Stahlbau: Teil 1: Grundlagen, 6e (inkl. eBook als PDF)

Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Rolf Kindmann studierte Bauingenieurwesen an der Ruhr-Universität Bochum. Von 1974 bis 1989 war er sechs Jahre als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Ruhr-Universität Bochum und zehn Jahre in verschiedenen Positionen bei Thyssen Engineering in Dortmund tätig, zuletzt als Prokurist und Hauptabteilungsleiter der 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 Herr Prof. Kindmann der Ingenieursozietät SKP weiterhin eng verbunden.Neben besonderen didaktischen Fähigkeiten zur Aufbereitung der Problematik besitzt der Autor aus seiner Tätigkeit als Beratender Ingenieur eine genaue Kenntnis der Anforderungen an Detailwissen in der Praxis.

• VORWORT1 ALLGEMEINES2 BEMESSUNG UND KONSTRUKTION VON BAUTEILEN2.1 Vorbemerkungen2.2 Werkstoff Stahl2.3 Stahlerzeugnisse2.4 Teilsicherheitsbeiwerte2.5 Querschnittsklassen2.6 Tragfähigkeitsnachweise2.7 Querschnittswerte2.8 Spannungsermittlung und Nachweise2.9 Plastische Querschnittstragfähigkeit2.10 Stabilität und Theorie II. Ordnung3 STABTHEORIE UND QUERSCHNITTSWERTE3.1 Vorbemerkungen3.2 Stabtheorie3.3 Schwerpunkt, Hauptachsen und Hauptträgheitsmomente3.4 Schubmittelpunkt und weitere Querschnittswerte3.5 Profiltabellen4 SPANNUNGSNACHWEISE4.1 Anwendungsbereiche4.2 Nachweise4.3 Spannungsermittlung5 PLASTISCHE QUERSCHNITTSTRAGFÄHIGKEIT5.1 Einführung -Rechteckquerschnitt5.2 Anwendungshinweise5.3 Lineare Interaktionsbeziehungen5.4 Doppelt-symmetrische I-Querschnitte5.5 I-Querschnitte mit beliebigen Schnittgrößen5.6 Kreisförmige Hohlprofile5.7 Quadratische und rechteckige Hohlprofile5.8 Drei- und Zweiblechquerschnitte (TSV)6 STABILITÄTSNACHWEISE FÜR BAUTEILE6.1 Übersicht6.2 Druckstäbe6.3 Ideale Verzweigungslasten Ncr6.4 Biegebeanspruchte Stäbe6.5 Ideale Biegedrillknickmomente Mcr,y6.6 Biege- und druckbeanspruchte Bauteile6.7 Allgemeines Nachweisverfahren für Bauteile 7 THEORIE II. ORDNUNG MIT IMPERFEKTIONEN7.1 Grundsätzliches7.2 Nachweisführung7.3 Imperfektionen7.4 Schnittgrößenermittlung zum Biegeknicken7.5 Nachweise zum Biegedrillknicken8 BEMESSUNG UND KONSTRUKTION VON VERBINDUNGEN8.1 Übersicht8.2 Grundsätzliches8.3 Verbindungen mit scherbeanspruchten Schrauben8.4 Verbindungen mit zugbeanspruchten Schrauben8.5 Verbindungen mit Schweißnähten9 VERBINDUNGEN MIT SCHRAUBEN9.1 Einleitung9.2 Orientierungshilfen9.3 Darstellung auf Zeichnungen9.4 Kategorien nach DIN EN 1993-1-89.5 Löcher für Schrauben -Lochdurchmesser9.6 Kraftübertragung und Tragverhalten9.7 Bemessung nach DIN EN 1993-1-89.8 Schrauben, Muttern und Scheiben10 VERBINDUNGEN MIT SCHWEISSNÄHTEN10.1 Einleitung10.2 Nahtarten und Darstellung10.3 Spannungen in Schweißnähten10.4 Kehlnähte10.5 Andere Nahtarten11 STATISCHE BERECHNUNGEN FÜR STAHLBAUTEN11.1 Allgemeines11.2 Statische Berechnungen11.3 Zeichnungen11.4 Werkstattgebäude mit Pultdach11.5 Lagerhalle mit Zweigelenkrahmen12 TRAGFÄHIGKEIT UND STABILITÄT -NACHWEISVERFAHREN12.1 Alte, neue und modifizierte Nachweisverfahren12.2 Vergleiche für ausgewählte Basissysteme12.3 Nachweise mit Abminderungsfaktoren (ESV)12.4 Ersatzimperfektionsverfahren (EIV)12.5 Berechnungen nach der Fließzonentheorie (FZT)12.6 Neues Nachweisverfahren SIGMA+12.7 Stäbe aus gewalzten I-Profilen12.8 Stäbe aus geschweißten I-Profilen12.9 Modifizierte Nachweisverfahren13 STABILITÄTSNACHWEISE -VERSTÄNDNIS13.1 Einleitung13.2 Genaue Nachweisverfahren und Näherungen13.3 Grundlegende Erkenntnisse für Basissysteme13.4 Biegeknicken einer Stütze (Druckstab)13.5 Biegedrillknicken eines Trägers13.6 Biegedrillknicken eines Trägers mit Drucknormalkraft13.7 Biegedrillknicken eines Zweifeldträgers14 TRAGFÄHIGKEITSNACHWEISE FÜR KRANBAHNTRÄGER14.1 Einleitung14.2 Nachweise zur Tragfähigkeit und Stabilität14.3 Durchführung der Berechnungen14.4 Berechnungsbeispiele14.5 Eigenspannungen in Kranbahnträgern14.6 Nachweise nach der Fließzonentheorie (FZT)14.7 Neues Nachweisverfahren SIGMA+14.8 Modifizierte Ersatzimperfektionsverfahren14.9 Modifizierte ErsatzstabverfahrenANHANG: PROFILTABELLENLiteraturSachverzeichnisVERZEICHNIS DER BERECHNUNGSBEISPIELEKAPITEL 2 -QuerschnittswerteVier Beispiele zu den Stabilitätsfällen bei StäbenGeschweißter I-Querschnitt und vergleichbares WalzprofilKastenquerschnittEinfach-symmetrischer I-QuerschnittZusammengesetzter Querschnitt aus einem HEB 300 und einem UPE 200Querschnitt aus vielen Einzelteilen ¿ FußgängerbrückeUnsymmetrischer T-QuerschnittZ-QuerschnittEinfeldträger mit einfach-symmetrischem QuerschnittKAPITEL 2 -Spannungsermittlung und NachweiseWalzprofil IPE 240Walzprofil HEM 600Rechteckiges HohlprofilHohlkastenträgerWinkelprofil als TrägerH-Bahn-TrägerFußgängerbrückeProfil UPE 180KAPITEL 2 -Plastische QuerschnittstragfähigkeitEinfeldriger DeckenträgerZweifeldträgerHEA 300 mit StandardbeanspruchungenI-Querschnitt mit ungewöhnlichen BeanspruchungenRechteckiges HohlprofilKastenquerschnittKreisförmiges HohlprofilKAPITEL 2 -Stabilität und Theorie II. OrdnungEinfeldträger IPE 330Zweifeldträger IPE 400Einfeldträger IPE 300 mit Druckkraft und BiegebeanspruchungEingespannte RohrstützeStütze HEA 140 mit planmäßiger BiegungStütze IPE 300 und Erfassung von drei StabilitätsfällenZweifeldrige GiebelwandeckstützeEinfeldträger IPE 450 mit KragarmZweigelenkrahmenEinhüftiger Rahmen mit PendelstützeFachwerkträgerKAPITEL 3 -Stabtheorie und QuerschnittswerteEinführungsbeispiel EinfeldträgerBeispiel zur Aufteilung in vier Beanspruchungsfälle und Ergebnisse für dielineare Stabtheorie (finite Elemente)Querschnitt für das Beispiel zur Anwendung der Methoden A und BWölbordinate für vier verschiedene QuerschnitteKAPITEL 5 Plastische QuerschnittstragfähigkeitBerechnungsbeispiel zur N-My-InteraktionBerechnungsbeispiel zur N-Mz-InteraktionBerechnungsbeispiel zur N-My-Mz-InteraktionWalzprofil IPE 400, Schnittgrößen My, Mz und M¿KAPITEL 6 -Stabilitätsnachweise für BauteileBiegeknicken einer StützeBiegedrillknicken eines TrägersBemessungshilfen (Diagramme und Tabellen)Biegedrillknicken DreifeldträgerBiegeknicken Druckstab mit QuerbelastungEinfeldträger IPE 300 mit Druckkraft und BiegemomentenbeanspruchungKAPITEL 7 -Theorie II. Ordnung mit ImperfektionenBaustatische Systeme für drei Beispiele zur Schnittgrößenermittlung mitVergrößerungsfaktorenBeispiel zur Anwendung des WeggrößenverfahrensNachweise zum BiegedrillknickenWalzprofilträgerTräger mit einfach-symmetrischem I-QuerschnittKAPITEL 8 und 10 -Geschraubte und geschweißte VerbindungenFlachblechstoß zur Übertragung von NWalzprofilstoß zur Übertragung von NTrägerstoß für M, V und NGelenkiger Trägeranschluss mit WinkelnTrägerstoß mit überstehenden StirnplattenTrägerstoß mit bündigen StirnplattenGeschraubte Rahmenecke mit StirnplatteHalsnähte eines I-QuerschnittsHalsnähte eines KastenquerschnittsTrägerstoß mit StirnplatteZentrisch und exzentrisch beanspruchte Anschlüsse mit DoppelkehlnähtenKAPITEL 11 -Statische Berechnungen für StahlbautenWerkstattgebäude mit Pultdach (21 Abschnitte mit Nachweisen für Bauteile und Verbindungen)Lagerhalle mit Zweigelenkrahmen (12 Abschnitte mit Nachweisen für Bauteile und Verbindungen)Berechnungsbeispiele in den Kapiteln 12, 13 und 14KAPITEL 12 -Tragfähigkeit und Stabilität -NachweisverfahrenDrei Basisbeispiele für Vergleichsrechnungen zur Stabilität (Walzprofile)Ergebnisse für die Basisbeispiele (Stütze, Träger und Träger mit N)Berechnungsbeispiel Kranbahnträger (Fließzonentheorie)Berechnungsbeispiel Druckstab (Stütze)Berechnungsbeispiele mit Tragfähigkeitsvergleichen (Verfahren SIGMA+)Verfahren SIGMA+ mit Fließzonen ? Basisbeispiel TrägerBerechnungsbeispiel geschweißte StützeBerechnungsbeispiel geschweißter TrägerBerechnungsbeispiel geschweißter Träger mit ungleichen GurtenKAPITEL 13 -Tragfähigkeit und Stabilität VerständnisBiegeknicken einer Stütze (Druckstab HEA 200)Biegedrillknicken eines Trägers (HEA 400)Biegedrillknicken eines Trägers mit Drucknormalkraft ( IPE 300)Biegedrillknicken eines Zweifeldträgers (IPE 400)KAPITEL 14 -Tragfähigkeitsnachweise für KranbahnträgerKranbahnträger HEA 400 (Einfeldträger, L = 7 m)Kranbahnträger HEB 300 (Zweifeldträger, L je 6 m)Kranbahnträger mit Dreiblechquerschnitt (L = 10 m)Kranbahnträger mit Dreiblechquerschnitt (L = 14 m)Kranbahnträger HL 1100 B mit Winkeln 250x18 (Einfeldträger, L = 16 m)Kranbahnträger IPE 600 mit Winkeln 100x10 (Zweifeldträger, L je 7 m)