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Diplomarbeit aus dem Jahr 2001 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Bauingenieurwesen, Note: 1,3, Fachhochschule Mainz (Bauingenieurwesen), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:
Sandwichbauteile werden mittlerweile immer mehr im Industrie und Hallenbau, zum Beispiel als Dach- oder Wandbauteile eingesetzt und sind somit wesentliche Konstruktionselemente eines Bauwerks.
In den meisten Fällen werden Aussparungen für Fenster und Türen notwendig. Diese schwächen jedoch die Tragfähigkeit und die Steifigkeit der Sandwichbauteile erheblich, so dass bislang eine aufwendige stahlbaumäßige Auswechslung erforderlich war, um das geschwächte Bauteil tragfähiger zu machen.
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, festzustellen im welchem Zusammenhang Aussparungsgröße und Tragfähigkeit des Sandwichbauteils stehen, um konstruktive Maßnahmen vorschlagen zu können, die das Tragverhalten von Sandwichelemente mit Aussparungen positiv beeinflussen.
Ein weiterer Punkt ist die Berechnung der Tragfähigkeit von Sandwichbauteilen mit Öffnungen. Um annähern das Tragverhalten erfassen zu können, werden experimentelle sowie numerische Untersuchungen erforderlich. Hierbei ist es wichtig die Schwächung des Bauteils in Abhängigkeit der Öffnungsgröße sowie die Spannungsverteilung in den öffnungsnahen Bereichen zu untersuchen.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
Einleitung
1.Sandwichbauteile ohne Aussparung1
1.1Allgemeines1
1.2Vorteile1
1.3Besonderheiten4
1.4Einwirkungen5
1.5Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung7
1.6Nachweise7
1.7Lastfallkombinationen9
1.8Zusammenfassung10
2.Sandwichbauteile mit Aussparungen11
2.1Problematik11
2.1.1Einflussfaktoren12
2.2Überlegungen zu rechnerischen Erfassung von Sandwichbauteilen mit Aussparungen12
2.2.1Einfluss durch Größe und Form der Öffnung13
2.2.2Einfluss durch die Lage der Aussparung14
2.2.3Bewertungskontrolle17
2.2.4Beeinflussung durch die Deckblechart18
2.2.5Ein- und Mehrfeldträger18
2.2.6Dichte des Kernstoffs19
2.3Möglichkeiten für Elemente mit Öffnungen den Bauteilanforderungen stand zu halten20
2.4Vorschläge zur Aussteifung von Öffnungen21
2.5Weiteres Vorgehen23
3.Untersuchungen mit Hilfe der Finite Elemente Methode 24
3.1Spannungsverläufe26
4.Experimentelle Untersuchungen von Sandwichbauteilen mit Aussparungen27
4.1Abmessungen27
4.2Ziele der Versuche27
4.3Aufstellung der durchzuführenden Versuche28
4.3.1Versuchsprogramm28
5.Experimenteller Versuchsaufbau30
5.1Anordnung von DMS und WA32
5.1.1Positionen für die Messung der Durchbiegung eines Sandwichbauteils mit Öffnung32
5.1.2Positionen für die Messung der Deckblechdehnungen33
5.2Wirkungsweise der Dehnungs-Mess-Streifen34
5.3Wirkungsweise des Wegaufnehmers35
6.Einfache Vergleichsrechnung36
6.1Rechenwerte zur Ermittlung der Schnittgrößen und Spannungen36
6.1.1Stahldeckschichten36
6.1.2Schaumkennwerte für eine Sandwichdickevon 80 mm36
6.1.3Bemessungswerte für die Knitterspannungen der Deckschichten, bei einer Sandwichdicke von 80 mm37
6.2Berechnung38
6.2.1Berechnung eines Sandwichbauteils ohne Öffnung (Versuch 5)40
6.2.2(1. Berechnung) Berechnung eines Sandwichbauteils mit einer 80%- tigen Öffnung (Versuch 1 und 4)41
6.2.3(2. Berechnung) Berechnung eines Sandwichbauteils mit einer 80%- tigen Öffnung (Versuch 1 und 4) nach den Berechnungsformeln aus dem "technical steel research (struktural detailing of sandwich panels)"42
6.2.2(1. Berechnung) Berechnung eines Sandwichbauteils mit einer 40%- tigen Öffnung (Versuch 2 und 3)46
6.2.3(2. Berechnung) Berechnung eines Sandwichbauteils mit einer 40%- tigen Öffnung (Versuch 2 und 3) nach den Berechnungsformeln aus dem "technical steel r...
Hinweis: Dieser Artikel kann nur an eine deutsche Lieferadresse ausgeliefert werden.
Sandwichbauteile werden mittlerweile immer mehr im Industrie und Hallenbau, zum Beispiel als Dach- oder Wandbauteile eingesetzt und sind somit wesentliche Konstruktionselemente eines Bauwerks.
In den meisten Fällen werden Aussparungen für Fenster und Türen notwendig. Diese schwächen jedoch die Tragfähigkeit und die Steifigkeit der Sandwichbauteile erheblich, so dass bislang eine aufwendige stahlbaumäßige Auswechslung erforderlich war, um das geschwächte Bauteil tragfähiger zu machen.
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, festzustellen im welchem Zusammenhang Aussparungsgröße und Tragfähigkeit des Sandwichbauteils stehen, um konstruktive Maßnahmen vorschlagen zu können, die das Tragverhalten von Sandwichelemente mit Aussparungen positiv beeinflussen.
Ein weiterer Punkt ist die Berechnung der Tragfähigkeit von Sandwichbauteilen mit Öffnungen. Um annähern das Tragverhalten erfassen zu können, werden experimentelle sowie numerische Untersuchungen erforderlich. Hierbei ist es wichtig die Schwächung des Bauteils in Abhängigkeit der Öffnungsgröße sowie die Spannungsverteilung in den öffnungsnahen Bereichen zu untersuchen.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
Einleitung
1.Sandwichbauteile ohne Aussparung1
1.1Allgemeines1
1.2Vorteile1
1.3Besonderheiten4
1.4Einwirkungen5
1.5Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung7
1.6Nachweise7
1.7Lastfallkombinationen9
1.8Zusammenfassung10
2.Sandwichbauteile mit Aussparungen11
2.1Problematik11
2.1.1Einflussfaktoren12
2.2Überlegungen zu rechnerischen Erfassung von Sandwichbauteilen mit Aussparungen12
2.2.1Einfluss durch Größe und Form der Öffnung13
2.2.2Einfluss durch die Lage der Aussparung14
2.2.3Bewertungskontrolle17
2.2.4Beeinflussung durch die Deckblechart18
2.2.5Ein- und Mehrfeldträger18
2.2.6Dichte des Kernstoffs19
2.3Möglichkeiten für Elemente mit Öffnungen den Bauteilanforderungen stand zu halten20
2.4Vorschläge zur Aussteifung von Öffnungen21
2.5Weiteres Vorgehen23
3.Untersuchungen mit Hilfe der Finite Elemente Methode 24
3.1Spannungsverläufe26
4.Experimentelle Untersuchungen von Sandwichbauteilen mit Aussparungen27
4.1Abmessungen27
4.2Ziele der Versuche27
4.3Aufstellung der durchzuführenden Versuche28
4.3.1Versuchsprogramm28
5.Experimenteller Versuchsaufbau30
5.1Anordnung von DMS und WA32
5.1.1Positionen für die Messung der Durchbiegung eines Sandwichbauteils mit Öffnung32
5.1.2Positionen für die Messung der Deckblechdehnungen33
5.2Wirkungsweise der Dehnungs-Mess-Streifen34
5.3Wirkungsweise des Wegaufnehmers35
6.Einfache Vergleichsrechnung36
6.1Rechenwerte zur Ermittlung der Schnittgrößen und Spannungen36
6.1.1Stahldeckschichten36
6.1.2Schaumkennwerte für eine Sandwichdickevon 80 mm36
6.1.3Bemessungswerte für die Knitterspannungen der Deckschichten, bei einer Sandwichdicke von 80 mm37
6.2Berechnung38
6.2.1Berechnung eines Sandwichbauteils ohne Öffnung (Versuch 5)40
6.2.2(1. Berechnung) Berechnung eines Sandwichbauteils mit einer 80%- tigen Öffnung (Versuch 1 und 4)41
6.2.3(2. Berechnung) Berechnung eines Sandwichbauteils mit einer 80%- tigen Öffnung (Versuch 1 und 4) nach den Berechnungsformeln aus dem "technical steel research (struktural detailing of sandwich panels)"42
6.2.2(1. Berechnung) Berechnung eines Sandwichbauteils mit einer 40%- tigen Öffnung (Versuch 2 und 3)46
6.2.3(2. Berechnung) Berechnung eines Sandwichbauteils mit einer 40%- tigen Öffnung (Versuch 2 und 3) nach den Berechnungsformeln aus dem "technical steel r...
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