Aufsatz: Faserverbundwerkstoffe im Bauwesen – Fraunhofer IRB

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Faserverbundwerkstoffe im Bauwesen

Autor: Knippers, Jan; Koslowski, Valentin; Oppe, Matthias
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender
Seiten: 611-670
2020

Publikationslisten zum Thema:
Faserverbundwerkstoff, Polyesterharz, Glasfaser, Naturfaser, Kriechen, Ermüdung, Berechnung, Nachweis, Schnittgröße, Verformung, Grenzzustand, Gebrauchstauglichkeit, Dehnung, Tragfähigkeit, Spannung, Experiment, Untersuchung, Laminat, Schraubverbindung, Lasteinwirkung, Überwachung, Bauausführung, Anwendungsgebiet, CFK, GFK, Brückentragwerk, Brückenfahrbahn, Sonderkonstruktion, Materialeigenschaft, Phenolharz, Aramidfaser, Herstellverfahren, Wickelverfahren, Pressverfahren, Temperatur, Ökologie, Thermoplast, Bauaufsichtliche Zulassung, Bauartzulassung, Teilsicherheitsbeiwert, Versagensmechanismus, Bemessungswert, Spannglied, Fahrbahnplatte, fiber-reinforced composite, polyester resin, glass fibre, natural fiber, creep, fatigue, calculation, proof, section size, deformation, boundary condition, serviceability, strain, bearing capacity, stress, experiment, investigation, lamination, bolted connection, load action, supervision, execution of construction, field of application, glass-fibre reinforced plastic (GRP), bridge girder system, bridge carriageway, special construction, material characteristic, phenolic resin, aramid fiber, manufacturing process, wire wrapping method, press method, temperature, ecology, thermoplastic, construction supervisory authorization, type approval, partial safety factor, failure mechanism, rated value, tendon,

aus dem Buch

Stahlbau-Kalender 2020
Schwerpunkte: Neue Normung im Hochbau; Leichtbau
Stahlbau-Kalender
Hrsg.: Ulrike Kuhlmann
2020, X, 990 S., 675 SW-Abb., 250 Tabellen. 244 mm, Hardcover
Ernst & Sohn
ISBN 978-3-433-03290-9

Inhalt

Der Stahlbau-Kalender dokumentiert verlässlich und aus erster Hand den aktuellen Stand der Stahlbau-Regelwerke. Seit der Ausgabe 2011 werden systematisch alle Teile von Eurocode 3 mit ihren Nationalen Anhängen kommentiert. In dieser Ausgabe werden neben der Aktualisierung von Teil 1-1 "Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau" auch Erläuterungen für die neuen Regeln der zukünftigen Eurocode-Generation präsentiert. Außerdem wird für den Metallleichtbau auf die sich abzeichnenden Änderungen und Ergänzungen in Eurocode 3 Teil 1-3 für kaltgeformte Bauteile und Bleche und in Eurocode 9 Teil 1-4 eingegangen. Der Stahlbau ist in grundlegender Weise mit dem Leichtbau und der Anwendung von faserverstärkten Kunststoffen verbunden. Die funktionalen und wirtschaftlichen Vorteile, wie z.B. geringes Eigengewicht, hohe mechanische Festigkeit, einfache Montage, niedrige thermische Leitfähigkeit und vielfältige architektonische Gestaltungsmöglichkeiten, werden für Sandwichelemente, im Membranbau, für temporäre und für fliegende Bauten bis hin zu Leichtbaubrücken genutzt. Zu diesen Themen enthält das Buch Beiträge über die ingenieurmäßige Auslegung von Bauteilen mit Erläuterungen zu den Konstruktionsregeln. Bei Leichtbau-Konstruktionen gilt es, ein besonderes Augenmerk auf das Schwingungsverhalten zu legen. Dieses wird in zwei Beiträgen, neben der Erdbebenbemessung, besonders vertieft. Ein weiteres grundlegendes Thema des Stahlbaus - der Korrosionsschutz - wird in zwei ausführlichen Beiträgen mit allen Aspekten und Möglichkeiten umfassend und aktuell behandelt. Das Buch ist ein Wegweiser für die richtige Berechnung und Konstruktion im gesamten Stahlbau mit neuen Themen in jeder Ausgabe. Es stellt anwendungsbereites Wissen mit zahlreichen Beispielen zur Verfügung. Herausragende Autoren aus der Industrie, aus Ingenieurbüros und aus der Forschung vermitteln Grundlagen und geben praktische Hinweise.

Verfügbare Formate

Weitere Aufsätze aus diesem Buch:

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Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

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Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

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Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

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Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

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Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

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Forschungsberichte

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Der umfangreiche Eurocode 3 für den Stahlbau rief in der Ingenieur- und Baupraxis teilweise heftige Kritik hervor. Kritisiert wurde neben der großen Seitenzahl die unzureichende Übersichtlichkeit und Konsistenz und damit verbunden eine mangelhafte Anwenderfreundlichkeit. Ziel des Vorhabens war daher die pränormative Forschung für eine praxisgerechte Überarbeitung und Weiterentwicklung des Eurocode 3. Für das Forschungsvorhaben wurden von den 20 Teilen des Eurocodes 3 die sechs Teile ausgewählt und untersucht, die für die Ingenieure in Planung und Ausführung die größte Relevanz und den größten Verbesserungsbedarf haben. Dies sind der Teil 1-1 (Bemessungsregeln für den Hochbau - "Grundlagenteil"), Teil 1-8 (Anschlüsse), Teil 1-5 (Plattenförmige Bauteile), Teil 1-9 (Ermüdung), Teil 1-2 (Heißbemessung) und Teil 6 (Kranbahnen). Da die Ausführungsnorm DIN EN 1090 Teil 2 in engem Zusammenhang mit dem Eurocode 3 steht, wurde sie ebenfalls in Bezug auf die Praxistauglichkeit überprüft. Gemäß Forschungsantrag wurden zunächst ähnlich einer Anamnese die Schwachstellen und Überregulierungen des Eurocode 3 zusammengetragen. Danach wurde in einer Diagnose geprüft, inwieweit diese Defizite in der Praxis zu Problemen führen. Besonderes Augenmerk wurde daher auf die praktische Anwendbarkeit und auf Unstimmigkeiten in den Bemessungsvorschriften gelegt. Dies und Unklarheiten in der sprachlichen Formulierung der Norm wurden in separaten Synopsen aufgezeigt. Im nächsten Schritt wurden praxisgerechte Verbesserungen und Vereinfachungen der Norm im Sinne einer Therapie erarbeitet. Bedarfsweise wurden die Auswirkungen der Verbesserungsvorschläge an konkreten Bauteilen in Vergleichsberechnungen untersucht und mit den Bemessungsergebnissen der jetzt gültigen Fassung des Eurocode 3 verglichen. Die Therapie wurde je Eurocode in einem Abschnitt "Lösungsvorschläge" erläutert. Die Lösungsvorschläge münden in überarbeiteten und praxistauglichen Entwürfen von Normentexten für den Eurocode 3. Diese Normentwürfe liegen in einzelnen Teilberichten vo

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H. Pasternak, A. Marosi
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In der Studie werden drei Modelle von Stahlrahmen mit unterschiedlicher Spannweite (18-56 m) entwickelt, um das Biegedrillknicken bei Flanschstreben mit Finiten Elementen zu simulieren. Die Modelle umfassen lmperfektionen sowie geometrische und physikalische Nichtlinearität. Der Weg der Modellierung machte Änderung der Rahmendetails möglich, so dass mehr Parameter untersucht werden konnten. Analysiert werden: - die Schwachstelle "nachgiebige" Drehlagerung, - die Möglichkeit der konstruktiven Umsetzung "unendlicher" Drehsteifigkeit an den Lagerpunkten, - Abgrenzung des "normgerechten" Zustandes, - Hinweise zur rechnerischen Abbildung nachgiebiger Drehlagerungen, - die Notwendigkeit eines weiteren Forschungsbedarfes. Zunächst wird das numerische Modell der Struktur vorgestellt. Dazu werden zwei unterschiedliche Modelle analysiert: ein vereinfachtes Federmodell und ein Model mit Pfetten. Es stellte sich heraus, dass manche Imperfektionen vernachlässigbar waren, während andere entscheidend sind. Um akkurate Ergebnisse zu erhalten, wurde die Elementgröße (FE-Modellierung) variiert. Die durchgeführten Berechnungen zeigen, dass Flanschstreben In der Lage sind, Hallenrahmen auch bei ungünstigen Imperfektionen gegen seitliches Ausweichen zu sichern. Die Tragreserven sind allerdings teilweise außerordentlich gering.

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