26.07.2004 - 08.08.2004 Kreativität, Innovation und Nachhaltigkeit

Institut ISA
Neuartige Bemessungsdiagramme im
Bauwesen
Projekt: Neuartige Bemessungsdiagramme im Bauwesen
Immer leistungsfähigere Computer und Programme
=> immer komplexere Tragmodelle sind berechenbar
=> Normen passen sich an und werden immer komplexer
=> Nachweise werden immer umfangreicher und komplizierter
=> Nachweise sind oft nur noch mit Computer lösbar
=> Gefahr der Nutzung des Computers als BLACK
BOX
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 Aufgabe für die Lehre : Visualisierung der wesentlichen Parameter
Ziel :
Verständnis der Gesamtzusammenhänge
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Neuartige Bemessungsdiagramme
im Bauwesen
Beispiel: Stahlbau Knicknachweis
1) Bestimmung der Knicklänge : sk = ß * L
(ß = f (Randbedingungen)
2) Bestimmung der Schlankheit : lk = sk / i
( i = f (Querschnitts) )
3) Bezogenen Schlankheit :
lk_= lk / la
4) Wahl der Knicksicherheitslinie: KSL = ?
5) Abminderungsfaktor
k = f (l k_, KSL)
6) Plastischen Normalkraft
Npl = A * s Rd
7) Bestimmung der Knicklast :
k * Npl
8) Nachweis :
Nd <= k * Npl
(la = f (Stahlgüte) )
(Querschnitt;Knickrichtung)
(s Rd = f (Stahlgüte) )
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Neuartige Bemessungsdiagramme
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Neuartige Bemessungsdiagramme
im Bauwesen
Vorteile des Diagrammes
1) Das Diagramm zeigt lineare und nichtlineare Zusammenhänge!
2) Nur Linear und Bleistift erforderlich! Kein Vertippen am Taschenrechner!
3) Optimierung nach einzelnen Parametern zeichnerisch möglich !
4) Zum Teil schnellere Bearbeitung als am Computer möglich!
5) Zusammenhänge bleiben visuell im fotografischen Gedächtnis erhalten!
6) Manche Optimierung ist mit dem Computer nur durch Iteration möglich!
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Neuartige Bemessungsdiagramme
im Bauwesen
Beispiel einer Optimierung
1) Die Stützenlast reduziert sich auf 3000 kN !
2) Welche maximale Knicklänge ist bei diesem Profil mit dieser Last möglich ?
3) Das Diagramm kann in umgekehrtem Sinne benutzt werden!
4) Eine Optimierung ist analytisch in geschlossener Form oft nicht möglich!
5) Es ergibt sich aus dem Diagramm eine mögliche Knicklänge von 6 m !
6) Die einfache Lösung ist im folgenden Diagramm zu erkennen!
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Neuartige Bemessungsdiagramme
im Bauwesen
Es sind bereits mehrere Diagramme aus den Bereichen Stahlbetonbau
(DIN 1045-1) sowie Stahlbau (DIN 18 800 ) entstanden
Sie haben Fragen zum Projekt?
Email an Prof. Dr.-Ing. H.Lungershausen : [email protected]
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