Details

Geschichte der Baustatik


Geschichte der Baustatik

Auf der Suche nach dem Gleichgewicht
2. Auflage

von: Karl-Eugen Kurrer

106,99 €

Verlag: Ernst & Sohn
Format: EPUB
Veröffentl.: 14.01.2016
ISBN/EAN: 9783433607503
Sprache: deutsch
Anzahl Seiten: 1188

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Beschreibungen

Was wissen Bauingenieure heute über die Herkunft der Baustatik? Wann und welcherart setzte das statische Rechnen im Entwurfsprozess ein? Wir ahnen wohl, dass die Entwicklung von Berechnungsmethoden und -verfahren im engen Zusammenhang mit der Entdeckung neuer Baumaterialien und der Hervorbringung und Entfaltung von Tragformen stehen.<br> Das vorliegende Buch zeichnet die Entstehung von Statik und Festigkeitslehre als die Entwicklung vom geometrischen Denken der Renaissance über die klassische Mechanik bis hin zur modernen Strukturmechanik nach. Eine Einführung eröffnet mit kurzen Einblicken in zwölf verbreitete Berechnungsverfahren den Zugang zu über 500 Jahren Geschichte der Baustatik aus der Berechnungspraxis der Gegenwart. Beginnend mit den Festigkeitsbetrachtungen von Leonardo und Galilei wird der Herausbildung einzelner baustatischer Verfahren und ihrer Formierung zur Baustatik nachgegangen. Dabei gelingt es dem Autor auch, die Unterschiedlichkeit der Akteure hinsichtlich ihrer technisch-wissenschaftlichen Profile und ihrer Persönlichkeiten plastisch zu schildern und das Verständnis für den jeweiligen gesellschaftshistorischen Kontext zu erzeugen. 243 Kurzporträts maßgeblicher Protagonisten der Mechanik, Mathematik, des Maschinen- und Flugzeugbaus und der Baustatik sowie eine umfangreiche Bibliografie machen das Werk zusätzlich zu einer unschätzbaren Fundgrube.<br> Mit diesem Buch liegt der Fachwelt das einzige geschlossene Werk über die Geschichte der Baustatik vor. Es lädt den Leser zur Entdeckung der Wurzeln der modernen Rechenmethoden ein. Die 1. Auflage von 2002 war schnell vergriffen. Für die 2. Auflage ergänzte der Autor sein Werk um wichtige Reisen in die Geschichte der Disziplinbildung: Erddrucktheorie, Traglastverfahren, historische Lehrbuchanalyse, Stahlbrückenbau, Schalentheorie, Computerstatik, Finite-Elemente-Methode, Computergestützte Graphostatik, Historische Technikwissenschaft.
V Zum Geleit <p>IX Vorwort zur 2. Auflage</p> <p>XI Vorwort zur 1. Auflage</p> <p>2 1 Aufgaben und Ziele der Historiografie der Baustatik</p> <p>4 1.1 Wissenschaftsinterne Aufgaben</p> <p>8 1.2 Ingenieurpraktische Aufgaben</p> <p>9 1.3 Didaktische Aufgaben</p> <p>11 1.4 Kulturelle Aufgaben</p> <p>12 1.5 Ziele</p> <p>12 1.6 Einladung zur Suche nach dem Gleichgewicht von Tragwerken in Zeitreisen</p> <p>14 2 Lernen aus der Geschichte: Zwölf Einführungsvorträge in die Baustatik</p> <p>15 2.1 Was ist Baustatik?</p> <p>15 2.1.1 Vorbereitungsperiode (1575 –1825)</p> <p>15 2.1.1.1 Orientierungsphase (1575 –1700)</p> <p>16 2.1.1.2 Applikationsphase (1700 –1775)</p> <p>17 2.1.1.3 Initialphase (1775 –1825)</p> <p>18 2.1.2 Disziplinbildungsperiode (1825 –1900)</p> <p>18 2.1.2.1 Konstituierungsphase (1825 –1850)</p> <p>19 2.1.2.2 Etablierungsphase (1850 –1875)</p> <p>20 2.1.2.3 Vollendungsphase (1875 –1900)</p> <p>21 2.1.3 Konsolidierungsperiode (1900 –1950)</p> <p>22 2.1.3.1 Akkumulationsphase (1900 –1925)</p> <p>23 2.1.3.2 Inventionsphase (1925 –1950)</p> <p>24 2.1.4 Integrationsperiode (1950 bis heute)</p> <p>24 2.1.4.1 Innovationsphase (1950 –1975)</p> <p>25 2.1.4.2 Diffusionsphase (1975 bis heute)</p> <p>26 2.2 Vom Hebel zum Fachwerk</p> <p>27 2.2.1 Hebelgesetz nach Archimedes</p> <p>27 2.2.2 Prinzip der virtuellen Verschiebungen</p> <p>28 2.2.3 Allgemeiner Arbeitssatz</p> <p>28 2.2.4 Prinzip der virtuellen Kräfte</p> <p>29 2.2.5 Parallelogramm der Kräfte</p> <p>30 2.2.6 Von Newton zu Lagrange</p> <p>31 2.2.7 Das Kräftepaar</p> <p>31 2.2.8 Kinematische oder geometrische Richtung der Statik?</p> <p>32 2.2.9 Labil oder stabil, bestimmt oder unbestimmt?</p> <p>33 2.2.10 Statische Synthesen</p> <p>36 2.2.11 Schwedlers Dreigelenkrahmen</p> <p>38 2.3 Die Entwicklung der höheren technischen Bildung</p> <p>38 2.3.1 Die Fach- und Militärschulen des Ancien Régimes</p> <p>39 2.3.2 Wissenschaft und Aufklärung</p> <p>40 2.3.3 Wissenschaft und Erziehung in der Französischen Revolution (1789 –1794)</p> <p>41 2.3.4 Monges Lehrplan für die École Polytechnique</p> <p>42 2.3.5 Die Nachläufer der École Polytechnique in Österreich, Deutschland und Russland</p> <p>46 2.3.6 Ingenieurbildung in den Vereinigten Staaten</p> <p>52 2.4 Eine Studie über Erddruck auf Stützmauern</p> <p>54 2.4.1 Erddruckermittlung nach Culmann</p> <p>55 2.4.2 Erddruckermittlung nach Poncelet</p> <p>56 2.4.3 Spannungs- und Standsicherheitsnachweise</p> <p>58 2.5 Einblicke in den Brückenbau und die Baustatik des 19. Jahrhunderts</p> <p>60 2.5.1 Hängebrücken</p> <p>61 2.5.1.1 Österreich</p> <p>62 2.5.1.2 Böhmen und Mähren</p> <p>62 2.5.1.3 Deutschland</p> <p>63 2.5.1.4 Vereinigte Staaten</p> <p>65 2.5.2 Holzbrücken</p> <p>67 2.5.3 Mischsysteme</p> <p>69 2.5.4 Die Göltzschtal- und die Elstertalbrücke (1845 –1851)</p> <p>71 2.5.5 Die Britannia-Brücke (1846 –1850)</p> <p>74 2.5.6 Die erste Dirschauer Weichselbrücke (1850 –1857)</p> <p>76 2.5.7 Der Garabit-Viadukt (1880 –1884)</p> <p>80 2.5.8 Baustatische Brückentheorien</p> <p>80 2.5.8.1 Reichenbachs Bogentheorie</p> <p>82 2.5.8.2 Youngs Gewölbetheorie</p> <p>85 2.5.8.3 Naviers Theorie der Hängebrücken</p> <p>86 2.5.8.4 Naviers Résumé des Leçons</p> <p>87 2.5.8.5 Die Fachwerktheorie Culmanns und Schwedlers</p> <p>88 2.5.8.6 Balkentheorie und Spannungsnachweis</p> <p>89 2.6 Industrialisierung des Stahlbrückenbaus von 1850 bis 1900</p> <p>89 2.6.1 Deutschland und Großbritannien</p> <p>92 2.6.2 Frankreich</p> <p>93 2.6.3 Vereinigte Staaten</p> <p>97 2.7 Einflusslinien</p> <p>97 2.7.1 Eisenbahnzüge und Brückenbau</p> <p>100 2.7.2 Herausbildung des Begriffs der Einflusslinie</p> <p>102 2.8 Der elastisch gebettete Balken</p> <p>103 2.8.1 Die Winklersche Bettung</p> <p>104 2.8.2 Die Theorie des Eisenbahnoberbaus</p> <p>106 2.8.3 Von der Eisenbahnoberbautheorie zur Theorie des elastisch gebetteten Balkens</p> <p>107 2.8.4 Erweiterungen durch die Geotechnik</p> <p>109 2.9 Deformationsverfahren</p> <p>109 2.9.1 Analyse eines Dreieckrahmens</p> <p>110 2.9.1.1 Stabendmomente</p> <p>111 2.9.1.2 Zwangskräfte</p> <p>113 2.9.1.3 Superposition heißt, die Zustandsgrößen linear mit der Lösung zu kombinieren</p> <p>113 2.9.2 Deformationsverfahren und Fachwerktheorie bei rahmenartigen Systemen im Vergleich</p> <p>114 2.10 Theorie II. Ordnung</p> <p>114 2.10.1 Der Beitrag Josef Melans</p> <p>115 2.10.2 Hängebrücken werden steifer</p> <p>116 2.10.3 Bogenbrücken werden weicher</p> <p>116 2.10.4 Die Differentialgleichung des querbelasteten Druck- und Zugstabes</p> <p>117 2.10.5 Die Integration der Theorie II. Ordnung in das Deformationsverfahren</p> <p>118 2.10.6 Wozu dienen fiktive Kräfte?</p> <p>121 2.11 Traglastverfahren</p> <p>122 2.11.1 Erste Ansätze</p> <p>124 2.11.2 Grundlegung des Traglastverfahrens</p> <p>124 2.11.2.1 Josef Fritsche</p> <p>125 2.11.2.2 Karl Girkmann</p> <p>128 2.11.2.3 Andere Autoren</p> <p>128 2.11.3 Das Paradoxon des Fließgelenkverfahrens</p> <p>131 2.11.4 Durchsetzung des Traglastverfahrens</p> <p>131 2.11.4.1 Sir John Fleetwood Baker</p> <p>132 2.11.4.2 Exkurs: ein Rechenbeispiel</p> <p>134 2.11.4.3 Die britisch-amerikanische Schule der Traglasttheorie</p> <p>135 2.11.4.4 Kontroverse um das Traglastverfahren</p> <p>138 2.12 Baugesetz – statisches Gesetz – Bildungsgesetz</p> <p>138 2.12.1 Die fünf platonischen Körper</p> <p>139 2.12.2 Anmut und Gesetz</p> <p>142 2.12.2.1 Baugesetz</p> <p>142 2.12.2.2 Statisches Gesetz</p> <p>143 2.12.2.3 Bildungsgesetz</p> <p>144 3 Die ersten technikwissenschaftlichen Grundlagendisziplinen: Baustatik und Technische Mechanik</p> <p>145 3.1 Was ist Technikwissenschaft?</p> <p>146 3.1.1 Erste Annäherung</p> <p>148 3.1.2 Nobilitierung der Technikwissenschaften durch den philosophischen Diskurs</p> <p>150 3.1.2.1 Der Beitrag der Systemtheorie</p> <p>152 3.1.2.2 Der Beitrag des Marxismus</p> <p>154 3.1.2.3 Die Theorie der Technikwissenschaften</p> <p>157 3.1.3 Technik und Technikwissenschaften</p> <p>162 3.2 Die Aufhebung des Enzyklopädischen im System der klassischen Technikwissenschaften: fünf Fallbeispiele aus der Technischen Mechanik und der Baustatik</p> <p>163 3.2.1 Zur Aktualität des Enzyklopädischen</p> <p>165 3.2.2 Franz Joseph Ritter von Gerstners Beitrag zur Mathematisierung der Bauwissenschaften</p> <p>166 3.2.2.1 Gerstners Gegenstandsbestimmung der Technischen Mechanik</p> <p>168 3.2.2.2 Festigkeit des Eisens</p> <p>172 3.2.2.3 Theorie und Praxis des Hängebrückenbaus im Handbuch der Mechanik</p> <p>174 3.2.3 Weisbachs Enzyklopädie der Technischen Mechanik</p> <p>175 3.2.3.1 Das Lehrbuch</p> <p>178 3.2.3.2 Die Erfindung des Handbuchs für Ingenieure</p> <p>180 3.2.3.3 Die Zeitschrift</p> <p>180 3.2.3.4 Die Festigkeitslehre in Weisbachs Lehrbuch</p> <p>183 3.2.4 Rankines Manuals oder: die Harmonie zwischen Theorie und Praxis</p> <p>183 3.2.4.1 Rankines Manual of Applied Mechanics</p> <p>186 3.2.4.2 Rankines Manual of Civil Engineering</p> <p>187 3.2.5 Föppls Vorlesungen über Technische Mechanik</p> <p>188 3.2.5.1 Ursprung und Ziel der Mechanik</p> <p>189 3.2.5.2 Aufbau der Vorlesungen</p> <p>190 3.2.5.3 Die wichtigsten deutschsprachigen Lehrbücher der Technischen Mechanik</p> <p>191 3.2.6 Das Handbuch der Ingenieurwissenschaften als Enzyklopädie der klassischen Bauingenieurwissenschaften</p> <p>194 3.2.6.1 Eiserne Balkenbrücken</p> <p>196 3.2.6.2 Eiserne Bogen- und Hängebrücken</p> <p>198 4 Vom Gewölbe zum Bogen</p> <p>201 4.1 Das Gewölbegleichnis</p> <p>202 4.2 Das geometrische Denken in der Theorie gewölbter Brücken</p> <p>202 4.2.1 Der Ponte S. Trinità in Florenz</p> <p>205 4.2.1.1 Galilei und Guidobaldo del Monte</p> <p>207 4.2.1.2 Hypothesen</p> <p>208 4.2.2 Die Etablierung des neuen Denkens in der Brückenbaupraxis am Beispiel der Nürnberger Fleischbrücke</p> <p>209 4.2.2.1 Entwürfe zum Bau der Fleischbrücke</p> <p>210 4.2.2.2 Entwürfe und Überlegungen zum Lehrgerüst</p> <p>211 4.2.2.3 Das Tragverhalten der Fleischbrücke</p> <p>213 4.3 Vom Keil zum Gewölbe – oder: das Additionstheorem der Keiltheorie</p> <p>214 4.3.1 Zwischen Mechanik und Architektur: die Gewölbetheorie an der Académie Royale d’Architecture de Paris (1687 –1718)</p> <p>215 4.3.2 La Hire und Bélidor</p> <p>216 4.3.3 Epigonen</p> <p>217 4.4 Von der Bruchbildanalyse in Gewölben zur Kantungstheorie</p> <p>218 4.4.1 Baldi</p> <p>220 4.4.2 Fabri</p> <p>221 4.4.3 La Hire</p> <p>222 4.4.4 Couplet</p> <p>224 4.4.5 Brückenbau – noch immer Empirie</p> <p>225 4.4.6 Coulombs Kantungstheorie</p> <p>226 4.4.7 Monasterios Nueva Teórica</p> <p>228 4.5 Die Stützlinientheorie</p> <p>228 4.5.1 Präludium</p> <p>231 4.5.2 Gerstner</p> <p>233 4.5.3 Auf der Suche nach der wahren Stützlinie</p> <p>235 4.6 Die Durchsetzung der Elastizitätstheorie</p> <p>235 4.6.1 Der Dualismus von Gewölbe- und Bogentheorie bei Navier</p> <p>236 4.6.2 Zwei Schritte vorwärts – ein Schritt zurück</p> <p>238 4.6.3 Von Poncelet zu Winkler</p> <p>242 4.6.4 Ein Rückfall</p> <p>243 4.6.5 Das Gewölbe ist nichts, der Bogen ist alles: der Sieg der Theorie des elastischen Bogens über die Gewölbetheorie</p> <p>244 4.6.5.1 Grandes Voûtes</p> <p>247 4.6.5.2 Zweifel</p> <p>248 4.6.5.3 Modellversuche</p> <p>250 4.7 Die Traglasttheorie der Gewölbe</p> <p>251 4.7.1 Von Rissen und der wahren Stützlinie im Gewölbe</p> <p>253 4.7.2 Versagen von Gewölben</p> <p>254 4.7.3 Die Grenzlastsätze der Traglasttheorie für Gewölbe</p> <p>254 4.7.4 Die Sicherheit von Gewölben</p> <p>256 4.7.5 Analyse von gewölbten Brücken</p> <p>260 4.7.6 Erweiterungen der Gewölbetheorie von Heyman</p> <p>262 4.8 Finite-Elemente-Methode</p> <p>266 4.9 Die Untersuchungen von Holzer</p> <p>267 4.10 Zum epistemologischen Status der Gewölbetheorien</p> <p>268 4.10.1 Keiltheorie</p> <p>269 4.10.2 Bruchbildanalyse und Kantungstheorie</p> <p>270 4.10.3 Stützlinientheorie und Elastizitätstheorie der Gewölbe</p> <p>271 4.10.4 Traglasttheorie der Gewölbe als Gegenstand der Historischen Baustatik</p> <p>272 4.10.5 Finite-Elemente-Analyse von Gewölben</p> <p>274 5 Geschichte der Erddrucktheorie</p> <p>276 5.1 Stützmauern im Festungsbau</p> <p>279 5.2 Erddrucktheorie als Gegenstand des Militäringenieurwesens</p> <p>280 5.2.1 Am Anfang war die schiefe Ebene</p> <p>281 5.2.1.1 Bullet</p> <p>282 5.2.1.2 Gautier</p> <p>282 5.2.1.3 Couplet</p> <p>283 5.2.1.4 Weitere Ansätze</p> <p>285 5.2.1.5 Reibung reduziert den Erddruck</p> <p>287 5.2.2 Von der schiefen Ebene zur Keiltheorie</p> <p>290 5.2.3 Charles Augustin Coulomb</p> <p>292 5.2.3.1 Erscheinungsformen der Adhäsion</p> <p>292 5.2.3.2 Bruchverhalten eines Mauerpfeilers</p> <p>293 5.2.3.3 Der Übergang zur Erddrucktheorie</p> <p>295 5.2.3.4 Der aktive Erddruck</p> <p>297 5.2.3.5 Der passive Erddruck</p> <p>297 5.2.3.6 Bemessung</p> <p>298 5.2.4 Ein Magazin für Ingenieuroffiziere</p> <p>300 5.3 Erweiterungen der Coulombschen Erddrucktheorie</p> <p>300 5.3.1 Die Trigonometrisierung der Erddrucktheorie</p> <p>300 5.3.1.1 Prony</p> <p>301 5.3.1.2 Mayniel</p> <p>302 5.3.1.3 Français, Audoy und Navier</p> <p>304 5.3.1.4 Martony de Köszegh</p> <p>306 5.3.2 Der geometrische Weg</p> <p>307 5.3.2.1 Jean-Victor Poncelet</p> <p>308 5.3.2.2 Hermann Schefflers Kritik an Poncelet</p> <p>309 5.3.2.3 Karl Culmann</p> <p>311 5.3.2.4 Georg Rebhann</p> <p>313 5.3.2.5 Treibende Widersprüche</p> <p>315 5.4 Der Beitrag der Kontinuumsmechanik</p> <p>316 5.4.1 Das hydrostatische Erddruckmodell</p> <p>317 5.4.2 Die neue Theorie des Erddrucks</p> <p>319 5.4.2.1 Carl Holtzmann</p> <p>320 5.4.2.2 Der Geniestreich Rankines</p> <p>321 5.4.2.3 Emil Winkler</p> <p>323 5.4.2.4 Otto Mohr</p> <p>325 5.5 Die Erddrucktheorie von 1875 bis 1900</p> <p>326 5.5.1 Coulomb oder Rankine?</p> <p>327 5.5.2 Erddrucktheorie als Gewölbetheorie</p> <p>328 5.5.3 Erddrucktheorie à la française</p> <p>332 5.5.4 Kötters mathematische Erddrucktheorie</p> <p>335 5.6 Experimentelle Erddruckforschung</p> <p>335 5.6.1 Vorläufer der experimentellen Erddruckforschung</p> <p>335 5.6.1.1 E. Cramer</p> <p>336 5.6.1.2 B. Baker</p> <p>337 5.6.1.3 A. Donath und H. Engels</p> <p>338 5.6.2 Eine Sternstunde der Baugrundforschung</p> <p>339 5.6.3 Erddruckversuche an der Versuchsanstalt für Statik der Baukonstruktion der TH Berlin</p> <p>342 5.6.4 Fehlerdiskussionen in der Endlosschleife</p> <p>344 5.6.5 Die schwedische Schule des Erdbaus</p> <p>347 5.6.6 Entstehung der Bodenmechanik</p> <p>348 5.6.6.1 Drei Entwicklungslinien</p> <p>349 5.6.6.2 Die disziplinäre Konstruktion der Bodenmechanik</p> <p>349 5.6.6.3 Konturen der phänomenologischen Erddrucktheorie</p> <p>352 5.7 Erddrucktheorie in der Disziplinbildungsperiode der Geotechnik</p> <p>355 5.7.1 Terzaghi</p> <p>356 5.7.2 Rendulic</p> <p>356 5.7.3 Ohde</p> <p>358 5.7.4 Irrungen und Wirrungen</p> <p>359 5.7.5 Ein publizistischer Schnellschuss</p> <p>360 5.7.6 Grundbau + Bodenmechanik = Geotechnik</p> <p>360 5.7.6.1 Der Bauingenieur als Soldat</p> <p>362 5.7.6.2 Komplementäres</p> <p>364 5.8 Erddrucktheorie in der Konsolidierungsperiode der Geotechnik</p> <p>364 5.8.1 Neue Subdisziplinen der Geotechnik</p> <p>365 5.8.2 Erddruckbestimmung in der praktischen Baustatik</p> <p>366 5.8.2.1 Die erweiterte Culmannsche E-Linie</p> <p>367 5.8.2.2 Neue Erkenntnisse über den passiven Erddruck</p> <p>369 5.9 Erddrucktheorie in der Integrationsperiode der Geotechnik</p> <p>370 5.9.1 Computergestützte erdstatische Berechnungen</p> <p>372 5.9.2 Geotechnische Kontinuumsmodelle</p> <p>375 5.9.3 Von der Kunst des Schätzens</p> <p>377 5.9.4 Die Geschichte der Geotechnik als Gegenstand der Bautechnikgeschichte</p> <p>380 6 Die Anfänge der Baustatik</p> <p>382 6.1 Was ist Festigkeitslehre?</p> <p>385 6.2 Zum Entwicklungsstand der Statik und Festigkeitsbetrachtung in der Renaissance</p> <p>391 6.3 Galileis Discorsi</p> <p>392 6.3.1 Erster Tag</p> <p>395 6.3.2 Zweiter Tag</p> <p>401 6.4 Die Entwicklung der Festigkeitslehre bis 1750</p> <p>408 6.5 Das Bauingenieurwesen im ausgehenden 18. Jahrhundert</p> <p>410 6.5.1 Die Vollendung der Balkentheorie</p> <p>412 6.5.2 Franz Joseph Ritter von Gerstner</p> <p>416 6.5.3 Einleitung in die statische Baukunst</p> <p>417 6.5.3.1 Gerstners Analyse und Synthese von Tragstrukturen</p> <p>421 6.5.3.2 Methodisierung des Tragwerksentwurfs bei Gerstner</p> <p>422 6.5.3.3 Die Einleitung in die statische Baukunst als Lehrbuch der Analysis</p> <p>422 6.5.4 Vier Bemerkungen zur Bedeutung von Gerstners Einleitung in die statische Baukunst für die Baustatik</p> <p>423 6.6 Die Herausbildung der Baustatik: Eytelwein und Navier</p> <p>424 6.6.1 Navier</p> <p>427 6.6.2 Eytelwein</p> <p>429 6.6.3 Die Analyse des Durchlaufträgers bei Eytelwein und Navier</p> <p>430 6.6.3.1 Der Durchlaufträger in Eytelweins Statik fester Körper</p> <p>434 6.6.3.2 Der Durchlaufträger in Naviers Résumé des Leçons</p> <p>437 6.7 Rezeption von Naviers Analyse des Durchlaufträgers</p> <p>440 7 Die Disziplinbildungsperiode der Baustatik</p> <p>442 7.1 Clapeyrons Beitrag zur Herausbildung der klassischen Technikwissenschaften</p> <p>442 7.1.1 Les Polytechniciens: gefesselter revolutionärer Elan der Polytechniker in der nachrevolutionären Zeit</p> <p>444 7.1.2 1820 bis 1831: Clapeyron und Lamé in St. Petersburg</p> <p>447 7.1.3 Clapeyrons Konstruktion des energetischen Imperativs der klassischen Technikwissenschaften</p> <p>449 7.1.4 Brückenbau und Dreimomentengleichung</p> <p>452 7.2 Die Vollendung der Technischen Balkentheorie</p> <p>455 7.3 Von der graphischen Statik zur Graphostatik</p> <p>456 7.3.1 Die Begründung der graphischen Statik durch Culmann</p> <p>458 7.3.2 Zwei graphische Integrationsmaschinen</p> <p>459 7.3.3 Rankine, Maxwell, Cremona und Bow</p> <p>461 7.3.4 Differenzen zwischen graphischer Statik und Graphostatik</p> <p>463 7.3.5 Die Durchsetzung der Graphostatik</p> <p>464 7.3.5.1 Graphostatische Untersuchung räumlicher Gewölbe</p> <p>466 7.3.5.2 Graphostatik im Ingenieurbau</p> <p>470 7.4 Die Vollendungsphase der Baustatik</p> <p>470 7.4.1 Der Beitrag Winklers</p> <p>473 7.4.1.1 Die elastizitätstheoretische Fundierung der Baustatik</p> <p>476 7.4.1.2 Die Theorie des elastischen Bogens als Grundlage des Brückenbaus</p> <p>481 7.4.2 Die Anfänge des Kraftgrößenverfahrens</p> <p>481 7.4.2.1 Beiträge zur Theorie statisch unbestimmter Fachwerke</p> <p>486 7.4.2.2 Von der Fachwerktheorie zur allgemeinen Theorie der Stabwerke</p> <p>493 7.4.3 Das Tragwerk als kinematische Maschine</p> <p>493 7.4.3.1 Das Fachwerk als Maschine</p> <p>494 7.4.3.2 Die Theoretische Kinematik Reuleaux’ und die Dresdener Schule der Kinematik</p> <p>497 7.4.3.3 Kinematischer oder energetischer Imperativ in der Baustatik?</p> <p>501 7.4.3.4 Der Pyrrhussieg des energetischen Imperativs in der Baustatik</p> <p>501 7.5 Die Baustatik am Übergang von der Disziplinbildungsperiode zur Konsolidierungsperiode</p> <p>501 7.5.1 Castigliano</p> <p>505 7.5.2 Grundlegung der klassischen Baustatik</p> <p>509 7.5.3 Der Grundlagenstreit der klassischen Baustatik als Wiederaufnahmeverfahren</p> <p>509 7.5.3.1 Der Anlass</p> <p>510 7.5.3.2 Der Streit der Stellvertreter</p> <p>511 7.5.3.3 Der Streit um den Geltungsanspruch der Theoreme von Castigliano</p> <p>517 7.5.4 Geltungsbereich der Sätze von Castigliano</p> <p>518 7.6 Lord Rayleighs Werk The Theory of Sound und Kirpichevs Grundlegung der klassischen Baustatik</p> <p>519 7.6.1 Der Rayleigh-Koeffizient und der Ritz-Koeffizient</p> <p>521 7.6.2 Kirpichevs kongeniale Adaption</p> <p>524 7.7 Die Berliner Schule der Baustatik</p> <p>524 7.7.1 Zum Begriff der wissenschaftlichen Schule</p> <p>525 7.7.2 Der Vollender der klassischen Baustatik: Heinrich Müller-Breslau</p> <p>528 7.7.3 Die klassische Baustatik bemächtigt sich des Konstruierens im Ingenieurbau</p> <p>531 7.7.4 Die Schüler Müller-Breslaus</p> <p>533 7.7.4.1 August Hertwig</p> <p>535 7.7.4.2 Die Nachfolger August Hertwigs</p> <p>540 8 Vom Eisenbau zum modernen Stahlbau</p> <p>542 8.1 Die Torsionstheorie im Eisenbau und in der Baustatik von 1850 bis 1900</p> <p>542 8.1.1 Die Saint-Venantsche Torsionstheorie</p> <p>547 8.1.2 Das Torsionsproblem in Weisbachs Lehrbuch</p> <p>549 8.1.3 Die Torsionsversuche von Bach</p> <p>552 8.1.4 Die Rezeption der Torsionstheorie durch die klassische Baustatik</p> <p>556 8.2 Der Kranbau im Schnittpunkt von Maschinenbau, Elektrotechnik, Eisenbau und Baustatik</p> <p>556 8.2.1 Rudolph Bredt – ein bekannter Unbekannter</p> <p>557 8.2.2 Die Firma Ludwig Stuckenholz in Wetter a. d. Ruhr</p> <p>558 8.2.2.1 Bredts Aufstieg zum Maestro des Kranbaus</p> <p>562 8.2.2.2 Kran-Typen der Firma Ludwig Stuckenholz</p> <p>568 8.2.3 Bredts wissenschaftlich-technische Veröffentlichungen</p> <p>568 8.2.3.1 Prüfmaschine</p> <p>569 8.2.3.2 Das Prinzip der Funktionstrennung im Kranbau</p> <p>569 8.2.3.3 Kranhaken</p> <p>569 8.2.3.4 Druckstäbe</p> <p>570 8.2.3.5 Fundamentanker</p> <p>570 8.2.3.6 Druckzylinder</p> <p>571 8.2.3.7 Stark gekrümmte Stäbe</p> <p>571 8.2.3.8 Elastizitätstheorie</p> <p>571 8.2.3.9 Ingenieurpädagogik</p> <p>573 8.2.3.10 Torsionstheorie</p> <p>574 8.2.4 Die Maschinenbauindustrie bemächtigt sich der klassischen Baustatik</p> <p>578 8.3 Die Torsionstheorie in der Konsolidierungsperiode der Baustatik (1900 –1950)</p> <p>578 8.3.1 Die Einführung eines technikwissenschaftlichen Begriffs: das Torsionsträgheitsmoment</p> <p>580 8.3.2 Die Entdeckung des Schubmittelpunktes</p> <p>581 8.3.2.1 Carl von Bach</p> <p>582 8.3.2.2 Louis Potterat</p> <p>582 8.3.2.3 Adolf Eggenschwyler</p> <p>583 8.3.2.4 Robert Maillart</p> <p>585 8.3.2.5 Nachhutgefechte in der Debatte um den Schubmittelpunkt</p> <p>585 8.3.3 Die Torsionstheorie im Stahlbau von 1925 bis 1950</p> <p>588 8.3.4 Resümee</p> <p>588 8.4 Auf der Suche nach der wahren Knicktheorie im Stahlbau</p> <p>588 8.4.1 Die Knickversuche des Deutschen Stahlbau-Verbandes (DStV)</p> <p>590 8.4.1.1 Der Welt größte Versuchsmaschine</p> <p>591 8.4.1.2 Die perfekte Knicktheorie auf Basis der Elastizitätstheorie</p> <p>593 8.4.2 Die Deutsche Reichsbahn-Gesellschaft und die technisch-wissenschaftliche Gemeinschaftsarbeit im Stahlbau</p> <p>593 8.4.2.1 Vereinheitlichung der Vorschriften des Stahlbaus</p> <p>595 8.4.2.2 Gründung des Deutschen Ausschuß für Stahlbau (DASt)</p> <p>597 8.4.3 Exkurs: die Olympischen Spiele des Konstruktiven Ingenieurbaus</p> <p>599 8.4.4 Paradigmenwechsel in der Knicktheorie</p> <p>600 8.4.5 Die Standardisierung der neuen Knicktheorie in der deutschen Stabilitätsnorm DIN 4114</p> <p>602 8.5 Stahlbau und Stahlbauwissenschaft von 1925 bis 1975</p> <p>603 8.5.1 Vom Stab- zum ebenen Flächentragwerk</p> <p>604 8.5.1.1 Theorie der mittragenden Breite</p> <p>606 8.5.1.2 Konstruktive Neuerungen im deutschen Brückenbau der 1930er-Jahre</p> <p>609 8.5.1.3 Theorie des Trägerrostes</p> <p>611 8.5.1.4 Die orthotrope Platte als Patent</p> <p>613 8.5.1.5 Der Stahlbau zeichnet eine Anleihe beim Stahlbetonbau: die Hubersche Plattentheorie</p> <p>616 8.5.1.6 Das Verfahren von Guyon-Massonnet</p> <p>617 8.5.1.7 Theoriendynamik in der Stahlbauwissenschaft der 1950er- und 1960er-Jahre</p> <p>618 8.5.2 Der Aufstieg des Stahlverbundbaus</p> <p>619 8.5.2.1 Stahlverbundstützen</p> <p>621 8.5.2.2 Stahlverbundträger</p> <p>624 8.5.2.3 Verbundbrückenbau</p> <p>627 8.5.3 Stahlleichtbau</p> <p>632 8.5.4 Stahl und Glas gesellt sich gern</p> <p>637 8.6 Exzentrische Bahnen – Verlust der Mitte</p> <p>640 9 Die Stabstatik erobert die dritte Dimension: Das Raumfachwerk</p> <p>641 9.1 Die Entstehung der Theorie des Raumfachwerks</p> <p>644 9.1.1 Die Reichstagskuppel</p> <p>645 9.1.2 Die Grundlegung der Theorie des Raumfachwerks durch August Föppl</p> <p>649 9.1.3 Integration der Theorie des Raumfachwerks in die klassische Baustatik</p> <p>653 9.2 Das Raumfachwerk im Zeitalter seiner technischen Reproduzierbarkeit</p> <p>654 9.2.1 Alexander Graham Bell</p> <p>655 9.2.2 Wladimir Grigorjewitsch Schuchow</p> <p>655 9.2.3 Walther Bauersfeld und Franz Dischinger</p> <p>656 9.2.4 Richard Buckminster Fuller</p> <p>658 9.2.5 Max Mengeringhausen</p> <p>659 9.3 Dialektische Synthese von individueller Baugestaltung und serieller Fertigung</p> <p>659 9.3.1 Die MERO-Bauweise und das Kompositionsgesetz für Raumfachwerke</p> <p>661 9.3.2 Das Raumfachwerk und der Computer</p> <p>664 10 Der Einfluss des Stahlbetonbaus auf die Baustatik</p> <p>666 10.1 Das erste Bemessungsverfahren im Stahlbetonbau</p> <p>666 10.1.1 Die Anfänge des Stahlbetonbaus</p> <p>668 10.1.2 Vom deutschen Monier-Patent zur Monier-Broschüre</p> <p>671 10.1.3 Die Monier-Broschüre</p> <p>672 10.1.3.1 Die neuartige statisch-konstruktive Qualität des Systems Monier</p> <p>673 10.1.3.2 Die Anwendungsgebiete des Systems Monier</p> <p>675 10.1.3.3 Die technikwissenschaftliche Grundlegung des Systems Monier</p> <p>679 10.2 Der Stahlbetonbau revolutioniert das Bauwesen</p> <p>681 10.2.1 Das Schicksal des Systems Monier</p> <p>682 10.2.2 Das Ende der Systemzeit: Stahl + Beton = Stahlbeton</p> <p>683 10.2.2.1 Der Napoleon des Stahlbetonbaus: François Hennebique</p> <p>686 10.2.2.2 Der Stammvater des Rationalismus im Stahlbetonbau: Paul Christophe</p> <p>691 10.2.2.3 Die Vollendung der Triade</p> <p>696 10.3 Baustatik und Stahlbetonbau</p> <p>697 10.3.1 Neuartige Tragwerke des Stahlbetonbaus</p> <p>697 10.3.1.1 Emanzipation des Stahlbetonbaus vom Stahlbau: Rahmentragwerke</p> <p>700 10.3.1.2 Erste Schritte des Stahlbetonbaus in die zweite Dimension: Plattentragwerke</p> <p>713 10.3.1.3 Die erste Synthese</p> <p>715 10.3.2 Statisch-konstruktive Selbstfindung des Stahlbetonbaus</p> <p>715 10.3.2.1 Scheiben und Faltwerke</p> <p>718 10.3.2.2 Stahlbetonschalen</p> <p>753 10.3.2.3 Die zweite Synthese</p> <p>755 10.3.2.4 Von der Kraft des Kalküls</p> <p>757 10.4 Der Spannbetonbau: Une révolution dans l’art de bâtir (Freyssinet)</p> <p>759 10.4.1 Leonhardts Spannbeton für die Praxis</p> <p>762 10.4.2 Die erste Norm im Spannbetonbau</p> <p>763 10.4.3 Die Spannbetonvorschriften in der DDR</p> <p>764 10.4.4 Der unaufhaltsame Aufstieg des Spannbetonbaus im Spiegel der Zeitschrift Beton- und Stahlbetonbau</p> <p>766 10.5 Es ist vollbracht: Paradigmenwechsel in der Bemessung von Stahlbetonbauteilen auch in der Bundesrepublik Deutschland</p> <p>768 10.6 Sichtbarmachung des Unsichtbaren: Bemessen und Konstruieren im Stahlbetonbau mit Stabwerkmodellen</p> <p>768 10.6.1 Das Fachwerkmodell von François Hennebique</p> <p>769 10.6.2 Das Fachwerkmodell von Emil Mörsch</p> <p>771 10.6.3 Die Kraft der Anschauung: Spannungsbilder von ebenen Flächentragwerken</p> <p>773 10.6.4 Das Konzept der Stabwerkmodelle: Schritte zum ganzheitlichen Bemessen und Konstruieren im Stahlbetonbau</p> <p>776 11 Die Konsolidierungsperiode der Baustatik</p> <p>777 11.1 Das Verhältnis von Text, Bild und Symbol in der Baustatik</p> <p>779 11.1.1 Die historischen Stufen der Idee der Formalisierung</p> <p>786 11.1.2 Der Statiker – ein Symbolarbeiter?</p> <p>787 11.2 Zur Entwicklung des Deformationsverfahrens</p> <p>788 11.2.1 Der Beitrag der mathematischen Elastizitätstheorie</p> <p>789 11.2.1.1 Elimination der Spannungen oder der Verschiebungen – das ist hier die Frage</p> <p>790 11.2.1.2 Ein Element aus der idealen Objektwelt der mathematischen Elastizitätstheorie: das elastische Stabsystem</p> <p>791 11.2.2 Vom Gelenkfachwerk zum Fachwerk mit biegesteifen Knoten</p> <p>792 11.2.2.1 Ein Element aus der realen Objektwelt des Ingenieurs: das Eisenfachwerk mit genieteten Knoten</p> <p>793 11.2.2.2 Zur Theorie der Nebenspannungen</p> <p>796 11.2.3 Vom Fachwerk zum Rahmentragwerk</p> <p>798 11.2.4 Die Emanzipation des Deformationsverfahrens von der Fachwerktheorie</p> <p>799 11.2.4.1 Axel Bendixsen</p> <p>800 11.2.4.2 George Alfred Maney</p> <p>801 11.2.4.3 Willy Gehler</p> <p>801 11.2.4.4 Asger Ostenfeld</p> <p>802 11.2.4.5 Ludwig Mann</p> <p>803 11.2.5 Das Deformationsverfahren in der Inventionsphase der Baustatik</p> <p>804 11.3 Die Rationalisierungsbewegung in der Baustatik</p> <p>805 11.3.1 Der operative Symbolgebrauch in der Baustatik</p> <p>808 11.3.2 Rationalisierung des statisch unbestimmten Rechnens</p> <p>809 11.3.2.1 Orthogonalisierungsverfahren</p> <p>809 11.3.2.2 Spezielle Verfahren aus der Theorie der linearen Gleichungssysteme</p> <p>810 11.3.2.3 Baustatische Iterationsverfahren</p> <p>814 11.3.3 Der duale Bau der Baustatik</p> <p>816 11.4 Konrad Zuse und die Automatisierung des statischen Rechnens</p> <p>817 11.4.1 Schematisierung des statisch unbestimmten Rechnens</p> <p>818 11.4.1.1 Schematisierter Rechengang</p> <p>821 11.4.1.2 Erster Schritt zum Rechenplan</p> <p>824 11.4.2 Die Rechenmaschine des Ingenieurs</p> <p>826 11.5 Der Matrizenkalkül</p> <p>826 11.5.1 Der Matrizenkalkül in der Mathematik und theoretischen Physik</p> <p>827 11.5.2 Tensor- und Matrizenalgebra in den technikwissenschaftlichen Grundlagendisziplinen</p> <p>830 11.5.3 Zur Integration des Matrizenkalküls in die Ingenieurmathematik</p> <p>833 11.5.4 Ein baustatisches Matrizenverfahren: das Übertragungsverfahren</p> <p>836 12 Herausbildung und Etablierung der Computerstatik</p> <p>837 12.1 The Computer shapes the theory (Argyris): Die historischen Wurzeln der Finite-Elemente-Methode</p> <p>840 12.1.1 Stabwerkmodelle für elastische Kontinua</p> <p>840 12.1.1.1 Das räumliche Fachwerkmodell von Kirsch</p> <p>841 12.1.1.2 Fachwerkmodelle für elastische Scheiben</p> <p>843 12.1.1.3 Die Entstehung der Gitterrostmethode</p> <p>845 12.1.1.4 Erste computergestützte Strukturanalysen in der Fahrzeugindustrie</p> <p>849 12.1.2 Modularisieren und Elementieren von Flugzeugstrukturen</p> <p>849 12.1.2.1 Vom kastenförmigen Raumfachwerkträger zum Schubfeldträger und Schubfeldschema</p> <p>856 12.1.2.2 Hochgeschwindigkeits-Aerodynamik, Elementierung des Schubfeldträgers und Matrizenrechnung</p> <p>860 12.2 Die matrizenalgebraische Reformulierung der Strukturmechanik</p> <p>860 12.2.1 Die Grundlegung der modernen Strukturmechanik</p> <p>864 12.2.2 Die ersten Gehversuche der Computerstatik in Europa</p> <p>864 12.2.2.1 Schweiz</p> <p>865 12.2.2.2 Großbritannien</p> <p>867 12.2.2.3 Bundesrepublik Deutschland</p> <p>871 12.3 Die FEM – eine allgemeine Technologie technikwissenschaftlicher Theoriebildung</p> <p>871 12.3.1 Zur klassischen Veröffentlichung einer nichtklassischen Methode</p> <p>875 12.3.2 Von der heuristischen Potenz der FEM: die direkte Steifigkeitsmethode</p> <p>878 12.4 Die Grundlegung der FEM durch Variationsprinzipien</p> <p>879 12.4.1 Das Variationsprinzip von Dirichlet und Green</p> <p>879 12.4.1.1 Ein einfaches Beispiel: der längsbelastete elastische Dehnstab</p> <p>881 12.4.1.2 Die Göttinger Schule um Felix Klein</p> <p>882 12.4.2 Die erste Stufe der Synthese: das kanonische Variationsprinzip von Hellinger und Prange</p> <p>883 12.4.2.1 Pranges Habilitationsschrift</p> <p>886 12.4.2.2 Im Orkus des Vergessens</p> <p>887 12.4.2.3 Erste Schritte des Erinnerns</p> <p>887 12.4.2.4 Eric Reissners Beitrag</p> <p>889 12.4.3 Die zweite Stufe der Synthese: das Variationsprinzip von Fraeijs de Veubeke, Hu und Washizu</p> <p>892 12.4.4 Variationsformulierung der FEM</p> <p>895 12.4.5 Ein folgenschwerer Symmetriebruch</p> <p>897 12.5 Computational Mechanics</p> <p>900 13 Dreizehn wissenschaftliche Kontroversen in der Mechanik und Baustatik</p> <p>901 13.1 Die wissenschaftliche Kontroverse</p> <p>901 13.2 Dreizehn Streitfälle</p> <p>901 13.2.1 Galileis Dialogo</p> <p>902 13.2.2 Galileis Discorsi</p> <p>903 13.2.3 Der philosophische Streit um das wahre Kraftmaß</p> <p>904 13.2.4 Der Streit um das Prinzip der kleinsten Aktion</p> <p>905 13.2.5 Die Peterskuppel im Streit der Theoretiker und Praktiker</p> <p>907 13.2.6 Diskontinuum oder Kontinuum?</p> <p>908 13.2.7 Graphische Statik vs. Graphostatik oder: die Verteidigung der reinen Lehre</p> <p>909 13.2.8 Eine Feindschaft schafft zwei Schulen: Mohr gegen Müller-Breslau</p> <p>910 13.2.9 Der Stellungskrieg</p> <p>912 13.2.10 Bis dass der Tod euch scheidet: Fillunger gegen Terzaghi</p> <p>913 13.2.11 »Im Prinzip ja … « : der Streit um die Prinzipien</p> <p>915 13.2.12 Elastisch oder plastisch – das ist hier die Frage</p> <p>916 13.2.13 Vom Bestand des Klassischen in der Erddrucktheorie 917 13.3 Resümee</p> <p>918 14 Perspektiven der Historischen Baustatik</p> <p>920 14.1 Baustatik und Ästhetik</p> <p>920 14.1.1 Das Schisma der Baukunst</p> <p>921 14.1.2 Schönheit und Nutzen in der Baukunst – eine Utopie?</p> <p>925 14.1.3 Alfred Gotthold Meyers Eisenbauten. Ihre Geschichte und Ästhetik</p> <p>928 14.1.4 Das Ästhetische in der Dialektik von Bauen und Rechnen</p> <p>933 14.2 Historische Technikwissenschaft – Historische Baustatik</p> <p>934 14.2.1 Saint-Venants Historische Elastizitätstheorie</p> <p>935 14.2.2 Historische Gewölbetheorie</p> <p>936 14.2.3 Historisch-genetische Statiklehre</p> <p>937 14.2.3.1 Historisch-logische Längsschnittanalyse</p> <p>938 14.2.3.2 Historisch-logische Querschnittanalyse</p> <p>938 14.2.3.3 Historisch-logischer Vergleich</p> <p>938 14.2.3.4 Inhalte, Ziele, Mittel und Charakteristik der historisch-genetischen Statiklehre</p> <p>938 14.2.4 Computergestützte Graphostatik</p> <p>944 15 Kurzbiografien von 243 Protagonisten der Baustatik</p> <p>1062 Bibliografie</p> <p>1147 Personenregister</p> <p>1157 Sachregister</p>
Über die 1. Aufl. 2002<br> Karl-Eugen Kurrer zieht einen Vorhang nach dem anderen auf, er läßt uns diesen "Entwicklungsroman" wie auf einer Bühne im Zeitraffer erleben. (...) die Darstellung der Zusammenhänge und der Entwicklungsstränge (...), vor allem aber der Beteiligten mit der Einbindung in ihre Zeit und den daraus entstehenden Antrieben, machen das Buch zu einer Fundgrube und zu einem Lesebuch gleichermaßen. (...) Kurrer betritt Neuland. (...) er hat dies ohne Forschungsauftrag getan, aus eigenen Mitteln: eine herauszuhebende Leistung in einer Zeit, die den "Privatgelehrten" kaum noch kennt und anerkennt.<br> Dr.-Ing. Klaus Stiglat, Karlsruhe<br>
Karl-Eugen Kurrer, geboren am 10.8.1952 in Heilbronn. Nach Realschule und Maurerlehre Studium des Allgemeinen Ingenieurbaus an der Staatsbauschule Stuttgart (heute Hochschule fur Technik). Anschlie?end Bauingenieur im Ingenieurholzbau. Studium des Bauingenieurwesens und der Physikalischen Ingenieurwissenschaften an der TU Berlin; 1982 Diplomarbeit uber die Entwicklungsgeschichte der Gewolbetheorie. Danach Promotion an der TU Berlin mit der Dissertation "Zur inneren Kinematik und Kinetik von Rohrschwingmuhlen" (1986) und daselbst Fortsetzung der Forschungen zur rationellen Energieverwendung in der Industrie. Entwicklungsingenieur fur Antennensysteme bei Telefunken Sendertechnik GmbH in Berlin (1989-1995). Ab Mitte der 1980er-Jahre Entwicklung des wissenschaftshistorisch akzentuierten Ansatzes der Bautechnikgeschichte fur die Baustatik, der spater zum Konzept einer Historischen Technikwissenschaft verallgemeinert wurde. Von 1993 bis 2010 Mitarbeit an dem von Edoardo Benvenuto (Genua) und Patricia Radelet-de Grave (Louvain-la-Neuve) begrundeten Netzwerk "Between Mechanics and Architecture". Seit 1996 Leiter des VDI-Arbeitskreises "Technikgeschichte" in Berlin und Begrunder einer Vortragsreihe am Deutschen Technikmuseum Berlin. Chefredakteur "Stahlbau" (seit 1996) und "Steel Construction - Design and Research" (seit 2008) bei Ernst & Sohn. Chairperson des International Scientific Committee des IIIrd International Congress on Construction History (2009) an der BTU Cottbus. Grundungsmitglied der deutschsprachigen Gesellschaft fur Bautechnikgeschichte (2013).<br> Uber 150 Zeitschriftenaufsatze und Buchbeitrage sowie mehrere Monographien, z. B. "Geschichte der Baustatik", 1. Aufl. 2002 und "The History of the Theory of Structures. From Arch Analysis to Computational Mechanics", 2008.<br>

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