Computergestützte Bemessung von Stahl- und Stahlverbundkonstruktionen

Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Nummer0000002895
ArtVorlesung
Umfang2 SWS
SemesterWintersemester 2019/20
UnterrichtsspracheDeutsch
Stellung in StudienplänenSiehe TUMonline
TermineSiehe TUMonline

Termine

Teilnahmekriterien

Lernziele

Nach dem Besuch der Lehrveranstaltung sind die Studenten in der Lage, mit Hilfe gängiger Stabwerks- und Finite Elemente Programme Stahl- und Verbundtragwerke berechnen zu können. Sie lernen praxisorientiert und computergestützt die verschiedenen Entwurfsstadien mittels mechanisch fundierter, realitätsgerechter Modellierungsansätze zu erstellen und die Ergebnisse auf Korrektheit beurteilen zu können. Der thematische Fokus liegt hierbei ganz besonders auf spezifischen Fragestellungen des Stahlbaus. Hier werden insbesondere die verschiedenen möglichen Modellierungs- und Berechnungsvarianten für Stahlbaukonstruktion hinsichtlich der Steifigkeit des Systems und der Bemessungskonzepte der Bauteile erarbeitet und den Studierenden unmittelbar durch angeleitete Arbeit mit den Programmen vermittelt.

Beschreibung

Fortgeschrittene FEM-Modellierung von Tragwerken mit der Software Sofistik v2016. Ablauf der Vorlesung: Kurze Einführung in die Stabwerks-Modellierung. Die Eingabe von Materialien und Elementen wie Stäben (Balken), Federn, Kopplungen etc. wird aufgefrischt. Traglastberechnung auf Basis der Fließgelenktheorie (s. Grundkurs-Metallbau) und Vergleich mit material-nichtlinearer Berechnung. Einstieg in die Detail-Modellierung mit Quad-Elementen und anschließende Kopplung von Global- und Detail-Modell (Substruktur-Modellierung). Vergleich der Modellierung von Stab- und Quad-Modellen. Untersuchung von (lokalen) Effekten die eine Modellierung mit höherwertigen Elementen (Quad-Elemente) mit sich bringt. Traglastberechnung einer Stahlstütze. Dazu gehört der Vergleich zwischen kraft- und weggesteuerten Verfahren und die Berücksichtigung von Imperfektionen (Stabilität/Eigenwert-Analyse).

Inhaltliche Voraussetzungen

Kenntnisse der elastischen Biegelehre (Schnittgrößenermittlung an stabförmigen Bauteilen und Platten). Grundkenntnisse des Metallbaus. Grundkenntnisse der Finite Elemente Methode.

Lehr- und Lernmethoden

Powerpoint-Präsentationen; Fachliteratur; Tablet-PC; digitaler Overheadprojektor; Tafel;

Empfohlene Literatur

Werkle, Horst: Finite Elemente in der Baustatik Link, Michael: Finite Elemente in der Statik und Dynamik Klein, Bernd: FEM - Grundlagen un Anwendungen der Finite-Element-Methode im Maschinen- und Fahrzeugbau Kindmann, Rolf: Finite-Elemente-Methode im Stahlbau

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