Grundlagen und Praxisanwendung
E-Book, Deutsch, 269 Seiten, eBook
ISBN: 978-3-8348-9392-5
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: Wasserzeichen (»Systemvoraussetzungen)
Der Inhalt
Einleitung - Zeichendefinition - Baustoff - Verarbeitung - Materialkennwerte - Bemessungsverfahren - Bemessungstheorie - Bemessungsanwendung - Beilagen - Berechnung mit Tabellenkalkulation - Anhang
Die Zielgruppe
Bauingenieure in der Praxis
Der Autor
Prof. Dipl.-Ing. Bernhard Wietek ist an der HTL Innsbruck tätig.
Prof. Dipl.-Ing. Bernhard Wietek ist an der HTL Innsbruck tätig.
Zielgruppe
Upper undergraduate
Autoren/Hrsg.
Weitere Infos & Material
1;Vorwort zur 2. Auflage;5
2;Vorwort zur 1. Auflage;6
3;Dank des Autors;7
4;Inhaltsverzeichnis;8
5;1 Einleitung;13
5.1;1.1 Geschichtliches;13
5.1.1;1.1.1 Vorwort aus Vitruv – De Architectura 27 v. Chr.;13
5.1.2;1.1.2 Seit wann gibt es Beton?;14
5.1.3;1.1.3 Seit wann gibt es Stahlbeton?;15
5.1.4;1.1.4 Seit wann gibt es Stahlfaserbeton?;15
5.2;1.2 Umweltverträglichkeit;16
5.3;1.3 Korrosion der Stahlfasern;17
5.4;1.4 Normen und Richtlinien;18
5.4.1;1.4.1 Normen;18
5.4.2;1.4.2 Richtlinien;19
6;2 Zeichendefinition;20
6.1;Kräfte und Momente sowie Faserrichtungen mit Großbuchstaben;20
6.2;Spannungen mit griechischen Kleinbuchstaben;20
6.3;Längen mit Kleinbuchstaben;21
6.4;Flächen in Großbuchstaben bzw. Kleinbuchstaben;21
6.5;Materialspannungen mit indizierten Kleinbuchstaben;22
6.6;Winkel mit griechischen Kleinbuchstaben;22
6.7;Faktoren mit indizierten Kleinbuchstaben;22
6.8;Verhältnisse bzw. Sicherheiten mit griechischen Kleinbuchstaben;23
7;3 Baustoff;24
7.1;3.1 Beton;24
7.1.1;3.1.1 Betonarten;24
7.1.2;3.1.2 Betonklassen;25
7.2;3.2 Zement;26
7.3;3.3 Gesteinskörnungen (Zuschlag);28
7.4;3.4 Wasser;30
7.5;3.5 Betonzusätze;30
7.5.1;3.5.1 Betonzusatzstoffe;30
7.5.2;3.5.2 Betonzusatzmittel;30
7.6;3.6 Betoneigenschaften;31
7.6.1;3.6.1 Betonarten;31
7.6.2;3.6.2 Einwirkungen auf den Beton;32
7.6.3;3.6.3 Konsistenz;34
7.6.4;3.6.4 Kurzbezeichnungen;34
7.7;3.7 Stahlfasern;35
7.7.1;3.7.1 Hakenform;37
7.7.2;3.7.2 Wellenform;37
7.7.3;3.7.3 Gestauchte Form;37
7.7.4;3.7.4 Zugfestigkeit;38
7.8;3.8 Bewehrungsstahl;38
7.9;3.9 Spannstahl;39
8;4 Verarbeitung;41
8.1;4.1 Übliche Betonsorten;41
8.2;4.2 Zusatzstoffe für Pumpbeton;41
8.3;4.3 Übliche Dosierungen;41
8.4;4.4 Zugabe der Stahlfasern;42
8.5;4.5 Mischvorgang;43
8.6;4.6 Igelbildung;44
8.7;4.7 Einbauen von Stahlfaserbeton;45
8.8;4.8 Besonderheiten für Stahlfaserspritzbeton;49
9;5 Materialkennwerte;53
9.1;5.1 Betoneigenschaften;53
9.2;5.2 Stahlfasern;58
9.3;5.3 Abbindevorgang;59
9.4;5.4 Verbundwirkung der Stahlfaser;62
9.4.1;5.4.1 Ausgangssituation;63
9.4.2;5.4.2 Versuchsanordnung;64
9.4.2.1;5.4.2.1 Einfacher Biegebalken;64
9.4.2.2;5.4.2.2 Einfacher Biegebalken mit Kerbe;65
9.4.2.3;5.4.2.3 Standardbiegebalken;67
9.4.3;5.4.3 Versuchsablauf;69
9.4.4;5.4.4 Auswertung der Messdaten;71
9.4.5;5.4.5 Ergebnisse der Versuchsreihen;77
9.4.6;5.4.6 Ermittlung der Faserkennwerte;78
9.4.7;5.4.7 Materialkennwerte Stahlfaserbeton;80
10;6 Bemessung;83
10.1;6.1 Bemessungsverfahren;83
10.1.1;6.1.1 Gebrauchslastverfahren;84
10.1.2;6.1.2 Traglastverfahren;84
10.1.3;6.1.3 Bemessung mit Teilsicherheitsfaktoren;85
10.2;6.2 Zuverlässigkeitskonzepte;86
10.2.1;6.2.1 Deterministisches Zuverlässigkeitsprinzip;86
10.2.2;6.2.2 Probabilistisches Zuverlässigkeitsprinzip;87
10.2.3;6.2.3 Semiprobabilistisches Zuverlässigkeitsprinzip;87
10.2.3.1;6.2.3.1 Nachweis der Tragsicherheit;87
10.2.3.2;6.2.3.2 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit;88
11;7 Bemessungstheorie;89
11.1;7.1 Bemessung für Materialwahl – Dosierung;89
11.1.1;7.1.1 Biegung;89
11.1.1.1;7.1.1.1 Zustand 1;89
11.1.1.2;7.1.1.2 Zustand 1–2;91
11.1.1.3;7.1.1.3 Zustand 2;92
11.1.2;7.1.2 Biegung mit Längskraft;94
11.1.2.1;7.1.2.1 Kleine Ausmitte;94
11.1.2.2;7.1.2.2 Mittlere Ausmitte;95
11.1.2.3;7.1.2.3 Große Ausmitte;97
11.1.3;7.1.3 Druckstäbe;98
11.1.4;7.1.4 Schubnachweis;100
11.1.5;7.1.5 Ausbruch eines Auflagers;102
11.2;7.2 Bemessung für Querschnittswahl – Höhe;105
11.2.1;7.2.1 Biegung;105
11.2.2;7.2.2 Biegung mit Längskraft;106
11.2.2.1;7.2.2.1 Kleine Ausmitte;107
11.2.2.2;7.2.2.2 Mittlere Ausmitte;108
11.2.3;7.2.3 Druckstäbe;109
11.2.4;7.2.4 Schubnachweis;111
11.2.5;7.2.5 Ausbruch eines Auflagers;114
12;8 Bemessungsanwendung;115
12.1;8.1 Bemessung für Materialwahl – Dosierung;115
12.1.1;8.1.1 Allgemeines;115
12.1.2;8.1.2 Biegung;116
12.1.2.1;8.1.2.1 Platten und Decken;116
12.1.2.2;8.1.2.2 Träger;121
12.1.3;8.1.3 Biegung mit Längskraft;125
12.1.3.1;8.1.3.1 Kellerwände;125
12.1.3.2;8.1.3.2 Wandscheibe mit Biegung;127
12.1.3.3;8.1.3.3 Stütze mit Biegung;129
12.1.4;8.1.4 Druckstäbe;133
12.1.5;8.1.5 Querkraft;135
12.1.5.1;8.1.5.1 Querkraft bei Träger;135
12.1.5.2;8.1.5.2 Durchstanzen eines Auflagers;137
12.1.6;8.1.6 Ausbruch eines Auflagers;140
12.1.6.1;8.1.6.1 Auflager bei Träger;140
12.1.6.2;8.1.6.2 Auflager bei Platte;142
12.2;8.2 Bemessung für Querschnittswahl – Höhe;146
12.2.1;8.2.1 Allgemeines;146
12.2.2;8.2.2 Biegung;146
12.2.3;8.2.3 Biegung mit Längskraft;150
12.2.4;8.2.4 Druckstäbe;153
12.2.5;8.2.5 Querkraft;155
12.2.6;8.2.6 Ausbruch eines Au.agers;157
13;9 Beilagen;160
13.1;9.1 Mohr-Coulomb Beziehungen;160
13.1.1;9.1.1 Eindimensionale Beanspruchung;160
13.1.2;9.1.2 Dreidimensionale Beanspruchung;165
13.2;9.2 Materialkennwerte;174
13.2.1;9.2.1 Faser FE 65/35 von ArcelorMittal;176
13.2.2;9.2.2 Faser HE 55/35 von ArcelorMittal;183
13.3;9.3 Bemessungsdiagramme für Platten;190
13.3.1;9.3.1 Fasern von Arcelor-Mittal;191
13.3.2;9.3.2 Fasern von Krampe-Harex;197
14;10 Berechnung mit Tabellenkalkulation;198
14.1;10.1 Bemessung für Materialwahl – Dosierung;200
14.1.1;10.1.1 Biegebemessung;200
14.1.1.1;10.1.1.1 Dateneingabe;200
14.1.1.2;10.1.1.2 Berechnung in Einzelschritten;202
14.1.1.3;10.1.1.3 Berechnungsergebnis;211
14.1.2;10.1.2 Biegung mit Druckkraft;214
14.1.2.1;10.1.2.1 Dateneingabe;214
14.1.2.2;10.1.2.2 Berechnung in Einzelschritten;216
14.1.2.3;10.1.2.3 Berechnungsergebnis;219
14.1.3;10.1.3 Knicken;221
14.1.3.1;10.1.3.1 Dateneingabe;221
14.1.3.2;10.1.3.2 Berechnung in Einzelschritten;224
14.1.3.3;10.1.3.3 Berechnungsergebnis;226
14.1.4;10.1.4 Schubbemessung;228
14.1.4.1;10.1.4.1 Dateneingabe;228
14.1.4.2;10.1.4.2 Berechnung in Einzelschritten;231
14.1.4.3;10.1.4.3 Berechnungsergebnis;232
14.2;10.2 Bemessung für Querschnittswahl – Höhe;234
14.2.1;10.2.1 Biegebemessung;234
14.2.1.1;10.2.1.1 Dateneingabe;234
14.2.1.2;10.2.1.2 Berechnung in Einzelschritten;237
14.2.1.3;10.2.1.3 Berechnungsergebnis;239
14.2.2;10.2.2 Biegung mit Druckkraft;240
14.2.2.1;10.2.2.1 Dateneingabe;240
14.2.2.2;10.2.2.2 Berechnung in Einzelschritten;243
14.2.2.3;10.2.2.3 Berechnungsergebnis;245
14.2.3;10.2.3 Reine Druckbelastung – Knicken;246
14.2.3.1;10.2.3.1 Dateneingabe;246
14.2.3.2;10.2.3.2 Berechnung in Einzelschritten;249
14.2.3.3;10.2.3.3 Berechnungsergebnis;251
14.2.4;10.2.4 Schub – Durchstanzen;252
14.2.4.1;10.2.4.1 Dateneingabe;252
14.2.4.2;10.2.4.2 Berechnung in Einzelschritten;255
14.2.4.3;10.2.4.3 Berechnungsergebnis;257
15;Anhang;258
16;Tabellenverzeichnis;259
17;Abbildungsverzeichnis;260
18;Literaturverzeichnis;268
19;Sachverzeichnis;269
Zeichendefinition.- Baustoff.- Verarbeitung.- Materialkennwerte.- Bemessung.- Bemessungstheorie.- Bemessungsanwendung.- Beilagen.- Berechnung mit Tabellenkalkulation.
1 Einleitung (S. 1)
Beschäftigt man sich mit einem Baustoff und setzt ihn in der Praxis bei einem Bauwerk ein, so ist es interessant und auch notwendig zu wissen, wie der Baustoff entstanden ist, wie er sich im Umfeld verhält und auch wie er von der Fachwelt bewertet wird und somit auch eine allgemeine Anerkennung findet. In den folgenden Passagen sollen diese allgemein nützlichen Wissensteile angesprochen werden.
1.1 Geschichtliches
Meist wird in diesem Bereich dem Leser mit Jahreszahlen und Er.ndern die erste Lust am Weiterlesen vermiest, hier soll auf eine andere Art dieses Kapitel abgehandelt werden, das möglicherweise so manchen auch zum Nachdenken bringt. Einleitend soll hier ein über 2.000 Jahre altes Vorwort wiederholt werden, das an Aktualität nichts verloren hat, sondern eher noch mehr in der heutigen Zeit gilt:
1.1.1 Vorwort aus Vitruv – De Architectura 27 v. Chr.
VITRUV (Marcus Vitruvius Pollio)
Römischer Architekturtheoretiker des 1. Jahrhunderts vor Christi, Verfasser des auf eigenen Erfahrungen als Baumeister (Tempel in Fanum – Fano) und auf intensivem Studium griechischer Quellen beruhenden zehnbändigen Werks (Marcus Vitruvius Pollio)
Berümte Sportler, die Olympia, an den Pythen, Istmien und Nemeen Siege errungen hatten, haben die Vorfahren der Griechen mit so hohen, ehrenvollen Auszeichnungen bedacht, dass sie nicht nur in der Festversammlung mit Siegespalme und Siegeskranz stehend Ruhm ernten, sondern auch, wenn sie siegreich in ihre Stadt zurückkehren, im Triumpfzug auf einem Viergespann in ihre Heimatstadt und zu ihrem Vaterhaus gefahren werden und in den Genuss eines von der Bürgerschaft beschlossenen lebenslangen Ehrensoldes kommen.
Wenn ich dies also bedachte, muss ich mich wundern, warum die gleichen ehrenvollen Auszeichnungen und sogar noch größere nicht auch den Schriftstellern zuteil geworden sind, die aller Welt für alle Ewigkeit unendliche, gute Dienste leisteten.
Es wäre nämlich würdiger gewesen, diese Einrichtung zu treffen, weil die Sportler durch Training ihre eigenen Körper stählen, die Schriftsteller aber nicht nur ihren eigenen Geist, sondern das allgemeine Geistesleben bereichern, da sie durch ihre Bücher Lehren bereithalten, damit man durch sie Kenntnisse erwirbt und den Geist schärft. Was nützen nämlich Milon aus Kreton, weil er unbesiegbar geblieben ist, oder die übrigen, die auf demselben Gebiet Sieger waren, den Menschen?
Nur zu ihren Lebzeiten genossen sie unter ihren eigenen Mitbürgern Wertschätzung. Die auf das tägliche Leben bezüglichen Lehren des Pythagoras aber auch des Demokrit, des Platon, des Aristoteles und der übrigen Philosophen, die mit unermüdlichem Fleiß gepflegt, bringen nicht nur ihren Mitbürgern, sondern auch der ganzen Menschheit frische und lieblich duftende Früchte hervor.
Diejenigen, die sich von frühester Jugend an aus diesen Schriften mit einem Übermaß gelehrten Wissens erfüllen, haben die besten, klugen Gedanken und werden in ihren Gemeinden zu den Schöpfern menschlich-sittlichen Verhaltens, der Rechtsgleichheit, der Gesetze, ohne die kein Staat sicher bestehen kann.
Da also von den weisen Schriftstellern den Menschen sowohl im privaten wie im öffentlichen Leben so bedeutungsvolle Gaben geschenkt sind, muss man ihnen nach meiner Meinung nicht nur Palmen und Kränze verleihen, es müssten ihnen sogar Triumphe beschlossen werden, und sie müssten für würdig befunden werden, dass man ihnen einen Platz unter den Göttern anweise. Wie sich die Zeiten doch nicht ändern! Nehmen wir heute jeden beliebigen Supersportler her und vergleichen ihn mit Mitterhofer oder auch Madersperger – was, Sie kennen diese Herren nicht? Mitterhofer (1822–1893): Er.nder der Schreibmaschine, starb verarmt – was würden wir heute ohne Schreibmaschine als Vorgänger der heutigen Computer machen? Madersperger (1786–1850), Erfinder der Nähmaschine, starb verarmt – was wären unsere Kleider ohne Nähmaschine?
Diese Abschweifung soll etwas zum Nachdenken anregen und die Dinge in unserer raschlebigen Zeit doch etwas zurechtrücken. In der Öffentlichkeit wird nicht immer das Wesentliche erkannt. Wir sind aufgerufen, dazu ein wenig für einen Ausgleich beizutragen. Nun aber wieder zurück zu unserem Thema: Das Bauwesen ist seit dem ersten Bauwerk eine Fachrichtung im menschlichen Handeln, das seit jeher immer schon allwissende Pfuscher hatte, die Schäden produzierten und so sich selbst ihr Denkmal setzten.
