- Technische Mechanik I (Bachelor 1. Sem.)
- Technische Mechanik II (Bachelor 2. Sem.)
- Baustatik I+II (Bachelor 3.-5. Sem. KI)
- Angewandte Tragwerksplanung (Bachelor 6. Sem. KI)
- Grundlagen Konstruktiver Ingenieurbau (Bachelor 3.-4. Sem. BB, VK, WA)
- Ing.-Hochbau (Studiengang "Bauen im Bestand")
- Projekt (Bachelor 5.-6. Sem, BB)
- Baudynamik (Master 3. Sem.)
Technische Mechanik I (Bachelor 1. Sem.)
STATIK DER STARREN KÖRPER
1. Grundlagen
1.1 Einteilung der Mechanik
1.2 Definitionen, Einheiten
1.3 Newtonsche Gesetze
1.4 Grundlagen der Vektorrechnung
2. Zentrale Kräftesysteme
2.1 Allgemeines über Kräfte
2.2 Zentrale ebene Kräftesysteme
...a) Graphische Methoden
...b) Analytische Methoden
2.3 Zentrale räumliche Kräftesysteme
3. Allgemeine Kräftesysteme
3.1 Allgemeine ebene Kräftesysteme
.a) Graphische Methoden
...a1) Parallelogramm
...a2) Seileckverfahren
...a3) Zerlegung einer Kraft in 3 Richtungen, Culmann´sche Hilfsgerade
.b) Moment einer Kraft, eines Kräftepaares
...b1) Moment in Bezug auf eine Achse
...b2) Moment in Bezug auf einen Punkt
...b3) Kräftepaar
.c) Analytische Methoden, Gleichgewichtsbedingungen für ebene Kräftesysteme
3.2 Allgemeine räumliche Kräftesysteme
3.3 Zusammenfassung ebene Kräftesysteme
4 Schwerpunktermittlung
4.1 Allgemeines
4.2 Flächenschwerpunkt
4.3 Volumenschwerpunkt
4.4 Linienschwerpunkt
5 Der gestützte Körper
5.1 Allgemeines, Begriffe
5.2 Baupraktische Ausführungen von Lagern
5.3 Lagersymbole
5.4 Statisch und kinematisch bestimmte Lagerung
...5.4.1 Kinematisch bestimmte Lagerung (f = 0)
...5.4.2 Statisch bestimmte Lagerung (n = 0)
...5.4.3 Kriterium für statische und kinematische Bestimmtheit
5.5 Berechnung von Auflagerreaktionen
5.6 Grenzfälle des Gleichgewichtes
...5.6.1 Lagestabilität (Kippen)
...5.6.2 Haftung und Reibung
...5.6.3 Seilhaftung, -reibung
6 Schnittgrößen
6.1 Schnittprinzip
6.2 Schnittgrößen bei Stäben (N, M, V)
6.3 Zustandslinien (N-, M-, V-Linien)
6.4 Kreisbogenträger
6.5 Zusammenfassung Schnittgrößen
7 Zusammengesetzte Körper
7.1 Allgemeines
7.2 Abzählkriterium für ebene Stabwerke
7.3 Bildungsgesetze für kinematisch und statisch bestimmte, zusammengesetzte Körper
7.4 Berechnung von Auflager- und Zwischenreaktionen, Zustandslinien
7.5 Polplan
7.6 Fachwerke
...7.6.1 Allgemeines
...7.6.2 Bedingungen für kinematische und statische Bestimmtheit
...7.6.3 Ermittlung der Stabkräfte, Knoten-Schnittverfahren, Cremona-Plan, Ritter-Schnittverfahren
...7.6.4 Räumliche Fachwerke
7.7 Zusammenfassung
Leistungsnachweise
Hausübung TM I Teil 1 (LN1)
Hausübung TM I Teil 2 (LN2)
Klausur Technische Mechanik I
Technische Mechanik II (Bachelor 2. Sem.)
Festigkeitslehre
1. Allgemeines
2. Begriffe der Elastostatik (Festigkeitslehre)
2.1 Spannungszustand
2.2 Verzerrungszustand
2.3 Materialgesetze
2.4 Formänderungsgesetz für isotrope Körper
2.5 Ebene Probleme (Scheiben)
3. Elastostatik der Stäbe - ebene Belastung
3.1 Reine Normalkraft (N)
3.2 Reine Biegung (M)
3.3 Flächenmoment 2. Grades, Widerstandsmoment
3.4 Biegung mit Normalkraft (M, N)
3.5 Querkraftbiegung (N, M, V)
...3.5.1 Schubspannungen durch Querkräfte bei Biegung
...3.5.2 Allgemeines zu beliebigen Querschnitten
...3.5.3 Dünnwandige Querschnitte
3.6 Schubmittelpunkt
4 Elastostatik der Stäbe - räumliche Belastung
4.1 Torsion (M um die x-Achse)
...4.1.1 Kreis- und Kreisringquerschnitt
...4.1.2 Beliebige Querschnitte - Vollquerschnitte
...4.1.3 Dünnwandige Querschnitte
...4.1.4 Wölbkrafttorsion
4.2 Biegung (M um die y-Achse und um die z-Achse)
...4.2.1 Schiefe Biegung bei symmetrischen Querschnitten
...4.2.2 Hauptträgheitsachsen, unsymmetrische Querschnitte
5 Haupt- und Vergleichsspannungen
5.1 Spannungen auf schrägen Schnitten
5.2 Hauptspannungen
5.3 Mohr'scher Spannungskreis
5.4 Beispiel
5.5 Hauptspannungstrajektorien
5.6 Festigkeitshypothesen
5.7 Tragsicherheitsnachweise
6 Formänderungen
6.1 Allgemeines, Verformungen am Balkenelement
6.2 Differentialgleichung der Biegelinie
6.3 Mohr'sche Analogie
6.4 Berechnung der Durchbiegungen mit dem Arbeitssatz
6.5 Statisch unbestimmte Systeme / Einführung
...6.5.1 Einfach statisch unbestimmte Systeme
...6.5.2 Durchlaufträger
7 Stabilitätsprobleme
7.1 Allgemeines
7.2 Eulersche Knicklast / Druckbiegung
7.3 Knicklängen, Ersatzstabverfahren
Leistungsnachweise
Hausübung TM II (LN)
Klausur Technische Mechanik II
Baustatik I+II (Bachelor 3.-5. Sem. KI)
1. Kraftgrößenverfahren KGV - ebene Systeme
1.1 Beispiel: Einfach statisch unbestimmtes System
1.2 Begriffe / Allgemeines Vorgehen
1.3 Kraftgrößenverfahren, mehrfach statisch unbestimmte Systeme
1.4 Berechnung von Stabwerken mit Programmen
1.5 Belastungsumordnung, Systemvereinfachung, Ersatzsysteme
1.6 Fehlerkontrolle
1.7 Reduktionssatz
1.8 Dreimomentengleichung
1.9 Federungen, Lagerverformungen
1.10 Zwangslastfälle, Verformungslastfälle, Wärmeeinwirkungen
1.11 Verwendung statisch unbestimmter Hauptsysteme
1.12 Einflusslinien
1.13 Die vollständige Arbeitsgleichung
1.14 Praxisanwendung Dachkonstruktion
2. Kraftgrößenverfahren KGV - räumliche Systeme
2.1 Allgemeines
2.2 Statische Unbestimmtheit, Symmetriebedingungen
2.3 Anwendungsbeispiele
2.4 Berechnung mit Trägerrostprogrammen (Bestandteil der Übung)
3. Drehwinkelverfahren DWV
3.1 Allgemeines und Einführungsbeispiel
3.2 Statische und geometrische Unbestimmtheit
3.3 Vorzeichenregelung
3.4 Herleitung des Drehwinkelverfahrens
3.5 Beispiel mit unverschieblichen Knoten
3.6 Vorgehen bei verschieblichen Knoten (Prinzip der virtuellen Verrückungen)
3.7 Beispiel mit verschieblichen Knoten (Rahmen)
3.8 Kompliziertere Verschiebungsfiguren und mehrfach verschiebliche Systeme
3.9 Temperaturschwankungen
3.10 Temperaturunterschiede
3.11 Stützensenkungen
4 Verallgemeinertes Weggrößenverfahren WGV
4.1 Allgemeines
4.2 Koordinatensystem und Vorzeichenregelung
4.3 Lokale Elementsteifigkeitsmatrix [k], lokale Stabendschnittgrößen {s}, Lastvektor
4.4 Transformationsmatrix [T]
4.5 Globale Steifigkeitsmatrix [K]
4.6 Gesamtsteifigkeitsmatrix [G]
4.7 Gleichungssystem
4.8 Schnittgrößen
4.9 Zusammenfassendes Beispiel
4.10 Hinweise zur Berechnung mit FEM-Programmen
5 Stabilitätsprobleme bei Stäben und Stabwerken
5.1 Grundlagen
...5.1.1 Biegelinie gerader, ebener Stabtragwerke
...5.1.2 Knicken
...5.1.3 Knicklängen, Eulerfälle
5.2 Verzweigungsproblem
...5.2.1 Allgemeines
...5.2.2 Elastisches Systemknicken
...5.2.3 Herleitung "Grundsystem" Kragstütze mit elastischer Fußeinspannung
...5.2.4 "Grundsysteme" - Einzelstab mit Endfedern -
...5.2.5 Beispiele zur Bestimmung von Knicklängen und Verzweigungslasten
...5.2.6 Eigenformen (Knickbiegelinien)
5.3 Berechnung nach Theorie II. Ordnung
...5.3.1 Abgrenzung
...5.3.2 Drehwinkelverfahren Theorie. II. Ordnung
...5.3.3 Ansatz von Imperfektionen
...5.3.4 Berechnung nach Theorie II. Ordnung mit einem Stabwerksprogramm
6 Einführung in die Theorie der Platten
6.1 Allgemeines
6.2 Kirchhoff'sche Plattentheorie
...6.2.1 Plattenschnittgrößen und Spannungen
...6.2.2 Plattendifferentialgleichung
6.3 Tragverhalten von Rechteckplatten
...6.3.1 Allgemeiner Unterschied zwischen drillweichen und drillsteifen Platten
...6.3.2 Drillweiche Platten
...6.3.3 Drillsteife Platten
6.4 Lastfälle bei veränderlichen Lasten
6.5 Händische Methoden zur Bestimmung von Schnittgrößen in Platten
...6.5.1 Einachsig / Zweiachsig gespannte Einfeldplatten
...6.5.2 Zweiachsig gespannte Einfeldplatten (MARCUS, STIGLAT/WIPPEL, CZERNY, HAHN)
...6.5.3 Schnittgrößen bei zweiachsig gespannten Mehrfeldplatten (PIEPER/MARTENS)
6.6 Einführung in die Berechnung von Stahlbetonplatten mithilfe der Finite-Element-Methode
...6.6.1 Allgemeines
...6.6.2 Empfehlungen zur Netzeinteilung
...6.6.3 Singularitäten
...6.6.4 Konstruktive Gesichtspunkte bei FE-Berechnungen
...6.6.5 Kontrolle und Dokumentation
...6.6.6 Einführung in ein FE-Programm für Platten (s. Übung)
7 Leistungsnachweise
versch. Hausübungen, Teilnahme an den PC-Übungen
Klausur Baustatik I nach dem 3. Sem.
Klausur Baustatik II nach dem 5. Sem.
Angewandte Tragwerksplanung (Bachelor 6. Sem. KI)
Grundlagen Konstruktiver Ingenieurbau (Bachelor 3.-4. Sem. BB, VK, WA)
Teil I
0. Einführung
1. Lastannahmen
1.1 Arten von Lasten und Lastfällen
1.2 Normen
1.3 Sicherheitskonzept
1.4 Flächen-, Linien-, und Punktlasten
1.5 Lastannahmen für Bauten nach EC1
...1.5.1 Allgemeines
...1.5.2 Ständige Lasten
...1.5.3 Nutzlasten
...1.5.4 Flüssigkeitsdruck
...1.5.5 Windlasten
...1.5.6 Schneelasten
2. Gebäudeaussteifung
2.1 Einführung
2.2 Lage aussteifender Wandscheiben im Grundriss
3. Massivbau
3.1 Einführung
3.2 Bauteile und Begriffe, Lastabtrag, Lasteinzugsflächen von Platten
3.3 Tragwerksidealisierung
3.4 Gebäudeaussteifung
3.5 Baustoffe
3.6 Wie funktioniert Stahlbeton?
3.7 Biegebemessung
3.8 Querkraftbemessung
3.9 Knicksicherheitsnachweis
3.10 Bewehrungsführung/Dauerhaftigkeit
3.11 Einführung Mauerwerksbau
Teil II
4. Einführung in baustatische Methoden
4.1 Statisch bestimmte Systeme
4.2 Ermittlung von Verformungen
4.3 Statisch unbestimmte Systeme
4.4 Spannungsermittlung
5. Holzbau
5.1 Einführung in den Baustoff Holz
5.2 Sicherheitskonzept
5.3 Bemessung
5.4 Stabilitätsprobleme
5.5 Dachkonstruktionen
6. Stahlbau
6.1 Einführung in den Baustoff Stahl
6.2 Sicherheitskonzept
6.3 Bemessung
6.4 Stabilitätsprobleme
Leistungsnachweise
versch. Hausübungen
Klausur Grundlagen Konstruktiver Ingenieurbau Teil I
Klausur Grundlagen Konstruktiver Ingenieurbau Teil II
Notwendige Grundkenntnisse
Technische Mechanik I+II; Mathematik
Ing.-Hochbau (Studiengang "Bauen im Bestand")
Projekt (Bachelor 5.-6. Sem, BB)
Baudynamik (Master 3. Sem.)
1. Grundlagen
1.1 Kinematik der Punktmasse
1.2 Dynamik/Kinetik der Punktmasse
1.3 Bewegte Bezugssysteme, Trägheitskräfte, dynamisches Gleichgewicht
1.4 Beschreibung mechanischer Schwingungen
2. Einmassenschwinger
2.1 Freie, ungedämpfte Schwingung
2.2 Freie, gedämpfte Schwingung
2.3 Erzwungene, gedämpfte Schwingung
3. Mehrmassenschwinger
3.1 Freie, ungedämpfte Schwingung
3.2 Erzwungene, gedämpfte Schwingung
3.3 Kontinuierliche Systeme, Systeme mit verteilter Masse
3.4 Näherungsverfahren zur Bestimmung der ersten Eigenfrequenz (Rayleigh, Morleigh)
4. Experimentelle Modalanalyse
4.1 Einleitung
4.2 Prinzipielles Vorgehen
4.3 Experimentelle Modalanalyse am Beispiel eines Stahlbetonbalkens
4.4 Experimentelle Modalanalyse: "kleiner Turm" mit Zusatzmassen
5. Schwingungen von Glockentürmen
5.1 Allgemeines
5.2 Glockenerregerkräfte
5.3 Bestimmung der Eigenfrequenz von Glockentürmen
5.4 Beispiel: Glockenturm der Jakobikirche in Coesfeld
6. Windinduzierte Schwingungen
7. Erdbebenbemessung von Mauerwerksbauten
8. Erschütterungen im Bauwesen
9. Menscheninduzierte Schwingungen
10. Weitere baudynamische Themen
10.1 Maschineninduzierte Schwingungen
10.2 Schwingungstilger/Schwingungsdämpfer