Grundlagen des Stahlbetonbaus (Wasserwirtschaft) (BWA14)
Inhaltsverzeichnis
Diese Lehrveranstaltung wird nur im Sommersemester angeboten.
Allgemeines
Dozent:
© Stefan Gröschel
Arbeitsgebietsleiterin
NameFrau Dr.-Ing. Silke Scheerer
Qualitätssicherung und PR
Eine verschlüsselte E-Mail über das SecureMail-Portal versenden (nur für TUD-externe Personen).
Technische Universität Dresden - Institut für Massivbau
Besuchsadresse:
ABS, Raum 05-012 August-Bebel-Straße 30/30A
01219 Dresden
Arbeitsmaterialien werden im OPAL bereitgestellt.
Lehrveranstaltungen:
2 SWS Vorlesung und 2 SWS Übung, wird in jedem Sommersemester angeboten
Verwendbarkeit:
Die Lehrveranstaltung wird als Export für Studierende im Bachelor-Studium Wasserwirtschaft angeboten. Sie ist Bestandteil des Wahlpflichtstudiums.
Vorkenntnisse:
Mathematik, Grundkenntnisse der Statik und Festigkeitslehre
Vorlesungsinhalt:
Die Vorlesungen und Übungen vermitteln Kenntnisse des Stahlbetonbaus nach DIN 1045-1. Die Vorlesungen behandeln wesentliche Themen aus Bemessung, Konstruktion und wasserbautypischen Anwendungen des Baustoffs Stahlbeton. Die zugehörigen Übungen behandeln das jeweilige Thema an Hand eines Rechenbeispieles. Im Rahmen des Beleges werden zur Vertiefung und Festigung der Anwendung einfache Bauteile bemessen. Zusätzlich sind ein Baustellenbesuch und eine Laborbesichtigung geplant.
Vorlesung
| Einführung in den Stahlbeton Was ist Stahlbeton? Geschichte des Stahlbetonbaus, Vorteile des Stahlbetonbaus |
| Sicherheitstheoretische Grundlagen Nachweiskonzepte nach DIN 1045-1, Sicherheitskonzepte nach DIN 1055-100, Lastannahmen, Einwirkungskombinationen (DIN 1055-1, DIN 1055-3 u. a.) |
| Grundlagen der linearelastischen Schnittgrößenermittlung Tragwerksidealisierung, Momenten- und Querkraftermittlung, statisch bestimmte und statisch unbestimmte Systeme, wasserbautypische Schnittgrößen, Schnittgrößenkorrekturen |
| Materialkennwerte Beton und seine Bestandteile, Betonstahl, Verbund zwischen Beton und Stahl, Spannungs-Dehnungs-Linien, Einflüsse auf die Festigkeit des Betons, Ermittlung eines charakteristischen Wertes |
| Dauerhaftigkeit Umwelteinflüsse und Expositionsklassen, Betondeckung |
| Biegebemessung von Stahlbetonquerschnitten Theorie der Biegebemessung, Nutzhöhe, Dehnungsbeziehungen, Bemessungsdiagramme und -tabellen für Rechteckquerschnitte, Näherungsverfahren (Spannungsblock) |
| Querkraftbemessung von Stahlbetonquerschnitten Haupt- und Normalspannungen, Theorie der Fachwerkmodelle, Bauteile ohne rechnerische Schubbewehrung, Bauteile mit rechnerischer Schubbewehrung, Mindestschubbewehrung |
| Bemessung von Stützen (Modellstützenverfahren) Theorie II. Ordnung, Begriff der Schlankheit, Eulerfälle, Modellstützenverfahren, Bemessungshilfsmittel (Interaktionsdiagramme), Mindestbewehrung |
| Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Verformungs-, Spannungs- und Rissbreitenbegrenzung, Mindestbewehrung, Entstehung von Rissen, Erstriss und abgeschlossenes Rissbild, Begriff der Zwangspannungen, Spannungen im frühen Betonalter |
| Bewehren von Stahlbetonbauteilen Allgemeine konstruktive Regeln und Regeln für spezielle Bauteile, Arten und Darstellung von Bewehrung, Verarbeitung von Stabstahl, Konstruktion von Bewehrungskörben, Anfertigung von Bewehrungsskizzen, Zugkraftdeckung und Verankerung |
| Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton Wasserundurchlässiger Beton, Feuchtetransport durch Beton, Nachweis der Wasserundurchlässigkeit, Bauwerke aus WU-Beton - Konzept Weiße Wanne und Schwarze Wanne, Fugen |
| Spannbeton Konzept, Arten der Vorspannung, Eigenschaften, Besonderheiten und Anwendungsbeispiele |
Übung
Die Übungen behandeln das jeweilige Thema an Hand eines Rechenbeispieles. Im Rahmen der Übungen werden ein einfache Stahlbetonbauteile bemessen. Die Aufgabenstellungen können vor der jeweiligen Übung heruntergeladen werden.
- Übung 1: Schnittgrößenermittlung am DLT und Einwirkungskombination (inkl. Lastannahmen)
- Übung 2: Expositionsklassen und Betondeckung
- Übung 3: Biegebemessung mit Tafeln und nach Näherungsverfahren
- Übung 4: Querkraftbemessung
- Übung 5: Stützenbemessung (Modellstützenverfahren)
- Übung 6: Rissbreitenbeschränkung und Begrenzung der Biegeschlankheit
- Übung 7: Zugkraftdeckung, Verankerung von Längsbewehrung und Bewehrungsskizze
Belege
Im Rahmen der Lehrveranstaltung muss von jedem Studenten ein Beleg, bestehend aus mehreren Teilaufgaben, bearbeitet werden. Der Beleg behandelt Themen, die im Rahmen der Vorlesungen und Übungen gelehrt wurden. Die Teilaufgaben müssen jeweils 14 Tage nach Abschluss der Behandlung des entsprechenden Themas in der Übung abgegeben werden. Jeder Student/ jede Studentin muss mindestens 6 von 7 möglichen Hausaufgaben anerkannt bekommen, um zur Prüfung zugelassen zu werden. Die Belege werden in einem 1-stündigen Gespräch am Semesterende verteidigt. Die erfolgreiche Verteidigung ist ebenfalls Voraussetzung für die Prüfungszulassung.
Es ist erwünscht, dass ein Student/eine Studentin des Jahrgangs sich bereit erklärt, die Aufgaben anhand einer Musterlösung zu kontrollieren (Vertrag als SHK über ca. 20 h möglich).
- Aufgabenstellung, Allgemeiner Teil
- Aufgabe 1: Schnittgrößenermittlung und Lastfallkombination
- Aufgabe 2: Expositionsklassen und Betondeckung
- Aufgabe 3: Biegebemessung
- Aufgabe 4: Querkraftbemessung
- Aufgabe 5: Stützenbemessung (Modellstützenverfahren)
- Aufgabe 6: Biegeschlankheitsbegrenzung, Rissbreitenbeschränkung
- Aufgabe 7: Bewehrungskonzept
Prüfung
Prüfung am Ende des Sommersemesters: Theorie- und Rechenteil, Dauer 120 min, alle Unterlagen sind zugelassen
Prüfungsvoraussetzungen: Anerkennung von 6 Hausaufgaben und erfolgreiche Verteidigung des Beleges.
Literatur / Material
- Silke Scheerer, Dirk Proske: Stahlbeton for Beginners. 1. Auflage, Dresden : Eigenverlag, 2005 – ISBN-13: 978-3000155239
Buch ist vergriffen. Ersatzweise bieten wir die erste Auflage zusammen mit einer Druckfehlerkorrektur als PDF-Datei an. Login und Passwort werden in der Vorlesung bekannt gegeben. - Silke Scheerer, Dirk Proske: Stahlbeton for Beginners. 2. Auflage, Berlin : Springer, 2008, 284 S., 179 Abb., Softcover, ISBN-13: 978-3-540-76976-7 (Druckausgabe), 978-3-540-76977-4 (Online Ausgabe) – doi:10.1007/978-3-540-76977-4
- Zilch, Zehetmaier: Bemessung im konstruktiven Betonbau. Nach DIN 1045-1 und DIN EN 1992-1-1 . 2. Auflage, Berlin : Springer, 2008, 284 S., 179 Abb., Softcover, ISBN-13: 978-3-540-20650-7 (Druckausgabe), 978-3-540-30953-6 (Online) – doi:10.1007/3-540-30953-5
Standardwerk zur Grundlagen der Bemessung, sehr gut lesbar und veständlich geschrieben und mit Bezug zur aktuellen Norm. - Fritz Leonhardt, Eduard Mönnig: Vorlesungen über Massivbau. Teil 1: Grundlagen zur Bemessung im Stahlbetonbau. 3., völlig neubearb. u. erw. Aufl., Heidelberg : Springer, 1984, 361 S. – ISBN: 978-3-540-12786-4
Standardwerk zur Standardfällen der Bemessung von Stahlbetonbauteilen. Normative Bezüge sind leider veraltet, aber das Buch ist äußerst verständlich geschrieben und im Bestand der SLUB. - Fritz Leonhardt, Eduard Mönnig: Vorlesungen über Massivbau. Teil 3: Grundlagen zum Bewehren im Stahlbetonbau. 3. Aufl., Heidelberg : Springer, 1977, 246 S. – ISBN: 978-3-540-08121-0
Standardwerk zur Standardfällen zum Bewehren von Stahlbetonbauteilen. Normative Bezüge sind leider veraltet, aber das Buch ist äußerst verständlich geschrieben und im Bestand der SLUB. - Fritz Leonhardt, Eduard Mönnig: Vorlesungen über Massivbau. Teil 5: Spannbeton. Heidelberg : Springer, 1980, 296 S. – ISBN: 978-3-540-10070- 6
Standardwerk zur Spannbetonbauweise. Normative Bezüge sind leider veraltet, aber das Buch ist äußerst verständlich geschrieben und im Bestand der SLUB. - Materialien für die Belegbearbeitung. Login und Passwort werden in der Vorlesung bekannt gegeben.