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

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

Identiferoai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:93532
Date30 August 2024
CreatorsBrosge, Timo
ContributorsHochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
Source SetsHochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden
LanguageGerman
Detected LanguageGerman
Typeinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion, doc-type:masterThesis, info:eu-repo/semantics/masterThesis, doc-type:Text
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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