Kleine Baustatik : Grundlagen der Statik und Berechnung von Bauteilen

Das in der 18. Auflage aktualisierte Lehrbuch "Kleine Baustatik" mit bewährtem Inhalt vermittelt wichtige Grundlagenkenntnisse der Baustatik und umfasst alle aktuellen EuroCode-Normen im Holz-, Mauerwerks- und Stahlbetonbau. Dabei wird die oft so gefürchtete Statik einfach und leicht dargestellt. Der Autor bietet konkrete Hilfe und zeigt, dass Statik kein wesensfremdes Gebiet, sondern ein ständiger Begleiter im beruflichen Alltag ist. An über 75 Beispielen werden die einzelnen Berechnungsgänge erläutert, und über 90 Übungen sollen dazu dienen, die erlernten Stoffinhalte zu vertiefen und zum selbstständigen Lösen von Aufgaben anzuhalten. Die hierzu erforderlichen Zahlenwerte und Auszüge aus den aktuellen Eurocodes sind im Anhang, Kapitel 12 in 45 Tabellen enthalten. Abschließend ist in Kapitel 11 für ein einfach konzipiertes, kleines Wochenendhaus eine statische Berechnung nur der wichtigsten Bauteile angefügt. Hierbei sollen viele Erkenntnisse, die man beim Durch arbeiten des vorliegenden Buches erworben hat, im Rahmen einer praxisnahen Anwendung noch einmal wiederholt und vertieft werden. Inhalt Kräfte am Bauwerk - Sicherheitskonzepte - Druckkräfte - Zugkräfte - Scherkräfte - Biegung - Kräftedarstellung - Knickgefahr und Knicksicherheit - Fachwerkträger und Stabkräfte - Stahlbeton-Bauteile - Durchbiegungsnachweis - Statische Berechnung eines einfachen Wochenendhauses - Tabellen und Ergebnisse der Übungen Die Zielgruppen Auszubildende im Baugewerbe Teilnehmer von Polier- und Meisterlehrgängen Studierende an Fachhochschulen und Universitäten Praktiker Der Autor Dipl.-Ing. Horst Herrmann Prodekan und Lehrbeauftragter an der Fakultät für Bauingenieurwesen und Umwelttechnik an der Technische Hochschule Köln Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Krings (ehemals Fachhochschule Köln) Vorwort 5 Inhaltsverzeichnis 6 Einleitung 11 1 Kräfte am Bauwerk 12 1.1 Bauen und Berechnen 12 1.2 Kräfte im Gleichgewicht 13 1.3 Lasten 15 2 Sicherheitskonzept 22 3 Druckkräfte und Zugkräfte 27 3.1 Der Baugrund nimmt Druckkräfte auf 27 3.2 Last und Lastverteilung in Fundamenten 30 3.3 Druckfeste Trägerauflager 35 3.4 Wände und Pfeiler können ausknicken 38 3.5 Belastung durch Zugkräfte 46 3.6 Geschwächte Zugquerschnitte 49 4 Scherkräfte 53 4.1 Scherkräfte erzeugen Schubspannungen 53 4.2 Scherkräfte an Hängewerken 54 4.3 Scherkräfte in Schweißnähten 56 5 Biegung 57 5.1 Drehen und Biegen 57 5.2 Gleichgewicht 58 5.2.1 Zweiseitiger Hebel 58 5.2.2 Einseitiger Hebel 61 5.3 Auflagerkraft 62 5.3.1 Balken auf zwei Stützen 62 5.3.2 Balken mit gemischter Belastung 65 5.3.3 Kragbalken 68 5.4 Zusammensetzen von parallelen Kräften 70 5.5 Rechnerisches Ermitteln von Schwerpunkten 73 5.6 Biegelehre 76 5.6.1 Balken und Platten werden auf Biegung beansprucht 76 5.6.2 Biegewiderstand – Biegespannungen – Widerstandsmoment 79 5.6.3 Bemessung der Balken 82 5.6.4 Balken mit wenigen Einzellasten 83 5.7 Gefährdeter Querschnitt 87 5.7.1 Balken mit mehreren Einzellasten 87 5.7.2 Balken mit Streckenlasten 91 5.7.3 Balken mit gemischter Belastung 95 5.7.4 Balken auf zwei Stützen mit Kragarm 97 5.8 Berechnungsformeln für häufige Laststellungen 101 5.9 Balken und Träger in einem Haus 105 5.10 Spannung bei einachsiger Ausmittigkeit 111 6 Kräftedarstellung 120 6.1 Zeichnerische Darstellung von Kräften 120 6.2 Zusammensetzen und Zerlegen von Kräften 121 6.2.1 Zusammensetzen von Kräften mit dem Kräfte-parallelogramm 121 6.2.2 Zusammensetzen von Kräften mit dem Kräftedreieck 124 6.2.3 Zusammensetzen von mehr als zwei Kräften mit dem Kräftezug (Kräftepolygon) 126 6.2.4 Zerlegen von Kräften mit dem Kräftedreieck 128 6.2.5 Zusammensetzen von Kräften mit dem Seileck 130 6.2.6 Zeichnerisches Bestimmen von Schwerpunkten 133 6.2.7 Zerlegen von Kräften mit dem Seileck 134 6.3 Kräfte wirken auf Balken 136 6.3.1 Balken auf zwei Stützen mit Einzellasten 136 6.3.2 Balken mit Streckenlast und gleichmäßig verteilter Last 139 6.3.3 Balken mit Kragarm und Einzellasten 141 7 Knickgefahr und Knicksicherheit 144 7.1 Trägheit gegen Ausknicken 144 7.2 Flächenmoment 145 7.3 Stützen aus Stahl und Holz 146 7.4 Stützen aus unbewehrtem Beton 152 8 Fachwerkträger und Stabkräfte 154 9 Stahlbeton-Bauteile 160 9.1 Beton und Stahl wirken zusammen 160 9.2 Biegebeanspruchte Bauteile 160 9.3 Bezeichnungen im Stahlbetonbau 162 9.4 Bestimmungen für die Ausführung von Stahlbetonarbeiten 162 9.5 Berechnen von Stahlbeton-Bauteilen 166 9.5.1 Stahlbeton-Deckenplatte 166 9.5.2 Stahlbeton-Kragplatte 171 9.5.3 Stahlbeton-Rechteckbalken 175 9.5.4 Schub bei Platten und Rechteckbalken 177 10 Durchbiegungsnachweis 184 11 Statische Berechnung eines einfachen Wochenendhauses 186 12 Anhang 200 12.1 Geometrie, Winkelfunktionen 200 12.2 Lastannahmen 202 12.3 Mauerwerk 215 12.4 Baugrund 216 12.5 Bauholz 218 12.6 Baustahl 224 12.7 Stahlbeton/Beton/Betonstahl 235 12.7 Statische Systeme 245 Ergebnisse der Übungen 247 Sachwortverzeichnis 250 Front Matter ....Pages I-XIII Kräfte am Bauwerk (Horst Herrmann, Wolfgang Krings)....Pages 1-10 Sicherheitskonzept (Horst Herrmann, Wolfgang Krings)....Pages 11-15 Druckkräfte und Zugkräfte (Horst Herrmann, Wolfgang Krings)....Pages 16-41 Scherkräfte (Horst Herrmann, Wolfgang Krings)....Pages 42-45 Biegung (Horst Herrmann, Wolfgang Krings)....Pages 46-108 Kräftedarstellung (Horst Herrmann, Wolfgang Krings)....Pages 109-132 Knickgefahr und Knicksicherheit (Horst Herrmann, Wolfgang Krings)....Pages 133-142 Fachwerkträger und Stabkräfte (Horst Herrmann, Wolfgang Krings)....Pages 143-148 Stahlbeton-Bauteile (Horst Herrmann, Wolfgang Krings)....Pages 149-172 Durchbiegungsnachweis (Horst Herrmann, Wolfgang Krings)....Pages 173-174 Statische Berechnung eines einfachen Wochenendhauses (Horst Herrmann, Wolfgang Krings)....Pages 175-188 Back Matter ....Pages 189-241