In der Baustatik geht es um die Berechnung von Verformungen (Weggrößen) und Spannungen (Kraftgrößen) von Bauwerken bzw. Bauteilen. In der Bachelor-Ausbildung stehen dabei Stabtragwerke im Vordergrund. Es werden Handrechenverfahren für die Berechnung von Kraft- und Weggrößen an statisch bestimmten und unbestimmten Systemen vermittelt. Für statisch unbestimmte Systeme wird das Kraftgrößenverfahren eingesetzt. Das Prinzip der virtuellen Verschiebungen und Kräfte (PvV und PvK) wird intensiv behandelt.
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In Baustatik 2 wird das Drehwinkelverfahren als effiziente Variante eines Weggrößenverfahrens für die Berechnung von Kraft- und Weggrößen an Stabtragwerken vermittelt. Ausgewählte Themen der Baustatik wie Einflusslinien, Systeme in drei Dimensionen und das Traglastverfahren werden mit Unterstützung von Computerprogrammen beleuchtet. Die Funktionsweise dieser Computerprogramme wird durch Matlab®-Implementierungen veranschaulicht. Schalen und Platten werden als wichtige Tragelemente von Bauwerken eingeführt, wobei eine computergestützte, näherungsweise Lösung der Kraft- und Weggrößen unerlässlich ist.
Diese Lehrveranstaltung setzt sich aus den Teilen "Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie" sowie "Numerische Mathematik für Differentialgleichungen" zusammen, letzterer wird vom Institut für Baustatik gelehrt. Das Lösen von Differentialgleichungen ist für viele Aufgaben des Bauingenieurwesens ein unerlässlicher Bestandteil. Dies ist in den meisten Fällen nur näherungsweise möglich. Hierfür werden numerische Verfahren eingesetzt, die auf ein Gleichungssystem für die unbekannten Größen führen. In dieser Vorlesung erfolgt eine Einführung in Methoden, die auf finite Differenzenverfahren basieren. Dabei werden Differentialoperatoren durch finite Differenzensterne ersetzt. Es werden typische Modelle des Bauingenieurwesens (Balken, Dehnstab und Scheibe) in 1D/2D, statisch/dynamisch und linear/nicht-linear betrachtet. Für die Implementierungen wird das Programm Matlab® verwendet, das in dieser LV eingeführt wird.
