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KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg undnationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu
Tragsysteme
Vorlesung und Übungen1. Semester BA Architektur
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
2 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und Festigkeitslehre Tragsysteme
Besondere EinwirkungenTragsystemeStatische SystemeAuflager
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
3 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreBesondere Einwirkungen
Temperatur
Über den Querschnitt konstante Erwärmung
Beispiel Stahlträger L = 10 mSommer +10°C auf +50 °C Temperaturänderung + 40 °C Ausdehnung ∆L = 4,8 mm
LL
Über den Querschnitt konstante Abkühlung
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
4 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreBesondere Einwirkungen
Temperatur
Sommer, klarer Tag
Winter, klare Nacht
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
5 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreBesondere Einwirkungen
Baugrundsetzungen
Setzungsempfindliche Schicht
Mauerwerkswände
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
6 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreBesondere Einwirkungen
Baugrundsetzungen
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
7 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und Festigkeitslehrebesondere Einwirkungen
Erdbeben
Albstadt September 1978
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
8 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und Festigkeitslehrebesondere Einwirkungen
Erdbebenzonen Deutschland
Zone 1
konstruktive Maßnahmen
• Anzahl der Geschosse max. 5
• Geschlossene Wände über alle Geschoße
• Torsionssteifigkeit durch Anordnung der Wände
• Einheitliche Gründungsart auf einem Niveau
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
9 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Dachträger
Statik- und FestigkeitslehreTragsysteme
Fundamente
Bodenplatte
Wände
Stützen
Unterzüge
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
10 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreTragsysteme
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
11 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreTragsysteme
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
12 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreStatische Systeme
2.00
16.00 16.00
5.50
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
13 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreTragsysteme
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
14 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreTragsysteme
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
15 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
GBalkon
w
s
Statik- und FestigkeitslehreStatische Systeme
Konstruktion Gefüge, AufbauGeometrie Bauteilabmessungen Werkstoff
L1 L2 L3
PBalkon
g
Statisches System
LastenAuflager, VerbindungenSpannweiten, SystemlinienSchwerachsen, Querschnittswerte
Hauptträger
Lichte Weite LW < L2
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
16 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreStatische Systeme
1 Pfettensparreng, s, w
2 Sparren
3 Mittelpfette
g
g
4 Hauptträgerg, s, w
5 Traufpfette g
1
2
34
5
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
17 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
Einwertiges Lager l verschiebliches Lager
Rollenlager Gleitlager (Gleitfolie)
∆h∆α
∆h∆α
V V
V
V
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
18 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
Zweiwertiges Lager l unverschiebliches Lager
∆α ∆α
VV
HH
Festes Lager
V VH H
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
19 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
Zweiwertiges Lager l unverschiebliches Lager
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
20 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
L
Einfluss der Lager infolge Temperatureinwirkung
L
1 verschiebliches Auflager
1 unverschiebliches Auflager
2 unverschiebliche Auflager
⇒ Balken kann sich nicht dehnen !
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
21 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
Zweiwertiges Lager l gelenkiges Lager für Stützen
VH
VH
VH
Holzstütze im Außenbereich
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
22 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
Zweiwertiges Lager l gelenkiges Lager für Stützen
Holzstütze im Innenbereich
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
23 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
Zweiwertiges Lager l Gelenk
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
24 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
Dreiwertiges Lager l Einspannung
V
H
M
V
H
M
Bewehrung
∆α = 0∆h = 0∆v = 0
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
25 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
KräftepaarKräftepaar MA
Beispiel l Einspannung in Holz
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
26 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
VH
M
a
b
Einspannung Stütze Variante 1
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
27 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflagerEinspannung Stütze Variante 2
VH
M
a
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
28 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
Köcherfundament
Fertigteilstütze
Ortbetonfundamentmit Köcher
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
29 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
WertigkeitWertigkeit Übertragbare Übertragbare GrößeGröße
1b1b
22
VertikalkraftVertikalkraft
33 VertikalkraftVertikalkraftHorizontalkraftHorizontalkraftEinspannmomentEinspannmoment
unbehinderteunbehinderteBewegungBewegung
Horizontale Horizontale Verschiebung Verschiebung VerdrehungVerdrehung
VertikalkraftVertikalkraftHorizontalkraftHorizontalkraft
VerdrehungVerdrehung
1a1a HorizontalkraftHorizontalkraft Vertikale Vertikale Verschiebung Verschiebung VerdrehungVerdrehung
Fachgebiet Bautechnologie
Tragkonstruktionen
30 09.11.2010 Dipl.-Ing. Kai HainleinDipl.-Ing. Stefan SanderProf. Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Statik- und FestigkeitslehreAuflager
WertigkeitWertigkeit Übertragbare Übertragbare GrößeGröße
1a1a
22
a Vertikalkrafta Vertikalkraft
33VertikalkraftVertikalkraftHorizontalkraftHorizontalkraftEinspannmomentEinspannmoment
unbehinderteunbehinderteBewegungBewegung
Horizontale Horizontale Verschiebung Verschiebung VerdrehungVerdrehung
VertikalkraftVertikalkraftHorizontalkraftHorizontalkraft VerdrehungVerdrehung
1b1b
b b HorizonalkraftHorizonalkraft VertikaleVertikaleVerschiebung Verschiebung VerdrehungVerdrehung