SKELETTBAU Das tragende Stahlskelett ist im allgemeinen aus folgenden Konstruktionselementen aufgebaut:

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1 2.5.3 Tragwerke SKELETTBAU Das tragende Stahlskelett ist im allgemeinen aus folgenden Konstruktionselementen aufgebaut: Stützen Unterzüge und Deckenträger Platten und Scheiben Aussteifende Verbände Man unterscheidet vier Hauptsysteme: Biegesteife Stockwerkrahmen Gelenkrahmen übereinandergestellte, gelenkig angeschlossene Einzelrahmen Gelenksysteme mit aussteifenden, massiven Kernen oder Scheiben Gelenksysteme mit Verbänden in Stahlbauweise (Gelenkstabwerk) I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 51/68

2 Biegesteife Stockwerkrahmen Gelenkrahmen übereinandergestellte, gelenkig angeschlossene Einzelrahmen Gelenksysteme mit aussteifenden, massiven Kernen oder Scheiben Gelenksysteme mit Verbänden in Stahlbauweise (Gelenkstabwerk) Die Kombination der vier Hauptsysteme ist möglich. I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 52/68

3 Montageverbände. I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 53/68

4 Stahlstützen Deckentragwerk meist in Verbundbauweise Bei großen Stützweiten Deckenträger als Fachwerkträger ausgebildet Geschoße aufgehängt Liefert schlanke Bauelemente in den Außenfassaden ermöglicht trockenen Ausbau unter Dach Zusammenfassen zweier Stockwerke zu einem Tragsystem Jedes zweite Stockwerk ist frei von Traggliedern I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 54/68

5 STAHLBAU Aussteifung von Stahlskelettbauten. Aussteifung des Gebäudes durch schwere Fachwerke vor der Fassade, die sich an der Abtragung der Vertikallasten der Zwischenstützen beteiligen. Alcoa Verwaltungsgebäude in San Francisco. Architekten: Skidmore, Owings, Merrill. I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 55/68

6 Typen der Aussteifungssysteme stählerne Fachwerkverbände Deckenplatten I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 56/68

7 biegesteife Rahmen I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 57/68

8 Fachwerkkonstruktion I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 58/68

9 Rahmen mit Wandscheiben I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 59/68

10 Rahmen mit Kern (Schacht) I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 60/68

11 Hallensysteme I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 61/68

12 Hallensysteme I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 62/68

13 Hallensysteme I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 63/68

14 STAHLBAU Aussteifende Verbände I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 64/68

15 STAHLBAU Anordnung der Windverbände I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 65/68

16 Geschoßbauten in Stahl. Stahl wird für die Herstellung von ein- und mehrgeschoßigen Bauwerken verwendet. Eingeschoßige Bauwerke: meist Hallen Mehrgeschoßige Bauwerke: Büro- und Wohnbauten, Industriebauten Durch hohe Materialfestigkeit und hohem E-Modul ist als Konstruktionsform der Stahlskelettbau zu bevorzugen. I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 66/68

17 Tragwerksformen im Hochbau Deckentragwerk nimmt lotrechte oder horizontale Lasten auf und leitet sie zu Stützen Lastverteilende Wirkung. Lotrechtes Tragwerk: Stützen, Säulen leiten Kräfte ins Fundament Waagrechte und lotrechte Aussteifungen leiten horizontale Kräfte weiter I.) Deckentragwerke Ohne Stahlträger (massive Platte) Mit Stahlträger Mit zwei Trägerlagen (Längs- und Querträger) Mit drei Trägerlagen (große Stützweiten) II.) Lotrechtes Tragwerk Stützen, Säulen Hängesäulen I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 67/68

18 Ohne Stahlträger (massive Platte) Die trägerlose massive Platte leitet die Lasten auf dem kürzesten Weg unmittelbar in die Stützen. Bei größeren Spannweiten wird die massive Platte zu schwer. Diese Konstruktion eignet sich also nur für eine enge Stützenstellung. Mit einem Stahlträger Die Deckenträger (Träger erster Ordnung) werden unmittelbar von den Stützen getragen. Der Weg der Kräfte ist kurz und die Konstruktion damit wirtschaftlich. Der Raster des Grundrisses setzt sich aus länglichen Rechtecken zusammen, daher haben die Stützen in der einen Richtung einen großen, in der anderen einen sehr engen Abstand. Mit zwei Trägerlagen (Längs- und Querträger) Bei einem weiten Stützenabstand in beiden Richtungen werden die Lasten der Deckenträger (Träger erster Ordnung) durch Unterzüge (Träger zweiter Ordnung) zu den Stützen weitergeleitet. Die Kräfte haben einen weiteren Weg zurückzulegen als bei Beispiel b). Als zusätzliches über Biegung abtragendes Element wird der Unterzug notwendig. Die Stützweite der Deckenträger l 1 sollte dem oben aufgestellten Prinzip entspr. größer sein als die der Unterzüge l 2. Mit drei Trägerlagen (große Stützweiten) Bei sehr großen Stützweiten werden die Lasten der Unterzüge nochmals durch Hauptträger (Träger dritter Ordnung) abgefangen und erst von diesen an die Stützen abgegeben. Der Weg der Kraft ist lang. I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 68/68

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