Konstruktiver Ingenieurbau
Inhaltsverzeichnis
Allgemein
Landmarks, wie der Eifelturm in Paris, die Golden-Gate-Bridge bei San Francisco, die Tower-Bridge in London und das Opera House in Sydney, prägen unsere Umwelt und sind identitätsstiftend. Unsere Infrastruktur besteht aus Ingenieur- und Hochbaukonstruktionen, die sich mal zurückhaltend, mal dominierend in die gebaute Umwelt eingliedern. In der Vertiefung Konstruktiver Ingenieurbau lernen die Studierenden Ingenieur-, Hochbau- und Gründungskonstruktionen zu entwerfen, zu berechnen und zu dimensionieren. Ingenieurbauwerke sind in hohem Maße durch ihre Tragkonstruktionen geprägt. Dazu gehören neben Brücken und Tunneln auch Schleusen, Schiffshebewerke, Wehre und Stauwände von Talsperren. Zu den Hochbaukonstruktionen zählen Hochhäuser und Geschossbauten, Sportstadien, Messe- und Turnhallen, Produktionsgebäude und Parkhäuser, Terminalgebäude von Flughäfen und vieles mehr. Gründungskonstruktionen sind z. B. Pfahl- und Flachgründungen sowie kombinierte Pfahl-Platten-Konstruktionen. In der Geotechnik werden weitere Konstruktionen behandelt, wie z. B. Baugruben, Böschungen, Kaimauern und Dämme.
Es sind mathematisch-wissenschaftliche Grundlagen erforderlich, um die zum Konstruktiven Ingenieurbau gehörenden Aufgaben zu lösen. Ebenso werden auch gestalterische Fähigkeiten sowie Kenntnisse in der Fertigung und Bauausführung benötigt. Gute Kenntnisse über die Baustoffe und ihre Eigenschaften sowie grundlegende Kenntnisse in der Mechanik und Festigkeitslehre sind Voraussetzungen für eine erfolgreiche Tätigkeit im Konstruktiven Ingenieurbau. Diese Vertiefung ist deshalb vor allem für Studierende geeignet, die materialübergreifende und praxisgerechte Kenntnisse und Fertigkeiten im Entwurf, der Berechnung und Dimensionierung sowie der konstruktiven Durchbildung von komplexen Baukonstruktionen erlangen möchten.
Die klassischen Konstruktionsbaustoffe sind Stahl, Stahlbeton, Spannbeton, Mauerwerk, Holz und Erde. Neue Bauarten, wie das Bauen mit textilbewehrtem Beton oder Stahlkonstruktionen mit textilverstärkter Membran, führen zu einem immer breiter werdenden Aufgabenbereich mit anspruchsvolleren Zielen für die Bauingenieure. Neue Hochleistungsverbundwerkstoffe bestimmen das Innovationspotential sowohl im Neubau als auch beim Bauen im Bestand. Auch dem Material Glas, welches bisher vorzugsweise bei Fassaden verwendet wurde, werden zunehmend lastabtragende Funktionen in vielfältigen Konstruktionen zugewiesen. Neuartige Verfahren zur Bodenverbesserung und Erdbauwerke mit Bodenbewehrung ermöglichen das Bauen bei zuvor ungeeigneten Baugrundverhältnissen.
Die beruflichen Möglichkeiten nach erfolgreichem Abschluss des Studiums sind außerordentlich vielseitig. Mit den vermittelten analytischen und kreativen Fähigkeiten ist auch eine schnelle Einarbeitung in benachbarte Ingenieurdisziplinen möglich. Konstruktive Ingenieure können beispielsweise als Tragwerksplaner in der Entwurfs-, Genehmigungs- und Ausführungsplanung sowie in der Objektüberwachung (Bauleitung) eingesetzt werden. Neben dem Neubau von Bauwerken bietet die Sanierung und Umnutzung der Bausubstanz ein stark wachsendes Betätigungsfeld. Es besteht auch die Möglichkeit, nach weiterer Qualifizierung als Gutachter, Sachverständiger oder Prüfingenieur zu arbeiten. Als Einsatzort kommen Ingenieurbüros und Bauunternehmen, Prüfinstitute oder die öffentliche Verwaltung in Frage. Die Absolventinnen und Absolventen sind auch im internationalen Bereich viel gefragte Spezialisten.
Spezialisierungen
Das gebotene Spektrum der Vertiefung im Konstruktiven Ingenieurbau ist sehr vielfältig und umfangreich. Deshalb wird im Folgenden aus der Fülle der vorhandenen Angebote eine Vorauswahl von Fächern für bestimmte Berufsbilder in fünf Spezialisierungen empfohlen. Selbstverständlich sind weitere Fächerkombinationen möglich und in Abhängigkeit der späteren Berufsziele auch sinnvoll.
Spezialisierung Bauen im Bestand
Die Spezialisierung Bauen im Bestand beschäftigt sich mit der Erhaltung, Sanierung und Verstärkung von Bauwerken. Ein Hauptaugenmerk liegt in der Analyse und Bewertung bestehender Bausubstanz hinsichtlich der Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit sowie bezüglich vorhandener Schäden. Außerdem werden Instandsetzungs- und Verstärkungsmethoden dargelegt und deren Anwendungsmöglichkeiten und -grenzen erläutert. Ergänzend werden vertiefte Kenntnisse zur modernen Betontechnik vermittelt.
Spezialisierung Brückenbau
Inhalte der Spezialisierung Brückenbau sind Entwurf, Konstruktion und Berechnung von Brücken in Stahl-, Beton- und Verbundbauweise. Dabei werden sowohl Straßen- als auch Eisenbahn- und Fußgängerbrücken behandelt. Die Entwurfsgrundlagen und Anwendungsbedingungen für die verschiedenen Bauarten werden erläutert. Spezielle Kenntnisse in den Bereichen Geotechnische Untersuchungen, Stahlbau und Stabilitätstheorie, Verbundbau, Hohlprofilkonstruktionen und Seiltragwerke sowie Dynamik runden die Ausbildung ab.
Spezialisierung Gebäude
Die Spezialisierung Gebäude beschäftigt sich mit dem Entwurf, der konstruktiven Durchbildung und Berechnung der Tragkonstruktionen von Hochbauten. Hierzu gehören Verbunddecken, -träger und -stützen sowie der Einsatz von Stahlhohlprofilkonstruktionen. Es werden auch Berechnungsverfahren in der Plastizitäts- und Stabilitätstheorie behandelt. Einen besonderen Schwerpunkt bildet auch das materialgerechte Konstruieren mit dem spröden Baustoff Glas im Bereich der Gebäudehülle. Abgerundet wird die Spezialisierung durch Analyse- und Sanierungsmethoden von Schäden an Gebäuden.
Spezialisierung Geotechnik
In der Spezialisierung Geotechnik werden vertiefte Kenntnisse und Fertigkeiten zu den experimentellen Methoden der Untersuchung von Boden und Fels im Labor und im Feld sowie zur Erstellung von numerischen und physikalischen Modellen in der Geotechnik erworben. Außerdem werden fortgeschrittene Verfahren und Bemessungskonzepte des Tunnelbaus wie auch zum Entwurf und der Berechnung von Spezialtiefbauten und zur Baugrundverbesserung vermittelt.
Spezialisierung Tragkonstruktionen
Inhalte der Spezialisierung Tragkonstruktionen sind Entwurf, konstruktive Durchbildung und Berechnung von Tragkonstruktionen aus Stahl, Holz, Kunststoff sowie Verbundmaterialien. Behandelt werden z. B. faltwerkartige Tragwerke oder Gitterschalen aus Plattenwerkstoffen bzw. Brettlamellen, Seiltragwerke in Fassaden oder für weitgespannte Dachkonstruktionen sowie Tragwerke für Hochbauten. Ferner wird auf die Konstruktion und Bemessung von Bauteilen und Tragwerken für den Brandfall eingegangen. Auch die Instandsetzung und Rekonstruktion von Holzbauten ist Gegenstand der Spezialisierung.
Pflichtmodule
Für alle Spezialisierungen beginnen im 5. Semester die Pflichtmodule der Vertiefung Konstruktiver Ingenieurbau. Diese umfassen sämtliche Module des Kataloges KI-1 und sind bis zum 8. Semester abzuschließen:
Für alle Spezialisierungen beginnen im 5. Semester die Pflichtmodule der Vertiefung Konstruktiver Ingenieurbau. Diese umfassen sämtliche Module des Kataloges KI-1 und sind bis zum 8. Semester abzuschließen:
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Modulnummer |
Modulname |
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BIW3-01 |
Grundlagen der Baustatik |
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BIW3-02 |
Konstruktionslehre und Werkstoffmechanik im Massivbau |
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BIW3-03 |
Stahlbau, Holzbau und Anwendung der Bruchmechanik |
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BIW3-04 |
Geotechnische Nachweise, Felsmechanik, Tunnelbau und Baustofftechnik |
Das Vertiefungsstudium umfasst im 7. und 8. Semester die folgenden weiteren Pflichtmodule:
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Modulnummer |
Modulname |
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BIW4-01 |
Variationsprinzipe/FEM und Tragwerkssicherheit |
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BIW4-11 |
Entwurf von Massivbauwerken |
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BIW4-10 |
Geotechnische Untersuchungen und Fallbeispiele |
Wahlpflichtmodule
Außerdem sind im Vertiefungsstudium Wahlpflichtmodule unter den Maßgaben der Studienordnung zu wählen. Die nachfolgend empfohlenen Modulpakete gelten für die beschriebenen Spezialisierungen, können ggf. spezifisch modifiziert oder ausgetauscht werden, sofern sie nicht bereits als Pflichtmodul gewählt wurden (das betrifft BIW4-10 und BIW4-14).
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Spezialisierung |
Modulnummer |
Modulname |
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Bauen im Bestand |
BIW4-12 |
Bauen im Bestand – Verstärken von Massivbauwerken |
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BIW4-21 |
Bauen im Bestand – Instandsetzungsmethoden und -baustoffe |
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BIW4-19 |
Schäden an Gebäuden |
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BIW4-10 oder BIW4-14 |
Geotechnische Untersuchungen und Fallbeispiele oder Stahlhochbau und Stabilitätstheorie |
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Brückenbau |
BIW4-10 oder BIW4-14 |
Geotechnische Untersuchungen und Fallbeispiele oder Stahlhochbau und Stabilitätstheorie |
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BIW4-15 |
Stahlverbundbau, Hohlprofilkonstruktionen und Seiltragwerke |
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BIW4-16 |
Brückenbau |
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BIW4-05 |
Dynamik |
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Gebäude |
BIW4-14 |
Stahlhochbau und Stabilitätstheorie |
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BIW4-18 |
Konstruktiver Glasbau |
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BIW4-15 |
Stahlverbundbau, Hohlprofilkonstruktionen und Seiltragwerke |
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BIW4-19 |
Schäden an Gebäuden |
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Geotechnik |
BIW4-10 |
Geotechnische Untersuchungen und Fallbeispiele |
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BIW4-06 |
Kontinuumsmechanik und Materialtheorie |
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BIW4-62 |
Numerische Modelle in der Geotechnik |
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frei wählbar |
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Tragkonstruktionen |
BIW4-14 |
Stahlhochbau und Stabilitätstheorie |
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BIW4-15 |
Stahlverbundbau, Hohlprofilkonstruktionen und Seiltragwerke |
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BIW4-17 |
Holz- und Kunststoffbau |
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frei wählbar |
Schematische Übersicht
* Die Zuordnung der Module BIW3-01, BIW3-02, BIW3-03 und BIW3-04 zum 3. oder 4. Studienjahr ist von den Studierenden frei wählbar. LP = ECTS = European Credit Transfer System 1 Leistungspunkt entspricht 1 ECTS-Punkt, d. h. einer Arbeitsbelastung von 30 Arbeitsstunden je Semester. Im Durchschnitt hat jedes Semester 30 LP.
Verantwortlicher Hochschullehrer
Prof. Dr.-Ing. Richard Stroetmann