Klausur 31 August Sommersemester 2017, Fragen PDF

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Universität Duisburg - Essen Fakultät für Ingenieurwissenschaften Abteilung Bauwissenschaften Fachgebiet Baustatik und Baukonstruktion

Fachprüfung - Baustatik 1 SS 2017 - Donnerstag, den 31.08.2017

Prof. Dr.-Ing. Jochen Menkenhagen

Name, Vorname: ............................................................ Matr.-Nr.: .............................................................

Prüfungsordnung für den Bachelor-Studiengang Bauingenieurwesen an der Universität Duisburg-Essen vom 07.10.2010 Fachprüfungsordnung für die große berufliche Fachrichtung Bautechnik an der Universität Duisburg-Essen vom 01. Dezember 2015 Prüfungsordnung für die Bachelor-Studiengänge COMPUTER ENGINEERING und INTERNATIONAL STUDIES IN ENGINEERING (ISE) an der Universität DuisburgEssen vom 26. Januar 2016

Bearbeitungszeit 120 Min. (2 Std.) Aufgabe 1 - 4 Aufgabe

Punkte

1

35

2

40

3

20

4

25

Summe

120

erreicht

Hinweis: Jedes Blatt der Ausarbeitung ist rechts oben mit Namen und Matr.-Nr. zu kennzeichnen. Nicht gekennzeichnete Blätter werden nicht bewertet. Alle Blätter sind nur einseitig zu beschreiben. Universität Duisburg-Essen - Fakultät für Ingenieurwissenschaften - Abteilung Bauwissenschaften Fachgebiet Baustatik und Baukonstruktion - Prof. Dr.-Ing. J. Menkenhagen 1

Aufgabe 1

Gegeben ist das dargestellte ebene Stabwerk, das durch zwei Streckenlasten auf Element 8, sowie eine Einzellast am Knoten 1 beansprucht wird. Es gilt für alle Stäbe: EI = konst. I/A = I/G = 0 Aufgabe: Ermitteln Sie die Zustandslinien für N, Q und M infolge der gegebenen Belastung. Stellen Sie die Zustandslinien unter Angabe aller Extrem- und Randwerte in der Anlage zu Aufgabe 1 graphisch dar.

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2

N [kN]

Q [kN]

M [kNm]

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3

Aufgabe 2

Δ

Gegeben ist das dargestellte ebene Stabwerk, das durch eine Temperaturveränderung auf Element 5 und zwei Streckenlasten auf den Elementen 1 und 5 , sowie einem Lastmoment am Knoten 4 beansprucht wird. Es gilt für alle Stäbe:

EI EA GA αT h

= = = = =

10.000,0 5.000,0  ∞ 1,2*10-5 0,25

[kNm²] [kN] [1/K] [m]

Aufgabe: Ermitteln Sie mit Hilfe der Arbeitssatzgleichung die horizontale und vertikale Verschiebung von Knoten 6.

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4

Aufgabe 3

Gegeben ist das dargestellte ebene Stabwerk, das durch zwei Einzellasten am Knoten 2 und in Feldmitte von Element 3 , sowie durch ein Lastmoment am Knoten 1 beansprucht wird.

Es gilt für alle Stäbe:

EI cf EA

= = =

10.000,0 [kNm²] 1.500,0 [kN/m] GA  ∞

Aufgabe: a) b)

Ermitteln Sie die Verschiebung in den Feldmitten der Stäbe ,  und 3, sowie die Verschiebung an den Knoten 2 und 3. Zeichnen Sie die qualitative Biegelinie des Systems für die angegebene Belastung. Verwenden Sie die Mohr'schen Analogie!

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5

Aufgabe 4

1

2

3

4

5

Gegeben ist das dargestellte ebene Stabwerk, das durch ein Lastmoment in Knoten 4, eine Einzellast in Feldmitte von Element 1 und eine Gleichstreckenlast auf den Elementen 2und 3 belastet wird.

Es gilt für alle Stäbe: EI = EA = cf =

20.000,0 GA ∞ 1.500

[kN/m²] [kN/m]

Geben Sie die Werte der Durchbiegungen in den Viertelspunkten der Stäbe 1, 2 und 3 an und zeichnen Sie die qualitative Biegelinie des Systems. Verwenden Sie die ω-Zahlen nach Müller-Breslau.

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