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Dissertationen

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Univ. der Bundeswehr München, Institut für Mathematik und Bauinformatik (Herausgeber)

Barocke Dachwerke. Konstruktion und Tragverhalten


Köck, Bernd; Gebbeken, N. (Herausgeber)
Quelle: Berichte aus dem Konstruktiven Ingenieurbau, Universität der Bundeswehr München
Neubiberg (Deutschland)
Selbstverlag
2011, VIII,299 S., Abb., Tab., Lit., Schn.
Serie: Berichte aus dem Konstruktiven Ingenieurbau, Universität der Bundeswehr München, Nr.11/5

  Link zum kostenlosen Volltext   

[Quelle: http://d-nb.info]

[Link zum kostenlosen Volltext funktioniert nicht?]

Bauen im Bestand stellt eine zunehmend wichtiger werdende Aufgabe im Bauingenieurwesen dar. Gerade historische Konstruktionen zeigen sich im Hinblick auf Aspekte der Denkmalpflege als eine besondere Herausforderung. In Bayern gibt es eine Vielzahl an Bauwerken, welche der Barockzeit zuzuordnen sind und denen daher ein besonderes Augenmerk geschenkt werden sollte. Über das Tragverhalten barocker Dachwerke ist bisher nur wenig bekannt. Vor allem der Gruppe der Dachwerke ohne durchgehende Zerrbalkenlage wurde kaum Beachtung geschenkt. Gerade bei diesen können jedoch aufgrund des fehlenden Zugbandes an der Dachbasis bereits relativ geringe Änderungen am System zu erkennbaren Änderungen im Kraftfluss führen. Die Arbeit diskutiert unterschiedliche Konstruktionsprinzipien jener Zeit unter Berücksichtigung der zeitgenössischen Literatur und liefert Einblicke in mögliche Lastabtragungsmechanismen. Beispiele aus zahlreichen Dachwerksbegehungen dienen der Veranschaulichung der gewonnenen Erkenntnisse. Um die Kräfteverteilung innerhalb einer Konstruktion möglichst genau erfassen zu können, werden realistische Modellierungsdaten benötigt. Im Zuge dieser Arbeit wurden Materialdaten erhoben, Schäden gesichtet und ausgewertet, die Steifigkeiten zimmermannsmäßiger Verbindungen eruiert sowie Möglichkeiten zur Abbildung der räumlichen Lastabtragung angeführt. Dabei stellt die Erarbeitung nichtlinearer Steifigkeitsmodelle, in denen Plastifizieren sowie der Zustand der Anschlüsse in Form von Klaffungen Berücksichtigung finden, ebenso ein Novum dar wie die Anwendung eines ebenen Ersatzverfahrens zur Berücksichtigung der räumlichen Lastabtragung, welches auf dem faltwerkartigen Auseinanderklappen eines Dachwerks beruht. Das Steifigkeitsverhalten von Überblattungen wurde bisher noch nicht untersucht. Um diese Forschungslücke zu schließen, wurden im Rahmen dieser Arbeit experimentelle Untersuchungen sowie dreidimensionale FE-Berechnungen durchgeführt. Im Zuge der Ergebnisauswertung wurde eine abschnittsweise lineare Arbeitskennlinie für Überblattungen erarbeitet, welche in kommerziellen Stabwerksprogrammen zur Anwendung kommen kann. Realitätsnahe Berechnungen an drei existierenden, repräsentativen Beispielen beschließen die Arbeit unter Anwendung aller erarbeiteten Grundlagen. Das Hauptaugenmerk der Untersuchung wurde hierbei auf den Einfluss der nichtlinearen Steifigkeitsmodelle sowie auf den Einfluss der neu entwickelten Faltwerksmethode zur Berücksichtigung der Räumlichkeit gelegt. Sämtliche Ergebnisse wurden hinsichtlich ihrer allgemeinen Gültigkeit geprüft und in einem Resümee zusammengefasst.

Publikationslisten zum Thema:
Dachkonstruktion, Holztragwerk, Historisches Bauwerk, Barock, Dachwerk, Holzkonstruktion, Konstruktion, Verbindung, Stabwerk, Steifigkeitsverhalten, Tragverhalten, Lastabtragung, Versuch, Berechnung, Modellierung, Finite-Elemente-Methode, roof structure, timber structure, historical building, baroque, roof structure, timber construction, structural design, connection, beam structure, rigidity behavior, load-bearing behaviour, load transfer, test, calculation, modelling,



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Tragverhalten von Haften in Doppelfalzdächern
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Metalldächer mit Stehfalz werden mit "Haften" an der Unterkonstruktion befestigt. Zur Bemessung der Anzahl zu verwendender Haften dienen Erfahrungswerte. Bei Schadensfällen kann eine korrekte Ausführung aufgrund fehlender Bemessungsverfahren nicht nachgewiesen werden. Daher ist es dringend erforderlich, diese zu entwickeln. Ziel ist eine validierte Grundlage, auf der eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ/ETA) erstellt werden kann. Um dies zu erreichen, waren zwei aufeinander aufbauende Schritte erforderlich. In Schritt 1 wurden geeignete Testverfahren gesucht, eruiert und bedarfsgerecht angepasst. Damit wurden zum einen ausgewählte, marktübliche Haft-Typen auf deren materialtechnisches Verhalten bis hin zum Materialversagen getestet. Zum anderen wurde nach Kenntnis der Versagens-Charakteristik der Hafte deren Halte-Verhalten in exemplarischen, einsatzrelevanten Situationen geprüft. Die daraus abgeleiteten Ergebnisse wurden dann im Schritt 2 in eine Prüf- und Bemessungssystematik überführt, mit der Planer in die Lage versetzt werden, einen Nachweis der Tragsicherheit zu führen. Daraus können nun konstruktive Vorgaben für Hafte und deren Einbindung in die Dachhaut sowie deren Anbindung an die Unterkonstruktion abgeleitet werden.


Solaranlagen auf geneigten Dachflächen im Gebäudebestand
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Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3167
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Ziel des Forschungsvorhabens war es, typische Schadensfälle und -erfahrungen aus der Baupraxis zu erfassen und daraus Empfehlungen für die Montage von Solaranlagen auf geneigten Bestandsdächern abzuleiten. Diese Empfehlungen sollen beim weiteren Ausbau von Energiegewinnungsflächen zur Schadensminimierung und damit zur effektiven und nachhaltigen Nutzung von Anlagen und Dächern beitragen. Die geringe Schadensquote bei Solaranlagen auf geneigten Dächern soll weiter minimiert werden. Die im Bericht dokumentierten Erfahrungen und die daraus abgeleiteten Empfehlungen sollen dazu beitragen. Sie können in die Weiterentwicklung der Regelwerke eingearbeitet werden, auch um einheitliche Bewertungsgrundlagen herzustellen. Diese dienen der Ausführungssicherheit und damit dem wirtschaftlichen sowie nachhaltigen Erfolg für Ausführende und Auftraggeber. Als Baustein zum Schutz der Lebensgrundlagen auf der Erde wird damit der weitere Ausbau von Energiegewinnungsflächen auf Dächern unterstützt.


Schallschutz von Flachdächern in Holzbauweise
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Luft- und Trittschalldämmung von Flachdächern und Dachterrassen
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2019, 120 S., 23 Abb. u. 10 Tab., Softcover
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Bei der Planung von modernen Büro- und Wohngebäuden ist vor allem im Bereich der mehrgeschossigen Bauweise i.d.R. ein Flachdach oder ein flachgeneigtes Dach mit ausgebautem Dachgeschoß vorgesehen. Mangelnde Planungsdaten erschweren es gerade klein- und mittelständigen Unternehmen, zu denen sehr viele Holzbaubetriebe gehören, den Einstieg in den mehrgeschossigen Holzbau, der nicht nur aus ökologischer Sicht vorteilhaft ist. So wurden auch in der neuen DIN 4109 nur drei Aufbauten für leichte Flachdächer berücksichtigt. Die Zielsetzung des Projektes besteht daher in der Bereitstellung von Planungsunterlagen für verschiedene Konstruktionsvarianten von Flachdächern und leicht geneigten Dächern, die insbesondere den Anforderungen an den Schallschutz genügen sowie den weiteren Leistungseigenschaften wie Wärme- und Feuchteschutz entsprechen. Die Untersuchungen wurden an praxisnahen Dachaufbauten durchgeführt, um die Einflussgrößen auf die Schalldämmung von Flachdächern und leicht geneigten Dächern beschreiben und Planungsunterlagen gut geeigneter Konstruktionen zur Verfügung stellen zu können.


Entwicklung eines Extraktions- und Analysenverfahrens zur quantitativen Bestimmung des Gehalts an MCPP und MCPP-Estern in Polymerbitumen-Abdichtungsbahnen
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Bauforschung, Band T 3366
2019, 56 S., 16 Abb. u. 17 Tab., Softcover
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Polymerbitumen-Dachabdichtungsbahnen, die z. B. zur Dachabdichtung bei Gründächern eingesetzt werden, sind mit Estern der 2-(4-Chlor-2-methylphenoxy)-propionsäure ("Mecoprop", MCPP) ausgerüstet. Diese Mecoprop-Ester werden bei Kontakt mit Wasser aus der Bitumenbahn ausgewaschen; durch Hydrolyse der Ester wird Mecoprop freigesetzt. Durch die radizide Wirkung des Mecoprops werden Polymerbitumen-Dachabdichtungsbahnen mit Gründachaufbau vor Durchwurzelung geschützt. Wirksam ist allerdings nur das (R)-(+)-Enantiomer "Mecoprop-P", das in modernen Rezepturen zum Schutz vor Durchwurzelung überwiegend enthalten ist. Für die Bestimmung des Gehaltes an MCPP und MCPP-Estern in Dachabdichtungs-bahnen, z. B. für Homogenitätsprüfungen, wurden ein Extraktions-Verfahren sowie eine Analysenmethode für MCPP-Ester entwickelt und validiert.


Freisetzung von Durchwurzelungsschutzmitteln aus Dachabdichtungen. Abschlussbericht
Sabine Hübner, Christian Scherer, Regina Schwerd, Christoph Schwitalla
Freisetzung von Durchwurzelungsschutzmitteln aus Dachabdichtungen. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3352
2018, 175 S., 53 Abb. u. 42 Tab., Softcover
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Polymerbitumendachbahnen werden sehr häufig als Dachabdichtung, oft auch in Kombination mit einer Dachbegrünung eingesetzt. Die Beschädigung der Dachbahn durch das Wurzelwachstum und das Ausbreiten der Wurzeln im Bitumen wird durch den Einsatz von Produkten basierend auf Mecoprop verhindert. Das MCPP wird in Form verschiedener Ester in die Dachbahn eingearbeitet, durch Hydrolyse werden die Ester gespalten und die Säure freigesetzt. Im Fall von Niederschlägen kann es zu einem Austrag sowohl der Ester als auch der freien Säure mit dem ablaufenden Regenwasser kommen. Inwieweit der Austrag der Säure zu einer möglichen Beeinträchtigung der Umweltkompartimente Boden und Grundwasser führen kann, ist bislang noch nicht abschließend geklärt.


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Zeitschriftenartikel

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Herzog, Andres
Die Schlange bändigen. Wie die Freiform für Swatch die Planer herausforderte
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Blickfang über dem Rheintal. Freilichtbühne Loreley
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