Technische Mechanik 1 für Bauingenieure
| Vortragende/r (Mitwirkende/r) | |
|---|---|
| Semester | Wintersemester 2024/25 |
| Stellung in Studienplänen | Siehe TUMonline |
| Termine | Siehe TUMonline |
Lernziele
Nach dem erfolgreichen Absolvieren des Moduls können die Studierenden die Konzepte von Kräften und Momenten, von Freiheitsgraden, Bindungen und Auflagern in ihrer Ingenieurpraxis überprüfen. Sie unterscheiden die wesentlichen Grundlagen der Arbeitsprinzipien der Mechanik und können für gegebene Problemstellungen das klassische Kräftegleichgewicht ermitteln. Die Teilnehmer sind in der Lage, Auflager- und Schnittgrößen an statisch bestimmten und unbestimmten Balkensystemen über Kräftegleichgewicht, virtuelle Arbeit und über Differentialbeziehungen zu ermitteln. Sie können die Theorie der mehrachsialen Spannungszustände (Spannungen an beliebigen Schnitten, Drehung der Koordinatensysteme) anwenden.
Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage die verwendeten Idealisierungen und Modellvorstellungen bei der Berechnung von Schnittgrößen stabförmiger Bauteile anzuwenden und die daraus resultierenden Normalspannungen und Verformungen zu berechnen und zu analysieren.
Die Studierenden verstehen die Verknüpfung von Gleichgeweicht, Kinematik sowie Stoffgesetz und können dadurch diese Systeme bewerten. Ferner können die Studierenden die Konzepte der Technischen Balkenbiegetheorie, souverän anwenden.
Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage die verwendeten Idealisierungen und Modellvorstellungen bei der Berechnung von Schnittgrößen stabförmiger Bauteile anzuwenden und die daraus resultierenden Normalspannungen und Verformungen zu berechnen und zu analysieren.
Die Studierenden verstehen die Verknüpfung von Gleichgeweicht, Kinematik sowie Stoffgesetz und können dadurch diese Systeme bewerten. Ferner können die Studierenden die Konzepte der Technischen Balkenbiegetheorie, souverän anwenden.
Beschreibung
Das Modul legt wichtige Grundlagen für die im Verlauf des Studiums folgenden konstruktiven Fächer.
Die thematische Gliederung ist dabei die folgende:
- Bewegungsfreiheitsgrade ebener und räumlicher Systeme, kinematische Abhängigkeiten
- Räumliche, flächige, linienförmige und diskrete Krafteinwirkungen und deren Resultierende
- Einzelkräfte und Momente
- Flächenmomente
- Schwerpunkt
- Begriff des Gleichgewichts
- Prinzip der virtuellen Arbeit
- Schnittprinzip
- Arbeitsbetrachtungen
- Auflagerreaktionen und Schnittgrößen statisch bestimmter Systeme mit Hilfe des Kräftegleichgewichts und des Prinzips der virtuellen Verschiebungen (Fachwerke, Balken, Bogentragwerke)
- Haftung und Reibung
- Stabilitätsprobleme starrer Balken
- Theorie II. Ordnung starrer Balken
- Mehrachsiale Spannungszustände (Mohrscher Spannungskreis)
- Beanspruchungshypothesen für mehrachsige Spannungszustände
- Elastizitätsgesetz
- Zug und Druck
- Arbeitsbetrachtungen
- Verbundquerschnitte und inhomogene Querschnitte
- Nichtlineares Werkstoffverhalten, elastisch-plastisches Verhalten
- Normalspannungen und Verformungen aus Balkenbiegung
Die thematische Gliederung ist dabei die folgende:
- Bewegungsfreiheitsgrade ebener und räumlicher Systeme, kinematische Abhängigkeiten
- Räumliche, flächige, linienförmige und diskrete Krafteinwirkungen und deren Resultierende
- Einzelkräfte und Momente
- Flächenmomente
- Schwerpunkt
- Begriff des Gleichgewichts
- Prinzip der virtuellen Arbeit
- Schnittprinzip
- Arbeitsbetrachtungen
- Auflagerreaktionen und Schnittgrößen statisch bestimmter Systeme mit Hilfe des Kräftegleichgewichts und des Prinzips der virtuellen Verschiebungen (Fachwerke, Balken, Bogentragwerke)
- Haftung und Reibung
- Stabilitätsprobleme starrer Balken
- Theorie II. Ordnung starrer Balken
- Mehrachsiale Spannungszustände (Mohrscher Spannungskreis)
- Beanspruchungshypothesen für mehrachsige Spannungszustände
- Elastizitätsgesetz
- Zug und Druck
- Arbeitsbetrachtungen
- Verbundquerschnitte und inhomogene Querschnitte
- Nichtlineares Werkstoffverhalten, elastisch-plastisches Verhalten
- Normalspannungen und Verformungen aus Balkenbiegung