Tragverhalten von Stahl-Glas-Verbundkonstruktionen

Inhaltsangabe:Einleitung:

In der modernen Architektur sind Stahl-Glas-Konstruktionen dominierend geworden, da sie wegen ihrer Transparenz und Filigranität auf den Menschen eine Faszination ausüben. Bei den heutzutage üblicherweise erstellten Stahl-Glas-Konstruktionen handelt es sich jedoch um ein additives Zusammenwirken, wobei der Baustoff Stahl ausschließlich die Funktion des Lastabtrages, und der Baustoff Glas ausschließlich die Funktion des Raumabschlusses übernimmt.

Im Rahmen dieser Diplomarbeit ist das „Tragverhalten von Stahl-Glas-Verbundkonstruktionen“ durch rechnerische Untersuchungen analysiert worden. Es ist die Auswirkung eines kraftschlüssigen Verbundes von Glasscheiben mit Stahlträgern untersucht worden.

An einfachen statischen Systemen sind Parameterstudien für die Glasdicke und die Steifigkeit der Stahlträger durchgeführt worden. Ferner ist das Tragverhalten auf Instabilitäten untersucht worden. Die FEM-Berechnungen sind nichtlinear mit Schalenelementen durchgeführt worden. Die Berechnung einer Stahl-Glas-Überdachungskonstruktion hat gezeigt, dass sich eine Materialersparnis des Stahls von mindestens 35% erzielen lässt.

Neben den ökonomischen Verbesserungen ist der architektonischen Aufwertung ein mindestens ebenso großer Wert beizumessen, da die Verbundwirkung die Transparenz der Stahl-Glas-Konstruktion erheblich steigert. Die Verbundwirkung ermöglicht bei der berechneten Dachkonstruktion die Verringerung der Querschnittsbreite um 40%.

Diese sehr wissenschaftlich fundierte Untersuchung des „Tragverhalten von Stahl-Glas-Verbundkonstruktionen“ ist vom Deutschen Stahlbau-Verband DSTV bei dem Förderpreis des Deutschen Stahlbaues '98 mit einem dritten Preis honoriert worden.



Inhaltsverzeichnis:

0.EINLEITUNG1

1.GRUNDLAGEN2

1.1Baustoffe2

1.2Existierende Stahl-Glas-Verbundkonstruktionen5

2.Berechnungsverfahren zu Stahl-Glas-Verbundkonstruktionen6

2.1Festigkeit des Glases6

2.2Sicherheitskonzept13

2.3Zulässige Spannungen für die Bemessung von Stahl-Glas-Verbundkonstruktionen14

2.4Schnittgrößenermittlung20

2.5Experimentelle Untersuchungen zum Tragverhalten22

2.6Zusammenstellung der Materialdaten25

3.AUSWIRKUNGEN DES VERBUNDES AUF DIE GLASSCHEIBEN26

3.1Einfluss der Lagerung der Glasscheibe26

3.2Einfluss der Dicke der Glasscheibe37

3.3Instabilitätsverhalten infolge Temperatur48

4.STAHL-GLAS-VERBUNDTRÄGER52

4.1Einfluss der Glasdicke52

4.2Instabilitätsverhalten infolge Druckbeanspruchung60

4.3Instabilitätsverhalten infolge Sogbeanspruchung67

4.4Vergleich des Instabilitätsverhaltens für Sog- und Druckbeanspruchung72

5.STAHL-GLAS-UNTERSPANNUNG73

5.1Einfluss der Glasdicke73

5.2Tragverhalten der punktförmigen Auflagerung80

5.3Einfluss der Vorspannung der Stahlseile.86

5.4Sogbeanspruchung92

5.5Tragverhalten der punktförmigen Auflagerung bei Sogbeanspruchung96

6.STAHL-GLAS-ÜBERDACHUNGSKONSTRUKTION100

6.1Kein Verbund zwischen Stahl und Glas100

6.2Verbund zwischen Stahl und Glas111

6.3Verbund: Minimierung des Stahlprofils115

6.4Verbund: Temperatureinwirkung124

6.5Verbund: Ausfall einer Glasscheibe139

6.6Verbund: Abhebende Belastung153

7.ZUSAMMENFASSUNG160

7.1Wirtschaftliche, architektonische Gesichtspunkte160

7.2Tragverhalten161

7.3Schlusswort163

8.LITERATUR164

ANHANG

Bei Interesse senden wir Ihnen gerne kostenlos und unverbindlich die Einleitung, einige Seiten der Studie und das ausführliche Inhaltsverzeichnis als Textprobe zu.

Bitte fordern Sie die Unterlagen unter agentur@diplom.de, per Fax unter 040-655 99 222 oder telefonisch unter 040-655 99 20 an.