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Flächen- und Schalentragwerke

Thematik

Die Vorlesung Flächen- und Schalentragwerke behandelt Platten, Faltwerke und Schalen als wichtige Bauelemente des Hoch- und Tiefbaus. Der theoretische Teil fokussiert auf das Einsatzgebiet, das Gleichgewichtsverhalten sowie auf nützliche Tafeln und baustatische Verfahren. Das Tragverhalten der Flächentragwerke erschließt sich aus anschaulichen und analytischen Lösungen. Der numerische Teil leitet sich über die Programmierung eines Biegebalkens ein, welcher für elastische Bettung ausgebaut wird. Dies bereitet das Verständnis und die Programmierung der elastisch gebetteten Platte vor. Dies lässt sich in den Kontext kommerzieller Software stellen, welche zur Untersuchung von Faltwerken und Schalen eingesetzt wird.

Lehrinhalte

  • Plattentheorie (Kirchhoff und Reissner-Mindlin)
  • Rotationssymmetrische Platte
  • Baustatische Tabellen für Platten (Czerny, Pieper-Martens)
  • Belastungsumordnungsverfahren für Platten
  • Kombination von Scheibe und Platte, Theorie des Faltwerks
  • Schalen in Natur und Technik
  • Definition und Berechnung von Schalenkrümmung (Differentialgeometrie, Hauptnormalschnitte)
  • Schnittgrößen der Schale
  • Rotationssymmetrische Schalen
  • Membrantheorie der rotationssymmetrischen Schale
  • Biegetheorie der rotationssymmetrischen Schale
  • Kraftgrößenverfahren für rotationssymmetrische Schalen
  • Programmierung und Anwendung von Balken, Platten und Schalen in der FEM

Begleitendes Material

  • Skript Einführung in die FEM: Stabtragwerke
  • Skript Einführung in die FEM: Flächentragwerke

Studiengang

Die Veranstaltung richtet sich an Studierende des Bachelorstudiengangs Bauingenieurwesen im 6. Semester.

Prüfungsangelegenheiten:

WPF- Handbuch Bachelor Bauingenieurwesen, <3 09 22> (Theorie der Flächentragwerke)
WPF- Handbuch Bachelor Bauingenieurwesen, <3 09 23> (Numerik und Simulation der Flächentragwerke)