Die Studienarbeit bearbeitet das Thema „Statische und konstruktive Bearbeitung einer Tribünenkonstruktion in Stahlbauweise“. Die grundlegenden Abmessungen betragen in der Länge 100 Meter, in der Tiefe 25 Meter und in der Höhe 20 Meter. Maßgebende Prämissen der Konstruktion sind die Sichtfreiheit auf das Spielfeld und einen Abschluss an den Seiten, sowie im oberen Bereich der Rückwand durch eine Glaskonstruktion. Des Weiteren soll bereits bei der Bemessung der tragenden Dachkonstruktion eine zusätzliche Ausbaulast für eine Photovoltaikanlage, die in einigen Jahren nachgerüstet werden soll, berücksichtigt werden.
VORGEHENSWEISE: Der Anfang der Studienarbeit beschäftigt sich mit der Entwurfsfindung. Hierzu werden drei Entwurfsvorschläge mit Vorbemessung sowie Beurteilung in konstruktiver und ästhetischer Hinsicht ausgearbeitet. Außerdem wird eine statische Berechnung erstellt und mit Skizzen versehen. Der Lastabtrag der einzelnen Entwürfe wird an dieser Stelle detaillierter erklärt. Nach dem Entschluss für einen Hauptentwurf aus den Entwurfsvorschlägen wird das Tragverhalten der Konstruktion ausführlich erläutert und statisch berechnet.
Anschließend beginnt die Nachweisführung der Konstruktion in den wesentlichen Punkten. Die Nachweise basieren auf Grundlage der DIN 18800.
Im Anschluss werden Zeichnungen des Hauptentwurfes in allen drei Ansichten sowie wesentliche Detailzeichnungen angefertigt.
Inhaltsverzeichnis
- I. AUFGABENSTELLUNG
- II. INHALTSVERZEICHNIS
- III. ABBILDUNGSVERZEICHNIS
- IV. TABELLENVERZEICHNIS
- V. R-STAB BILDER
- 1. EINFÜHRUNG
- 1.1 ALLGEMEINES
- 1.2 VORGEHENSWEISE
- 1-3 VERWENDETE NORMEN, RICHTLINIEN UND HILFSMITTEL
- 2. GRUNDLAGEN UND EINWIRKUNGEN
- 2.1 ERFORDERLICHE NACHWEISE
- 22 TRAGWERKSVERFORMUNGEN
- 2.3 EINWIRKUNGEN DER VORENTWÜRFE
- 3. ENTWURFSVORSCHLÄGE
- 3.1 ENTWURF 1 „TRAGWERK ALS HÄNGEBRÜCKE"
- 3.1.1 LASTABTRAG
- 3.1.2 KONSTRUKTIVER ASPEKT
- 3.1.3 ÄSTHETISCHER ASPEKT
- 3.1-4 STATIK
- 3.1.5 VORBEMESSUNG
- 3.1.6 ZEICHNUNGEN
- 32 ENTWURF 2 „TRAGWERK MIT STÜTZEN"
- 3.2.1 LASTABTRAG
- 3.22 FACHWERKMECHANISMUS
- 3.2.3 KONSTRUKTIVER ASPEKT
- 3.2.4 ÄSTHETISCHER ASPEKT
- 3.2.5 STATIK
- 3.2.6 VORBEMESSUNG
- 3.2.7 ZEICHNUNGEN
- 3.3 ENTWURF 3 „ABGESPANNTES TRAGWERK"
- 3.3.1 LASTABTRAG
- 3.3.2 KONSTRUKTIVER ASPEKT
- 3.3.3 ASTHETISCHER ASPEKT
- 3.3.4 STATIK
- 3.3.5 VORBEMESSUNG
- 336 ZEICHNUNGEN
- 3.4 ENTSCHEIDUNG FOR DEN HAUPTENTWURF
- 3.4.1 ASTHETIK DER KONSTRUKTION
- 3.4.2 KONSTRUKTIVER ASPEKT
- 3.4.4 AUSWAHL HAUPTENTWURF
- 3.1 ENTWURF 1 „TRAGWERK ALS HÄNGEBRÜCKE"
- 4. HAUPTENTWURF
- 4.1 TRAGWERKSBESCHREIBUNG UND SYSTEMWAHL
- 42 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN UND LASTABTRAG
- 4.3 QUERSCHNITTSWERTE UND GEOMETRIE DER KONSTRUKTION
- 4.4 LASTANNAHMEN
- 4.4.2 STÄNDIGE LASTEN
- 4.4.3 VERÄNDERLICHER LASTEN
- 4.4.4 BERECHNUNG DER BEANSPRUCHUNGEN AUS DEN EINWIRKUNGEN
- 4.4.5 LASTFÄLLE UND LASTFALLKOMBINATIONEN
- 4.4.6 MAßGEBENDEN SCHNITTGRÖBEN UND VERFORMUNGEN
- 4.5 NACHWEIS DER TRAGFÄHIGKEIT NACH DIN 18800-1
- 4.5.1 GRENZWERTERMITTLUNG GRENZ (b/t) DER QUERSCHNITTSTEILE
- 4.5.2 NACHWEISVERFAHREN NACH DIN 18800-1 ELASTISCH — ELASTISCH
- 4.5.3 NACHWEIS DER GURTE IM KRAGARM
- 4.5.4 NACHWEIS DER STREBEN IM KRAGARM
- 4.5.5 NACHWEIS DER PYLONSTÜTZEN
- 4.5.5 NACHWEIS DER DRUCK / ZUGROHRE
- 4.5.6 NACHWEIS DER ZUGSTÄBE
- 4.5.7 DER
- 4.6 NACHWEIS STABILITÄTSGEFÄHRDETER BAUTEILE NACH D IN 18800-2
- 4.6.1 BIEGEKNICKNACHWEIS DER GURTE VOM KRAGARM
- 4.6.2 BIEGEKNICKNACHWEIS DER STREBEN VOM KRAGARM
- 4.6.3 BIEGEKNICKNACHWEIS DER DRUCK / ZUGROHRE
- 4.6.4 BIEGEKNICKNACHWEIS DES HAUPTPYLON
- 47 GEBRAUCHSTAUGLICHKEITSNACHWEIS NACH DIN 18800
- 4.8 NACHWEIS DER GESTALTFESTIGKEIT DER KNOTEN UNTER BERÜCKSICHTIGUNG DER
KNOTENGEOMETRIE
- 4.8.1 NACHWEIS KT KNOTENVERBINDUNG
- 5.0 ZEICHNUNGEN MIT RSTAB
- A LITERATURVERZEICHNIS:
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Studienarbeit befasst sich mit der statischen und konstruktiven Bearbeitung einer Tribünenkonstruktion in Stahlbauweise. Das Ziel ist es, eine tragfähige und stabile Dachkonstruktion für eine Tribüne mit vorgegebenen Abmessungen zu entwerfen und zu bemessen. Dabei werden verschiedene Entwurfsvorschläge entwickelt, verglichen und bewertet, bevor ein Hauptentwurf ausgewählt und detailliert analysiert wird.
- Entwurfsfindung und -vergleich
- Lastannahmen und -abtrag
- Tragfähigkeitsnachweise nach DIN 18800
- Stabilitätsnachweise nach DIN 18800
- Gestaltfestigkeit der Knotenverbindungen
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer detaillierten Beschreibung der Aufgabenstellung und der verwendeten Normen und Hilfsmittel. Anschließend werden die Grundlagen und Einwirkungen auf die Konstruktion erläutert, wobei ein Schwerpunkt auf die erforderlichen Nachweise sowie die Tragwerksverformungen gelegt wird.
Im dritten Kapitel werden drei Entwurfsvorschläge vorgestellt: „Tragwerk als Hängebrücke", „Tragwerk mit Stützen" und „Abgespanntes Tragwerk". Für jeden Entwurf werden die Lastabtragung, die konstruktive und ästhetische Beurteilung sowie die statische Berechnung und Vorbemessung beschrieben.
Der Hauptteil der Arbeit konzentriert sich auf den ausgewählten Hauptentwurf, das „Abgespannte Tragwerk". Hier werden das Tragwerkssystem, die Berechnungsgrundlagen und der Lastabtrag ausführlich erläutert. Darüber hinaus werden die Lastannahmen, die Nachweise der Tragfähigkeit, die Stabilitätsnachweise und die Gestaltfestigkeit der Knotenpunkte detailliert behandelt.
Die Arbeit endet mit einer Zusammenfassung der Ergebnisse und einem Literaturverzeichnis.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen Tribünenkonstruktion, Stahlbau, Tragwerk, Lastannahmen, Lastabtrag, Tragfähigkeitsnachweis, Stabilitätsnachweis, Gestaltfestigkeit, Knotenverbindungen, DIN 18800, Eurocode 1991-1-4, RSTAB.
Häufig gestellte Fragen
Welche Normen werden für die statische Berechnung der Tribüne verwendet?
Die statischen Nachweise der Konstruktion basieren maßgeblich auf der DIN 18800 für den Stahlbau sowie auf dem Eurocode 1991-1-4 für Einwirkungen auf Tragwerke.
Welche Entwurfsvarianten wurden für die Tribünenüberdachung untersucht?
Es wurden drei Entwürfe untersucht: ein Tragwerk als Hängebrücke, ein Tragwerk mit Stützen und ein abgespanntes Tragwerk, welches letztlich als Hauptentwurf ausgewählt wurde.
Wie wird die zukünftige Nachrüstung einer Photovoltaikanlage berücksichtigt?
Bereits bei der Bemessung der tragenden Dachkonstruktion wurde eine zusätzliche Ausbaulast für die Photovoltaikanlage als ständige Last mit eingerechnet, um eine spätere Installation ohne statische Probleme zu ermöglichen.
Was sind die wichtigsten Anforderungen an die Tribünenkonstruktion?
Zu den maßgebenden Prämissen gehören die vollständige Sichtfreiheit auf das Spielfeld, ein seitlicher Abschluss und eine Glaskonstruktion im oberen Bereich der Rückwand.
Welche Software wurde für die statische Modellierung genutzt?
Für die statischen Berechnungen und die Visualisierung des Tragverhaltens wurde die Software RSTAB verwendet.
Was beinhaltet der Nachweis der Gestaltfestigkeit der Knoten?
Der Nachweis der Gestaltfestigkeit prüft, ob die spezifische Geometrie der Knotenverbindungen (z.B. KT-Knoten) den auftretenden Kräften standhält, ohne dass es zu Materialversagen oder unzulässigen Verformungen kommt.
- Quote paper
- Timo Anton Schrand (Author), 2012, Statische und konstruktive Bearbeitung einer Tribünenkonstruktion in Stahlbauweise, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/271930
