IV
Vorwort
rialien und die Herstellung und Verarbeitung der Verbundwerkstoffe daraus. Da für die mechanischen Eigenschaften von Faserverbundbauteilen oft keine Rechenwerte bzw. nur unzureichende Abschätzungen für die Tragfähigkeit vorliegen, sind experimentelle Untersuchungen von besonderer Bedeutung. Trotz dieser Schwierigkeiten finden sich zunehmend, hier ebenfalls dargestellte, interessante Anwendungsgebiete. Membrantragwerke sind Bauwerke, mit denen sich die Vorstellung von Leichtbau unmittelbar verbindet. Allerdings gibt es auch heute nur recht wenige Regelwerke. Die Erkenntnisse und Forschungsergebnisse sind im Wesentlichen bei den Spezialisten, den Membranplanern und den membranverarbeitenden Betrieben, zu finden. Es wird deshalb als besondere Gelegenheit erachtet, von solchen Fachleuten wie Dipl.-Ing. Bernd Stimpfle, formTL, Radolfzell, und seinem Mitarbeiter Dipl.-Ing. (FH) Michael Schäffer, beide als Tragwerksplaner und auch in der einschlägigen Normung aktiv, hier eine Einführung zu bekommen. Neben den Materialien und Details werden die Berechnung, die eng mit der Formfindung verknüpft ist, sowie die Fertigung und Montage beschrieben. Mehr als 20 ausgeführte Beispiele illustrieren die Vielfalt und die Möglichkeiten dieser zukunftsweisenden Konstruktionsform. Der Beitrag Strukturentwicklung im Leichtbau – Integrierte CAE-Prozesse von Dr.-Ing. Benjamin Braun, Space Structures GmbH, Berlin, behandelt das Thema der Strukturoptimierung als Entwicklungswerkzeug im Leichtbau und ordnet dessen Rolle in den Entwurfsprozess ein. Der inhaltliche Fokus liegt dabei auf der Integration des Optimierungsprozesses in die Prozesse der simulationsgestützten Entwicklung technischer Systeme (Computer Aided Engineering CAE). Während für dynamische Systeme der Verkehrstechnik (Straßen-, Schienen- und Luftfahrzeuge), im Maschinenbau (Aufzüge, Roboterarme) und in der Medizintechnik (Prothesen) der Leichtbau und seine Optimierung seit Jahrzehnten einen hohen Stellenwert besitzen, wird im Baubereich hier eher Neuland beschritten. Beispiele wie weitgespannte Überdachungen, Fassaden oder temporäre Bauten zeigen das Potenzial. Glas wird schon lange nicht mehr nur als Werkstoff für „das Fenster“ mit einer untergeordneten statischen Funktion verwendet, sondern Glas übernimmt inzwischen gezielt lastabtragende Funktionen innerhalb der Tragstruktur und ist als Teil von Fassaden und Leichtbaustrukturen nicht wegzudenken. Da Glas ein spröder Werkstoff ist, der ohne Vorankündigung versagen kann, ergeben sich auch entsprechend hohe Anforderungen bei der statischen Dimensionierung von Glasbauteilen. Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann und Dr.-Ing. Ruth Kasper, RWTH Aachen, behandeln in Glasbau im europäischen Kontext die europäische Entwicklung zu einem Eurocode „Structural Glass“ und stellen sie den deutschen Regelungen nach DIN 18808 gegenüber. In Vorbereitung auf die europäische Normungsarbeit wurde federführend von den Autoren ein sehr umfangreicher Bericht „Guidance for European
Structural Design of Glass Components“ zusammengestellt, der zum Teil diesem Beitrag zugrunde liegt. Eigentlich ist Holz nichts anderes als ein natürlicher Faserverbundwerkstoff und damit auch ein typisches Leichtbau-Material. Dr.-Ing. habil. Jörg Schänzlin, Konstruktionsgruppe Bauen Kempten AG, stellt in Holzbauteile nach Eurocode 5 und ihre Anschlüsse an Stahl nach einer Einführung in das Material die Bemessung von Bauteilen aus Holz und ihrer Verbindungen nach der neuen europäischen Normung vor. Eine wesentliche Entwurfsaufgabe im Rahmen des Planungsprozesses ist die Entwicklung und Auslegung von Anschlüssen, vor allem bei Mischkonstruktionen aus Holz und Stahl. Hierfür werden im Beitrag einige typische Konstruktionslösungen aufgezeigt. Regale in Stahlbauweise bilden die Tragstruktur für einzulagernde Güter in der Lagertechnik. Es kommen vor allem kaltgeformte dünnwandige offene Stahlquerschnitte für Stützen und Träger zum Einsatz, die mithilfe einfacher, leicht lösbarer Anschlusskonstruktionen miteinander verbunden sind. Wegen der großen Zahl gleichartiger Bauteile und Verbindungen lohnt sich eine Optimierung dieser Leichtbauteile. Der Beitrag von Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. Bettina Brune und Prof. Dr.Ing. Dieter Ungermann, Technische Universität Dortmund, gemeinsam mit Dipl.-Ing. Olaf Heptner, Wirtschaftsvereinigung Industrie- und Bau-Systeme e. V., Hagen, und Dipl.-Ing. Peter Stangenberg, Institut für Schweißtechnik und Ingenieurbüro ISIB Dr. Möll GmbH, Darmstadt, behandelt sowohl die statisch-konstruktive Ausführung von Paletten-Regalsystemen als auch die Bemessung von Regalprofilen einschließlich der versuchsgestützten Bemessung nach DIN EN 15512. Zusätzlich wird die nicht immer ganz eindeutige bauaufsichtliche Situation dargestellt. Der Leichtbau ist eine Chance für den Stahlbau, da in vielen Bereichen Stahl für wirtschaftliche und hochtragfähige Bauteile nicht ersetzbar ist. Vorteilhaft sind vor allem auch Mischkonstruktionen mit anderen „leichten“ Baustoffen, wie Holz, Membrane oder Glas. Dieser Stahlbau-Kalender 2015 mit seinen Schwerpunkten Leichtbau und neue Normung rund um den Eurocode 3 gibt hierzu Informationen und Hilfestellungen. Ich möchte mich – auch im Namen des Verlags Ernst & Sohn – bei allen Autoren und Mitarbeitern für ihre Leistung bedanken. Ihren persönlichen Einsatz dabei weiß ich besonders zu schätzen, weil er neben einer Vielzahl von anderen Verpflichtungen und Aufgaben unter enormem Zeitdruck erbracht wurde und trotzdem zu Beiträgen auf fachlich hohem Niveau geführt hat. Hinweisen möchte ich auch auf den diesjährigen Stahlbau-Kalender-Tag am Freitag, den 12. Juni 2015, bei dem die Autoren aus ihren Beiträgen vortragen werden und zur Diskussion und für Fragen zur Verfügung stehen. Alle Interessenten möchte ich dazu wieder herzlich einladen. Stuttgart, Februar 2015 Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann