Die Methoden zur Gewährleistung der Sicherheit tragender Baukonstruktionen haben sich in den letzten Jahrzehnten wesentlich weiterentwickelt, sowohl die theoretischen Grundlagen als auch die praktischen Nachweisverfahren. Sie finden unter anderem ihre Anwendung in den zur Zeit entstehenden vereinheitlichten europäischen Normen. Das Buch bietet eine zusammenfassende Darstellung dieser Entwicklung, sowohl der Zuverlässigkeitstheorie auf wahrscheinlichkeitstheoretischer Basis als auch der Methode der Grenzzustände mit Teilsicherheitsbeiwerten. Dabei wird versucht, zwischen beiden eine Verbindung…mehr
Die Methoden zur Gewährleistung der Sicherheit tragender Baukonstruktionen haben sich in den letzten Jahrzehnten wesentlich weiterentwickelt, sowohl die theoretischen Grundlagen als auch die praktischen Nachweisverfahren. Sie finden unter anderem ihre Anwendung in den zur Zeit entstehenden vereinheitlichten europäischen Normen. Das Buch bietet eine zusammenfassende Darstellung dieser Entwicklung, sowohl der Zuverlässigkeitstheorie auf wahrscheinlichkeitstheoretischer Basis als auch der Methode der Grenzzustände mit Teilsicherheitsbeiwerten. Dabei wird versucht, zwischen beiden eine Verbindung herzustellen. Auch wird eine kurzgefaßte Zusammenstellung statistischer Daten über die wichtigsten Baustoffeigenschaften und Belastungsprozesse gegeben. Mit dem Buch erhält der Leser einen umfassenden Überblick über den neuesten Stand der Sicherheitstheorie im Bauwesen. Die Darstellung erfolgt aus der Sicht des Bauwesens, ist aber auch für andere Gebiete des Ingenieurwesens von Interesse. Die zweite Auflage ist gründlich überarbeitet, insbesondere sind die Darstellungen zur Methode der Grenzzustände konsequent auf die europäischen Normen ausgerichtet.
1. Einführung.- 1.1 Sicherheitsabstand zwischen Beanspruchung und Beanspruchbarkeit.- 1.2 Ma?nahmen zur Vermeidung menschlicher Fehlhandlungen.- 1.3 Ma?nahmen zur Begrenzung des Schadensausma?es.- 1.4 Die traditionelle, empirische Sicherheitsanalyse.- 1.5 Die moderne theoretische Sicherheitsanalyse - Überblick und Einteilung der Methoden.- Mathematische ModelIierung der zufälligen Eigenschaften der Bauwerke und ihrer Beanspruchungen.- 2.1 Grundsätzliches.- 2.2 Zufällige Ereignisse.- 2.3 Zufallsgrö?.- 2.3.1 Eindimensionale Zufallsgrö?en.- 2.3.1.1 Verteilungsfunktion und Verteilungsdichte.- 2.3.1.2 Momente.- 2.3.1.3 Einige praktisch wichtige Verteilungen.- 2.3.1.4 Verteilungen, deren Parameter Zufallsgrö?en sind.- 2.3.1.5 Transformierte Verteilungen.- 2.3.2 Mehrdimensionale Zufallsgrö?en.- 2.3.3 Folgen unabhängiger Zufallsgrö?en.- 2.4 Stochastische Prozesse.- 2.4.1 Einführung.- 2.4.2 Verteilungsfunktion und Verteilungsdichte.- 2.4.3 Momente eines stochastischen Prozesses.- 2.4.4 Das Problem der Niveaukreuzung.- 2.4.5 Kontinuierliche, differenzierbare stochastische Prozesse.- 2.4.6 Erneuerungsprozesse.- 2.4.7 Pulsprozesse.- 2.4.7.1 Zweiparametrige Pulsprozesse.- 2.4.7.2 Dreiparametrige Pulsprozesse.- 2.4.7.3 Unterbrochene kontinuierliche Prozesse.- Zuverlässigkeitstheorie tragender Baukonstruktionen.- 3.1 Grundlagen und Begriffe.- 3.1.1 Versagenswahrscheinlichkeit und Überle benswahrscheinlichkeit.- 3.1.2 Zur Ermittlung der Versagenswahrscheinlichkeit.- 3.1.3 Die operative Versagenswahrscheinlichkeit.- 3.1.4 Die Zeitabhängigkeit der Versagenswahrscheinlichkeit.- 3.1.5 Lebensdauer und Nutzungsdauer.- 3.1.6 Ausfallrate.- 3.1.7 Der Grenzzustand als Funktion der Basisvariablen.- 3.2 Die Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit.- 3.2.1 Übersicht.- 3.2.2 Versagen nach einem Grenzzustand.- 3.2.2.1 Alle Basisvariablen sind Zufallsgrö?en.- 3.2.2.2 Eine Basisvariable ist zeitabhängig.- 3.2.2.3 Mehrere Basisvariable sind zeitabhängig.- 3.2.3 Das Versagen von Systemen mit mehreren Grenzzuständen.- 3.2.3.1 Grundsätzliches.- 3.2.3.2 Sonderfälle.- 3.2.3.3 Lösung nach der Zuverlässigkeitstheorie 1. Ordnung.- 3.2.3.4 Schranken für Seriensysteme.- 3.3 Besonderheiten bei bestehenden Konstruktionen.- 3.4 Die zuverlässigkeitstheoretische Bemessung.- 3.5 Zur Festlegung eines erforderlichen Sicherheitsniveaus.- 3.5.1 Nachrechnung bestehender Normen.- 3.5.2 Vergleich mit individuellen Unfall- und Todeshäufigkeiten.- 3.5.3 Risikobetrachtungen.- 3.5.4 Ökonomisch optimale Versagenswahrscheinlichkeit.- 3.5.5 Vorläufige Vorschläge für die Festlegung von erforderlichen Sicherheitsniveaus.- Baupraktische Sicherheitsmodelle.- 4.1 Allgemeines.- 4.2 Nennwert, Charakteristischer Wert.- 4.3 Globaler Sicherheits beiwert und zulässige Spannung.- 4.4 Teilsicherheitsbeiwerte.- 4.4.1 Teilsicherheitsbeiwerte im Traglastverfahren.- 4.4.2 Teilsicherheitsbeiwerte in der Methode der Grenzzustände.- 4.4.2.1 Grundsätze.- 4.4.2.2 Lastfaktor Yf.- 4.4.2.3 Materialfaktor Ym.- 4.4.2.4 Teilsicherheitsbeiwert Yd zur Erfassung von Modellungenauigkeiten.- 4.4.2.5 Teilsicherheitsbeiwert Yn zur Differenzierung des SicherheitsnIveaus.- 4.4.2.6 Lastkombinationsregel und Kombinationsfaktor.- Anwendung der Zuverlässigkeitstheorie auf Normen.- 5.1 Allgemeines.- 5.2 Globaler Sicherheitsfaktor.- 5.3 Bestimmung von Teilsicherheitsbeiwerten auf der Grundlage des Bemessungspunktes.- 5.4 Allgemeine Optimierungsmethoden.- 5.5 Bestimmung der Kombinationsfaktoren.- Statistische Daten.- 6.1 Allgemeines.- 6.2 Materialeigenschaften.- 6.2.1 Stahl.- 6.2.2 Beton.- 6.2.3 Holz.- 6.2.4 Baugrund.- 6.3 Lasten.- 6.3.1 Eigenlast.- 6.3.2 Verkehrslasten im Hochbau.- 6.3.3 Schneelast.- 6.3.4 Windlast.- 6.3.5 Fahrzeuglasten des Stra?enverkehr.- Literatur.- Anhang I: Zusammenstellung einiger häufig verwendeter Bezeichnungen.- Anhang II: Formelzusammenstellungen.
1. Einführung.- 1.1 Sicherheitsabstand zwischen Beanspruchung und Beanspruchbarkeit.- 1.2 Ma?nahmen zur Vermeidung menschlicher Fehlhandlungen.- 1.3 Ma?nahmen zur Begrenzung des Schadensausma?es.- 1.4 Die traditionelle, empirische Sicherheitsanalyse.- 1.5 Die moderne theoretische Sicherheitsanalyse - Überblick und Einteilung der Methoden.- Mathematische ModelIierung der zufälligen Eigenschaften der Bauwerke und ihrer Beanspruchungen.- 2.1 Grundsätzliches.- 2.2 Zufällige Ereignisse.- 2.3 Zufallsgrö?.- 2.3.1 Eindimensionale Zufallsgrö?en.- 2.3.1.1 Verteilungsfunktion und Verteilungsdichte.- 2.3.1.2 Momente.- 2.3.1.3 Einige praktisch wichtige Verteilungen.- 2.3.1.4 Verteilungen, deren Parameter Zufallsgrö?en sind.- 2.3.1.5 Transformierte Verteilungen.- 2.3.2 Mehrdimensionale Zufallsgrö?en.- 2.3.3 Folgen unabhängiger Zufallsgrö?en.- 2.4 Stochastische Prozesse.- 2.4.1 Einführung.- 2.4.2 Verteilungsfunktion und Verteilungsdichte.- 2.4.3 Momente eines stochastischen Prozesses.- 2.4.4 Das Problem der Niveaukreuzung.- 2.4.5 Kontinuierliche, differenzierbare stochastische Prozesse.- 2.4.6 Erneuerungsprozesse.- 2.4.7 Pulsprozesse.- 2.4.7.1 Zweiparametrige Pulsprozesse.- 2.4.7.2 Dreiparametrige Pulsprozesse.- 2.4.7.3 Unterbrochene kontinuierliche Prozesse.- Zuverlässigkeitstheorie tragender Baukonstruktionen.- 3.1 Grundlagen und Begriffe.- 3.1.1 Versagenswahrscheinlichkeit und Überle benswahrscheinlichkeit.- 3.1.2 Zur Ermittlung der Versagenswahrscheinlichkeit.- 3.1.3 Die operative Versagenswahrscheinlichkeit.- 3.1.4 Die Zeitabhängigkeit der Versagenswahrscheinlichkeit.- 3.1.5 Lebensdauer und Nutzungsdauer.- 3.1.6 Ausfallrate.- 3.1.7 Der Grenzzustand als Funktion der Basisvariablen.- 3.2 Die Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit.- 3.2.1 Übersicht.- 3.2.2 Versagen nach einem Grenzzustand.- 3.2.2.1 Alle Basisvariablen sind Zufallsgrö?en.- 3.2.2.2 Eine Basisvariable ist zeitabhängig.- 3.2.2.3 Mehrere Basisvariable sind zeitabhängig.- 3.2.3 Das Versagen von Systemen mit mehreren Grenzzuständen.- 3.2.3.1 Grundsätzliches.- 3.2.3.2 Sonderfälle.- 3.2.3.3 Lösung nach der Zuverlässigkeitstheorie 1. Ordnung.- 3.2.3.4 Schranken für Seriensysteme.- 3.3 Besonderheiten bei bestehenden Konstruktionen.- 3.4 Die zuverlässigkeitstheoretische Bemessung.- 3.5 Zur Festlegung eines erforderlichen Sicherheitsniveaus.- 3.5.1 Nachrechnung bestehender Normen.- 3.5.2 Vergleich mit individuellen Unfall- und Todeshäufigkeiten.- 3.5.3 Risikobetrachtungen.- 3.5.4 Ökonomisch optimale Versagenswahrscheinlichkeit.- 3.5.5 Vorläufige Vorschläge für die Festlegung von erforderlichen Sicherheitsniveaus.- Baupraktische Sicherheitsmodelle.- 4.1 Allgemeines.- 4.2 Nennwert, Charakteristischer Wert.- 4.3 Globaler Sicherheits beiwert und zulässige Spannung.- 4.4 Teilsicherheitsbeiwerte.- 4.4.1 Teilsicherheitsbeiwerte im Traglastverfahren.- 4.4.2 Teilsicherheitsbeiwerte in der Methode der Grenzzustände.- 4.4.2.1 Grundsätze.- 4.4.2.2 Lastfaktor Yf.- 4.4.2.3 Materialfaktor Ym.- 4.4.2.4 Teilsicherheitsbeiwert Yd zur Erfassung von Modellungenauigkeiten.- 4.4.2.5 Teilsicherheitsbeiwert Yn zur Differenzierung des SicherheitsnIveaus.- 4.4.2.6 Lastkombinationsregel und Kombinationsfaktor.- Anwendung der Zuverlässigkeitstheorie auf Normen.- 5.1 Allgemeines.- 5.2 Globaler Sicherheitsfaktor.- 5.3 Bestimmung von Teilsicherheitsbeiwerten auf der Grundlage des Bemessungspunktes.- 5.4 Allgemeine Optimierungsmethoden.- 5.5 Bestimmung der Kombinationsfaktoren.- Statistische Daten.- 6.1 Allgemeines.- 6.2 Materialeigenschaften.- 6.2.1 Stahl.- 6.2.2 Beton.- 6.2.3 Holz.- 6.2.4 Baugrund.- 6.3 Lasten.- 6.3.1 Eigenlast.- 6.3.2 Verkehrslasten im Hochbau.- 6.3.3 Schneelast.- 6.3.4 Windlast.- 6.3.5 Fahrzeuglasten des Stra?enverkehr.- Literatur.- Anhang I: Zusammenstellung einiger häufig verwendeter Bezeichnungen.- Anhang II: Formelzusammenstellungen.
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