Einführung und Grundlagen: Aufgaben der Baustatik, Modellannahmen, Grundlagen der Berechnungsverfahren
statisch bestimmte Systeme: Kraft- und Verformungsgrößen, Zustandslinien, Kinematik, Verfahren zur Berechnung der
Verformung, qualita-tive Bewertung der Biegelinie, Differentialgleichung der Biegelinie, Polpläne
Arbeitssätze und Arbeitsprinzipien: Virtuelle Arbeiten, Prinzip der virtuellen Verschiebungen, Prinzip der virtuellen Kräfte
Einflusslinien statisch bestimmter Systeme für kraft- und Weggrößen
Grundlagen der räumlichen Stabwerke
Statisch bestimmte und statischen unbestimmte Tragwerke: Definitionen, Vor- und Nachteile, Ermittlung des Grades der
statischen Unbestimmtheit
Kraftgrößenverfahren: Grundlagen, Erläuterung zum Verfahren, Verträglichkeitsbedingungen, Verformungseinwirkungen,
Ersatz unbelasteter Teilsysteme durch Federn, Verformungsberechnung mit dem Reduktionssatz, Dreimomentenglei-chung
zur Berechnung statisch mehrfach unbestimmter Durchlaufträger
Weggrößenverfahren / Drehwinkelverfahren: Grundlagen, Erläuterung zum Verfahren, kinematische Bestimmtheit,
Unterschied zwischen allgemeinem Weggrößenverfahren und Drehwinkelverfahren, Anwendung für Computermethoden
Einflusslinien statisch unbestimmter Systeme für Kraft- und Weggrößen
Nicht lineare Systeme: Gleichgewicht am verformten System, Stabilitätsgefährdete Bauteile: Biegeknicken,
Knicklängenbeiwerte und Ersatzstablänge, Theorie II. Ordnung, Grundlagen der Seilstatik
Tragwerksentwurf als Teil der Ingenieurkompetenz: Grundlagen des Entwurfs, Zusammenarbeit zwischen Architekten und
Ingenieuren (u.a. Aufgabenverteilung zwischen Objektplanung und Tragwerksplanung)
Anforderungen an Tragwerke: Gestaltung, Funktion, Werthaltung; Wirtschaftlichkeit: Baukosten, Instandhaltungskosten;
Nachhaltigkeit, Dau-erhaftigkeit; Planungs- und Realisierungsprozess: Planungszeiten, Bauzeiten
Entwerfen von Tragwerken: Lastabtragungsprinzipien und statische Systeme: Seil, Bogen, Fachwerk, Balken, Rahmen,
Scheibe, Stütze; Aussteifungssysteme; Vordimensionierung, Bemessen mit Faustformeln
Analyse von Tragwerken: Identifikation von Tragelementen, dem konstruktiven Aufbau, der Hierarchie und den statischen
Systemen
Darstellung von Tragwerken: Einführung in den Modellbau
Einführung in die Aufgabenstellung: Darstellung des Kontexts der Entwurfsaufgabe: örtlich und inhaltlich
Inputworkshops zu spezifischen Themen
- zur Teamfindung und Heranführung an die Aufgabenstellung
- zu projektrelevanten Themen (z.B. Tragwerk, Funktionalität, Umsetzung einer Idee, Detaillierung)
- zu Themen der Darstellung (Pläne, Modelle)
Korrekturtermine: über das Semester verteilt finden freiwillige und verpflichtende Korrekturtermine mit Studierenden und
Lehrenden statt. Dabei wird auf den individuellen Bearbeitungsstand eingegangen, auftretende Fragen werden erörtert,
Problemstellungen werden identifiziert und Lösungsansätze werden formuliert.
Präsentationen: über das Semester verteilt finden verpflichtende Präsentationstermine im Seminar statt. Diese Termine
dienen der Darstellung des eigenen Projektes vor Publikum und bieten eine Möglichkeit für die Lehrenden die einzelnen
Projekte zu besprechen.
Eigenverantwortliche disziplinäre Teamarbeit
Examples of architectural milestones from the ancient world to the actual architecture
Examples of key structures from the ancient world to actual engineering structures
Interaction of architecture and structural design
Development of engineering sciences
The industrial revolution and the development of new building materials (iron, steel, concrete) and new forms
The paradigm of light structures
The second industrial revolution: the digitalization of the design and realization process
Definition der räumlichen Tragwerke Platten, Trägerroste, Scheiben und Schalen
Formgebung von räumlichen Tragwerken Effizienz des Lastabtrags, Gestaltung und Funktion
Tragverhaltung und Berechnung von Platten und Trägerrosten
Tragverhalten und Berechnung von Scheiben
Tragverhalten und Berechnung von Kreisringträgern
Tragverhalten und Berechnung von Schalen Membrantheorie von Rotationsschalen und Hyperboloiden; Biegetheorie der
Schalen
Projektbeispiele
Einführung in die Formfindungsaufgabe im Ingenieurwesen, Identifikation unterschiedlicher Formfindungsprozesse und
deren Umsetzung
Analytische Beschreibung der Geometrie einer Form (Mathematische Grundlagen)
Geometrische Parameter der Formfindung, Variation der Parameter und die Auswirkung auf die Form (Parametrischer
Entwurf mit dem Tool Grasshopper)
Methoden der experimentellen Formfindung, Zusammenhang zwischen Form und Beanspruchung
Digitale Formfindung auf Basis experimenteller Methoden (Pneumatische Modelle, Seifenhaut, Hängemodelle, etc.) mit Hilfe von Kangaroo Physics
Schnittstelle zur Nummerischen FEM-Berechnung (RSTAB, RFEM, Karamba)
Methoden zur Formoptimierung
Einführung in die Aufgabenstellung Darstellung des Kontexts der Entwurfsaufgabe: örtlich und inhaltlich
Inputworkshops zu spezifischen Themen
- zur Teamfindung und Heranführung an die Aufgabenstellung
- zu projektrelevanten Themen (z.B. Tragwerk, Funktionalität, Umsetzung einer Idee, Detaillierung)
- zu Themen der Darstellung (Pläne, Modelle)
Korrekturtermine: über das Semester verteilt finden freiwillige und verpflichtende Korrekturtermine mit Studie-renden und
Lehrenden statt. Dabei wird auf den individuellen Bearbeitungsstand eingegangen, auftretende Fragen werden erörtert,
Problemstellungen werden identifiziert und Lösungsansätze werden formuliert.
Präsentationen: über das Semester verteilt finden verpflichtende Präsentationstermine im Seminar statt. Diese Termine
dienen der Darstellung des eigenen Projektes vor Publikum und bieten eine Möglichkeit für die Leh-renden die einzelnen
Projekte zu besprechen.
