213.009 Stahlbau
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2022W, VO, 3.0h, 4.5EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 3.0
  • ECTS: 4.5
  • Typ: VO Vorlesung
  • Format der Abhaltung: Hybrid

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, Rechenmodelle zur Erfassung des Tragverhaltens von Stahlkonstruktionen anzuwenden. Sie verstehen die Prozesskette zur Herstellung und Montage von Stahlkonstruktionen, um diese entwerfen zu können. Dadurch sind sie befähigt, Bauteile in Stahlbauweise zu dimensionieren oder bestehende Tragwerke zu bewerten.

Die Rechenmodelle und Verfahren zur Beschreibung des Tragverhaltens und zum Nachweis der Querschnitts- und Bauteiltragfähigkeit umfassen folgende Themen:

-   Ermittlung der Schnittgrößen nach Theorie 1. Ordnung und Theorie 2. Ordnung für statisch bestimmte und statisch unbestimmte Systeme

-   Elastische Spannungsermittlung für kombinierte Schnittgrößenwirkungen aus Normalkraft, Biegemoment um zwei Achsen und Torsionsmomente zufolge St. Venant Torsion

-   Ermittlung der Spannungen zufolge Wölbkrafttorsion bei Torsionseinwirkungen auf Stäbe mit typischen Stahlquerschnitten und Überlagerung mit anderen Einwirkungen

-   Ermittlung der plastischen Querschnittstragfähigkeit durch Herleitung von Interaktionsmodellen für kombinierte Wirkungen aus Querkraft und Biegemoment (jeweils für beide Biegeachsen) und    Normalkraft

-   Globale Stabstabilitätsprobleme: Biegeknicken, Drillknicken und Biegedrillknicken sowie deren Interaktion

-   Stabilitätsprobleme für poltreue und nicht poltreue Normalkraftwirkungen

-   Lokale Stabilitätsprobleme: Normalspannungsbeulen, Schubspannungsbeulen

-   Querschnittsnachweise mit Berücksichtigung lokaler Stabilitätsprobleme bei Interaktion von Normalkraft, Querkraft und Biegemoment

-   Nachweis der Tragfähigkeit bei Stabilitätsproblemen bei globaler und lokaler Stabilitätsgefährdung

-   Ermittlung der Beanspruchbarkeit von Schrauben- und Schweißverbindungen sowie von Hybridverbindungen

-   Ermittlung der schädigungsäquivalenten Beanspruchung bei Ermüdungseinwirkung durch Anwendung der Reservoir-Methode und Auswertung von Einwirkungskollektiven

-   Verfahren zum Nachweis von Stahlkonstruktionen für die Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit und der Tragfähigkeit ohne und mit Ermüdung

Die Studierenden sind in der Lage, folgende Konstruktionen in Stahlbauweise zu entwerfen, indem sie folgende Themen anwenden:

-   Kriterien für fertigungs-, schweiß-, transport-, montage-, korrosionsschutz-, prüf- und erhaltungsgerechte Stahlkonstruktionen

-   Konstruktionsprinzipien für Regelquerschnitte (offen, geschlossen) von gevouteten und nicht gevouteten Trägern bzw. Stützen, Stoßverbindungen für Träger und Stützen, Auflagerdetails, Fußpunktdetails, Trägerkreuzungen, Stützen-Riegelverbindungen, Rahmen, Fachwerke, Rahmenfachwerke

Die Studierenden können Rechenmodelle entwickeln, um für folgende Konstruktionen den Kraftfluss für Nachweiszwecke beschreiben zu können:

Regelquerschnitte für gevoutete und nicht gevoutete Träger bzw. Stützen, Stoßverbindungen für Träger und Stützen, Auflagerdetails, Fußpunktdetails, Trägerkreuzungen, Trägerauflagerungen, Stützen-Riegelverbindungen, Rahmen, Fachwerke, Rahmenfachwerke, Knoten von Fachwerken

 

Inhalt der Lehrveranstaltung

Nach einer Einführung (Bauen mit Stahl, Werkstoffkunde, Prozesskette, Sicherheitskonzepte) werden Nachweise für den Gebrauchszustand der Gebrauchstauglichkeit und der Tragfähigkeit inklusive Ermüdung behandelt und dazu die theoretischen Grundlagen hergeleitet.  

Die Lehrinhalte zur Einführung in den Stahlbau bestehen aus folgenden Themen:

-  Vorteile der Stahlbauweise

-  Stahlherstellung und Ausgangserzeugnisse für den Stahlbau

-  Metallphysik, Metallurgie, Festigkeits- und technologische Eigenschaften von Stahl, Arten von Stahl

-  Wärmebehandlung und Eigenspannungen

-  Werkstattarbeiten: Zuschnitt, Arbeitsgeräte, Fügetechnik

-  Verbindungstechnik: Schrauben-, Schweiß- und Sonderverbindungen

-  Sicherheitskonzepte im Bauwesen

-  Auswahl von Stahlsorte und Stahlgüte

Die Lehrinhalte umfassen folgende Themen zum Nachweis der Querschnitts- und Bauteiltragfähigkeit:

-  Ermittlung der Schnittgrößen nach Theorie 1. Ordnung und Theorie 2. Ordnung für statisch bestimmte und statisch unbestimmte Systeme

-  Elastische Spannungsermittlung für kombinierte Schnittgrößenwirkungen aus Normalkraft, Biegemoment um zwei Achsen und Torsionsmomente zufolge St. Venant Torsion

-  Ermittlung der Spannungen zufolge Wölbkrafttorsion bei Torsionseinwirkungen auf Stäbe mit typischen Stahlquerschnitten und Überlagerung mit anderen Einwirkungen

-  Ermittlung der plastischen Querschnittstragfähigkeit durch Herleitung von Interaktionsmodellen für kombinierte Wirkungen aus Querkraft und Biegemoment (jeweils für beide Biegeachsen) und Normalkraft

-  Globale Stabstabilitätsprobleme: Biegeknicken, Drillknicken und Biegedrillknicken sowie deren Interaktion

-  Stabilitätsprobleme für poltreue und nicht poltreue Normalkraftwirkungen

-  Lokale Stabilitätsprobleme: Normalspannungsbeulen, Schubspannungsbeulen

-  Querschnittsnachweise mit Berücksichtigung lokaler Stabilitätsprobleme bei Interaktion von Normalkraft, Querkraft und Biegemoment

-  Nachweis der Tragfähigkeit bei Stabilitätsproblemen bei globaler und lokaler Stabilitätsgefährdung

-  Ermittlung der Beanspruchbarkeit von Schrauben- und Schweißverbindungen sowie von Hybridverbindungen

-  Rechenmodelle, um für folgende Konstruktionen den Kraftfluss für Nachweiszwecke beschreiben zu können:

  • Regelquerschnitte für gevoutete und nicht gevoutete Träger bzw. Stützen, Stoßverbindungen für Träger und Stützen, Auflagerdetails, Fußpunktdetails, Trägerkreuzungen, Trägerauflagerungen, Stützen- Riegelverbindungen, Rahmen, Fachwerke, Rahmenfachwerke, Knoten von Fachwerken

-  Ermittlung der schädigungsäquivalenten Beanspruchung bei Ermüdungseinwirkung durch Anwendung der Reservoir-Methode und Auswertung von Einwirkungskollektiven

-  Verfahren zum Nachweis von Stahlkonstruktionen für die Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit und der Tragfähigkeit ohne und mit Ermüdung

 Die Lehrinhalte zum Entwerfen von Stahlkonstruktionen umfassen folgende Themen:

-  Kriterien für fertigungs-, schweiß-, transport-, montage-, korrosionsschutz-, prüf- und erhaltungsgerechte Stahlkonstruktionen

-   Konstruktionsprinzipien für Regelquerschnitte (offen, geschlossen) von gevouteten und nicht gevouteten Trägern bzw. Stützen, Stoßverbindungen für Träger und Stützen, Auflagerdetails, Fußpunktdetails, Trägerkreuzungen, Stützen-Riegelverbindungen, Rahmen, Fachwerke, Rahmenfachwerke

 

 

 

Methoden

Vorlesungen über die theoretischen Grundlagen sowie die Anwendung der mechanischen Modelle zur Bemessung im Stahlbau.

Prüfungsmodus

Schriftlich und Mündlich

Weitere Informationen

Die zur schriftlichen Prüfung notwendigen Unterlagen werden mit dem Beispiel ausgeteilt. Vom Kandidaten sind nur Schreibzeug und Taschenrechner mitzubringen.

Schriftliche Prüfung in DEUTSCH!

Die Vorlesung wird in Präsenz im Hörsaal AE-U1-1 gehalten. Falls sich die Umstände bezüglich Covid ändern, findet die VO über Distance Learning statt.

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mo.14:00 - 16:0003.10.2022 - 12.12.2022Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen
Mi.10:00 - 13:0005.10.2022 - 14.12.2022Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen (Beginn um 10:30 Uhr)
Di.17:00 - 19:0018.10.2022 - 25.10.2022HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Di.18:00 - 20:0008.11.2022HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Do.18:00 - 20:0024.11.2022HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Mi.17:00 - 19:0030.11.2022HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Di.17:00 - 19:0006.12.2022 - 13.12.2022HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Mo.13:00 - 15:0019.12.2022HS 8 Heinz Parkus - BI Vorlesung
Di.17:00 - 19:0020.12.2022HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Mi.10:00 - 13:0021.12.2022Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesung (Beginn um 10:30 Uhr)
Mo.14:00 - 16:0009.01.2023 - 23.01.2023Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen
Di.18:00 - 20:0010.01.2023 - 17.01.2023HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Mi.10:00 - 12:0011.01.2023Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesung (Beginn um 10:30 Uhr)
Mi.12:00 - 13:0011.01.2023HS 8 Heinz Parkus - BI Vorlesung
Mi.10:00 - 13:0018.01.2023Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesung (Beginn um 10:30 Uhr)
Do.17:00 - 19:0019.01.2023HS 8 Heinz Parkus - BI Stahlbau Tutorium
Mi.10:00 - 13:0025.01.2023Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesung
Stahlbau - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mo.03.10.202214:00 - 16:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen
Mi.05.10.202210:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen (Beginn um 10:30 Uhr)
Mo.10.10.202214:00 - 16:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen
Mi.12.10.202210:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen (Beginn um 10:30 Uhr)
Mo.17.10.202214:00 - 16:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen
Di.18.10.202217:00 - 19:00HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Mi.19.10.202210:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen (Beginn um 10:30 Uhr)
Mo.24.10.202214:00 - 16:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen
Di.25.10.202217:00 - 19:00HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Mo.31.10.202214:00 - 16:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen
Mo.07.11.202214:00 - 16:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen
Di.08.11.202218:00 - 20:00HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Mi.09.11.202210:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen (Beginn um 10:30 Uhr)
Mo.14.11.202214:00 - 16:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen
Mi.16.11.202210:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen (Beginn um 10:30 Uhr)
Mo.21.11.202214:00 - 16:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen
Mi.23.11.202210:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen (Beginn um 10:30 Uhr)
Do.24.11.202218:00 - 20:00HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Mo.28.11.202214:00 - 16:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen
Mi.30.11.202210:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - BI Vorlesungen (Beginn um 10:30 Uhr)

Leistungsnachweis

schriftlich und mündlich.

Dauer der schriftlichen Prüfung: 2 Beispiele á 90 Min. + ca. 20 Min. Pause.

Falls sich die Umstände aufgrund von COVID-19 ändern, werden die Prüfungen schriftlich online abgehalten.

Genauere Informationen bezüglich der Online-Prüfungen werden bei "Kommunikation/Unterlagen" bekanntgegeben.

 

Prüfungen

TagZeitDatumOrtPrüfungsmodusAnmeldefristAnmeldungPrüfung
Mi.14:00 - 17:0030.11.2022Seminarraum AD 03 - 1 mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung November
Do.09:00 - 12:0001.12.2022Seminarraum AEEG-1 mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung Dez
Do.12:00 - 16:0012.01.2023Hörsaal AE U1 - 1 - BI schriftlich01.12.2022 08:00 - 09.01.2023 12:00in TISSPräsenz Prüfung Jänner
Mi.15:00 - 18:0025.01.2023Hörsaal 15 mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung Jänner
Di.13:00 - 17:0007.03.2023Hörsaal AE U1 - 1 - BI schriftlich02.02.2023 08:00 - 03.03.2023 12:00in TISSPräsenz Prüfung März
Mo.12:00 - 16:0024.04.2023HS 8 Heinz Parkus - BI schriftlich24.03.2023 08:00 - 20.04.2023 12:00in TISSPräsenz Prüfung April
Mo.12:00 - 16:0012.06.2023HS 8 Heinz Parkus - BI schriftlich12.05.2023 08:00 - 08.06.2023 12:00in TISSPräsenz Prüfung Juni 2023

Gruppentermine

GruppeTagZeitDatumOrtBeschreibung
TutoriumDi.17:00 - 19:0018.10.2022 - 25.10.2022HS 14A Günther Feuerstein 213.009 Stahlbau Tutorium
TutoriumDi.18:00 - 20:0008.11.2022HS 14A Günther Feuerstein 213.009 Stahlbau Tutorium
TutoriumDo.18:00 - 20:0024.11.2022HS 14A Günther Feuerstein 213.009 Stahlbau Tutorium
TutoriumDi.17:00 - 19:0006.12.2022 - 20.12.2022HS 14A Günther Feuerstein 213.009 Stahlbau Tutorium
TutoriumDi.18:00 - 20:0010.01.2023 - 17.01.2023HS 14A Günther Feuerstein 213.009 Stahlbau Tutorium

LVA-Anmeldung

Die Anmeldung erfolgt über Gruppen-Anmeldung.

Gruppen-Anmeldung

GruppeAnmeldung VonBis
Tutorium05.10.2022 09:0025.10.2022 22:00

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
033 265 Bauingenieurwesen 5. SemesterSTEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP

Literatur

Ein Skriptum zur Lehrveranstaltung ist im Grafischen Zentrum erhältlich.

Weitere Literatur:

Ramberger G.: Stahlbau

Roik C.-H.: Vorlesung über Stahlbau

Vorkenntnisse

Baustatik, Festigkeitslehre, Baustofflehre, Baumechanik

Weitere Informationen

Sprache

Deutsch