Q-Verfahren Metallbaukonstrukteur/in 0 Prüfungsfach: Berechnungen und Berufskenntnisse schriftlich Berufsbildungskommission BBK Kandidat/in Nr: Teilaufgabe: Stahlbau Zeitvorgabe: Erstellt: 50 Min 5.0. jf Hilfsmittel: Formel- resp. Tabellenbuch, C5, Taschenrechner, Schreibzeug Der Lösungsweg der Berechnungen ist sauber und vollständig, inkl. allen Einheiten, darzustellen! Aufgabenstellung für Kandidat/in Flachdachhalle mit Binder & Pendelstützen, Stabilisierung mit Verbänden Nutzung als Lagerhalle, unbeheizt, Kondensation möglich. Diese Hallen-Darstellung dient als Grundlage für den Prüfungsteil «Stahlbau» 3D Darstellung von D. Blaser, Bauing. FH STV für Stahlbau, Thun; überarbeitet J. Meier, bauing.ch /7
Die Halle wird gemäss Skizze nur im Dach stabilisiert. Es fehlen demnach die vertikalen Aussteifungen Binder einfacher Balken, Pendelstützen. Tragen Sie in der Übersichts-Skizze auf Seite die erforderlichen Fassadenverbände WV (= vertikale Aussteifungen) mit roter Farbe dort ein, wo sie nach Ihren Stabilitätsüberlegungen notwendig sind. Jeweils ein Eintrag eines WV in einer Längs- und einer Querwand reichen aus. Die Stützen bestehen aus HEA 80, die Fuss- Und Kopfplatten aus FLB 00/ 00. Welche Bewertungsgruppe der Schweissnaht gemäss C5 muss in der Werkstatt erbracht werden, damit dies den erforderlichen Ansprüchen genügt? B: BK: 3 Die Halle wird als nicht beheizte Lagerhalle genutzt. Kondensation ist möglich. Welche Korrosivitätskategorie ordnen Sie dieser Halle zu? Schlagen Sie dem kostenbewussten Bauherrn ein Beschichtiungssystem für die innen liegenden Bauteile vor! Notieren Sie die Oberflächenvorbereitung und den Schichtaufbau. 4 Die oben beschrieben Halle wird unbeheizt benutzt. Das Material kann also unter Belastung auch tieferen Temperaturen als in beheizten Räumen ausgesetzt sein. Zur Auswahl stehen Ihnen gem. Händlerangaben für Walzprofile ab Lager die Stahlsorten S35JR und S355J0 resp. J zur Auswahl. Erläutern Sie die Materialbezeichnungen und schlüsseln Sie diese Angaben auf: 3 S35JR S355J0 S355J /7
5 Die hallenüberspannenden Binder der Achsen 6 sollen als Walzprofil vordimensioniert werden. Das statische System dieser Hauptträger sehen Sie auf der folgenden Skizze (nicht massstäblich!): a) Berechnen Sie mit den gegebenen Einwirkungen auf die Dachkonstruktion (Eigengewicht, ständige Auflast und Nutzlast) q = 4.50 kn/m (= Flächenlast) die vorhandene, gleichmässig verteilte Streckenlast q in kn/m (= Belastungswirkfläche). b) Berechnen Sie anhand Ihrer Festlegung von q die Auflagerreaktionen dieses statisch bestimmten Systems F AY und F BY in kn. 3/7
c) Zeichnen Sie aufgrund der berechneten Auflagerreaktionen die Querkraftsfläche (massstäblich mit von Ihnen gewähltem & notiertem Kräftemassstab). d) Bestimmen Sie anhand der Querkraftsfläche die Lage des maximalen Biegemomentes M bmax und ermitteln Sie die Grösse des maximalen Biegemomentes M bmax. 4/7
e) Ermitteln Sie das erforderliche Trägheitsmoment I y erf bei der zulässigen Durchbiegung w zul = L / 350 (Formel nach «Vorlage C4» => E I w = 5 q l 4 / 384). Bestimmen Sie das notwendige HEA Profil. f) Vergleichen Sie die vorhandene Durchbiegung w vorh mit der zulässigen Durchbiegung w zul (gem. Teilaufgabe e ). Erstellen Sie damit den Nachweis zu Gebrauchstauglichkeit. 5/7
6 F Wind wirkt als Bemessungswert F Ed = 8.5 kn und hat Wirkung auf die Fassadenverbände. «Prinzip» Fassadenverband: Bestimmen Sie die Grösse der Kraft F Ed Diag in kn (rechnerisch oder zeichnerisch). 6/7
7 Als Windverband ist ein Winkelprofil LNP 60/60/6 gewählt. Der Anschluss an das Knotenblech mit der Stärke t = 0 mm kann mit Schrauben M SHV oder M6 SBS erfolgen Skizzieren Sie das jeweilig korrekte Symbol beider Schrauben. Die SHV M ist nicht vorgespannt Bestimmen Sie die jeweilige Schraubenlänge. Zeichnen Sie das Schraubensymbol: SHV M nicht vorgespannt SBS M6 Bestimmen Sie die Schraubenlänge: SHV M nicht vorgespannt Klemmdicke lk = mm SBS M6 Klemmdicke lk = mm Total Punkte Berechnungen: max. 4 Pkt Total Punkte Berufskenntnisse: max. 3 Pkt Visum Experte : Visum Experte : 7/7