders praxisnah dargestellt. Viele durch­ gerechnete Beispiele erläutern und vertiefen die Darstellung; eine sehr große Zahl von Übungsaufgaben, deren Lösungen am Ende des Buches gebracht werden, soll zur sicheren Handhabung und breiten Anwendung des Stoffes befähigen. Die beiden Bände können daher vielen in der Bautechnik Tätigen eine Hilfe bei der Lösung üblicher statischer Pro­ bleme sein; sie sind zum Selbststudium geeignet. Die meisten statischen Berechnungen werden heutzutage nicht mehr "von Hand" aufgestellt, sondern EDV-gestützt bzw. mit spe­ zieller Software produziert. Dennoch sind solide Grundkenntnisse auf dem Gebiet der Statik in unverändertem Umfang erforderlich. Teil 1 "Grundlagen" geht auf die wichtigsten Probleme der einfachen Statik ein.

Table of Contents

Frontmatter

1. Einführung

Zusammenfassung
Die ersten Anfänge der Statik sind schon im Altertum zu finden. Jedoch erst in der Neuzeit entwickelte sich die Statik als Sondergebiet der Physik zu einem selbständigen Wissensbereich der Technik. Die Physik bildet zusammen mit der Chemie die Grundlage der Technik.
Gottfried C. O. Lohmeyer

2. Wirkung der Kräfte

Zusammenfassung
Kräfte, die auf einen Körper wirken, werden diesen verschieben, wenn kein gleichgroßer Widerstand dagegen wirkt. Es ist dabei gleichbedeutend, ob eine Kraft drückend wirkt oder ob sie in gleicher Richtung ziehend wirkt (Bild 2.1).
Gottfried C. O. Lohmeyer

3. Bestimmung von Schwerpunkten

Zusammenfassung
Auf die Masse eines Körpers wirkt die Schwerkraft der Erde. Infolge der Schwerkraft entstehen in jedem Masseteilchen eines Körpers nach unten gerichtete Massekräfte. Jeder Körper hat einen Punkt, in dem man sich all diese Massekräfte als seine gesamte Eigenlast, vereinigt denken kann. Dieser Massemittelpunkt ist der Angriffspunkt der ganzen Schwerkraft eines Körpers. Es ist der Schwerpunkt.
Gottfried C. O. Lohmeyer

4. Einwirkungen auf Tragwerke

Zusammenfassung
Auf Tragwerke eines Gebäudes einwirkende Lasten werden Einwirkungen F genannt, abgeleitet vom englischen Wort force = Kraft. Einwirkungsgrößen sind die zur Beschreibung der Einwirkungen verwendeten Größen. Diese allgemeinen Einwirkungen F sind nach ihrer zeitlichen Veränderlichkeit und Häufigkeit zu unterteilen:
  • ständige Einwirkungen F G bzw. G
  • veränderliche Einwirkungen F Q bzw. Q
  • außergewöhnliche Einwirkungen F A bzw. A
Gottfried C. O. Lohmeyer

5. Standsicherheit der Bauwerke

Zusammenfassung
Bauwerke müssen standsicher sein, sie dürfen sich bei Einwirkung von Kräften nicht bewegen.
Gottfried C. O. Lohmeyer

6. Berechnung statisch bestimmter Träger

Zusammenfassung
Die Bauwerke werden aus einzelnen Bauteilen und Tragwerken gebildet. Diese haben alle Kräfte aus den Eigenlasten und den Verkehrslasten aufzunehmen und sicher in den Baugrund zu übertragen. Bewegungen dürfen dabei nicht stattfinden. Die Tragwerke müssen festgelegt sein. Das geschieht durch die Auflager der Tragwerke. In den Auflagern müssen also Kräfte entstehen, die den angreifenden Lasten das Gleichgewicht zu halten haben.
Gottfried C. O. Lohmeyer

7. Berechnung statisch unbestimmter Träger

Zusammenfassung
Im vorigen Abschnitt wurde festgestellt, daß ein Träger zur stabilen Lagerung mindestens 3wertig gelagert sein muß. Zur Berechnung dieser 3 unbekannten Größen der Stützkräfte stehen 3 Gleichungen zur Verfügung. Es sind dies die 3 Gleichgewichtsbedingungen
$$\sum {{H_i} = 0,\sum {{V_i} = 0,\sum {{M_1} = 0} } } $$
.
Gottfried C. O. Lohmeyer

8. Berechnung von Dreigelenktragwerken

Zusammenfassung
Dreigelenktragwerke gehören zu den statisch bestimmten Systemen. Diese Tragwerke bestehen aus zwei Tragwerksteilen, die durch ein Gelenk miteinander verbunden sind. Die anderen Enden der beiden Tragwerksteile sind die Auflager, die ebenfalls als Gelenke ausgebildet werden. Dadurch sind drei Gelenke vorhanden und alle Tragwerksenden sind durch Gelenke gehalten.
Gottfried C. O. Lohmeyer

9. Berechnung von Fachwerkbindern

Zusammenfassung
Unter einem Fachwerk versteht man eine Konstruktion, die aus einzelnen geraden Stäben gebildet wird. Diese Stäbe haben die Lasten aufzunehmen. Sie erhalten dadurch Längskräfte. Die Stäbe werden so miteinander verbunden, daß sie jeweils Dreiecke bilden (Bild 9.1). Dreiecke sind unverschieblich, auch wenn die einzelnen Stäbe gelenkartig miteinander verbunden sind (Bild 9.2). Das ist bei einem Viereck nicht der Fall (Bild 9.3). Die Verbindungsstellen der Stäbe heißen Knotenpunkte. Fachwerke können sehr unterschiedliche Formen haben.
Gottfried C. O. Lohmeyer

10. Berechnung einfacher Rahmen

Zusammenfassung
Rahmen sind statische Systeme, bei denen Stützen und Träger an den Ecken biegesteif miteinander verbunden sind. Die Stützen heißen hier Stiele. Sie können lotrecht oder schräg stehen. Die Träger nennt man hier Riegel. Sie liegen horizontal oder sind geneigt. Da die Rahmenstiele gelenkig gelagert oder fest eingespannt werden, sind Rahmen statisch unbestimmte Systeme. Sie werden nach folgenden Merkmalen unterschieden:
  • Rahmen mit gelenkiger Lagerung
  • Rahmen mit eingespannten Stielen
  • zweistielige, dreistielige oder mehrstielige Rahmen (Mehrfeldrahmen)
  • einstöckige, zweistöckige oder mehrstöckige Rahmen (Stockwerkrahmen)
  • Rechteckrahmen, Dreieckrahmen, einhüftige Rahmen
  • symmetrische Rahmen, unsymmetrische Rahmen
Gottfried C. O. Lohmeyer

11. Lösungen zu den Übungsbeispielen

Ohne Zusammenfassung
Gottfried C. O. Lohmeyer

12. Formelzeichen und ihre Bedeutung

Ohne Zusammenfassung
Gottfried C. O. Lohmeyer

13. Formelsammlung

Ohne Zusammenfassung
Gottfried C. O. Lohmeyer

14. Schrifttum

Zusammenfassung
Nachfolgend werden einige Tabellenwerke genannt; ferner wird eine knappe Auswahl an Fachliteratur aufgeführt für die Leser, die/ihre statischen und konstruktiven Kenntnisse erweitern und vertiefen wollen.
Gottfried C. O. Lohmeyer

15. DIN-Normen zur Baustatik (Auswahl)

Ohne Zusammenfassung
Gottfried C. O. Lohmeyer

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