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Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, treffsicher mit den wichtigsten Methoden der Baustatik umzugehen, diese auf ebene Stabtragwerke anzuwenden und die Lastabtragung und das Verformungsverhalten solcher Stabtragwerke aus der Anschauung zu analysieren.
Mit den erlernten Methoden sind Studierende insbesondere in der Lage:
- den Grad der statischen Unbestimmtheit zu bestimmen,
- die Starrkörperkinematik von Systemen mit dem Polplan und geklappten Verschiebungen zu beschreiben,
- Stabkräfte idealer Fachwerke mittels statischer Äquivalenz zu den Schrittgrößen eines fiktiven Biegestabs zu berechnen,
- Knotenpunktverschiebungen idealer Fachwerke zu berechnen,
- Schnitt- und Verschiebungsgrößen biegebeanspruchter Durchlaufträger mit den Übertragungsbeziehungen und singulären Funktionen zu berechnen,
- Schnitt- und Verschiebungsgrößen statisch bestimmter und unbestimmter biege- und torsionsbeanspruchter Stabtragwerke zu berechnen,
- Einflusslinien für Schnitt- und Verschiebungsgrößen statisch bestimmter und unbestimmter Systeme zu berechnen und auszuwerten,
- die Traglast nach Fließgelenktheorie I. Ordnung unter Anwendung der Traglastsätze zu berechnen,
- Traglastnachweise unter Anwendung des statischen Satzes zu führen,
- Schnitt- und Verschiebungsgrößenverteilungen statisch bestimmter und unbestimmter Systeme aus der Anschauung zu konstruieren,
- Mohr‘sche Kontrollen der geometrischen Verträglichkeit statisch unbestimmter Rahmentragwerke vorzunehmen,
- Schnittgrößen statisch bestimmter unterspannter, abgehängter und aufgeständerter Tragwerke zu berechnen.
Elementare Verfahren zur Berechnung statisch bestimmter und statisch unbestimmter ebener Stabtragwerke nach Elastizitätstheorie I. Ordnung und Fließgelenktheorie I. Ordnung werden behandelt und Rechenbeispiele begleitend zu den Themen der Vorlesung aus Baustatik besprochen.
Die Lehrinhalte bestehen aus folgenden Themen:
Bestimmung des Grads der statischen Unbestimmtheit (Identifikation von Randbedingungen)
Methoden zur Bestimmung der Starrkörperkinematik von Systemen:
- Polplan zur Bestimmung von Horizontal- und Vertikalverschiebungslinien
- Methode der geklappten Verschiebungen
Stabkraftermittlung bei idealen Fachwerken:
- Stabkraftermittlung mit dem Rundschnitt
- Stabkraftermittlung mit dem Ritterschnitt
- Stabkraftermittlung mit der Methode mit dem fiktiven Biegestab
- Stabkraftermittlung mit dem Prinzip der virtuellen Verschiebungen
Verschiebungsgrößenermittlung bei idealen Fachwerken:
- Ermittlung von Knotenpunktverschiebungen mit dem Prinzip der virtuellen Kräfte
Schnittgrößenermittlung bei statisch bestimmten, biegebeanspruchten Stabtragwerken:
- Schnittgrößenermittlung unter Anwendung von Gleichgewichtsbedingungen
- Schnittgrößenermittlung bei Dreigelenkrahmen unter Anwendung von Gleichgewichtsbedingungen
- Schnittgrößenermittlung bei unterspannten, abgehängten und aufgeständerten Stabtragwerken
- Schnittgrößenermittlung bei statisch bestimmten Durchlaufträgern (Gerberträger)
- Schnittgrößenermittlung bei ebenen Stabtragwerken mit Belastung normal zur Systemebene (Torsion)
Schnittgrößenermittlung bei statisch unbestimmten, biegebeanspruchten Stabtragwerken:
- Schnittgrößenermittlung mit dem Kraftgrößenverfahren
- Schnittgrößenermittlung mit der Dreimomentengleichung
- Schnittgrößenermittlung mit dem Drehwinkelverfahren
- Schnittgrößenermittlung bei ebenen Stabtragwerken mit Belastung normal zur Systemebene (Torsion)
- Differentialbeziehungen der Stabtheorie I. Ordnung (Übertragungsbeziehungen und singuläre Funktionen)
- Methode der Belastungsumordnung für symmetrische, biegebeanspruchte Stabtragwerke
- Methode der Momentenfortleitung bei unverschieblichen biegebeanspruchten Stabtragwerken
Verschiebungsgrößenermittlung bei biegebeanspruchten Stabtragwerken:
- Verschiebungsgrößenermittlung bei statisch bestimmten, biegebeanspruchten Stabtragwerken mit dem Prinzip der virtuellen Kräfte
- Verschiebungsgrößenermittlung bei statisch unbestimmten, biegebeanspruchten Stabtragwerken mit dem Reduktionssatz der Baustatik und dem Prinzip der virtuellen Kräfte
- Verschiebungsgrößenermittlung bei ebenen Stabtragwerken mit Belastung normal zur Systemebene (Torsion)
- Mohr’sche Kontrollen der geometrischen Verträglichkeit statisch unbestimmter Rahmentragwerken
- Darstellung der verformten Lage bei biegebeanspruchten Stabtragwerken
Einflusslinien für Schnittgrößen bei statisch bestimmten und statisch unbestimmten Stabtragwerken:
- Einflusslinien für Stabkräfte bei idealen Fachwerken
- Einflusslinien für Schnittgrößen bei biegebeanspruchten Stabtragwerken
Einflusslinien für Verschiebungsgrößen bei statisch bestimmten und statisch unbestimmten Stabtragwerken:
- Einflusslinien für Verschiebungsgrößen bei idealen Fachwerken
- Einflusslinien für Verschiebungsgrößen bei biegebeanspruchten Stabtragwerken
Traglastermittlung nach Fließgelenktheorie I. Ordnung unter Anwendung der Traglastsätze
Die Lehrveranstaltung findet im Präsenzmodus statt. Der Informationsaustausch zwischen Vortragenden und Studierenden erfolgt über den TUWEL Kurs der Lehrveranstaltung. Über diesen werden auch elektronische Unterlagen zur Verfügung gestellt. Das beinhaltet die Prüfungsordnung, den Ablaufplan des Semesters, das Übungsskriptum, Studienblätter, die Vortragsfolien zu den Übungsvorträgen, Angaben zu vergangenen Kolloquien und Fernkolloquien, etc.
Um ab dem Semesterstart Zugang zum TUWEL-Kurs zu bekommen, ist eine unverbindliche elektronische Anmeldung zur Lehrveranstaltung im TISS erforderlich. Studierende, die bei mindestens einem von drei Kolloquien (siehe Prüfungsmodus) antreten, gelten als verbindlich für die Übungen angemeldet und bekommen am Semesterschluss ein Lehrveranstaltungs-Zeugnis ausgestellt. Die Vorbesprechung zur Lehrveranstaltung findet im Zuge der ersten Vorlesungseinheit aus Baustatik statt.
Prüfungsmodus:
Die Leistungskontrollen erfolgen im Rahmen wöchentlicher Hausübungen sowie dreier Kolloquien. Studierende, die zumindest zu einem der drei Kolloquien antreten, bekommen am Semesterschluss ein Lehrveranstaltungs-Zeugnis ausgestellt.
Hausaufgaben sind handschriftlich auszuarbeiten. Ausgewählte Ergebnisse sind in einem Kontrollprogramm auf TUWEL einzugeben. Die handschriftlichen Ausarbeitungen sind schließlich durch Hochladen eines gut lesbaren .pdf-Files im TUWEL Kurs abzugeben.
Kolloquien sind schriftliche Leistungsfeststellungen, welche im Präsenzformat abgewickelt werden. Jedes Kolloquium besteht aus drei Beispielen. Der Lernstoff für jedes Kolloquium und Termine zur Einsichtnahme werden über TUWEL kommuniziert.
Wird ein Teil der Übung positiv bestanden, bleibt dieser erhalten und muss bei erneutem Antreten nicht noch einmal absolviert werden.
Erforderliches technisches Equipment für die Teilnahme an der Lehrveranstaltung:
Studierende benötigen Papier, Schreibgeräte, Geräte für technische Zeichnungen (Lineal, Zirkel, etc.), elektronische Geräte zum Erzeugen eines .pdf-Files der handschriftlichen Ausarbeitungen sowie ein Endgerät mit Internetzugang, das die Funktionalität der TUWEL Plattform und das Hochladen des beschriebenen .pdf-Files unterstützt. Der Gebrauch programmierbarer Taschenrechner ist erlaubt.
Leistungsnachweis
Der Leistungsnachweis der Baustatik-Lehrveranstaltung ist unter „Prüfungsmodus“ und in der Prüfungsordnung, siehe https://www.imws.tuwien.ac.at/lehre/pruefungen/pruefungsordnungen/ geregelt. Der Leistungsnachweis der Präsenz-Lehrveranstaltung entspricht dem Leistungsnachweis der Online-Lehrveranstaltung.
