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Baumechanik und Baustatik
Baumechanik und Baustatik
Das Lehrgebiet Baumechanik und Baustatik wird seit Februar 2012 durch Prof. Dr.-Ing. Daniel Jun begleitet. Die Lehre in diesem Lehrgebiet vermittelt die Grundlagen für die konstruktive Fächer Massivbau, Stahl- und Holzbau. Die Anwendung der erworbenen Kenntnisse erfolgt aber auch in weiteren Fächern wie z.B. Mauerwerksbau, Geotechnik, Hydraulik und Bauverfahrenstechnik.
Die Baumechanik umfasst die klassischen Inhalte Elastostatik, Festigkeitslehre und Dynamik. In der Baustatik werden Stabtragwerke, ebene Flächentragwerke (Scheiben und Platten), sowie die Grundlagen nichtlinearer Berechnungsverfahren gelehrt.
Im Masterstudiengang Bauingenieurwesen widmet sich die Lehre dann der Finiten-Element-Methode.
Laufende Forschung
Moderne nichtlineare dynamische Verfahren bieten das Potential, das Tragverhalten von Gebäuden unter Erdbebenbelastung bis zum Versagen abzubilden. Allerdings ist die Abstimmung der jeweiligen Einflussfaktoren sowie die Kalibrierung eines brauchbaren Strukturmodells äußert zeit- und ressourcenintensiv. Gleichzeitig sind vereinfachte Verfahren in aktuellen Normen durchweg physikalisch lineare Verfahren und daher nur auf wenige, in Geometrie und baulichen Eigenschaften beschränkte Gebäude anwendbar.
Unser Ziel ist die Entwicklung eines Verfahrens zur effizienten Bewertung der Erdbebensicherheit von Gebäuden, mit einem ausgeglichenen Verhältnis zwischen der Genauigkeit in der Approximation des tatsächlichen Tragverhaltens im Erdbebenfall und dem für die Analyse aufzubringenden Kosten- und Zeitaufwand.
Abgeschlossene Forschungsprojekte
| Zeitraum | Projektbezeichnung | Projektinhalt |
|---|---|---|
| 02/2022 - 02/2023 | Interne Forschungsförderung - Identifizierung der Anwendungsmöglichkeiten von Verfahren künstlicher Intelligenz im konstruktiven Ingenieurbau | Der Einsatz von künstlicher Intelligenz im konstruktiven Ingenieurbau, insbesondere bei der Tragwerksplanung und Bemessung von Tragwerken, ist noch nicht sehr verbreitet, bietet aber einige Möglichkeiten und Potenziale, die im Rahmen des Vorhabens beleuchtet werden sollen, Das Ziel und der Kern des beantragten Forschungsvorhabens ist die Untersuchung der Möglichkeiten zur Vorhersage von Bruchlasten für Querkraftversagen bei Drei-Punkt-Biegeversuchen an Stahlbetonbalken. Für einen vom Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) festgelegten Versuchsaufbau liegen mehr als 1000 Versuchsauswertungen mit unterschiedlichsten Eingangsparametern und den gemessenen Bruchlasten vor. Mittels moderner Methoden des maschinellen Lernens (u.a. Deep Learning) sollen neuronale Netze trainiert und es soll anschließend untersucht werden, inweiweit plausible Versagenslasten für vorgegebene Eingangsparameter prognostiziert werden können. Im Verlauf des Projektes sollen verschiedene Verifizierungen der gewonnenen Ergebnisse unter anderem mit Laborversuchen oder mit Vergleichsrechnungen durchgeführt werden. |
Publikationen
2024
Münch, I., Wörmann, L., Loske, S., Jun, D.
Gebäude über dem Boden – Aspekte der Nachhaltigkeit, praktische Umsetzung und Vergleiche zur grauen Emission.
Bauingenieur 99(4), 99-108, 2024. https://doi.org/10.37544/0005-6650-2024-04-31
| Zeitraum | Projektbezeichnung | Projektpartner | Projektinhalt |
|---|---|---|---|
| 04/2022 - 06/2024 | Adaptive Lernumgebung im Fach Dynamik als OER - ALFDYN | UDE, TH Köln, RWTH Aachen, TU Dortmund | Im Mittelpunkt des Projektes steht die Individualisierung von Lehr- und Lernprozessen durch eine adaptive Lernumgebung im Fach Dynamik. Die Diagnose zentraler fachlicher Konzepte und korrespondierender individueller Lernbarrieren erfolgt mittels themenspezifischer digitaler Tools. Studierende erhalten aufgrund dezidierten Feedbacks Informationen zum individuellen Leistungsstand und können gezielt weiterführende, zum Teil auch asynchrone, Lernangebote wahrnehmen. |
Seit 2023 hat das Lehrgebiet einen eigenen YouTube-Kanal "Baustatik Tutorials - Hochschule Ruhr West".
Die Videotutorials auf diesem Kanal wurden ursprünglich für die Studierenden des Bauingenieurwesens an der Hochschule Ruhr West erstellt. Die Idee war, dass Studierende anderen Studierenden die Lehrinhalte vermitteln. Dieser Kanal dient zur Veröffentlichung dieser Videos für eine breitere Masse als Hilfestellung für das Erlernen der Lehrinhalte der Baustatik.
Team
Prof. Dr. Daniel Jun
Mike Schuchmilski
