Baumechanik 1 (Modul 3104) Veranstaltungen WS 2012 / · PDF fileBaumechanik 1 (Modul 3104) Veranstaltungen WS 2012 / 2013 Vorlesung Mi. 10:00 – 11:30 Uhr, 3.103 (Casino-Gebäude)

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  • Baumechanik 1 (Modul 3104)

    Veranstaltungen WS 2012 / 2013

    Vorlesung Mi. 10:00 11:30 Uhr, 3.103 (Casino-Gebude)

    Beginn: 26.9.2012

    Hrsaalbung Gruppe Bauingenieure A

    Di. 11:45 - 13:15 Uhr, R. 1.116 Beginn: 25.9.2012

    Gruppe Bauingenieure B

    Do. 11:45 13:15 Uhr, R. 3.107 Beginn: 27.9.2012

    Wirtschaftsingenieure

    Di. 10:00 11:30 Uhr, R. 1.017 Beginn: 25.9.2012

    bungsseminar montags 8:15 9:45 Uhr, 3.107

    (Tutorium) Beginn: 1.10.2012

    Ansprechpartner Prof. Dr.-Ing. Andreas Falk

    Sprechstunde: Mo. 12:00 14:00, R. 1.110

    Tel.: 05231 / 769 815

    email: [email protected]

    Internet: http://www.hs-owl.de/fb3/labore/tm0.html

    mailto:[email protected]

  • Baumechanik 1

    Prof. Dr.- Ing. Andreas Falk Blatt

    04.09.2012 Baumechanik_1_2012.doc 2

    Literaturangaben

    [1] Bochmann, F.: Statik im Bauwesen, Bd. 1, Statisch bestimmte Systeme. 21. Auflage 2003, Huss-Medien

    XBK 128

    [2] Bochmann, F.: Statik im Bauwesen, Bd. 2, Festigkeitslehre. 18. Auflage 2003, Huss-Medien

    XBK 128

    [3] Brommundt, E.; Sachs, G.: Technische Mechanik, Eine Einfhrung. 3. Aufl. 1998, Springer Verlag

    WCA 138

    [4] Bruns, O.T.; Lehmann, Th.: Elemente der Mechanik

    Bd. 1 Einfhrung, Statik. 1. Aufl. 1993, Vieweg

    -

    Bd. 2 Elastostatik. 1. Aufl. 1999, Vieweg -

    Bd. 3 Kinetik. 1. Aufl. 1994, Vieweg -

    [5] Bruns, O.T.: Aufgabensammlung Technische Mechanik

    Bd. 1 Statik, 1. Aufl. 2000, Vieweg

    -

    Bd. 2 Festigkeitslehre, 1. Aufl. 2000, Vieweg -

    Bd. 3 Kinetik, 1. Aufl. 1999, Vieweg -

    [6] Dallmann, R.: Baustatik 1- Berechnung statisch bestimmter Tragwerke. 1. Auflage, 2006, Hanser Fachbuchverlag

    XBK 266

    [7] Dankert, H.; Dankert, J.: Technische Mechanik, computeruntersttzt, Statik, Festigkeitslehre, Kinematik / Kinetik, 4. Auflage, 2006, Teubner

    WCA 149

    [8] Gross, D.; Hauger, W.; Schrder, J., Wall, W.A.: Technische Mechanik, Bd. 1, Statik. 9. Aufl. 2006, Springer Verlag

    WCA 132

    [9] Gross, D.; Schnell, W. ; Ehlers, W.; Wriggers, P.: Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik, Bd. 2 Elastostatik, Hydrostatik; 5. Aufl. 1998, Springer Verlag

    WCA 132

    [10] Gross, D.; Schnell, W. ; Ehlers, W.; Wriggers, P.: Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik, Bd. 3 Kinetik, Hydrodynamik. 5. Aufl. 1999, Springer Verlag

    WCA 132

    [11] Gross, D.; Hauger, W.; Schnell, W. ;Wriggers, P.: Technische Mechanik, Bd. 4, Hydromechanik, Elemente der Hheren Mechanik, Numerische Methoden. 3. Aufl. 1999, Springer Verlag

    WCA 132

    [12] Hauger, W. ; Schnell, W.; Gross, D. : Technische Mechanik, Bd. 3 Kinetik. 6. Aufl. 1999, Springer Verlag

    WCA 132

    [13] Krings, W.; Wanner, A.: Kleine Baustatik Grundlagen der Statik und Berechnung von Bauteilen. 14. Auflage 2009. Teubner Verlag

    XBK 103

    [14] Lohmeyer, G.C.O. : Baustatik 1, Grundlagen. 10. Aufl. 2008, Teubner Verlag

    XBK 110

    [15] Lohmeyer, G.C.O., Baar, S. : Baustatik 2, Bemessung und Festigkeitslehre. 11. Aufl. 2009, Teubner Verlag

    XBK 110

  • Baumechanik 1

    Prof. Dr.- Ing. Andreas Falk Blatt

    04.09.2012 Baumechanik_1_2012.doc 3

    [16] Mayr, M.: Technische Mechanik - Statik, Kinematik, Kinetik, Schwingungen, Festigkeitslehre; 2. Aufl. 1999, Hanser Elektronik

    WCA 153

    [17] Mayr, M.: Mechanik Training - bungsbeispiele und Prfungsaufgaben; 2. Aufl. 2000, Hanser Elektronik

    -

    [18] Meskouris, K.; Hake, E.: Statik der Stabtragwerke - Einfhrung in die Tragwerkslehre; 1. Auflage 1999, Springer-Verlag.

    XBK 204

    [19] Mller, K.; Ferber, E.: Technische Mechanik fr Ingenieure. 2.Auflage 2004, Hanser-Verlag.

    WCA 293

    [20] Romberg, O. ; Hinrichs, N.: Keine Panik vor Mechanik. Taschenbuch. 2. Aufl. 2000, Vieweg

    WCA 162

    [21] Schatz, D.: Klausurtraining Statik, 2. Aufl. 2003, Teubner Verlag XBK 208

    [22] Schnell, W.; Gross, D.; Hauger, W.: Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik, Bd. 1, Statik; 5. Aufl. 1998, Springer Verlag

    WCA 132

    [23] Schnell, W.; Gross, D.; Hauger, W.: Technische Mechanik, Bd. 2 Elastostatik. 6. Aufl. 1998, Springer Verlag

    WCA 132

    [24] Wetzell, O.W.: Technische Mechanik fr Bauingenieure, Bd. 1, Statisch bestimmte Stabtragwerke. 2. Aufl. 2004, Teubner Verlag

    WCI 121

    [25] Wriggers, P. et al.: Technische Mechanik kompakt. 1. Auflage 2005, Teubner Verlag.

    WCA 292

    Internet-Hinweise

    Literatur www.hs-owl.de/skim; www.amazon.de

    Bauwerke www.structurae.de, www.brueckenweb.de

    Hochschulen

    www.hs-owl.de/fb3, www.ibnm.uni-hannover.de

    www.ki-smile.de (Fachhochschule Potsdam)

    http://www.hs-owl.de/skimhttp://www.amazon.de/http://www.structurae.de/http://www.brueckenbau-links.de/http://www.hs-owl.de/fb3http://www.uni-hannover.de/http://www.ki-smile.de/

  • Baumechanik 1

    Prof. Dr.- Ing. Andreas Falk Blatt

    04.09.2012 Baumechanik_1_2012.doc 4

    Inhalt

    1 EINFHRUNG 10

    1.1 Einteilung der Mechanik 10

    1.2 Historischer berblick 11

    1.3 Begriffe 17

    1.4 Griechisches Alphabet 18

    2 EINWIRKUNGEN UND KRAFTBEGRIFF 19

    2.1 Allgemeines 19

    2.2 Physikalische Gren, Einheiten 20

    2.3 Masse und Gewichtskraft 20 2.3.1 Masse 20 2.3.2 Gravitation ist die Ursache der Gewichtskraft 21 2.3.3 Berechnung der Gewichtskraft ber die Wichte 22 2.3.4 Flchenkrfte p 23 2.3.5 Linienkrfte (Streckenlasten) q 25 2.3.6 Einzelkrfte F 26 2.3.7 Weitere Einteilungsmglichkeiten fr Krfte 27 2.3.8 Bestimmungsgren einer Kraft 27

    2.4 Kleine bungsaufgaben 28 2.4.1 Massenermittlungen 28 2.4.2 Masse Gewichtskraft 28 2.4.3 Kleines Tragwerk - Wartehuschen 29

    2.5 Axiome der Statik und Schnittprinzip 30

    3 ZENTRALE KRAFTSYSTEME IN DER EBENE 33

    3.1 Allgemeines 33

    3.2 Krfteaddition (Reduktion) 34 3.2.1 Grafische Methode 34 3.2.2 Analytische Methode 35 3.2.3 Trigonometrische Formeln 37

    3.3 Bedingungen fr das Gleichgewicht 38 3.3.1 Grafische Methode 38 3.3.2 Analytische Methode 38 3.3.3 Beispiel zur Reduktion und zum Gleichgewicht (se) 39 3.3.4 Beispiel 2 40

    3.4 Krftezerlegung in 2 Richtungen 41 3.4.1 Grafische Methode 41 3.4.2 Analytische Methode 42 3.4.3 Beispiel 1 zur Krftezerlegung 44 3.4.4 Beispiel 2 zur Krftezerlegung 44

    3.5 Zusammenfassung 45

  • Baumechanik 1

    Prof. Dr.- Ing. Andreas Falk Blatt

    04.09.2012 Baumechanik_1_2012.doc 5

    4 ALLGEMEINE KRAFTSYSTEME IN DER EBENE 46

    4.1 Allgemeines 46

    4.2 Moment und Krftepaar 47 4.2.1 Allgemeines, Definitionen 47 4.2.2 Komponentendarstellung des Momentes 48 4.2.3 Verschiebung einer Kraft parallel zur Wirkungslinie 50

    4.3 Beispiele zu nicht-zentralen Kraftsystemen 51 4.3.1 Bsp. 1 zum nicht-zentralen Kraftsystem 51 4.3.2 Bsp. 2 zum nicht-zentralen Kraftsystem 52 4.3.3 Beispiel 3 zum nicht-zentralen Kraftsystem 53 4.3.4 Beispiel 4 zum nicht-zentralen Krftesystem 54

    4.4 Zusammenfassung 56

    5 LAGERREAKTIONEN EBENER STABTRAGWERKE 57

    5.1 Allgemeines 57 5.1.1 Mgliche Tragwerksarten 57 5.1.2 Tragwerksarten ebener Stabwerke 58 5.1.3 Rumliches Koordinatensystem, Freiheitsgrade 59

    5.2 Lagerarten und Gelenke fr ebene Stabtragwerke 61 5.2.1 Lager- und Gelenkarten bei ebenen Stabtragwerken 62 5.2.2 Ausfhrung von Lagern und Anschlssen 63

    5.3 Beispiele fr Auflagerkraftberechnung 64 5.3.1 Beispiel 1 64 5.3.2 Beispiel 2 64 5.3.3 Beispiel 3 65 5.3.4 Beispiel 4 65 5.3.5 Beispiel 5 66 5.3.6 Beispiel 6 66

    6 FACHWERKE 67

    6.1 Allgemeines 67

    6.2 Bezeichnungen, Fachwerkarten 68

    6.3 Abzhlkriterium fr ebene Fachwerke 69

    6.4 Berechnung der Stabkrfte 70 6.4.1 Knotenpunktverfahren 70 6.4.2 Identifizierung von Nullstben 71 6.4.3 Ritterschnittverfahren 72

    6.5 Beispiele 73 6.5.1 Fachwerkbeispiel 1 73 6.5.2 Fachwerkbeispiel 2 74 6.5.3 Fachwerkbeispiel 3 (Klausuraufgabe) 75 6.5.4 Fachwerkbeispiel 4 76

  • Baumechanik 1

    Prof. Dr.- Ing. Andreas Falk Blatt

    04.09.2012 Baumechanik_1_2012.doc 6

    7 SCHNITTGRENERMITTLUNG BEI EBENEN STABWERKEN 77

    7.1 Definition von Schnittgren, Schnittufern 77

    7.2 Mgliche Schnittgren (innere Krfte) an ebenen Balkentragwerken 78

    7.3 Resultierende von Streckenlasten 79

    7.4 Statische Bestimmtheit 79 7.4.1 Abzhlkriterium fr ebene Balken und Rahmen 79 7.4.2 Zur Bestimmung der Anzahl der Zwischenbindungen z 80 7.4.3 Der Ausnahmefall der Statik 80 7.4.4 Beispiele zum Abzhlkriterium 81

    7.5 Schnittgrenermittlung durch Gleichgewichtsbedingungen 82 7.5.1 Beispiel 1 82 7.5.2 Beispiel 2 83 7.5.3 Beispiel 3 84 7.5.4 Beispiel 4 84 7.5.5 Beispiel 5 85 7.5.6 Beispiel 6 87 7.5.7 Ermittlung maximaler Momente mithilfe der Anfangsschnittgren 88 7.5.8 Beispiel 7 89 7.5.9 Beispiel 8: Gelenktrger 91

    7.6 Zusammenhang zwischen ueren Lasten und Schnittgren 92

    7.7 Analytische Ermittlung von Schnittgren mithilfe der Differenzialbeziehungen 96 7.7.1 Beispiel 1 96 7.7.2 Beispiel 2 97 7.7.3 Klausuraufgabe 98 7.7.4 Weiteres Beispiel 100

    7.8 Schnittkraftlinien am Kragarm 102

    7.9 Schnittgrenermittlung mit Stabwerksprogrammen 103 7.9.1 Allgemeines 103 7.9.2 Fachwerk mit STAB2D 104 7.9.3 Balkentragwerk mit Stabwerkprogramm STAB2D 104 7.9.4 Verbreitete Stabwerksprogramme (Auswahl) 105

    8 BERECHNUNG VON FLCHENWERTEN 106

    8.1 Allgemeines 106

    8.2 Flchenschwerpunkt 107 8.2.1 Einfhrendes Beispiel 107 8.2.2 Definitionen zum Schwerpunkt 108 8.2.3 Erluterungen zum statischen Moment / Schwerpunktsberechnung 109 8.2.4 Beispiel