Flächentragwerke WS 2014/2015
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- Fanny Graf
- vor 6 Jahren
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1 Flächentragwerke WS 2014/ Schalen 4.1 Einführung Allgemeines Aufteilung der Schalen Rotationsschalen Translationsschalen Regelschalen Gleichungen für einige Schalenformen Andere Schalenformen
2 4.1.1 Allgemeines Schalen sind dünnwandige und gekrümmte Flächentragwerke. Vorteile: Optimale Konstruktionsform Hohe Tragfähigkeit Günstiges Tragverhalten Minimaler Materialeinsatz Geringes Gewicht (leicht) Ästhetisch reizvoll Nachteile: Aufwendige statische Berechnungen Komplizierte Herstellung bzw. Fertigung Stabilitätsprobleme (Beulen) Empfindlich gegen Imperfektionen
3 Vorbilder aus der Natur
4 Vorbilder aus der Natur
5 Vorbilder aus der Natur
6 4.1.2 Aufteilung der Schalen Aufteilung nach der Entstehung Rotationsschalen Schalen Translationsschalen Regelschalen
7 4.1.2 Aufteilung der Schalen Aufteilung nach dem Spannungszustand Membrantheorie (Membranspannungszusatnd) Schalen Biegetheorie (Biegespannungszustand) Behältertheorie
8 4.1.2 Aufteilung der Schalen Aufteilung nach der Krümmung Einfach gekrümmt K=0 r 2 r1 r1 : 1. Hauptkrümmungsradius r2 : 2. Hauptkrümmungsradius 1 1: 1= 1. Hauptkrümmung r1 1 2: 2= 2. Hauptkrümmung r2 1 K : K 1 2= GAUSSsches Krümmungsmaß rr 1 2 Doppelt gekrümmt K>0 Doppelt gekrümmt K<0 r 1 r 1 r 2 r 2
9 4.1.2 Aufteilung der Schalen Aufteilung nach der Krümmung Schalen Einfach gekrümmte Schalen Doppelt gekrümmte Schalen K=0: Parabolische Fläche K>0: Elliptische Fläche K<0: Hyperbolische Fläche
10 4.1.2 Aufteilung der Schalen K=0 Abwickelbare Fläche Lastabtragung durch Membranwirkung (Dehnung) und Biegung Nicht so steif wie bei K>0 K>0 Buckelfläche Nicht abwickelbar Lastabtragung durch Membranwirkung Sehr steif K<0 Sattelfläche Nicht abwickelbar Lastabtragung durch Dehnung und Biegung Nicht so steif wie bei K>0
11 4.1.3 Rotationsschalen Rotationsschalen entstehen durch die Drehung einer glatten Kurve um die Rotationsachse!
12 4.1.3 Rotationsschalen Rotationsachse Erzeugende Meridianlinie Breitenkreislinie
13 4.1.3 Rotationsschalen Heinle, E. Und Schlaich, J.: Kuppeln aller Zeiten - aller Kulturen, Deutsche Verlags- Anstalt, Stuttgart 1996.
14 4.1.3 Rotationsschalen Erzeugende Erzeugende Erzeugende Zylinderschale (Geometrie) Kegelschale volution/conederevolution.shtml
15 4.1.3 Rotationsschalen spezialcontainer/tankcontainer indexframesprojstrukturen.html
16 4.1.3 Rotationsschalen Das Baptisterium in Pisa mit seinem kreisrunden Zentralraum wurde 1152 begonnen. Die oberen Teile und die äußere Kuppel wurden erst im 13. und 14. Jahrhundert ergänzt. An das die Laterne tragende Konusgewölbe lehnt sich eine äußere Kegelschale an. Quelle: Heinle, E./Schlaich, J.: Kuppeln aller Zeiten - aller Kulturen, Deutsche Verlags- Anstalt, Stuttgart 1996, Seite 82.
17 4.1.3 Rotationsschalen rechnen/indexframesprojstrukturen.ht ml
18 4.1.3 Rotationsschalen Kugelschale here.shtml Torusschale
19 4.1.3 Rotationsschalen topic= dexframesprojstrukturen.html
20 4.1.3 Rotationsschalen
21 4.1.3 Rotationsschalen Ellipsoidschale Ellipsoidschale
22 4.1.3 Rotationsschalen Heinle, E. Und Schlaich, J.: Kuppeln aller Zeiten - aller Kulturen, Deutsche Verlags- Anstalt, Stuttgart 1996.
23 4.1.3 Rotationsschalen
24 4.1.3 Rotationsschalen Paraboloidschale revolution.shtml
25 4.1.3 Rotationsschalen Einschalige Hyperboloidschale Zweischalige Hyperboloidschale
26 4.1.3 Rotationsschalen
27 4.1.3 Rotationsschalen Bild: University of Arizona
28 4.1.4 Translationsschalen Translationsschalen entstehen durch die Parallelverschiebung einer glatten Kurve (Erzeugende) entlang einer zweiten Kurve (Leitlinie)!
29 4.1.4 Translationsschalen Leitlinie Erzeugende
30 Tonnenschale Leitlinie Erzeugende Quelle: H. Engel (1997). Tragsysteme / Structure Systems. Ostfilden-Ruit, Deutschland: Verlag Gerd Hatje. ISBN:
31 Tonnenschale PAUSA Tonnenhalle zur Stadtbücherei Mössingen (
32 Kugelkappe Leitlinie Erzeugende
33 Hyparschale
34 Translationsschalen: Weitere Beispiele Elliptische Paraboloidschale Kreiszylinderschale Hyperbolische Zylinderschale surfaces/paraboloidelliptic/ paraboloidelliptic.shtml Parabolische Zylinderschale
35 4.1.5 Regelschalen Regelschalen entstehen durch die Bewegung einer Geraden (Erzeugende) längs einer Kurve (Leitlinie) im Raum!
36 Regelschalen: Weitere Beispiele Kreiszylinder Elliptische Kegel Elliptische Zylinder Parabolische Zylinder anschauliche-mathematik.html Zylinder_(Geometrie) Hyperbolische Zylinder
37 Hyperboloidschale surfaces/hyperboloid/hyper boloid1.shtml ki/hyperboloid
38 Hyperbolische Paraboloidschale (Hyparschale) galerie/galerie- 3Dmodely/Surfaces/index.html
39 Hyperbolische Paraboloidschale (Hyparschale) Windschiefe Hyparschale (Parabeln + Geraden)
40 Hyperbolische Paraboloidschale (Hyparschale) Erzeugende 2. Leitlinie Windschiefe Hyparschale (Geraden) 1. Leitlinie Warszawa Ochota railway station
41 Konoidschale 2. Leitlinie 1. Leitlinie Erzeugende geom/kurs/regelflaechen.htm 2. Leitlinie 1. Leitlinie Erzeugende
42 4.1.6 Gleichungen für einige Schalenformen
43 Mathematische Gleichungen einiger Schalenformen
44 4.1.7 Andere Schalenformen: Gitterschalen Yas_Hotel 2/studio-ltd.html pup_ html?image=0 ropenhalle-gondwanaland
45 Andere Schalenformen: Membrantragwerke bausysteme-referenzen/membrantragwerke
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