Lehrveranstaltung Statik der Baukonstruktionen IV - Fachgebiet ...

In der Abhandlung Elementmethode der Elastostatik von Zimmer und Grothe /10/ werden
Modelle der GRM vorgestellt und Anwendungen zur Lösung von praktischen Ingenieuraufgaben
gezeigt. Auf dem Gebiet der Konstruktionsberechnung mit Element–
methoden repräsentiert sie den Stand der Technik zu Beginn der 70er Jahre.
Zwischenzeitlich ist die in /10/ propagierte Konzeption methodisch überholt. Aus heutiger
Sicht liegt ihr Wert vor allem in der auf Anschauung begründeten Vorgehensweise.
Für konstruktive Bauingenieure ist die Abhandlung /10/ daher nach wie vor lesenswert.
Das Lehrbuch Finite Elemente von Knothe und Wessels /11/ repräsentiert dagegen den
Stand der Technik der 90er Jahre. Trotz der Beschränkung auf Weggrößenele–
mente ist es als Eingangslektüre in die Problematik der FEM sehr zu empfehlen, da
es alle wesentlichen Schritte der Methode sowohl auf Element– als auch auf System–
ebene sehr ausführlich behandelt. Die Vorgehensweise in /11/ ist mit dem VdS aus der
Statik III /12/ vergleichbar. Sie ist aber allgemeiner, weil neben Stab– zusätzlich auch
Flächentragwerke betrachtet werden. Im Rahmen der Statik–Lehrveranstaltungen geschieht
dies in voller Allgemeingültigkeit erst in der nachfolgenden Vertiefung I: Finite–
Elemente–Methode in der Baustatik und Baudynamik, in der dann auch moderne gemischt–hybride
Elementkonzepte vorgestellt werden /13/.
1.3 Statische Modelle
Tragwerke sind, wie es der Name sehr treffend ausdrückt, der tragende Teil von Bauwerken.
Entwurf, Konstruktion und rechnerischer Nachweis in Form einer statischen
Berechnung sind Tätigkeiten, die in der Baupraxis konstruktiv ausgebildete Bauingenieure
wahrnehmen.
Im Rahmen des Entwurfprozesses sind vor allem zwei Maßnahmen von dominanter Bedeutung:
Die Entwicklung einer tragenden Konstruktion, die immer im Mittelpunkt des
Interesses stehen sollte und die Modellierung des zugehörigen statischen Systems, das
die Grundlage der statischen Berechnung bildet, um das Tragverhalten von Bauwerken
rechnerisch nachvollziehen zu können.
Bei der Modellierung von statischen Systemen sind die physikalischen Zustände im
Tragwerk so wirklichkeitsnah wie möglich, dabei aber so einfach wie nötig abzubilden.
Diese Vorstellung ist als oberstes Gebot bei der Lösung dieser sehr anspruchvollen Ingenieuraufgabe
zu beachten. Sie läßt sich immer dann umsetzen, wenn man mit eindeutig
definierten statischen Modellen arbeitet, die beim Lastabtrag spezielle Aufgaben
erfüllen.
Wichtige Einflußparameter zur Klassifizierung von statischen Modellen sind
– die geometrische Form der tragenden Bauteile
und
– die Art und Weise, wie Einwirkungen tragende Bauteile beanspruchen.
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