Fachhochschule München Diplom- und Masterarbeiten

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1 Thema: Dynamische Analyse der Millenium Bridge London Die Millenium Brigde in London mußte unmittelbar nach ihrer Inbetriebnahme im Jahr 2000 wieder geschlossen werden, nachdem große Schwingungen der Brücke aufgetreten waren. Die Fußgängerbrücke über die Themse mußte anschließend aufwändig saniert werden. Mit dieser Arbeit soll untersucht werden, ob das ungünstige Verhalten der Brücke unter realer Belastung hätte vorhergesehen werden können. 1.) Übersicht über die Literatur zur Millenium Bridge (Konstruktion, Belastung, Schwingungsverhalten, Sanierungsmaßnahmen) 2.) Erstellung eines Finite-Elemente-Modells der Brücke 3.) Ermittlung der maßgebenden Belastung 4.) Dynamische Analyse der Brücke 5.) Auswirkung der durchgeführten Sanierungsmaßnahmen bzw. eigene Sanierungsvorschläge

2 Thema: Nichtlineare Analyse der Gitterschale der Sporthalle Halstenbeck Für die Sporthalle in Halstenbeck sollte eine flache Gitterschale aus Stahlelementen mit Glasdeckung erstellt werden. Die Dachkonstruktion konnte jedoch nicht wie geplant errichtet werden, da sie nach einem Einsturz im Bauzustand auch beim wiederholten Aufbau im Jahr 1998 versagte. Mit Hilfe einer nichtlinearen Analyse der Gitterschale soll geklärt, welche Traglast rechnerisch nachgewiesen werden kann. 1.) Literatursammlung zur Sporthalle Halstenbeck 2.) Erstellung eines Finite-Elemente-Modells der Gitterschale 3.) Ermittlung der maßgebenden Belastung und Imperfektionen 4.) Ermittlung der idealen Knicklasten 5.) Ermittlung nach Theorie II. und III. Ordnung

3 Thema: Auswirkung von DIN auf die mit FEM ermittelte Schubbewehrung von Platten Die Stahlbetonnorm DIN führt in vielen Fällen zu einer Schubbewehrung von Stahlbetonplatten, die nach der vorherigen Norm noch ohne Schubbewehrung ausgeführt werden konnten. Schubbewehrungen sind in der Ausführung teuer, beeinträchtigen den Bauablauf und werden daher gerne vermieden. Da Stahlbetonplatten heute in der Regel mit Finite-Elemente-Programmen bemessen werden, kommt der Qualität der berechneten Querkräfte durch die Normänderung eine größere Bedeutung zu, zumal die Querkräfte einer FE-Berechnung langsamer konvergieren als die Verformungen oder Biegemomente. Mit dieser Arbeit soll untersucht werden, wie sich die Regelungen der Norm zur Schubbemessung auswirken und ob Unterschiede bei der Verwendung unterschiedlicher FE-Programme festzstellen sind. 1.) Vergleichende Darstellung der Schubbemessung nach DIN 1045 und DIN ) Verfahren der Querkraftberechnung der verwendeten FE-Programme 3.) Querkraft- und Bemessungsergebnisse eines Modellproblems 4.) Vergleichende Bemessung eines Praxisbeispiel mit verschiedenen FE-Programmen

4 Thema: Bemessungstafeln für den Stahlbau nach EC3 Im Jahr 2010 soll mit dem Eurocode 3 eine neue Norm für den Stahlbau bauaufsichtlich eingeführt werden. Da sich der EC3 in wesentlichen Punkten von der bisher verwendeten DIN unterscheidet, können die momentan verwendeten Hilfstafeln zur Bemessung von Stahlkonstruktionen nicht weiter verwendet werden. Im Rahmen dieser Arbeit sollen deshalb Tafeln erarbeitet werden, die für das Arbeiten mit dem EC3 erforderlich sind, wie z.b.: - Grenzabmessungen für Walzprofile - plastische Schnittgrößen von Walzprofilen - Interaktionsdiagramme für plastische Nachweise - Tragfähigkeitstafeln für Knickstäbe

5 Thema: Bemessungsdiagramme Biegedrillknicken nach EC3 Mit der Einführung des Eurocode 3 als verbindliche Norm für den Stahlbau wird sich auch die Form des Nachweise der Biegedrillknicksicherheit ändern. Im Rahmen dieser Arbeit sollen Diagramme entwickelt werden, mit deren Hilfe ein schneller und einfacher Nachweis der Biegedrilknicksicherheit ermöglicht wird. 1.) Theorie des Biegedrillknickens 2.) Übersicht über vorhandene Diagramme (Müller, Ritscher, Künzler) 3.) Ausarbeitung eines einfachen und möglichst leistungsfähigen Verfahrens 4.) Berechnung und zeichnerische Darstellung 5.) Kontrollberechnungen

6 Thema: Simulation plastischen Materialverhaltens mit der Finiten Elemente Methode Zur Ermittlung der Tragfähigkeit von Querschnitten, Details, Knoten- und Anschlusspunkten ist eine Berücksichtigung des plastischen Materialverhaltens des Werkstoffes Stahl in vielen Fällen erforderlich. Materiell nichtlineare FE-Berechnungen stellen hohe Anforderungen an die eingesetzten Porgramme. Mit dieser Arbeit sollen die Möglichkeiten und Grenzen der heute verfügbaren FE- Programme ermittelt werden. 1.) Darstellung der erforderlichen nichtlinearen Kontinuumsmechanik 2.) Möglichkeiten der Darstellung plastischer Materialgesetze 3.) Möglichkeiten der Berechnung mit FE-Programmen 4.) Numerische Berechnung analytisch lösbarer Modellprobleme 5.) Vergeleichsrechnung von Laborversuchen