KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg undnationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

Institut Entwerfen und Bautechnik, Fachgebiet Bautechnologie/Tragkonstruktionen

www.kit.edu

Statik- und Festigkeitslehre

Vorlesung und Übungen1. Semester BA Architektur

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

2 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und Festigkeitslehre Inhalt

OrganisationGrundverständnis Tragkonstruktionen - BeispieleZusammenhängeLastabtragungÜbersichtLiteratur

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

3 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreOrganisation

Aufgabe der Lehrveranstaltung

Wissensvermittlung, Aneignung des Wissens undeigenständiger Umgang mit dem Wissen

Wer hat schon einmal das Knarren einer Holztreppe oder das Knacken eines Holzhauses gehört ?

Wer hat bei einem Rock-Konzert das Schwingen der Zuschauertribüne gespürt, besondern bei rhythmischen Bewegungen ?

Wer hat schon einmal beim Aufbau einer Konstruktion (Kran, Festzelt, Turm, usw. ) zugeschaut ?

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

4 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreOrganisation

Vorlesung wöchentlich Auditive, visuelle und kinästhetische WissensvermittlungSkript (pdf-Dokument der ppt-Präsentation)Heranführen an die Themenzunehmender Schwierigkeitsgradaufbauende Thematiken

Übungen wöchentlichAneignung der Lehrinhalte und Umgang mit den InhaltenThemenbezogenSelbststudium und selbstständiges ArbeitenBetreuung durch Mitarbeiter

Schriftliche Prüfung

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

5 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreOrganisation | Internet

Vorlesung, Präsentationen unter:

http://fgt.ieb.kit.edu/391_187.php

Links: Unterlagen zur Vorlesung

Übungen, Aufgaben unter:

http://fgt.ieb.kit.edu/391_187.php

Links: Unterlagen zur Vorlesung

Fragen zur Vorlesung und zu den Übungen können während der betreuten Übungszeit beantwortet werden.

Sprechstunden nach Vereinbarung

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

6 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreOrganisation | Internet

Ziele der Lehrveranstaltung

Bewusstsein schaffen für die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Konstruktionen

Verständnis entwickeln für die strukturelle Zusammenhänge von Konstruktionen

Nachvollziehbare und logische Erklärungen für Bauteilabmessungen

Einführung in das Vokabular der Bauingenieure, Kommunikation mit den Fachingenieuren

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

7 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreGrundverständnis

Tragkonstruktionen | Bsp. Auskragung

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

8 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreGrundverständnis

Tragkonstruktionen | Beispiel Auskragung

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

9 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreGrundverständnis

Tragkonstruktionen | Beispiel Auskragung

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

10 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreGrundverständnis

Tragkonstruktionen | Beispiel Auskragung

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

11 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und Festigkeitslehre Grundverständnis

Tragkonstruktionen | Beispiel Einspannung

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

12 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und Festigkeitslehre Grundverständnis

Tragkonstruktionen | Beispiel Einspannung

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

13 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreGrundverständnis

Tragkonstruktionen | Beispiel Durchbiegung

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

14 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreGrundverständnis

Tragkonstruktionen | Beispiel Durchbiegung

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

15 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreZusammenhänge

Gebäudehülle | Tragkonstruktionen

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

16 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreZusammenhänge

Gebäudehülle | Tragkonstruktionen

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

17 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreZusammenhänge

Haustechnik | Tragkonstruktionen

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

18 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Druckfestikgeit [N/mm²]

Zugfestigkeit [N/mm²]

E-Modul [1000N/mm²]

Wärmeausdehnungskoeffizient...

Glas

Stahl St 37

Beton C 20/25

Holz (II Faser)

50

90

10

50

20

2

29

90

360

360

210

110

700

25

70

90

Statik- und FestigkeitslehreZusammenhänge

Werkstoffe | Tragkonstruktionen

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

19 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und Festigkeitslehre Zusammenhänge

Werkstoffe | Tragkonstruktionen

Kraft F = 500 kN~ 50 t

h = 3,0 m

Beton b/d = 30 cm/ 30 cm

h = 3,0 m

StahlQR 16,0 x 1,25 cm

h = 3,0 m

Holzb/d = 40 cm/ 40 cm

Kraft F = 500 kN~ 50 t

Kraft F = 500 kN~ 50 t

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

20 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und Festigkeitslehre Zusammenhänge

Fertigung | Tragkonstruktionen

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

21 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und Festigkeitslehre Lastabtragung

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

22 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreLastabtragung

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

23 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreÜbersicht

VoraussetzungenKräfte Zerlegen und Addieren von KräftenKräftepaar und DrehmomentHebelgesetz, MomentengleichgewichtGleichgewichtsbedingungen

Äußere LastenEinwirkungen Arten von Lasten und Ermittlung von Lasten im Hochbau

Auflagerbedingungen und Lagerverschieblichgelenkigeingespannt

Statische SystemeEinfeldträger, Kragarmgeneigter TrägerEinfeldträger mit Auskragung

Innere BeanspruchungenNormalkräfteQuerkräfteBiegemomenteTorsion

SpannungenHook’sches GesetzFestigkeitenZugspannungenBiegespannungenSchubspannungen

Verformungen

Statisch unbestimmte Systeme

Mehrfeldträger

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

24 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und Festigkeitslehre Literatur

Gottfried Gottfried LeicherLeicherTragwerkslehre in Beispielen und Zeichnungen Tragwerkslehre in Beispielen und Zeichnungen Werner Verlag, 2002 Werner Verlag, 2002

Hanfried Heller Hanfried Heller PadiaPadia 1 Tragwerkslehre 1 Tragwerkslehre Ernst und Sohn, 1998 Ernst und Sohn, 1998

Heino Engel Heino Engel Tragsysteme Tragsysteme –– StructureStructure Systems Systems HatjeHatje Verlag 1997 Verlag 1997

Hans H. Hans H. HugiHugiEinfEinfüührung in die Statik der Tragkonstruktionen hrung in die Statik der Tragkonstruktionen Vorlesungstexte an der ETH ZVorlesungstexte an der ETH ZüürichrichVerlag der Fachvereine ZVerlag der Fachvereine Züürich, 1992 rich, 1992

Paul Paul KuffKuffTragwerke als Elemente der GebTragwerke als Elemente der Gebääudeude-- und und InnenraumInnenraum--Gestaltung Gestaltung Kohlhammer Verlag, 2001 Kohlhammer Verlag, 2001

JJüürgen rgen StStööfflerffler, Susanne , Susanne SambergSambergTragwerksentwurf fTragwerksentwurf füür Architekten und Bauingenieure r Architekten und Bauingenieure BauwerkBauwerk--Verlag 2002Verlag 2002

Fachgebiet Bautechnologie

Tragkonstruktionen

25 13.10.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner

Statik- und FestigkeitslehreLiteratur

F. Krauss, W. FF. Krauss, W. Füührer, J. hrer, J. NeukNeukääterterGrundlagen der Tragwerkslehre 1 Grundlagen der Tragwerkslehre 1 Verlagsgesellschaft Rudolf MVerlagsgesellschaft Rudolf Müüller, 1996 ller, 1996

W. FW. Füührer, C. Willems hrer, C. Willems Grundlagen der Tragwerkslehre 2 Grundlagen der Tragwerkslehre 2 Verlagsgesellschaft Rudolf MVerlagsgesellschaft Rudolf Müüller, 1991 ller, 1991

K. Dierks, K.K. Dierks, K.--J. Schneider, R. J. Schneider, R. WormuthWormuthBaukonstruktion Baukonstruktion 4. Auflage, Werner4. Auflage, Werner--Verlag, DVerlag, Düüsseldorf 1997 sseldorf 1997

K.J. Schneider K.J. Schneider Bautabellen fBautabellen füür Architekten r Architekten WernerWerner--Verlag DVerlag Düüsseldorf sseldorf

HolschemacherHolschemacherEntwurfsEntwurfs-- und Konstruktionstafeln fund Konstruktionstafeln füür Architekten r Architekten BauwerkBauwerk--Verlag 2004 Verlag 2004