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Ziele der Veranstaltung: Nach Teilnahme an der Lehrveranstaltung verstehen die Studierenden die wesentlichen Eigenschaften des Werkstoffs Stahl, die Torsionstheorie und die im Stahl- und Leichtbau eingesetzten Bauprodukte. Sie sind in der Lage baustatische Nachweise von Bauteilen des Stahlbaus hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit anzuwenden. Dabei wird Bezug auf geltende Normen genommen. Abhängig von der Querschnittsklasse können die Studierenden ein geeignetes Bemessungsverfahren anwenden und die erforderlichen Nachweise führen. Hinweis: Die für eine umfassende Bemessung von Stahlkonstruktionen in der Baupraxis ebenfalls notwendigen Lernergebnisse zur Stabilitätstheorie und zu den Verbindungsmitteln des Stahlbaus sind Gegenstand anderer Module.

Inhalt der Veranstaltung: Materialkunde mit Bezug auf den Werkstoff Stahl: Herstellung, Produktionsverfahren, Produkte, Bezeichnung, Materialprüfung; Spannungsnachweise für Bauteile aus Stahl: Beanspruchung durch Normalkraft, Querkräfte, ein- und mehrachsige Biegung, Torsion; Klassifizierung der Bauteile gemäß EC3 (Klassen 1 bis 3) und entsprechende Nachweise (elastisch oder unter Ausnutzung plastsicher Querschnitts- und Systemreserven; Einführung in die Torsionstheorie (St.Venantsche Torsion, Wölbkrafttorsion, gemischte Torsion)

Die Studierenden benötigen gute Kenntnisse aus den vorangegangenen Semestern, insbesondere auf dem Gebiet der Baustatik (Statik 1/Prof. Bletzinger) und technischen Mechanik (TM1+2/Prof. Müller). Die Studierenden besitzen Kenntnisse in der Elastizitätstheorie. Sie sind in der Lage Schnittgrößen an statisch unbestimmten Tragwerken zu bestimmen. Die sichere Beherrschung dieses Grundwissens ist elementare Voraussetzung für eine erfolgreiche Teilnahme am Grundmodul Metallbau.

Das Modul wird mithilfe einer klassische Vorlesung in Form einer PowerPoint-Präsentation, ergänzt durch Tafelanschrieb und weiterführende Hinweise gelehrt. Die Übung wird mit Hilfe eines Tablet-PC abgehalten. Der Vortragende rechnet Übungsbeispiele vor, wobei eine aktive Beteiligung der Studierenden an der Erarbeitung der Lösungen sehr begrüßt wird. Ergänzt wird die Veranstaltung durch das Selbststudium der Teilnehmer in Form von Aufgabenblättern, die eine gute Vorbereitung auf die Prüfung sind. Ferner wird im Rahmen der Verwendung der Studienbeiträge ein Antrag auf Beschäftigung von Tutoren gestellt, welche im Falle der Genehmigung des Antrags ein, die Lehrveranstaltung begleitendes, Tutorium abhalten.

Zweiteilige Prüfung: Teil A Allgemeine Fragen ohne Hilfsmittel, Teil B Berechnungsaufgabe(n) mit Hilfsmitteln. Die Prüfungsleistung erfolgt am Ende des Semesters durch eine in Teil A und Teil B getrennte Klausur. Dabei enthält Teil A allgemeine Fragen und leichte Rechenaufgaben die ohne Hilfsmittel lösbar sind. Hier soll der Student zeigen, dass er den Inhalt der Vorlesung und des Skriptes in groben Zügen verstanden hat und einfache Bemessungsnachweise nach EC von Hand führen oder grundlegende mechanische Kenngrößen wie z.B. die plastischen Widerstandsgrößen ermitteln kann. Teil B der Prüfung erfordert die tiefergreifenden Kenntnisse von normengerechten Nachweisen, kinematischen Verfahren wie der Fließgelenktheorie sowie den mechanischen Theorien über Torsion und Wölbkrafttorsion, die in der Vorlesung erläutert, aber vor Allem in den Übungen praktisch angewendet wurden.

Zum Modul gehörendes Vorlesungsskript, M. Mensinger et.al.; - DIN EN 1993-1-1 - Stahlbau, C. Petersen, 3. Auflage, Vieweg & Sohn Verlag - Stahlbau, M.A. Hirt, R. Bez, Ernst & Sohn Verlag - Stahlbau, Teil 1, Grundlagen, U. Krüger, 3. Auflage, Ernst & Sohn Verlag

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