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4.1
4 A Baustatik
4 B Baudynamik
4 C Tragwerksentwurf und Vorbemessung
A
BAUSTATIK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
Formeln für Schnitt- und Verschiebungsgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Einzelstab. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Träger auf zwei Stützen. . . . . . . . . . . . .
Einseitig eingespannter Träger . . . . . . .
Beidseitig eingespannter Träger . . . . . .
Längsbeanspruchung . . . . . . . . . . . . . . .
Torsionsbeanspruchung . . . . . . . . . . . . .
Träger auf 2 Stützen mit Kragarm . . . .
Kragträger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Geneigte Einfeldträger. . . . . . . . . . . . . .
Gelenkträger (Gerberträger) . . . . . . . . .
Durchlaufträger . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Durchlaufträger mit gleichen Stützweiten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Durchlaufträger mit gleichen Stützweiten und Gleichstreckenlast . . . . . . . .
Zweifeldträger mit Gleichstreckenlast .
Zweifeldträger mit Randmomenten. . . .
Durchlaufträger mit gleichen Stützweiten und Randmomenten . . . . . . . . . .
Dreifeldträger mit beliebigen Stützweiten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Statische Größen für Durchlaufträger mit
Gleichstreckenlast . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ungünstige Laststellungen . . . . . . . . . .
Einflusslinien für Zweifeldträger mit
gleichen Stützweiten . . . . . . . . . . . . . . .
Rahmenformeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kehlbalkendach – Formeln . . . . . . . . . .
Durchbiegungen f – Baupraktische
Formeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reibungsbeiwerte . . . . . . . . . . . . . . . . .
Festigkeitslehre . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Querschnittswerte . . . . . . . . . . . . . . . . .
Spannungen infolge M, N und V . . . . . .
Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Virtuelle Arbeitsprinzipien . . . . . . . . .
Prinzip der virtuellen Kräfte, Reduktionssatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Integraltafel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Prinzip der virtuellen Verschiebungen .
Fachwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Baustatische Verfahren nach Theorie
I. Ordnung1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kraftgrößenverfahren . . . . . . . . . . . . . .
Drehwinkelverfahren . . . . . . . . . . . . . . .
Traglastverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Funktionen für M, V und w nach
Theorie II. Ordnung2) . . . . . . . . . . . . .
Gebrauchsfertige Formeln nach
Theorie II. Ordnung2) . . . . . . . . . . . . .
1.1
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.4
1.1.5
1.1.6
1.1.7
1.2
1.3
1.4
1.4.1
1.4.2
1.4.3
1.4.4
1.4.5
1.4.6
1.4.7
1.4.8
1.4.9
1.5
1.6
1.7
1.8
2
2.1
2.2
2.3
3
3.1
3.2
3.3
4
5
5.1
5.2
5.3
6
7
1)
2)
4.2
4.2
4.2
4.2
4.6
4.8
4.10
4.11
4.12
4.12
4.13
4.13
4.14
4.14
4.16
4.17
4.18
4.18
4.18
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
8
9
Transversalkräfte, Querkräfte, Querschnittsdrehwinkel . . . . . . . . . . . . . . . . .
Elementare Lagerungsfälle des Einzelstabes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Unverschieblicher Rechteckrahmen . . .
Verschieblicher Rechteckrahmen . . . . .
Gekoppelte Stützenreihe . . . . . . . . . . . .
Knicklasten und Knicklängen . . . . . .
Formeln für den elastisch gebetteten
Stab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.65
BAUDYNAMIK . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.71
1
2
3
3.1
3.2
3.3
4
Grundbegriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Einmassenschwinger . . . . . . . . . . . . . .
Mehrmassenschwinger . . . . . . . . . . . .
Bewegungsgleichung . . . . . . . . . . . . . . .
Eigenschwingungen . . . . . . . . . . . . . . . .
Krafterregte Schwingungen . . . . . . . . . .
Erdbebenbeanspruchung von Bauwerken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bewegungsgleichung . . . . . . . . . . . . . . .
Zeitverlaufsverfahren. . . . . . . . . . . . . . .
Antwortspektrenverfahren . . . . . . . . . . .
Winderregte Schwingungen . . . . . . . .
Menscheninduzierte Schwingungen. .
4.71
4.71
4.74
4.74
4.74
4.77
4.1
4.2
4.3
5
6
C
TRAGWERKSENTWURF UND
VORBEMESSUNG . . . . . . . . . . . . . . .
4.21
4.22
4.24
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Hinweise zum Tragwerksentwurf . . .
Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Checkliste zum Tragwerksentwurf . . . .
Vorgehen beim Tragwerksentwurf . . . .
Optimierung der statischen Systeme . . .
Verbindungen, Verankerungen, Verbindungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Vorbemessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dächer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Geschossdecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Unterzüge/Überzüge . . . . . . . . . . . . . . .
Stützen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fundamente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Vorbemessungsbeispiel . . . . . . . . . . . . .
Hallentragwerke . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aussteifung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Haupttragsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dachbinder. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hallenrandstützen aus Beton . . . . . . . . .
Gründungen/Stützmauern . . . . . . . . . . .
Skelettbauten aus Stahlbetonfertigteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gesamtstabilität – Aussteifung/
Abtragung horizontaler Lasten . . . . .
Fugen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.43
4.43
4.45
4.48
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
4
4.54
5
4.56
6
4.35
4.38
4.40
4.42
4.57
4.58
4.58
4.59
4.60
B
4.19
4.20
4.25
4.26
4.27
4.27
4.30
4.33
4.35
4.56
FEM siehe Kap. 2 B Bauinformatik
Ausführliche Darstellung siehe www.schneider-bautabellen.de
4.77
4.77
4.77
4.78
4.80
4.82
4.85
4.85
4.85
4.85
4.86
4.89
4.89
4.91
4.91
4.98
4.102
4.103
4.105
4.106
4.108
4.108
4.108
4.109
4.110
4.111
4.111
4.112
4.114
4.118
4
Statik
Entwurf
5.0
5 A Beton nach DIN EN 206-1/ DIN 1045-2
5 B Betonstahl und Spannstahl
5 C Stahlbeton- und Spannbetonbau nach EC 2
5 D Straßenbrücken in Massivbauweise
5 E Bemessungs- und Konstruktionstafeln nach EC 2
A
BETON NACH DIN EN 206-1/
DIN 1045-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Ausgangsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gesteinskörnungen . . . . . . . . . . . . . .
Zugabewasser . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Betonzusatzmittel . . . . . . . . . . . . . . .
Betonzusatzstoffe . . . . . . . . . . . . . . .
Fasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2
5.2
5.3
5.4
5.4
5.5
5.5
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
Eigenschaften des Frischbetons
und Nachweisverfahren . . . . . . . . .
Konsistenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mehlkorngehalt . . . . . . . . . . . . . . . . .
Luftgehalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Frischbetontemperatur . . . . . . . . . . .
Frischbetonrohdichte . . . . . . . . . . . .
5.5
5.5
5.5
5.6
5.6
5.6
3
3.1
3.2
3.3
Eigenschaften des Festbetons . . . . 5.6
Dauerhaftigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.6
Druckfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.9
Trockenrohdichte . . . . . . . . . . . . . . . 5.10
4
Anforderungen an die Zusammensetzung des Betons . . . . . . . . . . . . .
Allgemeine Anforderungen . . . . . . .
Anforderungen an die Betonzusammensetzung nach den Expositionsklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Anforderungen an die Zusammensetzung von Standardbeton . . . . . . . . . .
Anforderungen an die Zusammensetzung von Beton mit hohem Wassereindringwiderstand . . . . . . . . . . . .
Anforderungen an die Zusammensetzung von Unterwasserbeton für
tragende Bauteile . . . . . . . . . . . . . . .
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
5.10
5.10
5.10
5.13
5.13
5.13
5
5.1
5.2
5.3
Festlegung des Betons . . . . . . . . . . .
Beton nach Eigenschaften . . . . . . . .
Beton nach Zusammensetzung . . . . .
Standardbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.13
5.13
5.14
5.14
6
7
Herstellung des Betons . . . . . . . . . .
Nachbehandlung und Schutz des
Betons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Produktionskontrolle beim Betonhersteller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Konformitätskontrolle beim Betonhersteller und Konformitätskriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beton nach Zusammensetzung und
Standardbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beton nach Eigenschaften . . . . . . . .
5.14
8
9
9.1
9.2
5.14
5.15
5.16
5.16
5.17
10
10.1
10.2
Überwachungsprüfungen durch
das Bauunternehmen . . . . . . . . . . . 5.18
Art und Häufigkeiten der Prüfungen 5.19
Beurteilung der Ergebnisse der
Druckfestigkeitsprüfung . . . . . . . . . . 5.19
B
BETONSTAHL UND
SPANNSTAHL . . . . . . . . . . . . . . . . 5.20
1
1.1
1.2
Betonstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.20
Lieferformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.20
Eigenschaften und zulässige
Schweißverfahren . . . . . . . . . . . . . . . 5.22
2
2.1
2.2
Spannstähle, Spannglieder . . . . . . . 5.23
Spannstähle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.23
Spannglieder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.24
C
STAHLBETON- UND SPANNBETONBAU NACH EC 2 . . . . . . . 5.25
1
Formelzeichen, Begriffe,
Geltungsbereich . . . . . . . . . . . . . . .
Formelzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Geltungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1
1.2
1.3
2
2.1
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4
2.1.5
2.1.6
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.5.1
3.5.2
3.5.3
3.5.4
3.5.5
3.5.6
5.25
5.25
5.26
5.26
Bemessungsgrundlagen . . . . . . . . .
Nachweisform u. Sicherheitsbeiwerte
Bemessungskonzept u. -situation . . .
Grenzzustände der Tragfähigkeit . . .
Grenzzust. der Gebrauchstauglichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dauerhaftigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . .
Anforderungen an Befestigungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bautechnische Unterlagen . . . . . . . .
Ausgangswerte für die Bemessung. .
Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Betonstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Spannstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.27
5.27
5.27
5.27
Schnittgrößenermittlung . . . . . . . .
Allgemeine Grundlagen . . . . . . . . . .
Imperfektionen . . . . . . . . . . . . . . . . .
Räumliche Steifigkeit u. Stabilität . .
Tragwerksidealisierung . . . . . . . . . . .
Berechnungsverfahren . . . . . . . . . . .
Verfahren zur Schnittgrößenermittlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Vereinfachungen . . . . . . . . . . . . . . . .
Lineare Berechnung . . . . . . . . . . . . .
Plastische Berechnungsverfahren . . .
Biegemomente in rahmenartigen
Tragwerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Schnittgrößenermittlung bei Platten .
5.36
5.36
5.37
5.38
5.44
5.45
5.29
5.30
5.30
5.30
5.31
5.31
5.34
5.35
5.45
5.45
5.46
5.47
5.48
5.49