Statik- und Festigkeitslehre

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1 Vorlesung und Übungen 1. Semester BA Architektur Institut Entwerfen und Bautechnik, / KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

2 Inhalt Organisation Grundverständnis - Beispiele Zusammenhänge Lastabtragung Übersicht Literatur Dipl.-Ing. Kai Hainlein

3 Organisation Aufgabe der Lehrveranstaltung Wissensvermittlung, Aneignung des Wissens und eigenständiger Umgang mit dem Wissen Wer hat schon einmal das Knarren einer Holztreppe oder das Knacken eines Holzhauses gehört? Wer hat bei einem Rock-Konzert das Schwingen der Zuschauertribüne gespürt, besondern bei rhythmischen Bewegungen? Wer hat schon einmal beim Aufbau einer Konstruktion (Kran, Festzelt, Turm, usw. ) zugeschaut? Dipl.-Ing. Kai Hainlein

4 Organisation Vorlesung wöchentlich Auditive, visuelle und kinästhetische Wissensvermittlung Skript (pdf-dokument der ppt-präsentation) Heranführen an die Themen zunehmender Schwierigkeitsgrad aufbauende Thematiken Übungen wöchentlich Aneignung der Lehrinhalte und Umgang mit den Inhalten Themenbezogen Selbststudium und selbstständiges Arbeiten Betreuung durch Mitarbeiter Schriftliche Prüfung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

5 Organisation Internet Vorlesung, Präsentationen unter: Links: Unterlagen zur Vorlesung Übungen, Aufgaben unter: Links: Unterlagen zur Vorlesung Fragen zur Vorlesung und zu den Übungen können während der betreuten Übungszeit beantwortet werden. Sprechstunden nach Vereinbarung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

6 Organisation Internet Ziele der Lehrveranstaltung Bewusstsein schaffen für die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Konstruktionen Verständnis entwickeln für die strukturelle Zusammenhänge von Konstruktionen Nachvollziehbare und logische Erklärungen für Bauteilabmessungen Einführung in das Vokabular der Bauingenieure, Kommunikation mit den Fachingenieuren Dipl.-Ing. Kai Hainlein

7 Grundverständnis Bsp. Auskragung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

8 Grundverständnis Beispiel Auskragung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

9 Grundverständnis Beispiel Auskragung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

10 Grundverständnis Beispiel Auskragung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

11 Grundverständnis Beispiel Einspannung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

12 Grundverständnis Beispiel Einspannung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

13 Grundverständnis Beispiel Durchbiegung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

14 Grundverständnis Beispiel Durchbiegung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

15 Zusammenhänge Gebäudehülle Dipl.-Ing. Kai Hainlein

16 Zusammenhänge Gebäudehülle Dipl.-Ing. Kai Hainlein

17 Zusammenhänge Haustechnik Dipl.-Ing. Kai Hainlein

18 Holz (II Faser) Dipl.-Ing. Kai Hainlein Beton C 20/ Stahl St 37 Glas Statik- und Festigkeitslehre Zusammenhänge Werkstoffe Druckfestikgeit [N/mm²] Zugfestigkeit [N/mm²] E-Modul [1000N/mm²] Wärmeausdehnungskoeffizient...

19 Zusammenhänge Werkstoffe Kraft F = 500 kn ~ 50 t Kraft F = 500 kn ~ 50 t Kraft F = 500 kn ~ 50 t h = 3,0 m h = 3,0 m h = 3,0 m Beton b/d = 30 cm/ 30 cm Stahl QR 16,0 x 1,25 cm Holz b/d = 40 cm/ 40 cm Dipl.-Ing. Kai Hainlein

20 Zusammenhänge Fertigung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

21 Lastabtragung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

22 Lastabtragung Dipl.-Ing. Kai Hainlein

23 Übersicht Voraussetzungen Kräfte Zerlegen und Addieren von Kräften Kräftepaar und Drehmoment Hebelgesetz, Momentengleichgewicht Gleichgewichtsbedingungen Äußere Lasten Einwirkungen Arten von Lasten und Ermittlung von Lasten im Hochbau Auflagerbedingungen und Lager verschieblich gelenkig eingespannt Statische Systeme Einfeldträger, Kragarm geneigter Träger Einfeldträger mit Auskragung Innere Beanspruchungen Normalkräfte Querkräfte Biegemomente Torsion Spannungen Hook sches Gesetz Festigkeiten Zugspannungen Biegespannungen Schubspannungen Verformungen Statisch unbestimmte Systeme Mehrfeldträger Dipl.-Ing. Kai Hainlein

24 Literatur Gottfried Leicher Tragwerkslehre in Beispielen und Zeichnungen Werner Verlag, 2002 Hanfried Heller Padia 1 Tragwerkslehre Ernst und Sohn, 1998 Heino Engel Tragsysteme Structure Systems Hatje Verlag 1997 Hans H. Hugi Einführung in die Statik der Vorlesungstexte an der ETH ZürichZ Verlag der Fachvereine Zürich, Z 1992 Paul Kuff Tragwerke als Elemente der Gebäude ude- und Innenraum-Gestaltung Kohlhammer Verlag, 2001 Jürgen Stöffler ffler,, Susanne Samberg Tragwerksentwurf für f r Architekten und Bauingenieure Bauwerk-Verlag Dipl.-Ing. Kai Hainlein

25 Literatur F. Krauss, W. Führer, F J. Neukäter Grundlagen der Tragwerkslehre 1 Verlagsgesellschaft Rudolf Müller, M 1996 W. Führer, F C. Willems Grundlagen der Tragwerkslehre 2 Verlagsgesellschaft Rudolf Müller, M 1991 K. Dierks, K.-J. Schneider, R. Wormuth Baukonstruktion 4. Auflage, Werner-Verlag, Düsseldorf D 1997 K.J. Schneider Bautabellen für f r Architekten Werner-Verlag Düsseldorf D Holschemacher Entwurfs- und Konstruktionstafeln für f r Architekten Bauwerk-Verlag Dipl.-Ing. Kai Hainlein

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