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Materialkunde (Subject) / Grundlagen (Lesson)
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- 62. Wie lauten die Brandwiderstandsklassen für Bauteile nach ÖNORM EN 13501? Für die Klassen sind folgende Bezeichnungen vorgesehen: a.) für tragende Bauteile: -> REI – Zeit: Mindestzeit, während der alle Kriterien (Tragfähigkeit, Raumabschluss, Wärmedämmung) erfüllt sind -> RE – Zeit: Mindestzeit, während der die beiden Kriterien Tragfähigkeit und Raumabschluss erfüllt sind -> R – Zeit: Mindestzeit, während der das Kriterium Tragfähigkeit erfüllt ist b.) für nichttragende Bauteile: -> EI – Zeit: Mindestzeit, während der die beiden Kriterien Raumabschluss und Wärmedämmung erfüllt sind -> E – Zeit: Mindestzeit, während der das Kriterium Raumabschluss erüllt ist c.) Leistungszeiten die Leistungszeit wird mit einer der folgenden Zahlen angegeben: 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 damit können die Klassen festgelegt werden: z.B.: REI 15; RE 30; R 60;...
- 63. Brandwiderstand Das Brandverhalten der Bauteile wird im wesentlichen durch ihre Brandwiderstandsdauer beschrieben. Je nachdem, wie lange eine Bauteil der Beflammung entsprechend der Einheitstemperaturkurve unter der rechnerisch zulässigen Nutzlast standhält, ohne seine Funktionstüchtigkeit einzubüßen, wird er in eine in der ÖNORM EN 13501-2 festgelegten Brandwiderstandsklassen eingereiht. Welchen Brandwiderstandsklassen einzelne Bauteile für verschiedene Gebäudetypen entsprechen müssen, legen die einzelnen Bauordnungen fest. Das Kriterium für die Beschreibung des Feuerwiderstandes eines Bauteils ist die Zeitdauer in Minuten, in der die geprüfte Konstruktion Tragfähigkeit, Raumabschluss und Wärmedämmung laut Prüfvorschrift beibehält. Für die Beschreibung des Verhaltens unter der Einheitstemperaturzeitkurve (ETK) werden die nachfolgenden Symbole als Abkürzung verwendet und durch die erfasste Leistungszeit in Minuten ergänzt: -> R für Tragfähigkeit -> E für Raumabschluss -> I für Wärmedämmung Für die Klassen sind folgende Bezeichnungen vorgesehen: a.) für tragende Bauteile: -> REI – Zeit: Mindestzeit, während der alle Kriterien (Tragfähigkeit, Raumabschluss, Wärmedämmung) erfüllt sind -> RE – Zeit: Mindestzeit, während der die beiden Kriterien Tragfähigkeit und Raumabschluss erfüllt sind -> R – Zeit: Mindestzeit, während der das Kriterium Tragfähigkeit erfüllt ist b.) für nichttragende Bauteile: -> EI – Zeit: Mindestzeit, während der die beiden Kriterien Raumabschluss und Wärmedämmung erfüllt sind -> E – Zeit: Mindestzeit, während der das Kriterium Raumabschluss erüllt ist c.) Leistungszeiten die Leistungszeit wird mit einer der folgenden Zahlen angegeben: 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 damit können die Klassen festgelegt werden: z.B.: REI 15; RE 30; R 60;...
- 64. Wärmedämmung Zusammenhang Feuchte und Rohdichte Mit zunehmendem Feuchtegehalt nimmt die Wärmeleitzahl zu und damit der Wärmedurchlasswiderstand ab. Es ist also wichtig, wärmedämmende Baustoffe vor Durchfeuchtung zu schützen. kl. Rohdichte -> gr. Porosität -> kl. λ -> schlechte Wärmeleit. -> gute Wärmedämmung gr. Rohdichte -> kl. Porosität -> gr. λ -> gute Wärmeleitung -> schlechte Wärmedämmung
- 65. Festigkeitsverhalten und Verformungsverhalten erklären und deren 2 Überbegriffe. Die Festigkeit von Baustoffen nennen. Festigkeitsverhalten: ist der Widerstand bzw. die Reaktion des Werkstoffes, den dieser einer definierten Beanspruchung bzw. einer Trennung oder mechanischen Zerstörung entgegensetzt. Verformungsverhalten: Die Verformung eines Werkstoffes ist die spontane Antwort auf eine äußere Zug- oder Druckbeanspruchung. Die Reaktion zeigt sich in Form von Längs- und/oder Querdehnungen. Überbegriff -> Beanspruchung(sarten) Holz:Zugfestigkeit 90,0 N/mm2Druckfestigkeit 50,0 N/mm2 Beton:Zugfestigkeit 2,0 – 3,0 N/mm2Druckfestigkeit 150,0 N/mm2 Stahl:Zugfestigkeit 450 – 600 N/mm2Druckfestigkeit 550,0 N/mm2 Glas:Zugfestigkeit 30,0 - 90,0 N/mm2Druckfestigkeit 900,0 N/mm2
- 66. Schalldämmung bei einschaligen Bauteilen und zweischaligen Bauteilen erklären. Einschalig: Unter einschaligen Wänden sind Bauteile zu verstehen, welche als Ganzes schwingen, d.h. sie können auch aus mehreren steifen Einzelschichten bestehen, die fest miteinander verbunden sind wie z.B. Mauerwerk und Putz; sie können auch gewisse, nicht zu große Hohlräume aufweisen wie z.B. Hochlochziegel. Wenn allerdings die Löcher – zur Verbesserung der Wärmedämmung – versetzt angeordnet sind, schwingen die Steine nicht mehr als ganzes, sie zeigen Resonanzerscheinungen, wodurch die Schalldämmung verringert wird gegenüber der Abhängigkeit von der Masse. Das Schalldämmmaß R ist von der flächenbezogene Masse der Wand und der Frequenz abhängig. Das Berger’sche Massengesetz beschreibt diesen Zusammenhang, es besagt, dass eine Verdoppelung der Flächenmasse oder der Frequenz das Schalldämmmaß um 6 dB vergrößert. Zweischalig: Von einer zweischaligen Wand spricht man, wenn sie aus 2 massiven Schalen besteht. Diese beiden Schalen sollten möglichst gut voneinander entkoppelt sein. Vor allem der Grad dieser Entkopplung ist ausschlaggebend für das resultierende Schalldämmmaß. Bei richtiger Ausführung wird bei einem solchen Aufbau eine erheblich bessere Schalldämmung erzielt, als bei einschaliger Bauweise mit demselben Flächengewicht. Verglichen mit dem Schalldämmverlauf einer einschaligen Konstruktion, kann gesagt werden, dass unterhalb der Resonanzfrequenz f0 des zweischaligen Aufbaus keine Verbesserung zu erwarten ist. Bei der Resonanzfrequenz wird sogar eine Verschlechterung eintreten. -> die Schichten dienen hauptsächlich dazu, die direkte Schallweiterleitung von Körperschall zu unterbinden, z.B. in Form einer Trittschalldämmung und eines Estrichs. -> je größer die Dichte eines Baustoffes, desto größer sein Schalldämmvermögen
- 67. Quellen und Schwinden erklären und Relevanz im Bauwesen. (ihre baupraktischen Auswirkungen.) Die Trocknung (Desorption) und Feuchteaufnahme (Sorption) von porösen Stoffen ist stets mit lastunabhängigen Feuchtedehnungen verbunden. Bei der Trocknung ziehen sich die Körper zusammen -> Schwinden (= negative Dehnung) Bei der Feuchteaufnahme dehnen sie sich aus -> Quellen (positive Dehnung) Die Dehnungen infolge von Schwinden und Quellen sind erst dann relevant, wenn sie große Werte annehmen und wenn sie daran gehindert werden sich frei, also zwanglos, einzustellen. Durch die Behinderung bauen sich Zwangs- und/oder Eigenspannungen auf, die zu Bauschäden führen (z.B. Putz- oder Estrichschwindrisse). Das Schwinden und Quellen muss deshalb beim Entwurf und in der Konstruktion berücksichtigt werden: Dehnfugen und Schwindfugen. Folgerung: Quellen -> Quelldrücke -> Risse Schwinden -> Verkürzung -> Risse
- 68. Nennen Sie größenordnungsmäßig die Zug- Druckfestigkeiten, E-Module und die Rohdichte folgender Baustoffe (inkl. Einheiten): Beton, Stahl, Holz Glas siehe Tabelle
- 69. Wie werden nach ÖNORM EN 1350-2 die Anforderungen an den Brandwiderstand von Bauteilen klassifiziert? Das Brandverhalten der Bauteile wird im wesentlichen durch ihre Brandwiderstandsdauer beschrieben. Je nachdem, wie lange eine Bauteil der Beflammung entsprechend der Einheitstemperaturkurve unter der rechnerisch zulässigen Nutzlast standhält, ohne seine Funktionstüchtigkeit einzubüßen, wird er in eine in der ÖNORM EN 13501-2 festgelegten Brandwiderstandsklassen eingereiht. Welchen Brandwiderstandsklassen einzelne Bauteile für verschiedene Gebäudetypen entsprechen müssen, legen die einzelnen Bauordnungen fest. Das Kriterium für die Beschreibung des Feuerwiderstandes eines Bauteils ist die Zeitdauer in Minuten, in der die geprüfte Konstruktion Tragfähigkeit, Raumabschluss und Wärmedämmung laut Prüfvorschrift beibehält. Für die Beschreibung des Verhaltens unter der Einheitstemperaturzeitkurve (ETK) werden die nachfolgenden Symbole als Abkürzung verwendet und durch die erfasste Leistungszeit in Minuten ergänzt: -> R für Tragfähigkeit -> E für Raumabschluss -> I für Wärmedämmung Für die Klassen sind folgende Bezeichnungen vorgesehen: a.) für tragende Bauteile: -> REI – Zeit: Mindestzeit, während der alle Kriterien (Tragfähigkeit, Raumabschluss, Wärmedämmung) erfüllt sind -> RE – Zeit: Mindestzeit, während der die beiden Kriterien Tragfähigkeit und Raumabschluss erfüllt sind -> R – Zeit: Mindestzeit, während der das Kriterium Tragfähigkeit erfüllt ist b.) für nichttragende Bauteile: -> EI – Zeit: Mindestzeit, während der die beiden Kriterien Raumabschluss und Wärmedämmung erfüllt sind -> E – Zeit: Mindestzeit, während der das Kriterium Raumabschluss erüllt ist c.) Leistungszeiten die Leistungszeit wird mit einer der folgenden Zahlen angegeben: 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 damit können die Klassen festgelegt werden: z.B.: REI 15; RE 30; R 60;...
- 1. Berechnen Sie die Belastung (Kraft) bei einem E-Modul von 10000 N/mm2 und einer Dehnung von 2% bei einem Querschnitt von 1 cm2. F = E * ε F = 10000 N/mm2* 0,02 = 200 N/mm2 = 20 000 N/cm2 = 20 kN/cm2
- 9. Wie groß ist die Dehnung eines 1 m langen Stabes bei einem E-Modul von 210000 N/mm2 und bei einer aufgebrachten Spannung von 550 N/mm2? ε = σ/E = 550/210 000 = 0,0026 = 0,26 %
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- 15. Beim Normversuch zur Bestimmung der Biegefestigkeit von Mörtelprismen (stützweite: 10 cm) erhalt man 6N/mm2. Durch welche Rechnung kommt man zu diesem Ergebnis? Wie groß ist die gemessene Kraft beim Bruch? σB = M/W σ = Randspannung M = maximal auftretendes Moment W = Widerstandsmoment
- 18. Die Ausgleichsfeuchte von Normalbeton liegt bei 6,0 M-%. Wie groß ist die Wassermenge in einem Normalprüfwürfel bei einer Trockenrohdichte von 10 kg/dm3? 10 * 0,06 = 0,6 l Wasser
- 32. Die Dichte von Zement wird meist mit 3100 kg/m3 angegeben, ein 25 kg Zementsack beinhaltet ca. 15 dm3 Zement. Womit lasst sich dieses Problem erklären? 3,1 kg/dm3 * 15 dm3 = 46,5 kg -> zu viel Problem: Angabe ist die Rohdichte -> im Sack befindet sich allerdings die Schüttdichte
- 37. Die Dichte von Zement wird meist mit 3100 kg/m3 angegeben, ein 25 kg Zementsack beinhaltet ca. 15 dm3 Zement. Womit lässt sich dieses Problem erklären? 3,1 kg/dm3 * 15 dm3 = 46,5 kg -> zu viel Problem: Angabe ist Reindichte -> im Sack ist aber Schüttdichte
- 43. Ein Sack Kalkhydrat beinhaltet 60 Liter und wiegt ca. 30 kg. Kalkstein besitzt eine Dichte von 2,7 kg/dm3. Warum stimmt die Rechnung nicht? 1 l = 1 dm3 60 l = 60 dm3 -> 2,7 kg * 60 dm3 = 162 kg -> Sack wiegt aber nur 30 kg!
- 44. Der spezifische Wärmestrom durch einen Baustoff ist proportional zur Temperaturdifferenz der beiden Oberflächen. Wie lautet der Name dieses Proportionalitätsfaktors und welche Einheit hat er? Wärmeübergangszahl (=Wärmeübergangskoeffizient) α in W/m2K
- 46. ein linear elastisches Material zeigt im Zugversuch (Querschnitt 1 cm2) bei einer Kraft von 21 kN eine Dehnung von 0,1 %. Wie gross ist der E-Modul? E= σ/ε = 21/0,001 = 21000 kN/cm2
- 49. Trocknungsverfahren von Beton Beton benötigt für die Erhärtung und für das Erreichen der geforderten Eigenschaften eine gewisse Erhärtungszeit und genügend Feuchtigkeit. Deshalb muss er nachbehandelt werden: Der Beton ist bis zum genügenden Erhärten gegen schädigende Einflüsse aller Art zu schützen. Hierzu ist der Beton im Allgemeinen mindestens drei Tage gegen Austrocknen zu schützen (z.B. durch Feuchthalten, Abdecken mit Folien); auch nach dieser Zeit soll er nur langsam austrocknen. Die Austrocknungsgefahr ist besonders groß, wenn der Beton an trockener Luft ist. Zur Vermeidung von größeren Temperaturgradienten oder bei Verwendung warmen Frischbetons sind entsprechende Maßnahmen vorzusehen. -> Schutz vor Austrocknung: Nass-Nachbehandlung (Feuchthalten des Betons bzw. der Schalung); Abdecken der Betonflächen; Auftragen von Nachbehandlungsfilmen; Aufsprühen von Wasser -> Schutz gegen Abkühlen oder Erwärmen -> Schutz gegen äußere Einwirkungen: Wasser, chemische Angriffe, Erschütterungen,..
- 13. Wie groß ist die Reindichte eines Materials, wenn das Probestück eine Rohdichte von 1600kg/m3 bei ein Volumen von 1 dm3 hat und das Porenvolumen Vp:16cm3 ist? Rohdichte = ρr = m/(V0 + Vp) = m/(1+0,016) = 1,6 kg/dm3 -> m= 1,63 kg Reindichte = ρ0 = m/V0 = 1,63/1 = 1,63 kg/dm3