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Modul 1. Strukturanalyse

1.1. Einführung in die Strukturen

1.1.1. Definition und Klassifizierung von Strukturen
1.1.2. Entwurfsprozess und praktische und ideale Strukturen
1.1.3. Äquivalente Kraftsysteme
1.1.4. Schwerpunkt. Verteilte Lasten
1.1.5. Trägheitsmomente. Produkte der Trägheit. Trägheitsmatrix. Hauptachsen
1.1.6. Gleichgewicht und Stabilität
1.1.7. Analytische Statik

1.2. Aktionen

1.2.1. Einführung
1.2.2. Permanente Aktionen
1.2.3. Variable Aktionen
1.2.4. Versehentliche Aktionen

1.3. Zug, Druck und Scherung

1.3.1. Normale Spannung und lineare Verformung
1.3.2. Mechanische Eigenschaften von Materialien
1.3.3. Lineare Elastizität, das Hooke'sche Gesetz und die Poisson'sche Zahl
1.3.4. Tangentiale Spannung und Winkelbelastung

1.4. Gleichgewichtsgleichungen und Spannungsdiagramme

1.4.1. Berechnung von Kräften und Reaktionen
1.4.2. Gleichgewichtsgleichungen
1.4.3. Kompatibilitätsgleichungen
1.4.4. Belastungsdiagramm

1.5. Axial belastete Elemente

1.5.1. Längenänderungen von axial belasteten Elementen
1.5.2. Längenänderungen bei ungleichförmigen Elementen
1.5.3. Hyperstatische Elemente
1.5.4. Thermische Effekte, Verlagerungen und Vorverformungen

1.6. Drehung

1.6.1. Torsionsverformungen in Rundstäben
1.6.2. Ungleichmäßige Torsion
1.6.3. Spannungen und Dehnungen bei reiner Scherung
1.6.4. Beziehung zwischen den Elastizitätsmodulen E und G
1.6.5. Hyperstatische Torsion
1.6.6. Dünnwandige Rohre

1.7. Biegemoment und Scherkraft

1.7.1. Trägertypen, Lasten und Reaktionen
1.7.2. Biegemomente und Scherkräfte
1.7.3. Zusammenhänge zwischen Lasten, Biegemomenten und Scherkräfte
1.7.4. Diagramme von Biegemomenten und Scherkräften

1.8. Analyse von Strukturen in Flexibilität (Kraftmethode)

1.8.1. Statische Klassifizierung
1.8.2. Das Prinzip der Überlagerung
1.8.3. Definition von Flexibilität
1.8.4. Kompatibilitätsgleichungen
1.8.5. Allgemeines Lösungsverfahren

1.9. Strukturelle Sicherheit. Grenzzustandsmethode

1.9.1. Grundlegende Anforderungen
1.9.2. Ursachen der Unsicherheit. Wahrscheinlichkeit des Zusammenbruchs
1.9.3. Grenzzustände der Tragfähigkeit
1.9.4. Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit bei Verformung
1.9.5. Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit bei Vibration und Rissbildung

1.10. Analyse von Strukturen für die Steifigkeit (Verschiebungsmethode)

1.10.1. Grundlagen
1.10.2. Steifigkeitsmatrizen
1.10.3. Knotenpunkt-Kräfte
1.10.4. Berechnung der Verdrängung

Modul 2. Mechanik des verformbaren Festkörpers

2.1. Grundlegende Konzepte 

2.1.1. Konstruktiver Ingenieurbau 
2.1.2. Konzept des kontinuierlichen Mediums 
2.1.3. Oberflächen- und Volumenkräfte 
2.1.4. Lagrangesche und Eulersche Formulierungen 
2.1.5. Eulersche Gesetze der Bewegung 
2.1.6. Integralsätze 

2.2. Deformierungen 

2.2.1. Verformung: Konzept und grundlegende Messungen 
2.2.2. Bereich der Verschiebung 
2.2.3. Die Hypothese der kleinen Verdrängung 
2.2.4. Kinematische Gleichungen. Verformungstensor 

2.3. Kinematische Zusammenhänge 

2.3.1. Verformungszustand in der Nähe eines Punktes 
2.3.2. Physikalische Interpretation der Komponenten des Deformationstensors 
2.3.3. Hauptverformungen und Hauptverformungsrichtungen 
2.3.4. Kubische Verformung 
2.3.5. Dehnung einer Kurve und Veränderung des Körpervolumens 
2.3.6. Kompatibilitätsgleichungen 

2.4. Spannungen und statische Verhältnisse 

2.4.1. Konzept der Spannung 
2.4.2. Beziehungen zwischen Spannungen und externen Kräften 
2.4.3. Lokale Spannungsanalyse 
2.4.4. Mohrscher Kreis 

2.5. Konstitutive Beziehungen 

2.5.1. Konzept des idealen Verhaltensmodells 
2.5.2. Einachsige Antworten und eindimensionale Idealmodelle 
2.5.3. Klassifizierung von Verhaltensmodellen 
2.5.4. Verallgemeinertes Hooke'sches Gesetz 
2.5.5. Elastische Konstanten 
2.5.6. Deformationsenergie und komplementäre Energie 
2.5.7. Grenzen des elastischen Modells 

2.6. Das elastische Problem 

2.6.1. Lineare Elastizität und das elastische Problem 
2.6.2. Lokale Formulierung des elastischen Problems 
2.6.3. Globale Formulierung des elastischen Problems 
2.6.4. Allgemeine Ergebnisse 

2.7. Balkentheorie: Grundannahmen und Ergebnisse I 

2.7.1. Abgeleitete Theorien 
2.7.2. Der Strahl: Definitionen und Klassifizierungen 
2.7.3. Zusätzliche Hypothesen 
2.7.4. Kinematische Analyse 

2.8. Balkentheorie: Grundannahmen und Ergebnisse II 

2.8.1. Statische Analyse 
2.8.2. Konstitutive Gleichungen 
2.8.3. Deformationsenergie 
2.8.4. Formulierung des Steifigkeitsproblems 

2.9. Beugung und Streckung 

2.9.1. Interpretation der Ergebnisse 
2.9.2. Schätzung der ungerichteten Verschiebungen 
2.9.3. Abschätzung der Normalspannungen 
2.9.4. Abschätzung der Scherspannungen durch Biegung 

2.10. Balkentheorie: Torsion 

2.10.1. Einführung 
2.10.2. Torsion der Gliedmaßen 
2.10.3. Saint-Venant-Torsion 
2.10.4. Einführung in die ungleichmäßige Torsion 

Modul 3. Baustahl

3.1. Einführung in die Baustahlplanung 

3.1.1. Vorteile von Stahl als Konstruktionswerkstoff 
3.1.2. Nachteile von Stahl als Konstruktionswerkstoff 
3.1.3. Frühe Verwendung von Eisen und Stahl 
3.1.4. Stahlprofile 
3.1.5. Spannungs-Dehnungs-Beziehungen von Baustahl 
3.1.6. Moderne Konstruktionsstähle 
3.1.7. Verwendung von hochfesten Stählen 

3.2. Allgemeine Grundsätze für Entwurf und Konstruktion von Stahlkonstruktionen 

3.2.1. Allgemeine Grundsätze für Entwurf und Konstruktion von Stahlkonstruktionen 
3.2.2. Strukturelle Planungsarbeiten 
3.2.3. Zuständigkeiten 
3.2.4. Spezifikationen und Bauvorschriften 
3.2.5. Wirtschaftliches Design 

3.3. Berechnungsgrundlagen und Strukturanalysemodelle 

3.3.1. Grundlagen der Berechnung 
3.3.2. Modelle der strategischen Analyse 
3.3.3. Bestimmung der Flächen 
3.3.4. Rubriken 

3.4. Ultimative Grenzzustände I 

3.4.1. Allgemeines. Grenzzustand der Festigkeit von Abschnitten 
3.4.2. Grenzzustand des Gleichgewichts 
3.4.3. Grenzzustand der Festigkeit von Abschnitten 
3.4.4. Axialkraft 
3.4.5. Biegemoment 
3.4.6. Scherkraft 
3.4.7. Drehung 

3.5. Ultimative Grenzzustände II 

3.5.1. Grenzzustand der Instabilität 
3.5.2. Auf Druck beanspruchte Elemente 
3.5.3. Auf Biegung beanspruchte Elemente 
3.5.4. Auf Druck und Biegung beanspruchte Elemente 

3.6. Ultimative Grenzzustände III 

3.6.1. Grenzzustand der Bruchsteifigkeit 
3.6.2. In Längsrichtung versteifte Elemente 
3.6.3. Knicken des Scherstegs 
3.6.4. Widerstand der Bahn gegen konzentrierte Querlasten 
3.6.5. Komprimierte flügelinduzierte Delle in der Bahn 
3.6.6. Versteifungen 

3.7. Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit 

3.7.1. Allgemeines 
3.7.2. Grenzzustand der Verformung 
3.7.3. Grenzzustand der Vibration 
3.7.4. Grenzzustand von Querverformungen in schlanken Platten 
3.7.5. Grenzzustand von lokalen Plastifizierungen 

3.8. Verbindungsmittel: Schrauben 

3.8.1. Mittel zur Befestigung: Allgemeines und Klassifizierungen 
3.8.2. Verschraubungen - Teil 1: Allgemeines. Schraubenarten und konstruktive Anordnungen 
3.8.3. Verschraubungen - Teil 2: Berechnung 

3.9. Befestigungsmittel: Schweißnähte 

3.9.1. Geschweißte Verbindungen - Teil 1: Allgemeines. Klassifizierungen und Mängel 
3.9.2. Geschweißte Verbindungen - Teil 2: Konstruktive Anordnungen und Eigenspannungen 
3.9.3. Geschweißte Verbindungen - Teil 3: Berechnung 
3.9.4. Entwurf von Balken- und Stützenverbindungen 
3.9.5. Stützvorrichtungen und Säulenfüße 

3.10. Feuerbeständige Stahlstrukturen 

3.10.1. Allgemeine Überlegungen 
3.10.2. Mechanische und indirekte Einwirkungen 
3.10.3. Eigenschaften von Materialien, die der Einwirkung von Feuer ausgesetzt sind 
3.10.4. Festigkeitsprüfung von prismatischen Elementen, die der Einwirkung von Feuer ausgesetzt sind 
3.10.5. Prüfung der Festigkeit von Verbindungen 
3.10.6. Berechnung der Stahltemperaturen 

Modul 4. Strukturbeton

4.1. Einführung 

4.1.1. Einführung in das Thema 
4.1.2. Historische Anmerkungen zu Beton 
4.1.3. Mechanisches Verhalten von Beton 
4.1.4. Verbindungsverhalten von Stahl und Beton, das zu seinem Erfolg als Verbundwerkstoff geführt hat 

4.2. Grundlagen des Projekts 

4.2.1. Aktionen 
4.2.2. Materialeigenschaften von Beton und Stahl 
4.2.3. Haltbarkeitsorientierte Berechnungsgrundlagen 

4.3. Strukturelle Analyse 

4.3.1. Modelle der strategischen Analyse 
4.3.2. Erforderliche Daten für die lineare, plastische oder nichtlineare Modellierung 
4.3.3. Materialien und Geometrie 
4.3.4. Auswirkungen der Vorspannung 
4.3.5. Berechnung der in Betrieb befindlichen Abschnitte 
4.3.6. Schrumpfung und Fließen 

4.4. Nutzungsdauer und Instandhaltung von Stahlbeton 

4.4.1. Lebensdauer in Beton 
4.4.2. Verschlechterung der Betonmasse 
4.4.3. Korrosion von Stahl 
4.4.4. Identifizierung von aggressiven Faktoren auf Beton 
4.4.5. Schutzmaßnahmen 
4.4.6. Instandhaltung von Betonbauwerken 

4.5. Berechnungen des Grenzzustands der Gebrauchstauglichkeit 

4.5.1. Grenzzustände 
4.5.2. Konzept und Methode 
4.5.3. Überprüfung der Rissanforderungen 
4.5.4. Überprüfung der Verformungsanforderungen 

4.6. Berechnungen im Zusammenhang mit den letzten Grenzwertangaben

4.6.1. Festigkeitsverhalten von linearen Betonelementen 
4.6.2. Biegen und Axiale 
4.6.3. Berechnung der Effekte zweiter Ordnung bei axialer Belastung 
4.6.4. Schneiden 
4.6.5. Rasante 
4.6.6. Drehung 
4.6.7. D-Regionen 

4.7. Bemessungskriterien 

4.7.1. Typische Anwendungsfälle 
4.7.2. Der Knoten 
4.7.3. Die Klammer 
4.7.4. Der großkantige Balken 
4.7.5. Geballte Ladung 
4.7.6. Abmessungsänderungen bei Balken und Stützen 

4.8. Typische Strukturelemente 

4.8.1. Der Träger 
4.8.2. Die Säule 
4.8.3. Die Bramme 
4.8.4. Elemente des Fundaments 
4.8.5. Einführung in Spannbeton 

4.9. Konstruktionsbedingte Bestimmungen 

4.9.1. Allgemeines und Nomenklatur 
4.9.2. Beschichtungen 
4.9.3. Haken 
4.9.4. Mindestdurchmesser 

4.10. Die Ausführung des Betonierens 

4.10.1. Allgemeine Kriterien 
4.10.2. Verfahren vor dem Betonieren 
4.10.3. Verarbei

Ein Studium, in dem Sie sich eingehend mit der Kristallographie und den verschiedenen Eigenschaften von Materialien befassen können"