Vorwort | 6 |
Inhaltsverzeichnis | 8 |
1 Einleitung | 14 |
1.1 Stahlbeton – ein zuverlässiger und universell einsetzbarer Baustoff | 14 |
1.2 ... etwas zur Geschichte | 16 |
1.3 Das Tragverhalten von Stahlbetonbauteilen | 19 |
1.4 Normung und Vorschriften | 23 |
1.4.1 Konstruktion und Bemessung | 23 |
1.4.2 Das Sicherheitskonzept im Bauingenieurwesen | 24 |
2 Die Beanspruchung der tragenden Konstruktion | 26 |
2.1 Charakteristische Einwirkungen im Hochbau | 26 |
2.2 Das Nachweiskonzept der DIN 1045-1 | 27 |
2.2.1 Grenzzustand der Tragfähigkeit | 28 |
2.2.2 Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit | 29 |
2.3 Verfahren zur Ermittlung von Schnittgrößen | 30 |
2.3.1 Elastizitätstheorie | 31 |
2.3.1.1 Allgemeines und Voraussetzungen | 31 |
2.3.1.2 Vorgehensweise an einem Beispiel erläutert | 32 |
2.3.2 Elastizitätstheorie mit Momentenumlagerung | 37 |
2.3.3 Plastizitätstheorie | 38 |
2.3.4 Nichtlineare Verfahren | 39 |
2.4 Idealisierungen und Vereinfachungen am Tragwerk | 41 |
2.4.1 Wirksame Stützweite | 42 |
2.4.2 Mitwirkende Plattenbreite | 43 |
2.4.3 Abminderung von Stützmomenten | 44 |
2.4.4 Abminderung der Querkraft | 45 |
2.4.5 Imperfektionen für ein Gesamttragwerk | 45 |
2.5 Schnittgrößenermittlungen an einem Hochbautragwerk | 46 |
2.5.1 Systemfindung | 48 |
2.5.1.1 Tragglieder für die Abtragung vertikaler Lasten | 49 |
2.5.1.2 Abtragung horizontaler Lasten und Aussteifung desTragwerkes | 50 |
2.5.2 Handrechenverfahren zur Vordimensionierung einzelner Bauteile | 51 |
2.5.2.1 Pos. 1 Geschossdecke 1. OG ? TS 1.1:Einachsig gespannte Platte über 5 Felder | 52 |
2.5.2.2 Pos. 1 Geschossdecke 1. OG ? TS 1.2:2–Feldunterzug mit Kragarm | 56 |
2.5.2.3 Pos. 1 Geschossdecke 1. OG ? TS 1.3:Abfangung im Rasterpunkt C3 als Unterzug | 61 |
2.5.2.4 Pos. 2 Geschossdecke 3. OG ? TS 2.1:2–achsig gespannte, durchlaufende Platte | 62 |
2.5.2.5 Pos. 2 Geschossdecke 3. OG ? TS 2.1:Unterzugsystem | 71 |
2.5.2.6 Pos. 3 Gebäudestützen ? Zusammenfassende Darstellung | 72 |
2.5.3 Simulationen des Gesamttragwerkes in der Ausführungsplanung | 75 |
2.5.3.1 Zur Notwendigkeit der Berechnung nach Theorie 2.Ordnung — Prüfung der Verschieblichkeit des Rahmensystems. | 76 |
2.5.3.2 Pos. 1 Geschossdecke 1. OG | 79 |
2.5.3.3 Pos. 2 Geschossdecke 3. OG | 87 |
2.5.3.4 Pos. 3 Stützen- und Rahmensystem / Gebäudeaussteifung | 90 |
3 Festigkeit und Verformungsverhalten von Stahlbetonbauteilen | 93 |
3.1 Beton | 94 |
3.1.1 Allgemeines | 94 |
3.1.2 Festigkeit und Verformbarkeit | 96 |
3.1.3 Zeitabhängiges Verformungsverhalten infolge Schwinden und Kriechen | 101 |
3.2 Betonstahl | 103 |
3.3 Der Verbund zwischen Stahl und Beton | 105 |
3.4 Tabellen für Bemessung und Konstruktion | 107 |
3.4.1 Kennwerte des Betons | 107 |
3.4.2 Querschnitte von Längsbewehrungen | 109 |
3.4.3 Querschnitte von Bügelbewehrungen | 110 |
3.4.4 Das Grundmaß der Verankerungslänge [cm] | 111 |
4 Bemessung im Grenzzustand der Tragfähigkeit (GZT) | 113 |
4.1 Biegung mit Normalkraft in Balken und Platten | 113 |
4.1.1 Grundlagen | 113 |
4.1.2 Rechteckige Betondruckzone (Normalbeton C 12/15 bis C 50/60) | 117 |
4.1.2.1 . . . ohne Druckbewehrung | 119 |
4.1.2.2 . . . mit Druckbewehrung | 121 |
4.1.3 Beliebige, nicht rechteckige Betondruckzone | 124 |
4.1.4 Ergänzende Betrachtungen am Plattenbalken | 125 |
4.1.5 Beispiele zur Bemessung auf Biegung mit Normalkraft | 127 |
4.2 Querkraft | 156 |
4.2.1 Bauteile ohne rechnerisch erforderliche Querkraftbewehrung | 156 |
4.2.2 Bauteile mit rechnerisch erforderlicher Querkraftbewehrung | 158 |
4.2.3 Zugkraftverankerung am Endauflager | 163 |
4.2.4 Reduzierung des Bemessungswertes für die Ermittlung der Querkraftbewehrung | 164 |
4.2.5 Bemessungsbeispiele | 165 |
4.3 Stützen (Betondruckglieder) | 172 |
4.3.1 Bemessung mit Interaktionsdiagrammen | 173 |
4.3.2 Berücksichtigung von Tragwerksverformungen Modellstützenverfahren | 177 |
4.3.2.1 Imperfektionen | 178 |
4.3.2.2 Theorie 2. Ordnung | 179 |
4.3.2.3 Kriecheinfluss | 182 |
4.3.3 Bemessungsbeispiele Modellstützenverfahren | 182 |
Anwendungsbeispiel 4.3.1: Einzelstütze mit den Lagerungen: | 182 |
5 Bemessung: Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZGT) | 195 |
5.1 Allgemeines | 195 |
5.2 Die Begrenzung von Spannungen | 196 |
5.3 Die Begrenzung der Rissbreite | 196 |
5.3.1 Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite | 198 |
5.3.1.1 Abfließen der Hydratationswärme | 199 |
5.3.1.2 Äußerer Biege-Zwang | 199 |
5.3.2 Nachweis der Rissbreitenbegrenzung ohne direkte Berechnung | 200 |
5.3.3 Bemessungsbeispiele Rissbreitenbegrenzung | 200 |
5.4 Durchbiegung | 205 |
5.4.1 Begrenzung der Biegeschlankheiten | 206 |
5.4.2 Bemessungsbeispiele Durchbiegung | 207 |
6 Konstruktionsregeln | 210 |
6.1 Dauerhaftigkeit | 210 |
6.2 Die Übertragung und Verankerung von Kräften zwischen Stahl und Beton | 212 |
6.3 Bügel und Querkraftbewehrung | 214 |
6.4 Konstruktionsregeln für einzelne Bauteile | 215 |
6.4.1 Balken und Plattenbalken | 215 |
6.4.2 Stahlbetonplatten | 216 |
6.4.3 Stahlbetonstützen | 217 |
7 Bewehrungskonstruktion | 219 |
7.1 Durchlaufträger mit Kragarm | 219 |
7.1.1 Vereinfachte Systembeschreibung | 219 |
7.1.2 Biegebewehrung mit Zugkraftdeckung | 219 |
7.1.3 Bügelbewehrung mit Querkraftdeckungslinie | 225 |
7.2 Durchlaufende, 2-achsig gespannte Platte | 228 |
8 Übungsaufgaben | 233 |
A Hilfsmittel zur Schnittgrößenermittlung | 247 |
A.1 Durchlaufträger unter Gleichstreckenlasten | 247 |
A.1.1 Charakteristische Schnittgrößen: 2-Feldträger und 3-Feldträger mit gleichen Stützweiten | 247 |
A.1.2 Maßgebende Bemessungsschnittgrößen: Durchlaufträger bis zu 5 Felder mit gleichen Stützweiten | 247 |
A.1.3 Maßgebende Bemessungsschnittgrößen: 2-Feldträger mit unterschiedlichen Stützweiten und Kragarmen | 248 |
A.2 Rechteckplatten unter konstanten Flächenlasten | 254 |
A.2.1 Biegemomente in durchlaufenden Platten nach Pieper-Martens A | 254 |
A.2.2 Auflagerreaktionen von Rechteckplatten nach dem Verfahren der Lasteinzugsflächen | 255 |
A.2.3 Die vereinfachte Momentenverteilung in Rechteckplatten nach Czerny | 257 |
A.3 Die Knicklänge in Rahmensystemen | 258 |
B Vergleichende Computersimulation | 259 |
B.1 Unterzuggelagerte Deckenplatte mit Haupttragrichtung | 259 |
B.2 Unterzuggelagerte Deckenplatte zweiachsig gespannt | 263 |
C Bemessungshilfsmittel für höherfesten Beton | 266 |
D Leitfäden für Bemessungsaufgaben | 267 |
D.1 Bemessung: Biegung mit Längskraft (Vordimensionierung) | 267 |
D.2 Tragfähigkeit: Biegung mit Längskraft (C 12/15 – C 50/60) | 269 |
D.3 Bemessung: Querkraft (Vordimensionierung) | 270 |
Literaturverzeichnis | 271 |
Begriffe und Formelzeichen | 272 |
Sachwortverzeichnis | 275 |
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