Q-VERFAHREN METALLBAUKONSTRUKTEUR/IN 2013

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1 Q-VERFAHREN METALLBAUKONSTRUKTEUR/IN 2013 Prüfungsfach: Berufskenntnisse schriftlich Berufsbildungskommission BBK Kandidat/in Nr.: Zeitvorgabe: 60 min Teilaufgabe: Fenster und Fassade Erstellt: Meu Hilfsmittel: Formel- und Tabellenbuch, Taschenrechner, Schreibzeug, Geodreieck Der Lösungsweg für die Berechnungsaufgaben ist vollständig, inkl. allen Einheiten darzustellen Situationsbeschreibung: Der nachstehende Leistungsbeschrieb und die Ansicht dienen als Grundlage für die folgenden Aufgaben. Leistungsbeschreibung: Das Fassadenelement besteht aus wärmegedämmten Aluminiumprofilen in Pfosten- Riegelbauweise. Die Ansichtsbreite für die Pfosten-Riegelprofile beträgt 50mm. Die Verglasung besteht aus fünf Feldern. Vier Felder werden mit einer Festverglasung ausgeführt. In einem Feld wird ein Parallel-Schiebe-Kippfenster eingebaut. Alle sichtbaren Aluminiumteile werden farblos anodisiert. Ansicht von aussen: Pos. A B & BK schriftlich Teilbereich Fenster und Fassaden Seite 1/7

2 1. Im Leistungsverzeichnis für das Fassadenelement werden bauphysikalische, statische und technsiche Mindestanforderungen beschrieben. Ordnen Sie die Werte und Einheiten in der untenstehenden Tabelle richtig zu: Wärmedurchgangskoeffizient U f nach EN ISO Werte: Einheiten: Schallschutz R w (C;Ctr) Mind. Schichtdicke anodische Oxydation nach DIN Gesamtenergiedurchlassgrad nach EN 410 Schlagregendichtheit statisch nach EN Werte: RE (-1;-5) 1,3 Einheiten: W/m 2 K db % µm Pa 2 Die sichtbaren Aluminiumprofile werden farblos anodisiert E6/EV1. a) Aus welchen Arbeitsschritten besteht das farblose Anodisieren von Aluminiumbauteilen? Beschreiben Sie diese kurz: 3 B & BK schriftlich Teilbereich Fenster und Fassaden Seite 2/7

3 3 Bei Fassaden, die als Pfosten-Riegel-Konstruktion ausgeführt werden, gelangen auftretende Lasten vom Riegelprofil über das Pfostenprofil in den Baukörper. Welche zwei unterschiedlichen Lasten wirken auf den horizonalen Riegel (Pos. A, siehe Seite 1) : 2 4 In die Fassade werden Festverglasungen mit 3-fach Wärmeschutzverglasungen eingebaut. a) Berechnen Sie die totale Glaslast F Glas in [kn] die auf den horizontalen Riegel Pos. A wirkt. Das Wärmeschutzglas hat ein Gewicht von 60 kg/m 2 (g=10 m/s 2 ). (Hinweis: Nur mit Achsmassen rechnen!) 3 Statisches System für Glaslast auf dem Riegelprofil: F F Gegeben: F Glas = siehe Aufgabe a) F = x = Abstand Glasauflager 150mm L = Länge 2100mm w zul = zulässige Riegeldurchbiegung auf z-achse 3mm E = Elastizitätsmodul von Aluminium N/mm 2 = Formel für Trägheitsmoment l z : ( ) B & BK schriftlich Teilbereich Fenster und Fassaden Seite 3/7

4 b) Berechnen Sie das Trägheitsmoment l z in [mm 4 ] für das Riegelprofil mit entsprechender Glaslast. Beachten Sie das statische System! B: 4 BK: c) Wählen Sie das passende Riegelprofil aus der Tabelle aus:. 1 z z z Nr I y = cm 4 W y = cm 3 I z= cm 4 W z = cm 3 Nr I y = cm 4 W y = cm 3 I z = cm 4 W z = cm 3 Nr I y = cm 4 W y = cm 3 I z = cm 4 W z = cm 3 Auswahl Profil Nr.: B & BK schriftlich Teilbereich Fenster und Fassaden Seite 4/7

5 5 Sie fertigen mehrere Befestigungskonsolen für das Fassadenelement aus folgender Aluminiumlegierung: EN-AW-7020[AlZn4,5Mg1] a) Was können Sie alles aus dieser Werkstoff-Kurzbezeichnung entnehmen: b) Durch das Aushärten kann die Festigkeit und Härte bis auf das doppelte gesteigert werden. Das Aushärten erfolgt in mehreren Arbeitsschritten. Nennen Sie diese Arbeitsschritte: Eine Aufgabe des Feuchteschutzes in Bauteilen ist es Tauwasser auf der Innenseite zu verhindern. Die zwei wichtigsten Fachbegriffe dazu sind: Relative Luftfeuchte φ Absolute Luftfeuchte ν Erklären Sie die zwei Fachbegriffe und nennen Sie deren Einheiten B & BK schriftlich Teilbereich Fenster und Fassaden Seite 5/7

6 7 Der Bauherr verlangt, dass Sie einen Nachweis erstellen gegen die Tauwasserbildung am Fassadenelement. Gegeben: U-Wert Fassadenelement = 1.85 W/m 2 K Lufttemperatur im Raum θ i = 20 C Taupunkttemperatur θ s = 12 C bei relativer Luftfeuchte von φ = 60% Wärmeübergangszahl innen h i = 7.69 W/m 2 K B: BK: Der höchstzulässige U-Wert zur Vermeidung von Tauwasser an Bauteiloberflächen errechnet sich durch folgende Formel: Stellen Sie die zul. U-Wert Formel auf die äussere Lufttemperatur θ e schrittweise um: 3 B & BK schriftlich Teilbereich Fenster und Fassaden Seite 6/7

7 Total Punkte Berechnungen [B]: Total Punkte Berufskunde [BK]: 11 P 13 P Total erreichte Punkte Berechnungen [B]: Total erreichte Punkte Berufskunde [BK]: Visum Expert 1: Visum Expert 2: B & BK schriftlich Teilbereich Fenster und Fassaden Seite 7/7