Rosemarie Wagner
Statik und Tragwerkslehre für Architekten
2019, ca. 360 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bd.2. Einwirkungen, Bauzustände, Außergewöhnliche Lasten, Verkehrs-, Kranbahn- und Silolasten
Normen-Handbuch Eurocodes Bauwesen
Von DIN konsolidierte Fassung
2., Aufl.
2019, 324 S., 297 mm, Softcover
Beuth

 

 

In diesem Normen-Handbuch wurden die Inhalte der einzelnen Eurocodes mit den zugehörigen nationalen Anhängen so zusammengefügt, dass der Anwender die jeweils relevanten Textpassagen an einer Stelle und auf einen Blick findet. Dieses Handbuch zum Eurocode 1 Einwirkungen auf Tragwerke wurde aktualisiert und umfasst jetzt folgende Dokumente im konsolidierten Originaltext zusammen: DIN EN 1991-1-6:2010-12 Einwirkungen während der Bauausführung einschl. Berichtigung 1:2013-08 + NA // DIN EN 1991-1-7:2010-12 Allgemeine Einwirkungen - Außergewöhnliche Einwirkungen einschl. A1:2014-08 + NA // DIN EN 1991-3:2010-12 Einwirkungen infolge von Kranen und Maschinen einschl. Berichtigung 1:2013-08 + NA // DIN EN 1991-4:2010-12 Einwirkungen auf Silos und Flüssigkeitsbehälter einschl. Berichtigung 1:2013-08 + NA. Ergänzend wurden die Inhalte der DIN 1055-2:2010-11 mit Festlegungen zu Bodenkenngrößen eingearbeitet.

Stephan Müller
Ein Beitrag zum Energiedissipationsvermögen von Betonschrauben
Karlsruher Reihe Massivbau, Baustofftechnologie, Materialprüfung, Band 85
Dissertationsschrift
2019, 378 S., graph. Darst. 240 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Bei der seismischen Bemessung von nichttragenden Bauteilen wird die Energiedissipation der Befestigungsmittel nur vereinfacht über einen tabellierten Verhaltensbeiwert berücksichtigt. Vor diesem Hintergrund wird das zyklische Trag- und Dämpfungsverhalten von Befestigungsmitteln, speziell von Betonschrauben untersucht und ein duktiler Schraubanker entwickelt. Zudem wird ein Ansatz vorgestellt, wie die Energiedissipation von Befestigungsmitteln über einen Verhaltensbeiwert ermittelt werden kann.

Stefan Rack
Formadaptive Tensegrity-Strukturen : ein Beitrag zur numerischen Simulation
Berichte zum Stahl- und Leichtbau, Band 10
Dissertationsschrift
2019, 286 S., graph. Darst. 240 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Obwohl Tensegrity-Strukturen seit ihrer Erfindung vor nahezu 70 Jahren eine ungebrochene Faszination auf Architekten und Ingenieure ausüben, begegnen wir diesen Strukturen in unserer gebauten Umwelt praktisch nie. Ein wesentlicher Grund hierfür liegt in der, im Vergleich zu konventionellen Tragsystemen, großen Nachgiebigkeit dieser Strukturen. Wird für eine Tragwerksaufgabe, für die eine konventionelle Struktur geeignet ist, alternativ eine Ausführung des Tragwerks als Tensegrity-Struktur untersucht, so stellt diese Eigenschaft zumeist einen ausschließenden Nachteil dar. Der erfolgreiche Einsatz von Tensegrity-Strukturen erfordert aus Sicht des Autors einen Perspektivwechsel - nicht trotz, sondern gerade wegen ihrer hohen Nachgiebigkeit bieten diese Strukturen Vorteile gegenüber konventionellen Tragsystemen. Großes Potential sieht der Autor in der Anwendung von Tensegrity-Strukturen zur Erzeugung formadaptiver Gebäudehüllen. In der vorliegenden Arbeit wird ein auf der Kraftdichtemethode basierendes, numerisches Verfahren zur Simulation des Formadaptionsprozesses von Tensegrity-Strukturen vorgestellt.

Paul Spitzer, Erik Scholz
Statik im Bauwesen
Beuth Praxis
Aufgaben und Lösungen
3., Aufl.
2019, 320 S., 210 mm, Softcover
Beuth

 

 

Der Band "Aufgaben und Lösungen" ist Bestandteil der vierbändigen Reihe "Statik im Bauwesen". Die Aufgabensammlung ergänzt die theoretische Grundlagenvermittlung der Bände 1 bis 3 durch eine Vielzahl praxisorientierter Beispielaufgaben. Der Anwender kann sich anhand der Übungsaufgaben, die über 100 Beispiele aus der Realität simulieren, hervorragend auf die Praxis vorbereiten. Die Lösungswege werden schrittweise erläutert und sind somit leicht nachvollziehbar. Zahlreiche Fotos verdeutlichen und illustrieren die behandelten Inhalte. Die dritte Auflage wurde durchgehend überarbeitet und an den neuesten Stand der Normung angepasst.

Markus Waltering, Jürgen Schnell, Frank Weisleder, Aleksandar Pancic
Tragfähigkeitsanalyse im Bestand mittels Schwingungsanalyse. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3144
2019, 74 S., 23 Abb. u. 2 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bei der Umnutzung von historischen Stahlbetondecken im Bestand lässt sich die Standsicherheit oft rechnerisch nicht nachweisen. Bei dem hier beschriebenen Verfahren soll die Geometrie der ersten Biegeeigenform genutzt werden, um Tragreserven von Decken in Folge von Einspannungen in angrenzende Bauteile nutzen zu können, welche ohne derartige dynamische Untersuchungen nicht bekannt wären. So sollen erforderliche Nachweise erbracht werden können. Durch das hier beschriebene Verfahren konnte gezeigt werden, dass Deckenplatten bei Auflasten eine Einspannung in das Außenmauerwerk aufweisen. Diese Einspannungen lassen sich durch Schwingungsmessungen bzw. durch den Verlauf der Biegeeigenformen bestimmen. Dadurch konnte das notwendige Kriterium für den rechnerischen Ansatz einer Einspannung von Deckenplatten in Abhängigkeit der Auflast im Außenmauerwerk geschaffen werden. Mithilfe dieser Schwingungsanalysen wird ermöglicht, dass die erforderlichen Nachweise nach aktuellem Stand der Technik gegebenenfalls erbracht werden können.

Jürgen Schnell, Andrej Albert, Andreas Dridiger
Ressourcenschonende Reduktion von Bewehrungsstahl in Hochbaudecken. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3042
2018, 244 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Stahlbetondecken sind oft einer komplexen Beanspruchung aus Last und Zwang ausgesetzt, die bei der Bemessung der Bewehrung zu unnötig hohen Mengen an Stahl führt. Die reale Belastung, die sich aus der dynamischen Überlagerung der unterschiedlichen Krafteinwirkungen ergibt, kann nur mit einer FEM-Berechnung erfasst werden. Deshalb wurde in diesem Projekt ein Näherungsverfahren erarbeitet, das mit ausreichender Genauigkeit die Bestimmung der Zwangbeanspruchung, infolge einer behinderten Schwindverkürzung für einachsig gespannte Stahlbetondeckenplatten mit feldweise beliebigen Stützweiten unter einer kombinierten Beanspruchung, ermöglicht. Mit dem Verfahren kann der notwendige Stahlquerschnitt präzise dimensioniert werden, sodass unnötig große Bewehrungsmengen vermieden werden.

Jens Piehler
Entwicklung von Bemessungshilfen für die Tragsicherheitsbewertung von Gewölbekonstruktionen im Hochbau. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3083
2018, 97 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die rechnerische Bewertung der Tragfähigkeit von Gewölbekonstruktionen ist oft mit sehr großen Unsicherheiten verbunden. In den derzeitig verfügbaren Berechnungsmethoden bleiben verschiedene Tragreserven unberücksichtigt, wodurch in vielen Fällen die Tragsicherheit nicht nachgewiesen werden kann. Ziel des Forschungsvorhabens war es, ein möglichst einfach zu handhabendes mechanisches Modell zu entwickeln, welches die Überschüttung von Gewölben auf der Widerstandsseite für den Lastabtrag berücksichtigt. Dabei wurde der Schwerpunkt auf flache Gewölbe gelegt, wie sie in den meisten Fällen des Hochbaus anzutreffen sind. Diese bisher nicht berücksichtigten Tragreserven wurden mit Hilfe von Laborversuchen und begleitenden numerischen Berechnungen qualitativ und quantitativ erfasst. In den Laborversuchen wurde zudem das Verformungsverhalten der Gewölbe fotogrammetrisch überwacht, so dass bereits geringste Rissentwicklungen beurteilt werden konnten und somit Rückschlüsse auf die Tiefe klaffender Fugen im Gewölbemauerwerk gezogen werden konnten.

Dieter Ungermann, Oliver Klostermann
Zum Stand der Technik im Bereich von Lagereinrichtungen. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3292
2013, 117 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Entwicklung von einfachen Lagereinrichtungen hin zu komplexen Lagersystemen mit großen Abmessungen stellt zunehmende Anforderungen an den Werkstoff sowie die Konstruktions- und Ausführungsqualität. Die Landesbauordnungen regeln die Notwendigkeit der durchzuführenden Standsicherheitsnachweise und deren bautechnische Prüfung durch einen anerkannten Prüfingenieur für Baustatik für die als bauliche Anlagen geltenden Lagerkonstruktionen. Eine Ausnahme hiervon bilden Regale mit einer Lagerhöhe (Oberkante Lagergut) von bis zu 7,50 m, deren Errichtung genehmigungsfrei ist. Für diese Bauten entfällt zwar die Forderung nach bautechnischer Prüfung der Standsicherheit, dies entbindet aber nicht von der Verpflichtung zur Einhaltung der Standsicherheit. Trotz der steigenden statisch konstruktiven Anforderungen an Lagereinrichtungen ist derzeit die Erstellung eines bauaufsichtlich anerkannten Standsicherheitsnachweises und die Auslegung von Lagereinrichtungen aufgrund fehlender bauaufsichtlich eingeführter Bestimmungen für freistehende Palettenregale nicht möglich. Dies kann durch die Produkthaftung der Hersteller nicht kompensiert werden. Mit der vorliegenden Arbeit wird eine Übersicht über die derzeit auf dem Markt verfügbaren gängigen Palettenregalsysteme gegeben, welche als Entscheidungsgrundlage zu einer weiterführenden Behandlung von Lagerkonstruktionen im bauaufsichtlichen Bereich herangezogen werden kann. Zunächst erfolgt eine Analyse des generellen Lastabtrages und der verschiedenen Aussteifungssysteme, gefolgt von einer Analyse zum konstruktiven Aufbau, bei der die einzelnen Bauteile katalogisiert, die unterschiedlichen Verbindungen erfasst und die möglichen Abmessungen und Lagerlasten gelistet werden. Im Anschluss daran wird der Stand der Technik analysiert, indem die Regelungen der DIN EN 15512 "Ortsfeste Regalsysteme aus Stahl - Verstellbare Palettenregale - Grundlagen der statischen Bemessung"; sukzessive im Detail untersucht, kritisch hinterfragt und entsprechend kommentiert werden. Die Ergebnisse der Detail

Jürgen Schnell, Alexander Fischer, Markus Loch
Anwendung von Teilsicherheitsbeiwerten auf Bestandsbauten im Hochbau. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2719
2009, 224 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bauen im Bestand hat in den letzten Jahren vermehrt an Bedeutung gewonnen. Gründe hierfür sind z.B. Nachhaltigkeitsaspekte, Bestandschutz oder Änderungen der Gebäudenutzung. Bei Nutzungsänderungen und den damit einhergehenden Belastungsänderungen ist die Bewertung der Tragfähigkeit der Bestandsbauteile unabdingbar. Die Tragfähigkeitsnachweise der Bestandsbauteile sind nach aktuellem Normenkonzept, das auf einem semiprobabilistischen Teilsicherheitskonzept beruht, zu führen. Bei einer strikten Anwendung der aktuellen Bemessungsnorm mit den darin festgeschriebenen Teilsicherheitsbeiwerten kann der Tragsicherheitsnachweis häufig nicht erbracht werden. Durch eine gezielte Bestandsaufnahme des Tragwerkes können Zusatzinformationen gewonnen und Unsicherheiten, die noch während der Planungs- und Errichtungsphase des Bauwerks vorhanden waren, ausgeschlossen bzw. eingegrenzt werden. Dies können z.B. Informationen über die Bauwerksgeometrie, die Materialkennwerte oder die Einwirkungen sein. Zu Beginn der Nachweisführung müssen die vorhandenen Baumaterialien den der Materialkenngrößen nach aktueller Norm zugeordnet werden. Hierzu wurde im Rahmen des Forschungsprojektes eine Zuordnung für die Baustoffe Beton und Bewehrungsstahl vorgenommen. Durch Betrachtung aller möglichen Bauteilversagenskriterien mithilfe vollprobabilistischer Berechnungen unter Verwendung aller vorhandenen Bauwerksinformationen, können modifizierte Teilsicherheitsbeiwerte für das geforderte Zuverlässigkeitsniveaus festgesetzt werden. Hieraus wurden für Praktiker handhabbare Bemessungsvorschläge erarbeitet. Auf dieser Grundlage kann der Standsicherheitsnachweis für bestehende Gebäude nach aktuellem Normenkonzept in vielen Fällen erfolgreich nachgewiesen werden. Der wirtschaftliche Nutzen des aufgezeigten Projektes liegt darin, dass im günstigsten Fall auf eine Bauwerksertüchtigung komplett verzichtet bzw. der erforderliche Umfang reduziert werden kann.