Untersuchungen zweier Modelle zur Spannungsermittlung bei versagender Zugzone an Bauwerken mit kreisförmig geöffnetem Querschnitt

Autor: Brosge, Timo
Jazyk: němčina
Rok vydání: 2024
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Popis: In dieser Arbeit wurden das Kreislinienmodell und das Kreisringmodell zur Berechnung der Spannungsverteilung in kreisringförmigen Querschnitten mit Öffnungen und versagender Zugzone untersucht. Beide Modelle wurden auf den spezifischen Fall des Schornsteins des Salinemuseums in Halle angewendet, ein markantes Beispiel für eine kreisringförmige Struktur mit Öffnung. Es wurde festgestellt, dass das Kreislinienmodell in bestimmten Bereichen auf der unsicheren Seite liegt und eine geringere Spannung aufweist als das Kreisringmodell. Darüber hinaus wurde beobachtet, dass das Kreislinienmodell einen kleineren Wertebereich hat und die Spannungen somit früher asymptotisch ansteigen. Die Kraftbeiwertmethode wurde zur Ermittlung der Windlasten genutzt und der Lagrange-Algorithmus wurde mit gemessenen Ausmitten zur Beschreibung der Exzentrizität des Schornsteins verwendet.:Aufgabenstellung I Kurzfassung III Abstract III Definitionsverzeichnis VII 1 Einleitung 1 2 Theoretische Grundlagen 3 2.1 Lastannahmen am Mauerwerksschornstein 3 2.2 Bedeutung von Modellen 34 2.3 Annahmen die getroffen werden 36 2.4 Umgang mit vollkommen versagender Zugzone 37 2.5 Verwendung von Polarkoordinaten für Kreisquerschnitte 39 2.6 Ermittlung der Nulllinie 43 2.7 Spannungsermittlung am Kreis bei versagender Zugzone 45 2.8 Spannungsermittlung am Kreisring bei versagender Zugzone 50 2.9 Spannungsermittlung an der Kreislinie bei versagender Zugzone 54 3 Spannungsermittlung bei versagender Zugzone an geöffneten Kreisquerschnitten 59 3.1 Spannungsermittlung bei versagender Zugzone am geöffneten Kreisring 59 3.2 Spannungsermittlung an der geöffneten Kreislinie bei versagender Zugzone 79 3.3 Labilitätszahl und Berechnung nach Zheorie II. Ordnung 85 3.4 Nachweis der hergeleiteten Flächenmomente 88 3.5 Berechnungshilfsmittel 97 4 Anwendung und Vergleich der Kreismodelle 111 4.1 Anwendung auf den Schornstein S-1 112 4.2 Nachweise mit dem Kreisringmodell 125 4.3 Spannungsunterschiede der Modelle 131 5 Gegenüberstellung der Ergebnisse 135 5.1 Unterschiedliche Öffnungsbreiten 135 5.2 Anwendungsfall Salineschornstein 137 6 Fazit 139 Literaturverzeichnis 141 Anhang 145
This work investigated the circle line model and the circular ring model for calculating the stress distribution in circular cross-sections with openings and failing tension zone. Both models were applied to the specific case of the Saline chimney in Halle, a prominent example of a circular ring structure with an opening. It was found that the circle line model is on the unsafe side in certain areas and has a lower tension than the circular ring model. Furthermore, it was observed that the circle line model has a smaller range of values, causing the stresses to increase asymptotically earlier. The force coefficient method was used to determine the wind loads, and the Lagrange algorithm was used with measured offsets to describe the eccentricity of the chimney.:Aufgabenstellung I Kurzfassung III Abstract III Definitionsverzeichnis VII 1 Einleitung 1 2 Theoretische Grundlagen 3 2.1 Lastannahmen am Mauerwerksschornstein 3 2.2 Bedeutung von Modellen 34 2.3 Annahmen die getroffen werden 36 2.4 Umgang mit vollkommen versagender Zugzone 37 2.5 Verwendung von Polarkoordinaten für Kreisquerschnitte 39 2.6 Ermittlung der Nulllinie 43 2.7 Spannungsermittlung am Kreis bei versagender Zugzone 45 2.8 Spannungsermittlung am Kreisring bei versagender Zugzone 50 2.9 Spannungsermittlung an der Kreislinie bei versagender Zugzone 54 3 Spannungsermittlung bei versagender Zugzone an geöffneten Kreisquerschnitten 59 3.1 Spannungsermittlung bei versagender Zugzone am geöffneten Kreisring 59 3.2 Spannungsermittlung an der geöffneten Kreislinie bei versagender Zugzone 79 3.3 Labilitätszahl und Berechnung nach Zheorie II. Ordnung 85 3.4 Nachweis der hergeleiteten Flächenmomente 88 3.5 Berechnungshilfsmittel 97 4 Anwendung und Vergleich der Kreismodelle 111 4.1 Anwendung auf den Schornstein S-1 112 4.2 Nachweise mit dem Kreisringmodell 125 4.3 Spannungsunterschiede der Modelle 131 5 Gegenüberstellung der Ergebnisse 135 5.1 Unterschiedliche Öffnungsbreiten 135 5.2 Anwendungsfall Salineschornstein 137 6 Fazit 139 Literaturverzeichnis 141 Anhang 145
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