Matthias Kraus

This book presents the structural analysis and design of steel structures using finite element methods (FEM). After a short introduction on the basics of the design, this book illustrates the FEM with a focus on internal forces, displacements, critical loads and modal shapes. Next to finite element procedures for linear calculations considering the stress states of normal force, biaxial bending and warping torsion, non-linear calculations and the stability cases of flexural buckling, lateral torsional buckling and plate buckling are concentrated on significantly. In this context, design procedures for stability according to the standard Eurocode 3 is introduced and discussed. In addition, important fundamental issues are covered, such as the determination of cross-section properties as well as the elastic and plastic cross-section resistance. Complementary, finite element procedures for cross sections are dealt with, which will have an increasing importance in future. For practitioners in construction engineering as well as for students, an introduction and all necessary calculations for the design of steel structures according to the Eurocodes (EC 3) are presented. In addition, the determination of the limit load capacity of columns and beams subject to stability according to the flow-zone theory is treated in detail, as it is to be expected that this calculation method will be increasingly used in the future in the field of building practice. For this second edition, more calculation examples were worked out and deepened.

Die Finite-Elemente-Methode (FEM) wird seit vielen Jahren im Stahlbau als Standardverfahren zur Berechnung und Bemessung von Tragwerken benutzt. Nach einer Einführung in die Methodik und Erläuterungen zum Verständnis konzentriert sich das Buch auf die Ermittlung von Schnittgrößen, Verformungen, Verzweigungslasten und Eigenformen für Stahlkonstruktionen. Neben linearen Berechnungen für Tragwerke bilden die Stabilitätsfälle Biegeknicken, Biegedrillknicken und Plattenbeulen mit der Ermittlung von Verzweigungslasten und Berechnungen nach Theorie II. Ordnung wichtige Schwerpunkte. Hinzu kommt die Untersuchung von Querschnitten, für die Berechnungen mit der FEM zukünftig stark an Bedeutung gewinnen werden. Für praktisch tätige Ingenieure und Studierende gleichermaßen werden alle notwendigen Berechnungen für die Bemessung von Tragwerken auf Grundlage der europäischen Normen (Eurocode 3) anschaulich dargestellt. Dabei wird auch die Ermittlung der Grenztragfähigkeit stabilitätsgefährdeter Stützen und Träger nach der Fließzonentheorie eingehend behandelt, da zu erwarten ist, dass diese Berechnungsmethode zukünftig vermehrt in der Baupraxis verwendet werden wird. Darüber hinaus wurden für die 2. Auflage insbesondere die Berechnungsbeispiele ergänzt und vertieft. (Paket Print-Buch und E-PDF)

Die Theorie und Konstruktion der wichtigsten Bereiche der Stahlbautechnik werden von den Grundlagen her entwickelt und durch viele Beispiele praxisbezogen erläutert. Das Buch ist aus Vorlesungen im Grund- und Vertiefungsstudium des Bauingenieurwesens entstanden. Der Inhalt wird zum Teil systematisch, zum Teil exemplarisch dargestellt. Für Konstrukteure und Statiker in den technischen Büros, der Beratenden Ingenieure und der Prüfämter enthält das Buch aufbereitete Berechnungsverfahren und Konstruktionsvorschläge in großer Zahl. Das von Christian Petersen begründete Standardwerk wurde in der 5. Auflage von einem renommierten Autorenteam überarbeitet und aktualisiert. Hierbei wurden aktuelle Entwicklungen und Normungen des Stahlbaus anteilig eingearbeitet, wobei der besondere Stil des Werkes erhalten bleibt.

The Finite Element Method FEM is a standard method for structural analysis. For practitioners in construction engineering as well as for students, and introduction and all necessary calculations for the design of steel structures according to the Eurocodes (EC 3) are presented.