Stahlbau Grundlagen

Lehrender:

Prof. Dr.-Ing. Uwe E. Dorka

Zielgruppe:

5. Fachsemester Bauingenieurwesen

Semester:

Wintersemester

SWS:

4 (6 Credits)

Typ:

Pflichtmodul

Form:

1/2 Vorlesung, 1/2 Übung (Beispiele)

Prüfung:

Klausur und Hausübung

Ziele:

Die Studierende sollen mit der aktuellen Normung im Stahlbau und ihren wichtigsten Grundlagen vertraut gemacht werden, sodass sie in die Lage versetzt werden, übliche Hochbaukonstruktionen in Stahl statisch nachweisen zu können.


Inhalte:

Anwendungsbeispiele; Herstellung und Materialeigenschaften; mechanische Materialmodelle (1D, 2D, 3D, statisch, zyklisch); Anschlüsse (geschraubt, geschweißt); plastische Grenztragfähigkeit; Stabilität von Stäben und Stabssystemen (Knicken, Biegedrillknicken); der Ersatzstab; Theorie II. Ordnung; Normgerechte Nachweise der Tragsicherheit (DIN EN 1993).


Voraussetzungen:

Gute Handhabung der Stabstatik; Grundkenntnisse der Elastizitätstheorie und zu den Lastannahmen und Sicherheitskonzepten im Bauwesen; Englischkenntnisse.

Angestrebte Lernergebnisse:

Der/die Studierende wird mit den wichtigsten normgerechten Nachweisen
(EC-3) im Stahlbau und deren theoretischen Grund- lagen vertraut gemacht. U.a. durch die eigenständige Konstruktion und Anfertigung einer prüffähigen, normgerechten Statik für eine einfache Stahlhalle (Hausübung) wird er/sie in die Lage versetzt, einfache Hochbaukonstruktionen in Stahl praxisgerecht konstruieren und statisch nachweisen zu können.

Der vorgeschriebene Besuch des Konstruktionsbüros und der Fertigung eines mittelständigen Stahlbauunternehmens verdeutlicht den Bezug des Gelernten zur täglichen Stahlbaupraxis und gibt zudem einen wichtigen Einblick in das typische Arbeitsumfeld eines konstruktiven Ingenieurs mit der Ausrichtung Stahlbau.

Inhalt:

An Hand einer einfachen Stahlhalle als Leitbauwerk werden die wichtigsten Nachweise nach EC-3 und ihre theoretischen Hintergründe für einfache Stahlkonstruktionen des Hochbaus praxisnah erarbeitet. Die Veranstaltung ist nach folgenden übergeordneten Themen gegliedert:

  • Plastische Grenztragfähigkeit von Stahlquerschnitten und Stahlrahmen: Plastisches Grenzmoment und M-N-V Interaktion, Plastische Ketten einfacher Rahmen.
  • Stabilität von Stäben und Stabsystemen: Knicken, Biegedrillknicken, elastische und plastische Theorie II. Ordnung bei Stäben und Stabsystemen.
  • Anschlüsse: Geschraubt (Abscheren, Lochleibung, Zug, kombinierte Beanspruchung), Geschweißt (Schwerpunkt Kehlnähte), der T-Stummel als grundlegendes Modell zum Nachweis von Anschlussblechen. 

Studien- und Prüfungsleistungen:

Prüfungsvorleistung: Erfolgreiche Bearbeitung und termingerechte Abgabe der Hausübung „Stahlhalle“ als Gruppenarbeit von 2 Studenten. 80 Std. je Student (im o.g. Gesamtaufwand enthalten)

Schriftliche Klausur, 180 Min. bestehend aus einem theoretischen Teil (Fragenteil, 90 Min.) und einem praktischen Teil (Aufgabenteil, 90 Min.).

Gewichtung von Teilprüfungsleistungen:  

  • Hausübung 1⁄3 Klausur, 
  • theoretischer Teil 1⁄3 Klausur, 
  • praktischer Teil 1⁄3 Klausur