Allgemein Flashcards
Lasteinzugsflächen Regeln
- Ecke gelenkig gelagert / eingespannt: 30° zur gelenkigen Lagerung / 60° zur Einspannung
- Zwei gleiche Lagerungen: 45° auf jeder Seite
Die Bemessung eines Bauteils erfolgt unabhängig vom Baustoff gemäß DIN EN 1990 anhand von Grenzzuständen. Benennen sie die zwei Grenzzustände und geben sie jeweils zwei zu führende Nachweise für ein Holztragwerk an.
- Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit:
→ Biege-Verformungsnachweis
→ Schwingungsnachweis - Grenzzustand der Tragfähigkeit
→ Zug in Faserrichtung des Holzes
→ Druck in Faserrichtung des Holzes
→ Einachsige Biegung / Schub aus Querkraft
→ Knicken
Bei der Bestimmung der Bemessungsfestigkeit x_d von Holzkonstruktionen wird der Modifikationsfaktor k_mod berücksichtigt. Welche zwei Faktoren werden benötigt, um diesen zu bestimmen?
- Nutzungsklasse (NKL)
- Klasse der Lasteinwirkungsdauer (KLED)
Geben Sie die Größenordnung von Wichte (in KN/m³) und Elastizitätsmodul (in N/mm²) folgender Werkstoffe an:
- Nadelholz
- Stahl
- Stahlbeton
Wichte (in KN/m³):
- NH = 4,2
- ST = 78,5
- StB = 25
E-Modul (in N/mm²):
- NH = 11.000
- ST = 210.000
- StB = 37.000
Erklären Sie die Begriffe Plattentragwirkung und Scheibentragwirkung. Fertigen Sie zusätzlich jeweils eine Skizze zur Erläuterung an.
Plattentragwirkung:
Aufnahme von Lasten die senkrecht zur Decke wirken, bspw. Eigenlast, Verkehrslast
Scheibentragwirkung:
Aufnahme von Lasten, die parallel zur Decke wirken, bspw. Windlasten oder andere Aussteifungslasten
Nennen Sie die zwei Grundlegende Arten von Verbindungsmitteln aus den Bereichen Stahlbau und Holzbau. Geben Sie jeweils zwei Beispiele an.
Holz:
→ Punktförmig: Schrauben, Dübel, Nägel, Bolzen
→ Kontinuierlich: Klebeverbindung
Stahl:
→ Punktförmig: Schrauben, Bolzen
→ Kontinuierlich: Schweißnähte (z.B. elektrisches Lichtbogenschweißen, Abtrennstumpfschweißen)
Skizzieren Sie zwei gängige Verbundstützenquerschnitte und kennzeichnen Sie die beiden Komponenten.
- Einbetonierte Stahlprofile
- Ausbetonierte Hohlprofile
Geben Sie eine allgemeine Formel zur Ermittlung der Schneelast s_i auf dem Dach nach DIN-EN-1991-1-3 an und benennen Sie die einzelnen Komponenten.
s_i = µ_i * c_e * c_t * s_k
- µ_i = Formelbeiwert für Schneelasten
- c_e = Umgebungskoeffizient
- c_t = Temperaturbeiwert
- s_k = Charakteristischer Wert der Schneelast auf dem Boden
Erläutern Sie die Bestandteile der Kurzbezeichnung KSL-6-1,2-II.
KSL = Kalksand-Lochstein
6 = Steindruckfestigkeitsklasse
1,2 = Rohdichteklasse
II = Mörtelart (Normalmörtel II)
Bei der Ermittlung von Windlasten wird zwischen zwei Außendruckbeiwerten c_pe unterschieden. Benennen Sie beide und grenzen Sie diese voneinander ab.
- c_pe,1 für Lasteinflussflächen ≤ 1 m²
- c_pe,10 für Lasteiflussflächen > 10 m²
Erläutern Sie den Begriff “Anisotropie” am Beispiel des Werkstoffes Holz ausführlich
Holz ist ein natürlich gewachsener Baustoff. Es besteht aus vielen in Längsrichtung aneinander gewachsenen Zellen. Durch diese Orientierung der Zellen kommt es zu einer Anisotropie, d.h. die Materialeigenschaften sind richtungsabhängig. In Querrichtung kann Holz zum Beispiel nicht so große Kraft aufnehmen, wie in Längsrichtung, da die stabilisierenden Zellwände vertikal verlaufen.
Zeichnen Sie die Rissverläufe von zwei Versagensarten der unter Zug beanspruchten Mauerwerkswand ein.
Versagen des Verbundes:
→ Waagerecht zwischen den Mauerwerksschichten
→ Senkrecht in den Fugen
Versagen der Steine:
→ Waagerechte Risslinie durch eine Steinschicht
→ Senkrechte Risslinie durch die Steinschichten
Zeichnen Sie die Spannungs-Dehnungslinie von Stahl im einachsigen Zugversuch und kennzeichnen Sie die markanten Stellen.
E (lineare Steigung) - f_y (wagerecht) - f_u (Bogen-Hochpunkt) - Bruch (Bogentiefpunkt)
Nennen Sie zwei bauphysikalische Anforderungen, die von Deckenkonstruktionen neben den statischen erfüllt werden.
- Wärmeschutz
- Feuchteschutz
- Schallschutz
- Brandschutz
Nennen Sie zwei wesentliche mechanische Eigenschaften von Beton.
- Wichte: 25 kN/m³
- E-Modul: 37.000 N/mm²
- hohe Druckfestigkeit
- niedrige Zugfestigkeit
Erläutern Sie warum Deckenkonstruktionen zumeist gleichzeitig als Platte und als Scheibe wirken.
Da Decken die statische Funktion haben, Lasten aufzunehmen und in die Unterkonstruktion weiterzuleiten, wirken sie meistens gleichzeitig als Platte und als Scheibe, da Kräfte parallel und senkrecht zur Decke aufgenommen werden müssen.
Zeigen Sie auf, welche Versagensarten im Mauerwerk unter zweiachsiger Beanspruchung auftreten können und markieren Sie diese Stellen.
Versagen A: Reibung (in Fugen Richtung)
Versagen B: Zug (orthogonal zur Fugen Richtung)
Versagen C: Druck
Versagen D: Schub
Nennen Sie drei verschiedene Arten von Mauermörtel, die den Bedingungen des Anhangs A der DIN 1053-1 entsprechen.
- Normalmörtel
- Dünnbettmörtel
- Leichtmörtel
Tipps und Kniffe beim Stabilisieren einer Konstruktion
Abzählkriterium:
p_erf = 2k-p_vorh → 2D
p_erf = 3k-p_vorh → 3D
Reihenstabilisation:
→ Decken werden nicht ausgesteift
Scheibenstabilisation:
→ Decken werden ganz oder in L-Form ausgesteift
→ Drei Reihen aussteifen, die sich nicht schneiden und nicht Parallel zueinander sind
Nennen Sie drei mögliche Ursachen für Imperfektionen, die bei der Herstellung von Bauwerken nicht zu vermeiden sind.
- Einspannungen
- Streuung der Materialfestigkeit
- Vorkrümmung von Stäben und Platten
- Montage- und Herstellungsungenauigkeiten
- Exzentrität bei der Krafteinleitung
Geben Sie die Formel für den Nachweis von Holz auf Zug in Faserrichtung an und benennen Sie die einzelnen Komponenten der Formel.
N_d / A_n ≤ k_h*f_t,0,d
N_d = Bemessungswert der Zugkraft
A_n = Netto-Querschnittsfläche
k_h = Höhenfaktor
f_t,0,d = Bemessungswert der Zugfestigkeit
Geben Sie die Formel für den Bemessungswert des vertikalen Tragwiderstandes (N_Rd (kN)) einer Mauerwerkswand an und benennen Sie die einzelnen Einflussgrößen. Differenzieren Sie dabei die zwei möglichen Abminderungsfaktoren.
N_Rd = φ_s * A * f_d
A = Bruttoquerschnitt
f_d = Bemessungswert der Druckfestigkeit (f_d=f_k*0,85 /y_M)
φ_s = Abminderungsfaktor
- φ_1 = Einfluss der Deckenverdrehung bei Endauflagern
- φ_2 = Knickgefahr geschosshohe Wand
–> kleinerer Wert ist maßgebend
Grundregeln zur Aussteifung von Gebäuden
→ mindestens drei Wandscheiben und eine Deckenscheibe oder vier Wandscheiben notwendig
→ Systemlinien aller Wandscheiben dürfen sich nicht in einem Punkt schneiden
→ Wandscheiben dürfen nicht alle parallel sein
→ Aussteifende Wand- und Deckenscheiben müssen schubsteif verbunden sein
Nennen Sie vier verschiedene Aussteifungselemente von Gebäuden.
- Verbände (reine Zugstäbe oder Druck / Zugdiagonale; nimmt nur Normalkräfte)
- Rahmen (überträgt Normalkräfte, Querkräfte und Biegemoment)
- Scheiben
- Ringbalken und Ringanker (dienen der Aufnahme von Aussteifungskräften und Horizontallasten)
