Klausur Baukonstruktion

Transkript

1 AG, Seite A-1 BA-/FH-/UNI-Studiengang 23. März 2006 Aufgabenteil (Anteil an der : ca. 75%) (Mit Unterlagen) Name: Matr.-Nr.: Studiengang: Hinweise: Den Aufgabenteil bitte auf Extrablättern beantworten; Ausnahme: In der Aufgabenstellung ist etwas anderes angegeben! Jede Aufgabe auf einem neuen Blatt beginnen und nur eine Seite beschreiben. Bitte schreiben Sie auf jedes Blatt Ihren Namen und die Seitennummer. 1. Aufgabe 2. Aufgabe 3. Aufgabe 4. Aufgabe 5. Aufgabe Gesamt Anteil (bezogen auf den Aufgabenteil) 10% 25% 25% 20% 20% 100% Erreichte Punkte

2 AG, Seite A-2 1. Aufgabe (Bauzeichnen, Maßordnung) (ca. 10%) Gegeben ist der unten dargestellte Ausschnitt aus einem Grundriss eines Wohnhauses. Sämtliche Wände bestehen aus Mauerwerk. Ergänzen bzw. korrigieren Sie fehlende bzw. angegebene Maße unter Berücksichtigung der Maßordnung im Hochbau. Bitte in die Skizze eintragen!

3 AG, Seite A-3 2. Aufgabe (Einwirkungen) (ca. 25%) Für das abgebildete Bürogebäude mit Lagerhalle in Siegen (Höhe des Bauwerkstandortes üb. NN = 440 m) sollen die Lasten ermittelt werden. Schematische Darstellung Bearbeiten Sie folgende Punkte: 1. Ermitteln Sie die Eigenlast der Dachdecke des Bürogebäudes (siehe Abb.). Dachaufbau: 1: Kiesschüttung, d = 5 cm 2: 3-lagige Dachabdichtung einschl. Klebmasse 3: Dampfausgleichsschicht einschl. Klebmasse 4: Wärmedämmung, d = 22 cm (0,01 kn/m² je cm Dicke) 5: Dampfsperre einschl. Klebmasse 6: Gefällebeton, d = 8 cm im Mittel 7: Stahlbetondecke (B25) 8: Lattung aus Nadelholz, 4,8 x 2,4 cm 9: Unterdecke aus Gipskartonplatten nach DIN 18180, d = 1,25 cm 2. Geben Sie die Nutzlasten für die Geschossdecken im Bürogebäude (Decke über EG bis Decke über dem 2. OG, Nutzung: Büroflächen) an. 3. Berechnen Sie die Schneelast für Bürogebäude und Lagerhalle. Vereinfachend brauchen Schneelasterhöhungen infolge Verwehungen im Bereich des Anschlusses Lagerhalle- Bürogebäude nicht berücksichtigt zu werden. 4. Ermitteln Sie die Windlasten für den Lastfall Wind von links. Die Windlasten sind für alle vom Wind beanspruchten Flächen (Dachflächen, Außenwandflächen, Vordach) anzugeben. Stellen Sie die Windbelastung grafisch dar (Lasten maßstäblich auftragen!). Achtung: Das Bürogebäude ist höher als 8 m über Geländeoberkante!

4 AG, Seite A-4 3. Aufgabe (Mauerwerksbau Vereinfachtes Verfahren) (ca. 25%) Die Wandpositionen W1 (Keller-Außenwand in Achse 1), W2 (Innenwand in Achse 2) und W3 (Wandabschnitt in Achse 3) des abgebildeten Gebäudes aus Mauerwerk sind nach DIN 1053, Teil 1 mit dem dort angegebenen vereinfachten Verfahren nachzuweisen. Die Voraussetzungen zur Anwendung des vereinfachten Verfahrens sind gegeben und brauchen nicht überprüft zu werden! Bearbeiten Sie folgende Punkte: 1. Wand Pos. W1: Ermitteln Sie die maximale Anschütthöhe h e sowie die Wanddicke, damit auf einen rechnerischen Nachweis auf Erddruck verzichtet werden kann. Es wird Steinfestigkeitsklasse 6 (SFK 6) und Mörtelgruppe II (MG II) verwendet. Belastung: vorh min N o = 30 kn/m; vorh max N o = 90 kn/m Die übrigen Voraussetzungen, um auf einen rechnerischen Nachweis der Wand auf Erddruck zu verzichten, sind hier gegeben und brauchen nicht überprüft zu werden! 2. Wand Pos. W2: Berechnen Sie die erforderliche Steinfestigkeitsklasse. Es soll Mörtelgruppe II (MG II) verwendet werden. Belastung: N 2 = 70 kn/m. 3. Wand Pos. W3: Ermitteln Sie die zulässige Belastung. Es soll Mörtelgruppe II (MG II) und Steinfestigkeitsklasse 20 (SFK 20) verwendet werden. Skizze: Grundriss: Schnitt A-A: Bei der Decke handelt es sich um eine Massivdecke mit Scheibenwirkung, die auf allen Wänden flächig aufgelagert ist!

5 AG, Seite A-5 4. Aufgabe (Mauerwerksbau Genaueres Verfahren n. DIN 1053) (ca. 20%) Für die Wandposition W1 (Außenwand in Achse 1) des abgebildeten Bürogebäudes aus Mauerwerk ist ein Knicksicherheitsnachweis nach dem in DIN 1053, Teil 1 angegebenen genaueren Verfahren zu führen. Bearbeiten Sie folgende Punkte: 1. Berechnen Sie die Knicklänge h k und die Schlankheit λ. 2. Berechnen Sie die Wandverformung f sowie die Gesamtverformung e+f. 3. Geben Sie an, ob ein ungerissener oder ein gerissener Querschnitt vorliegt und führen Sie den Knicksicherheitsnachweis. Randbedingungen: SFK 20, MG III; Dachdecke: Beton C30/37 (d B = 20 cm, E B = MN/m²) Deckenstützweite l 1 = 7,0 m Maßgebend für den Knicksicherheitsnachweis ist die Wandmitte (Stelle m) Biegemomente in Wandmitte nur infolge Wind; Biegemoment in Wandmitte (Stelle m): M = 0,80 knm; Biegemomente in Wandmitte infolge exzentrischer Lasteinleitung aus den Geschossdecken brauchen nicht angesetzt zu werden. Belastung: N 1 = 380 kn/m Skizze:

6 AG, Seite A-6 5. Aufgabe (Konstruktion): (ca. 20%) Konstruieren und zeichnen Sie den Sparrenfußpunkt eines Daches. Randbedingungen: Am Fußpunkt sollen hauptsächlich vertikale Auflagerkräfte übertragen werden können. Horizontale Auflagerkräfte entstehen nur aus Windbelastung. Auf eine ausreichende Sicherung gegen Abheben durch Windsog ist zu achten. Der Sparrenfußpunkt ist als Ansicht im Maßstab 1:10 zu zeichnen. Wichtige Maße sowie Bauteilbezeichnungen sind anzugeben. Sparren b/d = 8/20 cm, Vollholz C24 Dachneigung = 35 Abmessungen weiterer erforderlicher Bauteile (z.b. Schwellen, Stahlblechformteile, Nägel usw.) sind nach eigenem Ermessen sinnvoll zu wählen. Ein statischer Nachweis ist hier nicht erforderlich! Die Zeichnung bitte auf der nächsten Seite eintragen!

7 AG, Seite A-7 Zeichnung (M. 1:10):

8 AG, Seite F-1 BA-/FH-/UNI-Studiengang 23. März.2006 Fragenteil (Anteil an der : ca. 25%) (Ohne Unterlagen) Name: Matr.-Nr.: Studiengang: Die Fragen bitte auf den Aufgabenblättern direkt unter der jeweiligen Frage beantworten bzw. die richtigen Antworten ankreuzen! Skizzen bitte in die dafür vorgesehenen eingerahmten Bereiche zeichnen. Frage Summe Frage Summe Gesamt:

9 AG, Seite F-2 1. Was bedeutet die folgende Angabe? Bitte zutreffende Angaben ankreuzen! Ο Höhenangabe der Fertigkonstruktion bezogen auf Oberkante Fertigfußboden im Erdgeschoss. Ο Dicke des Fußbodenaufbaus = 2,75 cm Ο Oberkante des Fertigfußbodens liegt 2,75 cm über der Oberkante der Rohkonstruktion. 2. Der dargestellte Querschnitt ist ein Ο Stahlbetonquerschnitt. Ο Profilstahlquerschnitt. Ο Holzquerschnitt (Vollholz). Bitte zutreffende Angaben ankreuzen! 3. Was bedeuten die folgenden Maßangaben? Bitte zutreffende Angaben ankreuzen! Ο Fensterbreite = 1,26 m Ο Brüstungshöhe = 1,01 m Ο Fensterhöhe = 1,01 cm 4. Zu den Allgemein anerkannten Regeln der Technik gehören: Ο Alle gültigen DIN-Normen einschließlich der Normentwürfe. Ο Technische Regeln, die auf wissenschaftlichen Erkenntnissen und praktischen Erfahrungen beruhen und von der Fachwelt ausreichend anerkannt sind. Bitte zutreffende Angaben ankreuzen!

10 AG, Seite F-3 5. Die Bauordnung des Landes Nordrhein-Westfalen regelt in 6 Abstandflächen. Was ist unter Abstandfläche zu verstehen? Ο Fläche, die zwischen Stellplätzen und Fußwegen freizuhalten ist. Ο Fläche vor Außenwänden von Gebäuden, die von oberirdischen Gebäuden freizuhalten ist. Ο Fläche, die aus Lärmschutzgründen zwischen einer Autobahn und oberirdischen Gebäuden freizuhalten ist. Bitte zutreffende Angaben ankreuzen! 6. Zu den veränderlichen Einwirkungen gehören Ο Nutzlasten Ο Schneelasten Ο Eigenlasten von leichten Trennwänden (Trennwandzuschlag) Bitte zutreffende Angaben ankreuzen! 7. Die Windlast nach DIN (Ausgabe 1986) ist abhängig von Ο der Höhe des Gebäudes über der Geländeoberfläche. Ο der Höhe des Bauwerkstandortes über NN. Ο der Bauwerksform. Bitte zutreffende Angaben ankreuzen! 8. Skizzieren Sie das statische System eines einstieligen Pfettendaches. Skizze: (Bitte sauber zeichnen, d.h. ggf. Geodreieck benutzen!)

11 AG, Seite F-4 9. Skizzieren Sie den prinzipiellen Aufbau eines Warmdaches und geben Sie die Bauteilbezeichnungen an. Skizze: (Bitte sauber zeichnen, d.h. ggf. Geodreieck benutzen!) 10. Welche Funktion hat die Dampfdruckausgleichsschicht bei Warmdächern? Ο Sie soll verhindern, dass sich Tauwasser bildet. Ο Sie soll verhindern, dass sich unter der Dachabdichtung Dampfblasen bilden. Ο Sie soll die Dachabdichtung vor UV-Strahlung schützen. Bitte zutreffende Angaben ankreuzen! 11. Warum kann bei einem belüfteten Dach (Kaltdach) auf eine Dampfsperre verzichtet werden? Antwort: 12. Skizzieren Sie den Anschluss eines schwimmenden Estrichs an eine Mauerwerkswand. Skizze: (Bitte sauber zeichnen, d.h. ggf. Geodreieck benutzen!)

12 AG, Seite F Was ist der Unterschied zwischen einer Platte und einer Scheibe? Antwort: 14. Was ist eine Wärmebrücke? Geben sie zwei Beispiele an! Definition Wärmebrücke: Zwei Beispiele (Skizzen!): 15. Wie kann das dargestellte Sparrendach in Dachlängsrichtung ausgesteift werden? Bitte die Aussteifungsmaßnahmen angeben und in die Skizze einzeichnen.

13 AG, Seite F Warum müssen Flachgründungen frostsicher ausgeführt werden? Antwort: 17. Durch welche Maßnahme wird eine ausreichende Frostsicherheit erreicht? Antwort: (durch Skizze erläutern) 18. Was ist eine Weiße Wanne? Antwort: 19. Welche Vorteile bieten Decken aus Halb-Fertigteilen mit aufbetonierter Ortbetonschicht ( Filigrandecken )? Bitte 2 Vorteile nennen und begründen! Skizze Filigrandecke: Antwort: