Stahlbeton III

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Stahlbeton III

13.09.2018 ETH Zürich | Prof. Dr. W. Kaufmann | Vorlesung Stahlbeton III 1

Prof. Dr. W. Kaufmann

Herbstsemester 2018

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Die Lehrveranstaltung Stahlbeton III (Structural Concrete III) ist obligatorischer Bestandteil der Ver- tiefungsrichtung Konstruktion im Master-Studium Bauingenieurwissenschaften an der ETH Zürich.

Die Vorlesung baut auf den in der Lehrveranstaltung Stahlbeton (Vorlesungen und Übungen Stahlbeton I und Stahlbeton II) im Bachelor-Studium vermittelten Grundkenntnissen über schlaff bewehrte und vor- gespannte Stabtragwerke, Platten und Scheiben auf.

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Stahlbeton III

Ziele und Inhalte der Lehrveranstaltung

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Die im Bachelorstudium erworbenen Kenntnisse werden vertieft und erweitert. Der Fokus liegt dabei auf dem Verständnis des Trag- und Verformungs verhaltens, wie es insbesondere für die zutreffende Beur- teilung der Tragsicherheit bestehender Bauwerke benötigt wird (siehe Einführung).

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Ziele der Lehrveranstaltung

Vertiefung der Kenntnisse des Trag- und Verformungsverhaltens von Stahlbeton und Spannbeton

Kenntnis verfeinerter Modelle und Fähigkeit

zur Anwendung auf allgemeine Problemstellungen, insbesondere die Tragsicherheitsbeurteilung bestehender Bauwerke

Kenntnis der Anwendungsgrenzen plastischer Bemessungsverfahren und Befähigung zur Überprüfung ihrer Anwendbarkeit.

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Der Inhalt der Vorlesung ist weitgehend normunabhängig. Die Ausdrücke und Bezeichnungen werden weitgehend nach den Swisscodes (Tragwerksnormen des SIA) verwendet; sie sind weitgehend kompatibel mit den Eurocodes.

Die Übungen basieren auf den Swisscodes, welche in der Lehrveranstaltung Stahlbeton im Bachelor- studium eingeführt wurden.

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Grundlagen / Weiterführende Unterlagen

[1] Marti, P., Stahlbeton I/II, Autographie, ETH Zürich, 2009/10 oonline verfügbar [2] Marti, P., Baustatik, Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin, 2011

[3] Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Normen:

- SIA 262 Betonbau, Zürich, 2003 (Teilrev. 2013)

- SIA 260 Grundlagen der Projektierung von Tragwerken, 2003 (Teilrev. 2013) - SIA 261 Einwirkungen auf Tragwerke, 2003 (Teilrev. 2014)

[4] Marti, P., Alvarez, M., Kaufmann, W., Sigrist, V., Tragverhalten von Stahlbeton, IBK, ETH Zürich, 1999oonline verfügbar

[5] Muttoni, A., Schwartz, J., Thürlimann, B., "Bemessung von Betontragwerken mit Spannungsfeldern," Birkhäuser, Basel, 1997

[6] Kaufmann, W., Stahlbeton I/II, Autographie, ETH Zürich, 2016/17 (Grundlage der Vorlesung) oonline verfügbar

oFachausdrücke und Bezeichnungen werden nach SIA 262 (Ziffer 1) verwendet

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Der Inhalt der Kapitel 2-4 basiert auf dem im Jahr 1999 an der ETH Zürich durchgeführten Fortbildungs- kurs für Bauingenieure «Tragverhalten von Stahlbeton», erweitert durch Erkenntnisse aus neueren Arbeiten insbesondere im Bereich Verformungsvermögen.

Kapitel 5 basiert auf dem von Prof. Menn bis 1993 gehaltenen Teil «Langzeit vorgänge» der damaligen Vorlesung Stahlbeton III.

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Inhalt Vorlesung Stahlbeton III

1. Einleitung

2. Scheiben und Träger (Vertiefung und Ergänzungen zu Stahlbeton I)

• Spannungsfelder

• Bruchmechanismen

• Verformungsvermögen

• Scheibenelemente (Fliessbedingungen und Last-Verformungsverhalten) 3. Platten (Vertiefung und Ergänzungen zu Stahlbeton II)

• Gleichgewichtsbedingungen

• Fliessbedingungen

• Gleichgewichtslösungen (Momentenfelder und Streifenmethode)

• Bruchmechanismen

• Querkraft und Durchstanzen

4. Vorspannung von Flächentragwerken 5. Langzeiteinflüsse

• Grundlagen (Baustoffeigenschaften, Superpositionsprinzip von Boltzmann)

• Allgemeine Ansätze und vereinfachte Berechnung von Kriech- und Schwindproblemen 6. Ergänzungen

• Brandwiderstand von Betonbauten

• Wasserdichte Betonbauten

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Organisation Stahlbeton III

Vorlesung

• Donnerstag, 10:00-12:00 Uhr, HIL E 7

• Detailliertes Semesterprogramm und Vorlesungsunterlagen online verfügbar unter http://www.kaufmann.ibk.ethz.ch/lehre/masterstudium/stahlbeton-iii

Hausübungen

• Vertiefung des in der Vorlesung behandelten Stoffs

• Einführungen der drei Übungen jeweils in der Vorlesung: 18.10., 15.11., 06.12.

• Abgabe fakultativ, Besprechung bei Bedarf (Sprechstunden) Sprechstunden

• Donnerstag, 13:00 – 14:00 Uhr, HIL E 40.2

• HIL E 41.2, Assistenz: Tena Galkovski

• Für Fragen zu Vorlesung und Hausübungen

Prüfung

• Mündlich, 20 Minuten