1 ANWENDUNGSBEREICH UND ANWENDUNGSBEDINGUNGEN 1

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Maja Lorenz
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XI 1 ANWENDUNGSBEREICH UND ANWENDUNGSBEDINGUNGEN 1 1.1 Allgemeines 1 1.2 T emperaturbereich 1 1.3 Materialkennwerte 1 1.4 Dichtheit 1 1.5 Brandverhalten und erhöhte Temperaturen 1 1.6 Toxizität 2 1.

1 XI 1 ANWENDUNGSBEREICH UND ANWENDUNGSBEDINGUNGEN Allgemeines T emperaturbereich Materialkennwerte Dichtheit Brandverhalten und erhöhte Temperaturen Toxizität Resistenz gegen Säure und Laugen Anwendungsbedingungen Nicht genormte Baustoffe Nichtruhende Belastungen / Beanspruchungen 2 2 BAUTECHNISCHE UNTERLAGEN Art der bautechnischen Unterlagen Zeichnungen Statische Berechnung Baubeschreibung 4 3 SICHERHEITSKONZEPT Allgemeines Sicherheitsnachweis Nachweisverfahren - Regelverfahren Nachweisverfahren auf Basis einer Schadensakkumulation Allgemeines Zeitstandbeanspruchung im Hinblick auf die Lebensdauer (Einwirkungen) Zeitstandbeanspruchbarkeit im Hinblick auf die Lebensdauer (Widerstand) Bemessungsverfahren mit Ersatzbeanspruchung Bemessungsverfahren mit Hilfe der Schadensakkumulation 11 4 AUSGANGSSTOFFE Allgemeines Fasern Allgemeines Glasfasern 13

2 XII Aramidfasern Carbonfasern Kunststoffe Schaumstoffe Allgemeines Polyurethan-Hartschäume (PUR-Schaum) Polyvinylchloridschäume (PVC-Schaum) 15 5 MATERIALEIGENSCHAFTEN UND BAUTEILE Allgemeines Unverstärkte Kunststoffe Thermoplaste Duroplaste F aserverstärkte Kunststoffe Vorbemerkungen Glasfaserverstärkte Laminate mit Duroplasten Sandwichkonstruktionen Bemessungswert des Widerstandes 22 6 EINWIRKUNGEN Allgemeines Ständige Einwirkungen Veränderliche Einwirkungen Außergewöhnliche Einwirkungen Brandeinwirkung und erhöhte Temperaturen Bemessungswert der Einwirkungen 27 7 VERFORMUNGEN, SCHNITTGRÖßEN UND SPANNUNGEN 29 8 NACHWEISE Grundlegende Anforderungen Grenzzustand der Tragfähigkeit Allgemeines Festigkeit Stabilitätsversagen Dehnungsbeschränkung Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Allgemeines Dehnungsbeschränkung Durchbiegungsbegrenzung 42

3 XIII 8.4 Verbindungen Allgemeines Lösbare Verbindungen Nicht lösbare Verbindungen 49 9 BAULICHE DURCHBILDUNG Grundsätzliches Bauteile Allgemeines Hohlkästen und Hohlbauteile Plattenförmige Bauteile Schalenförmige Bauteile Behälter Sandwichkonstruktionen Absturzsichernde Bauteile Brücken Verbindungen und Auflagerungen Herstellung und Konstruktion Faserverbundkunststoffe Unverstärkte Kunststoffe AUSFÜHRUNG UND ÜBERWACHUNG Rohprodukte Allgemeines Eigenüberwachung Fremdüberwachung Probenentnahme Halbzeuge und Verbindungsmittel Allgemeines Prüfung der Halbzeuge (Thermoplaste sowie Duroplaste und Elastomere) Prüfung der Klebestoffe Prüfung von Schweißzusätzen Bauausführung Allgemeines Personal und Ausstattung des ausfuhrenden Betriebes Überwachung Überwachung auf der Baustelle Zustandsklassifizierung 69

4 XIV 11 NORMEN UND RICHTLINIEN Grundnormen Stoffiiormen Prüfnormen Normen für Halbzeuge Bemessungsnonnen Richtlinien/Merkblätter LITERATUR ANHANG Anhang A: Einflussfaktoren (Richtwerte) für unverstärkte Kunststoffe Anhang B: Einflussfaktoren für faserverstärkte Kunststoffe Anhang C: Einflussfaktoren für Schaumstoffe Anhang D: Bemessungswerte der Einwirkungen Anhang E: Teilsicherheitsbeiwerte YM 94 J 3.6 Anhang F: Mechanische Eigenschaften zu Fasern und Sandwichkernen BEISPIEL Statisches System, Bauwerksform Querschnitt, Werkstoff Querschnittswerte Material Eigenlast Schneelast (DIN EN : ) Windlast (DIN EN : ) Temperatur (DIN EN : ) Einwirkungsdauer Nachweis im Grenzzustand der Tragfähigkeit Festigkeit Stabilitätsversagen Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Durchbiegungsbegrenzung Literatur zum Beispiel BEISPIEL Statisches System, Bauwerksform Querschnitt und Werkstoff Laminatdicken Zylinder 118

5 XV Zylinderfuß Einwirkungen und Schnittgrößen Übersicht LF 10 Eigenlast LF 20 Füllgut LF 21 Verkehrslast auf Kegelschale LF 22 Betriebsdruck LF 30 Temperatur Lastfallkombinationen Bemessungswerte der Schnittgrößen Bemessungswerte der Spannungen Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit Festigkeit Stabilitätsversagen Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Durchbiegungsbegrenzung Berechnungsergebnisse Lastkombination 1 (Schnittgrößen faktorisiert, Verformungen nicht fektorisiert) Lastkombination 2 (Schnittgrößen faktorisiert, Verformungen nicht faktorisiert) Lastkombination 3 (Schnittgrößen faktorisiert, Verformungen nicht faktorisiert) Lastkombination 4 (Schnittgrößen faktorisiert, Verformungen nicht faktorisiert) Literatur zum Beispiel BEISPIEL Statisches System, Bauwerksform Querschnitt und Werkstoff Laminatdicken Material Einwirkungen und Schnittgrößen Übersicht LF 10 Eigenlast LF LF 34 Temperatur (DIN EN : ) LF 40 Schneelast (DIN : ) LF 51 + LF 52 Windlast (DIN : ) Lastfallkombinationen 159

6 XVI Bemessungswerte der Schnittgrößen Bemessungswerte der Spannungen Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit Festigkeit Stabilitätsversagen Charakteristische Werte des E-Moduls Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Durchbiegungsbegrenzung Berechnungsergebnisse System und Lasteingabe Membrankräfte der GFK-Deckschicht (faktorisiert) Schubspannungen des PUR-Kerns (faktorisiert) Verformungen (nicht faktorisiert) Literatur zum Beispiel BEISPIEL Bauteilabmessungen, statisches System, Bauwerksform Querschnitt, Werkstoff Querschnittswerte Material Einwirkungen (charakteristische Werte) Eigenlast der Platte Schneelast (DIN EN : ) Windlast (DIN EN : ) Temperaturlast (DIN EN : ) Einwirkungsdauer Nachweis im Grenzzustand der Tragfähigkeit Festigkeit Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Durchbiegungsbegrenzung Modellierungsvarianten für die PMMA-Platte Allgemein Einachsig gespannte Platte Zweiachsig gespannte, linear-elastische Platte mit Tabellenwerk Lineare Finite-Element-Berechnung Nichtlineare Finite- Element- Berechnung mit abhebenden Ecken Vergleich der Berechnungsergebnisse Literatur zum Beispiel 4 197

7 XVII 18 BEISPIEL System, Bauteilmaße, Querschnittswerte, Annahmen Einwirkungen Charakteristische Werte Bemessungswerte in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit Repräsentative Werte im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Schnittgrößen am Schachtfuß Schnittgrößen im Grenzzustand der Tragfähigkeit Schnittgrößen im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Nachweis in' den Grenzzuständen der Tragfähigkeit Bemessungswerte des Baustoffes Nachweis der Biegetragfähigkeit Stabilitätsversagen Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Bemessungswerte des Baustoffes Maßgebende Durchbiegung Uj Bemessungswert zur Erfüllung der Durchbiegungsbegrenzung Literatur zum Beispiel BEISPIEL Aufgabenstellung, statisches System Querschnitt, Werkstoff Querschnittswerte Material Einwirkungen (charakteristische Werte) Eigenlast Schneelast Temperatur Einwirkungsdauer Nachweis im Grenzzustand der Tragfähigkeit Teilsicherheitsbeiwerte Einwirkungskombinationen Bemessungsschnittgrößen (Einfeldträger) Werkstoffspezifische Einflussfaktoren Festigkeitsnachweise Stabilitätsnachweise Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Teilsicherheitsbeiwert Einwirkungskombinationen 223

8 XVIII Charakteristischer Wert des E-Moduls als Mittelwert Werkstoffspezifischer Einflussfaktor des E-Moduls Durchbiegungsbegrenzung Literatur zum Beispiel SACHWORT VERZEICHNIS 227

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