Bei torsionsbeanspruchten Stäben mit Kastenquerschnitten ist es in der Regel ausreichend, die Wölbkrafttorsion nur an den Stellen eines Einzeltorsionsmoments (Auflager- oder eingeprägtes Moment) zu untersuchen, und dies auch nur, wenn das Moment nicht an einem frei verwölbbaren Stabende angreift. Außerdem dürfen bei statisch unbestimmten Systemen die Auflagertorsionsmomente vereinfachend unter vollständiger Vernachlässigung der Wölbkrafttorsion bestimmt werden, weil deren Einfluß von der Stelle des Einzeltorsionsmoments aus rasch abklingt und somit die Torsionsdrehwinkel nur unwesentlich beeinflußt. Der vorliegende Beitrag erlaubt die Ermittlung der Wölbnormal- und -schubspannungen an den genannten Stellen mit Hilfe von Diagrammen oder alternativ mit Hilfe von Formeln, die nur von zwei Querschnittsparametern abhängen; dabei brauchen weder sekundäres Torsionsmoment noch Wölbmoment bestimmt zu werden. Die verwendete Theorie berücksichtigt die sekundären Schubverformungen, was bei geschlossenen Querschnitten stets erforderlich ist.

Wie kein anderer vor ihm gründete Gerstner in seinem dreibändigen “Handbuch der Mechanik” die Festigkeitslehre auf das Experiment. Hierzu referierte er die klassischen Festigkeitsversuche Musschenbroek s, Rondelet s, Eytelwein s, Rennie s, Telford s, Brown s, Brunel s, Barlow s, Tredgold s, Navier s und Dufour s, die er durch eigene umfangreiche Versuchsserien ergänzte. Letztere gewann er mit von ihm entworfenen Apparaten zur Ermittlung der Zug- und Biegefestigkeit. Gerstner s Versuche zur Zugfestigkeit von Schmiedeeisen und Stahl beispielsweise setzten - was zahlenmäßige Genauigkeit, Methode und Anwendungen betrifft - Maßstäbe. So gab er im Rahmen des geplanten Baus einer Kettenbrücke in Prag einen Polynomansatz des Spannungs-Dehnungs-Diagramms von Stahl und Schmiedeeisen an, dessen Parameter er experimentell bestimmte. Dabei unterschied Gerstner klar zwischen einem linearen Bereich (“vollkommene Elastizität”) und nichtlinearen Bereich (“unvollkommene Elastizität”) und warnte vor der Überschreitung der Proportionalitätsgrenze insbesondere bei Kettenbrücken. Auch der Biegefestigkeit von Holz- und Eisenkonstruktionen räumte er breiten Raum ein.
Mit seiner empirisch akzentuierten Festigkeitslehre schuf Gerstner die Grundlagen einer physikalisch begründeten Proportionslehre des Bau- und Maschineningenieurs, die historisch-logisch den Übergang zur Baustatik und der klassischen Bemessungstheorie Navier s bildete. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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Seit 1927 ist 42, Avenue des Champs-Elysées, Paris, die Adresse des ersten Ausstellungszentrums der Firma Citroën. Nachdem entschieden wurde, das alte Gebäude vollständig zu erneuern, entsteht nun an gleicher Stelle eine extravagante Konstruktion, bei der Dach und Fassade eins sind. Mit einer mit Glas ausgefachten Stahlgitterkonstruktion, die in freier Form von der vorderen Fassade über das Dach hinunter bis zum Fußpunkt der rückwärtigen Fassade geführt wird und mit zahlreichen gläsernen Pyramideneinsätzen versehen ist, entsteht eine einzigartige reliefartige und geschwungene Überwurffassade, die in dem Autohaus allseitige Lichtdurchflutung garantiert. Bedingt durch die außergewöhnliche Konstruktion mußten besondere architektonische und technische Ansprüche erfüllt werden. Über die technisch-konstruktiven Aspekte, die sich aus dem Glasbau in Verbindung mit Stahl, der Bauphysik und der Montage ergaben, wird in dem vorliegenden Artikel berichtet. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Die Bahnhofshalle des neuen Berliner Hauptbahnhofes betritt man von Norden oder Süden durch zwei außergewöhnliche Glasfassaden. Das Tragwerk der Haupteingangsfassaden besteht ausschließlich aus Seilen und Glas. Wie die Stabschale des Nord-Süd-Daches weisen sie zahlreiche Sonderkonstruktionen auf, die alle Beteiligten vor schwierige Aufgaben stellten. Neben dem besonderen Tragsystem der vertikalen Seilbinder sind hier vor allem die Glasschwerter zu nennen, die gewaltige Lasten zu ertragen haben. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

An der Technischen Universität Dresden entstand im Zuge der Modernisierung der Mensa und des Rektorats ein Glasdach eigener Prägung. Entwurf und Planung des Dachtragwerks als ungerichtete Konstruktion mit Haupt- und Nebenträgern aus Verbund-Sicherheitsglas werden ausführlich dargestellt. Beschrieben werden auch die durchgeführten Bauteilprüfungen zur Erlangung der Zustimmung im Einzelfall für die Konstruktion. Weitere Schwerpunkte des Beitrags sind die Herstellung, die Produktionsüberwachung und die Montage der Glasdachkonstruktion. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Thermalbäder erfordern nicht nur ein sehr ausgeklügeltes Konzept und einen optimierten Betrieb, um wirtschaftlich arbeiten zu können, sie erfordern auch eine Gestaltung bzw. technische Details, die für den Besucher eine angenehme Umgebung schaffen. Diese konstruktive Herausforderung wurde am Beispiel der Therme Bad Wörishofen mit Hilfe weitgespannter Fassaden und sorgfältig gestalteter Details gelöst. Um das filigrane Erscheinungsbild zu realisieren, wurden zutreffende Windlasten im Windkanal ermittelt und fortschrittliche Bemessungsstrategien angewandt.
Architektonisch anspruchsvolle Lösungen mit der hier vorgestellten Funktionalität und in den angesprochenen Dimensionen erfordern das zielorientierte und konstruktive Zusammenwirken aller Beteiligten. Auch in dieser Hinsicht gilt dem Architekten, Herrn Josef Wund , unser besonderer Dank. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Nach einer kurzen Darstellung wichtiger englischer Entwicklungen auf dem Gebiet der Glashäuser werden noch erhaltene Pflanzenhäuser aus dem 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts in Berlin und Dresden näher erläutert. Anschließend wird die stürmische Entwicklung beim Bau transparenter Dächer, Fassaden und Hallen aus Glas und Stahl in den 1990er Jahren anhand ausgewählter Beispiele aus dem Osten Deutschlands dargestellt. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Bei immer mehr Gebäuden, insbesondere bei Geschäfts- und Hochhäusern, fällt die Wahl bei der Ausführung der Fassadenhaut auf den Baustoff Glas (Bild 1). Energieeinsparungen durch hellere Büroräume, eine schlankere Bauweise oder auch ästhetische Gründe stehen hierbei im Vordergrund. Die Ausführung in Pfosten- und Riegelbauweise ist dabei eine wirtschaftliche Variante.
Die Idee eines einheitlichen Nachweis- bzw. Bemessungskonzeptes ist bereits Gegenstand einer Vielzahl von experimentellen Untersuchungen und Gesprächen zwischen dem DIBt, den Systemherstellern und den zuständigen Prüfstellen. Häufig kommen tragende Komponenten wie Pfosten, Riegel und insbesondere T-Verbindungen (Verbindung zwischen Pfosten und Riegel) zum Einsatz, die in ihrer Gesamtheit durch die Anwendung geltender technischen Baubestimmungen rechnerisch nur schwer nachzuweisen sind und anderseits hierbei zu unwirtschaftlichen Lösungen führen. Für eine wirtschaftliche Bemessung von Fassadenkonstruktionen in Pfosten-Riegelbauweise und eine geregelte Anwendung der Verbindungen sind genaue Untersuchungen zum Systemverhalten durchzuführen, da nach DIBt-Mitteilungen eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung bzw. eine Zustimmung im Einzelfall erforderlich ist.
Der Verwendbarkeitsnachweis dieser Verbindungen kann dabei im Rahmen der Zulassungen durch rechnerische Nachweise oder Bauteilversuche geführt werden. Dabei wird bisher lediglich der Nachweis im Grenzzustand der Tragfähigkeit in der Zulassung geregelt.
Der vorliegende Aufsatz beschreibt zum einen das aktuelle Nachweisverfahren und gibt darüber hinaus einen Ausblick bezüglich einer möglichen Optimierung. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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Punktförmig gelagerte Glasscheiben sind beliebte Konstruktionselemente. Durch die punktförmige Lagerung treten jedoch lokal hohe Spannungskonzentrationen auf, die durch das spröde Materialverhalten des Werkstoffs Glas nicht abgebaut werden können. Bei Überschreiten der Materialfestigkeit führt dies zu einem sofortigen Bruch der Glasscheibe. Die Schwierigkeit bei der Bemessung einer punktförmig gelagerten Glasscheibe liegt in der Ermittlung der Spannungskonzentration in Abhängigkeit der Bohrungs- und Haltergeometrie. Der vorliegende Aufsatz zeigt eine mögliche Vorgehensweise, die am Lehrstuhl für Stahlbau der RWTH Aachen entwickelt wurde. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Der Arbeitskreis Punktgestützte Verglasungen des Fachverbandes Konstruktiver Glasbau (FKG) untersucht Glas unter lokaler Beanspruchung durch Halter und konzentrierte Lasteinleitung. Die Schwerpunkte liegen derzeit bei folgenden zwei Themen: Glas unter Lochleibung und Berechnungsverfahren für punktgestützte ausfachende Verglasungen. Das erste Thema ist vor allem für den innovativen Einsatz von Glas als Tragwerksbestandteil interessant - Glasschwerter, -balken und -stützen werden in der Regel über Bolzen in Bohrungen verbunden. Der zweite Arbeitsschwerpunkt befaßt sich damit, ein sicheres, allgemeines Berechnungsverfahren für die üblichen Glashalter zu finden und so die Normungsarbeit für die Bemessung von Glas zu unterstützen. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Eine Änderung der Temperatur oder des barometrischen Drucks erzeugt eine Druckdifferenz zwischen den Scheibenzwischenräumen einer Isolierglasscheibe und dem Außenraum und führt zu einer Belastung der Einzelscheiben. Andererseits werden externe auf eine Einzelscheibe einwirkende Lasten von den Scheiben gemeinsam getragen. Im allgemeinen hängt das Verhalten der Scheiben von der Steifigkeit des Systems ab. Übliche rechteckige Isolierglasscheiben normaler Größe zeigen die erwartete Lastverteilung und nur geringe Klimalasten. Kleine Formate mit dicken Glasscheiben, Dreifach-Isolierglas, Dreiecke und punktgestützte Scheiben sowie gebogene Scheiben tragen eine deutlich höhere Last. Glasbruch und Schäden am Randverbund können die Folge sein. Die technischen Grundlagen werden beschrieben und die Theorie in einer allgemeinen Form formatunabhängig für unterschiedliche Lasttypen entwickelt. Zur praktischen Anwendung werden die Gleichungen in einer linearisierten Form dargestellt und auf die üblichen Konstruktionen Zweischeiben- und Dreischeiben-Isolierglas mit symmetrischem Aufbau angewandt. Die Definition des isochoren Druckes und des Isolierglasfaktors erlauben Verformung und Spannung in der üblichen Weise zu berechnen. In einem Beispiel wird die Berechnung der Lastverteilung und der klimatischen Belastung schrittweise durchgeführt und das Ergebnis dargestellt. Die Gleichungen und die erforderlichen Koeffizienten sind in einem Anhang zusammengestellt. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Im Konstruktiven Glasbau werden für Verglasungen zu einem Großteil rechteckige, allseits linienförmig gelagerte Gläser eingebaut. Aufgrund der begrenzten Anzahl von Lastfällen ist es für diese Verglasungen nicht immer erforderlich, numerische Modelle für die Berechnung zu nutzen. Mit Hilfe der linearen Plattentheorie werden Berechnungstafeln für den Konstruktiven Glasbau erstellt, die häufig auftretende Situationen behandeln.

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