Building skills and trades Books

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Book SynopsisThis book provides a step-by-step guidance on how to implement analytical methods in project risk management. The text focuses on engineering design and construction projects and as such is suitable for graduate students in engineering, construction, or project management, as well as practitioners aiming to develop, improve, and/or simplify corporate project management processes.The book places emphasis on building data-driven models for additive-incremental risks, where data can be collected on project sites, assembled from queries of corporate databases, and/or generated using procedures for eliciting experts’ judgments. While the presented models are mathematically inspired, they are nothing beyond what an engineering graduate is expected to know: some algebra, a little calculus, a little statistics, and, especially, undergraduate-level understanding of the probability theory.The book is organized in three parts and fourteen chapters. In Part I the authors provide the general introduction to risk and uncertainty analysis applied to engineering construction projects. The basic formulations and the methods for risk assessment used during project planning phase are discussed in Part II, while in Part III the authors present the methods for monitoring and (re)assessment of risks during project execution.Table of ContentsChapter 1: Introduction to Risk and Uncertainty. This chapter provides: a) general discussion on the types of uncertainties in projects including the examples; we cover theoretical, frequentist, belief-based epistemic, as well as agnostic viewpoints on the uncertainty; we show these viewpoints in context of typical project uncertainties and contrast them against representations of uncertainty in other engineering disciplines; b) summary on the role of knowledge and assumptions in characterizing the uncertainty; we link the discussion on uncertainty to knowledge about the underlying phenomena, the embedded assumptions, and their validity over the course of the project; c) overview on the approaches that relate the risk to the underlying uncertainty; we discuss approaches to the risk-uncertainty relationship in different disciplines, and finally d) discussion on the organizational attitude and viewpoints toward the risk and uncertainty; we cover topics such as value of uncertainty (is it always bad?), organizational responsibility towards risk (who should be taking risk, when, and how much?), and the contrast between the decision-theoretic vs. managerial viewpoint on the uncertainty showing the differences that govern the choice of analysis and the methods. Chapter 2. Project Risk Management Framework. This chapter provides: a) overview of the project systems, their complexity, life-cycle and risk-based decision-making; we define project as a complex system, and its life-cycle in the context of phase-gate process where decisions are evaluated under different objectives and criteria; we emphasize the points where the uncertainty is introduced and when it is reflected in project outcomes; we particularly stress the design and construction/installation i.e. execution phases of a project as this is the key focus of this text; b) outline of the high-level guidelines in conducting risk assessment and management (such as ISO and PMI approach), the use of “risk language” and common terms in communicating risk (such as SRA glossary of terms), and more detailed description of each step; we particularly emphasize risk identification and assessment as they are the key focus of this text; c) formal definition of risk in projects distinguishing between variability of operations, event driven risk factors, and the combination of the two; also, we discuss risks in context of low probability – high impact and low impact – high probability; we emphasize the role of assumptions and knowledge in formally developing risk statement; and finally d) classifications methods for project risks as they relate to project objectives, their inception and resolution period, relationship to project structure i.e. internal-external, technical-no technical, and other key project parameters. The chapter includes homework examples. Chapter 3: Project Data. This chapter provides a comprehensive summary on the type and sources of project data, and the methods for data acquisition. The key underpinning of this text is that risk analysis should be driven by data in a mathematically rigorous way; so where can one find such data? This chapter covers project data as they relate to planning and execution phase of the project; more specifically, we discuss data in terms of: a) project phase and system of interest; we contrast available data during planning and estimation vs. data during monitoring and control phase of the project, as well as whether data relates to internal project system (logistics, operations, etc.) or environmental systems (weather, market trends, etc), we define data collection objectives for each of the phase and the system type; b) observed vs. judgement/simulated data, or in other words, whether data is generated by the system and recorded by the participants, or assessed by individuals using their experience, judgements, models, or just gut feeling; we provide a summary of typical sources of observed data such as accounting systems, and other corporate databases on project productivity, cost, schedule, etc., as well as less structured data in terms of archived project documents such as weekly progress reports, audio-visual recordings, project team members communication records, and other types of traceable observations; we also provide an overview of the methods used for eliciting experts’ opinion and judgement data: we cover both explicit methods such as workshops, surveys, and Delphi process, including how to aggregate group opinion, and implicit methods such as prediction markets and other simulation games. The chapter includes workout examples and homework problems. Chapter 4: Probability Theory Background. This chapter is designed to provide enough background so that more advanced theoretical concepts could be introduced. The reader is assumed to have a basic understanding of calculus. However, note that the objective here is not to provide a formal and mathematically rigor description of the concepts as expected for the students in mathematics and statistics departments, rather it is to provide the introduction using enough rigor that would not alienate the target readers and remain focus on the application. We provide basic introduction to: a) probability types, covering classic, frequentist, belief-based approaches, b) formal definition of independence, conditional probability and Bayes theorem including causal belief networks, c) types and distributions of random variables, d) central moments and its meaning given different types of data – ratio, interval, ranked, categorical; e) central moments of functions of random variables, f) covariance and correlations, g) autocorrelation and time-series, and h) random samples and Monte Carlo methods. The chapter includes workout examples and homework problems. Chapter 5: Project Planning and Estimating. This chapter is structured in three parts. In the first part we cover the key objectives of risk analysis in context of project planning and estimating (e.g. contingency planning, mitigation plans, and monitoring and control strategies) independent of the stakeholders’ perspective and the type of contracting and delivery methods. We identify typically available documents and data as the point of departure, as well as the required outputs for further analysis. In the second part we focus on risk identification and assessment methods distinguishing between three general representations: a) hazard, vulnerability, and consequence; b) probability and consequence, and c) aggregate variability. We further classify those into low-probability high-impact event-driven and high-probability low-impact variability representations. We cover a wide spectrum of identification and assessment models including chain-of-events models such as FMEA, FTA, ET, HAZID, and CCF, and more system-focus models such as AFD/TRIZ, STPA. Further, we discuss the differences between the model outputs and the output requirements for further analysis highlighting the deficiency of some of the most commonly used outputs such as risk matrix and risk registrar. In the third section we focus on the analysis. We provide detailed description of: a) cost analysis which includes linear cost models based on the method of moments, the effect of correlations, mixed variability and event-driven models, network representation, and Monte Carlo implementations; b) schedule analysis which includes Pert approximation, extensions of Pert model to include the effect of correlation, mixed variability and event-driven risks, multiple critical paths, common resources, as well as Monte Carlo implementation, and finally c) joint cost-schedule analysis which includes correlation methods and resource-loaded schedule-cost networks, The chapter includes workout examples and homework problems. Chapter 6: Project Monitoring and Control. This chapter is structured in two parts. In the first part we discuss the objectives of the risk analysis as it relates to project execution and the process of monitoring and controlling projects (assess the status, detect deviations, and respond). We provide detailed discussion on the available documents and data, including typical indicators as well as their leading vs. lagging nature and the capacity to provide early warning signs. We extensively focus on Earned Value methods and their interpretations in context of cost and time to complete. In the second part we present: a) variability focused methods such as SPC, b) Bayesian learning and update methods, and c) expert judgment methods including prediction markets. Finally, we discuss early warning signs in context on non-probabilistic methods such as knowledge dynamics (assumption validation) and critical slowing down of dynamic systems. The chapter includes workout examples and homework problems. Chapter 7: Case Studies and Implementation Framework. In this chapter we provide a series of case studies that cover typical situations in which project engineers and managers are faced when dealing with project risk identification and assessment. We distinguish between and cover two types of case studies: the case studies designed to be given as assignments to the students, and the case studies in addition cover implementation framework that is making references to the materials covered in the previous chapters. Listed next are few example situations upon which case studies are developed: a) project manager was given a task to evaluate the requirement for cost/time contingency for a common project for which corporate productivity data is available. How does he/she go about this task? b) project manager needs to work on identifying and assessing technical risks for a complex engineering project, how does he/she go about this given that data is not available for the considered technology? and c) project engineer is asked to provide update to VP on the status of risk for a major project, how does he/she go about this?

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Book SynopsisEin effektiv geplanter Bauablauf trägt maßgeblich zum Gelingen des Bauvorhabens bei, bringt Einsparungen und Wettbewerbsvorteile. Im Zentrum stehen hier: die Auswahl optimaler Bauverfahren, Planung des Bauablaufs, der Logistik sowie der Baustelleneinrichtung. Wurden Aufträge zu sehr niedrigen Preisen akquiriert, ist akribische Planung für den Projekterfolg ausschlaggebend. Das vorliegende Buch hilft Bauprojekte effektiv zu planen und auszuführen.Trade ReviewAus den Rezensionen: "… Für eine reibungslose Bauplanung und Bauausführung gibt das Buch … Beispiele, Schemata und Diagramme an. Die Berechnung des Zeitaufwands, des Bedarfs an Arbeitskräften, Baumaterial und -maschinen ist Thema dieses Buches." (in: Der Entwurf (Supplement der Dt. Bauzeitschrift), 2007, Issue November, S. 27)Table of ContentsGrundlagen für Bauablaufplanung und Logistik.- Kennzahlen für Baubetrieb und Logistik.- Richtwerte für Bauablaufplanung und Logistik.- Bauablaufplanung im Baubetrieb — Grobplanung für „Bauwerk-Rohbau“.- Bauablaufplanung im Baubetrieb — Feinplanung für Stahlbetonarbeiten.- Logistik im Baubetrieb — Grobplanung für Bauwerk-Rohbau.- Logistik im Baubetrieb — Feinplanung für die Stahlbetonarbeiten.- Wahrscheinlichkeitsüberlegungen — Berechnung der Dauer.- Regelkreis für die Planung und Steuerung des Bauablaufs.

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Book SynopsisWettbewerbe fur grosse gewerbliche Bauvorhaben erfordern ein gut abgestimmtes Zusammenspiel der Beteiligten. Fur Architekten geht es um Auftrage und ums Prestige, fur Bauherren, Auftraggeber und Verwaltung um die Durchsetzung ihrer Vorstellungen. Die Wirtschaftlichkeit des Bauvorhabens entscheidet sich fur den Investor und die Beteiligten bereits in der Phase der Planung. Mit dem hier vorliegenden Buch werden die Betroffenen zu Beteiligten gemacht.Table of ContentsA: Planung von Gewerbeimmobilien.- 1 Nachfrage nach Gewerbeimmobilien.- 1.1 Allgemeine Entwicklung der Nachfrage.- 1.2 Bauherren.- 1.2.1 Eigenbedarfsbauten.- 1.2.2 Institutionelle Anleger.- 1.2.2.1 Geschlossene and offene Immobilienfonds.- 1.2.2.2 Immobilien-Leasinggesellschaften.- 1.2.3 Private Investoren.- 1.2.4 Öffentliche Bauherren.- 1.2.5 Projektentwickler als temporäre Nachfrageträger.- 1.2.5.1 Projektentwicklung and Projektentwickler.- 1.2.5.2 Projektentwicklung als Dienstleistung von Maklern und Baubetreuern.- 1.2.5.3 Developer.- 1.2.5.4 Ausgangslagen für Projektentwicklung von Developern und deren Praxisrelevanz.- 1.3 Entscheidungskriterien der Bauherren.- 1.3.1 Kosten.- 1.3.2 Benötigte Bauzeit und fixe Bezugstermine.- 1.3.3 Berücksichtigung der Interessen der Mitarbeiter.- 1.3.4 Funktionalität und Flexibilität.- 1.3.5 Interne und externe Akzeptanz.- 1.3.6 Standort.- 1.3.7 Bedeutung der Architekturqualität.- 1.4 Entscheidungsprozesse der Bauherren.- 1.4.1 Anonymisierung der Entscheidung and Pluralität der Entscheidungsinstanzen.- 1.4.2 Entscheidungsstrukturen der Bauherren.- 2 Anbieter von Planungsleistungen.- 2.1 Planungsleistungen.- 2.1.1 Honorarordnung für Architekten and Ingenieure (HOAI).- 2.1.2 Leistungsbild Objektplanung der HOAI.- 2.1.3 Typologisches Raster potentieller Anbieter architektonischer Planungsleistungen.- 2.2 Unternehmensinterne Bauabteilungen.- 2.2.1 Grundlagen and typologisches Raster.- 2.2.2 Bedeutung unternehmensinterner Bauabteilungen.- 2.3 Freischaffende Architekten.- 2.3.1 Berufsbild freischaffender Architekten.- 2.3.2 Architektenrecht and Standesorganisationen.- 2.3.3 Branchenstruktur.- 2.4 Generalplaner.- 2.4.1 Tätigkeitsfeld und Selbstverständnis von Generalplanern.- 2.4.2 Bedeutung in der Praxis.- 2.5 Generalunternehmer und -übernehmer.- 2.5.1 Definitionen und theoretische Grundlagen.- 2.5.2 Leistungsumfang von Generalunternehmern.- 2.5.3 Vor- und Nachteile von Generalunternehmern.- 2.5.4 Generalunternehmerverträge aus der Sicht der Beteiligten.- 2.6 Totalunternehmer und -übernehmer.- 2.6.1 Definitionen und Leistungsumfang.- 2.6.2 Totalunternehmervertrage aus der Sicht der Beteiligten.- 2.7 Externe Berater.- 2.7.1 Bedeutung von Maklern im Planungsprozeß.- 2.7.2 Bedeutung von spezialisierten Unternehmensberatern im Planungsprozeß.- 2.8 Externe Projektsteuerer und Projektleiter.- 2.8.1 Definitionen und Abgrenzungen.- 2.8.2 Bauherrenaufgaben.- 2.8.3 Leistungsbild Projektsteuerung.- 2.8.4 Projektsteuerung und -leitung aus der Sicht der Beteiligten.- 3 Rahmenbedingungen eines Bauprojektes.- 3.1 Baurecht.- 3.2 Ebenen der räumlichen Planung.- 3.2.1 Stadtentwicklungsplanung.- 3.2.2 Bauleitplanung.- 3.3 “Verwaltungsdschungel”.- 3.4 Externe Einflüsse.- B: Vergabeformen architektonischer Planungsleistungen.- 1 Grundlagen der Vergabe von architektonischen Planungsleistungen.- 1.1 Vergabe von Grundstücken.- 1.1.1 Markt für Baugrundstücke.- 1.1.2 Kriterien und Verfahren der Vergabe städtischer Grundstücke am Beispiel der Stadtstaaten Hamburg und Berlin.- 1.1.3 “Berliner Modell” der Treuhandanstalt.- 1.1.4 Investorenwettbewerbe.- 1.2 Abhängigkeiten zwischen den Beteiligten.- 1.3 Probleme bei der Vergabe architektonischer Planungsleistungen.- 1.4 Kombinationen der Angebotsträgern.- 2 GRW-konforme Wettbewerbe.- 2.1 Grundzüge des Verfahren und dessen Praxisrelevanz.- 2.1.1 Grundlagen und Ziele von Wettbewerben.- 2.1.2 Geschichtlicher Abriß des Wettbewerbswesens.- 2.1.3 Grundsädtze und Richtlinien für Wettbewerbe auf dem Gebiet der Raumplanung, des Städtebaues und des Bauwesens von 1977.- 2.2 Auslobungsphase eines GRW-konformen Wettbewerbes.- 2.2.1 Exkurs: Architektur- und wettbewerbsonentierte Berater.- 2.2.2 Zusammensetzung der Jury und die Auswahl eingeladener Architekten.- 2.2.3 Auslobungsunterlagen.- 2.2.4 Wettbewerbsausschüsse der Architektenkammern.- 2.2.5 Rückfragenkolloquium.- 2.2.6 Dauer und Kosten eines Wettbewerbsverfahrens.- 2.3 Entscheidungsphase eines GRW-konformen Wettbewerbes.- 2.3.1 Vorprüfung.- 2.3.2 Formalisierte Bewertungsverfahren.- 2.3.3 Preisgericht.- 3.3.4 Wettbewerbsdokumentation und die weitere Beauftragung.- 2.4 Vor- und Nachteile des Verfahren.- 3 Freihändige Vergabe und Gutachterverfahren.- 3.1 Freihändige Vergabe.- 3.1.1 Grundzüge des Verfahrens und dessen Praxisrelevanz.- 3.1.2 Vor- und Nachteile des Verfahrens.- 3.2 Gutachterverfahren.- 3.2.1 Grundzüge des Verfahrens und dessen Praxisrelevanz.- 3.2.2 Exkurs: Die “Freese-Olympiade”.- 3.2.3 Vor- und Nachteile des Verfahrens.- 4 Verbesserungsmöglichkeiten bestehender Vergabeverfahren und alternative Ansätze.- 4.1 Vergleichende Beurteilung bestehender Vergabeverfahren.- 4.1.1 Stärken-/Schwächen-Analyse.- 4.1.2 Nutzwertanalyse.- 4.2 Lösungen für die Probleme bestehender Vergabeformen.- 4.2.1 Freihändige Vergabe und Gutachterverfahren.- 4.2.2 Auslobungsphase GRW-konformer Wettbewerbe.- 4.2.3 Entscheidungsphase GRW-konformer Wettbewerbe.- 4.3 Alternative Ansätze.- 4.3.1 Fragebogen- und Interview-Ansatz.- 4.3.2 Minimalwettbewerb-Ansatz.- 4.3.3 Auslober-Ansatz.- 4.3.4 Mitarbeiter-Ansatz.- 4.3.5 Team-Ansatz.- 4.3.6 Kopplungs-Ansatz.- 5 Zusammenfassung und Ausblick.- Anhang 1 – 4.- Stichwortverzeichnis.

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Book SynopsisBand IV stellt zunächst den Planungsablauf von der Entscheidung bis zur Baugenehmigung in den maßgebenden Schritten dar. Im Kapitel Statik werden Zustände statisch bestimmter und unbestimmter Stabwerke behandelt. Es folgen Kapitel über elastisch-gebettete Balken, Dynamik von Stabwerken, Torsion und Profilverformung gerader Stäbe. Darüber hinaus werden Flächentragwerke behandelt. Eine verständliche Einführung in die Methode der Finiten Elemente wird geliefert. Kapitel über Modellgesetze, Praxis der Modelluntersuchungen sowie deren Meßverfahren schließen diesen Band ab. Der Band ist sowohl zum Gebrauch neben Vorlesungen, zum Nachschlagen, als auch zum Selbststudium gedacht.Table of ContentsA. Planungsablauf und Planungsgenehmigung.- 1. Planung von Bauwerken.- 1.1 Planungsbegriff.- 1.2 Bauwerk und Baubeteiligte.- 1.3 Schema einer Bauwerksherstellung.- 2. Gesetzliche Regelungen für die Bauplanung.- 2.1 Bauplanungsrecht.- 2.2 Bauordnungsrecht.- 2.3 Sonstige gesetzliche Regelungen zur Bauplanung und Baudurchführung.- 3. Planungsablauf.- 3.1 Baugenehmigungsverfahre.- 3.2 Planungsablauf von der Baugenehmigung bis zur Baufertigstellung.- 3.3 Projektsteuerung.- Literatur zu Teil A. Planungsablauf und Planungsgenehmigung.- B. Baustatik.- 1. Einleitung.- 1.1 Aufgaben der Baustatik.- 1.2 Tragwerke und Tragwerksteile.- 1.2.1 Tragwerke.- 1.2.2 Gelenke.- 1.2.3 Lager.- 1.3 Koordinatensysteme.- 1.3.1 Wahl des Koordinatensystems.- 1.3.2 Drehung des Koordinatensystems.- 1.4 Systemlinie, Systemfläche und Punktbezeichnungen.- 1.5 Einwirkungen.- 1.6 Grundlagen der Baustatik.- 1.6.1 Kräfte und Kraftsysteme.- 1.6.2 Gleichgewichtsbedingungen.- 1.6.3 Spannungszustand.- 1.6.4 Verzerrungszustand.- 1.7 Teilaufgaben bei der Berechnung eines Tragwerks.- 1.7.1 Geometrische Beziehungen.- 1.7.2 Statische Beziehungen.- 1.7.3 Werkstoffbeziehungen.- 1.7.4 Statisch bestimmt — statisch unbestimmt.- 1.7.5 Lineare Beziehungen, Superposition.- 1.7.6 Ebene Zustände.- 1.7.6.1 Ebener Spannungszustand.- 1.7.6.2 Ebener Verzerrungszustand.- 1.8 Arbeiten, Arbeitssatz und Potential.- 1.8.1 Starrkörpersysteme.- 1.8.2 Elastische Systeme.- 1.8.3 Formänderungsenergie.- 1.8.4 Potentiale.- 2. Stabtragwerke, lineare Theorie.- 2.1 Grundlagen der Kinematik.- 2.1.1 Begriffe und Regeln der Kinematik.- 2.1.2 Polplan.- 2.1.3 Parallelfigur oder um 90° gedrehte Figur.- 2.2 Aufbau und Klassifizierung der Stabtragwerke.- 2.2.1 Definitionen.- 2.2.2 Statische und kinematische Betrachtungsweise.- 2.2.3 Lagerung.- 2.2.4 Tragwerke.- 2.2.5 Stabtausch.- 2.3 Kraftgrößen und statische Beziehungen.- 2.3.1 Lastgrößen.- 2.3.2 Schnittgrößen-Spannungs-Beziehungen.- 2.3.3 Lastgrößen-Schnittgrößen-Beziehungen.- 2.4 Weggrößen und geometrische Beziehungen.- 2.4.1 Verschiebungsgrößen.- 2.4.2 Verzerrungen eines Stabelementes und Verzerrungs-Verschiebungs-Beziehungen.- 2.4.3 Eingeprägte Weggrößen.- 2.5 Werkstoffbeziehungen.- 2.6 Differentialgleichungen.- 2.7 Symmetrische Tragwerke.- 2.7.1 Belastung.- 2.7.2 Schnittgrößen in der Symmetrieachse.- 2.7.3 Verschiebungsgrößen in der Symmetrieachse.- 2.7.4 Berechnungen am halben Tragwerk.- 2.8 Berechnung der Kraftgrößen.- 2.8.1 Allgemeines.- 2.8.2 Schnittmethode.- 2.8.2.1 Verfahren.- 2.8.2.2 Anwendung beim Gerberträger.- 2.8.2.3 Anwendung bei Dreigelenktragwerken.- 2.8.2.4 Stützlinie.- 2.8.2.5 Anwendung bei Fachwerken.- 2.8.2.6 Beispiele.- 2.8.3 Differentialgleichungen.- 2.8.4 Prinzip der virtuellen Verschiebungen.- 2.8.4.1 Das Prinzip.- 2.8.4.2 Virtueller Verschiebungszustand am kinematischen Tragwerk.- 2.8.4.3 Virtueller Verschiebungszustand durch eingeprägte Weggrößen.- 2.8.5 Stabtauschverfahren.- 2.8.6 Zusätzliche Betrachtungen.- 2.8.6.1 Zwischenfachwerke.- 2.8.6.2 Kernpunktmomente.- 2.8.6.3 Indirekt belastete Träger.- 2.8.6.4 Zusammenfassen von Streckenlasten zu Einzellasten.- 2.9 Berechnung der Verschiebungsgrößen.- 2.9.1 Allgemeines.- 2.9.2 Prinzip der virtuellen Kräfte.- 2.9.2.1 Das Prinzip.- 2.9.2.2 Virtuelle äußere Arbeiten.- 2.9.2.3 Virtuelle innere Arbeiten.- 2.9.2.4 Berechnung der Produktintegrale.- 2.9.3 Differentialgleichungen.- 2.9.3.1 Allgemeines.- 2.9.3.2 Mohrsche Analogie.- 2.9.4 W-Gewichtsverfahren.- 2.9.5 Williot-Plan.- 2.9.6 Zusätzliche Betrachtungen.- 2.9.6.1 Sätze von Betti und Maxwell.- 2.9.6.2 Berechnung von Federsteifigkeiten.- 2.10 Berechnung statisch unbestimmter Tragwerke mit dem Kraftgrößenverfahren.- 2.10.1 Darstellung des Verfahrens.- 2.10.2 Spezielle Anwendungen.- 2.10.2.1 Dreimomentengleichung.- 2.10.2.2 Festpunktverfahren.- 2.10.2.3 Gruppenlasten.- 2.10.2.4 Elastischer Schwerpunkt.- 2.10.2.5 Statisch unbestimmtes Grundsystem.- 2.10.2.6 Rechnen ohne festes Grundsystem.- 2.10.2.7 Kombination mit dem Verschiebungsgrößenverfahren.- 2.11 Berechnung geometrisch unbestimmter Tragwerke mit dem Verschiebungsgrößenverfahren.- 2.11.1 Vorbemerkungen.- 2.11.1.1 Geometrisch bestimmt — geometrisch unbestimmt.- 2.11.1.2 Unbekannte beim Verschiebungsgrößenverfahren.- 2.11.2 Darstellung des Verfahrens.- 2.11.3 Spezielle Anwendungen.- 2.11.3.1 Gruppenlasten.- 2.11.3.2 Geometrisch unbestimmte Grundsysteme.- 2.11.3.3 Kombination mit dem Kraftgrößenverfahren.- 2.11.3.4 Iterative Berücksichtigung zusätzlicher Freiheitsgrade.- 2.11.4 Iterationsverfahren von Cross.- 2.11.5 Iterationsverfahren von Kani.- 2.12 Übertragungsverfahren.- 2.12.1 Übertragungsmatrix.- 2.12.2 Erfüllung der Randbedingungen.- 2.12.3 Unstetigkeiten.- 2.12.3.1 Einwirkungen.- 2.12.3.2 Federn.- 2.12.3.3 Zwischenbedingungen.- 2.13 Verfahren unter Verwendung finiter Elemente.- 2.13.1 Betrachtungen an einem finiten Stabelement.- 2.13.1.1 Grundlegende Beziehungen.- 2.13.1.2 Berechnung statisch unbestimmter Einfeldträger.- 2.13.1.3 Knotenkraft- und Verschiebungsgrößen.- 2.13.2 Verschiebungsmethode.- 2.13.3 Kraftmethode.- 2.13.3.1 Rechengang.- 2.13.3.2 Statisch bestimmte Tragwerke.- 2.13.3.3 Statisch unbestimmte Tragwerke.- 2.14 Einflußlinien.- 2.14.1 Definitionen, Anwendung, Auswertung.- 2.14.2 Ermittlung von Einflußlinien.- 2.14.2.1 Punktweise Ermittlung.- 2.14.2.2 Einflußlinien für Kraftgrößen mit dem Satz von Land.- 2.14.2.3 Einflußlinien für Verschiebungsgrößen mit dem Satz von Betti und Maxwell.- 2.14.2.4 Verwendung von Beziehungen für die Kraft- und Verschiebungsgrößen.- 2.15 Elastisch gebetteter Balken.- 2.16 Zum Tragverhalten von Stabtragwerken.- 2.16.1 Linearisierungen, Annahmen und Vernachlässigungen.- 2.16.2 Tragwerke veränderlicher Gliederung.- 2.16.3 Verhalten von Tragwerken bei Änderung der Systemwerte.- 2.16.3.1 Allgemeines.- 2.16.3.2 Änderung der Biegesteifigkeit beim Einfeldträger.- 2.16.3.3 Feldweise Änderung der Biegesteifigkeit beim Mehrfeldträger.- 2.16.3.4 Systemänderungen bei Rahmen.- 2.16.4 Elastisch gebettete Balken.- 2.16.5 Ungünstige Lastkombinationen.- 2.16.6 Schubverformungen.- 2.17 Kontrollen.- 3. Stabtragwerke unter erzwungenen ungedämpften Schwingungen mit harmonischer Anregung.- 3.1 Voraussetzungen, Differentialgleichung, Lösungen für Einzelstäbe.- 3.2 Stabwerke.- 4. Stabtragwerke bei nichtlinearem Materialverhalten.- 4.1 Allgemeines.- 4.2 Bilineare Momenten-Verkrümmungs-Beziehung.- 4.3 Fließgelenkverfahren.- 4.3.1 Einführung.- 4.3.2 Berechnung der plastischen Grenzlast, Probierverfahren.- 4.3.2.1 Statische Methode.- 4.3.2.2 Kinematische Methode.- 4.3.3 Berechnung der plastischen Grenzlast mit der kinematischen Methode durch Kombination von Elementarketten.- 4.3.4 Berechnung des Verschiebungszustandes.- 4.3.5 Zusätzliche Betrachtungen.- 4.3.5.1 Streckenlasten.- 4.3.5.2 Symmetrische Tragwerke.- 4.3.5.3 Sonderfälle.- 5. Theorie II. Ordnung.- 5.1 Voraussetzungen und Differentialgleichung.- 5.2 Einzelstäbe.- 5.2.1 Lösung der Differentialgleichung.- 5.2.2 Verhalten der Einzelstäbe, Verzweigungslasten.- 5.2.3 Stäbe mit Stabdrehwinkeln.- 5.3 Anwendung der Prinzipien der virtuellen Arbeiten.- 5.4 Berechnung von Stabwerken.- 5.4.1 Allgemeines.- 5.4.2 Verschiebungsgrößenverfahren.- 5.4.3 Kraftgrößenverfahren.- 5.4.3.1 Kombiniertes Kraft-und Verschiebungsgrößenverfahren.- 5.4.3.2 Kraftgrößenverfahren mit unbekannten Stabdrehwinkeln.- 5.5 Zusätzliche Bemerkungen.- 5.6 Nichtlineares Materialverhalten.- 5.6.1 Bilineare Momenten-Verkrümmungs-Beziehung.- 5.6.2 Fließgelenktheorie II. Ordnung.- 6. Lineare Plattentheorie.- 6.1 Voraussetzungen und Definitionen.- 6.1.1 Voraussetzungen.- 6.1.2 Lagerung.- 6.1.3 Belastung.- 6.1.4 Schnittgrößen.- 6.1.5 Verschiebungsgrößen.- 6.1.6 Transformation der Schnitt- und Verschiebungsgrößen in ein anderes Koordinatensystem.- 6.2 Herleitung der Differentialgleichung, Kirchhoffsche Plattengleichung.- 6.2.1 Lastgrößen-Schnittgrößen-Beziehung.- 6.2.2 Verzerrungs-Verschiebungs-Beziehungen.- 6.2.3 Werkstoffbeziehungen.- 6.2.4 Differentialgleichung.- 6.2.5 Differentialgleichung und Schnittgrößen in Polarkoordinaten.- 6.2.6 Differentialgleichung in schiefwinkligen Koordinaten.- 6.3 Randbedingungen.- 6.3.1 Ersatzquerkraft.- 6.3.2 Eingespannte Ränder.- 6.3.3 Gelenkige Ränder, Sonderfall der gelenkig gelagerten Platte.- 6.3.4 Freie Ränder.- 6.3.5 Eckpunkte.- 6.4 Lösungsverfahren.- 6.4.1 Allgemeines.- 6.4.2 Lösung durch Reihenentwicklung.- 6.4.2.1 Doppelreihenansatz.- 6.4.2.2 Einfachreihenansatz.- 6.4.3 Näherungsansätze.- 6.4.3.1 Fehlerquadratmethode.- 6.4.3.2 Kollokationsmethode.- 6.4.3.3 Verfahren von Ritz.- 6.4.3.4 Verfahren von Galerkin.- 6.4.3.5 Verfahren von Trefftz.- 6.4.3.6 Differenzenverfahren.- 6.4.3.7 Methode der finiten Elemente.- 6.4.4 Baustatische Methoden.- 6.4.4.1 Balkenkreuz.- 6.4.4.2 Trägerrost.- 6.4.4.3 Verfahren für durchlaufende Platten.- 6.5 Einflußflächen.- 6.5.1 Einflußflächen für Verschiebungsgrößen.- 6.5.2 Einflußflächen für Schnittgrößen.- 6.6 Lösungen und Tragverhalten ausgewählter Platten.- 6.6.1 Halbstreifen.- 6.6.2 Plattenstreifen.- 6.6.3 Rechteckplatten.- 6.6.4 Schiefwinklige und Dreieckplatten.- 6.6.5 Rotationssymmetrisch belastete Kreisplatten.- 6.6.6 Einfluß der Querkontraktion.- 6.7 Abschließende Bemerkungen.- 7. Lineare Scheibentheorie.- 7.1 Voraussetzungen und Definitionen.- 7.1.1 Voraussetzungen.- 7.1.2 Lagerung.- 7.1.3 Belastung.- 7.1.4 Schnittgrößen.- 7.2 Herleitung der Differentialgleichungen.- 7.3 Lösungsverfahren.- 7.3.1 Allgemeines.- 7.3.2 Scheibenlösung als Balkenlösung mit Zusatzlösung.- 7.3.3 Spannungsoptische Untersuchungen.- 7.4 Tragverhalten ausgewählter Scheiben.- 7.4.1 Scheibenlösung und Balkenlösung sind gleich.- 7.4.2 Scheibenstreifen.- 7.4.3 Rechteckscheiben.- 7.4.4 Durchlaufende Scheiben.- 8. Lineare Schalentheorie.- 8.1 Voraussetzungen und Definitionen.- 8.1.1 Schalenformen.- 8.1.2 Voraussetzungen.- 8.1.3 Zur Flächengeometrie.- 8.1.4 Koordinatensysteme.- 8.1.5 Lagerung.- 8.1.6 Belastung.- 8.1.7 Schnittgrößen.- 8.1.8 Ersatzquerkräfte und Ersatzschubkräfte.- 8.2 Teilaufgaben zur Formulierung der Differentialgleichungen.- 8.2.1 Gleichgewichtsbeziehungen.- 8.2.2 Geometrische Beziehungen.- 8.2.3 Steifigkeitsbeziehungen.- 8.3 Membrantheorie.- 8.3.1 Voraussetzungen.- 8.3.2 Gleichungen der Membrantheorie.- 8.3.3 Lösungen für Rotationsschalen.- 8.3.3.1 Flächengeometrie der Rotationsschalen.- 8.3.3.2 Kugelschale unter Windbelastung.- 8.3.3.3 Rotationssymmetrische Belastung.- 8.4 Dehnungslose Verformungen.- 8.5 Biegetheorie.- 8.5.1 Biegetheorie rotationssymmetrisch belasteter Rotationsschalen.- 8.5.1.1 Meißnersche Differentialgleichungen.- 8.5.1.2 Kreiszylindrischer Behälter.- 8.5.1.3 Zum Tragverhalten von Rotationsschalen.- 8.5.2 Biegetheorie der Kreiszylinderschalen.- 8.5.2.1 Allgemeines und Tragverhalten.- 8.5.2.2 Donnelsche Näherung.- 8.5.2.3 Schorersche Näherung.- 8.5.2.4 Lundgrensche Balkenmethode.- 9. Faltwerke.- 9.1 Einleitung und Definitionen.- 9.2 Prismatische Faltwerke.- 9.2.1 Allgemeines.- 9.2.2 Gelenkwerk.- 9.2.3 Biegesteifes Faltwerk.- 9.2.4 Zum Tragverhalten prismatischer Faltwerke.- 10. Torsion von Stäben.- 10.1 Symbole.- 10.2 St. Venantsche Torsion allgemein.- 10.2.1 Differentialgleichung der Torsionsfunktion.- 10.2.2 Verschiebungsgrößen.- 10.2.3 Seifenhautgleichnis.- 10.2.4 Tragverhalten von Vollquerschnitten.- 10.3 St. Venantsche Torsion dünnwandiger offener Querschnitte.- 10.3.1 Schmaler Rechteckquerschnitt.- 10.3.2 Allgemeine offene Querschnitte.- 10.4 Geschlossene Querschnitte.- 10.4.1 Bredtsche Torsion einzelliger Querschnitte.- 10.4.2 Bredtsche Torsion mehrzelliger Querschnitte.- 10.4.3 St. Venantsche Torsion geschlossener Querschnitte.- 10.5 Wölbkrafttorsion.- 10.5.1 Einführende Betrachtungen.- 10.5.2 Offene Querschnitte.- 10.5.3 Geschlossene Querschnitte.- 10.5.4 Differentialgleichung und ihre Lösung.- 10.5.5 Tragverhalten.- 11. Allgemeine Spannungszustände und Profilverformung von Stäben mit polygonalen dünnwandigen Querschnitten.- 11.1 Einführende Betrachtungen.- 11.2 Offene Querschnitte ohne ProfilVerformung.- 11.2.1 Verschiebungszustände und Spannungszustände.- 11.2.2 Orthogonalisierungen.- 11.3 Offene Querschnitte mit Profilverformung.- 11.3.1 Verschiebungs-und Spannungszustände.- 11.3.2 Orthogonalisierungen.- 11.3.3 Berücksichtigung der Querbiegesteifigkeit.- 11.3.4 Zusätzliche Betrachtungen.- 11.4 Geschlossene Querschnitte.- 11.4.1 Geschlossene Querschnitte ohne Profilverformung.- 11.4.2 Geschlossene Querschnitte mit Profilverformung.- Literatur zu Teil B. Baustatik.- C. Die Methode der Finiten Elemente in der Baustatik.- 1. Einführung.- 2. Elementformulierungen.- 2.1 Ansatzfunktionen.- 2.2 Berechnung der Elementsteifigkeitsmatrix.- 2.3 Platten- und Scheibenelemente.- 2.3.1 Anforderungen.- 2.3.2 Einfache Formulierungen.- 2.3.3 Höherwertige Ansätze.- 2.3.4 Andere Formulierungen.- 2.4 Knotenlasten.- 2.5 Schnittgrößen.- 3. Elementierung und Wahl der Elemente.- 3.1 Grundsätzliche Überlegungen.- 3.2 Anwendungsbeispiele.- 3.2.1 Scheibe, elementiert mit Rechteckelementen.- 3.2.2 Scheibe, elementiert mit Dreieckelementen.- 3.3 Kombinationen von Elementen.- 4. Kontrollen.- 4.1 Allgemeines.- 4.2 Ergebniskontrollen.- 5. Nichtlineare Probleme.- Literatur zu Teil C. Die Methode der Finiten Elemente in der Baustatik.- D. Modellstatik.- 1. Einführung.- 2. Modellgesetze.- 3. Erweiterte und angenäherte Ähnlichkeit.- 3.1 Erweiterte Ähnlichkeit.- 3.2 Angenäherte Ähnlichkeit.- 4. Modellgesetze für spezielle Fälle.- 4.1 Statisch elastische Ähnlichkeit.- 4.1.1 Maßstäbe für vollkommene Ähnlichkeit.- 4.1.2 Maßstäbe bei erweiterter Ähnlichkeit.- 4.2 Stationäre thermoelastische Modellversuche.- 4.3 Berücksichtigung der Schwerkraft und dynamische Modellversuche.- 4.3.1 Messung von Eigengewichtsspannungen.- 4.3.2 Belastung durch Flüssigkeitsdruck.- 4.3.3 Schwingungsmessungen und aeroelastische Modellversuche.- 4.3.4 Stoßuntersuchungen.- 4.4 Modellversuche im elastisch-plastischen Bereich.- 5. Modellwerkstoffe.- 5.1 Werkstoffe für elastische Modelle.- 5.2 Werkstoffe für Realmodelle.- 6. Analogietechnik.- 7. Meßtechnik.- Literatur zu Teil D. Modellstatik.

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