Stahlbau – 5e Teil 2: Stabilität und Theorie II Ordnung: Bauingenieur-Praxis

Vorwort 1 EINLEITUNG UND ÜBERSICHT 2 TRAGVERHALTEN, BERECHNUNGS- UND NACHWEISVERFAHREN Lineares und nichtlineares Tragverhalten Nachweisverfahren Werkstoff Stahl Teilsicherheitsbeiwerte Querschnittsklassen Definition der Stabilitätsfälle Nachweise für stabilitätsgefährdete Tragwerke Weitere Erläuterungen zum Verständnis Berechnungen nach der Fließzonentheorie Geometrisch nichtlineare Berechnungen 3 NACHWEISE ZUM BIEGEKNICKEN MIT ABMINDERUNGSFAKTOREN Übersicht Druckstäbe - Abminderungsfaktoren ¿ Druckstäbe mit Biegemomenten ¿ Biegeknicken Hinweise zum Nachweis von Stäben und Stabwerken Knickzahlen ¿ nach DIN 4114 Modifizierte Abminderungsfaktoren ¿ 4 STABILITÄTSPROBLEM BIEGEKNICKEN Ziele Stabiles Gleichgewicht Knickbedingungen Eulerfälle I und IV Knickbiegelinien und Knicklängen Eulersche Knickspannung Hinweise zur Berechnung von Ncr Ersatz von Tragwerksteilen durch Federn Druckstäbe mit Federn an den Enden Lösen von Knickbedingungen Druckstab mit Wegfeder in Feldmitte Elastisch gebettete Druckstäbe Poltreue Normalkräfte / Pendelstützen Knicklängen für ausgewählte Systeme 5 NACHWEISE ZUM BIEGEDRILLKNICKEN MIT ABMINDERUNGSFAKTOREN Übersicht Planmäßige Biegemomente ? Abminderungsfaktoren Planmäßige Biegemomente und Druckkräfte Allgemeines Nachweisverfahren für Bauteile Nachweis von Druckgurten als Druckstab Hinweise zur Nachweisführung 6 STABILITÄTSPROBLEM BIEGEDRILLKNICKEN Übersicht Berechnung von Mcr,y Aufteilung in Teilsysteme Träger mit Randmomenten Kragträger Träger mit einfachsymmetrischen I-Querschnitten Seitlich abgestützte Träger Drill- und Biegedrillknicken bei Druckstäben Herleitung von Berechnungsformeln 7 THEORIE II. ORDNUNG MIT ERSATZIMPERFEKTIONEN Grundsätzliches Nachweisführung Ersatzimperfektionen Schnittgrößen nach Theorie II. Ordnung Nachweis ausreichender Querschnittstragfähigkeit Berechnungsbeispiele 8 THEORIE II. ORDNUNG FÜR BIEGUNG MIT NORMALKRAFT Problemstellung und Ziele Grundlegende Zusammenhänge Prinzip der virtuellen Arbeit Differentialgleichungen und Randbedingungen Lösung der Differentialgleichung Weggrößenverfahren Vergrößerungsfaktoren Iterative Berechnungen Tragverhalten nach Theorie II. Ordnung Ersatzbelastungsverfahren für verschiebliche Rahmen Berechnungsbeispiel Zweigelenkverfahren 9 THEORIE II. ORDNUNG FÜR BELIEBIGE BEANSPRUCHUNGEN Vorbemerkungen Spannungen und Dehnungen Verschiebungen u, v und w Virtuelle Arbeit Differentialgleichungen und Randbedingungen Schnittgrößen Berechnungsablauf und Lösungsmethoden Hinweise zum Tragverhalten 10 AUSSTEIFUNG UND STABILISIERUNG Aussteifende Bauteile Aussteifung von Gebäuden Stabilisierung durch Abstützungen Stabilisierung durch Behinderung der Verdrehungen Stabilisierung durch konstruktive Details Ausführungsbeispiel Sporthalle Ausführungsbeispiel eingeschossige Halle 11 FLIESSZONENTHEORIE ? BERECHNUNGEN, TRAGVERHALTEN, NACHWEISE Einführung Auswirkungen von Fließzonen auf die Tragfähigkeit Berechnungen mit dem Programm FE-STAB-FZ Berechnungsbeispiele 11 STABILITÄTSPROBLEM PLATTENBEULEN UND BEULNACHWEISE Problemstellung Grundlagen für Beulnachweise Plattenbeulnachweise nach DIN EN 1993-1-5 Rechteckplatten ohne Steifen Ausgesteifte Beulfelder Wichtige Konstruktionsdetails Überkritisches Tragverhalten Berechnungsbeispiele zum Plattenbeulen - Geschweißter Träger mit I-Querschnitt - Geschweißter Hohlkastenträger - Bodenblech einer Geh- und Radwegbrücke mit Längssteife - Stegblech eines Vollwandträgers mit Längssteifen LITERATURVERZEICHNIS SACHVERZEICHNIS