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Optimization Aided Design: Reinforced Concrete
Beton ist das am häufigsten verwendete Baumaterial. Sein Hauptbestandteil, der Zement, ist jedoch produktionsbedingt für bis zu 10 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich und trägt somit wesentlich zum vom Menschen verursachten Klimawandel bei. Aufgrund seiner geringen Zugfestigkeit muss Beton mit einer entsprechenden Bewehrung, z. B. aus Stahl, verstärkt werden. Die Herstellung von Stahl belastet daher die Umwelt zusätzlich. Die Verringerung des Materialeinsatzes bei der Planung und Errichtung von Bauwerken und damit die Senkung der material- und transportbedingten Emissionen ist daher ein zentrales Element des Klimaschutzes. Dabei ist die Erfüllung der wesentlichen Anforderungen - Nachhaltigkeit, Gebrauchstauglichkeit, Dauerhaftigkeit - unerlässlich.
Das Buch stellt innovative optimierungsgestützte Entwurfsmethoden für Betonbauwerke vor. Die mathematische Optimierung wird auf praktische Probleme des Betonbaus auf jeder Ebene angewandt: von der äußeren über die innere Strukturermittlung bis hin zum Querschnittsentwurf. Es wird gezeigt, wie man ressourceneffiziente Strukturen nach dem Kraftfluss entwirft, wie man Bewehrungsanordnungen optimal an den inneren Kraftfluss anpasst und wie man anspruchsvolle Querschnittsbemessungen wie zweiachsige Biegung effizient bewältigt.
Die optimierungsgestützten Bemessungsverfahren werden ausführlich diskutiert und anschaulich beschrieben. Sie sind unabhängig von Normen, Betonmaterial (normal bis ultrahochfest) und Bewehrungsart (Stahlfasern bis Kohlestäbe), also universell einsetzbar. Das Buch veranschaulicht die verschiedenen Ansätze mit zahlreichen Abbildungen und Berechnungsbeispielen. Bestehende Anwendungen im Bauwesen werden vorgestellt, um das Potenzial optimierungsgestützter Bemessungskonzepte zu demonstrieren, darunter ultraleichte Hybridträger, dünne Solarkollektoren aus Beton und verbesserte Bewehrungsanordnungen für Tunnelauskleidungssegmente.
| ISBN: | 9783433033371 |
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| Einband: | Taschenbuch |
| Erscheinungsjahr: | 2022 |
| Seitenzahl: | 224 |
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