Master Bauingenieurwesen Allgemeine Einführung zu … · (Prof. Heinz) Nach Abschluss der...
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1 Univ.-Prof. Dr.-Ing. Christoph Gehlen Lehrstuhl für Werkstoffe und Werkstoffprüfung im Bauwesen „Werkstoffe“ und „Bauwerkserhaltung“ Master Bauingenieurwesen Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt Allgemeine Einführung zu den Vertiefungen
Transcript of Master Bauingenieurwesen Allgemeine Einführung zu … · (Prof. Heinz) Nach Abschluss der...
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Univ.-Prof. Dr.-Ing. Christoph Gehlen
Lehrstuhl für Werkstoffe und Werkstoffprüfung im Bauwesen
„Werkstoffe“ und „Bauwerkserhaltung“
Master Bauingenieurwesen
Ingenieurfakultät
Bau Geo Umwelt
Allgemeine Einführung zu den Vertiefungen
Lehrstuhl für Bauchemie Prof. J. Plank Fachgebiet für Gesteinshüttenkunde Prof. D. Heinz Lehrstuhl für Werkstoffe und Werkstoffprüfung im Bauwesen Prof. C. Gehlen
Zwei Vertiefungsrichtungen
Lehrstuhl für Zerstörungsfreie Prüfung Prof. C. Große Lehrstuhl für Werkstoffe und Werkstoffprüfung im Bauwesen Prof. C. Gehlen Lehrstuhl für Massivbau Prof. O. Fischer
„Werkstoffe“ „Bauwerkserhaltung“
Grundlagen der Lebensdauerbemessung
und Instandhaltung von Massivbauwerken
(4 ECTS)
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VR „Bauwerkserhaltung“ (Pflichtmodul)
Grundlagen der Nachrechnung und Verstärkung von
Massivbaukonstruktionen (4 ECTS) 3
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Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (4 ECTS)
Inhalt und Lernziele der Vertiefung
Bauwerkserhaltung
Pflichtmodule (12 ECTS) Lernziele
o Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (Prof. Große)
o Lebensdauerbemessung und Instandhaltung von Massivbaukonstruktionen (Prof. Gehlen)
o Grundlagen der Nachrechnung und Verstärkung von Massivbaukonstruktionen (Prof. Fischer)
Nach Abschluss der Vertiefung Bauwerkserhaltung sind die Studierenden in der Lage:
o die aktuellen ZfP-Verfahren der Qualitätssicherung, der Inspektion und Dauer-überwachung von Bauteilen, Anlagen und Bauwerken handzuhaben,
o die Einsatzbereiche und -grenzen der ZfP-Verfahren zu beurteilen und mit wichtigen beispielhaften Anwendungen und Schadensfälle vertraut umzugehen,
o Neubauten mit Blick auf ausgewählte, dauerhaftigkeitseinschränkende Umwelt-einwirkungen zu bemessen sowie für Bauten im Bestand die jeweilig zu erwartende Gebrauchstauglichkeit zu prognostizieren,
o Strategien zur Vermeidung von Schäden abzuleiten, Verfahren zur dauerhaften Behebung von Bauschäden zu beurteilen sowie geeignete Instandsetzungs-konzepte aufzustellen und auszuführen,
o wissenschaftliche Fragestellungen und/oder eigene Untersuchungsergebnisse in einem Vortrag vor Publikum zu präsentieren und ihre Ergebnisse mit dem Publikum kritisch zu diskutieren.
Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (Prof. C. Große) (4 SWS)
o Grundlagen der Schwingungen und Wellen; Wellenausbreitung
o Messtechnik, Sensorik, Signalaufzeichnung und Auswertung
o Ultraschall, Impakt-Echo
o Infrarot-Thermografie zur Bauwerksanalyse
o Detektion von Bewehrung und Bauteilschäden mit Radar
o Sonstige handgeführte ZfP-Verfahren
o Schwingungsanalyse zur Dauerüberwachung
o Schallemissionsanalyse
o Überwachung von Bauwerken
LV im WiSe
Grundlagen der Lebensdauerbemessung & Instandhaltung
von Massivbauwerken (Prof. C. Gehlen) (3 SWS)
o Bemessungs- und Sicherheitskonzepte
o Modellentwicklung, Modellierung von Umwelteinwirkungen
o Prüfung von Materialwiderständen
o Bemessung gegenüber Umwelteinwirkung
o Bauwerksunterhaltung und Monitoring
o Zustandserfassung, Beurteilungsverfahren
o Schutzprinzipien, Instandsetzungsplanung zum Korrosionsschutz
o Ersatz von geschädigtem Beton
o Oberflächenschutzsysteme und Abdichtungen
o Elektrochemische Verfahren
o Behandlung von Rissen und Hohlstellen
Depassivierung
Risse
Abplatzungen
Bauteilversagen
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Nutzungsdauer
Depassivierung
Risse
Abplatzungen
Bauteilversagen
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NutzungsdauerVorlesung im SoSe
Grundlagen der Nachrechnung und Verstärkung von
Massivbaukonstruktionen (Prof. O. Fischer) (4 SWS)
o ausgewählte Verfahrenstechniken
externe Vorspannung
Spritzbeton
Textilbeton
geklebte Bewehrung (Stahl, CFK)
o Bemessungsansätze
Biegeverstärkung
Querkraftverstärkung
Stützenverstärkung
o Ausführung, aktuelle Entwicklungen und Forschung
LV‘n
- „Verstärken von Massivbaukonstruktionen“ im WiSe
- „Nachrechnen und Beurteilen von Massivbaukonstruktionen“ im SoSe
Wahlfächer der VR „Bauwerkserhaltung“
o Bauwerksanalyse und Exkursionen Instandsetzung
o Bruchmechanik und Ermüdung
o Beurteilung und Erhaltung historischer Stahlkonstruktionen
o Rechtliche Aspekte in der Bauwerkserhaltung
o Assessment and Retrofitting of Existing Timber Structures
o Seminar Bauwerkserhaltung
6 ECTS müssen aus dem Wahlfachkatalog gewählt werden.
Die Vorlesungstermine finden Sie in TUMonline.
Bauwerksanalyse und Exkursionen Instandsetzung (2 SWS / 3 ECTS)
o Visuelle Schadenserkennung an Bauwerken o Einsatzmöglichkeiten zerstörender und zerstörungsfreier Untersuchungsmethoden o Einsatz von Prüfgeräten in der praktischen Anwendung am Bauwerk o Gezielte Schadensdarstellung o Erkennung der Schadensursachen und –mechanismen sowie der jeweils anzuwendenden
Untersuchungsmethoden o Besuch laufender Instandsetzungsbaustellen und von Bauwerken mit erfolgter
Instandsetzung o Einführung in die Instandsetzungsplanung o Darlegung normativer Randbedingungen und Vorgaben o Erläuterung der baupraktischen Umsetzung von Instandsetzungsplanungen an Beispielen o Vorstellung von fehlerhaften Instandsetzungen an Beispielen
LV im WiSe, jedoch erst für das 3. Fachsemester empfohlen
Bruchmechanik und Ermüdung (2 SWS / 3 ECTS)
o Ermüdungslasten und Lastkollektive o Ermüdungsversuche: Durchführung und Auswertung o Bruchmechanik (LEBM, EPBM) o Ermüdungskonzepte und Anwendung gemäß Eurocode 3 und Eurocode 9 o Qualitätskontrolle o Nachbehandlung von Schweißnähten o Restnutzungsdauer von Brücken
LV im SoSe
Beurteilung und Erhaltung historischer Stahlkonstruktionen (2 SWS / 3 ECTS)
o Entwicklung der Lastannahmen und Normen
o Alte Stähle, Nieten
o Konstruktionsprinzipien und „historische“ Bemessung genieteter Stahltragwerke
o Ermüdungsverhalten genieteter Stahlkonstruktionen
o Entwicklung der Schweißtechnik und historische Schweißkonstruktionen
o Korrosionsschutz: historischer Überblick, Sanierung, aktuelle Beschichtungssyteme
o Historische Lagerkonstruktionen
o Nachrechnung historischer Stahlkonstruktionen auf Basis aktueller Normen
o Sanierung genieteter Stahlkonstruktionen und geschweißter Stahlkonstruktionen
o Projektarbeit: Nachrechnung einer historischen Eisenbahnbrücke
LV im WiSe
Rechtliche Aspekte in der Bauwerkserhaltung (1 SWS / 2 ECTS)
Praxisrelevante, gesetzliche Vorschriften für die Bauwerkserhaltung aus dem…
o öffentlichen Baurecht
o Wohnmietrecht
o WEG-Recht
o privaten Baurecht
o Architekten- und Ingenieurrecht
LV im WiSe, in Blockveranstaltungen
Assessment and Retrofitting of Existing Timber Structures (2 SWS / 3 ECTS)
o Material properties assessment (wood species)
o In-situ properties determination and grading
o Biological and physical degradation assessment
o (International) Standards and guidelines for assessment for wood structures
o In-situ test methods
o Traditional timber joints
o Repair techniques for sawn timber and glued laminated timber
o Strengthening techniques
LV im SoSe
Seminar Bauwerkserhaltung (2 SWS / 3 ECTS)
Der Inhalt wird jedes Jahr angepasst an die Forschungsthemen
des Lehrstuhls.
o Schriftliche Ausarbeitung und Präsentation (rd. 20 min) eines
aktuellen Themas aus der Bauforschung und Bauwerkserhaltung
o Aktuelle Themen finden Sie auf unserer Homepage:
www.cbm.bgu.tum.de
o kleine experimentelle Untersuchungen und/oder
Literaturrecherchen
o Arbeitsaufwand: 90 Stunden
o Laufzeit: rd. 2 Monate
Informationsveranstaltung, Termin nach Vereinbarung
Inhalt und Lernziele der
VR „Werkstoffe“
Pflichtmodule (12 ECTS) Lernziele
o Zusatzmittel und Spezialbetone (Prof. Gehlen)
o Mineralische Baustoffe (Prof. Heinz)
Nach Abschluss der Vertiefung Werkstoffe sind die Studierenden in der Lage:
o Anforderungen an unterschiedliche Werkstoffe zu identifizieren und zu definieren,
o Werkstoffe anwendungsgerecht auszuwählen,
o Werkstoffeigenschaften durch die Rohstoffauswahl und die Prozesstechnik zu verändern,
o Baustoffe und Bauteile zu bewerten bzw. anforderungsgerecht zu konzipieren sowie ggf. zu entwickeln,
o durch Anwendung geeigneter Prüfverfahren die angestrebten Eigenschaften des Baustoffes zu verifizieren,
o Baustoffe, Baustoffgemische sowie Bauweisen technisch, ökologisch und ökonomisch während der gesamten Nutzungszeit zu bewerten,
o für besondere Konstruktionen und Anwendungsfälle einen geeigneten Beton auszuwählen und Mängeln sowie Schäden durch sachgerechte Planung und Ausführung entgegenzuwirken,
o wissenschaftliche Fragestellungen und/oder eigene Untersuchungsergebnisse in einem Vortrag vor Publikum zu präsentieren und ihre Ergebnisse mit dem Publikum kritisch zu diskutieren.
Mineralische Werkstoffe (Prof. Heinz, BGU)
5 ECTS
VR „Werkstoffe“ (Pflichtmodule)
Zusatzmittel (Prof. Plank, CH)
3 ECTS
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Spezialbetone (Prof. Gehlen, BGU)
4 ECTS
Zusatzmittel (Prof. J. Plank) (2 SWS)
Chemie und Wirkungsweise von heute unverzichtbaren
Betonadditiven, wie zum Beispiel:
o Verflüssiger
o Fließmittel
o Verzögerer
o Beschleuniger
o Retentionsmittel
o Stabilisatoren
LV im WiSe, Garching
Spezialbetone (Prof. C. Gehlen) (3 SWS)
o Leichtverdichtbarer Beton
o Selbstverdichtender Beton
o Sichtbeton
o Spritzbeton
o Faserbeton
o Massenbeton
o Hochleistungsbetone (Ultrahochfester Beton,
Lärmarmer Straßenbeton,
„Korrosionsbeständiger Beton“, etc.)
LV im WiSe
Mineralische Werkstoffe (Prof. D. Heinz) (4 SWS)
Werkstofftechnik und Werkstoffwissenschaft der wichtigsten
mineralischen Bau-Werkstoffe:
o Bindemittel: Zement, Kalk, Gips
o Keramik–, Ziegeleiprodukte, Blähton, etc.
o Glas, Tafelglas, Glasfasern, Blähglas, etc.
o Rohstoffe: Eignung und Verfügbarkeit
o Verfahrenstechnik: vom Rohstoff zum
anwendungsgerechten Produkt
o Bautechnische Eigenschaften der Werkstoffe
o Ökologische und arbeitshygienische Aspekte
o Analyse- und Prüfverfahren
LV‘n - Mineralische Bindemittel im WiSe - Keramik und Glas im SoSe
Wahlfächer der VR „Werkstoffe“
o Praktikum Analytik und Prüftechnik
o Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit von Baustoffen
o Seminar Baustoffe
o Straßenbaustoffe
o Workshop Baustofferzeugende Industrien
o Angewandte Optimierung mineralischer Baustoffe
6 ECTS müssen aus dem Wahlfachkatalog gewählt werden.
Die Vorlesungstermine finden Sie in TUMonline.
Praktikum Analytik und Prüftechnik (3 SWS / 4 ECTS)
o Bestimmung von Porosität, Oberfläche und Korngrößenverteilung
o Chemische Analytik
o Mineralogische Analytik: Mikroskopie, Röntgenbeugung
o Thermoanalyse/Kalorimetrie
o Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand von Beton
o Säurewiderstand
o Bruchenergie, Zwangsspannungen
o Oberflächen von Verkehrsflächen LV im SoSe
Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit von Baustoffen (2 SWS / 3 ECTS)
o Einführung Nachhaltigkeit und Ökologie
o Lebenszyklus Baustoffe/ Bauwerke
o Inhaltliche und methodische Grundlagen von Ökobilanzen
o Bewertung der Umweltverträglichkeit von Baustoffen
LV im WiSe
Seminar Baustoffe (2 SWS / 3 ECTS)
Der Inhalt wird jedes Jahr angepasst an die Forschungsthemen
des Lehrstuhls.
o Schriftliche Ausarbeitung und Präsentation (rd. 20 min) eines
aktuellen Themas aus der Bauforschung
o Aktuelle Themen finden Sie auf unserer Homepage:
www.cbm.bgu.tum.de
o kleine experimentelle Untersuchungen und/oder
Literaturrecherchen
o Arbeitsaufwand: 90 Stunden
o Laufzeit: rd. 2 Monate
Informationsveranstaltung, Termin nach Vereinbarung
Straßenbaustoffe (2 SWS / 3 ECTS)
o Hydraulisch gebundene Tragschichten
o Straßenbeton
o Straßenbetonpraktikum
o Bitumen
o Asphalt
o Praktikum Asphalt
LV im WiSe, in Blockveranstaltungen am cbm, Pasing
Workshop Baustofferzeugende Industrien (2 SWS / 3 ECTS)
Die Themenbereiche der Exkursion umfassen i.d.R. diverse Herstellungsprozesse von
Konstruktionswerkstoffen. Beispielsweise:
o Holzfertigteilherstellung
o Kalksandsteinherstellung
o Ziegelherstellung
o Zementherstellung
o Baustoff- und Fertigteilherstellung (Beton)
o Porenbeton
In der Regel 4-tägige Exkursion in der Pfingstwoche jedes Jahres (Zeitraum große Bauingenieurexkursion)
Angewandte Optimierung mineralischer Baustoffe (2 SWS / 3 ECTS)
o Aktuelle Baustoffentwicklung in den Bereichen Konstruktions-, Fassaden- und
Ausbauwerkstoffe
o Entwicklungsziele für Werkstoffe für modernes Bauen und erforderliche
Entwicklungsstrategien: Einsatz von Multifunktionalität, Nanotechnologie, Bionik und
Werkstoffkombinationen mit nachwachsenden Rohstoffen
LV im SoSe
wenn noch Fragen bestehen…
Nicolai Klein, M.Sc.
089 / 289 27 197
im Internet:
http://www.cbm.bgu.tum.de
persönlich:
in Pasing (Baumbachstraße 7)
Akad. Rätin Dr.-Ing. Annette Spengler 089 / 289 27 102 [email protected]
