Erste Staatsprüfung für das Lehramt an beruflichen Schulen 1 Herbst 2005 Fachrichtung Bautechnik Aufgabe aus dem Konstruktiven Ingenieurbau

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Claudia Hase
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1 Erste Staatsprüfung für das Lehramt an beruflichen Schulen 1 1. Teilaufgabe (Richtzeit: 80 Minuten) 1.1. Tragsysteme (empfohlene Bearbeitungsdauer: 6 Minuten) (6) Ordnen Sie die Eigenschaften der unten stehenden Materialien in aufsteigender Reihenfolge! Benutzen Sie dafür die Zahlen 1 bis 4: 1 für den kleinsten Wert, 2 für den zweitkleinsten Wert, 3 für den zweitgrößten Wert und 4 für den größten Wert. Dichte E-Modul Zugfestigkeit Mauerwerk KS Holz NH II bzw. S Beton B 25 bzw. C 20/ Stahl St 52-3 bzw. S 355 JO

2 Erste Staatsprüfung für das Lehramt an beruflichen Schulen Tragsysteme (empfohlene Bearbeitungsdauer: 16 Minuten) (16) In den Bildern bis sind vier Tragsysteme dargestellt. Beurteilen Sie die Aussteifung dieser Systeme! Kreuzen Sie Ihre Lösung in den zugehörigen Bildern an! Wenn notwendig steifen Sie die Tragsysteme mit einer minimalen Anzahl an druck- und zugfesten Stäben ausschließlich in den Wand- und Dachflächen aus! nicht ausgesteift ausgesteift mit minimaler Stabanzahl zu viele Aussteifungselemente Bild 1.2.1: Axonometrie Tragsystem nicht ausgesteift ausgesteift mit minimaler Stabanzahl zu viele Aussteifungselemente Bild 1.2.2: Axonometrie Tragsystem

3 Erste Staatsprüfung für das Lehramt an beruflichen Schulen 3 nicht ausgesteift ausgesteift mit minimaler Stabanzahl zu viele Aussteifungselemente Bild 1.2.3: Axonometrie Tragsystem nicht ausgesteift ausgesteift mit minimaler Stabanzahl zu viele Aussteifungselemente Bild 1.2.4: Axonometrie Tragsystem

4 Erste Staatsprüfung für das Lehramt an beruflichen Schulen Tragsysteme (empfohlene Bearbeitungsdauer: 8 Minuten) (8) Im Bild 1.3 ist ein Tragsystem dargestellt. Steifen Sie dieses Tragsystem mit einer minimalen Anzahl an druck- und zugfesten Stäben ausschließlich in den Wand- und Dachflächen aus! Tragen Sie Ihre Lösung in das Bild ein! Bild 1.3.1: Axonometrie Tragsystem Bild 1.3.2: Grundriss Tragsystem

5 Erste Staatsprüfung für das Lehramt an beruflichen Schulen Lastannahmen (empfohlene Bearbeitungsdauer: 12 Minuten) Die im Bild 1.4 dargestellten Häuser H1 und H2 mit den Anbauten A1 und A2 sollen in Berlin gebaut werden Ermitteln Sie die nach DIN 1055 für das Dach des Hauses H1 anzusetzende Schneelast! (2) Ermitteln Sie die nach DIN 1055 für das Dach des Hauses H1 anzusetzende Windlast! (4) Tragen Sie die Verteilung der Windlasten in das Bild 1.4 ein! Erhöhte Sogbeiwerte dürfen unberücksichtigt bleiben Ermitteln Sie die nach DIN 1055 für das Dach des Anbaus A1 anzusetzende Schneelast! (3) Berücksichtigen Sie dabei die baulichen Bedingungen! Ermitteln Sie die nach DIN 1055 für das Dach des Anbaus A2 anzusetzende Schneelast! (3) Berücksichtigen Sie dabei die baulichen Bedingungen! m ü.nn H1 A1 H2 A Bild

6 Erste Staatsprüfung für das Lehramt an beruflichen Schulen Lastannahmen (empfohlene Bearbeitungsdauer: 10 Minuten) (11) Im Bild 1.5 ist der Aufbau einer Wohnraumdecke dargestellt. Ermitteln Sie die für den Tragsicherheitsnachweis maßgebende Gesamtflächenlast (Eigen- und Nutzlasten) der Decke nach der zugehörigen DIN! Die zu berücksichtigenden unbelasteten leichten Trennwände weisen ein Gewicht einschl. Putz von g = 100 kg/m² bzw. eine Eigenlast von weniger als 3 kn/m auf. Als Bodenbelag sind keramische Bodenfliesen vorgesehen. Bild 1.5 Deckenaufbau: 0. keramische Bodenfliesen (nicht dargestellt), d = 10mm 1. Zementestrich, d = 50 mm 2. Dachpappe (darf vernachlässigt werden) 3. Schaumkunststoffplatten, d = 25 mm 4. Holzspanplatte, d = 40 mm 5. Faserdämmstoff (DIN V ), d = 5,0 cm 6. Holzlatten 3/5 cm > dürfen vernachlässigt werden 7. Gipskartonplatten nach DIN 18180, d = 15 mm 8. Träger Nadelholz 12/20 cm, a = 62,5 cm

7 Erste Staatsprüfung für das Lehramt an beruflichen Schulen Mauerwerksbau (empfohlene Bearbeitungsdauer: 12 Minuten) Im Bild ist eine freistehende (oben nicht gehaltene) Mauerwerkswand mit rechnerischer Eigenlast von 18 kn/m³ dargestellt. 0 18,25 36,50 Bild 1.6.1: Wandquerschnitt Bild 1.6.2: Fuge 1-1, σ aus g + w Berechnen Sie die aus Eigenlast g und Wind w resultierenden Längsspannungen σ [kn/m²] (8) in der Fuge 1-1! Zeichnen Sie den Längsspannungsverlauf in das Bild ein, geben Sie die Größe und die Vorzeichen der Randspannungen und gegebenenfalls die Tiefe der klaffenden Fuge an! Berechnen und beurteilen Sie die Standsicherheit der Mauerwerkswand in der Fuge 1-1! (4)

8 Erste Staatsprüfung für das Lehramt an beruflichen Schulen Mauerwerksbau (empfohlene Bearbeitungsdauer: 15 Minuten) (15) Im Bild 1.7 ist die Ansicht einer beidseitig verputzten (Gipsputz mit je 15mm) Innenwand W1 aus Mauerwerk (KS Mörtelgruppe II, d = 20,0cm) dargestellt. Die Innenwand W1 wird durch die aufliegende Stahlbetondecke (Spannweite 3,80m) mit einer gleichmäßig verteilten Streckenlast q = 180 kn/m (aus Eigenlasten und Verkehrslasten der darüber angeordneten Konstruktion) belastet. Führen Sie für die Innenwand W1 den Knicksicherheitsnachweis in halber Geschosshöhe! INNENWAND W Bild 1.7: Ansicht Innenwand W1

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