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Tragwerkslehre
Definition Tragwerke: Unter einem Tragwerk werden allgemein alle jene Baukonstruktionen verstanden, die zur Aufnahme und Ableitung angreifender Lasten dienen. Als Lasten gelten die Eigenlast der Baukonstruktionen, weiterhin Verkehrslasten, Wind- und Schneelasten, sonstige Lasten sowie der Baugrund.
Die Tragwerkslehre ist ein wichtiger Teil der Baustatik und beschäftigt sich mit der Berechnung und Dimensionierung von Tragstrukturen. Ziel ist es, die Lasten, die auf ein Gebäude oder eine Konstruktion einwirken, aufzunehmen und zu verteilen, um eine sichere und stabile Konstruktion zu gewährleisten.
In der Tragwerkslehre werden verschiedene Methoden und Verfahren verwendet, um die Lasten auf eine Konstruktion aufzuteilen und die Dimensionierung der einzelnen Bauteile zu berechnen. Dazu gehören unter anderem die statische Berechnung, die Finite-Elemente-Analyse und die Verwendung von Sicherheitsfaktoren.
Ein wichtiger Bestandteil der Tragwerkslehre ist die Kenntnis der verschiedenen Materialien und deren Eigenschaften. Diese sind von entscheidender Bedeutung für die Wahl der richtigen Baustoffe und die Dimensionierung der Bauteile. In der Tragwerkslehre werden sowohl konstruktive als auch statische Aspekte betrachtet, um sicherzustellen, dass die Konstruktion sowohl stabil als auch funktional ist.
Die Tragwerkslehre hat in den letzten Jahren auch immer mehr an Bedeutung in der Architektur und im Ingenieurwesen gewonnen, da immer mehr auf Nachhaltigkeit und Energieeffizienz geachtet wird. Durch die Anwendung von modernen Materialien und Technologien kann die Tragwerkslehre dazu beitragen, Gebäude und Konstruktionen energieeffizienter und nachhaltiger zu gestalten.
Hochschulen Tragwerkslehre
- HAWK Hildesheim
- Fachhochschule Bielefeld
Fachhochschule Bielefeld
Studiengänge
- Ingenieurhochbau
- Holztechnologie & Holzbau
Holztechnologie & Holzbau
Das folgende PDF enthält ein Skript zu den Grundlagen aus dem Studiengang Holztechnologie & Holzbau. Folgende Inhalte sind enthalten:
- Grundsätzliches zum Entwurf eines Tragwerks
- Lasten und Lasteinzugsflächen
- Lastabtragung und Aussteifung
- Beispiel – Stahlhalle
- Tragwerke
- Einfeldträger
- Rahmen
PDF: Grundlagen Holztechnologie & Holzbau
Das folgende PDF enthält ein Skript erweiterte Grundlagen aus dem Studiengang Holztechnologie & Holzbau. Folgende Inhalte sind enthalten:
- Tragwerksanalyse
- Stabilitätsversagen „Knicken“
- Arten von Tragwerke
- Bogentragwerke
- Seiltragwerke – Prinzip der Vorspannung
PDF: Erweiterte Grundlagen Holztechnologie & Holzbau
Es folgen 2 PDFs mit Übungsaufgaben für Tragwerkslehre. Das 2. PDF enthält Übungsaufgaben zu den Grundlagen zu den Themen:
- Lasten – Lasteinzugsflächen – Lastabtragung
- Fachwerke
- Rahmen
PDF 1: Übungsaufgaben Tragwerkslehre Holztechnologie & Holzbau Teil 1
PDF 2: Übungsaufgaben Tragwerkslehre Holztechnologie & Holzbau Teil 2
Lasten – Lasteinzugsflächen – Lastabtragung
Die Tragwerkslehre beschäftigt sich mit der Analyse und Dimensionierung von Bauteilen und Strukturen. Sie stellt sicher, dass sie in der Lage sind, die Lasten, die auf sie einwirken, aufzunehmen und abzutragen. Ein wichtiger Aspekt dabei ist die Bestimmung der Lasteinzugsflächen. Das heißt, die Flächen, auf denen die Lasten auf das Tragwerk einwirken.
Es gibt verschiedene Arten von Lasten, die auf ein Tragwerk einwirken können, wie zum Beispiel statische Lasten, wie das Gewicht des Gebäudes selbst und das Gewicht der Menschen und Gegenstände darin, sowie dynamische Lasten, wie Wind- und Erdbebenlasten. Es ist wichtig, diese Lasten sorgfältig zu analysieren, um sicherzustellen, dass das Tragwerk in der Lage ist, sie aufzunehmen und abzutragen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Tragwerkslehre ist die Bestimmung der Lastabtragung, das heißt, wie die Lasten durch das Tragwerk hindurchgeleitet werden, um sie schließlich in den Boden oder in andere tragende Elemente abzutragen. Hierbei spielen Faktoren wie die Art des Tragwerks, die Art der Lasten und die geometrischen Eigenschaften des Tragwerks eine wichtige Rolle.
Insgesamt ist die Tragwerkslehre ein komplexes und anspruchsvolles Fachgebiet, das sowohl auf dem Gebiet der Mathematik als auch der Physik und Ingenieurwissenschaft beheimatet ist. Es erfordert sowohl analytische als auch kreative Fähigkeiten, um erfolgreich zu sein, und ist von entscheidender Bedeutung für die Sicherheit und Integrität von Gebäuden und anderen Strukturen.
Fachwerke
Fachwerke sind ein wichtiger Bestandteil der Tragwerkslehre und dienen dazu, Lasten aufzunehmen und abzutragen. Sie bestehen aus einer Kombination von Stahl- oder Betonstäben oder -trägern, die aufeinander abgestimmt sind, um eine statisch bestimmte Konstruktion zu ermöglichen.
Ein Beispiel für ein Fachwerk ist ein sogenannter Kastenträger, der aus zwei waagerechten und zwei senkrechten Stäben besteht und Lasten aufnehmen kann, die senkrecht auf ihm aufliegen. Ein weiteres Beispiel ist das sogenannte Pfettenfachwerk, bestehend aus waagerechten Pfetten und senkrechten Stützen, das auch Lasten aufnehmen kann, die schräg auf ihm aufliegen.
Fachwerke haben den Vorteil, dass sie sehr tragfähig und gleichzeitig relativ leicht sind. Sie können auch in komplexen Formen und Anordnungen gebaut werden, was sie zu einer beliebten Wahl für Architekten und Ingenieure in vielen Bereichen macht, wie z.B. im Brückenbau, im Hochhausbau und in der Industrie.
Allerdings erfordert die Konstruktion von Fachwerken ein hohes Maß an Fachwissen und Erfahrung, um sicherzustellen, dass sie stabil und sicher sind. Eine sorgfältige Berechnung und Simulation der Lasten und Spannungen, die auf das Fachwerk wirken, sowie die Wahl des richtigen Materials und der richtigen Verbindungen sind entscheidend, um ein erfolgreiches Fachwerk zu errichten.
In der Fachwerkelehre werden verschiedene Methoden der Lastannahme untersucht und bewertet, wie z.B. die statische Berechnung, die FEM (Finite Element Methode) sowie die experimentelle Bestimmung der Lastannahme.