Statik und Tragwerkslehre für Architekten
Rosemarie Wagner
2020, 400 S., 647 Abb., 26 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
ISBN 978-3-7388-0350-1
Rezension [PDF]
Inhalt
Wer ein Gebäude entwirft, muss das Tragwerk von Anfang an mitdenken. Dieses Buch vermittelt das Wissen über Kräfte und Verformungen, Konstruktionen und Tragverhalten, das Architekten für ihre Entwürfe brauchen. Methoden zur Vordimensionierung von Bauteilen aus Stahlbeton, Mauerwerk, Holz, Glas oder Membranen werden anschaulich erklärt und das zum Verständnis notwendige Vorwissen aus Mathematik, Physik und Baustoffkunde wird aufgefrischt. Wer tiefer in Berechnungen einsteigen will, findet Zusatzinformationen zu ingenieurwissenschaftlichen Lösungsansätzen. Rosemarie Wagner legt Wert auf eine ganzheitliche Betrachtung von Bauaufgaben. Ihre Tragwerkslehre soll Architekten befähigen, gemeinsam mit Bauingenieuren und Fachplanern Tragwerke für kreative Architekturideen und neue Bauaufgaben zu entwickeln. Das Buch zeichnet sich durch ein übersichtliches Layout, eine klare Sprache, verständliche Erklärungen und zahlreiche farbige Abbildungen aus. Für das Architekturstudium und die Prüfungsvorbereitung ist es deshalb ebenso zu empfehlen, wie zum Nachschlagen im Berufsalltag.
Aus dem Inhalt:
- Einwirkungen
- Lastabtragung
- Statische Systeme, Auflager, Verbindungen
- Spannweiten, Systemlinien, Schwerachsen
- Schnittgrößen, innere Beanspruchungen
- Querschnittswerte, Bauteilabmessungen, Trägerhöhe, Trägerbreite, Profil, Bewehrung
- Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit
- Werkstoffe und Eigenschaften
- Baustoffe ohne Zugfestigkeit
- Lehm, Mauerwerk, Beton und Glas
- Verformungen
- Stabilität und Knicken
- Ein- und zweiachsige Lastabtragung
Verfügbare Formate
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung
1.1 Vorbemerkungen
1.2 Begriffe
1.3 Vorwissen aus der Mathematik
1.3.1 Geometrie
1.3.2 Algebra
1.3.3 Analysis
1.4 Vorwissen aus der Physik
1.4.1 Einheiten von Längen, Flächen, Volumen, Massen und Kräften
1.4.2 Kraft und Moment
1.5 Vorwissen aus der Baustoffkundes
2 Kräfte
2.1 Kräfte mit derselben Wirkungslinie
2.2 Kräfte mit parallelen Wirkungslinien
2.3 Kräfte mit beliebigen Wirkungslinien
2.4 Zerlegen einer Kraft
2.5 Kräftegleichgewicht
3 (Dreh-)Momente
4 Einwirkungen
4.1 Arten von Einwirkungen
4.2 Eigengewicht von Baustoffen
4.3 Nutzlasten
4.4 Schneelasten
4.5 Windlasten
4.6 Wasser
4.7 Erddruck
4.8 Temperatur
4.9 Baugrundsetzungen
4.10 Erdbeben
4.11 Brand
4.12 Explosion
5 Tragwerk
5.1 Bauteile
5.2 Lastabtragung
5.2.1 Vertikale Lastabtragung
5.2.2 Horizontale Lastabtragung
5.3 Momentengleichgewicht an Bauteilen
5.4 Schwerpunkt und Schwerachse
5.5 Lagerreaktionen
6 Aussteifung
6.1 Anordnung der Wandscheiben
6.2 Wandscheiben
6.3 Deckenscheiben
6.4 Einspannungen
6.5 Geschossbauten
6.6 Fachwerksysteme
7 Äußeres Gleichgewicht
7.1 Statische Systeme in der Ebene
7.2 Einfeldträger
7.3 Auskragung (Kragarm)
7.4 Einfeldträger mit Auskragung
8 Inneres Gleichgewicht
8.1 Normalkraft
8.2 Torsion
9 Inneres Gleichgewicht an statisch bestimmten Trägern
9.1 Schnittgrößen im Einfeldträger
9.2 Schnittgrößen infolge einer Einzelkraft am Einfeldträger
9.3 Auskragung
9.4 Einfeldträger mit Auskragung
9.5 Einfeldträger mit beidseitiger Auskragung
10 Spannungen
10.1 Normalspannungen
10.2 Biegespannung
10.3 Schubspannung
10.4 Torsionsspannung
11 Zusammengesetzte Querschnitte
11.1 Flächenschwerpunkt von zusammengesetzten Querschnitten
11.2 Flächenträgheitsmoment von zusammengesetzten Querschnitten
11.3 Widerstandsmoment von zusammengesetzten Querschnitten
11.4 Querschnittswerte für Stahlprofile
11.5 Spannungen in zusammengesetzten Querschnitten
12 Nachweise der Tragfähigkeit
13 Verformungen
13.1 Verformungen infolge Normalkraft
13.2 Verformung infolge Biegung
13.2.1 Analogie nach Mohr
13.2.2 Biegelinien von Einfeldträgern
13.2.3 Biegelinien von Auskragungen
13.3 Einfeldträger mit Auskragungen
13.4 Verformungen infolge von Schub und Torsion
14 Druckbeanspruchte Bauteile
14.1 Vereinfachte Bestimmung der Knicklast in der Ebene
14.2 Stabilitätsnachweis
14.3 Biegeknicken
14.4 Biegedrillknicken
14.5 Nachgiebige Lagerungen
14.6 Räumliche Stabilität
14.7 Stabilität von Stahlbetonbauteilen
15 Gelenk- oder Gerberträger
15.1 Gelenkträger mit zwei Feldern
15.2 Gelenkträger mit drei Feldern
15.3 Ausbildung der Gelenke
16 Statisch unbestimmt gelagerte Träger
16.1 Einfeldträger, einseitig eingespannt
16.2 Mehrfeldträger
16.3 Zwangseinwirkungen
17 Geneigte Träger
17.1 Auflagerkräfte und Schnittgrößen
17.2 Statisch unbestimmte geneigte Träger
18 Geknickte Träger
19 Drei-Gelenk-Tragwerke
19.1 Sparrendach
19.2 Drei-Gelenk-Rahmen
20 Baustoffe ohne Zugfestigkeit
20.1 Mauerwerk
20.2 Kippen von Mauerwerkswänden
20.3 Knicken von Mauerwerk
20.4 Vereinfachter Knicknachweis
21 Platten und Scheiben
21.1 Platten mit einachsiger Lastabtragung
21.2 Platten mit zweiachsiger Lastabtragung und linearer Lagerung
21.3 Platten mit zweiachsiger Lastabtragung und punktförmiger Lagerung
21.4 Stahlbetonplatten
21.5 Glasscheiben
Literaturempfehlungen
Rezensionstext
„(…) Insgesamt gefällt mir das Buch sehr gut und obwohl ich alle dargestellten Themen schon aus meinem Ingenieurstudium kenne, erscheint es für meine nächsten Semester nützlich. Das Buch hat für mich den Charakter einer erweiterten Formelsammlung mit Erläuterungen und einigen Beispielen. Die klare und logische Gliederung hilft enorm. Ich empfinde den Aufbau logisch und thematisch stringent. Mir gefällt auch gut, dass die physikalischen Konzepte mit vielen Zeichnungen unterstützt werden. Dies hilft dem Leser sehr, Verständnis zu erlangen. Weiterhin finde ich es gut, dass trotz der vielen Abstraktionen gelegentlich wichtige Normen vorgestellt werden und ein Praxisbezug hergestellt wird (auch bei den Detailzeichnungen von Verbindungen). (…)“ Kei Käppeler (Student, 5. Fachsemester
University College of London, Bartlett School of Architecture, Degree progamme: Engineering and Architectural Design MEng), 08. Oktober 2020
„(…) Das Buch ist ein Arbeitsbuch, mit dem die (…) nicht einfachen Inhalte der Statik und Tragwerkslehre gesehen, verstanden und im Entwurfs- und Planungsprozess konstruktiv sinnvoll angewendet werden können. (…)“ Prof. Dr.-Ing. Karl Spies, 31. Januar 2021
Autoreninfo
Rosemarie Wagner absolvierte ein Studium des Bauingenieurwesens an der Universität Stuttgart und war dort zunächst wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Massivbau bei Professor Jörg Schlaich. 1993 promovierte sie mit einer Arbeit über seilunterspannte Brücken. Es folgten zwei Jahre praktischer Ingenieurtätigkeit in der Abteilung »Pneumatische Konstruktionen« der Firma FESTO in Berkheim bei Esslingen am Neckar. 1995 erhielt sie einen Ruf an die Hochschule für Angewandte Wissenschaften München, wo sie die Tragwerkslehre an der Fakultät für Architektur übernahm. Seit 2010 ist Rosemarie Wagner Professorin für Tragkonstruktionen an der Fakultät für Architektur des Karlsruher Instituts für Technologie. Sie leitet das Fachgebiet Bautechnologie und ein zugehöriges Forschungslabor. Einen ihrer Forschungsschwerpunkte bildet die Untersuchung und Weiterentwicklung von Konstruktionen mit biegeweichen Bauteilen, wie Seilen, Folien und Geweben. In der Lehre legt sie Wert darauf, theoretische Grundlagen mit praktischen Aufgaben zu verknüpfen und den Studierenden ganzheitliches Denken zu vermitteln, damit sie Prozesse der Veränderung und der Erneuerung bereits im Entwurf von Gebäuden berücksichtigen.
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Die Berechnung von Flachdecken über Zustands- und Einflußflächen. Tl.1 und Tl.2
Bauforschung für die Praxis, Band 26
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Fraunhofer IRB Verlag
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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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