KLAUSUR STAHLBAU 1 11. Februar 2014 PO 2011 und PO 2005 Name: Vorname: Matr.-Nr. PO: 2005 2011 Ob die Aufgaben nach DIN 18800 oder nach Eurocode 3 gelöst werden, kann frei gewählt werden. Alle Aufgaben sind jedoch nach der gleichen Norm zu lösen. Bitte kreuzen Sie nachfolgend an Lösung nach: DIN 18800 Eurocode 3 Punktetabelle: Aufgabe 1 2 3 Gesamt Mögliche Punkte 30 30 20 80 Erzielte Punkte Bearbeitungszeit: 90 Minuten Sämtliche Lösungswege sind übersichtlich und nachvollziehbar darzustellen! Ingenieurmäßige Annahmen sind zu benennen und gegebenenfalls kurz zu erläutern. Bitte zählen Sie unmittelbar vor der Abgabe die von Ihnen abgegebenen Seiten und tragen Sie die Anzahl nachfolgend ein: Abgegebene Seiten (ohne Aufgabenzettel) Klausur Stahlbau 1 PO2011 und PO2005 11. Februar 2014 Seite 1 von 5
AUFGABE 1 30 PUNKTE Lasten: Werkstoff: Statisches System mit Belastung g k = 12,50 kn/m, inklusive Trägereigengewicht p k = 10,00 kn/m, Verkehrslast S235 Querschnitt Hinweise: Reduzieren Sie ggf. zunächst das statische System auf ein statisches System mit nur einem Träger Knoten A bis D sind Gabellager für den Träger Für das dargestellte System und den gegebenen Querschnitt sind für den Träger folgende Aufgabenpunkte zu bearbeiten: 1. Ermitteln Sie folgende Querschnittswerte: I y, W y,el, A v bzw. A steg, V pl,z,k, i f,z bzw. i z,g, W pl,y, M pl,y,rk, pl,y M (10 P) Hinweis: abweichend von den zuvor ermittelten Werten sind für die weitere Berechnung folgende Querschnittswerte zugrunde zu legen: I y = 30.000 cm 4 M pl,y,rk = 399 knm V pl,z,k = 400 kn i f,z bzw. i z,g = 6,50 cm 2. Nachweis der maximalen Durchbiegung (zul. v = l/300 bzw. l/150) (5 P) 3. EC3: Ermitteln Sie die Querschnittsklasse des Profils (4 P) DIN: Führen Sie den grenz b/t-nachweis für das Nachweisverfahren EP (4 P) 4. EC3: Führen Sie den maßgeblichen Nachweis der Querschnittstragfähigkeit mit dem wirtschaftlichsten Verfahren, welches nach EC3 für die vorliegende QK zugelassen ist (6 P) DIN: Führen Sie den maßgeblichen Nachweis der Querschnittstragfähigkeit nach dem Verfahren EP. (6 P) 5. Führen Sie den vereinfachten Nachweis gegen Biegedrillknicken. Falls der Nachweis nicht eingehalten sein sollte, schlagen Sie ohne erneuten Nachweis Anzahl und Ort für zusätzliche seitliche Halterungen des Druckgurtes vor (Skizze). (5 P) Klausur Stahlbau 1 PO2011 und PO2005 11. Februar 2014 Seite 2 von 5
AUFGABE 2 30 PUNKTE Abb. 2 Statisches System mit Belastung (ohne Maßstab, unproportional) LASTEN: N d = 420 kn, w d = 2,00 kn/m, WERKSTOFF: PROFIL: S235 HEB260 Gegeben ist das oben dargestellte Tragwerk. Folgende Aufgabenpunkte sind für das dargestellte System zu bearbeiten: 1. Skizzieren Sie die jeweils maßgebliche Knickfigur für beide Hauptachsen des Systems. (7 P) 2. Geben Sie die zu Aufgabenpunkt 1 zugehörigen Knicklängen an. Falls Sie Diagramme oder Berechnungsformeln aus dem Schrifttum verwenden, geben Sie die verwendete Quelle an. Die Verwendung der Berechnungsformeln auf der nächsten Seite ist freigestellt. (5 P) 3. Führen Sie die jeweiligen Biegeknicknachweise mit dem Ersatzstabverfahren. Hinweis: rechnen Sie mit L cr,y = s k,y = 23,00 m und L cr,z = s k,z = 4,60 m (18 P) Klausur Stahlbau 1 PO2011 und PO2005 11. Februar 2014 Seite 3 von 5
Abb. 3 angebotenes Hilfsmittel zur Bearbeitung von Aufgabe 2, aus Schneider Bautabellen, 20. Auflage (CD) Klausur Stahlbau 1 PO2011 und PO2005 11. Februar 2014 Seite 4 von 5
AUFGABE 3 20 PUNKTE Abb. 3 Anschlußbereich (ohne Maßstab) Gegeben ist der oben dargestellte Anschluß einer Diagonalen. 1. Weisen Sie die Schraubverbindung nach. Unterstellen Sie normales Lochspiel. (7 P) 2. Weisen Sie die geschweißte Verbindung nach. (6 P) 3. Weisen Sie den maßgeblichen Zugstab nach. (5 P) 4. Wie groß kann die Zugkraft Z d maximal werden? (2 P) Hinweise: Alle Bauteile S235 Z d = 400 kn Die Kehlnahtdicken und -längen brauchen nicht nachgewiesen zu werden Die Schraubenabstände brauchen nicht nachgewiesen zu werden Klausur Stahlbau 1 PO2011 und PO2005 11. Februar 2014 Seite 5 von 5