Dieses Buch entstand aus den Vorlesungen fur Architekturstudenten der Technischen Hoch schule Dannstadt tiber Statik und Festigkeitslehre als Einfuhrung in die Tragwerkslehre. Es enthalt den Lehrstoff des ersten Studienjahres, der Grundlagen fur die Lehre in den folgen den Studienjahren schaff en solI. Ziel dieser Lehre ist die Anwendung dieser Grundlagen auf die tragenden Elemente eines Bauwerkes und die daraus abzuleitenden Regeln fur Trag werke in Abhangigkeit von den verschiedenen Baustoffen. Die Problematik der Lehre dieses Faches besteht in der Auswahl des Stoffes. Wie weit sollte der angehende Architekt tiber die statischen Grundlagen von Baukonstruktionen Be scheid wissen? Welches mathematische Niveau ist zumutbar? Hier kann man, wie die Er fahrung zeigt, durchaus verschiedener Meinung sein, wie auch in jedem Beruf Fachleute verschiedener Ausrichtung zu finden sind. Sicher sind Extreme zu vermeiden: Eine Lehre mit Bilderbuch-Charakter diirfte den angehenden Architekten wohl kaum fur seine Aufgaben in der Praxis riisten; andererseits benotigt er nicht die vertieften Kenntnisse des Ingenieurs, der ihmja ohnehin bei den Bauaufgaben zur Seite steht.
Dieses Buch entstand aus den Vorlesungen fur Architekturstudenten der Technischen Hoch schule Dannstadt tiber Statik und Festigkeitslehre als Einfuhrung in die Tragwerkslehre. Es enthalt den Lehrstoff des ersten Studienjahres, der Grundlagen fur die Lehre in den folgen den Studienjahren schaff en solI. Ziel dieser Lehre ist die Anwendung dieser Grundlagen auf die tragenden Elemente eines Bauwerkes und die daraus abzuleitenden Regeln fur Trag werke in Abhangigkeit von den verschiedenen Baustoffen. Die Problematik der Lehre dieses Faches besteht in der Auswahl des Stoffes. Wie weit sollte der angehende Architekt tiber die statischen Grundlagen von Baukonstruktionen Be scheid wissen? Welches mathematische Niveau ist zumutbar? Hier kann man, wie die Er fahrung zeigt, durchaus verschiedener Meinung sein, wie auch in jedem Beruf Fachleute verschiedener Ausrichtung zu finden sind. Sicher sind Extreme zu vermeiden: Eine Lehre mit Bilderbuch-Charakter diirfte den angehenden Architekten wohl kaum fur seine Aufgaben in der Praxis riisten; andererseits benotigt er nicht die vertieften Kenntnisse des Ingenieurs, der ihmja ohnehin bei den Bauaufgaben zur Seite steht.
Über den Autor
Prof. Dr.-Ing. Walther Mann - Technische Universität Darmstadt
Inhaltsverzeichnis
Inhält.- 1 Einführung.- 1.1 Statik als Teil der Mechanik.- 1.2 Baustatik als technisches Fachgebiet.- 1.3 Wie lernt man Statik?.- 2 Zentrales ebenes Kraftsystem.- 2.1 Definition.- 2.2 Begriff der Kraft.- 2.3 Kräfte auf Bauwerken.- 2.4 Zeichnerische Behandlung des zentralen Kraftsystems.- 2.5 Rechnerische Behandlung des zentralen Kraftsystems.- 2.6 Kräfte auf einer Wirkungslinie.- 2.7 Ausblick auf das zentrale räumliche Kraftsystem.- 3 Allgemeines ebenes Kraftsystem.- 3.1 Definition.- 3.2 Rechnerische Behandlung des allgemeinen Kraftsystems.- 3.3 Zeichnerische Behandlung des allgemeinen Kraftsystems.- 3.4 Sonderfalle.- 4 Statisch bestimmt gelagerte Träger.- 4.1 Begriff des Trägers 3.- 4.2 Lagerarten.- 4.3 Statisch bestimmte und unbestimmte Lagerung.- 4.4 Lagerreaktionen bei statisch bestimmt gelagerten Trägern.- 5 Schnittkräfte.- 5.1 Schnittprinzip.- 5.2 Bestimmung der Schnittkräfte.- 5.3 Vorzeichen der Schnittkräfte.- 6 Normalkraftwirkung und Dehnung.- 6.1 Spannung.- 6.2 Dehnung.- 6.3 Schwerpunkt und Schwerachse.- 7 Momentenwirkung.- 7.1 Technische Biegelehre.- 7.2 Biegespannungen.- 7.3 Trägheitsmoment, Widerstandsmoment.- 7.4 Hauptachsen des Querschnitts.- 7.5 Zweiachsige Biegung.- 7.6 Gleichzeitige Wirkung von M und N.- 8 Querkraftwirkung.- 8.1 Reine Querkraftwirkung.- 8.2 Querkraftbiegung.- 8.3 Schubspannungen in Rechteck- und I-Profilen.- 9 Schnittkraftflächen.- 9.1 Ableitung.- 9.2 Bedeutung der Schnittkraftflächen.- 9.3 Zusammenhang Belastung - Querkraft - Biegemoment.- 10 Träger auf zwei Stützen und Kragträger.- 10.1 Stützweite.- 10.2 Gerade Träger.- 10.3 Schräge Träger.- 10.4 Geknickte Träger.- 11 Gelenkträger.- 11.1 Allgemeines.- 11.2 Schnittkraftflächen.- 11.3 Konstruktive Gesichtspunkte.- 12 Statisch bestimmte Rahmen.- 12.1Allgemeines.- 12.2 Schnittkraftflächen.- 12.3 Konstruktive Gesichtspunkte.- 13 Bogen, Stützlinie und Hängeseil.- 13.1 Allgemeines.- 13.2 Schnittkraftflächen des Dreigelenkbogens.- 13.3 Stützlinie.- 13.4 Seillinie.- 13.5 Konstruktive Gesichtspunkte.- 14 Ebene Fachwerkträger.- 14.1 Allgemeines.- 14.2 Rechnerische Ermittlung der Stabkräfte.- 14.3 Grafische Ermittlung der Stabkräfte.- 14.4 Konstruktive Gesichtspunkte.- 15 Durchbiegung.- 15.1 Allgemeines.- 15.2 Die Biegelinie.- 15.3 Mathematische Lösung der Differentialgleichung.- 15.4 Häufig auftretende Durchbiegungswerte.- 15.5 Konstruktive Gesichtspunkte.- 16 Knicken.- 16.1 Allgemeines.- 16.2 Der Euler-Stab.- 16.3 Die 4 Euler-Fälle.- 16.4 Praktische Behandlung des Knickproblems.- 16.5 Weitere Stabilitätsfälle.- 16.6 Konstruktive Gesichtspunkte.- 17 Statisch unbestimmte Systeme.- 17.1 Prinzip der rechnerischen Behandlung.- 17.2 Gebrauch von Tabellen.- 17.3 Der Vierendeel-Träger.- 17.4 Unterspannte und abgespannte Träger.- 17.5 Innerlich statisch unbestimmte Systeme und Systeme veränderlicher.- 17.6 Konstruktive Gesichtspunkte.- 18 Torsion.- 18.1 Torsionsmoment.- 18.2 Torsion bei Kreisquerschnitten.- 18.3 Torsion bei Kreisringquerschnitten.- 18.4 Dünnwandige geschlossene Hohlprofile.- 18.5 Torsion bei Rechteckquerschnitten.- 18.6 Strömungsgleichnis.- 18.7 Torsion dünnwandiger offener Profile.- 18.8 Konstruktive Gesichtspunkte.- 19 Hauptspannungen und Trajektorien.- 19.1 Spannungen bei gedrehtem Koordinatensystem.- 19.2 Hauptspannungen.- 19.3 Hauptspannungs-Trajektorien.- 19.4 Bedeutung der Hauptspannungen.- 20 Flächentragwerke: Platten, Scheiben, Schalen, Faltwerke.- 20.1 Begriffe.- 20.2 Platten.- 20.3 Scheiben und wandartige Träger.- 20.4 Schalen.- 20.5 Faltwerke.- 21 Dynamische Beanspruchung vonTragwerken.- 21.1 Allgemeine Grundlagen.- 21.2 Stoßartige und fallende Lasten.- 21.3 Schwingung und Resonanz.- 21.4 Wirkung von Erdbeben.- 21.5 Materialverhalten unter dynamischer Belastung.- 22 Anhang.- Beispiele von Bezeichnungen und Einheiten.- Umrechnung von neuen in alte Einheiten.- Eigengewichte von Baustoffen.- Verfonnungskennwerte von Baustoffen.- Zulässige Spannungen von Baustoffen.- Beschränkung der Durchbiegungen.- Statische Werte von Einfeldträgern.- Statische Werte von Durchlaufträgern.- Knickzahlen CD.- Profiltafeln I-, IPB-, U-Profile.- Profiltafeln Kreis-, Quadrat-, Rechteckrohr.- Profiltafeln Rechteckquerschnitte.- Verzeichnis der abgebildeten Modelle.- Stichwortverzeichnis.
