02.Bausysteme

Konstruktionslehre

Konstruktionslehre


J. H.
Diese Lernkarten bieten einen Überblick über verschiedene Bausysteme und deren Anwendung im Berufsleben. Sie behandeln die Montagebauweise, Modulbauweise, Ortbauweise, Skelettbau und Schottenbau, wobei die Vor- und Nachteile sowie die verwendeten Materialien und Einsatzgebiete detailliert beschrieben werden. Die Karteikarten sind besonders nützlich für angehende Bauingenieure und Architekten, die sich mit den Grundlagen der Bautechnik vertraut machen möchten.
Karten
34
Lernende
35
Sprache
Deutsch
Kategorie
Technik
Stufe
Berufslehre
Erstellt / Aktualisiert
12.02.2018 / 03.11.2025

Lernkarten

(INFO)Tragwerk

Das Tragwerk bildet die Grundstruktur eines Bauwerks. Es nimmt Lasten auf und leitet sie über die Fundation an den Baugrund ab.

 

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(INFO)Innenausbau

Sämtliche Ausbauarbeiten in den Innenräumen, wie z.B. das Verlegen von Wand- und Bodenbelägen oder die Montage von Einbauschränken und inneren Abschlüssen (z.B. Türen), gehören zum Innenausbau.

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(INFO)Haustechnik

Die Haustechnik umfasst alle Sanitär-, Elektro-, Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen.

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(INFO)Gebäudehülle

Die Gebäudehülle ist die sichtbare Hülle eines Gebäudes. Der konstruktive Aufbau ist komplex und besteht aus einer Vielzahl von Konstruktionen.

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Welches sind die verschiedenen Bauteile des Tragwerkes?

Horizontale Bauteile : Fundament, Boden und Deckenplatten

Vertikale Bauteile : Wände, Stützen

Weitere Tragelemente: Träger Dachtragwerk

Welches sind die drei Grundsysteme?

Massivbau

Schottenbau

Skelettbau

Was sind die Anforderungen an das Bausystem?

- Tragfunktion, Aussteifung und Lastabtragung
Aufnahme der Eigenlast, Auflast, Nutzlast, Wind, Erdbeben. Abtragung der Kräfte in das Fundament
- Dauerhaftigkeit
Witterungseinflüssen und Naturereignissen standhalten
- Raumklima
Erfüllen der bauphysikalische Anforderungen wie Raumfeuchtigkeit, Dampfdiffusion, Wärmedämmung, Schalldämmung
- Wirtschaftlichkeit
optimale Bauabläufe, Ausführungsdauer und Kosten
- Nutzung
Abstimmung auf die vorgesehene Gebäudenutzung
-Umgebung
Anpassung an Bauort (z.B. Stadt / Land, Flachland/Gebirge, Denkmalpflege)

 

(INFO)Massivbau

 

Im Massivbau bestehen die vertikalen Bauteile ausschliesslich aus Wänden. Sowohl ihre Lage als auch die Geometrie dieser Wände ist grösstenteils frei wählbar. Sie sollten aus statischen Gründen übereinander liegen, um die anfallenden Lasten mög-lichst optimal ableiten zu können.

 

Ordne die Bezeichnungen zu den Zahlen zu.

Aussenwand
Innenwand (2x)

Wohnungstrennwand
Treppenhauswand

Decke

Installationswand


1 Aussenwand
2 Wohnungstrennwand

3 Treppenhauswand

4 Innenwand
5 Decke

6 Installationswand

7 Innenwand

Nenne 2 Vor und Nachteile vom Massivbau.

Vorteile: Lasten werden gleichmässig verteilt. , vielförmige Grundrisse möglich.

Nachteile : Materialintensiv, eingeschränkte Raumgrösse und Gebäudehöhe

Welche Materialien werden für den Massivbau verwendet? Und wo verwendet man den Massivbau?

Mauerwerk, Stahlbeton, Massivhol

Wohnungsbau

(INFO)Schottenbau

Tragfunktion : parallele Tragwände, Decken

Aussteifung : Schotten (parallele Tragwände), Decken, senkrecht zu den Schotten stehende Wände und Brüstungen

Ordne die Bezeichnungen zu den Zahlen zu.

Aussteifungswand

tragende Wand

Decke

nicht tragende Wand

1 Decke

2 tragende Wand (Schotte)

3 nicht tragende Wand (sekundäres Bauteil)

4 Aussteifungswand

Nenne Vor und Nachteile des Schottenbaus.

Vorteile

optimiertes und oft günstiges Bausystem für den Wohnungsbau

gewisse Freiheit bei Grundrissbildung sowie den Raumgrössen 

Verschiebung von nicht tragenden Wänden möglich

grosse Fensterfrontengute Schalldämmung zwischen den Wohneinheiten

 

Nachteile

In den Schottenwänden sind grosse Öffnungen und Fenster nur begrenzt möglich.

Welche Materialien werden für den Schottenbau verwendet?

Mauerwerk, Stahlbeton

Wo verwendet man den Schottenbau?

Reiheneinfamilienhäuser

Siedlungen mit engen Platzverhältnissen

Spitäler, Schulen, Hotels, Altersheime

(INFO)Skelettbau

Skelettbauten sind ein- oder mehrgeschossige, leicht wirkende Bauten. Die Stützen werden in mehr oder weniger regelmässigen Rastern übereinander angeordnet. Das gewählte Achssystem wird durch die Raumgrössen, die Materialwahl und die Spannweiten der Decken bestimmt.

Tragfunktion: Skelett, bestehend aus Stützen und Decken

Aussteifung: Stützen, Kern, Decken

 

Ordne die Bezeichnungen zu den Zahlen zu.

Stütze

Decke

Achssystem

Verstrebung

aussteifender Kern

1 Decke

2 Stütze

3 Verstrebung (oder Tragwand)

4 Achssystem

5 aussteifender Kern

Nenne 2 Vor und Nachteile des Skelettbaus.

Vorteile

freie Raumeinteilung in jedem Geschoss 

flexibles Versetzen von Trennwänden

grosse Fenster und Wandöffnungen zwischen Stützen praktisch unbegrenzt möglich

kostengünstig infolge verkürzter Bauzeit durch Vorfabrikation und rationelle Bauabläufe

flexible Leitungsführung möglich

 

Nachteile

aufwändige Wärme- und Schalldämmung

zusätzliche Massnahmen für Brandschutz im Stahlbau notwendig

Welche Materialien werden für den Skelettbau verwendet?

Stahl, Stahlbeton, Holz

Wo verwendet man den Skelettbau?

mehrgeschossige Bürobauten

Hallen, Gewerbe- und Industriebauten

(INFO)Ortbauweise

Ein Grossteil der Arbeiten wird direkt auf der Baustelle ausgeführt. Die Ortbauweise wird vorwiegend beim Massiv- und Schottenbau und bei den Betondecken des Skelettbaus angewandt.

 

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Nenne 2 Vor und Nachteile der Ortbauweise.

Vorteile

Bauphysikalische Anforderungen sind oft einfacher zu erfüllen (Wind- und Luftdichtigkeit, Wärmedämmung, Schalldämmung, Witterungsschutz).

Änderungen, wie das Hinzufügen oder Weglassen von Aussparungen, können noch kurzfristig berücksichtigt werden.

Die Grösse einzelner Bauteile ist nicht durch den Transport eingeschränkt.

Nachteile

Ausschalfristen und Austrocknungszeit des Betons führen zu einer längeren Bauzeit.

Es sind viele Arbeitskräfte über eine längere Zeitspanne notwendig.

Arbeitsvorgänge und Arbeiter sind der Witterung ausgesetzt 

Welche Materialien werden für die Ortbauweise verwendet?

Stahlbeton und Mauerwerk

Wo wird die Ortbauweise angewandt?

Untergeschosse, Schutzräume, wasserdichte Wannen

Fundamente, Bodenplatten, Aussen- und Innenwände, Decken 

Stützmauern

(INFO)Modulbauweise

Die Modulbauweise basiert auf einem quaderförmigen Raumtragwerk, bestehend aus einer frei tragenden Rahmenkonstruktion aus Holz oder Stahl. Dieses wird umhüllt durch eine vollwertige Gebäudehülle. Die im Werk vorgefertigten Module lassen sich schnell zu Räumen, Etagen und Gebäuden bis zu sechs Geschossen zusammensetzen. Es sind mobile Raumsysteme für dauerhaften oder temporären Einsatz. Sie können jederzeit verändert, angepasst und auch versetzt werden.

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Nenne 2 Vor und Nachteile der Modulbauweise.

Vorteile

individuelle Gestaltungsmöglichkeiten, trotz Modulmassen

sehr kurze Bauzeiten

hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit

wenig Emissionen auf der Baustelle

Nachteile

genormte Modulmasse mit beschränkter Grösse

erfordert grosszügigen Baustellenzugang

Transport und Montage nur mit grossen Geräten möglich

Wo wird die Modulbauweise angewandt?

Schulen und Kindergärten

Büro- und Verwaltungsgebäude

Wohn- und Pflegeheime

Spitäler und Laborgebäude

  • • Baustellen

(INFO)Montagebauweise

Ein Grossteil der Bauteile wird in Fertigungsanlagen und Werken industriell vorfabriziert und vor Ort zusammengebaut. Die Montagebauweise wird vorwiegend bei Skelettbau, Rahmenbau, Tafelsystem und Raumzellen angewandt.

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Nenne 2 Vor und Nachteile der Montagebauweise.

Vorteile

dünnere Bauteile infolge hochwertigeren Materialqualitäten (Gewichtsersparnisse)

reduzierte Herstellungskosten und verkürzte Bauzeit durch serielle Produktion

Nachteile

Grösse der Bauteile durch Transport eingeschränkt

Massnahmen zur Wärmespeicherung und Schalldämmung sind häufig aufwändig

Wo wird die Montagebauweise angewandt?

Stützen, Wandscheiben, Deckenplatten,  Fassadenelemente, Dachtragwerke

Treppenläufe, Brüstungen, Geländer

Lift- und Installationsschächte

Bauten von kurzer Lebensdauer

Bauten mit kurzer Bauzeit oder sich wiederholenden Bauteilen

(INFO)Statische Berechnungen und Nachweise

Ein Tragwerk soll bei angemessener Einpassung, Gestaltung und Zuverlässigkeit wirtschaftlich, robust und dauerhaft sein.

Die statischen Berechnungen des Bauingenieurs müssen folgende Nachweise erbringen:

- Tragsicherheit 

- Gebrauchstauglichkeit

 

Nachweis der Tragsicherheit

Der Nachweis der Tragsicherheit soll gewährleisten, dass alle auftretenden Kräfte vom Tragwerk übernommen und in den Baugrund weitergeleitet werden können.

 

Folgen bei ungenügender Tragsicherheit:

- Einsturz eines Bauteils oder des Gebäudes

- Gefährdung von Personen und Einrichtungen

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(INFO)Nachweis der Erdbebensicherheit

Nur mit Hilfe eines ganzheitlichen Konzepts kann die Erdbebensicherheit sinnvoll gewährleistet werden. Für eine wirtschaftliche Umsetzung bedarf es bereits im Entwurfsstadium einer engen Zusammenarbeit zwischen Architekt und Bauingenieur.

 

Ziele der Massnahmen :

- Schutz der Menschen vor dem Einsturz des Bauwerks

- Begrenzung der Schäden an Bauwerken

- Gewährleistung der Funktionstüchtigkeit von Bauwerken im Ereignisfall

- Begrenzung der Folgeschäden (z.B. durch Feuer, Produktionsaufall o.ä.)

Nachweis der Gebrauchstauglichkeit

Das Gebäude soll so bemessen werden, dass die Funktionstüchtigkeit des Bauwerks gegeben ist, der Komfort der Nutzer nicht eingeschränkt wird und das Aussehen des Bauwerks den Vorgaben entspricht.

Folgen bei ungenügender Gebrauchstauglichkeit :

- grosse Verformungen eines Bauteils oder des Gebäudes 

- Schwingungen eines Bauteil, z.B. Brücke, Decke, Turnhallenboden

- Risse, die sich negativ auf die Ästhetik und die Dauerhaftigkeit auswirken können

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Einwirkungen nach SIA

Man unterscheidet ständige und veränderliche Einwirkungen. Sie können sich während der Bau- und Nutzungsphasen eines Tragwerks aufgrund der Nutzung verändern.

Nenne 3 ständige Einwirkungen und 3 veränderliche Einwirkungen.

Ständige Einwirkungen:

Eigenlasten, Auflasten, Erddruck Wasserdruck Vorspannung

Veränderliche Einwirkungen:

Nutzlast, Schneelast, Winddruck, Erdbeben, Temperaturänderungen

(INFO)Anordnung von Wänden in Grundriss und Schnitt

Die Hauptabtragung erfolgt in der Regel über je zwei Wände in zwei Hauptrichtungen. Im Minimum genügen total drei Wände, die sich jedoch nicht in einem Punkt schneiden dürfen. Oft wird im Wohnungsbau der Liftkern für die Horizontalaussteifung ausgebildet.

 

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(INFO)Konstruktive Ausbildung der Bauteile

Bei der konstruktiven Durchbildung müssen Tragwerk und sekundäre Bauelemente aufeinander abgestimmt werden.

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(INFO)Ausbildung von weiteren Bauteilen

Bei der Planung und Ausführung sind auch weiteren Bauteilen Beachtung zu schenken, die im Erdbebenfall zu

Beschädigungen und Verletzungen von Personen führen können.

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