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A method to assess the progressive collapse vulnerability of frame structures

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[Quelle: http://d-nb.info]

Jede Struktur kann einen lokalen Schaden aus unvorhergesehenen Ereignissen erleiden. Dieser lokale Schaden kann entweder begrenzt bleiben oder sich weiter ausbreiten. Der zweite Fall wird im Allgemeinen als Progressiver Kollaps bezeichnet und kann erhebliche Folgen haben. Seit mehr als vierzig Jahren fordern Konstruktionsnormen, dieses Phänomen zu vermeiden oder einzuschränken. Verschiedene Möglichkeiten zur Reduzierung der Konsequenzen aus diesem Phänomen sind seither ermittelt worden. Trotzdem ist die Forschung über die Verminderung von Progressivem Kollaps noch am Anfang. Im Einzelnen gibt es noch keine verlässliche und praktische Methode, um die Anfälligkeit einer bestimmten Struktur gegenüber Progressivem Kollaps zu bestimmen, sowie eine akzeptable Größe dieser Anfälligkeit zu quantifizieren. Mit anderen Worten, die Instrumente zur Reduzierung sind vorhanden, aber eine verlässliche und praktische Methodologie zur Bestimmung, ob und in welchem Umfang sie angewendet werden müssen, ist nicht verfügbar. In dieser Arbeit wird der Versuch unternommen, dieses Problem durch Einbeziehung des Progressiven Kollaps in den Rahmen einer Risikobetrachtung zu lösen. Der erste Teil der Arbeit behandelt die Problemstellung und gibt nötige Informationen, um den vorgeschlagenen Lösungsansatz zu verstehen. Der zweite Teil behandelt den vorgeschlagenen Ansatz und durchgeführte Anwendungen sowie einen Ausblick für weitere Entwicklungen. Die Ergebnisse der Analysen stellen die Gültigkeit des gewählten Ansatzes nicht in Frage. Es wird herausgearbeitet, dass die Arbeit ein erster Schritt zur Erreichung des ausgegebenen Ziels ist und die entwickelten Methodologien als Prototypen anzusehen sind, die noch weiter verbessert werden müssen, um in der Praxis angewendet werden zu können. Es werden Aspekte dieser notwendigen weiteren Entwicklungen zur Verbesserung der Methodologien aufgezeigt und diskutiert. ibTeX, MODS, MARCXML, RIS, ISI, PICA, CSV, DC

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Rudolf Rybicki, Frank Prietz
dickersbachFaustformeln und Faustwerte für Tragwerke im Hochbau; .
Geschossbauten, Konstruktionen, Hallen
6., Aufl. 2021
2021, 320 S., 210 mm, Buch
Reguvis Fachmedien

 

 

In dem Buch sind für alle üblichen Konstruktionsteile im Hochbau Faustformeln und Näherungsverfahren zusammengetragen, die es erlauben, mit geringem Rechenaufwand Beanspruchungen, Abmessungen und häufig auch den Baustoffverbrauch von Konstruktionen unter Berücksichtigung der aktuellen Normen abzuschätzen. Die Ergebnisse sind schnell zu ermitteln und genau genug, um Hauptabmessungen von Bauteilen im Sinne einer Vorplanung anzugeben.

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Adriano Oprandi
Angewandte Differentialgleichungen, Band 3. Baudynamik
De Gruyter Studium
2020, VII, 208 S., 67 b/w ill. 240 mm, Softcover
De Gruyter

 

 

Das sechsbändige Werk befasst sich mit den Anwendung von Differentialgleichungen in diversen Bereichen der Physik, Ingenieurwesen, Mathematik, Biologie und Soziologie. In jedem Buch wird die Theorie einleitend behandelt, dann werden die verschiedenen Anwendungen und Beispiele im Detail erklärt und diskutiert. Der 3. Band fokussiert auf die klassische Statik: Saiten, Balken und Platten.

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Karl Stocker, Sigrid Bürstmayr
Designing Sustainable Cities
Manageable Approaches to Make Urban Spaces Better
2020, 152 S., 60 col. ill. 235 mm, Softcover
Birkhäuser Berlin

 

 

Das sechsbändige Werk befasst sich mit den Anwendung von Differentialgleichungen in diversen Bereichen der Physik, Ingenieurwesen, Mathematik, Biologie und Soziologie. In jedem Buch wird die Theorie einleitend behandelt, dann werden die verschiedenen Anwendungen und Beispiele im Detail erklärt und diskutiert. Der 3. Band fokussiert auf die klassische Statik: Saiten, Balken und Platten.

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Raimond Dallmann
Baustatik, 1, Berechnung statisch bestimmter Tragwerke
Lehrbücher des Bauingenieurwesens
6., aktualis. Aufl.
2020, 210 S., zweifarbig. 230 mm, Hardcover
Hanser Fachbuchverlag

 

 

Die Baustatik bildet die Grundlage für alle konstruktiven Lehrgebiete des Ingenieurbaus. Band 1 vermittelt auf anschauliche Weise die Methoden zur Berechnung statisch bestimmter Tragwerke. Inhaltlicher Schwerpunkt ist die Ermittlung von Schnittgrößen, weiterhin werden mechanische Grundlagen, das Prinzip der virtuellen Verschiebungen, die Ermittlung von Einflusslinien für Schnittgrößen sowie räumliche Systeme behandelt. Die theoretischen Zusammenhänge werden durch zahlreiche Berechnungsbeispiele ausführlich erläutert. Eine Vielzahl von Aufgaben mit Lösungen ermöglichen die eigenständige Übung des Lehrstoffes. Das Buch wendet sich an Studienanfänger des Bauwesens und ist durch die Eignung zum Selbststudium eine wichtige Ergänzung zur Lehrveranstaltung sowie eine wertvolle Hilfe zur Prüfungsvorbereitung. Für die sechste Auflage wurde das Lehrbuch aktualisiert und korrigiert.

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Rhena Krawietz, Wilfried Heimke
Physik im Bauwesen
Ein einführendes Lehrbuch mit Beispielen
2., Aufl. 2020
2020, 270 S., Komplett in Farbe 230 mm, Hardcover
Hanser Fachbuchverlag

 

 

Der Band enthält eine Übersicht über die wichtigsten physikalischen Grundlagen im Bauingenieurwesen. Die für das Bauwesen physikalischen Gesetzmäßigkeiten werden dargestellt, mit Versuchen erläutert und durch Anwendungsbeispiele belegt. Darauf aufbauend werden Anforderungen an Gebäude abgeleitet und in Normen dokumentierte Nachweisverfahren benannt und beispielhaft erklärt.

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Forschungsberichte

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Thomas Oberndorfer, Frank Hunger, Oliver Fischer
Ultra High Performing Timber Walls - Einsatz von schlanken Lamellen aus ultrahochfestem Beton in Brettsperrholzelementen zur Steigerung der Tragfähigkeit
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3233
2021, 165 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bei mehrgeschossigen Hochbauten ergeben sich vor allem in den unteren Etagen hohe Vertikallasten in den tragenden Wandscheiben. Durch die Kombination von ultrahochfestem Beton mit Holz soll ein nachhaltiger und hochleistungsfähiger Verbundwerkstoff geschaffen werden, der sich neben den allgemeinen Vorzügen von Holz insbesondere durch seine hohe und an die örtliche Belastung anpassbare Tragfähigkeit auszeichnet. Das Forschungsprojekt konnte zeigen, dass eine tragfähige Verklebung von ultrahochfestem Beton und Holz mit zugelassenen Klebstoffen, die in der Brettsperrholzproduktion üblich sind, hinsichtlich des Kurzzeittragverhaltens herstellbar sind.

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Wolfram Jäger, Hassan Youssef, Fabian Meyer
Faseranker und -nadeln (FaAnNa) - Einsatz von Ankern und Nadeln aus Faserwerkstoffen bei der Sanierung historischer Bauwerke
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3187
2020, 174 S., 163 Abb. u. 19 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Verankerung und Vernadelung von Mauerwerk mit Stabstahl wird heute bei der Sanierung historischer Bauwerke häufig angewendet. Der Nachteil dabei ist, dass ein Korrosionsschutz bei schwarzem Stahl bzw. Edelstahl zum Einsatz kommen müssen. Verpressmörtel auf Zementbasis führen bei sulfathaltigem Mauerwerk zu Verträglichkeitsproblemen. Der Einsatz von Edelstahl ist mit hohen Kosten verbunden. Faserverstärkte Kunststoffe stellen hier eine Alternative dar. Mit dem Forschungsvorhaben sollten wesentliche Grundlagen für den Einsatz von Faserverbundbewehrung zur Verankerung und Vernadelung von historischem Mauerwerk erforscht und für die Praxis die entsprechenden Daten und Bemessungsalgorithmen bereitgestellt werden. Die Untersuchung wurde bei den wesentlichen Materialien, dem Faserverbundwerkstoff, dem Mauerwerk und dem Injektionsgut begonnen. Aus den Erkenntnissen zum Verhalten von unterschiedlichem historischem Mauerwerk ist das Anforderungsprofil an das Anker- und Nadelmaterial auf der Basis einer umfangreichen Werkstoffanalyse festgelegt worden. Im Anschluss an die theoretischen Untersuchungen sind experimentelle Untersuchungen angeschlossen worden. Die technologische Erprobung erfolgte an zwei konkreten Objekten in der Praxis, dem Schloss Steinort in Polen und der Sicherung des westlichen Iwans in der Weltkulturerbestätte Tahkt-e Soleyman im Iran.

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Jörg Lange, Alexander Engel
Tragfähigkeit von direkt befestigten Sandwichelementen unter zyklischer Beanspruchung. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3365
2019, 214 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel des Forschungsvorhabens war es, die Abminderung der Tragfähigkeit von direkten Befestigungen unter zyklischer Beanspruchung anhand eines umfangreichen Versuchsprogramms zu bestimmen und ggf. gegenüber der bisherigen Zulassungspraxis zu verbessern. Zu diesem Zweck wurden Durchknöpfversuche gemäß prEN 14509-2 an kleinformatigen Sandwichelementen verschiedener Hersteller, Kernmaterialien, Elementhöhen und Deckblechdicken sowie Schrauben verschiedener Hersteller am Mittel- und Endauflager durchgeführt und ausgewertet. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse des Forschungsvorhabens, dass die zyklische Tragfähigkeit direkt befestigter Sandwichelemente von einer Vielzahl an Faktoren abhängt, die nicht ausreichend durch Versuche an Bügelproben abgebildet werden können. Die ermittelten zyklischen Abminderungsfaktoren unterscheiden sich hinsichtlich des verwendeten Kernmaterials und der Lage im Bauteil. Die Angabe eines pauschalen Abminderungsfaktors ist aufgrund der vielzähligen Einflüsse nicht zweckmäßig und unwirtschaftlich. Eine Differenzierung des Faktors wird empfohlen.

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Oliver Fischer, Roland Niedermeier, Sebastian Schmidt
Erarbeitung von materialspezifischen Widerstandskennwerten für die Verbundfugenbemessung von Stahlfaserspritzbetonergänzungen im Hinblick auf das nationale Anwendungsdokument zu DIN EN 14487 und DIN EN 14488. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3364
2019, 104 S., 45 Abb. u. 32 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen der Forschungsarbeit wird die Tragfähigkeit der Verbundfuge von unbewehrten Stahlfaserspritzbetonergänzungen experimentell sowie numerisch untersucht. Die Bewertung der Schubfestigkeit der unbewehrten Verbundfuge erfolgt durch kleinformatige Probekörper ohne Fugennormalspannung und mit Fugennormalspannung. Dabei wird der Einfluss der Oberflächenvorbehandlung, des Betonuntergrundes und des Fasergehaltes bei verschiedenen Rautiefen unter Verwendung von verschiedenen, praxisüblichen Spritzbetonmischungen untersucht. Des Weiteren werden die zwangsspannungsinduzierenden Schwindverformungen für unterschiedliche Spritzbetonmischungen ermittelt. Die statistische Auswertung der durchgeführten Kleinkörperversuche ohne Fugennormalspannung zeigt, dass bei der verwendeten Fasergeometrie mit den Bemessungsansätzen der Adhäsionstragfähigkeit nach (DIN EN 1992-1-1:2011-01) in Verbindung mit (DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04) für Bauteile, die nachträglich mit Spritzbeton bzw. unbewehrten Stahlfaserspritzbeton ergänzt werden, unter sorgfältiger Nachbehandlung ein ausreichendes Sicherheitsniveau für Fugen der Rauheitskategorie rau, verzahnt und spritzrau erreicht wird.

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Martin Gräfe, Philipp Dietsch, Andreas Hipper, Matthias Wild, Stefan Winter
Vorspannung von Brettsperrholzkonstruktionen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3099
2019, 243 S., 134 Abb. u. 38 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Hohe und schlanke Bauwerke werden durch Wind- und Erdbebenlasten horizontal beansprucht. Die daraus entstehenden Kräfte sind häufig eine bemessungsmaßgebende Einwirkung, je mehr, umso geringer das Eigengewicht der Tragstruktur ist. In hohen Geschossbauwerken sind daher häufig erhebliche Zugkräfte aufzunehmen. Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung von Möglichkeiten, aussteifende Bauteile aus Brettsperrholz vertikal vorzuspannen, um diese Zugkräfte aufnehmen zu können. In diesem Forschungsvorhaben wurde untersucht, wie aussteifende Bauteile im Geschossbau (Wandscheiben und Kerne) aus Brettsperrholz vertikal vorgespannt werden können. Im Einzelnen wurde das mechanische Verhalten von Brettsperrholz bei der Einleitung von konzentrierten Einzellasten in Plattenebene, das Kriechverhalten unter Längsdruckbeanspruchung, sowie die Möglichkeiten der Ausbildung formschlüssiger Bauteilverbindungen untersucht. Dieser Forschungsbericht soll einen Beitrag dazu liefern, die ingenieurmäßige Anwendung des vorgeschlagenen Systems vorgespannter Brettsperrholzbauteile durch Bereitstellung wesentlicher technischer Eigenschaften zu erleichtern, bzw. zu ermöglichen.

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Fingerloos, Frank; Ignatiadisnk, Anett
New edition of DAfStb-Heft 600, Part 1 (Buildings) - extended contents and new provisions: overview
BFT International, 2021

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Maack, Stefan; Küttenbaum, Stefan; Epple, Niklas; Aligholizadeh, Mohammad
Die Ultraschall?Echomethode - von der Messung zur bautechnischen Kenngröße. Studie zur Leistungsfähigkeit der Messmethode am Referenzmaterial Polyamid und an Beton
Beton- und Stahlbetonbau, 2021

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Aji, H. D. B.; Basnet, M. B.; Wuttke, Frank
A numerical study on the influences of underlying soil and backfill characteristics on the dynamic behaviour of typical integral bridges
Bauingenieur, 2020

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Ratsch, Nils; Böhm, Stefan; Myslicki, Sebastian; Voß, Morten
Einkleben von Gewindestangen in Laubholz bei niedrigen Temperaturen
Bautechnik, 2020

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Claus, Timo; Seim, Werner
Zapfenverbindungen im Holzbau - bruchmechanische Analyse und Vorschlag eines Berechnungsmodells
Bautechnik, 2020

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