Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2024
Bauingenieurwissenschaften Bachelor  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Bachelor-Studium (Studienreglement 2022) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Obligatorische Fächer des übrigen Bachelor-Studiums | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fächer der Prüfungsblöcke | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Prüfungsblock 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 101-0315-00L | Grundbau | O | 5 KP | 4G | A. Puzrin | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Vermittlung der bodenmechanischen und geotechnischen Grundlagen mit dem Ziel -Erkennen der grundsätzlichen Folgen von baulichen Eingriffen in den Untergrund -Verstehen der wichtigsten bodenmechanisch / grundbaulichen Konzepte und -Selbständiges Beurteilen von "einfachen" grundbaulichen Problemen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Vermittlung der bodenmechanischen und geotechnischen Grundlagen mit dem Ziel -Erkennen der grundsätzlichen Folgen von baulichen Eingriffen in den Untergrund -Verstehen der wichtigsten bodenmechanisch / grundbaulichen Konzepte und -Selbständiges Beurteilen von "einfachen" grundbaulichen Problemen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Stabilitätsprobleme, Tragfähigkeit von Fundamenten, Wechsel- Wirkung zwischen Fundament und Baugrund, Bemessung von Flachfundationen, Erddruckprobleme, Möglichkeiten von Baugrundverbesserung, Pfahlfundation, Stützbauwerke, Bemessung von vertikalen Baugrubenabschlüssen, Tiefe Baugruben, Wasserhaltung, Sicherheitsüberlegungen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Fallbeispiele Übungen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Lang, H.-J.; Huder, J.; Amann, P.; Puzrin, A.M. Bodenmechanik und Grundbau, Springer-Lehrbuch, 9. Auflage, 2010 ( für eingeschriebene Studierende Ermässigung in Poly Buchhandlung)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 101-0135-01L | Stahlbau II | O | 4 KP | 5G | A. Taras, U. Angst | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Theoretische Grundlagen und konstruktive Aspekte der Planung und Ausführung von Stahl- und Verbundtragwerken. Mehrgeschossiger Hochbau und Brückenbau. Systemberechnung und Detailnachweise bei Verbundtragwerken. Beultragfähigkeit einfacher und ausgesteifter Beulfelder. Ermüdung und Betriebsfestigkeit. Konstruktion, Fertigung, Montage, Kalkulation. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Die Studierenden sollen die in "Stahlbau I" kennengelernten Grundlagen der Bemessung von Tragwerken ausbauen und lernen, wie man diese auf komplexere Tragwerke des Hoch- und Brückenbaus anwendet. Das theoretische Basiswissen zu den Phänomenen des Beulens und der Ermüdung werden kennengelernt und praktisch umgesetzt. Zudem lernen die Studierenden, wie man Belange der Konstruktion, Fertigung, Montage und Kalkulation in die Planung einfliessen lässt. Nach Abschluss des Jahreskurses Stahlbau I+II verfügen die Studierenden damit über ein breitgefächertes sowie detailliertes Wissen zur aktuellen Praxis der Stahlbauplanung und ihrer theoretisch/wissenschaftlichen Grundlagen. 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 | Die Lehrveranstaltung Stahlbau II ergänzt den in Stahlbau I gelernten Stoff um wichtige theoretische Grundlagen, zum Beispiel zur Ermüdung und zum Beulen von Stahlkonstruktionen sowie zur Systemberechnung von komplexeren Geschoss- und Brückentragwerken der Stahl- und Verbundbauweise. Diese theoretischen Grundlagen werden anhand von Problemstellungen im Brückenbau und Geschossbau veranschaulicht. Schliesslich werden detaillierte Kenntnisse zur praktischen Planung, Fertigung, Montage und Kostenkalkulation im Stahlbau vermittelt. Themenübersicht: - Bauweisen, Tragsysteme und Modellbildung im mehrgeschossigen Hochbau und Brückenbau. - Verformungs-, Schnittgrössen und Spannungsberechnung bei Verbundträgern unter Berücksichtigung von Kriechen, Schwinden und Schubverzerrungen. - Elastische Längsschubkraftbemessung bei Verbundträgern - Beultragfähigkeit einfacher und ausgesteifter Beulfelder - Ermüdung und Betriebsfestigkeit: Phänomen und Nachweisformate - Spezielle Detailpunkte - Konstruktion, Fertigung, Montage, Aspekte der Stahlbaukalkulation | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Folien- und Textskript zur Vorlesung. Ausgearbeitete Beispiele mit zusammenfassendem Theorieteil. Hilfsblätter und Formelsammlungen. Vorlesungsvideos. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | - J.-P. Lebet, M. Hirt: Steel Bridges, Conceptual and Structural Design of Steel and Steel-Concrete Composite Bridges, EPFL Press - Stahlbaukalender (verschiedene Jahrgänge), Ernst & Sohn, Berlin | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Voraussetzungen: Vorausgesetzt wird der Inhalt der Vorlesung Stahlbau I. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 101-0415-01L | Public Transport and Railways | O | 3 KP | 2G | F. Corman | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Fundamentals of public and collective transport, in its different forms. Categorization of performance dimensions of public transport systems, and their implications to their design and operations. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Teaches the basic principles of public transport network and topology design, to understand the main characteristics and differences of public transport networks, based on buses, railways, or other technologies. Teaches students to recognize the interactions between the infrastructure design and the production processes, and various performance criteria based on various perspective and stakeholders. At the end of this course, students can critically analyze existing networks of public transport, their design and use; consider and substantiate different choices of technologies to suitable cases; optimize the use of resources in public transport. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Fundamentals: Infrastructures and vehicle technologies of public transport systems; interaction between track and vehicles; passengers and goods as infrastructure users; management and financing of networks. Infrastructure: Planning processes and decision levels in network development and infrastructure planning, planning of topologies; tracks and roadways, station infrastructures; Fundamentals of the infrastructure design for lines; track geometries; switches and crossings Vehicles: Classification, design and suitability for different goals Network design: design dilemmas, conceptual models for passenger transport on long distance, urban regional transport. Operations: Passenger/Supply requirements for line operations; timetabling, measures of realized operations, capacity | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Slides, in English, are made available some days before each lecture. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Reference material books are provided in German and English (list disseminated at lecture), plus Skript Bahninfrastruktur; System- und Netzplanung | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 101-0031-10L | Systems Engineering | O | 3 KP | 2G | B. T. Adey | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | • Systems Engineering ist eine Denkweise, die dabei hilft, nachhaltige Systeme zu entwickeln, d. h. solche, die kurz-, mittel- und langfristig die Bedürfnisse der Akteur:innen erfüllen. • Diese Lehrveranstaltung bietet einen Überblick über die wichtigsten Prinzipien des Systems Engineering und eine Einführung in die Anwendung von Optimierungs-Methoden bei der Ermittlung optimaler Systeme. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Die wachsende Weltbevölkerung, der demografische Wandel und das sich verändernde Klima stellen die Menschheit vor grosse Herausforderungen, nachhaltig leben zu können. Um sicherzustellen, dass die Menschheit nachhaltig leben kann, ist es erforderlich, die wachsende und sich verändernde Bevölkerung der Erde durch die Bereitstellung und den Betrieb einer nachhaltigen und widerstandsfähigen bebauten Umwelt zu versorgen. Dies erfordert eine ausgezeichnete Entscheidungsfindung, wie die gebaute Umwelt errichtet und verändert wird. Das Ziel dieser Vorlesung ist es, die bestmögliche Entscheidungsfindung beim Entwickeln nachhaltiger Systeme zu gewährleisten, d. h. solche, die kurz-, mittel- und langfristig die Bedürfnisse der Akteur:innen erfüllen. In dieser Vorlesung lernen Sie die wichtigsten Prinzipien des Systems Engineering kennen. Diese können Ihnen von der ersten Idee, dass ein System möglicherweise nicht den Erwartungen genügt, bis hin zur quantitativen und qualitativen Bewertung möglicher Systemänderungen helfen. Zusätzlich beinhaltet die Vorlesung eine Einführung in die Anwendung von Optimierungs-Methoden bei der Ermittlung von optimalen Lösungen in komplexen Systemen. Genauer gesagt, werden Sie nach Abschluss der Lehrveranstaltung einen Einblick gewonnen haben in: • wie man die grosse Menge an Informationen strukturiert, die oft mit dem Versuch verbunden ist, komplexe Systeme zu verändern • wie man bei der Entwicklung komplexer Systeme Ziele setzt und Randbedingungen definiert • wie man mögliche Lösungen für komplexe Probleme auf eine Weise generiert, die ein zu enges Denken limitiert • wie man mehrere mögliche Lösungen über Zeiträume vergleicht, mit Unterschieden in der zeitlichen Verteilung von Kosten und Nutzen und Ungewissheit über das, was in der Zukunft passieren könnte • wie man den Wert des Nutzens für die Beteiligten bewertet, der nicht in Geldeinheiten ausgedrückt wird • wie man beurteilen kann, ob es sich lohnt, weitere Informationen zur Bestimmung der optimalen Lösung einzuholen • wie man einen Schritt zurück von den Zahlen macht und die möglichen Lösungen im Lichte des Gesamtbildes qualitativ bewertet • die Grundlagen der Optimierung und wie es zur Ermittlung optimaler Lösungen für komplexe Probleme eingesetzt werden kann, einschliesslich linearer, ganzzahliger und Netzwerkprogrammierung, Umgang mit mehreren Zielen und Durchführung von Sensitivitätsanalysen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Die Vorlesung ist in folgende Themen unterteilt: 1. Einführung - Eine Einführung in das System Engineering, eine Denkweise, die hilft, nachhaltige Systeme zu entwickeln, d. h. solche, die kurz-, mittel- und langfristig die Bedürfnisse der Akteur:innen erfüllen. Ein Überblick über die wichtigsten Prinzipien des System Engineering. Die Erwartungen an Ihre Leistungen während des Semesters. 2. Situationsanalyse - Wie man die große Menge an Informationen strukturiert, die oft mit dem Versuch verbunden ist, komplexe Systeme zu verändern. 3. Ziele und Randbedingungen - Wie man Ziele und Randbedingungen festlegt, um die besten Lösungen so klar wie möglich zu identifizieren. 4. Generierung möglicher Lösungen - Wie man mögliche Lösungen für Probleme generiert und dabei mehrere Akteur:innen berücksichtigt. 5. Die Prinzipien der Nettonutzenmaximierung und eine Reihe von Methoden, die von qualitativ und grob bis quantitativ und exakt reichen, unter anderem paarweiser Vergleich, Elimination, Gewichtung und Erwartungswert. 6. Die Idee hinter den Angebots- und Nachfragekurven und den Methoden der "revealed preference”. 7. Das Konzept der Äquivalenz, unter anderem der Zinseffekt, Zinsen, Lebenszeiten und Endwerte. 8. Die Beziehung zwischen Netto-Nutzen und dem Nutzen-Kosten-Verhältnis. Wie die inkrementelle Kosten-Nutzen-Analyse verwendet werden kann, um den maximalen Nettonutzen zu bestimmen. Interne Zinssätze. 9. Wie man mehrere mögliche Zukünfte in Betracht zieht und einfache Regeln verwendet, um optimale Lösungen auszuwählen und den Wert von mehr Informationen zu bestimmen. 10. Sobald die quantitative Analyse verwendet wird, ist es möglich, Methoden der Optimierung zu verwenden, um eine grosse Anzahl möglicher Lösungen zu analysieren. Lineare Programmierung und die Simplex-Methode. 11. Wie eine Sensitivitätsanalyse mit linearer Programmierung durchgeführt wird. 12. Wie man Optimierung verwendet, um Probleme zu lösen, die aus diskreten Werten bestehen, und wie man die Struktur von Netzwerken ausnutzt, um optimale Lösungen für Netzwerkprobleme zu finden. 13. Wie man Probleme mit mehreren Zielen aufstellt und löst. Die Vorlesung verwendet eine Kombination aus qualitativen und quantitativen Ansätzen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | • Die Vorlesungsunterlagen bestehen aus einem Skript, den Folien, Beispielrechnungen in Excel, Moodle-Quizzes und Übungen. • Die Vorlesungsunterlagen vor jeder Vorlesung über Moodle verteilt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Entsprechende Literatur wird zusätzlich zu den Vorlesungsunterlagen bei Bedarf über Moodle verteilt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 102-0293-00L | Hydrology | O | 3 KP | 2G | P. Burlando | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Diese Lehrveranstaltung führt in die Ingenieur-Hydrologie ein. Zuerst werden Grundlagen zur Beschreibung und Messung hydrologischer Vorgänge (Niederschlag, Rückhalt, Verdunstung, Abfluss, Erosion, Schnee) vermittelt, anschliessend wird in grundlegende mathematische Modelle zur Modellierung einzelner Prozesse und der Niederschlag-Abfluss-Relation eingeführt, inkl. Hochwasser-Analyse. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Kenntnis der Grundzüge der Hydrologie. Kennenlernen von Methoden, zur Abschätzung hydrologischer Grössen, die zur Dimensionierung von Wasserbauwerken und für die Nutzung von Wasserresourcen relevant sind. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Der hydrologische Kreislauf: globale Wasserressourcen, Wasserbilanz, räumliche und zeitliche Dimension der hydrologischen Prozesse. Niederschlag: Niederschlagsmechanismen, Regenmessung, räumliche/zeitliche Verteilung des Regens, Niederschlagsregime, Punktniederschlag/Gebietsniederschlag, Isohyeten, Thiessenpolygon, Extremniederschlag, Dimensionierungsniederschlag. Interzeption: Messung und Schätzung. Evaporation und Evapotranspiration: Prozesse, Messung und Schätzung, potentielle und effektive Evapotranspiration, Energiebilanzmethode, empirische Methode. Infiltration: Messung, Horton-Gleichung, empirische und konzeptionelle Methoden, Phi-index und Prozentuale Methode, SCS-CN Methode. Oberflächlicher und oberflächennaher Abfluss: Hortonischer Oberflächenabfluss, gesättigter Oberflächenabfluss, Abflussmessung, hydrologische Regimes, Jahresganglinien, Abflussganglinie von Extremereignissen, Abtrennung des Basisabflusses, Direktabfluss, Schneeschmelze, Abflussregimes, Abflussdauerkurve. Einzugsgebietscharakteristik: Morphologie der Einzugsgebiets, topografische und unterirdische Wasserscheide, hypsometrische Kurve, Gefälle, Dichte des Entwässerungsnetzes. Niederschlag-Abfluss-Modelle (N-A): Grundlagen der N-A Modelle, Lineare Modelle und das Instantaneous Unit Hydrograph (IUH) Konzept, linearer Speicher, Nash Modell. Hochwasserabschätzung: empirische Formeln, Hochwasserfrequenzanalyse, Regionalisierungtechniken, indirekte Hochwasserabschätzung mit N-A Modellen, Rational Method. Stoffabtrag und Stofftransport: Erosion im Einzugsgebiet, Bodenerosion durch Wasser, Berechnung der Bodenerosion, Grundlagen des Sedimenttransports. Schnee und Eis: Scnheeeigenschaften und -messungen, Schätzung des Scnheeschmelzprozesses durch die Energiebilanzmethode, Abfluss aus Schneeschmelze, Temperatur-Index- und Grad-Tag-Verfahren. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Die Kopie der Folien zur Vorlesung können auf den Webseiten der Professur für Hydrologie und Wasserwirtschaft herunterladen werden. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Chow, V.T., Maidment, D.R. und Mays, L.W. (1988). Applied Hydrology, New York u.a., McGraw-Hill. Dingman, S.L. (2002). Physical Hydrology, 2nd ed., Upper Saddle River, N.J., Prentice Hall. Dyck, S. und Peschke, G. (1995). Grundlagen der Hydrologie, 3. Aufl., Berlin, Verlag für Bauwesen. Maidment, D.R. (1993). Handbook of Hydrology, New York, McGraw-Hill. Maniak, U. (1997). Hydrologie und Wasserwirtschaft, eine Einführung für Ingenieure, Springer, Berlin. Manning, J.C. (1997). Applied Principles of Hydrology, 3. Aufl., Upper Saddle River, N.J., Prentice Hall. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Vorbereitende zu Hydrologie I sind die Vorlesungen in Statistik. Der Inhalt, der um ein Teil der Übungen zu behandeln und um ein Teil der Vorlesungen zu verstehen notwendig ist, kann zusammengefasst werden, wie hintereinander es bescrieben wird: Elementare Datenverarbeitung: Hydrologische Messungen und Daten, Datenreduzierung (grafische Darstellungen und numerische Kenngrössen). Frequenzanalyse: Hydrologische Daten als Zufallsvariabeln, Wiederkehrperiode, Frequenzfaktor, Wahrscheinlichkeitspapier, Anpassen von Wahrscheinlichkeitsverteilungen, parametrische und nicht-parametrische Tests, Parameterschätzung. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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