Stahlbeton- und Spannbetontragwerke

Inhaltsverzeichnis

I. Stahlbetonbau.- 1. Verbundbaustoff Stahlbeton.- 1.1 Beton.- 1.1.1 Zement.- 1.1.2 Betonzuschlag.- 1.1.3 Zugabewasser.- 1.1.4 Betonzusammensetzung.- 1.1.5 Frischbetoneigenschaften.- 1.1.6 Festbetoneigenschaften.- 1.2 Betonstahl.- 1.3 Zusammenwirken von Beton und Stahl.- 2. Bauelemente und Tragverhalten.- 2.1 Stahlbetonbalken.- 2.2 Stahlbetonstützen.- 2.3 Torsionsbeanspruchte Stahlbetonstäbe.- 2.4 Stahlbetonplatten.- 2.4.1 Einachsig gespannte Platten.- 2.4.2 Vierseitig gelagerte Platten.- 2.4.3 Sonstige Platten.- 2.5 Stahlbetonscheiben.- 2.6 Faltwerke und Schalen.- 2.7 Ermittlung der Schnittgrößen statisch unbestimmter Stahlbetontragwerke.- 3. Bemessung für Biegung und Normalkraft.- 3.1 Grundlagen der Biegebemessung.- 3.1.1 Vorbemerkung.- 3.1.2 Spannungs-Dehnungs-Linien von Beton und Stahl.- 3.1.3 Dehnungen und Sicherheitsbeiwerte.- 3.1.4 Äußere Schnittgrößen.- 3.2 Rechteckquerschnitt unter einachsiger Biegung mit Normalkraft.- 3.2.1 Innere Schnittgrößen.- 3.2.2 Zusammenstellung einiger Hilfswerte.- 3.2.2.1 Nullinie innerhalb des Querschnittes (Zustand II).- 3.2.2.2 Nullinie außerhalb des Querschnittes (Zustand I).- 3.2.2.3 Darstellung der Hilfswerte.- 3.2.2.4 Bezeichnung der Bewehrungsgrade.- 3.2.3 Gleichgewichtsbedingungen.- 3.2.3.1 Zustand II.- 3.2.3.2 Zustand I.- 3.2.4 Entwicklung von Bemessungshilfsmitteln.- 3.2.4.1 Allgemeines Bemessungsdiagramm für mittlere bis große Lastausmitte.- 3.2.4.2 Zahlentafeln für mittlere bis große Lastausmitte.- 3.2.4.3 "Dimensionsgebundene" Zahlentafeln für mittlere bis große Lastausmitte (kh-Verfahren).- 3.2.4.4 Bemessungsdiagramme für symmetrische Bewehrung bei Druckkraft mit kleiner Ausmitte (Interaktionsdiagramme).- 3.2.4.5 Diagramme für beliebiges Bewehrungsverhältnis As1/As2 für Längskraft mit kleiner, mittlerer und großer Ausmitte.- 3.2.5 Mittige Druckkraft ohne Knickgefahr.- 3.2.5.1 Nachweis der Tragfähigkeit.- 3.2.5.2 Bemessung.- 3.2.6 Näherungsverfahren bei gering ausmittiger Druckkraft.- 3.2.7 Mittige und gering ausmittige Zugkraft.- 3.3 Plattenbalkenquerschnitt.- 3.3.1 Mitwirkende Plattenbreite.- 3.3.2 Bemessung.- 3.3.2.1 Bemessung mit Zahlentafeln.- 3.3.2.2 Bemessung nach Näherungsverfahren.- 3.3.2.2.1 Schlanke Plattenbalken.- 3.3.2.2.2 Gedrungene Plattenbalken.- 3.3.3 Plattenbalken mit schief verlaufender Nullinie.- 3.4 Beliebige Form der Betondruckzone.- 3.5 Rechteckquerschnitt unter schiefer Biegung.- 3.6 Umschnürte Druckglieder.- 3.7 Unbewehrte Betonquerschnitte.- 4. Bemessung für Querkraft.- 4.1 Grundlagen.- 4.2 Maßgebende Querkraft.- 4.3 Stabkräfte nach der Fachwerkanalogie.- 4.4 Ermittlung der Schubspannungen.- 4.4.1 Homogene Querschnitte.- 4.4.2 Stahlbetonquerschnitte im Zustand II.- 4.5 Grundwert der Schubspannung.- 4.6 Schubbereiche und Bemessungswert der Schubspannungen.- 4.7 Erforderliche Schubbewehrung.- 4.7.1 Ermittlung aus der bezogenen Schubkraft.- 4.7.2 Vereinfachter Nachweis der Schubbewehrung.- 4.8 Sonderfalle der Schubbemessung.- 4.8.1 Anschluß von Druck- und Zuggurten.- 4.8.2 Durchstanzen von Platten.- 4.8.3 Konsolen.- 5. Bemessung für Torsion.- 5.1 Grundlagen.- 5.2 Schubspannungen unter Gebrauchslast.- 5.3 Erforderlicher Bewehrungsquerschnitt.- 5.4 Zusammengesetzte Querschnitte.- 6. Bemessung schlanker Druckglieder.- 6.1 Grundlagen.- 6.1.1 Verhalten rein elastischer Stäbe.- 6.1.2 Verhalten von Stahlbetonstäben.- 6.1.3 Ermittlung der Knicklänge.- 6.1.4 Abgrenzung zwischen verschieblichen und unverschieblichen Systemen.- 6.1.5 Ungewollte Ausmitte.- 6.1.6 Einfluß der Verteilung der Biegemomente.- 6.1.7 Einfluß des Kriechens.- 6.2 Durchführung des Knicksicherheitsnachweises nach dem Ersatzstabverfahren.- 6.2.1 Kriterien für den Verzicht auf einen Knicksicherheitsnachweis.- 6.2.2 Mäßig schlanke Stäbe mit Schlankheiten 20 < ? ? 70.- 6.2.3 Sehr schlanke Stäbe mit Schlankheiten 70 < ? ? 200.- 6.3 Direkter Stabilitätsnachweis.- 6.3.1 Momenten-Krümmungs-Linien.- 6.3.2 Iterative Ermittlung der Stabausbiegungen und Momente.- 6.3.3 Ermittlung der Stabausbiegungen und Momente ohne Iteration für die Biegelinie.- 6.4 Bemessung mit Hilfe von Traglastdiagrammen.- 6.5 Nachweis am Gesamtsystem.- 6.6 Knicken nach zwei Richtungen.- 6.7 Sonderfalle des Knicksicherheitsnachweises.- 6.7.1 Umschnürte Stützen.- 6.7.2 Stahlbetonwände.- 6.7.3 Druckglieder aus unbewehrtem Beton.- 7. Nachweise unter Gebrauchslast.- 7.1 Durchbiegung von Stahlbetonbauteilen.- 7.1.1 Allgemeines.- 7.1.2 Ermittlung von Durchbiegungen.- 7.1.3 Begrenzung der Biegeschlankheit.- 7.2 Beschränkung der Rißbreite.- 7.2.1 Allgemeines.- 7.2.2 Nachweis nach DIN 1045.- 7.2.2.1 Mindestbewehrung.- 7.2.2.2 Regeln für die statisch erforderliche Bewehrung.- 7.2.3 Wasserundurchlässige Betonkonstruktionen.- 7.3 Stahlspannungen unter nicht vorwiegend ruhender Belastung.- Formelzeichen, Größen und Einheiten.- Literatur zu Teil I. Stahlbetonbau.- II. Spannbeton.- 1. Einführung.- 1.1 Vor- und Nachteile des Spannbetons.- 1.2 Abgrenzung zum Stahlbeton.- 2. Die Erzeugung der Vorspannung.- 2.1 Spannbettvorspannung.- 2.2 Vorspannung ohne Verbund.- 2.3 Vorspannung mit nachträglichem Verbund.- 2.4 Besondere Vorspannarten.- 3. Der Gebrauchszustand.- 3.1 Lastfall Vorspannung.- 3.1.1 Spannbettvorspannung.- 3.1.2 Vorspannung ohne Verbund.- 3.1.2.1 Statisch bestimmte Systeme.- 3.1.2.2 Statisch unbestimmte Systeme.- 3.1.3 Umlenkkraftmethode.- 3.1.4 Reibungsbehinderung.- 3.2 Lastfalle Eigen- und Nutzlasten.- 3.2.1 Vorspannung mit Verbund.- 3.2.2 Vorspannung ohne Verbund.- 3.2.3 Teilweise Vorspannung.- 3.3 Lastfall Schwinden und Kriechen.- 3.3.1 Grundlagen.- 3.3.2 Einführung eines Relaxationskennwerts.- 3.3.3 Spannkraftabfall bei Vorspannung ohne Verbund in statisch bestimmten Systemen.- 3.3.4 Spannkraftabfall bei Vorspannung mit Verbund in statisch bestimmten Systemen.- 3.3.5 Methode der Kriechintervalle.- 3.3.6 Systemschwinden.- 3.3.7 Zwängungen infolge Spannkraftabfall.- 3.3.8 Stützensenkungen und Systemänderungen.- 3.4 Hauptspannungen infolge Gebrauchslasten.- 3.5 Querschnittswahl und Spanngliedführung.- 3.6 Ermittlung der Spannwege.- 3.7 Berechnung der Verformungen.- 4. Die Beschränkung der Rißbreite.- 4.1 Grundlagen.- 4.2 Schnittgrößen und Stahlspannungen.- 4.2 Spannglieder mit nachträglichem Verbund.- 5. Der rechnerische Bruchzustand.- 5.1 Versagen infolge Biegung mit Längskraft.- 5.1.1 Grundlagen und Schnittgrößen.- 5.1.2 Vorspannung mit Verbund.- 5.1.2.1 Halbgraphisches Verfahren (Mörsch).- 5.1.2.2 Rechnerisches Verfahren (Rüsch).- 5.1.3 Vorspannung ohne Verbund.- 5.2 Versagen infolge Querkraft und Torsion.- 5.2.1 Hauptspannungen im rechnerischen Bruchzustand.- 5.2.1.1 Grundlagen und Schnittgrößen.- 5.2.1.2 Hauptspannungen in Zone a.- 5.2.1.3 Rechenwert der Schubspannung in Zone b.- 5.2.2 Nachweis der Schubbewehrung.- 6. Der Verbund zwischen Spannglied und Beton.- 7. Die Einleitung der Vorspannkräfte.- 7.1 Ankerkörper am Trägerende.- 7.2 Verankerungen innerhalb des Trägers.- 7.3 Verankerung durch Verbund.- 8. Einige Konstruktionshinweise.- 8.1 Spannglieder im Querschnitt.- 8.2 Aufnahme der Umlenkkräfte.- 8.3 Zwischenverankerungen.- Formelzeichen, Größen und Einheiten.- Literatur zu Teil II. Spannbeton.- III. Anwendungen des Stahl- und Spannbetons.- 1. Bewehren von Stahlbetonbauwerken.- 1.1 Vorbemerkungen.- 1.2 Allgemeine Bewehrungsregeln.- 1.3 Mindestbewehrung.- 1.4 Verankerung der Bewehrung.- 1.5 Bewehrungsstöße.- 1.6 Verlegen der Bewehrung.- 2. Stahlbetonbauteile.- 2.1 Druck- oder zugkraftbeanspruchte Bauelemente.- 2.1.1 Stahlbetonstützen.- 2.1.2 Betonwände.- 2.1.3 Zugglieder.- 2.2 Stahlbetonbalken und -plattenbalken.- 2.2.1 Allgemeines.- 2.2.2 Biegezugbewehrung.- 2.2.3 Schubbewehrung.- 2.2.4 Torsionsbeanspruchte Balken.- 2.2.5 Balkenauflagerung.- 2.2.6 Rahmenecken und Rahmenknoten.- 2.2.7 Balken und Plattenbalken aus Fertigteilen.- 2.2.8 Stahlbetonrippendecken.- 2.3 Konsolen.- 2.4 Stahlbetonplatten.- 2.4.1 Allgemeines.- 2.4.2 Einachsig gespannte Platten.- 2.4.3 Zweiachsig gespannte Platten.- 2.4.4 Punktförmig gestützte Platten.- 2.4.5 Platten aus Fertigteilen.- 2.4.6 Sonderfälle.- 2.5 Treppen.- 2.6 Scheibentragwerke.- 2.6.1 Allgemeines.- 2.6.2 Wandartige Träger.- 2.6.3 Decken- und Wandscheiben zur Gebäudeaussteifung.- 3. Anwendungen des Stahl-und Spannbetons im Hoch und Industriebau.- 3.1 Einführung.- 3.2 Stockwerkbauten.- 3.2.1 Vorbemerkungen.- 3.2.2 Einwirkungen, Lastannahmen.- 3.2.2.1 Vertikale Lasten.- 3.2.2.2 Horizontale Lasten.- 3.2.2.3 Weitere Einwirkungen.- 3.2.3 Wandbauten.- 3.2.3.1 Mischbauweise.- 3.2.3.2 Betonbauweise.- 3.2.3.3 Tafelbauweise.- 3.2.4 Stahlbetonskelettbauten.- 3.2.4.1 Allgemeines.- 3.2.4.2 Deckenkonstruktionen.- 3.2.4.3 Gebäudeaussteifung.- 3.2.4.4 Fertigteilbauweise.- 3.2.4.5 Besondere Bauverfahren.- 3.2.4.6 Dehnungsfugen.- 3.2.5 Hochhäuser.- 3.2.5.1 Allgemeines.- 3.2.5.2 Hochhäuser mit durchgängigem Traggerüst.- 3.2.5.3 Hochhäuser mit Abfangungen.- 3.2.5.4 Hängehochhäuser.- 3.2.5.5 Hochhäuser aus Fertigteilen.- 3.3 Hallenbauten und weitgespannte Dachkonstruktionen.- 3.3.1 Allgemeines.- 3.3.2 Flachdachhallen.- 3.3.2.1 Klassische Bauweise.- 3.3.2.2 Hallen aus Großfertigteilen.- 3.3.2.3 Rahmenkonstruktionen.- 3.3.3 Hallen mit geneigten Dachflächen.- 3.3.3.1 Shedhallen.- 3.3.3.2 Faltwerkdächer.- 3.3.3.3 Weitgespannte Schalendächer.- 3.3.3.4 Hängedächer.- 3.4 Behälter und Türme.- 3.4.1 Allgemeines.- 3.4.2 Silobauwerke.- 3.4.3 Wasserbehälter.- 3.4.4 Faulbehälter.- 3.4.5 Sicherheitsbehälter.- 3.4.6 Kühltürme.- 3.4.7 Schornsteine und Fernmeldetürme.- 4. Brücken aus Stahl- und Spannbeton.- 4.1 Einführung.- 4.1.1 Entwicklung des Massivbrückenbaus.- 4.1.2 Begriffsbestimmungen.- 4.1.3 Allgemeine Grundsätze für Entwurf und Gestaltung.- 4.1.4 Vorschriften, Normen und Richtlinien für den Brückenbau.- 4.1.5 Einwirkungen, Lastannahmen.- 4.2 Durchlässe und tunnelartige Unterführungen.- 4.3 Plattenbrücken.- 4.3.1 Allgemeines.- 4.3.2 Schlaff bewehrte Massivplattenbrücken.- 4.3.3 Vorgespannte Massivplattenbrücken.- 4.3.4 Schiefwinklige Plattenbrücken.- 4.3.5 Pilzbrücken.- 4.3.6 Plattenbrücken aus Fertigteilen.- 4.4 Balkenbrücken.- 4.4.1 Vorbemerkungen.- 4.4.2 Plattenbalkenbrücken.- 4.4.2.1 Allgemeines.- 4.4.2.2 Ermittlung der Schnittkräfte.- 4.4.2.3 Bewehrung von Plattenbalkenbrücken.- 4.4.2.4 Einstegige Plattenbalkenbrücken.- 4.4.2.5 Zweistegige, querträgerlose Plattenbalkenbrücken.- 4.4.2.6 Mehrstegige Plattenbalkenbrücken.- 4.4.2.7 Trogbrücken.- 4.4.3 Kastenträgerbrücken.- 4.4.3.1 Allgemeines.- 4.4.3.2 Zur Bemessung und Konstruktion.- 4.4.3.3 Feldweiser Vorbau mit Vorschubrüstung.- 4.4.3.4 Spannbetonbrücken im Freivorbau.- 4.4.3.5 Brückenbau im Taktschiebeverfahren.- 4.4.3.6 Kastenträgerbrücken aus Fertigteilen.- 4.5 Rahmenbrücken.- 4.6 Bogenbrücken.- 4.7 Seilabgespannte Brücken.- 4.8 Brückenausbau.- 4.8.1 Allgemeines.- 4.8.2 Randausbildung bei Straßenbrücken.- 4.8.3 Fahrbahnaufbau und Abdichtung.- 4.8.4 Rand- und Längsfugenausbildung bei Eisenbahnbrücken.- 4.8.5 Fahrbahnübergänge.- 4.9 Brückenlager.- 4.9.1 Allgemeines.- 4.9.2 Betonlagerung.- 4.9.3 Stählerne Lager.- 4.9.4 Bewehrte Elastomerlager.- 4.9.5 Topflager.- 4.9.6 Kalottenlager.- 4.10 Unterbauten.- 4.10.1 Allgemeines.- 4.10.2 Widerlager.- 4.10.3 Stützen und Pfeiler.- Literatur zu Teil III. Anwendungen des Stahl- und Spannbetons.