Baustatik. Teil 2: Festigkeitslehre (G. C. O. Lohmeyer)
Baustatik. Teil 2: Festigkeitslehre (G. C. O. Lohmeyer)
2002-01-01 00:00:00
Das Buch gliedert sich in 13 Kapitel und einige Anhänge. Es werden zunächst eine Einführung in Form eines historischen Überblicks, die generelle Vorgehensweise sowie Bemerkungen zur Aussagesicherheit beschrieben. Die wesentlichen Grundgleichungen der Elastostatik und der Elastodynamik sind in Matrizenschreibweise dargestellt. Die FEM-Anwendung wird als integraler Bestandteil einer CAE-Konzeption beschrieben. In dem Elementkatalog für elastostatische Probleme wird auf Balken-, Scheiben-, Platten-, Volumen- und Kreisringelemente eingegangen. Die dargestellten Plattenelemente basieren auf der Kirchhoff-Theorie. Plattenelemente nach der Mindlin-ReissnerTheorie werden nicht beschrieben. Alle Elemententwicklungen sind reine Verschiebungselemente. Elemente auf Grundlage gemischter Variationsfunktionale werden nicht behandelt. In einem Kapitel über Kontaktprobleme werden unterschiedliche Lösungsalgorithmen diskutiert. Weiterhin ist die numerische Berechnung von Eigenfrequenzen und erzwungenen Schwingungen umrissen. Ein Kapitel ist den nichtlinearen FE-Methoden gewidmet. Geometrische und physikalische Nichtlinearitäten kommen als Ursache in Frage. Hier sind die Darstellungen nicht auf dem Stand der Forschung. Inelastische Spannungszustände werden in modernen FE-Programmen mit sogenannten Projektionsverfahren berechnet. Diese beruhen auf der Anwendung impliziter Verfahren zur näherungsweisen Integration der Fließregeln. Stationäre und instationäre Wärmeleitung sind als weitere lineare Probleme aufgeführt. Im Kapitel über Grundregeln der FEM-Anwendung wird die Wahl von Elementtypen, der Einsatz automatischer Netzgenerierer und Bandbreiten-Optimierer sowie Genauigkeit der Ergebnisse diskutiert. Das letzte Kapitel behandelt die mathematische Optimierung von Strukturen. Als Ziele kommen z. B. Gewichtsminimierung oder optimale Spannungsverteilung in Frage. Der Autor beschreibt die eindimensionale Suche nach lokalen Minima ohne Verwendung von Gradienten. Im Anhang des Buches sind unterschiedliche Fallstudien aufgezeichnet. Dieses stellt die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Methode unter Beweis. Letztlich sind Übungsaufgaben mit zugehörigen Lösungen abgedruckt. Das Buch wird für Studenten und Berechnungspraktiker empfohlen. Die mathematischen Darstellungen sind einfach gehalten, daher muß es als eine Einführung in die Thematik gesehen werden. Mit der vorliegenden 4. Auflage sind u. a. Fehler korrigiert und die inhaltliche Darstellung verbessert worden. Prof. Dr.-Ing. Friedrich Gruttmann, Darmstadt Lohmeyer, G. C. O.: Baustatik. Teil 2: Festigkeitslehre. 8., überarb. u. erw. Aufl. Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden: B. G. Teubner 2001. 378 S., 260 Bilder, 90 Tabellen, 16,0 x 22,8 cm. Br. – ISBN 3-519-25020-8. 29,90 – C Im Grundstudium des Bauingenieurwesens an den wissenschaftlichen Hochschulen (1. bis 4. Semester) bildet die Festigkeitslehre im Rahmen der 3semestrigen Technischen Mechanik die Mitte zwischen Statik (Technische Mechanik I) und Dynamik (Technische Mechanik III). An den Fachhochschulen dagegen wird im Grundstu-dium (1. und 2. Semester) auf die Technische Mechanik zumeist ganz verzichtet und unmittelbar mit der Baustatik begonnen. Darauf basiert dann im Grundfachstudium (3. und 4. Semester) die Einführung in die Bemessung von Traggliedern aus Stahl, Holz, Mauerwerk, Beton- und Stahlbeton. Auch in diesem Sinne ist die Festigkeitslehre gleichsam das Gelenk zwischen der einfachen Statik (statisch bestimmte Systeme) und Bemessung einerseits und der Einführung in die Berechnung statisch unbestimmter Systeme (Statik III) andererseits. Eine weitere Vereinfachung der Statiklehre realisiert die Tragwerkslehre für Architekten an Fachhochschulen und wissenschaftlichen Hochschulen, aber auch die für Bautechniker an Technikerschulen dargebotene Statik: Die Bemessung einfacher Stahl-, Holzund Mauerwerkbauten steht hier im Mittelpunkt der Festigkeitslehre, die ihrerseits als Tragwerkslehre II bzw. Statik II figuriert; gleichzeitig ist sie i. d. R. der Schlußstein der Statiklehre, da statisch unbestimmte Systeme von ihr nur gestreift werden. Eine solche Statiklehre bildet das vorliegende Buch zusammen mit dem vom selben Autor verfaßten ersten Band „Baustatik. Teil 1: Grundlagen“ in hervorragender Weise ab. Selbstverständlich leistet die Festigkeitslehre von Lohmeyer auch nützliche Dienste für den Übergang vom Grundstudium zum Grundfachstudium des Bauingenieurwesens an Fachhochschulen. Für künftige Stahlbaukonstrukteure ist sie in jedem Falle zu empfehlen, da dort die Stahlbauweise im Fokus steht. Darüber hinaus kann das Buch auch für die in den Büros für Tragwerksplanung tätigen Hochbaukonstrukteure zur Bemessungsfibel avancieren. Karl-Eugen Kurrer, Berlin Stahlbau 71 (2002), Heft 1
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Baustatik. Teil 2: Festigkeitslehre (G. C. O. Lohmeyer)
Das Buch gliedert sich in 13 Kapitel und einige Anhänge. Es werden zunächst eine Einführung in Form eines historischen Überblicks, die generelle Vorgehensweise sowie Bemerkungen zur Aussagesicherheit beschrieben. Die wesentlichen Grundgleichungen der Elastostatik und der Elastodynamik sind in Matrizenschreibweise dargestellt. Die FEM-Anwendung wird als integraler Bestandteil einer CAE-Konzeption beschrieben. In dem Elementkatalog für elastostatische Probleme wird auf Balken-, Scheiben-, Platten-, Volumen- und Kreisringelemente eingegangen. Die dargestellten Plattenelemente basieren auf der Kirchhoff-Theorie. Plattenelemente nach der Mindlin-ReissnerTheorie werden nicht beschrieben. Alle Elemententwicklungen sind reine Verschiebungselemente. Elemente auf Grundlage gemischter Variationsfunktionale werden nicht behandelt. In einem Kapitel über Kontaktprobleme werden unterschiedliche Lösungsalgorithmen diskutiert. Weiterhin ist die numerische Berechnung von Eigenfrequenzen und erzwungenen Schwingungen umrissen. Ein Kapitel ist den nichtlinearen FE-Methoden gewidmet. Geometrische und physikalische Nichtlinearitäten kommen als Ursache in Frage. Hier sind die Darstellungen nicht auf dem Stand der Forschung. Inelastische Spannungszustände werden in modernen FE-Programmen mit sogenannten Projektionsverfahren berechnet. Diese beruhen auf der Anwendung impliziter Verfahren zur näherungsweisen Integration der Fließregeln. Stationäre und instationäre Wärmeleitung sind als weitere lineare Probleme aufgeführt. Im Kapitel über Grundregeln der FEM-Anwendung wird die Wahl von Elementtypen, der Einsatz automatischer Netzgenerierer und Bandbreiten-Optimierer sowie Genauigkeit der Ergebnisse diskutiert. Das letzte Kapitel behandelt die mathematische Optimierung von Strukturen. Als Ziele kommen z. B. Gewichtsminimierung oder optimale Spannungsverteilung in Frage. Der Autor beschreibt die eindimensionale Suche nach lokalen Minima ohne Verwendung von Gradienten. Im Anhang des Buches sind unterschiedliche Fallstudien aufgezeichnet. Dieses stellt die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Methode unter Beweis. Letztlich sind Übungsaufgaben mit zugehörigen Lösungen abgedruckt. Das Buch wird für Studenten und Berechnungspraktiker empfohlen. Die mathematischen Darstellungen sind einfach gehalten, daher muß es als eine Einführung in die Thematik gesehen werden. Mit der vorliegenden 4. Auflage sind u. a. Fehler korrigiert und die inhaltliche Darstellung verbessert worden. Prof. Dr.-Ing. Friedrich Gruttmann, Darmstadt Lohmeyer, G. C. O.: Baustatik. Teil 2: Festigkeitslehre. 8., überarb. u. erw. Aufl. Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden: B. G. Teubner 2001. 378 S., 260 Bilder, 90 Tabellen, 16,0 x 22,8 cm. Br. – ISBN 3-519-25020-8. 29,90 – C Im Grundstudium des Bauingenieurwesens an den wissenschaftlichen Hochschulen (1. bis 4. Semester) bildet die Festigkeitslehre im Rahmen der 3semestrigen Technischen Mechanik die Mitte zwischen Statik (Technische Mechanik I) und Dynamik (Technische Mechanik III). An den Fachhochschulen dagegen wird im Grundstu-dium (1. und 2. Semester) auf die Technische Mechanik zumeist ganz verzichtet und unmittelbar mit der Baustatik begonnen. Darauf basiert dann im Grundfachstudium (3. und 4. Semester) die Einführung in die Bemessung von Traggliedern aus Stahl, Holz, Mauerwerk, Beton- und Stahlbeton. Auch in diesem Sinne ist die Festigkeitslehre gleichsam das Gelenk zwischen der einfachen Statik (statisch bestimmte Systeme) und Bemessung einerseits und der Einführung in die Berechnung statisch unbestimmter Systeme (Statik III) andererseits. Eine weitere Vereinfachung der Statiklehre realisiert die Tragwerkslehre für Architekten an Fachhochschulen und wissenschaftlichen Hochschulen, aber auch die für Bautechniker an Technikerschulen dargebotene Statik: Die Bemessung einfacher Stahl-, Holzund Mauerwerkbauten steht hier im Mittelpunkt der Festigkeitslehre, die ihrerseits als Tragwerkslehre II bzw. Statik II figuriert; gleichzeitig ist sie i. d. R. der Schlußstein der Statiklehre, da statisch unbestimmte Systeme von ihr nur gestreift werden. Eine solche Statiklehre bildet das vorliegende Buch zusammen mit dem vom selben Autor verfaßten ersten Band „Baustatik. Teil 1: Grundlagen“ in hervorragender Weise ab. Selbstverständlich leistet die Festigkeitslehre von Lohmeyer auch nützliche Dienste für den Übergang vom Grundstudium zum Grundfachstudium des Bauingenieurwesens an Fachhochschulen. Für künftige Stahlbaukonstrukteure ist sie in jedem Falle zu empfehlen, da dort die Stahlbauweise im Fokus steht. Darüber hinaus kann das Buch auch für die in den Büros für Tragwerksplanung tätigen Hochbaukonstrukteure zur Bemessungsfibel avancieren. Karl-Eugen Kurrer, Berlin Stahlbau 71 (2002), Heft 1
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