Klausur Wintersemester 2015/2016, Fragen und Antworten PDF

Preview

Summary

winter...

Description

Baumechanik 2 Semesterklausur WS 2015 / 2016

20.02.2016, 10:30 – 12:30h

MUSTERLÖSUNG

Aufgabe 1 (37,5 Punkte)

SYSTEM A

SYSTEM B

Für das dargestellte System sind folgende Punkte zu bearbeiten: a. Ermittlung der statischen Bestimmtheit (0,5 Punkte) b. Skizze zur Darstellung der von Ihnen angenommenen Wirkungsrichtung der Auflagerkräfte (Handskizze, muss nicht maßstäblich sein) (0,5 Punkte) c. Ermittlung der Auflagerkräfte (9 Punkte) d. Überprüfung der Auflagerkräfte mit einer unabhängigen Kontrolle (2 Punkte) e.

Ermittlung der Schnittkraftflächen N, Vz und My inklusive Angabe von Extremwerten und der genauen Stelle der Extremwerte.(25,5 Punkte) Die volle Punktezahl wird nur vergeben, wenn  die Schnittkraftflächen vorzeichengerecht beschriftet sind,  die Funktionsart für jeden Abschnitt angegeben wird (K = konstant, L = linear, PII = quadratische Parabel, PIII = kubische Parabel),  die Einheiten vermerkt werden (z.B. kN),  Null-Werte als solche eingetragen werden.  Extremwerte und ihre genauen Stellen angegeben werden.

Frankfurt University of Applied Sciences

Fachbereich 1

B. Eng. Bauingenieurwesen

Baumechanik 2 Semesterklausur WS 2015 / 2016

Frankfurt University of Applied Sciences

20.02.2016, 10:30 – 12:30h

Fachbereich 1

MUSTERLÖSUNG

B. Eng. Bauingenieurwesen

Baumechanik 2 Semesterklausur WS 2015 / 2016

Frankfurt University of Applied Sciences

20.02.2016, 10:30 – 12:30h

Fachbereich 1

MUSTERLÖSUNG

B. Eng. Bauingenieurwesen

Baumechanik 2 Semesterklausur WS 2015 / 2016

20.02.2016, 10:30 – 12:30h

MUSTERLÖSUNG

Aufgabe 2 (30,5 Punkte)

SYSTEM A

SYSTEM B

Eine Stütze mit dem dargestellten dünnwandigen, einfach-symmetrischen Querschnitt wird exzentrisch durch eine Druckkraft von 1000kN belastet. Die Exzentrizität ist der Zeichnung zu entnehmen. a. Erstellen Sie eine maßstäbliche Zeichnung des von Ihnen zu Grunde gelegten Modells zur Berechnung der Querschnittswerte (zum Beispiel Profilmittellinienmodell). Berechnen Sie die Schwerpunkts-Koordinaten in dem von Ihnen gewählten Bezugs-Achsensystem sowie die Querschnittsfläche A und die Flächenträgheitsmomente Iy und Iz. (7,5 Punkte) b. Berechnen Sie aus den angegebenen Exzentrizitäten von F die Biegemomente My und Mz. (2 Punkte) c. Ermitteln Sie die Spannungsnulllinie und tragen Sie diese in Ihre Zeichnung ein. (3 Punkte) d. Berechnen Sie die Extremwerte der Normal-Spannungen infolge N, My und Mz. (4 Punkte) e. Stellen Sie den Normalspannungsverlauf als Spannungsdiagramm dar (auf der Normalen der Spannungsnulllinie). (2 Punkte) f. Wie groß darf das Moment Mz maximal sein, damit KEINE Zug-Normalspannungen im Querschnitt auftreten (F und My bleiben gleich)? (2 Punkte) g. Ermitteln und zeichnen Sie die Kernfläche des Querschnitts maßstäblich (Maßstab 1:2). (9 Punkte) h. Zeichnen Sie den Kraftangriffspunkt aus (f) in die Zeichnung der Kernfläche ein. (1 Punkt)

Frankfurt University of Applied Sciences

Fachbereich 1

B. Eng. Bauingenieurwesen

Baumechanik 2 Semesterklausur WS 2015 / 2016

Frankfurt University of Applied Sciences

20.02.2016, 10:30 – 12:30h

Fachbereich 1

MUSTERLÖSUNG

B. Eng. Bauingenieurwesen

Baumechanik 2 Semesterklausur WS 2015 / 2016

Frankfurt University of Applied Sciences

20.02.2016, 10:30 – 12:30h

Fachbereich 1

MUSTERLÖSUNG

B. Eng. Bauingenieurwesen

Baumechanik 2 Semesterklausur WS 2015 / 2016

Frankfurt University of Applied Sciences

20.02.2016, 10:30 – 12:30h

Fachbereich 1

MUSTERLÖSUNG

B. Eng. Bauingenieurwesen

Baumechanik 2 Semesterklausur WS 2015 / 2016

20.02.2016, 10:30 – 12:30h

MUSTERLÖSUNG

Aufgabe 3 (32 Punkte)

SYSTEM A

Alle Stäbe: E = 21000 kN/cm² αT = 1,2x10-5 1/K Trägerhöhe h = 30cm

SYSTEM B

Für das dargestellte System sind die Auflagerreaktionen bereits angegeben. Die Stäbe haben die folgenden Querschnittseigenschaften: SYSTEM A: A

Iy

Horizontaler Biegeträger

15 cm²

der 40000 Maßeinheit cm4

Stab 1

15 cm²

40000 cm4

Stab 2

15 cm²

40000 cm4

Stab 3

∞

40000 cm4

A

Iy

Horizontaler Biegeträger

20 cm²

100000 cm4

Stab 1

20 cm²

100000 cm4

Stab 2

20 cm²

100000 cm4

Stab 3

∞

100000 cm4

Zeichnung: [m]

SYSTEM B:

Folgende Punkte sind zu bearbeiten: a. Ermittlung der N- und M-Fläche für den Biegeträger und die Pendelstäbe (8,5 Punkte) b. Ermittlung der vertikalen Verformung von Punkt d mittels PdvK. (21 Punkte) c. Ermittlung der vertikalen Verformung von Punkt d mittels PdvK für eine zusätzliche ungleichmäßige Temperatur-Beanspruchung des horizontalen Biegeträgers von Δt = 50K . (2,5 Punkte) (Hinweis: Schubverformungen sind vernachlässigbar)

Frankfurt University of Applied Sciences

Fachbereich 1

B. Eng. Bauingenieurwesen

Baumechanik 2 Semesterklausur WS 2015 / 2016

Frankfurt University of Applied Sciences

20.02.2016, 10:30 – 12:30h

Fachbereich 1

MUSTERLÖSUNG

B. Eng. Bauingenieurwesen

Baumechanik 2 Semesterklausur WS 2015 / 2016

Frankfurt University of Applied Sciences

20.02.2016, 10:30 – 12:30h

Fachbereich 1

MUSTERLÖSUNG

B. Eng. Bauingenieurwesen...