Diplomprüfung Stahlbau 2 Teil 1

Diplomprüfung Stahlbau 2Teil 120 Minutenohne Unterlagen und Hilfsmittelam 03.03.2009Name : ...................................Vorname : ...................................Matrikel-Nr. : ...................................ErklärungHiermit bestätige ich, dass ich mich im Prüfungsamt ordnungsgemäß zur obengenannten Prüfung angemeldet habe und dass alle nötigen Prüfungsvorleistungenerbracht worden sind. Mir ist bekannt, dass meine Klausur nicht gewertet wird, wenndie oben genannten Voraussetzungen zur Zulassung zur Prüfung nicht gegebensind.Der Veröffentlichung meiner Klausurergebnisse (nur Matrikelnummer und Note) überAushänge und das System „Stud.IP“ stimme ich zu. (Falls nicht zutreffend, bittestreichen).Ort und Datum, UnterschriftAufgabe 1 2 3 4 5Punkte 2 3 6 6 3erzieltePunkteSumme der Punkte aus Teil 1: ................... von 20,0Diplomprüfung Stahlbau 2 Teil 1 am 03.03.2009 Seite 1 von 5

1. Aufgabe (2 Punkte)Nennen Sie vier zerstörungsfreie Prüfverfahren für Schweißnähte.2. Aufgabe (3 Punkte)Was beschreibt der Verdübelungsgrad η im Verbundbau?Wann kann ein Verdübelungsgrad η < 1 sinnvoll sein (zwei Stichpunkte)?Welche Voraussetzung müssen Dübel bei teilweiser Verdübelung erfüllen? WelcheDübel sind hierfür besonders geeignet?Diplomprüfung Stahlbau 2 Teil 1 am 03.03.2009 Seite 2 von 5

3. Aufgabe (6 Punkte)Zeichnen Sie die Knickfiguren der dargestellten Rahmentragwerke mit Angabe derWendepunkte. Sofern nicht anders angegeben, haben alle Stäbe die gleicheBiegesteifigkeit.Wie groß sind die Knicklängenbeiwerte β i der rechten Rahmenstiele der Systeme 1und 2?Ordnen Sie die Rahmensysteme nach den Knicklängenbeiwerten β i ihrer rechtenRahmenstiele.< <

4. Aufgabe (6 Punkte)Gegeben ist ein beidseitig gabelgelagerter Einfeldträger unter der dargestelltenBelastung.Berechnen Sie das ideale Kippmoment (Biegedrillknickmoment) M ki. Verwenden Siedabei vereinfachend die Knicklast für das horizontale Ausweichen des über dieFeldlänge seitlich ungestützten Obergurts (IPE 200).IPE 200: I y = 1940cm 4Diplomprüfung Stahlbau 2 Teil 1 am 03.03.2009 Seite 4 von 5

5. Aufgabe (3 Punkte)Was wird durch das Einhalten der grenz(b/t)-Verhältnisse von Querschnittsteilensichergestellt?Nennen Sie zwei Maßnahmen, die ergriffen werden können, wenn diese Grenzwertenicht eingehalten sind?Diplomprüfung Stahlbau 2 Teil 1 am 03.03.2009 Seite 5 von 5

Diplomprüfung Stahlbau 2Teil 260 Minutenmit zugelassenen Unterlagen und Hilfsmittelnam 03.03.2009Name : ...................................Vorname : ...................................Matrikel-Nr. : ...................................Anzahl derabgegebenen Blätter : ...................................Aufgabe 1 2Punkte 38 22erreichtePunkteSumme der Punkte aus Teil 2 : ................... von 60,0Summe der Punkte aus Teil 1 : ................... von 20,0Gesamtpunktzahl : ................... von 80,0Diplomprüfung Stahlbau 2 Teil 2 am 03.03.2009 Seite 1 von 6

Aufgabe 1(38 Punkte)Material: S 235Profile:Stab 1: IPE 240Stab 2: IPE 240Stab 3: HEM 220Aufgabenstellung1. Stellen Sie den Biegemomenten- und Normalkraftverlauf für den Rahmen nachTheorie I. Ordnung in Anlage 1 grafisch dar.2. Berechnen Sie die den Biegemomentenverlauf nach Theorie II. Ordnung unterAnsatz von Vorverdrehungen als Imperfektion in der Rahmenebene.Die Konstruktion ist an seinen Knotenpunkten senkrecht zur Rahmenebenegehalten. Verformungsanteile aus Normal- und Querkräften dürfen vernachlässigtwerden. Die iterative Ermittlung der Schnittgrößen darf nach dem erstenIterationsschritt abgebrochen werden.3. Führen Sie den Tragsicherheitsnachweis nach dem Verfahren Elastisch-Plastischfür Versagen in der Rahmenebene.Lokales Beulen braucht nicht berücksichtigt zu werden. Querkräfte dürfenvernachlässigt werden. Wurden die Biegemomente nach Theorie II. Ordnung nichtIIermittelt, darf von einem Eckmoment M = 47 kNm ausgegangen werden.4. Welche Tragsicherheitsnachweise sind für die einzelnen Stäbe für das Versagensenkrecht zur Rahmenebene noch zu führen? Führen Sie die maßgebendenNachweise nach dem Ersatzstabverfahren für Stab 1 und 3.In allen Knotenpunkten darf von einer Gabellagerung ausgegangen werden. DieStreckenlast q d greift am gedrückten Gurt an. Verwenden Sie zur Ermittlung desidealen Biegedrillknickmomentes DIN 18800-2 (El. 311) Gleichung 19:( c )2 0,25 2 0,5M = ζ ⋅ + z + zKi,y Ki,z p pDiplomprüfung Stahlbau 2 Teil 2 am 03.03.2009 Seite 2 von 6

Anlage 1 zu Aufgabe 1Diplomprüfung Stahlbau 2 Teil 2 am 03.03.2009 Seite 3 von 6

Anlage 2 zu Aufgabe 1IntegraltafelDiplomprüfung Stahlbau 2 Teil 2 am 03.03.2009 Seite 4 von 6

Aufgabe 2(22 Punkte)Die Verbundstütze soll für die gegebene Belastung nach DIN 18800 Teil 5nachgewiesen werden.5656200200Baustahl: HEB 200S235Betonstahl: 4 Ø 16, Bügel Ø 8BSt500SBeton: C35/45f ck = 3,5 kN/cm²E c,eff = 1610 kNcm²200200in [mm]Beanspruchung:N Ed = 2400 kNV Ed = 120 kNM Ed = 180 kNmAufgabenstellung1. Zeigen Sie, dass das vereinfachte Nachweisverfahren nach DIN 18800 Teil 5Abschnitt 9.7.3 für die starke Achse angewendet werden darf.Die Knicklänge beträgt s k = 6 m.2. Bestimmen Sie das Interaktionsdiagram für Druck und einachsige Biegung um diestarke Achse und tragen Sie dies in der Anlage ein.3. Weisen Sie die Tragsicherheit um die starke Achse nach.Diplomprüfung Stahlbau 2 Teil 2 am 03.03.2009 Seite 5 von 6

Anlage 1 zu Aufgabe 2M-N Interaktionsdiagramm600050004000N in kN30002000100000 50 100 150 200 250 300 350M in kNmDiplomprüfung Stahlbau 2 Teil 2 am 03.03.2009 Seite 6 von 6