Theorie Flashcards

(50 cards)

1
Q

a) Darstellung der maßgebenden Laststellungen für das maximale Feldmoment der Platte D1 und das minimale Stützmoment der Platten D1 in Achse 2.

D3 I D4

A

a)
(D1) I D2
—————-
D3 I D4

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2
Q

An der Platte 4 in der Achse 3 soll ein auskragender Balkon angebracht werden. Wie ändert sich das maximale Feldmoment in Platte D4?

  I            I -----I     D4  I
   ----------
   Balkon
A

Es entsteht eine Teileinspannung, wodurch das Feldmoment abgemindert wird, durch den Faktor a

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3
Q

—I I—–I I—
I—————I

N_ed pro Stütze = 400 KN
Bemessen Sie überschläglich das vorhandene Fundament auf Biegung in Längsrichtung

A

M=0
N_Ed = 800 kN

sigma = 800/Ac
q = sigma * l_min

As = Wcfctm/0,9d*500

Wahl 14/6

n = As/(pi * r^2)

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4
Q

Welche Betoneigenschaften sind bei Spannbetonbauwerken besonders wichtig? (4 Nennungen)

A
  • nicht Korrosionsführende Bestandsteile
  • geringen Kriechen und Schwinden
  • hohe Druckfestigkeit
  • hohes E-Modul
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5
Q

Tragen Sie für die unterschiedlichen Spanngliedverläufe die Richtung des Vertikalanteils der Vorspannung ein und geben Sie an, wie sich die erforderliche Querkraftbewehrung verändert.

A
  1. Schwerelinie
    ———— auf Mittellinie
    Vp= 0
  2. /
    —/—– Vp steigend
    /
    -> weniger Bewehrung
  3. \
    —-– Vp sinkend
    \
    -> mehr Bewehrung
  4. ## Schwerelinie unter MittellinieVp=0
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6
Q

Nennen Sie 4 Vorteile des Spannbetons gegenüber dem Stahlbeton

A
  • neue Bauverfahren
  • Ausnutzung hochfester Stähle
  • größere Tragweiten
  • kaum bis keine Rissbildung
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7
Q

Nennen und erläutern Sie die Beschreibung des zeitabhängigen Materialverhaltens erforderlichen Begriffe (3 Nennungen)

A
  • Kriechen = konst. Belastung -> Verformung (jahrelanger Prozess)
  • Schwinden = Volumenabnahme durch austrocknen des Betons -> Verformung
  • Relaxion => konst. Dehnung -> Spannungsverlust
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8
Q

Mit den Czerny-Tafeln können die Schnittgrößen drillsteifer Platten ermittelt erden. Erläutern Sie den Begriff Drillsteifigkeit

A

Drillsteifigkeit bedeutet, dass die Ecken der Platten abgesichert sind gegen Abheben. Z.B durch Verankerung oder Auflast

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9
Q

Aus welchem Grund wird auch bei einachsig gespannten Platten standardmäßig in Querrichtung Bewehrung eingelegt und in welcher Höhe?

A

=> infolge behinderter Querdehnung

my = mü * mx

mü = 0,2

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10
Q

Stabwerksmodelle für Belastungen Q und q

A

Q: Druck direkt über dem Auflager, Zug verbindet linke Auflager mit der Spitze der Drucklinie und die Drucklinien selber

q: Trapezförmig. Alles Druck, bis auf waagerechte Linie unten

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11
Q

Ermittlung und Darstellung der Schnittgrößenverläufe N,V,M infolge der Vorspannkraft.

A

M: gleicher Verlauf wie Vorspannkraft.

P: eine Ordnung unter M

N: immer P und Linear.

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12
Q

Erläutern Sie den Begriff Dekompressionsmoment

A

Das Dekompressionsmoment entspricht dem Moment, dass die Druckspannung in der vorgespannten Zugzone gerade aufhebt und somit die Randspannung sigma = 0 erzeugt.

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13
Q

Benennen und erläutern Sie die Anforderungen an den Spannstahl, die für eine erfolgreiche Vorspannung zu erfüllen sind (3 Nennungen)

A
  • hohe Festigkeitswerte -> damit Verlust inf. Kriechen, Schwinden kompensiert werden können
  • gute Zähigkeit -> damit kein Spridbruch anfäält
  • unempfindlich gegen Korroaion insbesondere SpannungsRisskorrosion
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14
Q

Ermittung der vorhandenen Vorspannkraft im Spannglied Po

A

vorh Po = Ap * 0,1275

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15
Q

Nennen Sie fünf Nachweise, die für ein Spannbetonbauteil im GzG zu erfüllen sind

A
  • Spannungsbegrenzung
  • Dekompression
  • Rissbreiten
  • Verformungen
  • Schwingungen
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16
Q

Zwei Rahmenecken unter Momentenbeanspruchung gemäß Abbildung

L- Profile mit unterschiedlichen M

A

I _______ –>
I I
I I
I I

  • Zug außen, Druck inne und an der Ecke nach außen
  • L-Hanken

I I
I I
I I________
I____________ <–

  • Druck außen, Zug innen (gerade Linien)
  • Schleifenhaken
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17
Q

Erläutern Sie “Planmäßige Ausmitte”

A

=> infolge einer Konsole, entstehen Momente die zu einer Ausmitte führen

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18
Q

Erläutern Sie “Ungewollte Ausmitte”

A

=> Imperfektionen. Das Bauteil ist nicht “perfekt” gerade

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19
Q

Erläutern Sie “ Ausmitte nach Theorie II. Ordnung”

A

=> Vergrößerung der einwirkenden Momente aus der Ausmitte 1. Ordnung. Daras resultiert eine größere Ausmitte, die Th. II. Ordnung

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20
Q

Welche Betoneigenschaften sind bei Spannbetonbauwerken wichtig (3 Nennungen)

A
  • nicht Korrosionsfördernd
  • hohes E-Modul
  • hohe Druckfestigkeit
  • geringes Schwinden und Kriechen
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21
Q

Nennen Sie Anforderungen an den Spannstahl für ein Vorspannung (3 Nennungen)

A
  • relativ unempfindlich gegen Korrosion
  • hohe Festigkeit
  • gute Zähigkeit
22
Q

Erläutern Sie warum wandartige Träger nicht wie stabförmige Stahlbetonbauteile bemessen werden können

A

Verformungen inf. Schubkräfte sind fast so groß wie die aus den Biegemomenten => Bernoulli nicht mehr anwendbar

23
Q

Bestimmen Sie die Druck- und Zugkräfte in den Druck- und Zugstreben für das gewählte Fachwerkmodell (wandartiger Träger)

A

h/l -> tau ablesen
A = q*l/2
Fc = A / sin(tau)
Fs = A / tan(tau)

As = Fs/435

24
Q

Zeichnen Sie in die abgebildeten Konsolen den inneren Kräftefluss in Form eines Stabwerkmodells ein

A

a< hc
Zug: waagrecht
Druck: schräg runter
Bewehrung: waagerecht und senkrecht (nur in Konsole) +L

a< 0,5 h
doppeldreieck
alles Druck, außer Waagerechten
Bewehrung: waagerecht und Schräg (nur in Konsole) + L

h<a<2,5 h
Fachwerk ohne Boden. alles was schräg ist, ist Druck
Bewehrung: nur Senkrecht in Konsole + L

25
Nenne und Erläutern Sie drei Mechanismen, die zur Beschreibung des zeitabhängigen Materialverhaltens herangezogen werden
- Schwinden -> Volumenabnahme durch austrocknen des Betons: Verformung - Kriechen -> Bei konst. Last verformt sich der Beton (Stauchung), dieser Prozess ist nach Jahren abgeschlossen - Relaxion -> Bei konst. Dehnung erfährt der Stahl ein Vorspannkraftverlust
26
Skizzieren und beschreiben Sie stichpunktartig die beim Durchstanzvorgang von Flachdecken entstehenden Rissbilder. Decke mit Kreis
- V/Vm =0,5 kleiner Riss nähe Schnitt Kreis: Verteile Risse zum Mittelpunkt, einer geht durch, kleiner Risskreis - V/Vm = 0,75 3 Risse nähe Schnitt Kreis: Verteilte Risse zum Mittelpunkt, 2 kleine Risskreise - V/Vm = 1 3 Risse nähe Schnitt Kreis: Wie 0,75 + ein Kuchenteil schraffiert
27
Gegeben ist en unregelmäßiger Stützenquerschnitt unter einer Flachdecke mit d= 25cm. Geben Sie die Länge der Rundschnitte u0 und u1 des geg. Stützenquerschnitt.
u0 = 2*cx + 2*cy + sqrt(2)*cy u1 = 2*cx+ 2*cy + 3*sqrt(2)*cy + 2*pi*d*0,75 ____ ___ I I I_______I
28
Nennen und erläutern Sie zwei Methoden, mit Hilfe derer Schnittgrößen infolge Vorspannung ermittelt werden können.
- Umlenkkraftmethode : äußere Kräfte werden angelegt und ins Gleichgewicht gebracht - Einspannungszustand : -statisch best., keine Auflagerreaktionen; Schnittgrößen am Querschnitt berechnen
29
Nennen Sie drei Versagensarten eines vorgespannten Trägers infolge Querkraftbeanspruchung
- Biegeschubversagen - Schubzugversagen - Druckstrebenversagen
30
Ermitteln Sie für den Lastfall wy die Einspannmomente der Wände W2 und W4 des Kerns am Wandfuß sowie die erforderliche Bewehrung (inkl. Wahl der Bewehrung)
Vi = wy * b* h + hi = (0,4,8,12) Med = Summe (Vi * hi) As = Med /(0,9 * d * 435)
31
Ermitteln Sie das Torsionsmoment des Kerns am Wandfuß inf. der Wandlast wx
ey = Abstand der Kraft zum Mittelpunkt des Kerns T = ey * wx * h* b
32
Nennen Sie zwei Berechnungsverfahren und deren Voraussetzung für die Schnittgrößenberechnung von zweiachsig gespannten Platten
- Drillweich -> Marcus - Drillsteif -> Czerny
33
(Fundament) Infolge des Momentes M_Ed = 450 kNm sind 15/16 mm erforderlich. Zeichen Sie die erforderliche Bewehrung in x-Richtung und verteile diese auf den Querschnitt
2/3 in die Mitte = 10/16 1/3 auf den Rest = 5/10 + 1/16 Konstruktiv
34
Zeichnen Sie das Versagensbild des Einzelfundaments und erläutern Sie, warum die Durchstanzlast unter der Stütze reduziert werden darf
- Wellenförmiges Versagensbild - Aufgrund der günstigen Wirkung des Bodens (Bodenpressung)
35
Zeichnen Sie in die Anlage zwei mögliche Bewehrungsanordnungen für eine Ecke der Platte bei frei drehbarer Lagerung ein.
Möglichkeit 1: unten: (0,4lx) __________ I / / / / / I / / / / I / / / / oben: (0,2lx) _______ I \ \ \ I \ \ \ I \ \ \ Möglichkeit 2: oben = unten (0,3lx * 0,3lx) __________ I_I_I_I_I_I_I I_I_I_I_I_I_I I_I_I_I_I_I_I I_I_I_I_I_I_I
36
Nennen und erläutern Sie stichwortartig die Anteile, die bei der Berechnung der Gesamtausmitte im Modellstützenverfahren einfließt
- durch Imperfektion (Th. I. Ordnung) - durch Th. II Ordnung - Betonkriechen
37
Erläutern Sie die vier Punkte A bis D in dem dargestellten M-k- Diagramm und geben Sie den Punkt, dem das Modellstützverfahren zugrunde legen wird, an
A -> Rissmoment B -> Zugstahlfließen C-> Druckkraftfließen D -> Grenzdehnungszustand
38
Wie kann die Durchstanztragfähigkeit erhöht werden (4 Nennungen)? Bewerten Sie die vorgeschlagenen Maßnahmen
- Vergrößerung des Stützenumfangs (- architektonisch) - Vergrößerung der Plattendicke (- Vergrößerung der Last) - höhere Festigkeit und erhöhte Bewehrung (-geringer Einfluss) - Stützenkopfverstärkung
39
Beschreiben Sie kurz das Durchstanzen in Flachdecken und die dabei auftretenden Versagensmechanismen
- Tragfähigkeitserschöpfung -> Kraftumlagerung -> Abschervorgang
40
Was wird durch den Lasterhöhungsbeiwert beta berücksichtigt?
Berücksichtigt die Auswirkung von Momenten in der Lasteinzugsfläche
41
Erläutern Sie den Unterschied bei der Bemessung einer Konsole mit a < h und einer langen Konsole ( h< a< 2,5h)
Bei den Abmessungen behandelt man die Konsole als Balkentragwerk, genauer gesagt als Kragarm
42
Welche Voraussetzung muss erfüllt sein, damit die dargestellte Platte nach Czerny berechnet werden kann? Nennen Sie zwei Möglichkeiten, wie diese Voraussetzung konstruktiv umgesetzt werden kann
sie müsste Drillsteif sein. Man könnte eine Auflast auf die Wände legen oder die Platte mit dem Mauerwerk verbinden, z.B. mit Steckbügeln
43
YYYYYYYYY <- q I---------A--- a) Wovon hängt die erf. Plattendicke des geg. Systems ab? (2 Nennungen) b) An welchen Stellen liegen die maßgebenden Bemessungsstellen dieser Platte für Biegung? c) Wie viel Prozent der Längsbewehrung (Spannrichtung) ist als Querbewehrung der Platte vorzusehen?
a) - statisches System (kappa-Wert) - Stützweite (leff) b) - am Anfang vom Linken Auflager und Feldmitte c) ungefähr 20 %
44
(Stahlbetonträger, rechteckig mit zwei Auflagern in den unteren Ecken) In den Achsen A und B soll symmetrisch zu den Achsen jeweils eine Öffnung (b/h = 1/0,6) angeordnet werden. Wählen Sie eine sinnvolle Höhenlage der Öffnungen und zeichnen Sie diese maßstäblich in die Abbildung. Begründen Sie Ihre Antwort
h/l = 0,26 -> sehr flacher Winkel Druck oder Zugstreben sollten sich ungehindert ausbilden können, daher die Öffnung in Achse A hoch und die Achse B möglichst mittig.
45
Sind für Aussparungen in Stahlbetonträger kreisrunde Öffnungen oder Öffnungen mit rechteckigem Querschnitt zu bevorzugen?
Runde Öffnungen sind zu bevorzugen, da sie eine besseren Kraftfluss aufweisen
46
(Stahlbetonträger, rechteckig (10*2,6) mit zwei Auflagern in den unteren Ecken) Darf der dargestellte Stahlbetonträger unter Berücksichtigung der Annahme von Bernoulli (Ebenbleiben der Querschnitte) bemessen werden?
Es handelt sich um keinen wandartigen Träger. Daher darf Bernoulli nicht angewendet werden. h/l = 0,26 < 0,5
47
Beschreiben Sie kurz das Durchstanzen in Flachdecken und Fundamenten ohne Durchstanzbewehrung sowie die dabei auftretenden Versagensmechanismen
- Tragfähigkeitserschöpfung - Druckstrebenversagen - Fcr und Fct wirksam - Kraftumlagerung - Fch wird aufgenommen - Abscherversagen - Fcr wirksam
48
Beschreiben Sie wie sich die Durchstanznachweise von Flachdecken und gedrungenen Fundamenten ohne Durchstanzbewehrung nach DIN EN 1992-1-1 + NA(D) unterscheiden
Bei Fundamenten wirkt der Boden günstig infolge Bodenpressung -> Ved darf abgemindert werden
49
Erläutern Sie, warum der Einfluss der Verformung auf die Grenztragfähigkeit der schlanken Stahlbetondruckglieder betrachtet werden muss
Das mit der Ausmitte wachsende Moment wächst schneller als das aufnehmbare Moment. Das Versagen erfolgt vor dem erreichen der Materialfestigkeit => Stabilitätsversagen
50