Full Description
Tragverhalten und Sicherheit von Bauwerken können durch Berücksichtigung nichtlinearer Einflüsse wirklichkeitsnäher erfaßt werden. Das Buch liefert hierzu eine fundierte Darstellung der nichtlinearen Stabstatik unter besonderer Berücksichtigung der Belange baupraktischer Berechnungen. Die Autoren beschränken sich dabei gezielt auf Methoden und Lösungswege, die es erlauben, Probleme der nichtlinearen Stabstatik alternativ zu den rechner-orientierten Verfahren anschaulich und grundsätzlich einzuordnen und abzuschätzen. Es werden die in den letzten Jahren entwickelten Methoden zusammengestellt und auch Aufbereitungen für die Handrechnung geliefert. Die Demonstration der grundsätzlichen Unterschiede der linearen und der nichtlinearaen Theorie sowie deren Ergebnisse sind ebenso Teil der Darstellung wie auch die Grenzen nichtlinearer Berechnungsmethoden. Zu jedem Schwerpunktthema werden Beispiele mit ausführlichen Musterlösungen angegeben, die auch das Selbststudium ermöglichen. Das Buch eignet sich gleichermaßen als Lehrbuch für Studenten an Universitäten und Fachhochschulen wie auch für Ingenieure in der Praxis.
Contents
1 Einführung.- 1.1 Aufgabe der baustatischen Berechnung.- 1.2 Grundsätzliches zum Lösungsweg.- 2 Beispiele für lineares und nichtlineares Verhalten.- 2.1 Vorbemerkungen.- 2.2 Genaue Verschiebungsgeometrie und Gleichgewicht am verformten System.- 2.3 Genaue konstitutive Beziehungen.- 2.4 Nichtlineares Materialverhalten.- 2.5 Systeme veränderlicher Gliederung.- 2.6 Stabilitätsprobleme.- 2.7 Zusammenfassung.- 3 Sicherheitsbetrachtungen.- 3.1 Allgemeine Anforderungen an Sicherheitskonzepte.- 3.2 Bemessung unter Zugrundelegung von zulässigen Spannungen.- 3.3 Bemessung unter Zugrundelegung von Traglasten.- 3.4 Wahrscheinlichkeitstheoretisch begründete Methoden.- 3.5 Vergleich verschiedener Sicherheitskonzepte an einem Beispiel.- 4 Geometrische Nichtlinearität.- 4.1 Abschätzungskriterien, Klassifizierung.- 4.2 Elastizitätstheorie II. Ordnung.- 4.3 Das Verfahren von Mann (Drehwinkelverfahren) für Th.II.0.- 4.4 Imperfektionen.- 4.5 Anwendungsbeispiel: Trapezrahmen mit elastisch verschieblichen Knoten.- 4.6 Zusammenfassung.- 5 Stabilitätsprobleme der Elastostatik.- 5.1 Überblick.- 5.2 Erläuterung des Stabilitätsbegriffs in der Baustatik.- 5.3 Durchschlagprobleme.- 5.4 Verzweigungsprobleme.- 5.5 Klassische Näherung für Stabilitätsprobleme.- 5.6 Weitere Beispiele für Verzweigungsprobleme.- 6 Werkstoff-Nichtlinearität (physikalische Nichtlinearität).- 6.1 Vorbemerkungen.- 6.2 Approximationen des nichtlinearen Werkstoffverhaltens.- 6.3 Interaktion der Schnittgrößen.- 6.4 Nachweis der Grenzlast am Gesamttragwerk.- 6.5 Fließgelenktheorie I. Ordnung.- 7 Geometrische und physikalische Nichtlinearität.- 7.1 Allgemeines.- 7.2 Vorgehensweise, dargestellt am von-Mises-Fachwerk.- 7.3 Allgemeines zur Fließgelenktheorie II. Ordnung.- 7.4 Schrittweise Berechnung derTraglast mit Hilfe der Differentialgleichungsmethode.- 7.5 Zusammenfassung und Vergleich von F.G.Th.II.O. mit F.G.Th.I.O..- 7.6 Das Drehwinkelverfahren für die Fließgelenktheorie II. Ordnung.- 8 Ergänzende Betrachtungen zum Tragsicherheitsnachweis, Näherungsverfahren.- 8.1 Vorbemerkungen.- 8.2 Zur Elastizitätstheorie II. Ordnung und Stabilität.- 8.3 Zum Tragsicherheitsnachweis bei physikalischer Linearität.- 8.4 Zum Tragsicherheitsnachweis bei geometrischer und physikalischer Nichtlinearität: Ersatzstabverfahren.- 8.5 Zum Tragsicherheitsnachweis bei Durchschlagproblemen.- 8.6 Zusammenfassung.
