Lasten und Kräfte am Bauwerk

Einleitung

In diesem aiMOOC widmen wir uns den Lasten und Kräften, die auf Bauwerke einwirken. Hierbei lernst Du die Grundlagen der Statik und Dynamik im Bauwesen kennen, verstehst, wie verschiedene Lastarten Bauwerke beeinflussen und welche Rolle die Materialwahl sowie Konstruktionsprinzipien spielen. Dieser Kurs ist mit interaktiven Elementen angereichert und eignet sich hervorragend für den schulischen Einsatz in Fächern wie Physik, Technik und Bautechnik.

Grundlagen der Bauwerksbelastungen

Was sind Lasten und Kräfte am Bauwerk?

Definition und Arten von Lasten

Jedes Bauwerk, egal ob Brücke, Hochhaus oder ein einfaches Wohnhaus, muss verschiedene Lasten tragen. Diese Lasten lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen:

Ständige Lasten: Dazu zählen Eigengewicht der Bauwerksteile, nicht veränderliche Einbauten und mehr.
Veränderliche Lasten: Diese umfassen Nutzlasten wie Menschen, Möbel, Schnee und Wind.

Kräfte, die auf Bauwerke wirken

Kräfte sind das Ergebnis von Lasten, die auf das Bauwerk einwirken. Sie können statisch oder dynamisch sein und müssen in der Bauplanung sorgfältig berücksichtigt werden, um die Stabilität und Sicherheit des Bauwerks zu gewährleisten. Zu den Hauptkräften gehören:

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was versteht man unter ständigen Lasten eines Bauwerks? (Eigengewicht und andere dauerhafte Lasten) (!Zufällige äußere Einflüsse wie Wind) (!Nur die Nutzlasten durch Menschen) (!Temporäre Lasten wie Baugerüste)

Welche Kraft wirkt senkrecht zur Achse eines Balkens? (Schubkraft) (!Zugkraft) (!Druckkraft) (!Torsionsmoment)

Was beschreibt ein Biegemoment? (Die Kraft, die ein Bauteil zu verbiegen versucht) (!Eine reine Druckbelastung) (!Eine ausschließlich ziehende Belastung) (!Die Kraft, die eine Drehbewegung verursacht)

Memory

Ständige Last	Gewicht der Baustruktur
Veränderliche Last	Nutzlasten wie Menschen
Zugkraft	Wirkt entlang der Längsachse
Biegemoment	Verursacht Verbiegungen
Schubkraft	Wirkt quer zur Balkenachse

Kreuzworträtsel

statik	Was ist die Lehre von Kräften in Ruhe?
dynamik	Welche Disziplin befasst sich mit bewegten Lasten?
torsion	Welches Moment resultiert aus einer Verdrehung?
druck	Gegenstück zur Zugkraft
schub	Kraft, die quer zur Materialachse wirkt
biegen	Was passiert mit einem Balken unter Last?
last	Allgemeiner Begriff für Gewicht oder Druck auf Strukturen

LearningApps

Lückentext

Offene Aufgaben

Leicht

Fotografiere verschiedene Bauwerke: Mache Fotos von Bauwerken in Deiner Umgebung und identifiziere sichtbare Lasten und Kräfte.
Erkunde lokale Baustellen: Besuche eine Baustelle und beobachte, wie die Lasten verteilt sind.

Standard

Modellbau einer Brücke: Baue ein Modell einer Brücke und teste unterschiedliche Belastungen.
Interview mit einem Bauingenieur: Führe ein Interview durch und erfahre mehr über die Herausforderungen in ihrem Berufsfeld.

Schwer

Entwerfe ein eigenes Bauwerk: Plane und skizziere ein Bauwerk, das bestimmten Lasten standhalten muss.
Analyse von Schadensfällen: Untersuche reale Beispiele von Bauwerksschäden durch Fehlkalkulationen der Lasten.