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.

Autoreninfo

Die Herausgeberin Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann ist Leiterin des Instituts für Konstruktion und Entwurf an der Universität Stuttgart.Die Wahl ihrer Autoren für den Stahlbau-Kalender ist durch konsequente Praxisnähe bestimmt. Sie kommen aus der Industrie, aus Ingenieurbüros und von der Schnittstelle von Forschung und Praxis an Universitäten und sind als herausragende Fachleute auf ihren Gebieten bekannt.

Inhaltsverzeichnis

Stahlbaunormen - DIN EN 1993-1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau (Ulrike Kuhlmann, Fabian Jörg)Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB), Normen und Bescheide im Stahlbau (Karsten Kathage, Christoph Ortmann)Neue europäische Normen für den Metallleichtbau: Bemessung, Konstruktion und Ausführung von Dach und Wand (Thomas Misiek, Ralf Podleschny)Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme (Frank Bayer, Guido Gormanns, Joachim Pflugfelder, Andreas Schütz, Philipp Suppan)Korrosionsschutz durch Duplex-Systeme: Feuerverzinken plus Beschichten (Mark Huckshold)Schwingungsverhalten ausgewählter Baukonstruktionen (Roland Friedl, Ingbert Mangerig)Materialprüfung und Bemessung im Zelt- und Membranbau (Natalie Stranghöner, Jörg Uhlemann, Carl Maywald, Bernd Stimpfle)Neue Entwicklung in prEN 1993-1-1:2020 (Ulrike Kuhlmann, Markus Knobloch, Joachim Lindner, Andreas Taras, Fabian Jörg, Anna-Lena Bours)Faserverbundwerkstoffe im Bauwesen (Jan Knippers, Valentin Koslowski, Matthias Oppe)Besondere Aspekte der Planung, Bemessung und Ausführung von Gerüsten (Tobias Schmidt, Rolf Brückel, Georg Geldmacher)Tragverhalten, Auslegung und Nachweise von Stahlbauten in Erdbebengebieten (Max Gündel, Benno Hoffmeister, Ioannis Vayas, Klaus Wittemann)Fliegende Bauten und Freizeitparkanlagen (Antonio Zizza, Frank-Michael Wagner, Stefan Kasper, Christian Stelzl, Svetislav Popovic, Roland Zander, Andreas Simonis, Matthias Rohde)Sandwichelemente im Hochbau (Jörg Lange, Klaus Berner)

Verfügbare Formate

Weitere Aufsätze aus diesem Buch:

Aufsätze aus Sammelbänden: (13)

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Zizza, Antonio; Wagner, Frank-Michael; Kasper, Stefan; Stelzl, Christian; Popovic, Svetislav; Zander, Roland; Simonis, Andreas; Rohde, Matthias
Fliegende Bauten und Freizeitparkanlagen 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

Kuhlmann, Ulrike; Knobloch, Markus; Lindner, Joachim; Taras, Andreas; Jörg, Fabian; Bours, Anna?Lena
Neue Entwicklungen in prEN 1993-1-1:2020 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

Bayer, Frank; Gormanns, Guido; Pflugfelder, Joachim; Schütz, Andreas; Suppan, Philipp
Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

Kuhlmann, Ulrike; Jörg, Fabian
Stahlbaunormen - DIN EN 1993-1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

Huckshold, Mark
Korrosionsschutz durch Duplex-Systeme: Feuerverzinken plus Beschichten 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

Schmidt, Tobias; Brückel, Rolf; Geldmacher, Georg
Besondere Aspekte der Planung, Bemessung und Ausführung von Gerüsten 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

Misiek, Thomas; Podleschny, Ralf
Neue europäische Normen für den Metallleichtbau: Bemessung, Konstruktion und Ausführung von Dach und Wand 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

Lange, Jörg; Berner, Klaus
Sandwichelemente im Hochbau 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

Friedl, Roland; Mangerig, Ingbert
Schwingungsverhalten ausgewählter Baukonstruktionen 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

Knippers, Jan; Koslowski, Valentin; Oppe, Matthias
Faserverbundwerkstoffe im Bauwesen 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

Stranghöner, Natalie; Uhlemann, Jörg; Maywald, Carl; Stimpfle, Bernd
Materialprüfung und Bemessung im Zelt- und Membranbau 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

Kathage, Karsten; Ortmann, Christoph
Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB), Normen und Bescheide im Stahlbau 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

Gündel, Max; Hoffmeister, Benno; Vayas, Ioannis; Wittemann, Klaus
Tragverhalten, Auslegung und Nachweise von Stahlbauten in Erdbebengebieten 2020
Quelle: Stahlbau-Kalender 2020. Neue Normung im Hochbau, Leichtbau. 22.Jg.; Stahlbau-Kalender

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Die Eurocodes sind seit 2012 auch in Deutschland gültig und sorgen für eine Vereinheitlichung des Bauwesens und der Ausschreibungen im europäischen Raum. Der Eurocode 3 - die Norm EN 1993 - regelt die Bemessung und Konstruktion im Stahlbau mit zwanzig Teilnormen, in denen die Anforderungen und Verfahren festgelegt sind, die auf europäischem Boden gelten. Darüber hinaus wurden die so genannten Nationalen Anhänge erarbeitet, welche die länderspezifischen Besonderheiten beinhalten. Band 2 des Eurocodes 3 beinhaltet unter anderem die Themen Schraub- und Schweißverbindungen, Anschlüsse, Fachwerke, Brandschutz u. v. m. Eurocode 3 Band 2 enthält die Teile 1-6 bis 1-12 der DIN EN 1993, sowie die Nationalen Anhänge. Formeln, Tabellen und Beispiele sind gut übersichtlich aufbereitet. Das Buch ist optimal geeignet als Nachschlage- und Lehrwerk und leistet gute Dienste in der beruflichen Stahlbaupraxis.

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Forschungsberichte

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Wie alle Eurocodes enthält die EN 1993 - Eurocode 3 - Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau - Öffnungen für nationale Festlegungen, die im Rahmen der Bearbeitung des deutschen Nationalen Anhangs zu EN 1993-1-1 getroffen wurden. Beide, EN 1993-1-1 und der deutsche nationale Anhang dazu, sind Kompromisse zwischen verschiedenen Auffassungen und Expertenmeinungen, die in den internationalen Arbeitsgruppen zu EN 1993-1-1 und in der DIN Arbeitsgruppe zum deutschen Nationalen Anhang gefunden wurden. Die Aufgaben für die Herstellung dieses Berichtes sind: 1. eine Sicherheitsüberprüfung der EN 1993-1-1 und des deutschen Nationalen Anhangs zur wissenschaftliche Begründung der gewählten Kompromisse und 2. eine Überprüfung, ob die im Rahmen der Kompromisse gefundenen Alternativen nicht eine unnötige Komplexität der Regelwerks erzeugt haben, die durch "einfachere" und sicherheitsmäßig mindestens gleichwertige Lösungen beseitigt werden könnte.

H. Pasternak, A. Marosi
Tragverhalten von Hallen mit Flanschstreben
Bauforschung, Band T 3206
2009, 71 S., 69 Abb., 26 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

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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Bartsch, Helen; Eyben, Felix; Schaffrath, Simon; Feldmann, Markus
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