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

2023W, VO, 3.0h, 4.5EC
TUWEL

Merkmale

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

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.

-   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, 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.

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

 

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
Di.10:00 - 13:0003.10.2023 - 23.01.2024Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mi.10:00 - 13:0004.10.2023 - 24.01.2024Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mo.18:00 - 20:0023.10.2023 - 08.01.2024HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Di.08:00 - 10:0028.11.2023Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mo.16:00 - 18:0018.03.2024 - 10.06.2024Hörsaal 15 Stahlbau Tutorium SS
Di.15:00 - 17:0028.05.2024Hörsaal 15 Stahlbau Tutorium SS
Stahlbau - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Di.03.10.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mi.04.10.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Di.10.10.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mi.11.10.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Di.17.10.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mi.18.10.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mo.23.10.202318:00 - 20:00HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Di.24.10.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mi.25.10.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mo.30.10.202318:00 - 20:00HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Di.31.10.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mo.06.11.202318:00 - 20:00HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Di.07.11.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mi.08.11.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mo.13.11.202318:00 - 20:00HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Di.14.11.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mo.20.11.202318:00 - 20:00HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium
Di.21.11.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mi.22.11.202310:00 - 13:00Hörsaal AE U1 - 1 - CEE Vorlesungen
Mo.27.11.202318:00 - 20:00HS 14A Günther Feuerstein Stahlbau Tutorium

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
Di.09:00 - 12:0002.07.2024Hörsaal 14 mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung Juli
Di.13:00 - 16:0002.07.2024Hörsaal 14 mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung Juli
Do.10:00 - 15:0003.10.2024HS 14A Günther Feuerstein schriftlich09.09.2024 08:00 - 27.09.2024 12:00in TISSPräsenz Prüfung Oktober
Mi. - 16.10.2024mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung Oktober
Do. - 17.10.2024mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung Oktober
Mi.13:00 - 17:0006.11.2024HS 14A Günther Feuerstein schriftlich07.10.2024 08:00 - 01.11.2024 12:00in TISSPräsenz Prüfung November
Di. - 26.11.2024mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung November
Mi. - 04.12.2024mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung November/Dez.
Mi.13:00 - 17:0008.01.2025HS 14A Günther Feuerstein schriftlich28.11.2024 08:00 - 03.01.2025 12:00in TISSPräsenz Prüfung Jänner
Di. - 28.01.2025mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung Jänner
Mi. - 29.01.2025mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung Jänner
Di.13:00 - 17:0004.03.2025Hörsaal AE U1 - 1 - CEE schriftlich07.02.2025 08:00 - 28.02.2025 12:00in TISSPräsenz Prüfung März
Mi. - 19.03.2025mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung März
Do. - 20.03.2025mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung März
Mo.15:00 - 19:0007.04.2025HS 8 Heinz Parkus - CEE schriftlich11.03.2025 08:00 - 03.04.2025 12:00in TISSPräsenz Prüfung April 2025
Mi. - 14.05.2025mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung Mai
Mi. - 14.05.2025mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung Mai
Do. - 15.05.2025mündlich01.04.2025 10:00 - 01.05.2025 12:00am Institutmündliche Präsenz Prüfung Mai
Mo.15:00 - 19:0002.06.2025HS 8 Heinz Parkus - CEE schriftlich16.05.2025 08:00 - 30.05.2025 12:00in TISSPräsenz Prüfung Juni 2025
Di. - 01.07.2025mündlicham Institutmündliche Präsenz Prüfung Juli

Gruppentermine

GruppeTagZeitDatumOrtBeschreibung
TutoriumMo.18:00 - 20:0023.10.2023 - 08.01.2024HS 14A Günther Feuerstein 213.009 Stahlbau Tutorium
Tutorium SSMo.16:00 - 18:0018.03.2024 - 10.06.2024Hörsaal 15 213.009 Stahlbau Tutorium SS
Tutorium SSDi.15:00 - 17:0028.05.2024Hörsaal 15 213.009 Stahlbau Tutorium SS

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
28.09.2023 08:00 30.01.2024 12:00

Gruppen-Anmeldung

GruppeAnmeldung VonBis
Tutorium28.09.2023 14:0031.10.2023 22:00
Tutorium SS01.03.2024 08:00

Curricula

StudienkennzahlVerbindlichkeitSemesterAnm.Bed.Info
033 265 Bauingenieurwesen Pflichtfach5. 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