Lernfeld Bautechnik. Grundstufe

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1 Lernfeld Bautechnik Grundstufe Von Dipl.-Ing. Balder Batran Dipl.-Ing. Herbert Bläsi Dipl.-Gwl. Volker Frey Dipl.-Ing. Gerd Hillberger Gwl. Klaus Hühn Dr. rer. nat. Klaus Köhler Dipl.-Gwl. Eduard Kraus Dipl.-Gwl. Günter Rothacher Dipl.-Ing. Architekt Kai-Michael Stumm 14., überarbeitete Auflage Mit vielen Versuchen, Beispielen, projektbezogenen und handlungsorientierten Aufgaben sowie zahlreichen mehrfarbigen Abbildungen. HANDWERK UND TECHNIK HAMBURG

2 ISBN Die Normblattangaben werden wiedergegeben mit Erlaubnis des DIN Deutsches Institut für Normung e.v. Maßgebend für das Anwenden der Norm ist deren Fassung mit dem neuesten Ausgabedatum, die bei der Beuth Verlag GmbH, Burggrafenstraße 6, Berlin, erhältlich ist. Alle Rechte vorbehalten. Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. Jede Nutzung in anderen als den gesetzlich oder durch bundesweite Vereinbarungen zugelassenen Fällen bedarf deshalb der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages. Die Verweise auf Internetadressen und -dateien beziehen sich auf deren Zustand und Inhalt zum Zeitpunkt der Drucklegung des Werks. Der Verlag übernimmt keinerlei Gewähr und Haftung für deren Aktualität oder Inhalt noch für den Inhalt von mit ihnen verlinkten weiteren Internetseiten. Verlag Handwerk und Technik GmbH, Lademannbogen 135, Hamburg; Postfach , Hamburg Internet: www. Satz: CMS Cross Media Solutions GmbH, Würzburg Druck und Bindung: Firmengruppe APPL aprinta druck GmbH, Wemding II

3 VORWORT Die aktuellen Rahmenlehrpläne des Bundes orientieren sich an beruflichen Handlungsabläufen, um die Ganzheitlichkeit der Lernprozesse zu fördern. Selbstständiges und verantwortungsbewusstes Denken und Handeln sowie der Erwerb von Sozial- und Methodenkompetenz stehen im Vordergrund. Das vorliegende Werk folgt diesen Intentionen und ist dem Rahmenlehrplan entsprechend nach Lernfeldern strukturiert. Die Lehrplanverfasser geben keine bestimmten Methoden vor, die aufgeführten Ziele sind aber eindeutig auf die Entwicklung von Handlungskompetenz gerichtet. Deshalb wird im vorliegenden Buch handlungsorientierten Betrachtungsweisen und Aufgabenstellungen Vorrang gegeben. Dies wird auch durch das den Lernfeldern vorangestellte Projekt erreicht, auf das stets Bezug genommen wird. Im Hinblick auf unterschiedliche Vorkenntnisse und im Sinne des Erwerbs von Methodenkompetenz dienen die Ergänzenden Informationen der Vertiefung, Erweiterung und erforderlichenfalls Wiederholung. Sie können je nach Bedarf eingesetzt werden. Damit sind alle lehrplan- und prüfungsrelevanten Inhalte und Ziele der Grundstufe abgedeckt. Bei der Gestaltung wurde auf Bewährtes zurückgegriffen. Besondere Sorgfalt wurde der Veranschaulichung gewidmet. Die erläuternden Abbildungen sind jeweils neben dem zugehörigen Text angeordnet. Dadurch wird größere Schülernähe erreicht. Die zusätzliche Strukturierung der Inhalte durch entsprechende Farbgebung, die unter didaktischen und methodischen Gesichtspunkten entwickelten farbigen Abbildungen und die zahlreichen aktuellen farbigen Fotos steigern die Motivation und tragen wesentlich zu einem verbesserten Lernerfolg bei. Hinweise zur Arbeitssicherheit, zur Schadenverhütung und zum Umweltschutz werden durch besondere Symbole einprägsam hervorgehoben. Außerdem wird durch Randhinweise auf die Vernetzung der Lernfelder und auf ergänzende Informationsmöglichkeiten aufmerksam gemacht. VORWORT ZUR 14. AUFLAGE Auch diese Neuauflage wurde intensiv genutzt, um das Werk im Hinblick auf die aktuellen Entwicklungen von Technik und Normung in Wort und Bild auf den neuesten Stand zu bringen. Beispielhaft kann hier auf die Änderungen in den Bereichen Entwässerung, Abdichtung, Bitumenhaltige Stoffe und Bauzeichnungen verwiesen werden. Viele Verbesserungen ergaben sich aber auch aus dem ständigen intensiven Dialog mit den Benutzern. Wir danken deshalb an dieser Stelle ausdrücklich allen, die durch Anregungen und Hinweise zur Weiterentwicklung des Buches beigetragen haben. Im Januar 2018 Die Verfasser Hinweise an den Seitenrändern Unfallgefahr! Gefahr durch schädliche Stoffe! Gefahr für das Bauwerk! Gefahr durch elektrischen Strom! Umweltschutz L i Verweis auf Abschnitt eines Lernfeldes Verweis auf Abschnitt der Ergänzenden Informationen III

4 Das Projekt Was ist ein Projekt? Projektbeschreibung Was wir im Einzelnen am Projekt lernen werden.. 8 Lernfeld 1 Einrichten der Baustelle Lernfeld 2 Erschließen und Gründen des Bauwerks Lernfeld 3 Mauern eines einschaligen Baukörpers 8 Lernfeld 4 Herstellen eines Stahlbetonbauteils... 9 Lernfeld 5 Herstellen einer Holzkonstuktion Lernfeld 6 Beschichten und Bekleiden eines Baukörpers Wie werden projektbezogene Aufgaben bearbeitet? 10 Die Lernfelder Lernfeld 1: Einrichten der Baustelle Bedeutung der Bauwirtschaft Geschichte des Bauens Die Bauberufe Zusammenarbeit der Baubeteiligten Baustoffe Bauplanung und Bauausführung Planung und Vergabe Maßstäbe Bauzeitenplan Abrechnung Baustelleneinrichtungsplanung Arbeitsvorbereitung Baugeräte Baustellensicherung Baustelleneinrichtungsplan Vermessungsarbeiten Längenmessung Abstecken von Geraden Abstecken rechter Winkel Arbeitssicherheit und Unfallverhütung Sicherheit am Bau Benutzen von Gerüsten Arbeiten mit Leitern Umgang mit elektrischen Betriebsmitteln Lernfeld 2: Erschließen und Gründen des Bauwerks Böden Beschaffenheit des Baugrundes Einteilung der Bodenarten Eigenschaften der Bodenarten Baugruben und Gräben Bauabsteckung Aushub Höhenmessung Schnurgerüst Baugrubensicherung Zeichnerische Darstellung Massenermittlung Gründung Beanspruchung des Baugrundes Gründungsarten Anforderungen an Fundamente Berechnungen am Fundament Herstellen der Fundamente Fundamentpläne Offene Wasserhaltung Entwässerung Wasserversorgung Haus- und Grundstücksentwässerung Rohre für Abwasserleitungen Gefälle, Neigung Verlegen der Grundleitung Dränung Entwässerungspläne Baustoffbedarf Verkehrsflächen Allgemeines Aufbau Pflaster und Platten aus künstlichen Steinen Randeinfassungen Herstellen eines Fußwegs Zeichnerische Darstellung und Berechnungen. 80 Lernfeld 3: Mauern eines einschaligen Baukörpers Wandarten und ihre Aufgaben Tragende Wände Aussteifende Wände Nichttragende Wände Brandwände Künstliche Mauersteine Formate und Abmessungen Mauerziegel Kalksandsteine Mauersteine aus Leichtbeton Porenbetonsteine Mauermörtel Baukalke Bestandteile des Mörtels Mörtelgruppen Mörtelbereitung Mörtelmischungen Maßordnung im Hochbau Grundlagen Baurichtmaß Baunennmaß Mauermaße für Bauzeichnungen V

5 Die Lernfelder 3.5 Das Mauern Mauerschichten und Mörtelfugen Werkzeuge zum Mauern Der Arbeitsplatz beim Mauern Arbeitsgerüste Arbeitsgänge beim Mauern Hochführen von Schichten Schlagen von Teilsteinen Bedingungen für das Handhaben von Mauersteinen Mauerverbände Überbindemaß Verbandsarten Mauerecken Maueranschluss Zeichnerische Darstellung Baustoffbedarf Feuchtigkeitsschutz Abdichtung gegen Bodenfeuchtigkeit Abdichtungsstoffe Darstellung von Baukörpern Ausführungszeichnungen Bemaßen von Bauzeichnungen Schraffuren Aufmaßskizzen Isometrische Projektion Qualitätssicherung VI Lernfeld 4: Herstellen eines Stahlbetonbauteils Zement Zementherstellung Zementerhärtung Normalzemente Prüfung der Normalzemente Gesteinskörnungen für Beton Arten und Bezeichnungen Anforderungen an Gesteinskörnungen Kornzusammensetzung Sieblinien Betontechnologie Arten und Klassen Betoneigenschaften Expositionsklassen Festlegung des Betons Herstellen des Betons Betonmischungen Verarbeiten des Betons Nachbehandeln des Betons Betonstähle Betonstahlgüte Betonstabstahl Betonstahl in Ringen Betonstahlmatten Bewehrung des Stahlbetonbalkens Tragverhalten des Stahlbetonbalkens Zusammenwirken von Stahl und Beton Bewehrungsplan und Stahlliste Bewehrungsarbeiten Grundlagen der Schaltechnik Aufgaben einer Schalung Schalungselemente Schalungskonstruktionen Pflege der Schalung Ausrüsten und Ausschalen Schalungspläne und Holzlisten Zeichnerische Darstellung Bauen und Umwelt Umweltfreundliches Bauen Produktlinienanalyse Ökobilanz Lernfeld 5: Herstellen einer Holzkonstruktion Wichtige Holzarten Europäische Nadelbäume Europäische Laubbäume Wachstum und Aufbau des Holzes Wachstum des Baumes Die Bedeutung des Waldes Chemischer Aufbau des Holzes Innerer (mikroskopischer) Aufbau des Holzes Äußerer (makroskopischer) Aufbau des Holzes Wachstumsfehler Handelsformen des Holzes Baurundholz Bauschnittholz Brettschichtholz Sortierklassen für Nadelschnittholz Holzwerkstoffe Technische Eigenschaften des Holzes Festigkeiten des Holzes Schwind- und Quellverhalten des Holzes Maßnahmen gegen das Arbeiten des Holzes Holztrocknung Holzschädlinge Holz zerstörende Pilze Holz zerstörende Insekten Holzschutz Holzschutz durch vorbeugende bauliche Maßnahmen Chemischer Holzschutz Holzverbindungen im Fachwerkbau Die Hölzer der Fachwerkwand Zimmermannsmäßige Holzverbindungen Zeichnerische Darstellung Ermittlung des Holzbedarfs Holzverbindungen bei Dachkonstruktionen Pfettendachstühle Holzverbindungen bei Pfettendachstühlen Zeichnerische Darstellung Ermittlung des Holzbedarfs

6 Die Lernfelder 5.9 Verbindungen des Ingenieurholzbaus Nagelverbindungen Holzschraubenverbindungen Bolzen- und Dübelverbindungen Blechformteilverbindungen Holzbearbeitungswerkzeuge Mess- und Anreißgeräte Stemmwerkzeuge Werkzeuge zum Hobeln Sägen Bohrer Lernfeld 6: Beschichten und Bekleiden eines Baukörpers Putze Bindemittel Mörtel und Mörtelgruppen für Putze Allgemeines Außenputz Innenputz Wandtrockenputz Mengenermittlung und zeichnerische Darstellung Fußböden und Estricharbeiten Fußböden ohne Wärmedämmung Fußböden aus Beton mit Abdichtung Estriche Aufbau des Estrichs auf Dämmschicht Dämmstoffe für Wärme- und Schallschutz Zeichnerische Darstellung Fliesen und Platten Platten für Wand- und Bodenbeläge Einteilung und Maße der keramischen Fliesen und Platten Trocken gepresste keramische Fliesen und Platten (Feinkeramik) Stranggepresste Platten (Grobkeramik) Bodenklinkerplatten Bindemittelgebundene Platten Ansetzen von Fliesen Materialbedarf Zeichnerische Darstellung Abdichtungen Abdichtung nicht unterkellerter Gebäude Abdichtung unterkellerter Gebäude gegen Bodenfeuchtigkeit Zeichnerische Darstellung Ergänzende Informationen 1 Wo die Physik zum Verständnis beitragen kann Gewichtskraft Masse Dichte Gewichtskraft Masse Dichte Kräfte und Lasten am Bau Kräfte und ihre Wirkungen Kräfte und Lasten Gleichgewicht der Kräfte Kohäsion, Adhäsion, Kapillarität Kohäsion und Adhäsion Kapillarität Luftfeuchte Wärme Entstehung der Wärme Temperatur Wärmemenge Ausdehnung durch Wärme Wärmeausbreitung Wärmedämmung Wärmespeicherung Schall Entstehung des Schalls Ausbreitung des Schalls Schallschutz Wo die Chemie zum Verständnis beitragen kann Oxidation Reduktion Säuren Basen Salze Säuren Basen Salze Bauschäden durch Salze und Säuren Umweltschutz Luftverunreinigung Wasserverunreinigung Bodenverunreinigung Baumetalle Eisen und Stahl Roheisengewinnung Erzeugnisse des Hochofens Stahlgewinnung Baustähle Nichteisenmetalle Aluminium Kupfer VII

7 Ergänzende Informationen Zink Blei Korrosion Chemische Korrosion Elektrochemische Korrosion Korrosionsschutz Metallverbindungen Nietverbindungen Schraubverbindungen Schweißverbindungen VIII 4 Kunststoffe Aufbau und Herstellung Eigenschaften Allgemeine Eigenschaften Einteilung Thermoplaste Duroplaste Elastomere Verwendung am Bau Thermoplaste Duroplaste Elastomere Bitumenhaltige Stoffe Arten Eigenschaften Anwendung Asphalt Dach- und Dichtungsbahnen Anstriche und Beschichtungen Unfallverhütung Wo die Mathematik helfen kann Rechnen mit Taschenrechnern Anwenden von Formeln Dreisatzrechnen Prozentrechnen Der Lehrsatz des Pythagoras Was Baufachleute über Bauzeichnungen wissen sollten Bauzeichnungen Aufgabe und Zweck Arten Linienarten und Linienbreiten Beschriften von Bauzeichnungen Normschrift Ausführung der Normschrift Bemaßen von Bauzeichnungen Maßstäbe Maßlinien, Maßhilfslinien, Hinweislinien Maßlinienbegrenzungen Maßzahlen, Maßeinheiten, Maßeintragung Geometrische Grundkonstruktionen Parallele Geraden Senkrechte und Lote Streckenteilung Winkelteilung Vielecke (Anwendungsbeispiele) Regelmäßige Vielecke Unregelmäßige Vielecke Schräge Parallelprojektion Schrägbildarten Die Konstruktion von Schrägbildern Rechtwinklige Parallelprojektion Ansichten nach Schrägbild Bemaßung von Bauteilen Schnitte Begriffe Zeichenregeln für Schnitte Abwicklungen Abwicklung prismatischer Körper Abwicklung zylindrischer Körper Pyramidenförmige Körper Kegelförmige Körper Was Baufachleute über Computer wissen sollten Grundlagen der Computertechnik Aufgaben Das EVA-Prinzip Begriffe Hardware Mainboard Die Peripherie Software Menütechnik Standardsoftware Branchensoftware Auswirkungen der Computertechnik Geschichtliche Entwicklung Datenschutz und Datensicherheit Computer und Umwelt Internet Ausblick DEUTSCH ENGLISCH Fachbegriffe Deutsch/Englisch Tabellenanhang Sachwortverzeichnis Bildquellenverzeichnis