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Autor(en) Titel Zeitschrift Ausgabe Seite Rubrik
Kerr, A. D. Analysis of plates that rst on expansive subgrades (Berechnung von Platten auf quellfähigem Untergrund). Bautechnik 7/1996 447-453 Fachthemen

Kurzfassung

Zuerst wird die Entwicklung der Forschung zu der Thematik kurz beschrieben. Das vorgestellte Berechnungsverfahren basiert auf der Annahme, daß die Wirkung des Quellens oder Schwindens von Böden durch eine Vorverformung des Baugrundmodells simuliert werden kann. Zwei spezifische Probleme werden formuliert und Lösungen angeboten: 1. Die Platte hat vollen Kontakt mit dem Boden; 2. Die Platte löst sich von der Unterlage. Mit den erhaltenen geschlossenen Lösungen werden die analytischen und mechanischen Zusammenhänge der vorgeschlagenen Lösungsmethode zur Berechnung von Konstruktionen erläutert, die auf expansivem Boden gegründet sind.

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Alani, Amir M.; Aboutalebi, Morteza Analysis of the subgrade stiffness effect on the behaviour of ground-supported concrete slabs Structural Concrete 2/2012 102-108 Articles

Kurzfassung

This paper confirms that the structural behaviour of ground-supported slabs is a non-linear function of the structural properties of slabs as well as the supporting soil. The findings reported emphasize that the suggested equations used in design codes pay insufficient attention to the effect of the supporting ground stiffness within the context of the mechanical behaviour of slabs as far as ductility is concerned. The results presented demonstrate that ground stiffness has a significant effect on the ductility of ground-supported slabs. It also pays particular attention to the possibility of determining the ductility limit of slabs.

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Großauer, K.; Schubert, W. Analysis of Tunnel Displacements for the Geotechnical Short Term Prediction Geomechanik und Tunnelbau 5/2008 477-485 Fachthemen

Kurzfassung

Measurement of displacements in tunnels is primarily used for the assessment of the stabilization process and the verification of the system behaviour. In addition the displacement data can be used for the prediction of changing ground conditions ahead of the face. For this purpose, the evaluation of displacement vector orientation turned out to be the most appropriate method. Several authors showed the influence of the excavation on the stress and displacement field when tunnelling through zones of different stiffness. One of the main findings was that the displacement vector orientation significantly changes when the excavation approaches ground with different deformability. Hence, it was concluded that the development of the spatial orientation of the displacement vector can be used for the prediction of the ground conditions ahead of the face. The main results of the investigations performed are summarized in this paper. The evaluation of data from three different case histories is shown in order to encourage the use of advanced displacement data evaluation.

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Belletti, Beatrice; Damoni, Cecilia; Hendriks, Max A. N.; de Boer, Ane Analytical and numerical evaluation of the design shear resistance of reinforced concrete slabs Structural Concrete 3/2014 317-330 Technical Papers

Kurzfassung

The aim of this research is to compare the predictions of the design load-carrying capacity of slabs obtained with simplified analytical and numerical procedures which can be readily used by analysts in the current design process. The research fits into a research programme initiated by the Dutch Ministry of Infrastructure and the Environment for the re-examination of the load-carrying capacity of existing bridges and viaducts, and the beams and slabs they include, through the use of non-linear finite-element analyses. The behaviour of reinforced concrete slabs subjected to concentrated loads close to their supports is investigated in this contribution. Three tests from a series of 18 slabs with a total of 108 tests, tested at Delft University of Technology, were selected as case studies and analysed with non-linear finite-element analyses and analytical models either proposed by design codes or available in the literature. The research agrees well with the philosophy of the fib Model Code for Concrete Structures 2010, which offers different analytical and numerical calculation methods for evaluating the design shear resistance of reinforced concrete members according to different levels of approximation. For the three slabs investigated in this study, it indeed pays to use higher levels of approximation. The highest level (level IV) based on non-linear finite element analysis gives the highest design load resistance, but still well below the resistance obtained experimentally.

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Niederegger, P.; Knobloch, M.; Fontana, M. Analytical calculation model for unstiffened elements with nonlinear stress-strain relationships under uniform compression Steel Construction 1/2009 42-49 Articles

Kurzfassung

This paper presents an improved analytical calculation model for unstiffened elements with nonlinear stress-strain relationships (e.g. aluminium and stainless steel) subjected to uniform in-plane compression. The model takes material nonlinearity into account by means of the Ramberg-Osgood constitutive law. It is based on the results of a numerical parametric study of the load-carrying behaviour of unstiffened elements. A comparative study shows good agreement between test results and analytically determined strengths according to the new calculation model.

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Tenpierik, M.; van der Spoel, W.; Cauberg, H. Analytical Model for Predicting Thermal Bridge Effects due to Vacuum Insulation Panel Barrier Envelopes Bauphysik 1/2008 38-45 Fachthemen

Kurzfassung

Because of a necessity for sustainability and thus for a reduction of the amount of primary energy generated with fossil fuels, vacuum insulation panels (VIP) have recently caught the attention of practitioners in the building industry. The reduction of layer thickness may be considered among the most promising features for large-scale application of VIPs in buildings. The high barrier laminate (or casing) with relatively high thermal conductivity envelops the core material, thus introducing a thermal bridge at the panel edges and corners. Especially for barrier laminates containing ?thick? metal foils, the thermal bridge effect needs to be considered thoughtful. In this contribution analytical models are presented which on the one hand allow rapid estimation of the VIP?s overall thermal performance and on the other hand show the influence of material and geometric parameters on this performance. The analytical models are validated through numerical simulations.

Rechenmodell für zur Vorhersage von Wärmebrückeneffekten an der Hülle aus Hochbarrierefolien von Vakuum-Isolations-Paneelen (VIP)
Aufgrund der Notwendigkeit von nachhaltigem Bauen und Energieeinsparung wird zunehmend der Einsatz von Vakuum-Isolations-Paneelen (VIP) zur Wärmedämmung im Bauwesen erwogen, insbesondere ist damit die erhebliche Reduzierung der Wärmedämmschichtdicke möglich. Die Umhüllung aus Hochbarrierefolien erfordert allerdings die Berücksichtigung der Wärmebrückenwirkung. Der vorliegende Beitrag stellt Berechnungsmodelle vor, welche einerseits die schnelle Abschätzung des thermischen Verhaltens von VIP-Elementen ermöglichen und andererseits den Einfluss der Geometrie und Konstruktion der Elemente aufzeigen. Die Berechnungsmodelle wurden anhand von Simulationen validiert.

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Hanawa, Y.; Bergmann, R. Analytical study on the shearing force share of I-shaped beam with reinforced concrete between the flanges (Analytische Untersuchung zur Querkraftverteilung bei I-Profilen mit ausbetonierten Kammern) Stahlbau 3/2000 184-190 Fachthemen

Kurzfassung

Das Tragverhalten von I-Profilen mit Betonfüllung zwischen den Flanschen wird analytisch untersucht. Durch Ansatz von Reibung zwischen Stahl und Beton mit realistischen Reibungskoeffizienten kann das Verbundverhalten des Trägers simuliert werden. Die Aufteilung einer Querkraft in Stahlprofil- und Betonanteil wird ermittelt. Dabei werden Einflüsse aus Schublänge, Querschnittshöhe und Normalkraftwirkung untersucht.

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Moll, W. Analytisch hergeleitete Anforderungen an den Luftschallschutz zwischen Wohnräumen nach Entwurf VDI 4100 Bauphysik 2/2010 97-99 Fachthemen

Kurzfassung

In Heft 4 der Bauphysik vom August 2009 hat der Verfasser eine Alternative zur bisher üblichen Art der Festlegung von Anforderungen an den Luftschallschutz zwischen Wohnungen empfohlen. Die Aufnahme dieses Vorschlages in die neue VDI 4100 wurde beschlossen und zum Entwurf (Gelbdruck) verabschiedet.

Requirements for airborne sound insulation between rooms analytical derivated according to VDI 4100. In BAUPHYSIK No. 4, August 2009, the author recommended a new method to determine the requirements for airborne sound insulation between rooms. It has been decided to integrate this proposal into the new draft of the German standard VDI 4100.

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Kovacs, I.; Svensson, H. Analytische aerodynamische Untersuchung der Schrägkabelbrücke Helgeland. Beton- und Stahlbetonbau 6/1994 149-153, 201-203

Kurzfassung

Es wird über Lastannahmen infolge Wind und die aerodynamische Untersuchung einer 800 m langen und in Querrichtung sehr schlanken Schrägkabel-Strassenbrücke am Polarkreis in Westnorwegen berichtet. Es wurden starke Böigkeit und hohe Windgeschwindigkeiten sowohl für den Gebrauchs- als auch für den Bruchzustand berücksichtigt. Bei der Berechnung im Bruchzustand wurden Einflüsse nach Theorie 2. Ordnung, Nichtlinearitäten und Schnittkraft-Interaktionen untersucht.

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Rubin, H. Analytische Berechnung der Eigenfrequenzen von Stäben mit konstantem Querschnitt und konstanter Massenbelegung Stahlbau 11/2004 916-922 Fachthemen

Kurzfassung

Abgesehen von einfachen Stäben mit Lagerung nur an den Endpunkten werden zur Berechnung von Eigenfrequenzen meist Näherungsverfahren (z.B. Rayleigh-Quotient mit Ansatzfunktionen für Biegelinie) angewendet. Dabei ist die Genauigkeit i.d.R. unbekannt und bei höheren Eigenwerten oft nicht mehr ausreichend. Im Beitrag wird eine genaue Berechnung beliebiger Eigenfrequenzen mit Hilfe der Übertragungsbeziehung gezeigt. Dabei handelt es sich um Querschwingungen von Stäben, die auch im Feld gelagert sein können oder dort Gelenke aufweisen. Für den Balken auf zwei Stützen mit Kragarmen (auch unterschiedlich lang) werden zur Ermittlung der ersten beiden Eigenfrequenzen Diagramme zur Verfügung gestellt.

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Bosniakowski, S.; Bergmann, R. Analytische Berechnung von durchlaufenden Kreiszylinderschalen mit beliebigen Randträgern. Bautechnik 8/1985 259-264

Kurzfassung

Es wird eine Möglichkeit zur Berechnung von durchlaufenden kreiszylindrischen Tonnenschalen mit beliebig geformten Randträgern aufgezeigt. Die Grundlage hierzu bilden die vereinfachten Beziehungen zur Berechnung von einfeldrigen Schalen mit Hilfe eines Fourieransatzes in Richtung der Erzeugenden.

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Rubin, H. Analytische Berechnung von Stäben mit linear veränderlicher Höhe unter Berücksichtigung von M-, Q- und N-Verformungen Stahlbau 2/1999 112-119 Fachthemen

Kurzfassung

Mit Hilfe der Übertragungsbeziehung wird das Tragverhalten eines Stabes oder Stababschnittes mit linear veränderlicher Höhe unter Berücksichtigung der M-, Q- und N-Verformungen beschrieben. Es wird gezeigt, daß das Moment M neben der Verkrümmung auch eine Schubverzerrung und die Querkraft Q neben der Schubverzerrung auch eine Verkrümmung des Stabelements hervorruft. Die praktische Anwendung wird anhand von zwei Beispielen erläutert. Außer der Übertragungsbeziehung, die Basis des Reduktionsverfahrens ist, werden auch die für das Kraftgrößen- und Verschiebungsgrößenverfahren sowie für das Prinzip der virtuellen Kräfte erforderlichen Stabformeln mitgeteilt.

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Rubin, H. Analytische Berechnung von Stäben und Stabwerken mit stetig veränderlichen Systemgrößen nach Theorie I. und II. Ordnung Bautechnik 4/1999 316-327 Fachthemen

Kurzfassung

Auf der Basis des in [2] angegebenen Lösungsverfahrens für lineare Differentialgleichungen mit (stetig) veränderlichen Koeffizienten wird im vorliegenden Beitrag eine allgemeine Stabtheorie (ebenes Problem) vorgestellt. Dabei lassen sich M-, Q- und N-Verformungen, Theorie I. und II. Ordnung, elastische Bettung sowie harmonische Schwingungen berücksichtigen. Querschnittswerte, Normalkraft (im Fall der Theorie II. Ordnung), Bettungsziffer und Massenbelegung (im Fall Schwingungen) dürfen gemäß eines beliebigen Polynoms veränderlich sein. Der allgemeine Fall, bei dem alle genannten Einflüsse gleichzeitig vorhanden sein können, schließt (ohne Fallunterscheidung) beliebige Sonderfälle bis hin zur einfachsten Stabtheorie ein. Alle Ergebnisse stellen (im Rahmen der angewendeten Theorie) genaue, analytische Lösungen dar. Der einzelne Stab wird stets als ein Element behandelt, das heißt, Unterteilungen in Abschnitte wie bei numerischen Verfahren entfallen. Anhand eines Zahlenbeispiels, bei dem Querschnitt, Normalkraft und Massenbelegung veränderlich sind, wird der Rechengang detailliert gezeigt. Auf der Grundlage der hier behandelten baustatischen Theorie wurde das allgemeine Stabwerksprogramm "IQ 100" erstellt, das beim Werner-Verlag, Düsseldorf erhältlich ist.

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Aminbaghai, M.; Binder, R. Analytische Berechnung von Voutenstäben nach Theorie II. Ordnung unter Berücksichtigung der M- und Q-Verformungen Bautechnik 11/2006 770-776 Fachthemen

Kurzfassung

Im vorliegenden Beitrag wird die Übertragungsbeziehung des Einzelstabes mit linear veränderlicher Höhe nach Theorie II. Ordnung unter der Berücksichtigung der Momenten- und Querkraftverformung hergeleitet. Es wird sowohl die durch die Querkraft zusätzlich hervorgerufene Verkrümmung, als auch die durch das Moment zusätzlich hervorgerufene Schubverzerrung berücksichtigt. Die ermittelten Formeln können anschließend nach der Kombination mit den Längsanteilen aus [1] die Grundlage für baustatische Verfahren wie das Reduktionsverfahren und das Verschiebungsgrößenverfahren bilden.

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Schneider, G. Analytische Erfassung der gegenseitigen hydraulischen Beeinflussung von offenen Grundwasserflächen. Bautechnik 9/1997 604-620 Fachthemen

Kurzfassung

Benachbarte Wasserflächen von ins Grundwasser eingeschnittenen Seen oder Kiesgruben beeinflussen sich gegenseitig hydraulisch. Es werden Gleichungen angegeben, die es ermöglichen, die Größe dieser gegenseitigen Einwirkung analytisch zu erfassen. Ferner sind Berechnungsmöglichkeiten zur Abschätzung der Zustrombreite des Grundwassers zu solchen Wasserflächen angegeben. Die Anwendung der Gleichungen wird an Berechnungsbeispielen gezeigt.

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Schneider, G. Analytische Erfassung der Wasserspiegeländerung eines Sees infolge seiner Sohlverschlämmung Bautechnik 12/1998 982-991 Fachthemen

Kurzfassung

Durch Verschlämmen der Seesohle auf der Abflußseite kommt es zum Anheben des Seespiegels. Es werden Gleichungen angegeben, mit denen die hierdurch verursachten Grundwasserspiegeländerungen analytisch erfaßt werden können. Ferner wird angegeben, wie die dadurch bedingte Änderung des Grundwasserzustroms zu ermitteln ist. An einem Beispiel wird die Anwendung der Gleichungen gezeigt.

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Moll, W. Analytische Herleitung von Anforderungen an den Luftschallschutz zwischen Räumen Bauphysik 4/2009 235-243 Fachthemen

Kurzfassung

Vor dem Hintergrund der Auseinandersetzungen um die Höhe des Schallschutzes der zurzeit überarbeiteten DIN 4109 “Schallschutz im Hochbau” befasst sich der Autor kritisch mit der bisherigen Art der Festlegung bauakustischer Anforderungen. In Anbetracht der fehlenden physikalischen Legitimation dieser Anforderungen - früher an die Schalldämmwerte, jetzt an die Schallschutzwerte - schlägt der Verfasser die gezielte Berechnung der nachhallzeitbezogenen Schallschutzanforderungen vor, und zwar auf der Basis allgemein bekannter Ausgangsdaten, wie z. B. der Schallleistung der einzelnen Quellen, der Verdeckung durch den Grundpegel etc. Das Verfahren wird ausführlich erläutert und beispielhaft erklärt. Für die Abstufungen Mindestschallschutz, erhöhter Schallschutz, hoher Schallschutz werden Basiswerte vorgeschlagen, die dann in die gezielte Bestimmung der Anforderungsgrößen einfließen.

Analytical derivation of requirements for airborne sound insulation between rooms.
Against the background of the debate about sound protection levels in the current revision of DIN 4109 “Sound insulation in buildings” the author critically examines the existing methodology for determining acoustic requirements. In view of the lack of physical legitimation of these requirements - previously sound insulation values, now sound protection values - the author proposes targeted calculation of reverberation-related sound protection requirements based on generally known basic data, including the sound power levels of individual sources, masking through background noise, etc. The technique is explained in detail and illustrated by means of examples. Basic values are proposed for minimum sound protection, increased sound protection and high sound protection, which are then used for determining the requirements for individual parameters.

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Minnich, H.; Stöhr, G. Analytische Lösung des sogenannten erweiterten Culmann-Verfahrens für Kohäsionsböden nach der Go-Methode. Bautechnik 11/1982 376-379

Kurzfassung

Erddruckanteil für Kohäsion für aktiven und passiven Erddruck.

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Minnich, H.; Stöhr, G. Analytische Lösung des zeichnerischen Culmann-Verfahrens zur Ermittlung des aktiven Erddrucks für Linienlasten nach der "G0-Methode". Bautechnik 1/1982 8-12

Kurzfassung

Die neue Go-Methode und ihre Anwendung für Einzellasten, die als Linienlast auf eine Böschung oder eine Stützmauer einwirken.

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Minnich, H.; Stöhr, G. Analytische Lösung des zeichnerischen Culmann-Verfahrens zur Ermittlung des aktiven Erddrucks nach der "Go-Methode". Bautechnik 8/1981 261-270

Kurzfassung

Methode zur Bestimmung des aktiven Erddrucks von Böschungen auf analytischem Wege.

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Minnich, H.; Stöhr, G. Analytische Lösung des zeichnerischen Culmann-Verfahrens zur Ermittlung des passiven Erddrucks. Bautechnik 6/1981 197-202

Kurzfassung

Es wird das zeichnerische Verfahren von Culmann zur Ermittlung des passiven Erddrucks auf Stützwände durch eine analytische Methode ergänzt.

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Rubin, H. Analytische Lösung linerarer Differentialgleichungen mit veränderlichen Koeffizienten und baustatische Anwendung Bautechnik 3/1999 225-231 Fachthemen

Kurzfassung

Die betrachteten linearen Differentialgleichungen dürfen von beliebiger Ordnung sein, können veränderliche Koeffizienten - nämlich Polynome beliebigen Grades - aufweisen, und die Störungsfunktion (rechte Seite) kann ebenfalls aus einem Polymon beliebigen Grades bestehen. Die allgemeine Lösung der homogenen Differentialgleichung und die partikuläre Lösung wird beschrieben. Als unbekannte Konstante treten in der Lösung die Anfangswerte der gesuchten Funktion und ihrer Ableitungen auf. Zunächst werden die Funktionen für die partikuläre Lösung mit Hilfe von konvergierenden Reihen ermittelt, die Funktionen für die homogene Lösung dann unmittelbar aus diesen berechnet. Bei konstanten Koeffizienten liegt stets Konvergenz für die homogene Lösung vor, während bei veränderlichen Koeffizienten dies nicht immer der Fall ist. Durch Unterteilung des betrachteten Intervalls für die unabhängige Veränderliche x kann aber auch hier immer Konvergenz erreicht werden. Zur Erleichterung der Programmierung werden Struktogramme für die vollständige Berechnung aller Lösungsfunktionen und deren Ableitungen angegeben. Die Anwendung des Lösungsverfahrens wird anhand des Beispiels eines elastisch gebetteten Stabes gezeigt, wobei Biegesteifigkeit und Bettungsmodul veränderlich sind. In allen Fällen handelt es sich um genaue, analytische Lösungen.

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Seel, Matthias; Siebert, Geralt Analytische Lösungen für Kreis- und Kreisringplatten unter symmetrischer und antimetrischer Einwirkung - Stahlbau 9/2012 711-718 Fachthemen

Kurzfassung

Die realitätsnahe Bemessung von Detailpunkten (u. a. Bohrungen im Glas, Punktlagerung) ist eine fordernde Aufgabe im Ingenieurwesen. Vor allem im Konstruktiven Glasbau treten durch Punktstützungen u. a. in Kombination mit Bohrungen hohe Spannungen im Glas auf, die nicht wie beim Werkstoff Stahl durch Plastifizieren umgelagert werden können. Bei der Dimensionierung gilt es, diese Spannungen in den Detailpunkten realistisch zu erfassen. Die Bemessung solcher Details erfolgt vorwiegend unter Einsatz der Finiten-Element-Methode (FEM). Die Qualität der FE-Ergebnisse ist dabei sehr stark von der Art der Modellierung durch das Programm sowie den Nutzer abhängig. Demzufolge sind die produzierten Ergebnisse mit bekannten Lösungen zu kontrollieren, damit eine wirklichkeitsnahe und auf der sicheren Seite liegende Dimensionierung gewährleistet ist. Im Rahmen dieses Beitrages werden analytische Lösungen für bereichsweise belastete Kreis- sowie Kreisringplatten unter veränderlichen Einwirkungen vorgestellt und mit FE-Berechnungen verglichen. Diese analytischen Lösungen können u. a. zur Qualitätssicherung von FE-Ergebnissen bei punktgestützten Systemen (mechanisch oder geklebt) angewendet werden.

Analytical solutions for circular plates with hole and without hole under symmetric and antisymmetric load - Application in the field of structural glazing.
The realistic calculation of detail parts (e. g. glass panes with holes, punctual support) is a challenge. Such details play a crucial role in the field of structural glazing, because glass cannot plasticise. In general the analysis is done by using the finite element analysis (FEA). But the quality of the FEA results scatters. The results depend both on the used FEM software and on the modeling performed by the user. Therefore, it is necessary to exclude inadequate FEA models and their results. Analytical solutions of comparable problems can be used for excluding inadequate FEA models. In this article, several analytical solutions for detail problems of structural glazing are derived and presented. The analytical solutions can be applied to control the quality of FE results (e. g. mechanical or glued point fixings).

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Seel, M.; Siebert, G. Analytische Lösungen für Kreis- und Kreisringplatten unter symmetrischer und antimetrischer Einwirkung  -  Anwendungen für Detailprobleme im Konstruktiven Glasbau. Stahlbau 81 (2012), H. 9, S. 711-718. Stahlbau 10/2012 779 Berichtigung

Kurzfassung

Bild 8 auf S. 718 des o.g. Aufsatzes muß durch das folgende Bild ersetzt werden. Wir bitten um Entschuldigung und Beachtung. Die Redaktion

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Knaust, Ch. Analytische Lösungen von Rechenmodellen als Voraussetzung zur Überprüfung der Güte der in Rechenprogrammen angewendeten Strahlungsmodelle am Beispiel der Software FLUENT Bauphysik 3/2005 158-167 Fachthemen

Kurzfassung

Die rechnerischen Möglichkeiten der Untersuchung des gekoppelten Energieaustausches der Wärmeübertragung durch Leitung, Konvektion und Strahlung haben sich in den letzten Jahrzehnten weitreichenden Neuerungen unterzogen (CFD-Programme). Strahlungsmodelle wurden für verschiedene Anwen-dungsbereiche entwickelt. Aufgabe des Ingenieurs ist es ein der Aufgabenstellung angemessenes und praktikables Strahlungsmodell auszuwählen, hierzu werden verschiedenen Strahlungsmodelle hinsichtlich Parametrisierung und Rechenaufwand verglichen.

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