Name / Matrikel: Stahlbau

Stahlbau (A) I WS 03/04
Vorschlag für einen Abschlusstestxx.xx.200x
Name / Matrikel: _________________________
Institut für Stahlbau und
Werkstoffmechanik
Fachbereich 13
Bauingenieurwesen und Geodäsie
1.) Ein Verband mit druckweichen Diagonalen ist durch eine horizontale Kraft H = 10kN belastet. Die Diagonale
1 fällt bei dieser Belastung aus, da sie keine Zugkraft erhält.
H = 10kN
a) Berechnen Sie die Zugkraft in der Diagonalen 2.
1 2
a
a
b) Berechnen Sie den erforderlichen Querschnitt der Diagonalen 2.
Hinweis:
N
D
σ
vorh
= ;
A
erf
kN
σ
zul
= 21,8
cm
c) Wählen Sie eine sinnvolle Querschnittsform für die druckschlaffen
Diagonalen und zeichnen Sie den gewählten Querschnitt.
2
2.) Ein Verband aus Profilstahl mit nur einer Diagonalen soll
Horizontallasten in beide Richtungen aufnehmen können.
H
a) Welche der unten aufgeführten Querschnittsformen sollte Ihrer
Meinung nach für die Diagonale dieses Verbandes eingesetzt
werden. (Es können mehrere Querschnittsformen angekreuzt
werden.)
a
a
b) Begründen Sie ihre Auswahl.
3.) Der dargestellte Rahmen hat an der Stelle 3 eine biegesteife Rahmenecke. Die Rahmenfüße (Knoten 1 und
2) sowie die Rahmenecke 4 sind gelenkig ausgeführt.
H
3 4
a) An welcher Stelle des Rahmens wirkt das betragsmäßig höchste
Biegemoment
1
2
a
b) Zeichnen Sie qualitativ den Biegemomentverlauf.
c) Durch welche konstruktiven Maßnahmen kann eine
Stahlbaurahmenecke biegesteif ausgebildet werden (Nennen Sie
zwei Möglichkeiten.)
a

4.) Eine Wandscheibe aus Stahlbeton wird durch eine Horizontallast von 50 kN und einer Vertikallast von
1150 kN belastet. Das Eigengewicht der Wand soll vernachlässigt werden.
H = 50kN
V = 1150kN
Abmessungen: h / b / t = 8m / 1,5m / 0,15m
d) An welcher Stelle der Wand wird die Druckspannung maximal und wo
tritt die höchste Zugspannung auf
e) Berechnen Sie das Flächenträgheitsmoment I y um die starke Achse.
8m
1,5m
Wanddick
e
f) Zeichnen Sie für die gegebene Belastung den Spannungsverlauf in der
Wand in Höhe der Einspannebene. Bestimmen Sie betragsmäßig den
maximalen und minimalen Wert der Spannung.
Hinweis:
N M
σ = ± ⋅ z
A I
y
5.) Der Grundriss zeigt ein durch vier Wandscheiben ausgesteiftes Gebäude. Beurteilen Sie dieses
Aussteifungs-system hinsichtlich seiner Fähigkeit horizontale Kräfte in x- und y-Richtung und ein Moment
um die senkrechte Achse abzutragen.
Gebäudegrundriss:
y
x
6.) Eine Stahlbetondecke ist auf Pendelstützen gelagert. Die Decke soll als starre Scheibe wirken.
Isometrie:
Grundriss:
a) Welche Freiheitsgrade hat das System.
b) Wie viele Verbände werden benötigt um das System auszusteifen
c) Zeichnen Sie ein funktionstüchtiges Aussteifungssystem mit maximal vier Aussteifungselementen
(Verbände) in den Grundriss.

7.) Ein Gebäude wird, wie im Grundriss links dargestellt, durch drei Wandscheiben ausgesteift. Es greift eine
horizontale Last in x-Richtung H x = 60kN an.
4m
W2
x
Berechnen Sie welche resultierenden Kräfte sich bei dieser Belastung in
den Wandscheiben W1, W2 und W3 ergeben.
H x
W1
y
W3
12m
8.) Nennen Sie verschiedene Arten von Aussteifungssystemen.
9.) Welche Aussteifungselemente werden bevorzugt in reinen Stahlkonstruktionen eingesetzt Begründen Sie
Ihre Antwort.
10.) Welches Aussteifungssystem ist besonders unempfindlich gegen Erdbebenbelastungen und
Setzungsdifferenzen Warum