Optimization Aided Design: Reinforced Concrete (Paperback)

OptimierungsgestÃ1/4tztes Entwerfen und Bemessen liefert neuartige Methoden, bewehrten Beton besonders effizient einzusetzen. Dabei wird die mathematische Optimierung auf die praktischen Probleme des Betonbaus angewendet. Ziel ist es, sparsam mit dem weltweit meistverwandten Baustoff Stahlbeton umzugehen und damit den CO2-Ausstoß aus der Zement- und Stahlherstellung und den Ressourcenverbrauch an Kies, Sand und Wasser substanziell zu reduzieren.
Drei Themenbereiche sind angesprochen. Erstens, die Strukturfindung, also die Frage nach der richtigen äußeren Form, dass schlanke, nach dem Kraftfluss ausgerichtete Tragwerke entstehen. Baustoffgerecht sind sie weitgehend auf Druck beansprucht. Zweitens, die BewehrungsfÃ1/4hrung, die sich am inneren Kraftfluss orientiert. Vorteile ergeben sich gerade fÃ1/4r Scheiben, volumenartige Bauteile, an Lasteinleitungsbereichen und Aussparungen. Es entstehen anschauliche, direkt in Bewehrungen umsetzbare Fachwerkmodelle. Dritter Entwicklungsschritt ist die Behandlung von Querschnitten. Sie werden in ihrer Form optimiert und in ihrer Bewehrung bemessen. Dies gilt auch fÃ1/4r anspruchsvolle Beanspruchungen (zweiachsige Biegung) und nahezu beliebige Formen. Eine Parametrisierung ermöglicht die allgemeingÃ1/4ltige Ãœbertragung auf ganze Klassen von Querschnitten.
Die optimierungsgestÃ1/4tzten Methoden werden vertieft und anschaulich beschrieben. Sie sind universell anwendbar und unabhängig von Normen, Betonarten und Bewehrungen. Sie gelten fÃ1/4r normalfeste bis zu ultrahochfesten Betonen, fÃ1/4r Bewehrungen aus Stahl, Carbon oder Glasfasern und fÃ1/4r Bewehrungsstäbe als auch -fasern. Zahlreiche Abbildungen und Berechnungsbeispiele verdeutlichen die Anwendung. Zudem werden praktische Umsetzungen vorgestellt, darunter ultra-leichte Stahl-Beton-Balken, schlanke Solarkollektoren aus Beton und verbesserte Bewehrungslayouts fÃ1/4r Tunnelschalen. Das Buch richtet sich gleichermaßen an Studierende, Forscher und Praktiker.