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Der Aufsatz beschreibt die Stahlkonstruktion eines neuen Bürogebäudes in Hannover. Nach dem allgemeinen Überblick wird besonders auf die vor der Fassade angeordnete Hängekonstruktion der Obergeschosse eingegangen. Dabei werden die einzelnen Bauelemente und die ungewöhnlichen Fachwerkbinder im Dachbereich mit ihrer Aufhängung an den Außenstützen näher erläutert. Es wird über die Stabilisierung, den Montageablauf und einen neuartigen Brandschutz mit integrierter Wasserkühlung berichtet.

In Plattenverbindungen, die durch hochfeste Schrauben vorgespannt sind, wird die Größe des auf die Schraube entfallenden Anteils einer äußeren, exzentrisch angreifenden Kraft durch die Abstützkraft beeinflußt, die sich infolge der elastischen Nachgiebigkeit der Platten durch Hebelwirkung ausbildet. Im Beitrag wird gezeigt, daß dieser Effekt in einem erweiterten Verspannungsfaktor dann leicht erfaßt werden kann, wenn in vereinfachender Weise das Balkenmodell für definierte Lage der Kontaktzone zugrunde gelegt wird. Die Brauchbarkeit der abgeleiteten Formeln wird an Hand der Versuchsergebnisse von Bouwman nachgewiesen.

Es wird ein Tragsicherheitsnachweis für quadratische mehrachsig beanspruchte Blechfelder vorgestellt. Dazu ist der Beanspruchungszustand durch eine Vergleichsspannung zu beschreiben, die mit Hilfe elliptischer Interaktionsflächen berechnet wird. Die Interaktionsparameter sind aus Finite-Element-Berechnungen ermittelt. Der Nachweis wird inhaltlich und an Hand von Ergebnissen mit den geltenden Vorschriften verglichen.

Das Programm rechnet die Spannungen und Deformationen, die bei der Krafteinleitung in dünnwandige Kreiszylinder auftreten. Die Zylinder können durch Rippen in Längs- und Umfangsrichtung versteift sein. Letztere können durchlaufende Ringe sein oder Konsoldeckbleche, die an beliebigen Stellen des Umfangs anfangen und aufhören.

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Es werden Berechnungen für zwei Förderanlagen - Manganknollengewinnung aus 5000 m Tiefe und Erzschlammgewinnung aus 2000 m Tiefe - angestellt. Die Berechnungen der Biegespannungen lassen folgende Schlußfolgerungen zu: Die Förderrohre verhalten sich wie biegeschlaffe Seile und werden im wesentlichen nur auf Zug beansprucht. Wenn aber Aggregate wie Pumpen o. ä. als konzentrierte Lasten einwirken, werden Biegespannungen hervorgerufen. In Rohrbereichen weit oberhalb des Meeresbodens ist die effektive Längskraft bereits allein aus dem Gewicht der Rohrleitung so groß, daß deren Veränderlichkeit über die geringe Länge der Biegestörung vernachlässigt werden kann. Es genügt die Berechnung nach der Theorie 2. Ordnung. Lediglich am unteren Ende der Rohrleitung ist eine veränderliche Längskraft zu berücksichtigen, aber auch hier reicht die Berechnung nach Theorie 2.Ordnung aus. Nur in dem Ausnahmefall, daß die Vertikalkraft gegen Nullgeht oder gar ihre Richtung ändert, ist im unteren Rohrbereich eine Spannungsberechnung nach der Theorie 3. Ordnung erforderlich.

Sandwichelemente werden im gesamten Industrie- und Hallenbau eingesetzt, unabhängig davon, ob die tragende Konstruktion aus Stahl, Stahlbeton oder Holz besteht. Die konstruktiven Detailpunkte einer Sandwichfassade sind einfach und bauphysikalisch einandfrei zu lösen. Für mehrere Fabrikate von Wandbauplatten hat das Institut für Bautechnik Berlin bauaufsichtliche Zuslassungen erteilt, in denen Anwendungsbereich, Werkstoffe, konstruktive Ausbildung, Einbaubestimmungen, Güteüberwachung sowie Einzelheiten zur statischen Berechnung geregelt sind. Vor allem letztere werden näher behandelt.

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Nach einem allgemeinen Überblick über Drehbrücken wird das neue Bauwerk beschrieben. Dabei wird näher auf den Stahlüberbau, auf Steuerung und Antrieb, auf Bewegungsabläufe, Einzelheiten der maschinellen Anlage und auf die Baudurchführung eingegangen. Aus den Erfahrungen werden Hinweise für die Planung neuer Drehbrücken abgeleitet.

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Es wird über Ergebnisse von Verformungsmessungen, die an acht Stahlhochbauten durchgeführt worden sind, berichtet. Zur Auswirkung von nichtgeometrischen Imperfektionen wird eine Vergleichsrechnung durchgeführt. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse wird eine Änderung des Ansatzes von Imperfektionen beim Tragsicherheitsnachweis gegenüber EDIN 18 800 Teil 2 vorgeschlagen. Der wesentliche Unterschied dabei besteht in einer stärkeren Trennung von Elastizitätstheorie und Fließgelenktheorie und dem Unterschied bezüglich der Beanspruchungen um die starke bzw. schwache Achse von I-Profilen.

Beschrieben wird das Tragwerk einer Industriehalle, deren Stützenabstand von 24 m auf 28,3 m vergrößert wurde. Dargelegt werden weiterhin die Untersuchungen an der ohne Abbau des Daches umzubauenden Konstruktion. Dazu gehörten geodätische Messungen sowie die Ermittlung von Spannungen durch Dehnungsmessungen in einer Umbauphase der Konstruktion.

Die Luftsackmethode wird bei Traglastversuchen an Bauteilen aus Kaltblech, z. B. Trapezblech, häufig angewendet. Verschiedene Arten von Luftsackausführungen sind möglich. Um die Größe der Belastung zu bestimmen, genügt es normalerweise nicht, lediglich den Luftdruck des Luftsackes zu messen, sondern es müssen zusätzlich auch alle Auflagerkräfte gemessen werden. Es wird gezeigt, daß die Belastungsbreite infolge der Luftsackverformungen entlang der Stützweite erheblich variieren kann. Für die Traglast und die Biegesteifigkeit werden dadurch für schmale Proben Werte erhalten, die im Fall des vollständig eingeschlossenen Luftsacks erheblich auf der unsicheren Seite liegen. Für diesen Fall werden Formeln für Korrekturkoeffizienten angegeben.

Das Versagen schlanker, längsausgesteifter Bleche, die durch eine konstante Stauchung beansprucht werden, kann durch unterschiedliche Versagensmechanismen eingeleitet werden. Schließt man aus, daß die Steifen durch Beulen oder Biegedrillknicken seitlich ausweichen, dann wird nach der Beulrichtlinie 012 entweder das Einzelfeld oder das Gesamtfeld für den Beulnachweis maßgebend. Es wird gezeigt, daß für den Tragfähigkeitsnachweis nicht das Einzelfeld, sondern das Einzelfeld mit Steifenfläche zu berücksichtigen ist. Letzteres unterscheidet sich zwar vom ersteren nicht hinsichtlich der Verzweigungslast, wohl aber hinsichtlich der Traglast. So ist insbesondere beim schlanken Einzelfeld mit großem b/t-Verhältnis und großer Steifenfläche die Traglast des Einzelfeldes unter Berücksichtigung der Steifenfläche wesentlich höher, als beim reinen Einzelfeld. Aus dieser Erkenntnis werden Folgerungen für die Auslegung von längsausgesteiften Blechen gezogen.

Hauptgegenstand der Arbeit ist die statische Berechnung von Rahmenecken aus I-Profilen, die als Gehrungsstoß mit dazwischengeschweißter Platte ausgeführt sind. Grundlage für die Berechnung bildet der statische Satz der Plastizitätslehre, wonach ein die Gleichgewichtsbedingungen überall befriedigender und die Fließgrenze des Materials nirgends überschreitender Spannungszustand einen unteren Grenzwert für die Traglast liefert. Für die Fließbedingung gilt das Kriterium nach van Mises. Das allgemeine Vorgehen kann wie folgt skizziert werden: Entwicklung eines Gleichgewichtsmodells, Bestimmung der maßgebenden Beanspruchungsgrößen für die einzelnen Konstruktionselemente, Formulierung der Fließbedingungen.

Es wurden wirklichkeitsnahe Traglastuntersuchungen von Zweigelenkrahmen, wie sie als Hallenrahmen im Industrie- und Sportstättenbau vorkommen, durchgeführt. Es wird dabei nicht die Berechnung gezeigt, sondern es werden anhand von Bildern mit anschaulichen grafischen Darstellungen die Berechnungsergebnisse nach verschiedenen Theorien, die für die Bemessung angewendet werden können, dargestellt und diskutiert. Die Ergebnisse setzen voraus, daß der für Stiele und Riegel zusätzlich zu führende Biegedrillknicknachweis nicht maßgebend wird bzw. die konstruktive Ausbildung der Gesamtkonstruktion so ist, daß ein seitliches Ausweichen und Verdrehen der Profile nicht auftreten kann.

Ziel der theoretischen und experimentellen Untersuchungen war die Klärung, in welchem Maß die stabilisierende Wirkung durch das Anschweißen einer Kopfplatte in Rechnung gestellt werden darf. Die Untersuchungen zeigen, daß durch eine planmäßige Berücksichtigung von angeschweißten Kopfplatten die Traglasten biegedrillknickgefährdeter Biegeträger deutlich erhöht werden können. Besonders wirkt sich diese Traglasterhöhung bei kleinen und mittleren Profilen der Reihe IPE aus. Bei diesen Profilen sind im Bereich mittlerer bezogener Schlankheiten Traglasterhöhungen bis ca. 20 % möglich. Bei den kleineren, etwa quadratischen Breitflanschprofilen ist der Stabilisierungseffekt geringer.

Diskutiert werden Entwurfskriterien zur Gestaltung kavitationsfreier Konstruktionen, insbesondere die Ausbildung der Panzerung, der Schütznischen und der Rechen. Es zeigte sich, daß bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten schon geringe Fertigungsungenauigkeiten oder Rauhigkeiten in der Stollenauskleidung zu Kavitation führen können. Berücksichtigt man den Einfluß der Turbulenz in der Wandgrenzschicht und die Wirbel in den freien Scherschichten, zeigt sich, daß der zeitlich gemittelte Druck an der Wand zur Beurteilung nicht ausreicht. Es wird notwendig, zur Abdeckung der turbulenten Druckschwankungen einen gewissen Sicherheitszuschlag zu berücksichtigen.

Untersucht wurde die Korrosionsschutzwirkung von acht verschiedenen Beschichtungssystemen auf trockengestrahltem, flammgestrahltem und feuchtgestrahltem Stahl. Berücksichtigt wurden dabei unterschiedlich lange Wartezeiten von der Vorbereitung des Stahls bis zum ersten Aufbringen der Beschichtung und unterschiedliche klimatischen Beanspruchungen. Festgestellt wurde, daß das Feuchtstrahlverfahren bezüglich der Korrosionsschutzwirkung der aufgebrachten Beschichtung keine Nachteile gegenüber dem üblichen Trockenstrahlverfahren aufweist. Das Flammstrahlverfahren lieferte im allgemeinen ungünstigere Ergebnisse. Der Einfluß des Untergundes wurde ebenfalls untersucht. Grundbeschichtung mit Zinkstaub pigmentiert hat am besten abgeschnitten. Aus den Versuchen kann geschlossen werden, daß die feuchtgestrahlten Stahlflächen als Beschichtungsuntergund den trockengestahlten und auf jeden Fall den flammgestrahlten gleichwertig sind. Voraussetzung ist die gleiche sorgfältige Ausführung der Strahlarbeiten.

Bei der GV-Verbindung des Montagetores konnte mit besonderen Maßnahmen sowie mit Hilfe des Höher-Anspannens der HV-Schrauben gegenüber den geforderten Werten nach DASt-Ri 010 ein Mangel, der an einem um ca. 10 % zu niedrigen Reibbeiwert der mehrfach behandelten Kontaktflächen lag, wettgemacht werden. Sorgfältigste Materialauswahl und Herstellung, zielgerichtete Fertigungssteuerung und lückenlose Feretigungskontrolle sicherten eine HV-Schraube M30 x 130 von höchster Qualität, die sich optimal im vorgesehenen Einsatz verhält. Mit wissenschaftlichen Methoden konnte festgestellt werden, daß dieses Produkt deutlich über den Mindestanforderungen der DIN 6914 für HV-Schrauben liegt und sehr geringe Streuungen der untersuchten Einzelwerte auftreten. Dank dieser Qualität verlief die Druckprobe des Reaktorsicherheitsbehälters erfolgreich.

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