Bøger i Institut Fur Baustatik Und Konstruktion serien

elastischen Stoffgesetzes ist nur dort sinn­ voll, wo die Elastizitätsgrenze nicht überschritten wird.

possa quindi es­ sere ignorato. Solo recentemente, e limitatamente all'ambito accademico, ci sie accorti ehe tale convinzione e totalmente infondata ed erronea e ehe urge correre ai ripari.

Am 9. und 10. November 1976 findet das Forschungskolloquium des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton erstmals in der Schweiz statt. Die Professoren und Mitarbeiter des Institutes für Baustatik und Konstruktion betrachten es als eine grosse Ehre, ihre deutschen Fachkollegen an der ETH Zürich zu Gast haben zu dürfen. Die vorliegende Tagungsautographie enthält die Zusammenfassungen der 19 Kurz­ vorträge des Kolloquiums. Die Vorträge sollen einen Ueberblick vermitteln über Zielsetzung und Stand wichtiger Forschungsprojekte der beteiligten In­ stitute: Institut de statique des constructions, EPF Lausanne Centre d'etude de beton arme et precontraint, EPF Lausanne Institut für Baustoffe, Werkstoffchemie und Korrosion, ETH Zürich Institut für Baustatik und Konstruktion, ETH Zürich Im allgemeinen werden die Assistenten und wissenschaftlichen Mitarbeiter, welche die Forschungsarbeiten durchführen, selbst darüber berichten. Wo dies aus sprachlichen oder andern Gründen nicht möglich ist, wird der Bericht durch die Professoren, welche die Forschungsarbeiten leiten, erstattet. Der Unterzeichnete dankt Herrn R. Caflisch, administrativer Institutsleiter, für die umsichtige Vorbereitung und Organisation des Forschungskolloquiums. Im weiteren sei den bei der Erstellung der Tagungsautographie Beteiligten der beste Dank ausgesprochen.

Der vorliegende von Herm Walter Borgogno als Promotionsarbeit verfasste Bericht befasst sich mit dem Tragverhalten von Slim Floor Decken mit Betonhohlplatten bei Raumtemperatur und Brandeinwirkungen. Er entstand im Rahmen eines Forschungsprojektes zur Forderung von Flachdeckensystemen in Verbundbauweise durch Bereitstellung konstruktiver Details und gesi­ cherter wissenschaftlicher Grundlagen. Flachdeckensysteme in Verbundbauweise aus Betonfertigteilen und asymmetrischen Stahltr?­ gem eignen sich dank der raschen und trockenen Bauweise bestens tur Geschossbauten. Bei der Auflagerung von Betonhohlplatten auf einer starren Wand ist in der Regel der Biegewider­ stand massgebend. In Verbundflachdecken erfolgt die Auflagerung auf nachgiebigen Deckentr?­ gern. Dadurch entsteht eine Systemtragwirkung, welche die Betonhohlplatten zus?tzlich beansprucht, sodass vermehrt der Schubtragwiderstand der Hohlplatten massgebend wird. Im Brandfall entstehen durch den starken Temperaturgradienten zudem Eigenspannungen, wel­ che zu einer Reduktion des Schubwiderstandes fOhren. Im weiteren wird die Vorspannung durch die Erw?rmung der Litzen im Brandfall abgebaut und der Verbund gesch?digt. Hohlplatten wer­ den im Spannbett ohne schlaffe Bewehrung und ohne spezielle Endverankerung der Spannlitzen hergestellt und besitzen relativ dOnne Stege, dadurch sind sie deutlich empfindlicher bezOglich Brandeinwirkung als normale schlaffbewehrte Betonteile.

Tragfähigkeitsanalysen gerissener oder geklüftete~ Strukturen zu beschäftigen haben. Dies war uns Anreiz. ihn einer breiteren Offentlichkeit zugänglich zu machen. EIH Zürich, Januar 1988.

1. 1 Problemstellung Brücken stellen einen wichtigen Bestandteil des Strassennetzes dar. Sie sollten möglichst erdbebensicher gebaut sein, damit die Verbindungswege für die Erbrin­ gung von Hilfeleistungen in einem Erdbebengebiet benutzbar bleiben. Zahlreiche Schäden und Einstürze von Brücken bei Erdbeben der letzten Zeit waren eine direkte Folge des ungünstigen Verhaltens bzw. der unzulänglichen Bemessung der in Längsrichtung der Brücke festen Lager ([14], [7], [8]). Die Forschung unter­ nahm deshalb erhebliche Anstrengungen, um die Bemessung und die konstruktive Durchbildung der festen Lager zu verbessern. Eine ganze Reihe neuartiger Lager mit grösserem oder kleinerem Energiedissipationsvermögen wurde entwickelt und in Ländern mit starker Seismizität auch in der Praxis verwendet. Demgegenüber hat man sich in Ländern mit mässiger Seismizität noch kaum mit dieser Problematik befasst, obwohl hier, sofern die physikalischen Zusammenhänge richtig erfasst werden, mit keinem oder nur sehr geringem Mehraufwand ein erheblich verbessertes Erdbebenverhalten fest gelagerter Brücken erreicht werden könnte. Der vorliegende Bericht enthält Ergebnisse von Untersuchungen, die am Institut für Baustatik und Konstruktion der Eidgenössichen Technischen Hochschule (ETH) Zürich im Rahmen des vom Schweizerischen Nationalfonds geförderten Forschungs­ projektes "Erdbebenverhalten grosser Balkenbrücken" erarbeitet wurden. Der Bericht befasst sich mit dem Erdbebenverhalten von Balkenbrücken mit fester Lagerung in Längsrichtung und damit auch mit dem Erdbebenverhalten der festen Lager selbst, welche in der Schweiz heute häufig verwendet werden. Er bildet damit eine Fortsetzung der Arbeiten [13], [18], [19], [20], [21], die vorwiegend das Erdbebenverhaltenschwimmend gelagerter Balkenbrücken sowie den Einfluss der Topographie auf die seismischen Bodenbewegungen behandeln.

Der vorliegende Bericht ist der erste einer Reihe von Publikationen zum Problemkreis "Mecha­ nische Eigenschaften von Schweizer Fichtenholz". Er beschreibt die Entwicklung einer Ver­ suchseinrichtung zur Zugprüfung von Brettern und Kanthölzern mit baupraktischen Abmes­ sungen. Die Arbeiten zum Thema "Mechanische Eigenschaften von Schweizer Fichtenholz" gehen zu­ rück auf das Nationale Forschungsprojekt NFP 12 "Holz, erneuerbare Rohstoff-und Energie­ quelle". Dass es zu diesen für den Holzbau bedeutenden Untersuchungen kam, ist das Ver­ dienst von Kollege Prof. E. Gehri, der die Problematik aufgriff, Herrn R. Steiger mit der Projekt­ leitung und Durchführung beauftragte und ihn während den umfangreichen Untersuchungen betreute. Herr Steiger, unterstützt durch die Herren H.P. Arm, P. Hefti und A. zum Wald war für die Ent­ wicklung der Prüfeinrichtung verantwortlich. Mit grossem Einsatz hat er auch die Versuche durchgeführt und ausgewertet. Die Abfassung des Berichts erfolgte durch die Herren R. Steiger (Text und Diagramme) und M. Schläfli (Photos und Zeichnungen). Herr Steiger wird die Ergeb­ nisse der umfangreichen Zugversuche in Kürze im Rahmen weiterer IBK-Publikationen veröf­ fentlichen. Zürich, April 1994 Prof. Dr. M. Fontana lnhaltsverzeichn is 1. Einleitung 1 1.1 Bedeutung von Zugfestigkeit und -Steifigkeit 1 1.2 Frühere Versuche 1 1.3 Versuche an strukturstörungsfreien Kleinproben 2 1.4 Versuche an Proben in Bauteilgrösse 3 1.5 Entwicklung einer Einspannvorrichtung für Zugversuche 5 2.

This report deals with the modeling and analysis of the earthquake behavior of concrete gravity dams. In this report, which is based on a doctoral thesis, a new method is presented that permits to develop absorbing boundary conditions for the nonlinear time-domain analysis of concrete grav ity dams.

Previous work included the development of a theoretical model, the so-called Tension Chord Model, which allows a comprehensive description of the load-deforma tion behaviour of tension members in non-prestressed and prestressed concrete struc tures.

Die Methode der finiten Elemente hat sich heute bei der numerischen Berechnung von Problemen der Elastizitats- und der Plastizitatstheorie mit digitalen Rechenautomaten all­ gemein durchgesetzt. Ihre Anwendbarkeit auf praktische Ingenieurprobleme hangt in erster Linie von den zur Verfli­ gung stehenden Computerprogrammen abo Das in der vorliegenden Arbeit entwickelte Programm "FEAPS" erlaubt die Berechnung von allgemein begrenzten und allgemein gestlitzten elastischen Platten mit und ohne Rippen. Das Institut flir Baustatik hofft, damit einen nlitzlichen Beitrag zur Berechnung solcher Konstruktionen geleistet zu haben. Die Arbeit wurde von Herrn G. Alberti als Doktordissertation (Referent: Prof. Dr. B. Thlirlimann, Korreferent: Dr. E. Anderheggen) verfasst. Die theoretischen Grundlagen des Verfahrens basieren zum Teil auf Arbeiten und Veroffent­ lichungen von Herrn Dr. E. Anderheggen, der auch diese Arbeit wissenschaftlich leitete. Eidgenossische Technische Prof. Dr. Bruno Thlirlimann Hochschule - Zlirich Oktober 1971 -8- 1. EINLEITUNG Die Berechnung von Verformungen und Schnittkraften von dlinnen Platten mit analytischen Methoden ist nur in Spezialfallen moglich. Flir allgemeine Plattensysteme werden Naherungsmetho­ den verwendet, die meistens auf einer Diskretisation aufgebaut sind. Die Methode der endlichen Elemente wurde flir die Berech­ nung von beliebigen zweidimensionalen, dlinnen, linear-elasti­ schen Platten und Rippenplatten verwendet. Diese wurde Ende der flinfziger Jahre mit den Pionierarbeiten von Argyris [1,30J, Clough [2,28J, Melosh [29J und Zienkiewicz [3] entwickelt.

Arbeiten über elastische Berechnungen mit finiten Elementen sind heute so zahlreich, dass eine weitere Veröffentlichung geradezu eine Rechtfertigung verlangt. Die vorliegende Veröffentlichung wurde von Herrn U. Walder als Dissertation ausgearbeitet. Sie behandelt verschiedene theoretische Probleme, welche sich bei der Entwicklung des praxisorientierten Schalenprogrammes FLASH (Finite ELement ~nalysis of SHells) stellten. Im besonderen galt es, kombinierbare Scheiben- und Plattenelemente zu entwickeln, welche sich zu Schalenelementen zusammensetzen lassen. Ferner wurden spezielle Elemente zur vereinfachten Berechnung rippenförmiger Aussteifungen an Platten und Schalen studiert. Die praktische Bedeutung dieser Arbeit wird durch die Verwendung des Pro­ grammes FLASH zur Berechnung von Flächentragwerken sowohl in der Schweiz als auch in verschiedenen andern Ländern Europas angezeigt. Für ein Hochschul­ institut ist es immer eine grosse Genugtuung festzustellen, dass seine For­ schungsarbeiten auch praktische Anwendung finden. Zürich, November 1977 Prof. Dr. B. Thürlimann INHALTSVERZEICHNIS Seite Vorwort 1. EINLEITUNG 1. 1 Nomenklatur 2 2. VARIATIONSPRINZIPIEN DER ELASTOSTATIK 8 2. 1 Klassische Variationsprinzipien 8 2. 1. 1 Prinzip vom Minimum der potentiellen Energie 8 2. 1. 2 Prinzip vom Minimum der komplementären Energie 10 11 2. 2 Erweiterte Variationsprinzipien 3. FINITES ELEMENTMODELL 14 3. 1 Das standard-hybride Spannungsmodell 16 3. 2 Hybride dreieckige und viereckige Scheibenelemente 21 3. 2. 1 Anzahl Verschiebungsfreiheitsgrade 21 3. 2. 2 Ansatzfunktionen 23 3. 2. 3 Eigenschaften der Scheibenelemente im Programm FLASH 26 3. 2. 3. 1 Die Elemente SV3LL und SD3LL 34 3. 2. 3. 2 Elemente SV3U) und SD3LQ 39 Die 3. 2. 3.