@misc{Arnold2005,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Arnold, Daniel},
  title     = {Implementierung eines vierknotigen Schalenelementes f{\"u}r geometrisch und physikalisch nichtlineare Berechnungen in das Programmsystem SLang},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.731},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-7315},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die Finite-Elemente-Methode entwickelte sich in den letzten beiden Jahrzehnten zu einem wichtigen und m{\"a}chtigen Werkzeug f{\"u}r Berechnungen im Ingenieurwesen. Waren zu Beginn dieser Entwicklung nur kleine Probleme l{\"o}sbar, sind mit der heutigen Rechentechnik Systeme mit vielen Tausend Freiheitsgraden berechenbar. Durch diese Entwicklung werden Berechnungen von sehr komplizierten Strukturen m{\"o}glich. Besonders in der Automobilindustrie kann mit einem solchen Verfahren die Konstruktion von Strukturen verbessert und optimiert werden. Um gute Ergebnisse bei den Berechnungen erzielen zu k{\"o}nnen m{\"u}ssen Programme entwickelt werden, die entsprechende mathematische Methoden enthalten. Besonders im Maschinenbau, aber auch in anderen Ingenieurbereichen wie dem Bauwesen, werden h{\"a}ufig gekr{\"u}mmte d{\"u}nne Schalenstrukturen untersucht. Eine effiziente und logische Konsequenz daraus ist die Nutzung von Schalenelementen innerhalb der FE-Berechnungen. Wird nun noch Wert auf eine realit{\"a}tsnahe Modellierung gelegt, dann l{\"a}sst es sich oft nicht vermeiden von der im Bauwesen {\"u}blichen Theorie erster Ordnung in eine nichtlineare Berechnungstheorie zu wechseln. Hierf{\"u}r sind Methoden notwendig, die es verm{\"o}gen diese Theorie abzubilden. Sollen Schalenstrukturen mit großen Verschiebungen betrachtet werden, ist es notwendig, die linearen Elementformulierungen um die nichtlinearen Ans{\"a}tze der Strukturmechanik zu erweitern. Die Grundlage dieser Formulierung stellt oft die Lagrange'sche Betrachtungsweise dar, die Berechnungen an Strukturen mit großen Verformungen zul{\"a}sst. Die Inhalte dieser Formulierung werden in Abschnitt 1.5 dieser Arbeit betrachtet. R{\"a}umlich ver{\"a}nderlichen Strukturen, also solche mit großen Verformungen, sind im Allgemeinen mit großen Rotationen verkn{\"u}pft. Diese Rotationen werden bei Volumenelementen durch die unterschiedliche Verschiebung zweier benachbarter Elementknoten realisiert. Bei der Formulierung von d{\"u}nnen Schalenelementen wird hingegen die Struktur als gekr{\"u}mmte Raumfl{\"a}che betrachtet. Da in Dickenrichtung nur ein Elementknoten zur Verf{\"u}gung steht, muss die Rotation {\"u}ber eine andere Formulierung in die Berechnung einfließen. Ans{\"a}tze zu allgemeinen großen Rotationen werden im Kapitel 2 betrachtet und f{\"u}r den Einsatz in einer Elementformulierung vorbereitet. F{\"u}r die beschriebenen Schalenstrukturen werden h{\"a}ufig vierknotige Elemente genutzt, da mit ihnen Strukturen in einfacher Weise abgebildet werden k{\"o}nnen. Ein weiterer Vorteil besteht in der sich ergebenden geringen Bandbreite der Elementmatrizen. Diese Elementgruppe besitzt jedoch bei der klassischen isoparametrischen Formulierung einen großen Nachteil, der in der Erzeugung von parasit{\"a}ren Steifigkeitsanteilen besteht. Um dieses Sperrverhalten, was auch als 'Locking' bekannt ist, zu minimieren wurden in der Vergangenheit verschiedene Ans{\"a}tze entwickelt. Ein sehr effizienter Ansatz zur Minimierung des Transversalschublockings bei bilinearen Schalenelementen stellt das Verfahren der ver{\"a}nderten Verzerrungsverl{\"a}ufe auf Elementebene dar. Dieses Verfahren wird vielfach in der Literatur aufgegriffen und als 'Assumed-Natural-Strain'-Ansatz oder als 'Mixed Interpolation of Tensorial Components' bezeichnet. Dieses Verfahren wird im Abschnitt 1.6 vorgestellt. Das Programmsystem SLang erm{\"o}glicht eine Berechnung von Strukturen mittels der Finite-Elemente-Methode. Um mit diesem Programm auch nichtlineare Probleme an Schalentragwerken berechnen zu k{\"o}nnen, wird im Rahmen dieser Diplomarbeit ein vierknotiges nichtlineares Schalenelement implementiert, das die genannten Ans{\"a}tze f{\"u}r große Verformungen und finite Rotationen enth{\"a}lt. F{\"u}r die Vermeidung von Transversalschublocking wird ein ANS-Ansatz in die Formulierung integriert. Das Kapitel 3 beschreibt die Formulierung dieses SHELL4N-Elementes. Dort werden die Elementmatrizen und deren Aufbau ausf{\"u}hrlich dargestellt. Einige numerische Berechnungsbeispiele mit diesem neuen Element werden zur Evaluierung im Kapitel 4 dieser Arbeit dargestellt.},
  subject      = {Schalenelement},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schwabach2005,
  author    = {Schwabach, Enrico},
  title     = {Verformumgs- und Degradationsverhalten von niederzyklisch uniaxial druckbeanspruchtem Beton},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.662},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20050815-6953},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Analyse der last- und zeitabh{\"a}ngigen Verformungseigenschaften und der Steifigkeits-Degradation von unbewehrtem Normalbeton und hochfestem, selbstverdichtendem Beton (SVB). Neben experimentellen Untersuchungen werden numerische Simmulationen des Beton-Kriechverhaltens unter kurzzeitiger, quasi-statischer, uniaxialer Druckbeanspruchung vorgenommen.},
  subject      = {E-Modul},
  language  = {de}
}
@misc{Heidenreich2005,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Heidenreich, Christian},
  title     = {Bewertung von Verbundbr{\"u}ckensystemen nach der Effizienzwertmethode},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.413},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-4130},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2005},
  abstract  = {Der Einsatz von Glasfaserverst{\"a}rkten Kunststoffen im Verbundbr{\"u}ckenbau wurde {\"u}berpr{\"u}ft. Hierzu wurden Vergleichsbr{\"u}cken in Stahl / Beton und GFK / Beton entwickelt und vergleichend {\"u}berpr{\"u}ft. Im Vergleich wurden nicht nur die Kriterien der Tragf{\"a}higkeit und Gebrauchstauglichkeit sondern auch {\"o}konomisch g{\"u}nstige sowie {\"o}kologisch vertretbare Faktoren betrachtet. Der Vergleich der Bauweisen wird anhand der Effizienzwertmethode (EWM) durchgef{\"u}hrt, welche an der Bauhaus ? Universit{\"a}t Weimar von Dr. Derek Eisert entwickelt wurde. Mit Hilfe der EWM ist es m{\"o}glich ganzheitliche und nachhaltige Bewertungen durchzuf{\"u}hren. Im Rahmen der Anwendung der EWM war vor allem die {\"U}berpr{\"u}fung des Kriterienkataloges im Hinblick auf die Anwendbarkeit bei Verbundbr{\"u}cken ein Ziel dieser Arbeit. Um eine exakte Bewertung durchf{\"u}hren zu k{\"o}nnen ist es notwendig exakte Beiwerte f{\"u}r die einzelnen Kriterien (Tragen, Gebrauchen, Erleben, {\"O}konomie und {\"O}kologie) zu ermitteln. Hierzu sind entsprechende Grundlagen und Recherchequellen aufgezeigt.},
  subject      = {Glasfaserverst{\"a}rkter Kunststoff},
  language  = {de}
}
@misc{Schurig2005,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Schurig, Matthias},
  title     = {Untersuchung zum effizienten Schalungseinsatz bei h{\"a}ufig vorkommenden Sonderaufgaben im Schalungsbau},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.578},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-5780},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2005},
  abstract  = {Der Schalungseinsatz auf einer Ortbetonbaustelle hat wesentlichen Einfluß auf die Wirtschaftlichkeit einer Baumaßnahme. Der Arbeitsvorbereitung mit der Auswahl des geeigneten Schalungssystems kommt dabei die gr{\"o}ßte Bedeutung zu. In Erg{\"a}nzung zu den Systemschalungen existieren einige Sonderl{\"o}sungen der Schalungsanbieter, deren Einsatz sich bereits bei wenigen Nutzungen als kosteng{\"u}nstig erweisen kann. Der Kostenvergleich zwischen verschiedenen Varianten ist von vielen Faktoren abh{\"a}ngig. Da jedes Bauvorhaben ein Unikat darstellt, k{\"o}nnen keine allgemeing{\"u}ltigen Aussagen oder Berechnungen angestellt werden.},
  subject      = {Schalung},
  language  = {de}
}
@misc{Kramer2005,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Kramer, Roman},
  title     = {Der konstruktive Entwurf von Stabnetzwerken am Beispiel des Naturtheaters Gr{\"o}tzingen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.639},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6397},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2005},
  abstract  = {Im Ergebnis dieser Arbeit ist es gelungen, die Form der {\"U}berdachung des Frei-lufttheaters in Gr{\"o}tzingen als Stabnetzschale zu generieren und in einer Vorbe-messung konstruktiv durchzubilden. Im iterativen Prozess der Formfindung bilden Form, Last, Auflager und Tragver-halten eine Einheit, welche die letztendliche Form eines Tragwerks bestimmt. Kommt es auf Effizienz, Leichtigkeit und große Spannweiten an, so ist die Form eines Tragwerks dem gew{\"u}nschten Beanspruchungszustand anzupassen. Die Form sollte somit die Folge des Sollkraftzustandes sein und nicht umgekehrt. W{\"a}hrend der Formfindung in DOMEdesign ist es nicht gelungen, die Schalen-form {\"u}ber ein Netz mit quadratischen Maschen zu erzeugen, da sich die Berech-nung immer an derselben Stelle der Generierung festgefahren hat. Die Ursache hierf{\"u}r kann durch die Anzahl der Unbekannten je Knoten w{\"a}hrend Iterations-schritte in der Berechnung erkl{\"a}rt werden. Die genaue Form wurde durch die Verwendung eines Hexagonnetzes realisiert. Vorher musste das Netz jedoch mittels AutoCad in die geneigte Lage gedreht werden. Den entscheidenden Ein-fluss f{\"u}r die entstehende Form haben die Gr{\"o}ßen der Radien des ebenen Aus-gangsnetzes. Je kleiner der Radius des Randes, desto schlanker und filigraner bildet sich die Form der Schale aus. Als sehr positives Programmtool soll die Im- und Exportfunktion von DOMEdesign erw{\"a}hnt werden. Mit deren Hilfe kann jede Konstruktion problemlos als dxf-File in CAD - Programmen bearbeitet und wieder importiert werden. Die {\"U}berf{\"u}hrung der Netztopologie in eine dreieckige Vermaschung ist im Pro-gramm AutoCad durchgef{\"u}hrt worden. Hierzu war es notwendig, jeden zweiten Punkt eines Hexagons zu fangen und durch Verbinden, Dreiecke zu erzeugen. Nach der ersten Vorbemessung schien die Entscheidung sinnvoll, aufgrund der zunehmenden Normalkr{\"a}fte zum Auflager hin, eine Staffelung der Stabquer-schnitte vorzusehen. Die Querschnitte variieren von 120/70 (in Schalenmitte) bis 180/70 (am Auflager). Am {\"U}bergang zweier Stabgr{\"o}ßen werden gevoutete St{\"a}be angeordnet. Im Rahmen dieser Vorbemessung stellte sich heraus, dass sich eine reine Schalentragwirkung (nur Druckkr{\"a}fte) in der gefundenen Konstruktion nicht zu 100 \% einstellt. Grund daf{\"u}r ist der Zusammenhang von Netztopologie, Ge-l{\"a}ndeneigung- bzw. Lage der Lagerpunkte und Art der Beanspruchung. Deshalb treten in der Stabnetzschale vereinzelt Zugkr{\"a}fte auf, welche vom Dreieck hin zum Hexagon abnehmen. Im maßgebenden Lastfall bewegen sich die Betr{\"a}ge der Verformungen in einem tolerierbaren Bereich von bis zu maximal 3,7 cm, welche die Zul{\"a}ssigen von maximal 13,3 cm deutlich unterschreiten. Die Fortschritte durch Computer - orientierte - Verfahren zur Formfindung und Bemessung haben die Formvielfalt beim Bau von doppelt gekr{\"u}mmten Fl{\"a}chen aus Stahl und Glas erweitert. Die automatisierte Fertigung erlaubt es, sich von den bisher immer geforderten gleichen Stabl{\"a}ngen und gleichen Knotenausbil-dungen loszul{\"o}sen. Um die gefundene Schalenform konstruktiv umzusetzen, ist es notwendig einen Knoten zu finden, welcher den Anspr{\"u}chen in Bezug auf Stabverdrehung, Glasauflagerung und Schalenkr{\"u}mmung gen{\"u}gt. Hierbei gibt es eine Vielzahl an m{\"o}glichen Konstruktionen. Da an bestimmten Knoten große Un-terschiede zwischen Vertikalwinkeln auftreten, fiel in dieser Arbeit die Entschei-dung zu Gunsten eines Zylinderknotens, dessen lokale Geometrie durch die unterschiedlichen Stabenden realisiert wird. Der Knoten selbst {\"u}bernimmt nur die Einstellung der Horizontalwinkel. Die Verbindung zwischen Stab und Knoten wird mittels zweier Schrauben, die {\"u}bereinander und senkrecht zur Knotenachse aus-gerichtet sind, hergestellt. Dazu wird an den Stabenden ein 1 cm starkes Blech angeschweißt, wodurch die Schrauben vom Knoten her vorgespannt werden k{\"o}nnen. Die Oberkante des Knotens darf dabei nicht {\"u}ber die Staboberseiten herausragen, da sonst keine durchgehende Auflage der Glasscheiben m{\"o}glich ist.},
  subject      = {Gitterschale},
  language  = {de}
}