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Dissertationen

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TU Wien, Fakultät für Bauingenieurwesen (Herausgeber)

Stabilitätsprobleme bei Faltwerken aus Glas


Marinitsch, Stefan
Wien (Österreich)
Selbstverlag
2015, 260 S., Abb., Tab., Lit.

  Link zum kostenlosen Volltext   

[Quelle: https://repositum.tuwien.ac.at]

[Link zum kostenlosen Volltext funktioniert nicht?]

Während sich für die Baustoffe Beton oder Stahl eine eigene Konstruktions- und Formensprache etablieren konnte, fehlt es im konstruktiven Glasbau an Vergleichbarem. Für den flächigen Baustoff Glas sind hier Faltwerke von besonderem Interesse, die zur Verbindung benachbarter Elemente notwendige kontinuierliche Fügung stellt eine entsprechende Herausforderung dar. Aufbauend auf der Diskussion vorhandener Lösungen, wird in der Arbeit ein neuartiges Fugendetail entwickelt, das über kontinuierliche metallische Einlaminierteile die Vorzüge einer mechanischen Anbindung mit denen einer geklebten vereint. Die Tragfähigkeit wird über Versuche, getrennt nach den Hauptbelastungsrichtungen, untersucht. In der Ebene werden die Schub-, Zug- und Drucktragfähigkeit, aus der Ebene die Momenten und Querkrafttragfähigkeit ermittelt. Die Versagenscharakteristik der Anbindung ist durch eine Verformungszunahme im Bereich der Fügung und nicht durch spröden Glasbruch gekennzeichnet. Für die untersuchten Belastungszustände stellen die Einlaminierteile die kritische Komponente dar. Mithilfe der Versuche validierte FEM-Modelle bilden die Grundlage für eine numerische Interaktionsbetrachtung und für Berechnungen zum Einfluss des Anstellwinkels auf die Fugenauslastung. Die so gefundene Interaktionsbeziehung ist mit Einschränkungen versehen, erlaubt aber eine erste Bewertung der Anbindung unter kombinierter Last. Durch Verwendung von Verbindungssteifigkeiten wird an vereinfachten Tragwerksmodellen untersucht, ob es mit steigender Belastung unter Beachtung der Interaktionsbeziehung zu einem Stabilitätsversagen oder einer Verbandsauflösung kommt. Für die untersuchten Systeme kann die Verbandsauflösung als kritische Versagensart identifiziert werden.

Publikationslisten zum Thema:
Konstruktiver Glasbau, Faltwerk, Bestandsaufnahme, Geometrie, Glasscheibe, Fügen, Anbindung, Verbindung, Fugenausbildung, Konstruktionsdetail, Belastung(kombiniert), Auswirkung, Stabilität, Schubtragfähigkeit, Zugtragverhalten, Drucktragfähigkeit, Querkrafttragfähigkeit, Tragfähigkeit, Versagensart, Verband, Auflösung, Beulen, Beulverhalten, Untersuchungsmethode, Probekörper, Belastungsversuch, Versuchsanordnung, Versuchsdurchführung, Versuchsauswertung, Modellierung, Modell(numerisch), Berechnungsverfahren, Finite-Elemente-Methode, structural glazing, folded plate structure, site survey, geometry, glass plate, joining, accessibility, connection, joint design, design detail, load (combined), effect, stability, shear strength, tensile loadbearing behavior, pressure bearing capacity, lateral force resistance, bearing capacity, failure mode, association, cancellation, buckling(plate), buckling behaviour, investigation method, test specimen, loading test, test arrangement, test procedure, test evaluation, modelling, model (numerical), calculation method,



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HiPlast - 3D-gedruckte faserverstärkte Gelenkpunkte für adaptive Faltwerke
Stefan Rasche, Sina Hage, Jürgen Ruth, Katrin Linne, Jörg Hildebrand, Jean Pierre Bergmann
HiPlast - 3D-gedruckte faserverstärkte Gelenkpunkte für adaptive Faltwerke
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3145
2019, 160 S., 150 Abb. u. 30 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
 
 
Formveränderliche Faltwerke gewinnen zunehmendes Interesse als filigrane, materialsparende und wandelbare Hüllelementstrukturen für Fassaden- und Dachkonstruktionen. Sie sind grundlegend aus ebenen Platten aufgebaut, die gelenkig miteinander verbunden sind. Ein neuer Ansatz für eine geeigneten Füge- und Falttechnik ist der Einsatz innovativer 3D-Drucktechnologien für die Entwicklung faserverstärkter Gelenkpunkte zur Verbindung der Plattenelemente. Es konnte eine Fügetechnologie für leichte und formveränderliche Faltwerke aus schubsteifen Plattenelementen entwickelt werden, die auf dem 3D-Druck von Verbindungselementen aus langfaserverstärkten Kunststoff (Polyamid PA 6) basiert. Die Verbindungselemente übernehmen die Funktion eines in mehrere Richtungen faltbaren Gelenkknotens, der Platten aus Glas, Holz, Kunststoff oder Aluminium zu einer tragfähigen faltbaren Struktur verbindet. Die additive Fertigung mit lokaler Faserverstärkung (Kohlenstoff-, Glas- oder Aramidfaser) ermöglicht es unterschiedliche Materialanforderungen an Festigkeit und Steifigkeit in einem Bauteil und einem Fertigungsschritt zu vereinen. Die experimentell ermittelten Materialkennwerte für den Verbundwerkstoff ermöglichen es, die Gelenkknoten beanspruchungsgerecht zu dimensionieren. Mit Hilfe von Demonstratoren konnte die Tragfähigkeit unter Kurzzeitbeanspruchung nachgewiesen werden.


Bemessung von Flaechentragwerken fuer allgemeine Biege- und Membranbeanspruchung
M. Beyer
Bemessung von Flaechentragwerken fuer allgemeine Biege- und Membranbeanspruchung
1984, 65 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
 
 
Es wird ein Verfahren zur Bemessung von flaechenhaften Bauteilen aus Stahlbeton unter der kombinierten Beanspruchung aus Membrankraeften und Plattenbiegemomenten beschrieben. Die Bewehrung wird bemessen und die Betonbeanspruchung wird nachgewiesen. Dazu werden Kraefte in zwei Bewehrungsrichtungen auf jeder Plattenseite und Kraefte im Beton berechnet, die mit den gegebenen Faltwerkschnittkraeften exakt im Gleichgewicht stehen. Die Richtung von Betondruckstreben wird aus der Bedingung bestimmt, dass die Formaenderungsarbeit ein Minimum wird. Der Randabstand einer Betondruckkraft haengt von ihrer Groesse ab. Die Begrenzung der Betondruckzone (Lage der Nullinie) kann nicht allein aus Gleichgewichtsbedingungen bestimmt werden; es muessen auch Vertraeglichkeitsbedingungen beachtet werden; andernfalls kann es zu schwerwiegenden Unterbemessungen kommen. Nach diesem Bemessungsverfahren wurde ein Programm entwickelt, bei dem besonders auf eine benutzerfreundliche Eingabe geachtet wurde. -y-


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Wilhelm, Viktor; Brixner, Robert
Zum Entwerfen im Schalenbau: der neue Bistro?Pavillon "Subway" in Kelley Barracks, Stuttgart
Bautechnik, 2019
Woerd, Jan Dirk van der; Chudoba, Rostislav; Scholzen, Alexander; Hegger, Josef
Oricrete - Eine Entwurfs- und Herstellmethodik für dünnwandige Faltwerke aus zementbasierten Verbundwerkstoffen
Beton- und Stahlbetonbau, 2013
Herkrath, Ralf; Trautz, Martin
Starre Faltungen als Leichtbauprinzip im Bauwesen
Bautechnik, 2011
Trautz, Martin; Ayoubi, Mazen
Das Prinzip des Faltens in Architektur und Ingenieurbau
Bautechnik, 2011
Künstler, Arne; Trautz, Martin
Wandelbare Faltungen aus biegesteifen Faltelementen
Bautechnik, 2011

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