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Questions and Answers
Welche Modelle sind in der Tragwerkslehre relevant?
Welche Modelle sind in der Tragwerkslehre relevant?
Biegeträger, Fachwerke und Plattenmodelle.
Wie werden Flächen bei der Schwerpunktbestimmung eingeteilt?
Wie werden Flächen bei der Schwerpunktbestimmung eingeteilt?
In geometrisch einfache Formen wie Rechtecke, Dreiecke und Kreise.
Nennen Sie die drei Gleichgewichtsbedingungen.
Nennen Sie die drei Gleichgewichtsbedingungen.
Die Summe der Kräfte und die Summe der Momente müssen jeweils null sein.
Was sind zentrale Aspekte der Standsicherheit in der Tragwerkslehre?
Was sind zentrale Aspekte der Standsicherheit in der Tragwerkslehre?
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Wie unterscheidet sich die äußere Erscheinung eines Gebäudes von seinen inneren Strukturen?
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Was könnte zu Instabilität in einem Tragwerk führen?
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Welche Bedeutung hat die Versagensanalyse in der Tragwerksplanung?
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Wie beeinflussen die Bautabellen für Architekten den Entwurfsprozess?
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Wie wird die Wichte eines Materials berechnet?
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Was stellt die Formel für Gewicht dar?
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Welche Einheit hat die Wichte?
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Welche Annahme wird für die Erdbeschleunigung getroffen?
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Warum ist die rechnerische Bestimmung des Schwerpunkts notwendig?
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Was bedeutet eine Streckenlast im Schwerpunkt der Belastungsflächen?
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In welcher Einheit wird das Gewicht angegeben?
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Nennen Sie ein Beispiel für Materialien, deren Dichte Sie umrechnen könnten.
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Wo befindet sich der Schnittpunkt der Seitenhalbierenden eines allgemeinen Dreiecks?
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Wie wird der Schwerpunkt eines rechtwinkligen Dreiecks bestimmt?
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Was ist ein gemeinsames Merkmal bei Rechtecken und Parallelogrammen?
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Wie wird der Schnittpunkt der Verbindungslinien in einem Trapez gefunden?
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Welche Rolle spielen die Seitenhalbierenden von a und b in einem Trapez?
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Nennen Sie die drei Modelle, die bei der Bodenstabilität berücksichtigt werden müssen.
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Was beschreibt das Modell der Geometrie in Bezug auf Baustellen?
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Welche Funktionen haben die Modelle des Materials in der Tragwerkslehre?
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Erläutern Sie, welche Informationen durch 3D-Konstruktionen bereitgestellt werden.
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Was ist der Zweck von Schnitten in der Darstellung von räumlichen Konstruktionen?
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Warum ist das Verständnis der Einwirkungen auf eine Konstruktion wichtig?
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Wie beeinflusst die Bauform die Stabilität eines Gebäudes?
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Nennen Sie zwei wesentliche Bestandteile des architektonischen Entwurfs.
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Was beschreibt die Formel für den Gesamtschwerpunkt einer zusammengesetzten Fläche?
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Welche Schritte sind erforderlich, um die Schwerpunktlage einer zusammengesetzten Fläche zu bestimmen?
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Was verstehen Sie unter dem "Hebelgesetz" in Bezug auf die Schwerpunktsbestimmung?
Was verstehen Sie unter dem "Hebelgesetz" in Bezug auf die Schwerpunktsbestimmung?
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Wie beeinflusst die Anordnung der Flächen den Gesamtschwerpunkt einer zusammengesetzten Fläche?
Wie beeinflusst die Anordnung der Flächen den Gesamtschwerpunkt einer zusammengesetzten Fläche?
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Warum ist es wichtig, das Verhältnis zwischen den einzelnen Flächen und ihren Schwerpunkten zu berücksichtigen?
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Was bedeutet es, wenn zwei Kräfte im Gleichgewicht sind?
Was bedeutet es, wenn zwei Kräfte im Gleichgewicht sind?
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Wie lautet die Gleichung für die Summe aller Kräfte in einer Richtung?
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Was muss erfüllt sein, damit die Summe aller Kräfte in einer Richtung Null ist?
Was muss erfüllt sein, damit die Summe aller Kräfte in einer Richtung Null ist?
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Was besagt das Wechselwirkungsgesetz nach Newton?
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Was ist bei zwei Kräften zu beachten, um die Resultierende zu bestimmen?
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Wie wird die Gleichgewichtsbedingung mathematisch dargestellt?
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Was passiert, wenn die Summe aller Kräfte nicht null ist?
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Was ist der Unterschied zwischen einer aufrecht wirkenden Kraft und der Resultierenden?
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Study Notes
Tragwerkslehre I (TWL1) WiSe 24/25
- Vorlesungsthema: Theorie der Tragwerkslehre & Grundaxiome der Mechanik
- Dozent: Prof. Dr. Alois Steiner
- Institut: Institut für Bauwesen (IfB), Fachhochschule Kiel
- Kontakt: [email protected]
Manuskript
- Das Manuskript dient als Unterstützung für die Vorlesung, ersetzt aber nicht den Präsenzunterricht.
- Es ist ausschließlich für Lehr- und Lernzwecke bestimmt.
- Eine Vervielfältigung, auch auszugsweise, ist nicht erlaubt.
- Die Angaben im Manuskript erfolgen ohne Gewähr.
Inhaltsverzeichnis
- Organisatorisches, Unterlagen & Lernziele
- Theorie der Tragwerkslehre
- Schwerpunkt von Körpern
- Grundaxiome der Mechanik
- „Take-Home Messages"
Organisatorisches
- Dozent: Prof. Dr. Alois Steiner
- Telefon: 0431 / 210-4630
- Sprechstunden: Mittwoch, 13:00 Uhr bis 14:00 Uhr (während der Vorlesungsfreien Zeit und nach Vereinbarung)
- Raum: C34-0.01c
Vorlesungs- & Übungsplan WiSe 24/25
- Der Vorlesungs- und Übungsplan beinhaltet Termine, Themen und Aufgaben für die Vorlesung.
- Die Vorlesungen finden montags von 14:30 Uhr bis 16:00 Uhr statt.
- Die Übungen finden dienstags und donnerstags von 12:45 Uhr bis 14:15 Uhr oder von 14:30 Uhr bis 16:00 Uhr statt.
DIN-Normen, Empfehlungen & Bücher
-
Bücher:
- Jahnke (2023): Grundlagen der Tragwerksplanung.
- Herrmann & Krings (2020): Kleine Baustatik, 19. Auflage.
- Baar (2021): Lohmeyer Baustatik 1, 13. Auflage.
- Albert & Heisel (2022): Schneider Bautabellen für Architekten, Entwurf – Planung – Ausführung, 25. Auflage.
Lernziele
-
Lernziele:
- Welche Modelle gibt es in der Tragwerkslehre?
- Wie werden Flächen bei der Schwerpunktbestimmung eingeteilt?
- Wie lauten die drei Gleichgewichtsbedingungen?
Modelle, Geometrie und Werkstoffe
- Modelle: Modell der Geometrie – Form, Modell des Materials – Konstruktion, Modell der Einwirkungen – Funktion.
- Darstellung von räumlichen Konstruktionen: 3D-Konstruktionen (Grundriss, Schnitte, Ansichten) spielen eine Rolle.
- Geometrie an einem Würfel: Formeln für Diagonalen und andere Maße.
Material (Werkstoffe)
- Erscheinungsbilder: gestalterische Aspekte
- Technische Parameter: Festigkeit, Verformbarkeit.
- Bestimmung: über Versuche an Baustoffproben.
Beanspruchungs-Verformungs-Beziehung
- Beanspruchung unter Bruchlast: lineares Verhalten
- Belastungsversuch: Biegeversuch
Herausforderungen beim Bauen
- Überwindung der Schwerkraft (Eigengewicht der Baustoffe).
- Einwirkungen als äußere Kräfte
Maßeinheit
- Maßeinheiten: Meter (m), Sekunde (s), Kilogramm (kg).
- Vereinheitlichung: Internationales Einheitensystem (SI-Einheiten).
- Maßeinheit für Kraft: Newton (N).
Masse & Kraft
- Masse (m) = Dichte (ρ) mal Volumen (V)
- Kraft (F) = Masse (m) mal Beschleunigung (a).
Wichte & Gewicht
- Wichte (y): Dichte (ρ) mal Erdbeschleunigung (g)
- Gewicht (G): Wichte (y) mal Volumen (V)
Umrechnungstabelle
- Umrechnung verschiedener Maßeinheiten für Dichte und Wichte
Schwerpunkt von Körpern
- Rechnerische Bestimmung von Schwerpunkten.
- Vorgehensweise bei regelmäßigen und unregelmäßigen Flächen
Axiome der Statik
- Idealisierung = Vereinfachung = Modellbildung
- Definition des starren Körpers: verändert sich nicht unter Belastung.
1. Axiom der Statik, Kräfte
- Linienflüchtigkeit der Kräfte: Kraftwirkung ändert sich nicht, wenn man sie entlang ihrer Wirkungslinie verschiebt.
2. Axiom der Statik, Kräfteparallelogramm
- Kraftparallelogramm: resultierende Kraft, die aus der Kombination zweier Kräfte entsteht
3. Axiom der Statik, Gleichgewicht
- Gleichgewicht zweier Kräfte: gleiches Maß, gegengesetzte Richtung und auf derselben Wirkungslinie.
Kräfte auf Wirkungslinie
- Summe aller Kräfte (horizontal und vertikal) = 0 für Gleichgewicht.
4. Axiom der Statik, Wechselwirkungsgesetz
- Wenn eine Kraft ausgeübt wird, gibt es eine gleich große Gegenkraft in entgegengesetzter Richtung.
Kräftepaar
- Gleich große, aber entgegengesetzt gerichtete Kräfte auf parallelen Wirkungslinien.
Moment
- Produkt aus Kraft und Abstand der Wirkungslinie.
Gleichgewichtsbedingungen
- Summe aller horizontal wirkenden Kräfte = 0.
- Summe aller vertikal wirkenden Kräfte = 0.
- Summe aller Momente = 0.
"Take-Home Messages"
- Die wichtigsten Punkte der Vorlesung.
- Definition von Modellen
- Einteilung von Flächen zur Schwerpunktbestimmung (regelmäßige, unregelmäßige).
- Erklärung der drei Gleichgewichtsbedingungen.
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Description
Testen Sie Ihr Wissen über die relevanten Modelle und Gleichgewichtsbedingungen in der Tragwerkslehre. Dieser Quiz deckt wichtige Aspekte wie Standsicherheit, Versagensanalyse und Materialwichte ab. Ideal für Studierende der Architektur und des Bauingenieurwesens.