Stahlbau

Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Rolf Kindmann studierte Bauingenieurwesen an der Ruhr-Universität Bochum. Von 1974 bis 1989 war er für sechs Jahre als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Ruhr-Universität Bochum und für zehn Jahre in verschiedenen Positionen bei Thyssen Engineering tätig, zuletzt als Hauptabteilungsleiter aller technischen Büros. Im Jahre 1990 wurde er zum Ordinarius des Lehrstuhls für Stahl- und Verbundbau an der Ruhr-Universität Bochum ernannt und im Jahre 1991 gründete er die Ingenieursozietät Schürmann Kindmann und Partner SKP in Dortmund, in der er als Beratender Ingenieur, Prüfingenieur für Baustatik (Fachrichtungen Metall- und Massivbau) sowie als Gutachter wirkte. Seit Beendigung seiner Tätigkeit als Gesellschafter ist Prof. Kindmann der Ingenieursozietät SKP weiterhin eng verbunden.

Vorwort

1 Einleitung und Übersicht

2 Tragverhalten,Berechnungs- und Nachweisverfahren

• Lineares und nichtlineares Tragverhalten
• Nachweisverfahren
• Werkstoff Stahl
• Teilsicherheitsbeiwerte
• Querschnittsklassen
• Definition der Stabilitätsfälle
• Nachweise für stabilitätsgefährdete Tragwerke
• Weitere Erläuterungen zum Verständnis
• Berechnungen nach der Fließzonentheorie
• Geometrisch nichtlineare Berechnungen

3 Nachweise zum Biegeknicken mit Abminderungsfaktoren

• Übersicht
• Druckstäbe — Abminderungsfaktoren
• Druckstäbe mit Biegemomenten Biegeknicken
• Hinweise zum Nachweis von Stäben und Stabwerken
• Knickzahlen nach DIN 4114
• Modifizierte Abminderungsfaktoren

4 Stabilitätsproblem Biegeknicken

• Ziele
• Stabiles Gleichgewicht
• Knickbedingungen
• Eulerfälle I und IV
• Knickbiegelinien und Knicklängen
• Eulersche Knickspannung
• Hinweise zur Berechnung von Ncr
• Ersatz von Tragwerksteilen durch Federn
• Druckstäbe mit Federn an den Enden
• Lösen von Knickbedingungen
• Druckstab mit Wegfeder in Feldmitte
• Elastisch gebettete Druckstäbe
• Poltreue Normalkräfte/Pendelstützen
• Knicklängen für ausgewählte Systeme

5 Nachweise für das Biegeknicken mit Abinderungsfaktoren

• Vorbemerkungen
• Stäbe ohne Biegedrillknickgefahr
• Planmäßig mittiger Druck
• Einachsige Biegung ohne Normalkraft
• Druckgurt als Druckstab
• Einachsige Biegung mit Druckkraft
• Planmäßige Torsion
• Zweiachsige Biegung mit Druckkraft
• Abminderungsfaktoren
• Genauigkeit der Abminderungsfaktoren
• Hinweise zur Nachweisführung
• Stütze mit planmäßiger Biegung

6 Stabilitätsproblem Biegedrillknicken

• Vorbemerkungen
• Einführungsbeispiel
• MKi,y für vier Basissysteme
• NKi für Biegedrillknicken
• Aufteilung in Teilsysteme
• Träger mit Randmomenten
• Herleitung von Berechnungsformeln
• Berechnungsformeln nach EC 3
• MKi,y für einfachsymmetrische I-Querschnitte
• Seitlich abgestützte Träger
• Kragträger
• Träger mit Drehbettung

7 Nachweise unter Ansatz von Ersatzimpferfektionen

• Nachweisführung
• Geometrische Ersatzimperfektionen
• Schnittgrößen nach Theorie II. Ordnung
• Nachweis ausreichender Querschnittstragfähigkeit
• Spannungsnachweise
• Plastische Querschnittstragfähigkeit

8 Theorie II. Ordnung für Biegung mit Normalkraft

• Problemstellung und Ziele
• Grundlegende Zusammenhänge
• Prinzip der virtuellen Arbeit
• Differentialgleichungen und Randbedingungen
• Lösung der Differentialgleichung
• Weggrößenverfahren
• Vergrößerungsfaktoren
• Iterative Berechnungen
• Tragverhalten nach Theorie II. Ordnung
• Ersatzbelastungsverfahren für verschiebliche Rahmen
• Berechnungsbeispiel Zweigelenkverfahren

9 Theorie II. Ordnung für beliebige Beansruchungen

• Vorbemerkungen
• Spannungen und Dehnungen
• Verschiebungen u, v und w
• Virtuelle Arbeit
• Differentialgleichungen und Randbedingungen
• Schnittgrößen
• Lösungsmethoden
• Beispiel zum Tragverhalten und zur Tragfähigkeit

10 Aussteifung und Stabilisierung

• Aussteifende Bauteile
• Aussteifung von Gebäuden
• Stabilisierung durch Abstützungen
• Stabilisierung durch Behinderung der Verdrehungen
• Stabilisierung durch konstruktive Details
• Ausführungsbeispiel Sporthalle
• Ausführungsbeispiel eingeschossige Halle

11 Stabilitätsproblem Plattenbeulen und Beulnachweise

• Problemstellung
• Grundlagen für Beulnachweise
• Plattenbeulnachweise nach DIN EN 1993-1-5
• Rechteckplatten ohne Steifen
• Ausgesteifte Beulfelder
• Wichtige Konstruktionsdetails
• Überkritisches Tragverhalten
• Berechnungsbeispiele zum Plattenbeulen
• Geschweißter Träger mit I-Querschnitt
• Geschweißter Hohlkastenträger
• Bodenblech einer Geh- und Radwegbrücke mit Längssteife
• Stegblech eines Vollwandträgers mit Längssteifen

Literaturverzeichnis