Für Wandscheiben mit einer über alle Geschosse gleichmässig durchgehenden Öffnungsreihe (Fenster, Türen), werden die Bestimmungsgleichungen für Schnittkräfte und Verformungen unter Horizontallast entwickelt. Anwendung für die horizontal aussteifenden Scheiben von Hochhäusern

Eswird das Tragverhalten von Stockwerkrahmen in der Form eines geraden Prismas mit regelmäßig-vieleckiger Grundfläche aus Stützen an den Kanten des Prismas und geraden, Ringe bildenden Riegeln bei seitlichen Einwirkungen untersucht. Das Verfahren stellt eine systematische Weiterentwicklung und Verallgemeinerung des auf der technischen Biegelehre gegründeten "Kragträger-Verfahrens" für ebene Rahmen dar. Einfache Näherungsformeln werden für Schnittkräfte und seitliche Durchbiegungen, als auch für den Verzweigungswert der Gewichtslast und die Grundschwingzeit der seitlichen Eigenschwingungen angegeben. Es wird auf die wirtschaftlichen und architektonischen Vorteile von Bauwerken mit derartigem Tragwerk und die Bedeutung des Verfahrens im Entwurfsprozeß hingewiesen.

Es wird gezeigt, wie - von bekannten Ergebnissen für Biege- und Schubkragträger ausgehend - einfache kritische Gewichtslasten und Schwingzeiten von Aussteifungssystemen des Hochbaus aus gegliederten Kragträgern abgeschätzt werden können. Dabei zeigt sich, daß Fachwerk- und Vollwandkragträger als Sonderfälle des allgemeinen Rahmenkragträgers angesehen werden können.

Es wird gezeigt, wie mittels bekannter oder leicht zu ermittelnder Ergebnisse für die Knicklasten und Schwingzeiten einfacherer Systeme durch Überlagerung entsprechende Näherungsergebnisse für schwierigere Systeme angegeben werden können. Als Konstruktionsbeispiele werden der elastisch gelagerte Dreigelenkrahmen und das Aussteifungssystem einer Stabwerkhalle behandelt.

Es wurden einige Aussteifungssysteme von Hochbauten aus profilierten Wandscheiben und Decken untersucht und dabei die Interaktionskräfte zwischen Wandscheiben und Decken ermittelt. Es zeigte sich, daß die Decken in ihrer Ebene, außer auf Biegung infolge ihrer Balkenwirkung von Wandscheibe zu Wandscheibe, gegebenenfalls auch durch Längskräfte beansprucht werden. Bei der Torsionsaufgabe zeigt sich, daß sich in der Decke zweiachsiger Druck einstellt.

Es wird das statische Verhalten des im Hochbau oft angewendeten Aussteifungssytems aus einem Kern und zwei unstetigen Wandscheiben am Gebäuderand untersucht. Hierbei sind die Wandscheiben im Erdgeschoss jeweils in ein Stützenpaar aufgelöst.

Es werden allgemeine Symmetriedefinitionen und -axiome und die Eigenschaften symmetrischer Tragwerke unter besonderer Berücksichtigung zyklischer Symmetrie besprochen. Für aus Pendelbalken oder ebenen Pendelrahmen zusammengesetzte Ring- und Rostrahmen werden Formeln der massgebenden Schnittkräfte, Knicklasten und Schwingzeiten hergeleitet.

Es wird ein Verfahren für die Bestimmung von Grösse und Lage der seismischen Lasten und der entsprechenden Verformungen mehr- und vielgeschossiger, längs der Höhe regelmässig aufgebauter Hochbauten, bei denen die Massen- und die Steifheitsachsen nicht zusammenfallen, entwickelt. Es gründet auf der modalen Überlagerung. Indem der Verlauf der Durchbiegungen längs der Systemhöhe durch eine zweckmässig gewählte Formfunktion beschreiben wird, wird die Anzahl der dynamischen Freiheitsgrade von dreimal unendlich vielen auf drei vermindert.

Unter Heranziehung allgemeiner energetischer Prinzipien werden die Differentialgleichungen der massgebenden Durchbiegungen beliebiger Tragwerke infolge erdbebenbedingter Bodenerregungen hergeleitet. Anschliessend werden die Lösung der Differentialgleichungen anhand der modalen Überlagerung und Formeln für die modalen seismischen Lasten, Durchbiegungen und Schnittkräfte angegeben.

Es wird ein Verfahren zur Bestimmung der Grösse und der Lage der seismischen Lasten und der entsprechenden Verformungen eingeschossiger Bauwerke entwickelt, bei denen der Massen- nicht mit dem Schubmittelpunkt übereinstimmt.

Über die Lastabtragung und das statische Modell der freitragenden Podesttreppe. Als Flächentragwerk stellt die Podesttreppe durch die Faltwerkswirkung in der Materialausnutzung eine sehr wirtschaftliche Bauweise dar.

Über die Gesamtstabilität eines Systems von Stützen oder von Wandscheiben, die im Grundriss unsymmetrisch angeordnet sind und in den einzelnen Geschossen durch Deckenscheiben miteinander verbunden sind.

Es wird ein Verfahren vorgestellt, das es erlaubt qualitative und quantitative Aussagen über das dynamische Verhalten von Stützen- und Wandscheibensystemen zu treffen.

Über die Verteilung der Schnittkräfte in horizontal aussteifenden Wandscheiben in mehrgeschossigen Bauten aus Stahlbeton und Stahl mit z.T. grossen Wandöffnungen.

Es wird die Steifigkeitsmatrix von im Querschnitt symmetrischen und antimetrischen freistehenden räumlichen Rahmen entwickelt und einfache Formeln zur Bestimmung der Schwingzeiten und Knicklasten von Rahmentragwerken angegeben. Das Verfahren wird für die Untersuchung nach Theorie 2. Ordnung erweitert.

Für punktgestütze mehrgeschossige Deckensysteme, die durch einzelne Wände unsymmetrisch ausgesteift sind, wird ein Näherungsverfahren zur Bestimmung der Verdrehung der Deckenscheiben und damit der Stützenköpfe angegeben.

Für Tragsysteme aus aussteifenden und auszusteifenden Bauteilen, die eine lotrechte Symmetrieebene aufweisen, werden einfache Gebrauchsformeln für die Knicklast, die Knicklänge, die Biegemomente nach Theorie II. Ordnung und die Verschiebung des Systemoberrands entwickelt. Es zeigt sich unter anderem, daß durch die Verformung der Unterlage (Fundamente) die Knicklast erheblich absinkt und die Momente nach Theorie II.Ordnung erheblich zunehmen.

Es werden baustatische Verfahren zur Untersuchung der Dreheigenschwingungen und des Drehknickens von Kragsystemen entwickelt.

Stabilitätstheoretische Untersuchung von Bauzuständen für Geschoßbauten, die durch Scheiben oder Rahmen ausgesteift sind.

Es wird der Einfluss der Schlankheit lotrechter Tragwerke des Hochbaues auf ihre Schnittkräfte behandelt. Es wird gezeigt, wie mittels der aus der Stabilitätstheorie bekannten Formel für die kritische Last eines durch eine Gleichlast beanspruchten Kragträgers die kritische Last eines im Grundriss symmetrischen Scheibensystems abgeschätzt werden kann.

Die Berechnung von Aussteifungssystemen im Ingenieurhochbau.

Es wird über ein Verfahren zur Berechnung dünnwandiger offener Querschnitte, die durch Normalkraft, Biege- und Torsionsmomente beansprucht werden. Es dient auch zum Nachweis des Biegedrillknickens von gegliederten Stützen, die zum Beispiel als Hochhauskerne zur Horizontalaussteifung herangezogen werden.

Die Berechnung von mehrgliedrigen offenen Querschnitten, die durch Normalkraft, Biege- und Torsionsmomente beansprucht werden. Das Verfahren kann z.B. für Geschoßbauten, die mit schlanken Wandscheiben ausgesteift werden, verwendet werden.

Der Einsatz von Trapezprofilverbunddecken im Stahlbau unter Nutzung der Verbundtechnologie für den Trägerverbund ist auf relativ niedrige Trapezprofile beschränkt. Die Beschränkung hat ihre Ursachen in der starken Abnahme der Dübeltragfähigkeit, bedingt durch querlaufende Trapezprofilhohlzellen. Die maximal zulässige Profilhöhe beträgt nach Eurocode T.4 85 mm. Hierdurch bedingt sind bei Einsatz dieser Decken nur relativ geringe Stützweiten (ca. 2,5 m) in der Betonierphase ohne Hilfsunterstützungen möglich. Hier soll das im Hause Hoesch Siegerlandwerke GmbH entwickelte System "Hoesch Additiv Decke" vorgestellt werden. Das System besitzt eine neue Bemessungskonzeption und ermöglicht durch eine spezielle Auflagerung hohe Deckenstützweiten (ca. 6,0 m) in der Betonierphase unter voller Nutzung der Verbundtechnologie.

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