622 Stahlbau 77 (2008), Heft 8

Rezensionen/Recht

Farkas, J., Jármai, K.: Design and opti-mization of metal structures. (Entwurfund Optimierung von Metallkonstruk-tionen). Chichester: Horwood Publish-ing 2008. 300 S., 17 × 24 cm, geb. ISBN 978-1-904275-29-9. £ 36,-

Zu Beginn präsentieren die Autoren ei-nen kurzen Überblick über einige neu-ere mathematischen Optimierungsme-thoden, um die Grundkenntnisse zurLösung technischer Optimierungspro-bleme aufzuzeigen. Danach erläutern siedie mathematischen Methoden, insbe-sondere die sog. Snyman-Fatti Methode,die Schwarmintelligenz-Methode (par-ticle swarm optimization) und dieMehrzieloptimierungsmethode.

Häufig vorkommende Zielgrößen beider Optimierung von Konstruktionensind das Gewicht, die Material- und Fer-tigungskosten oder das Volumen. Um dieZielfunktion zu erstellen, werden die Ma-terialkosten, die Schweißkosten, die Kos-ten für das Reinigen der Oberflächen, dasErstellen der Blechzuschnitte, die An-strichkosten und die Umformung derBleche ermittelt. Die Restriktionen be-züglich der Optimierung werden u. a. inFestigkeits-, Verformungs-, Fertigungs-und Stabilitätsrestriktionen unterteilt. ImFalle eines Erdbebens oder Brandes müs-sen zusätzlich spezielle Restriktionen be-rücksichtigt werden. In den Kapiteln 3und 4 werden für diese Schadensituatio-nen die Belastungen, die Reaktionen, dieÄnderung der Materialeigenschaften unddie Temperaturerhöhung berechnet.

Der größte Teil des Buches ist derDarstellung der technischen Anwen-dungen gewidmet und fasst die von denAutoren ausgearbeitete Optimierungs-methode von Metallkonstruktionenzusammen. Als erstes Beispiel wird dieOptimierung eines Walzträgers mit I-Querschnitt in einem Hängedach mitgroßer Spannweite vorgestellt. UnterBerücksichtigung der Festigkeits-, Sta-bilitäts- und Durchbiegungsrestriktio-nen werden die minimalen Abmessun-gen des Querschnittsträgers bei unter-schiedlichen Trägerlängen bestimmt.Zusätzlich werden verschiedene Rah-menkonstruktionen optimiert. Bei demEinfeldrahmen mit geschweißten odergeschraubten Knotenverbindungenwird das Bauteilvolumen unter Berück-sichtigung der Festigkeitsrestriktionenvon Stiel und Riegel minimiert. Beimehrstöckigen Rahmenkonstruktionenund bei Rohrrahmen erfolgt die Opti-mierung auch unter Berücksichtigungder Erdbebeneinwirkung oder des Feu-erwiderstandes.

Werden unterschiedliche rechteckige,geschweißte und ausgesteifte Platten op-timiert, sind meist einige Abmessungenund geometrische Parameter unbekannt.Dann werden diese Abmessungen unddas Minimum der Zielfunktion von Fer-tigungs- und Materialkosten bestimmt.Dabei werden unterschiedliche Festig-keits- und Verformungsrestriktionen,Randbedingungen und Belastungenberücksichtigt.

Das Kapitel 8 stellt die Optimierungverschiedener Art gesteifter, zylindri-scher und konischer Schalen detailliertdar. Das Ende des Buches präsentiertspezielle Optimierungsprobleme (Fach-werk aus Rohrprofilen, Abstützung vonRohrleitungen, geschweißte Stützen mitquadratischem Querschnitt).

Die an den Anforderungen der Praxisorientierte Darstellung und die konkre-ten Anwendungsbeispiele machen dasBuch für Ingenieure in der Praxis glei-chermaßen empfehlenswert wie für Stu-dierende der Ingenieurwissenschaften.

Imre Timár

Rezensionen

619-622_Rubriken 24.07.2008 13:25 Uhr Seite 622