Massivbrückenbau (BIW4-16)
Inhaltsverzeichnis
Allgemeines
Vorlesung:
© Stefan Gröschel
Herr Univ.-Prof. Dr.-Ing. Steffen Marx
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Technische Universität Dresden - Institut für Massivbau
Besuchsadresse:
ABS, Raum 05-011 August-Bebel-Straße 30/30A
01219 Dresden
Postadresse:
Technische Universität Dresden Institut für Massivbau
01062 Dresden
Paketadresse:
Technische Universität Dresden Institut für Massivbau Helmholtzstr. 10
01069 Dresden
© Stefan Gröschel
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
NameHerr Max Herbers M.Sc.
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Technische Universität Dresden - Institut für Massivbau
Besuchsadresse:
ABS, Raum 05-004 August-Bebel-Straße 30/30A
01219 Dresden
© Julia DiMauro
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
NameHerr Jakob Grave M.Sc.
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Technische Universität Dresden - Institut für Massivbau
Dipl.-Ing. Jonas Scharf
Arbeitsmaterialien werden im OPAL bereitgestellt.
Inhalte und Qualifikationsziele:
Inhalt des Moduls sind Entwurf, Konstruktion und Berechnung von Brücken in Stahl-, Beton- und Verbundbauweise. Im Blickpunkt stehen dabei sowohl Straßen- als auch Eisenbahn- und Gehwegbrücken.
Die Studierenden kennen nach Abschluss des Moduls die Lastannahmen von Brücken, die neben Eigengewicht und Verkehrslasten der verschiedenen Nutzungsformen auch Temperatur, Windwirkungen einschließlich aerodynamischer Effekte und Schiffsanprall beinhalten.
Sie sind mit den verschiedenen Brückentypen, wie Balken-, Bogen-, Schrägkabel- und Hängebrücken vertraut und in der Lage, in unterschiedlichen Bauweisen zu entwerfen, zu konstruieren und zu berechnen. Ferner kennen sie Regeln zur ästhetischen Gestaltung und Ausführung der Brücken.
Die Studierenden verstehen den Zusammenhang zwischen örtlichen Gegebenheiten, gestalterischen Anforderungen und Montageverfahren und können diesen in die Tragwerksplanung der Brücken einbeziehen. Sie sind in der Lage, geeignete Berechnungsmodelle zu erstellen und Tragwerksanalysen durchzuführen.
Die wichtigsten Ausrüstungselemente für Brückenbauwerke, wie z. B. Übergangs-konstruktionen, Lager und Entwässerungseinrichtungen, sind ihnen bekannt und werden bei der Planung berücksichtigt.
Lehrformen:
4 SWS Vorlesung und 2 SWS Übung
Voraussetzungen für die Teilnahme:
Es werden die in den Modulen des Grundstudiums (BIW1-01 bis BIW1-11) und den Modulen Grundlagen des Entwerfens (BIW2-01), Statik (BIW2-02), Stahlbau und Holzbau Grundlagen (BIW2-04), Stahlbetonbau (BIW2-05), Baustatik 1 (BIW3-01), Konstruktionslehre und Werkstoffmechanik im Massivbau (BIW3-02) sowie in Stahlbau, Holzbau und Anwendung der Bruchmechanik (BIW3-03) zu erwerbenden Kompetenzen vorausgesetzt.
Verwendbarkeit:
Im grundständigen Diplomstudiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul im Hauptstudium, insbesondere für die Vertiefung Konstruktiver Ingenieurbau Im Aufbaustudiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul, insbesondere für die Vertiefung Konstruktiver Ingenieurbau.
Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten:
Die Leistungspunkte werden erworben, wenn die Modulprüfung bestanden ist. Die Modulprüfung besteht aus einer Belegarbeit (Gruppenbeleg, Umfang 80 Std. je Studierendem) mit Kolloquium.
Leistungspunkte und Noten:
Durch das Modul können 8 Leistungspunkte erworben werden. Die Modulnote ergibt sich aus der Note der Klausurarbeit.
Häufigkeit des Moduls:
Modul wird jedes Studienjahr, beginnend im Wintersemester, angeboten.
Arbeitsaufwand:
Der Gesamtarbeitsaufwand beträgt 240 Stunden.
Dauer des Moduls:
7. Semester: 2 SWS Vorlesung und 1 SWS Übung
8. Semester: 2 SWS Vorlesung und 1 SWS Übung
Die Lehrveranstaltungen umfassen neben dem Stoffgebiet Massivbrückenbau (Marx) noch das Stoffgebiet Stahl- und Verbundbrücken (Stroetmann).
Vorlesung
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Einführung
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Planung und Entwurf
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Lastannahmen
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Brückentypen / Tragwerksarten
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Bauverfahren
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Querschnittstypen
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Bemessung und Konstruktion von Massivbrücken
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Unterbauten
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Brückengestaltung
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Bauwerksinstandsetzung
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Übung
Kleine Übungsbeispiele werden in die Vorlesung integriert.
Beleg
Der Beleg hat einen Umfang von 80 Std. pro Studierendem. Der Beleg wird vorzugsweise in 4er-Gruppen bearbeitet. Die Aufgabenstellung wird zu Beginn eines jeden Semesters ausgegeben. Zusätzlich findet eine Kick-Off-Veranstaltung statt, bei der die Inhalte und Erwartungen am Beispiel eines alten Belegs präsentiert werden. Die Abgabe des Belegs erfolgt im darauffolgenden Semester etwa einen Monat vor Beginn der Prüfungsphase. Die Betreuungen der Arbeiten wird je nach Aufgabenstellung vom Stahl- oder Massivbauinstitut übernommen. Die Institute bieten regelmäßige Konsultationsmöglichkeiten an.
Prüfung
Die Modulprüfung besteht aus der Belegarbeit. Der Beleg ist in einem Kolloquium zu verteidigen. Im Rahmen des Kolloquiums werden außerdem weitere Vorlesungsinhalte abgefragt.
Die Prüfungen werden in jeder Prüfungsperiode angeboten.
Literatur
- Betonkalender 2004, Teil 1: Brücken. Berlin: Ernst & Sohn, 2004 (Themen: Entwurf, Konstruktion, Einwirkungen, Segmentbrücken, Spannsysteme, Brückenausstattung, Ermüdung, Brückeninspektion)
- Betonkalender 2010, Teil 1: Brücken. Berlin: Ernst & Sohn, 2010 (Themen: Entwurf, Einwirkungen, Bemessung und Konstruktion, Monitoring)
- Betonkalender 2015, Teil 2: Brücken. Berlin: Ernst & Sohn, 2015 (Themen: Einwirkungen, Entwurf, Nachrechnung)
- Mehlhorn, Gerhard; Curbach, Manfred (Hrsg.): Handbuch Brücken - Entwerfen, Konstruieren, Berechnen, Bauen und Erhalten. Berlin: Springer, 2014
- Brühwiler, E.; Menn, C.: Stahlbetonbrücken. Wien : Springer, 2003
- Leonhardt, Fritz: Vorlesungen über Massivbau, Grundlagen des Massivbrückenbaues: Teil 6. Berlin: Springer, 1979
- DIN EN 1991-2 + NA: Einwirkungen auf Tragwerke – Verkehrslasten auf Brücken. Beuth Verlag
- DIN EN 1992-2 + NA: Bemessung und Konstruktion von Stahl- und Spannbetontragwerken: Betonbrücken – Bemessungs- und Konstruktionsregeln. Beuth Verlag
- Richtzeichnungen für Ingenieurbauten (RIZ-ING). Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Verkehrblatt-Sammlung Nr. S 1053