2024 | Buch

Stahlbetonkonstruktion 2

Von der Bauteilberechnung über die Bemessung zur Bauwerksplanung

verfasst von: Wolfgang Finckh

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

Inhaltsverzeichnis

Über dieses Buch

Aufbauend auf dem ersten Teil „Stahlbetonkonstruktion“ werden in diesem Teil erweiterte Grundlagen der Stahlbetonberechnung erläutert. Neben den Torsionsnachweisen, dem genaueren Verfahren zur Durchbiegeberechnung und den Schnittgrößenumlagerungen werden vor allem besonders häufig vorkommende Stahlbetonbauteile behandelt. Zu diesen Bauteilen zählen Aussteifungssysteme, Bodenplatten, Fundamente, liniengelagerte Platten sowie Elementdecken. Hierbei werden bei diesen Bauteilen, welche nahezu in jedem Bauwerk vorkommen, sowohl die Ermittlung der Schnittgrößen wie auch die Bemessung und konstruktive Durchbildung erklärt. Zusätzlich wird in diesem Lehrbuch auch die Bemessung des Werkstoffes Stahlfaserbeton, welcher insbesondere bei Bodenplatten im Industriebau verwendet wird, erläutert.

Die im Lehrbuch vorgestellten theoretischen Grundlagen werden anhand zahlreicher Abbildungen verdeutlicht. In jedem Kapitel sind zum besseren Verständnis umfangreiche Bemessungsbeispiele mit Praxisbezug enthalten.

Nach der erfolgreichen Lektüre des ersten Bandes der Reihe „Stahlbetonkonstruktion“ wird in diesem zweiten Band das Wissen gefestigt und stark erweitert. Dies ermöglicht dem Lesenden einen sicheren Umgang mit dem Werkstoff Stahlbeton.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Zusammenfassung

Im Teil 1 des Buches Stahlbetonkonstruktion (Finckh 2023b) wurden die Nachweise behandelt, welche für den einfachen Stahlbetonhochbau erforderlich sind. Bei vielen Bauaufgaben sind neben den Kenntnissen von Detailnachweisen, welche in (Finckh 2023a) behandelt werden, noch weitere Rechenverfahren und Nachweise erforderlich, welche in diesem Buch behandelt werden. Wie auch im Teil 1 wird in diesem Buch der Wert auf das mechanische Verständnis des Stahlbetonbaus sowie die praktische Anwendung der Bemessungsgleichungen gelegt.

Wolfgang Finckh

Kapitel 2. Grundlagen der Torsionsbemessung

Zusammenfassung

Dieses Kapitel behandelt die Bemessung von Stahlbetonquerschnitten unter Torsionsbelastung. Zunächst werden in Abschn. 2.1 die mechanischen Grundlagen der St.-Venantschen Torsion als Ausgangsbasis für die Bemessung zusammengefasst. Nachfolgend wird in Abschn. 2.2 das Tragverhalten von Stahlbeton unter reiner Torsion beschrieben. Auf Basis der ersten beiden Abschnitte wird dann in Abschn. 2.3 das Berechnungsmodell für Stahlbetonquerschnitte unter reiner Torsion hergeleitet. Eine Torsion ohne Querkraft und Biegemomente ist in der Baupraxis äußerst selten und somit müssen die Ergebnisse aus Torsion im Regelfall mit den Ergebnissen aus Biegung und Querkraft überlagert werden, was in Abschn. 2.4 behandelt wird. Das Kapitel schließt mit einer Zusammenfassung der Bemessungs- und Konstruktionsregeln in Abschn. 2.5, sowie zwei Bemessungsbeispielen in Abschn. 2.6 und 2.7 ab.

Wolfgang Finckh

Kapitel 3. Platten

Zusammenfassung

In diesem Kapitel werden Platten behandelt, welche im Hochbau häufig als Deckenbauteil zum Einsatz kommen. Dazu werden in Abschn. 3.1 zunächst die Unterscheidungskriterien zwischen Balken und Platten sowie zwischen einachsig und zweiachsig gespannter Platte erläutert. Nachfolgend wird in Abschn. 3.2 das Tragverhalten von einachsig gespannten Platten erläutert. Hierbei wird insbesondere auf das Vorgehen bei Einzellasten und unterbrochenen Stützungen (z. B. bei Türen) eingegangen. Die Berechnung von einachsig gespannten Platten wird dann an einem Berechnungsbeispiel in Abschn. 3.3 veranschaulicht.

Wolfgang Finckh

Kapitel 4. Aussteifung von Gebäuden

Zusammenfassung

Damit ein Gebäude in Folge von horizontalen Lasten, wie z. B. Wind oder Erdbeben, nicht umfallen, müssen diese ausreichend ausgesteift sein. Die Anordnung und die Berechnung von Aussteifungselementen von Gebäuden werden in diesem Kapitel betrachtet. Dazu wird in Abschn. 4.1 zunächst der allgemeine Abtrag von vertikalen und horizontalen Lasten beschrieben.

Wolfgang Finckh

Kapitel 5. Elementdecken und Verbundfugen

Zusammenfassung

Bauwerke werden meist nicht in einem „Guss“ betoniert bzw. hergestellt, sondern es werden, wie in dem nachfolgenden Abschn. 5.1 beschrieben, aus verschiedensten Gründen Arbeits- bzw. Betonierfugen angeordnet. Bei einer sehr häufig in Deutschland vorkommenden Bauweise, der Bauweise mit Elementdecken, werden die Decken ebenfalls nicht monolithisch hergestellt, sondern der untere Teil der Decke wird bereits im Werk vorgefertigt. Diese Bauweise wird ausführlich in Abschn. 5.2 behandelt. Insbesondere wird in diesem Abschnitt auf die, bei den Elementdecken meist zum Einsatz kommenden Gitterträger, eingegangen. Bei den Elementdecken, wie aber auch bei anderen Bauweisen mit Teilfertigteilen oder Bauabschnitten ist eine Fuge zwischen Alt- und Neubeton, die sogenannte Verbundfuge, vorhanden.

Wolfgang Finckh

Kapitel 6. Fundamente und Bodenplatten

Zusammenfassung

Damit ein Bauwerk seine Lasten sicher in den Baugrund übertragen kann, sind ausreichend große Fundamente oder andere Gründungen erforderlich. Die Gründung von Bauwerken ist eine Aufgabenstellung, bei der neben dem Stahlbetonbau auch die Geotechnik maßgeblich beteiligt ist. Der Zusammenhang zwischen Stahlbetonbau und Geotechnik wird in Abschn. 6.1 beschrieben und erläutert. Danach wird im Wesentlichen auf die Bemessung des Stahlbetons unter den besonderen Bedingungen der Gründung eingegangen.

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Kapitel 7. Durchbiegungen

Zusammenfassung

Um die Gebrauchstauglichkeit zu gewährleisten, müssen unter anderem die Verformungen beschränkt werden. Um diese Beschränkung durchführen zu können, müssen jedoch zunächst die Durchbiegungen berechnet werden. Die Berechnung der Durchbiegung ist im Stahlbetonbau aufgrund des nicht-linearen Materialverhaltens deutlich aufwendiger, als dies z. B. bei einem reinen Stahlquerschnitt der Fall wäre.

Wolfgang Finckh

Kapitel 8. Schnittgrößenumlagerung

Zusammenfassung

In statisch unbestimmten Systemen sind die Schnittgrößen mit den Verträglichkeitsbedingungen der Verformungen verknüpft. Da der Stahlbeton ein ausgeprägtes nichtlineares Verhalten hat, können die echten Schnittgrößen im System deutlich von den linear-elastischen Schnittgrößen abweichen. Dieses Phänomen wird in Abschn. 8.1 ausführlich beschrieben und es werden die Folgerungen für die Schnittgrößenermittlung bei statisch unbestimmten Systemen im Stahlbetonbau abgeleitet. Danach wird in Abschn. 8.2 das häufig verwendete Verfahren der linear-elastischen Berechnung mit begrenzter Umlagerung vorgestellt. Eine komplexere Methode das Tragverhalten an einem statisch unbestimmten System besser auszunutzen, stellt die Fließgelenkmethode dar, welche in Abschn. 8.3 erläutert wird. Abschließen tut das Kapitel mit einem umfangreichen Bemessungsbeispiel in Abschn. 8.4, bei welchem beide Methoden veranschaulicht werden.

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Kapitel 9. Stahlfaserbeton

Zusammenfassung

In diesem Kapitel wird der Stahlfaserbeton, der durch die Zugabe von Stahlfasern in den Beton entsteht, besprochen. Zunächst wird in Abschn. 9.1 das Anwendungsfeld und in Abschn. 9.2 die verwendeten Stahlfasern vorgestellt. Danach wird in Abschn. 9.3 das Tragverhalten des Stahlfaserbeton erläutert. Auch beim Stahlfaserbeton müssen wie im konventionelle Stahlbeton die Dauerhaftigkeitsregeln eingehalten werden, welche in Abschn. 9.4 besprochen werden. In Abschn. 9.5 wird dann das Bemessungskonzept eines stahlfaserbewehrten Bauteils erklärt. Dieses Bemessungskonzept wird dann in Abschn. 9.6 an einem Bemessungsbeispiel eines Stahlfaserbetonbauteil mit zusätzlicher Betonstahlbewehrung verdeutlicht. Da die Berechnung eines Stahlfaserbetonbauteils ohne Betonstahlbewehrung etwas unterschiedlich dazu ist, wird hierzu in Abschn. 9.7 ein weiteres Beispiel zu einer Bodenplatte aus reinem Stahlfaserbeton berechnet.

Wolfgang Finckh

Backmatter

Titel: Stahlbetonkonstruktion 2
verfasst von: Wolfgang Finckh
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-44961-2
Print ISBN: 978-3-658-44960-5
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-44961-2