Ueli Angst: Katalogdaten im Herbstsemester 2022 |
| Name | Herr Prof. Dr. Ueli Angst |
| Lehrgebiet | Dauerhaftigkeit von Werkstoffen |
| Adresse | Dauerhaftigkeit von Werkstoffen ETH Zürich, HIF E 93.2 Laura-Hezner-Weg 7 8093 Zürich SWITZERLAND |
| Telefon | +41 44 633 40 24 |
| ueli.angst@ifb.baug.ethz.ch | |
| Departement | Bau, Umwelt und Geomatik |
| Beziehung | Ausserordentlicher Professor |
| Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 101-0137-00L | Steel Structures III: Advanced Steel and Composite Structures | 3 KP | 2G | A. Taras, U. Angst | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Vertiefen/Erweitern der theoretischen Grundlagen und konstruktiven Aspekte der Planung und Ausführung im Stahl- und Verbundbau. Spezielle Verbundbauteile und Nachweise. Teilverbund. Gebrauchstauglichkeit (Rissbildung, Schwingungen). Brand/Brandschutz, Feuerwiderstandberechnungen. Profilbleche und Kaltprofile. Kranbahnträger, Maste, Behälter. Glasbau und Leichtbau. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Die Studierenden vertiefen und erweitern in Stahlbau III die vorhandenen theoretischen Grundlagen und Kenntnisse der konstruktiven Belange des Stahlbaus und Verbundbaus. Der Fokus der Lehrveranstaltung liegt auf dem modernen, mehrgeschossigen Stahl- und Verbundhochbau sowie auf Spezialanwendungen des Stahlbaus. Die Studierenden lernen, wie komplexe Aufgaben der Tragwerksplanung im architektonisch geprägten Hochbau gelöst werden können, u.A. durch die Wahl von weitspannenden Flachdecken und extra-schlanken Stützen der Verbundbauweise, durch die Anwendung von tragenden Glaselementen und die Verwendung von Seilen. Sie lernen, wie sich Stahltragwerke bei Brandeinwirkung verhalten und wie sie gegen dieses Szenario zu schützen und zu bemessen sind. Schliesslich setzen sich die Studierenden mit speziellen Bauweisen auseinander (Kranbahnträger, Maste, Behälter), welche besondere Beanspruchungen aufnehmen und mit speziellen Berechnungsverfahren behandelt werden müssen. Durch die vermittelten Einblicke in die aktuelle Forschung und Normungstätigkeit werden die Studierenden auch über laufende Entwicklungen informiert und lernen, wie diese in ihre zukünftige Praxis einfliessen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | In Stahlbau III werden vertiefte theoretischen Grundlagen und Kenntnisse der konstruktiven Belange des Stahl-und Verbundbaus vermittelt, mit einem speziellen Fokus auf dem modernen, architektonisch geprägten Stahl- und Verbundhochbau sowie auf Spezialanwendungen des Stahlbaus. Es wird das Tragverhalten und die Bemessung spezieller Elemente der Verbundbauweise behandelt, swie z.B. Slim-Floor-Träger, ultraschlanke Verbundstützen sowie spezielle Verundanschlüsse. Zudem werden spezielle Themen der Gebraustauglichkeitsnachweise (Schwingungen, Rissbildung) und die Brandbemessung (Heissbemessung) behandelt. Im Kurs werden die Grundlagen des konstruktiven Glasbaus und Leichtbaus (Bauen mit Seilen und Membranen) behandelt. Schliesslich werden spezielle Bauteile und Bauweisen behandelt: Kranbahnträger, Maste, Behälter. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Folien und Skript. Ausgearbeitete Beispiele. Studienblätter und Formelsammlungen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Stahlbaukalender (verschiedene Ausgaben), Ernst + Sohn, Berlin | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Voraussetzungen: Stahlbau I und II | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 101-0615-01L | Werkstoffe Laborpraktikum  | 4 KP | 4P | R. J. Flatt, U. Angst, I. Burgert, D. Kammer, H. Richner, F. Wittel | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Vermittlung von grundlegendem und praxisbezogenem Wissen über wichtige Baustoffe und Untersuchungsverfahren. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Vermittlung von grundlegendem und praxisbezogenem Wissen über wichtige Baustoffe und Untersuchungsverfahren. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | o Vorstellung der Materialprüfmaschinen und Durchführung verschiedener Prüfverfahren an metallischen Werkstoffen (Zugversuch, Härteprüfung, Biegeprüfung und Kerbschlagprüfung). o Theoretische und praktische Behandlung von Aspekten der Betontechnologie wie: Mischungsentwurf, Herstellung , Einbau sowie Prüfung des Betons auf seine mechanischen Eigenschaften. o Eigenschaften der Steine und Mörtel in einem Mauerwerk und deren Zusammenwirken. Parameter wie Druckfestigkeit, E-Modul, Wasseraufnahme, Wärmeleitfähigkeit von Mauerwerk werden vorgestellt sowie Hinweise zur konstruktiven Gestaltung gegeben. o Besonderheiten des Werkstoffes Holz werden aufgezeigt: Anisotropie, Hygroskopizität, Schwinden und Quellen, Einfluss der Dimension auf die Festigkeitseigenschaften. Verschiedene Prüfmethoden an Holz werden erklärt und praktische Versuche durchgeführt. o Die Grundlagen der Raster-Elektronenmikroskopie werden in praktischen Übungen mit dem ESEM (Atmosphärisches Raster-Elektronenmikroskop) vermittelt. o Ein erster Einblick in die Grundlagen und Anwendung der Finite Elemente Methode wird in praktischen Übungen vermittelt. o Die Thematik der Dauerhaftigkeit eines Bauwerks wird behandelt. Eingehend wird die Potentialmessung zur Detektierung und Ortung der Korrosion von Stahl in Beton theoretisch und praktisch behandelt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Zu jedem Thema wird ein Skript abgegeben. Download auf der Vorlesungsseite unter www.ifb.ethz.ch/education | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 101-0659-01L | Durability and Maintenance of Reinforced Concrete | 4 KP | 2V | U. Angst, Z. Zhang | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | We look at the durability of reinforced concrete structures, covering common deterioration processes such as reinforcement corrosion, frost damage, ASR, etc. The course spans the range from fundamental mechanisms to aspects of engineering practice. New methods and materials for preventative measures, condition assessment and repair techniques are treated. Examples from real cases are shown. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | After this course you will have profound understanding about: • the different mechanisms of deterioration of concrete structures, in particular reinforcement corrosion • the relevant parameters affecting durability of reinforced concrete (cover depth, concrete quality, moisture, etc.) Furthermore, you will know: • current engineering approaches for durability design (according to standards) and their limitations • refined models for enhanced durability design and service life predictions • preventive measures to improve durability (e.g. stainless steel reinforcement, concrete surface coatings, etc.) • the particular durability challenges with post-tensioned structures and ways to overcome them (electrically isolated tendons) • methods for inspection and condition assessment of existing, ageing structures (including non-destructive techniques and monitoring with sensors) • repair methods for deteriorated concrete structures such as conventional repair and electrochemical methods (in particular cathodic protection) • possible future problems for durability that may arise with modern materials and construction technologies | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | • Socio-economic challenges related to ageing infrastructures • Fundamentals of corrosion and durability: Corrosion in concrete (chlorides, carbonation). Passivity and pitting corrosion. Cracking and influence of cracks. • Degradation mechanisms for concrete: sulphate attack, ASR, frost attack. • Inspection and condition assessment: Chloride analyses, carbonation depth, etc. Non-destructive tests, particularly potential mapping to detect corrosion. New developments (for example, monitoring with sensors). • Pre-stressed and post-tensioned structures: problem with existing structures. New systems with polymer ducts / electrically isolated tendons. Monitoring techniques. Applications. • Stainless steel as reinforcing steel for concrete: Different types of stainless steels. Coupling with black reinforcing steel. Examples of application. Life-cycle-costs. • Repair methods: Conventional. Coatings. Corrosion inhibitors. Electrochemical methods, in particular cathodic protection. • Durability design: Prescriptive approach (standards). Service life modeling. Limitations and opportunities. • Modern materials and construction technologies: Discussion of expected implications for the durability of structures today and in the future. Excursion: • We generally try to organize a site-visit (depending on availability of construction sites). Presumably, we will visit an installation site of cathodic protection on a concrete structure in the Zurich area. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | The course is based on the book Corrosion of steel in concrete - prevention diagnosis repair (WILEY 2013) by L. Bertolini, B. Elsener, P. Pedeferri and R. Polder Slides of the lectures will be distributed in advance Special handouts and reprints for particular topics will be distributed | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | The course is based on the book Corrosion of steel in concrete - prevention diagnosis repair (WILEY 2013) by L. Bertolini, B. Elsener, P. Pedeferri and R. Polder Slides of the lectures will be distributed in advance Special handouts and reprints for particular topics will be distributed | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Form of teaching: The course is a lecture that contains frequent discussion and interaction between students and lecturer. You will see and work on many examples from engineering practice, both during the lectures and in the form of exercises to be solved at home. Report: Each student will work on a small case study and deliver a report during the semester. The report will be graded. Excursion: We generally try to organize a site-visit (depending on availability of construction sites). Presumably, we will visit an installation site of cathodic protection on a concrete structure in the Zurich area. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kompetenzen |
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