Computational Methods For Reinforced Concrete Structures

Computational Methods for Reinforced Concrete Structures

Das vorliegende Buch behandelt die Anwendung numerischer Methoden auf die Berechnung von Stahlbetontragwerken. Rissbildung, Verbundwirkung und nichtlineares zeitabhängiges Spannungs-Dehnungs-Verhalten der Stahlbetonelemente lassen sich mit der Elastizitätstheorie allein nicht darstellen. Die Erfassung solcher Phänomene ist jedoch für die Untersuchung der Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit erforderlich. Dieses Buch gibt eine anwendungsbezogene Zusammenfassung der numerischen Methoden einschließlich FEM. Der Schlüssel dazu liegt in der Beschreibung und im Verständnis des Materialverhaltens. Die wichtigsten Materialeigenschaften von Beton und Bewehrungsstahl und ihre Verbundwirkung werden erläutert. Mit diesen Grundlagen werden verschiedene Elemente wie Stäbe, Balken, Stabwerkmodell, Platten, Scheiben und Schalen behandelt. Dabei werden Vorspannung, Rissbildung, nichtlineares Spannung-Dehnungs-Verhalten, Kriechen, Schwinden und Temperatureinwirkungen berücksichtigt. Für alle Tragelemente werden die jeweils geeigneten Methoden hergeleitet. Dynamische Aufgaben und quasi-statische Kurzzeiteinwirkungen sowie vorübergehende Prozesse wie Kriechen und Schwinden werden gelöst. Die Problemstellungen werden anhand von zahlreichen Beispielen veranschaulicht. Diese sind mit dem Programmpaket ConFem berechnet, welches zusammen mit den Eingabedaten unter Open-Source-Bedingungen unter www.concrete-fem.com zur Verfügung steht. Der Autor zeigt die Möglichkeiten und Grenzen der numerischen Methoden der Baustatik zur Simulation von Stahlbetontragwerken auf. Ein Buch für Studium, Lehre und Forschung, ebenso wie für Tragwerksplaner und Prüfingenieure.

Computational Methods for Reinforced Concrete Structures

Computational Modelling of Concrete and Concrete Structures

Computational Modelling of Concrete and Concrete Structures contains the contributions to the EURO-C 2022 conference (Vienna, Austria, 23-26 May 2022). The papers review and discuss research advancements and assess the applicability and robustness of methods and models for the analysis and design of concrete, fibre-reinforced and prestressed concrete structures, as well as masonry structures. Recent developments include methods of machine learning, novel discretisation methods, probabilistic models, and consideration of a growing number of micro-structural aspects in multi-scale and multi-physics settings. In addition, trends towards the material scale with new fibres and 3D printable concretes, and life-cycle oriented models for ageing and durability of existing and new concrete infrastructure are clearly visible. Overall computational robustness of numerical predictions and mathematical rigour have further increased, accompanied by careful model validation based on respective experimental programmes. The book will serve as an important reference for both academics and professionals, stimulating new research directions in the field of computational modelling of concrete and its application to the analysis of concrete structures. EURO-C 2022 is the eighth edition of the EURO-C conference series after Innsbruck 1994, Bad Gastein 1998, St. Johann im Pongau 2003, Mayrhofen 2006, Schladming 2010, St. Anton am Arlberg 2014, and Bad Hofgastein 2018. The overarching focus of the conferences is on computational methods and numerical models for the analysis of concrete and concrete structures.