Bemessung und Bewehrung von Stahlbetonbauteilen mit Hilfe von Fachwerkmodellen

Thèse de Master , 2015 , 290 Pages , Note: 1,3

Ingénierie - Ingénieur Civil

Für die Bemessung von Konsolen und hochgezogenen Auflagern werden im Fertigteilbau Stabwerkmodelle verwendet. In diesen Diskontinuitätsbereichen gelten die Voraussetzungen der Biegetheorie und der Bemessungsverfahren für die Biegung und Querkraft der Normen nicht mehr, so dass die Ingenieure in der Praxis einfache Fachwerk- und Stabwerkmodelle benutzen. Die Methode der Stabwerkmodelle wurde in mehreren Jahrgängen des Betonkalenders vorgestellt und mit vielen Beispielen erläutert. In Kapitel vier wird deshalb nur kurz die wesentlichen Grundgedanken zusammengefasst und eine Übersicht über die Elemente der Stabwerkmodelle dargestellt. In Kapitel sechs werden die Modellierung der B- und D-Bereiche behandelt, weil dies eine wesentliche Voraussetzung zum Verständnis der Beispiele in den nachfolgenden Kapiteln ist. Dabei wird auf die besonders auf die Darstellung der Druckspannungsfelder für die Druckstäbe eingegangen, denn dadurch werden wichtige Hinweise zur Modellierung gegeben, wie zum Beispiel die Ausdehnung der Zugfelder und somit die Verteilung der Bewehrungen. Im nächsten Kapitel werden die Unterschiede der Stabwerkmodelle nach DIN 1045-1 und Eurocode 2 vorgestellt. Im achten Kapitel wird die Bemessung von wandartigen Trägern in Betracht genommen. Dabei wird näher auf Näherungsverfahren nach DAfStb-Heft 240, Bemessung mit Hilfe von FEM und Bemessung mit Hilfe von Stabwerkmodellen eingegangen. In Kapitel neun werden die Bemessung von Rahmenecken und Rahmenknoten detailliert vorgestellt. Die Bemessung der Konsole wird im zehnten Kapitel behandelt, dabei wird die Schlankheit der Konsole aufgezeigt. Bei einigen Beispielen werden auch die Unterschiede zu anderen Bemessungsvorschlägen ausgeführt. Im nächsten Kapitel werden zunächst die verschiedenen Vorschläge für Stabwerkmodelle zur Bemessung ausgeklinkter Trägerenden erläutert. Hierbei werden einige Varianten der Modellierung und Bewehrungsführung beschrieben. Das letzte Kapitel befasst sich mit der Modellierung von Trägern mit kleinen und großen Öffnungen, bei denen noch ein Fachwerk möglich ist, wobei Stabwerkmodelle für senkrechte und geneigte Bügel dargestellt werden.

2. Historische Entstehung
Der Grundgedanke der Bemessung von Konstruktionsbeton wurde von Schlaich (1984) vorgestellt, und nachfolgend haben ihn Schlaich et al. (1987) sowie Schlaich und Schäfer in den Beiträgen im Beton-Kalender 1984 sowie in verschiedenen Jahrgängen danach bis 2001 weiter ausgeführt.

Inhaltsverzeichnis

• • • 3PANNUNGSFELDER�IN�UNGERISSENEM�"ETON
    • +RAFTFLUSS�IN�GERISSENEM�"ETON
    • :UGSTREBEN
    • "ETONDRUCKSTREBEN
    • +NOTEN
    • +RAFTFLUSS�ALS�'RUNDLAGE�FÓR�DIE�"EMESSUNG
  • 0LASTIZITÛTSTHEORIE
  • 'RENZWERTSÛTZE
  • "EMESSUNG�MITTELS�3TABWERKMODELLEN
  • !BGRENZEN�DER�$"EREICHE
  • -ETHODIK�DES�"EMESSENS�MIT�3TABWERKMODELLEN
  • %NTWURF�VON�3TABWERKMODELLEN
  • 3TATISCHE�-ODELLE
  • +INEMATISCHE�-ODELLE
  • 3TATISCH�BESTIMMTE�-ODELLE
  • 3TATISCH�UNBESTIMMTE�-ODELLE
  • 4YPISCHE�3TABWERKMODELLE�UND�,ASTEINTEILUNGEN
  • .ACHWEIS�VON�3TABWERKMODELLEN
  • $RUCKSPANNUNGSFELDER
  • "EMESSUNG�DER�+NOTEN
  • 3TABWERKMODELLE�NACH�$).� �UND�%UROCODE�
  • "EMESSUNG�VON�WANDARTIGEN�4RÛGERN
  • "EMESSUNG�VON�2AHMENECKEN�UND�2AHMENKNOTEN
  • "EMESSUNG�VON�3TAHLBETONKONSOLEN
  • "EMESSUNG�VON�AUSGEKLINGTEN�4RÛGERENDEN
  • "ALKEN�MIT�™FFNUNGEN

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Bemessung von Stahlbetonteilen mittels Stabwerkmodellen. Sie zielt darauf ab, ein umfassendes Verständnis der theoretischen Grundlagen und praktischen Anwendung von Stabwerkmodellen zu vermitteln.

• Kraftfluss in Stahlbetonteilen
• Stabwerkmodelle und ihre Elemente
• Bemessung von Stabwerkmodellen nach DIN EN 1992-1-1
• Anwendung von Stabwerkmodellen in verschiedenen Konstruktionsbereichen
• Vergleich verschiedener Bemessungsverfahren für Stahlbetonkonsolen

Zusammenfassung der Kapitel

• Die Einleitung gibt einen Überblick über die Arbeit und ihre Zielsetzung. Sie erläutert die historische Entwicklung der Bemessung von Stahlbeton mittels Stabwerkmodellen und führt in die theoretischen Grundlagen ein. Die Arbeit konzentriert sich auf die Bemessung von Stahlbetonbauteilen im Grenzzustand der Tragfähigkeit.
• Kapitel 3 behandelt die Kraftflussmechanismen in Stahlbetonteilen, wobei der Fokus auf Spannungsfelder in ungerissenem und gerissenem Beton liegt. Es werden die Elemente von Stabwerkmodellen wie Zug- und Druckstreben sowie Knoten erläutert. Die Anwendung von Stabwerkmodellen zur Bemessung von Stahlbetonteilen wird vorgestellt.
• Kapitel 4 beschäftigt sich mit der Plastizitätstheorie und den daraus abgeleiteten Grenzzustandsätzen. Die statische und kinematische Grenzzustandsmethode werden vorgestellt. Es wird erläutert, wie Stabwerkmodelle in die Anwendung der Plastizitätstheorie integriert werden können.
• In Kapitel 5 werden die Prinzipien der Bemessung mit Stabwerkmodellen detailliert dargestellt. Es werden die Unterschiede zwischen Bereichen mit linearer Spannungsverteilung ("Bereiche") und Bereichen mit nichtlinearer Spannungsverteilung ("Bereiche") erläutert. Es werden verschiedene Methoden zur Modellierung und Optimierung von Stabwerkmodellen vorgestellt, einschliesslich der Anwendung der Lastpfadmethode und der Orientierung an der Plastizitätstheorie.
• Kapitel 6 konzentriert sich auf die Modellierung von "Bereichen" und "Bereichen" mit Stabwerkmodellen. Die Modellierungsstrategien und typische Stabwerkmodelle für verschiedene Belastungssituationen werden vorgestellt. Es wird erläutert, wie die Modellierung der Druckspannungsfelder für die Druckstreben und die Bemessung der Knoten im Stabwerkmodell erfolgt.
• Kapitel 7 präsentiert die Bemessung von Stabwerkmodellen und deren Elemente wie Zugstreben, Druckstreben und Knoten. Es wird ein systematisches Vorgehen bei der Bemessung beschrieben, das sich auf die Verifikation der Tragfähigkeit und die konstruktive Ausbildung von Stahlbetonteilen konzentriert. Die Arbeit erläutert die Unterschiede in der Anwendung von Stabwerkmodellen nach DIN EN 1992-1-1 und den Eurocode.
• Kapitel 8 widmet sich der Bemessung von wandartigen Trägern. Es werden verschiedene Berechnungsmethoden und Modellierungsstrategien vorgestellt. Der Fokus liegt auf der Anwendung von Näherungsverfahren nach DAfStb-Heft 600 und der Verwendung von Stabwerkmodellen. Die Arbeit zeigt, wie die Bemessung von wandartigen Trägern mit Auskragungen und Öffnungen durchgeführt wird.
• Kapitel 9 behandelt die Bemessung von Rahmenecken und Rahmenknoten. Es werden verschiedene Ansätze und Modellierungsstrategien vorgestellt, einschliesslich der Anwendung von Stabwerkmodellen nach Hegger & Röser. Die Arbeit erläutert die Bemessung von Rahmenecken mit negativem und positivem Moment und die konstruktive Ausbildung von Rahmenendenknoten und Rahmeninnenknoten.
• Kapitel 10 konzentriert sich auf die Bemessung von Stahlbetonkonsolen. Es werden verschiedene Verfahren und Modellierungsstrategien vorgestellt, einschliesslich der Anwendung von DAfStb-Heft 600 und Schlaich & Schäfer. Die Arbeit beschreibt die Bemessung von Konsolen mit unterschiedlichen Schlankheiten und die Modellierung von Ausklinkungen von Trägerenden. Die Arbeit zeigt auch den Vergleich verschiedener Bemessungsverfahren für Konsolen mit Hilfe der Software MB!%#, PCAE-Statik und anderer Methoden.
• Kapitel 11 befasst sich mit der Bemessung von ausgeklinkten Trägerenden. Es werden verschiedene Ansätze und Modellierungsstrategien vorgestellt, einschliesslich der Anwendung von DAfStb-Heft 600 und Eurocode. Die Arbeit zeigt, wie die Bemessung von ausgeklinkten Trägerenden mit unterschiedlichen Schlankheiten und Konstruktionstypen erfolgt. Es werden verschiedene Bemessungsansätze für ausgeklinkte Trägerenden mit vertikaler und schräger Auflagerung sowie die Verwendung von Stabwerkmodellen und anderen Methoden erläutert.
• Kapitel 12 widmet sich der Bemessung von Trägern mit Öffnungen. Es werden verschiedene Ansätze und Modellierungsstrategien für Träger mit kleinen und grossen Öffnungen vorgestellt. Es wird erläutert, wie die Anwendung von Stabwerkmodellen und die Berücksichtigung von "Bereichen" und "Bereichen" in diesem Zusammenhang erfolgt. Die Arbeit zeigt, wie die Bemessung von Trägern mit Öffnungen mit Hilfe von verschiedenen Methoden und Softwarepaketen erfolgt.

Schlüsselwörter

Die Arbeit konzentriert sich auf die Bemessung von Stahlbetonteilen mit Stabwerkmodellen. Wichtige Schlüsselwörter sind: Stabwerkmodelle, Kraftfluss, Plastizitätstheorie, Grenzzustandsätze, "Bereiche", "Bereiche", Bemessung von Zug- und Druckstreben, Knotenbemessung, Wandartige Träger, Rahmenecken, Stahlbetonkonsolen, ausgeklinkte Trägerenden, Träger mit Öffnungen, DAfStb-Heft 600, Eurocode, Schlaich & Schäfer, Hegger & Röser, MB!%#, PCAE-Statik, &ingerloos & Stenzel. Die Arbeit behandelt die Bemessung nach DIN EN 1992-1-1 und stellt verschiedene Ansätze und Modellierungsstrategien für die Bemessung von Stahlbetonteilen im Grenzzustand der Tragfähigkeit vor.

• Université: University of Applied Sciences Wiesbaden Rüsselsheim Geisenheim (Konstruktiver Ingenieurbau/ Baumanagement)
• Note: 1,3
• Auteur: Mine Akdemir (Auteur)
• Année de publication: 2015
• Pages: 290
• N° de catalogue: V311510
• ISBN (ebook): 9783668113497
• ISBN (Livre): 9783668113503
• Langue: allemand
• mots-clé: die Bemessung von Konstruktionsbeton, Kraftfluss in Stahlbetonbauteilen, Plastizitätstheorie, Bemessung mittels Stabwerkmodellen, Stabwerkmodelle nach DIN 1045-1 und Eurocode 2, Bemessung von wandartigen Trägern, Bemessung von Rahmenecken und Rahmenknoten, Bemessung von Stahlbetonkonsolen;, Bemessung von ausgeklingten Trägerenden;, Balken mit Öffnungen;