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Inhaltsverzeichnis |
6 |
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1. Aufgaben des Bauingenieurs |
22 |
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1.1. Berufsbezeichnung und Berufsbild |
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1.2. Persönliche Eigenschaften |
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1.3. Grundsätze des Bauingenieurs |
23 |
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1.4. Funktionen und Aufgaben |
23 |
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1.5. Bezahlung der Ingenieure |
23 |
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1.6. Kontakte mit anderen Ingenieuren |
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2. Ausbildung im Bauwesen |
25 |
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2.1. Ausbildung der Baumeister in der Antike |
25 |
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2.2. Unterschied zwischen Architekt und Bauingenieur |
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2.3. Ausbildung des Bauingenieurs vor 50 Jahren |
27 |
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2.3.1. Zugangsvoraussetzungen |
27 |
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2.3.2. Fächerübersicht (Vorlesungsfächer) |
27 |
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2.3.3. Vorlesungsmitschriften |
28 |
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2.3.4. Abschlüsse |
28 |
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2.4. Ausbildung des Bauingenieurs heute |
28 |
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2.4.1. Zugangsvoraussetzungen |
28 |
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2.4.2. Studiengang Bauingenieurwesen (Bachelor) heute |
29 |
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2.4.3. Abschlüsse und akademische Grade |
31 |
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2.5. Laufende Fortbildung im Beruf |
32 |
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2.5.1. Man lernt nie aus. |
32 |
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2.5.2. Bauinformatik |
32 |
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2.5.3. Fachliteratur |
32 |
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2.5.4. Fachzeitschriften |
33 |
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2.5.5. Lehrgänge |
33 |
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2.5.6. Wissensquelle Internet |
33 |
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3. Gesetze, Normen und Regelwerke |
33 |
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3.1. Inhalt der Normen |
34 |
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3.2. Änderung und Anpassung der Normen |
34 |
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3.2.1. Regelmäßige Anpassungen der Normen |
34 |
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3.2.2. Internationale Zusammenarbeit im Normenwesen |
34 |
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3.2.3. Änderung von Berechnungsverfahren |
34 |
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3.3. Anwendung der Normen |
35 |
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3.4. Gesetze und Verordnungen |
35 |
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3.4.1. Sicherheit am Bau, Unfallverhütungsvorschriften |
35 |
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3.4.2. Allgemein anerkannte Regeln der Baukunst |
36 |
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4. Hilfsmittel des Ingenieurs, damals und heute |
37 |
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4.1. Berechnungshilfen |
37 |
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4.1.1. Logarithmischer Rechenschieber |
37 |
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4.1.2. Kurbelrechenmaschine |
38 |
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4.1.3. Addiator |
39 |
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4.1.4. Logarithmentafeln und andere Tabellenwerke |
40 |
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4.1.5. Wissenschaftliche Taschenrechner |
40 |
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4.2. Berechnungen und Schriftstücke |
41 |
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4.3. Arbeitsplatzrechner |
42 |
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4.4. Formelzeichen und Bezeichnungen |
42 |
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4.5. Kommunikation auf Baustellen |
42 |
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4.6. Kommunikationsmittel des Bauingenieurs |
42 |
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4.6.1. Festnetztelefon |
43 |
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4.6.2. Mobiltelefon (Handy) |
43 |
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|
4.6.3. Internet |
44 |
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|
4.6.4. Intranet |
45 |
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|
4.6.5. E-Mail |
45 |
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|
5. Technisches Zeichnen |
46 |
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|
5.1. Darstellungsmethoden und Konstruktionsmethoden |
46 |
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5.1.1. Darstellende Geometrie |
46 |
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5.1.2. Fachgebietsbezogene Konstruktionen |
47 |
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5.1.3. Zeichnen ist präzise Handarbeit |
47 |
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5.2. Der geplante Gegenstand und seine Darstellung |
47 |
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5.3. Geräte zum Zeichnen |
48 |
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5.4. Reißbrett |
48 |
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|
5.5. Zeichenmaschinen |
48 |
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5.5.1. Der Zeichenkopf |
49 |
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5.5.2. Arbeitsbedingungen an der Zeichenmaschine |
50 |
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5.6. Zeichnungen |
50 |
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5.6.1. Genormte Papierformate |
50 |
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5.6.2. Transparentpapier |
52 |
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5.6.3. Normschriften |
52 |
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5.6.4. Lichtpausen |
52 |
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5.6.5. Durchzeichnen und Kopieren von Zeichnungen |
53 |
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5.6.6. Zeichnungsarchive für Originale |
53 |
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5.7. Zeichnen und Konstruieren mit Computersystemen |
53 |
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5.7.1. Bildschirmarbeitsplatz |
53 |
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5.7.2. Digitalisieren und Scannen von Zeichnungen |
54 |
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|
5.7.3. Ausgabe von Zeichnungen mit Plottern |
54 |
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|
6. Begriffe und Maßeinheiten |
54 |
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|
6.1. Begriffe |
54 |
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6.1.1. Masse |
54 |
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|
6.1.2. Fallbeschleunigung |
55 |
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|
6.1.3. Kraft und Kraftwirkungen |
55 |
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|
6.1.4. Kraftrichtung |
56 |
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|
6.1.5. Schwerkraft, Gewicht, Last |
56 |
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|
6.1.6. Unterscheidung zwischen Masse und Gewicht |
56 |
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|
6.2. Gesetzliche Einheiten für physikalische Größen |
57 |
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|
6.2.1. Internationales Einheitensystem |
57 |
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|
6.2.2. Das Deutsche Einheitengesetz |
57 |
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|
6.2.3. Vorsilben für Vielfache und Teile einer Maßeinheit |
58 |
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|
6.2.4. Einheiten für die Masse |
58 |
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|
6.2.5. Einheiten für die Kraft |
58 |
|
|
6.2.6. Wirkungsweise einer Waage |
59 |
|
|
6.2.7. Last |
60 |
|
|
6.2.8. Reibung |
60 |
|
|
6.2.9. Kraft und Bewegung |
61 |
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|
7. Bautechnische Grundlagen |
62 |
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|
7.1. Vorbemerkungen |
62 |
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|
7.2. Baustatik und Festigkeitslehre |
62 |
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|
7.3. Geometrie der Bauteile |
63 |
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|
7.4. Querschnittswerte |
63 |
|
|
7.4.1. Statisches Moment |
64 |
|
|
7.4.2. Schwerpunkt und Schwerpunktlage |
64 |
|
|
7.4.3. Trägheitsmoment |
64 |
|
|
7.4.4. Widerstandsmoment |
64 |
|
|
7.4.5. Trägheitsradius |
64 |
|
|
7.4.6. Querschnittswerte rechteckiger Querschnitte |
65 |
|
|
7.4.7. Querschnittswerte beliebiger Querschnitte |
65 |
|
|
7.5. Äußere Kräfte |
65 |
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|
7.5.1. Grafische Methoden zur Ermittlung der Kräfte |
65 |
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|
7.5.2. Belastungen |
66 |
|
|
7.5.3. Belastungsarten |
66 |
|
|
7.6. Innere Kräfte |
67 |
|
|
7.6.1. Normalkraft |
68 |
|
|
7.6.2. Querkraft |
68 |
|
|
7.6.3. Schubkraft |
68 |
|
|
7.6.4. Momente |
68 |
|
|
7.7. Tragwirkung im elastischen Bereich des Baustoffs |
69 |
|
|
7.7.1. Hookesches Gesetz |
70 |
|
|
7.7.2. Die Spannungsdehnungslinie |
70 |
|
|
7.7.3. Der Elastizitätsmodul |
71 |
|
|
7.7.4. Elastische Formänderungen und Formänderungsarbeit |
71 |
|
|
7.7.5. Spannungsverteilung im Querschnitt |
72 |
|
|
7.7.6. Mathematische Elastizitätstheorie |
72 |
|
|
7.7.7. Geradlinienannahme und Ebenbleiben der Querschnitte |
73 |
|
|
7.7.8. Spannungen aus Biegemoment |
73 |
|
|
7.7.9. Spannungen aus Biegung mit Längskraft |
74 |
|
|
7.7.10. Krümmung des Balkens |
74 |
|
|
7.7.11. Durchbiegung und Biegelinie des Balkens |
75 |
|
|
7.7.12. Wirkliche Spannungsverteilung im Baustoff |
77 |
|
|
7.7.13. Querdehnung und Querkontraktion |
77 |
|
|
7.7.14. Schubverformungen |
78 |
|
|
7.8. Tragwirkung im plastischen Bereich des Baustoffs |
78 |
|
|
7.9. Bruchzustand der Bauteile |
79 |
|
|
7.10. Nachteilige Einflüsse auf das Tragverhalten |
79 |
|
|
7.10.1. Kriechen des Baustoffs |
79 |
|
|
7.10.2. Schwinden und Quellen |
79 |
|
|
7.11. Tragwirkung von Stahlbeton und Spannbeton |
80 |
|
|
7.11.1. Verbundwirkung von Stahl und Beton |
80 |
|
|
7.11.2. Bemessung mit gerissener Zugzone |
81 |
|
|
7.11.3. Bemessungsverfahren für Stahlbeton |
81 |
|
|
7.11.4. Bewehren des Betons |
81 |
|
|
7.11.5. Bauform von Stahlbetonbauteilen |
82 |
|
|
7.11.6. Spannbeton |
84 |
|
|
7.12. Auswirkung und Beherrschung von Formänderungen |
85 |
|
|
7.12.1. Durchbiegungen und Formänderungsarbeit |
85 |
|
|
7.12.2. Beispiel aus der Praxis: Unterfangung durch Stahlträger |
85 |
|
|
7.12.3. Temperaturbewegungen |
86 |
|
|
7.12.4. Temperaturspannungen |
87 |
|
|
7.12.5. Beispiel aus der Praxis: Riss in Balkonplatte |
87 |
|
|
7.12.6. Dehnfugen |
88 |
|
|
7.12.7. Formänderungsnachweis |
88 |
|
|
7.13. Stabilität |
88 |
|
|
7.13.1. Stabilität der Bauteile |
88 |
|
|
7.13.2. Aussteifung der Bauwerke |
89 |
|
|
7.13.3. Stabilitätssicherung bei Erdbeben |
89 |
|
|
7.13.4. Stabilität bei Windböen |
90 |
|
|
7.13.5. Stabilität beim Umbau von Bauwerken |
90 |
|
|
8. Die Baustoffe |
91 |
|
|
8.1. Baustoffkennwerte |
91 |
|
|
8.1.1. Festigkeit |
91 |
|
|
8.1.2. Sicherheitsbeiwert |
92 |
|
|
8.1.3. Temperatur-Ausdehnungskoeffizient |
92 |
|
|
8.1.4. Elastizitätsmodul |
92 |
|
|
8.1.5. Elektrochemische Korrosion bei Metallen |
92 |
|
|
8.2. Baustoffprüfungen |
93 |
|
|
8.3. Holz |
94 |
|
|
8.3.1. Bauhölzer |
94 |
|
|
8.3.2. Schwinden und Quellen des Holzes |
95 |
|
|
8.3.3. Holzzerstörung und Holzschutz |
96 |
|
|
8.4. Natursteine |
96 |
|
|
8.5. Stahl im Bauwesen |
97 |
|
|
8.5.1. Profilstahl (Träger) |
97 |
|
|
8.5.2. Schweißverbindungen |
98 |
|
|
8.5.3. Betonstahl |
98 |
|
|
8.5.4. Vor- und Nachteile des Stahls |
98 |
|
|
8.6. Aluminium |
98 |
|
|
8.7. Beton |
99 |
|
|
8.7.1. Betonzusammensetzung |
99 |
|
|
8.7.2. Betonherstellung |
99 |
|
|
8.7.3. Betongüten |
100 |
|
|
8.8. Stahlbeton |
101 |
|
|
8.9. Künstliche Steine |
101 |
|
|
8.9.1. Ziegel |
101 |
|
|
8.9.2. Betonerzeugnisse |
101 |
|
|
8.9.3. Steinzeug |
101 |
|
|
8.10. Kunststoffe |
102 |
|
|
8.10.1. Kunststoffe als tragende Teile |
102 |
|
|
8.10.2. Kunststoffe als sonstige Baustoffe |
102 |
|
|
8.11. Glas |
102 |
|
|
8.12. Bindemittel |
103 |
|
|
8.12.1. Lehm |
103 |
|
|
8.12.2. Baukalk |
103 |
|
|
8.12.3. Gips |
105 |
|
|
8.12.4. Zement |
105 |
|
|
8.12.5. Teer |
107 |
|
|
8.12.6. Bitumen |
107 |
|
|
8.13. Verbindungsmittel |
108 |
|
|
8.14. Baustoffe für Abdichtungen |
108 |
|
|
9. Baukonstruktionslehre |
109 |
|
|
10. Bauphysik |
109 |
|
|
10.1. Grundlagen |
110 |
|
|
10.2. Bauphysikalisch richtige Konstruktion der Bauteile |
111 |
|
|
10.3. Luftfeuchtigkeit und Taupunkt |
111 |
|
|
10.4. Wärmedämmung und Wasserdampfdiffusion |
113 |
|
|
10.4.1. Dampfsperre |
113 |
|
|
10.4.2. Wärmedämmung |
114 |
|
|
10.4.3. Wärmebrücken - Kältebrücken |
114 |
|
|
10.5. Nachweis des Wärme- und Schallschutzes |
114 |
|
|
10.5.1. Baulicher Wärmeschutz |
114 |
|
|
10.5.2. Baulicher Schallschutz |
115 |
|
|
10.6. Berechnung von Wärmebedarf und Wärmeverlust |
115 |
|
|
10.6.1. Mittlerer Wärmedurchgangskoeffizient eines Gebäudes |
115 |
|
|
10.6.2. Spezifischer Wärmebedarfskennwert für das Gebäude |
116 |
|
|
10.6.3. Verifizieren der Berechnung durch Messungen |
116 |
|
|
11. Baustatik |
118 |
|
|
11.1. Geschichtliches |
118 |
|
|
11.2. Theorie und Wirklichkeit |
118 |
|
|
11.2.1. Näherungsformeln |
118 |
|
|
11.2.2. Die „sichere Seite“ |
119 |
|
|
11.2.3. Genauigkeit und Brauchbarkeit |
119 |
|
|
11.3. Was berechnet man zuerst? |
119 |
|
|
11.4. Lastannahmen |
119 |
|
|
11.4.1. „Genauigkeit“ der Annahmen |
120 |
|
|
11.4.2. Eigengewicht (Eigenlasten) |
120 |
|
|
11.4.3. Verkehrslasten |
120 |
|
|
11.4.4. Lastfall Windlast (Windkräfte) |
121 |
|
|
11.4.5. Schneelast |
124 |
|
|
11.4.6. Eislast |
124 |
|
|
11.4.7. Fliegende Bauten |
125 |
|
|
11.4.8. Belastungs-Sonderfälle |
125 |
|
|
11.4.9. Dynamische Lasten |
126 |
|
|
11.5. Statische Systeme |
129 |
|
|
11.5.1. Finden des statischen Systems |
129 |
|
|
11.5.2. Statisch bestimmt und statisch unbestimmt |
130 |
|
|
11.6. Gleichgewichtsbedingungen und Auflagerreaktionen |
130 |
|
|
11.6.1. Gleichgewichtsbedingungen in der Ebene |
130 |
|
|
11.6.2. Gleichgewichtsbedingungen im dreidimensionalen Raum |
130 |
|
|
11.7. Beispiel: Statische Berechnung eines Holzbalkens |
131 |
|
|
11.8. Bauzustände |
133 |
|
|
11.8.1. Statisches System und die Realität auf der Baustelle |
133 |
|
|
11.8.2. Der ungünstigste Bauzustand |
134 |
|
|
11.9. Berechnung der Bauzustände |
135 |
|
|
11.9.1. Lastfall Eigengewicht im Bauzustand |
135 |
|
|
11.9.2. Getrennte Berechnung für jedes Stockwerk |
135 |
|
|
11.9.3. Berechnung am Gesamtsystem |
136 |
|
|
11.10. Singuläre Punkte |
137 |
|
|
11.10.1. Erkennen von singulären Punkten |
137 |
|
|
11.10.2. Ausrundung von Momentenlinien. |
137 |
|
|
11.10.3. Verteilungsfläche unter Einzellasten |
138 |
|
|
12. Baukunst und Baugeschichte |
138 |
|
|
13. Formen der Tragwerke |
139 |
|
|
13.1. Stabtragwerke |
139 |
|
|
13.1.1. Balken auf zwei Stützen |
139 |
|
|
13.1.2. Kragarm (Kragträger) |
139 |
|
|
13.1.3. Durchlaufträger |
139 |
|
|
13.1.4. Rahmen |
142 |
|
|
13.1.5. Trägerroste |
142 |
|
|
13.1.6. Fachwerke |
143 |
|
|
13.2. Bogentragwerke und Gewölbe |
144 |
|
|
13.3. Kehlbalkendach |
145 |
|
|
13.4. Flächentragwerke |
146 |
|
|
13.4.1. Ebene Flächentragwerke |
146 |
|
|
13.4.2. Räumliche Flächentragwerke |
146 |
|
|
13.4.3. Rotationsschalen |
147 |
|
|
13.5. Hypar-Flächen |
148 |
|
|
13.6. Traglufthallen, Tragluftkuppeln |
149 |
|
|
13.7. Stahlhohlkugel als Bauwerk |
150 |
|
|
13.8. Seiltragwerke |
151 |
|
|
13.8.1. Prinzip des statisch bestimmt gelagerten Seils |
151 |
|
|
13.8.2. Prinzip des statisch unbestimmt gelagerten Seils |
152 |
|
|
13.8.3. Hängebrücke |
152 |
|
|
13.8.4. Flattern von Seiltragwerken |
153 |
|
|
13.8.5. Seilnetz-Tragwerke |
154 |
|
|
14. Stahlbau |
155 |
|
|
14.1. Normen und Vorschriften |
155 |
|
|
14.2. Stahlherstellung |
155 |
|
|
14.3. Stahlbrücken |
155 |
|
|
14.4. Seilschwebebahnen |
156 |
|
|
14.5. Stahlskelettbau |
156 |
|
|
14.6. Berechnung und Konstruktion der Stahlbauten |
156 |
|
|
14.7. Stahlbauingenieure |
156 |
|
|
15. Holzbau |
157 |
|
|
15.1. Normen |
157 |
|
|
15.2. Holztragwerke |
157 |
|
|
15.3. Holzverleimung |
157 |
|
|
15.4. Holzgerüste |
158 |
|
|
16. Mauerwerksbau |
158 |
|
|
17. Grundbau und Bodenmechanik |
159 |
|
|
17.1. Der Boden |
159 |
|
|
17.2. Bodenmechanik |
159 |
|
|
17.3. Grundbau |
159 |
|
|
17.4. Baugrund-Normen |
160 |
|
|
17.5. Unfallverhütungsvorschriften im Tiefbau |
161 |
|
|
17.6. Bodenproben |
161 |
|
|
17.7. Bodenarten und Bodenklassen |
161 |
|
|
17.7.1. Feste Böden |
161 |
|
|
17.7.2. Lose Böden |
161 |
|
|
17.8. Grundwasser |
163 |
|
|
17.9. Bodenkräfte und Erdstatik |
163 |
|
|
17.9.1. Bodenpressung |
163 |
|
|
17.9.2. Wasserdruck |
163 |
|
|
17.9.3. Auftrieb |
164 |
|
|
17.9.4. Erddruck |
165 |
|
|
17.10. Setzungen |
165 |
|
|
17.11. Die Baugrube |
166 |
|
|
17.11.1. Ausschachtung |
166 |
|
|
17.11.2. Baugrubenverbau |
167 |
|
|
17.11.3. Wasserhaltung |
167 |
|
|
17.12. Gründungshilfsmittel |
167 |
|
|
17.12.1. Spundwände |
167 |
|
|
17.12.2. Bodenvereisung. |
168 |
|
|
17.12.3. Bodeninjektionen |
168 |
|
|
17.12.4. Injektionszuganker (Erdanker) |
168 |
|
|
17.13. Gründungselemente |
169 |
|
|
17.13.1. Fundamente |
169 |
|
|
17.13.2. Flächengründung |
169 |
|
|
17.13.3. Pfahlgründung |
169 |
|
|
17.13.4. Schlitzwände |
170 |
|
|
17.13.5. Brunnengründung |
171 |
|
|
17.13.6. Senkkästen und Druckluftgründung |
171 |
|
|
17.13.7. Stützmauern und Widerlager |
172 |
|
|
17.14. Gründungen im Hochgebirge |
172 |
|
|
17.15. Tunnelbau |
172 |
|
|
17.15.1. Ingenieurgeologie |
173 |
|
|
17.15.2. Planung und Statik |
173 |
|
|
17.15.3. Tunnelbauweisen |
173 |
|
|
18. Vermessung |
174 |
|
|
18.1. Geodäsie |
174 |
|
|
18.2. Ingenieurvermessung |
174 |
|
|
18.3. Koordinatensysteme |
174 |
|
|
18.3.1. Die Form der Erde |
174 |
|
|
18.3.2. Längengrad-Breitengrad-System |
174 |
|
|
18.3.3. Global Positioning System (GPS) |
175 |
|
|
18.3.4. GPS-Koordinaten |
175 |
|
|
18.3.5. Landeskoordinaten |
176 |
|
|
18.3.6. Örtliche Koordinaten |
177 |
|
|
18.4. Höhensysteme |
177 |
|
|
18.4.1. Normal-Null-Höhensystem |
177 |
|
|
18.4.2. Adriapegel |
178 |
|
|
18.4.3. GPS-Höhen |
178 |
|
|
18.4.4. Arten der Höhenmessung |
178 |
|
|
18.5. Vermessungsgeräte |
178 |
|
|
18.5.1. Nivelliergeräte |
178 |
|
|
18.5.2. Nivellierlatten |
179 |
|
|
18.5.3. Barometrische Höhenmesser |
179 |
|
|
18.5.4. Freihandgefällemesser |
180 |
|
|
18.5.5. Theodolit |
181 |
|
|
18.5.6. Tachymeter |
181 |
|
|
18.5.7. Entfernungsmesser |
181 |
|
|
18.6. Aufgaben der Ingenieurvermessung |
184 |
|
|
18.6.1. Position im Gelände |
184 |
|
|
18.6.2. Absteckung |
184 |
|
|
18.6.3. Geometrisches Nivellement |
184 |
|
|
18.6.4. Prinzip des Nivellierens |
185 |
|
|
18.6.5. Berücksichtigung der Erdkrümmung |
186 |
|
|
18.6.6. Berücksichtigung der Refraktion |
186 |
|
|
18.6.7. Genauigkeit des Nivellements |
186 |
|
|
19. Straßenbau |
187 |
|
|
19.1. Allgemeines |
187 |
|
|
19.2. Begriffe |
187 |
|
|
19.2.1. Benutzungsrecht |
187 |
|
|
19.2.2. Baulastträger |
188 |
|
|
19.2.3. Straßenkategorien |
188 |
|
|
19.3. Planungsrichtlinien und Gesetze |
188 |
|
|
19.4. Straßenverkehrstechnik |
189 |
|
|
19.4.1. Verkehrsdiagnose und Verkehrsprognose |
189 |
|
|
19.4.2. Leistungsfähigkeit der freien Strecke |
189 |
|
|
19.4.3. Leistungsfähigkeit einer Kreuzung |
190 |
|
|
19.4.4. Berechnung von Verkehrsnetzen |
193 |
|
|
19.4.5. Verkehrsleitsysteme |
193 |
|
|
19.5. Straßenentwurf |
194 |
|
|
19.5.1. Allgemeine Planungsgesichtspunkte |
194 |
|
|
19.5.2. Linienführung im Lageplan (Trasse) |
194 |
|
|
19.5.3. Linienführung im Längsschnitt (Gradiente) |
198 |
|
|
19.5.4. Straßenquerschnitte |
201 |
|
|
19.6. Straßenbautechnik |
203 |
|
|
19.6.1. Planum und Unterbau der Straße |
203 |
|
|
19.6.2. Oberbau und Deckschicht |
203 |
|
|
19.6.3. Straßenentwässerung |
204 |
|
|
19.6.4. Ausrüstung (Möblierung) der Straße |
205 |
|
|
19.7. Straßenunterhalt |
205 |
|
|
20. Brückenbau |
205 |
|
|
20.1. Benennung der Brücken |
206 |
|
|
20.2. Grundformen der Brücken |
206 |
|
|
20.3. Berechnung der Brücken |
206 |
|
|
20.4. Verkehrslasten auf Brücken |
207 |
|
|
21. Eisenbahnbau |
207 |
|
|
22. Wasserbau |
208 |
|
|
22.1. Aufgaben der Wasserwirtschaft |
208 |
|
|
22.2. Hydraulik |
208 |
|
|
22.2.1. Begriffe |
209 |
|
|
22.2.2. Fließbewegungen und Bewegungsgleichungen |
209 |
|
|
22.2.3. Messung der Durchflussmenge und der Fließgeschwindigkeit |
210 |
|
|
22.2.4. Gefälle |
211 |
|
|
22.2.5. Energielinie |
212 |
|
|
22.2.6. Benetzter Umfang und hydraulischer Radius |
212 |
|
|
22.2.7. Fließformeln |
212 |
|
|
22.3. Stauberechnungen |
213 |
|
|
22.3.1. Stauanlagen |
213 |
|
|
22.3.2. Staukurve und Senkungskurve |
214 |
|
|
22.3.3. Flüssigkeitskräfte |
215 |
|
|
22.3.4. Hochwasserprofile |
215 |
|
|
22.3.5. Staudämme und Speicherseen als Hochwasserschutz |
215 |
|
|
22.4. Nutzung der Wasserkraft |
216 |
|
|
22.5. Flussbau |
216 |
|
|
23. Wasserversorgung |
217 |
|
|
23.1. Wasservorkommen und Wassersuche |
217 |
|
|
23.1.1. Geologie |
218 |
|
|
23.1.2. Wünschelrute |
218 |
|
|
23.2. Wasserbeschaffenheit |
219 |
|
|
23.2.1. Wasserhärte |
219 |
|
|
23.2.2. Kalkablagerungen |
220 |
|
|
23.2.3. pH-Wert |
220 |
|
|
23.3. Wasserbedarf, Wasserverbrauch |
220 |
|
|
23.4. Verfügbare Wassermenge |
221 |
|
|
23.5. Planung und Bau von Wasserversorgungsanlagen |
221 |
|
|
23.5.1. Wasserfassung und Wasserförderung |
221 |
|
|
23.5.2. Wasseraufbereitung |
222 |
|
|
23.5.3. Wasserspeicherung |
222 |
|
|
23.5.4. Sonderfall: Hydraulischer Widder |
223 |
|
|
23.5.5. Einheiten für den Druck |
223 |
|
|
23.5.6. Hydrostatischer Wasserdruck |
224 |
|
|
23.5.7. Bemessung des Versorgungsnetzes |
224 |
|
|
23.5.8. Verbrauchsmessung |
225 |
|
|
23.6. Beispiel aus der Praxis: Einfache Durchflussmessung |
226 |
|
|
23.6.1. Aufgabenstellung |
226 |
|
|
23.6.2. Lösungsansatz |
226 |
|
|
23.6.3. Randbedingungen |
226 |
|
|
23.6.4. Messung des Strahls |
227 |
|
|
23.6.5. Formeln |
227 |
|
|
23.6.6. Anwendbarkeit des Verfahrens |
228 |
|
|
24. Kanalbau und Klärwerksbau |
228 |
|
|
24.1. Abwasserarten |
228 |
|
|
24.1.1. Niederschlagswasser |
228 |
|
|
24.1.2. Schmutzwasser |
229 |
|
|
24.2. Abwassersammlung (Kanalisation) |
229 |
|
|
24.3. Abwasserreinigung |
230 |
|
|
24.3.1. Prinzip der Abwasserreinigung |
230 |
|
|
24.3.2. Örtliche Hauskläranlagen |
230 |
|
|
24.3.3. Klärwerke |
230 |
|
|
24.4. Planung und Bau der Klärwerke |
232 |
|
|
25. Der Bauingenieur im praktischen Einsatz |
232 |
|
|
25.1. Der Bauingenieur als Planer |
232 |
|
|
25.2. Der Bauingenieur als Statiker |
232 |
|
|
25.2.1. Zusammenarbeit zwischen Bauingenieur und Architekt |
232 |
|
|
25.2.2. Ingenieurentwurf |
234 |
|
|
25.2.3. Form und Inhalt der statischen Berechnung |
234 |
|
|
25.3. Der Bauingenieur als Statikprüfer |
235 |
|
|
25.4. Der Bauingenieur im öffentlichen Dienst |
235 |
|
|
25.5. Der Bauingenieur als technischer Revisor |
235 |
|
|
25.6. Der Bauingenieur bei einer Bauunternehmung |
235 |
|
|
25.6.1. Preisermittlung im allgemeinen Fall |
236 |
|
|
25.6.2. Besonderheit der Preisermittlung im Bauwesen |
236 |
|
|
25.6.3. Angebotskalkulation |
236 |
|
|
25.6.4. Nachkalkulation und Zwischenkalkulation |
238 |
|
|
25.7. Der Bauingenieur als Bauleiter |
238 |
|
|
25.7.1. Aufmaß, Mengenermittlungen und Abrechnung |
238 |
|
|
25.7.2. Fehler bei Volumenberechnungen |
239 |
|
|
25.7.3. Fehler bei Flächenberechnungen |
239 |
|
|
25.7.4. Vereinbarungen |
240 |
|
|
25.8. Der Bauingenieur als Verkehrsplaner |
240 |
|
|
25.9. Der Bauingenieur in einem Team |
241 |
|
|
25.9.1. Arbeitsgemeinschaften |
241 |
|
|
25.9.2. Baukoordinierung |
241 |
|
|
25.9.3. Kommunikation und Vernetzung |
241 |
|
|
25.10. Der Bauingenieur in Wissenschaft und Forschung |
241 |
|
|
26. Das Bauen in der Praxis |
242 |
|
|
26.1. Ohne Bauherr keine Bauvorhaben |
242 |
|
|
26.2. Ausschreibung und Vergabe |
242 |
|
|
26.2.1. Vergabevorschriften der VOB |
242 |
|
|
26.2.2. Europäische Vergaberichtlinien |
243 |
|
|
26.2.3. Bindung an die VOB und an EU-Richtlinien |
243 |
|
|
26.2.4. Vergabe und Bauvertrag |
243 |
|
|
26.3. Bauvorgang und Bauausführung |
243 |
|
|
26.3.1. Bauüberwachung, Bauaufsicht, Bauleitung |
244 |
|
|
26.3.2. Bauzeitenplan |
244 |
|
|
26.3.3. Baustelleneinrichtung |
244 |
|
|
26.3.4. Baubetriebslehre |
245 |
|
|
27. Baufehler und Bauschäden |
247 |
|
|
27.1. Konstruktions- und Ausführungsfehler |
247 |
|
|
27.1.1. Bauphysikalische Fehler führten zu Gebäudeeinsturz |
247 |
|
|
27.1.2. Richtige Ausbildung elastischer Fugen |
247 |
|
|
27.2. Vermeidung von Bauschäden |
248 |
|
|
27.3. Erkennung von Baustoffschäden |
249 |
|
|
27.3.1. Beispiel aus der Praxis: Rostige Bewehrung |
249 |
|
|
27.3.2. Beispiel aus der Praxis: Schlechter Transportbeton |
249 |
|
|
27.4. Kuriose Konstruktionen |
250 |
|
|
27.4.1. Holzleisten als Bewehrung |
250 |
|
|
27.4.2. Maschendraht als Bewehrung |
250 |
|
|
27.4.3. Bewehrungseisen als Sturz |
250 |
|
|
27.4.4. Gewicht des Frischbetons |
250 |
|
|
28. Kurze Einführung in die Bauinformatik |
251 |
|
|
28.1. Vorbemerkungen |
251 |
|
|
28.2. Lochkartentechnik |
251 |
|
|
28.2.1. Die Lochkarte und ihre Codierung |
251 |
|
|
28.2.2. Lochkartenmaschinen |
252 |
|
|
28.3. Konrad Zuse und seine Z3 |
254 |
|
|
28.4. Dualsystem und Binärsystem |
254 |
|
|
28.4.1. Dualsystem und Binärcode |
255 |
|
|
28.4.2. Oktalzahlen und Sedezimalzahlen |
255 |
|
|
28.5. Zeichen- und Zifferncodes |
256 |
|
|
28.5.1. Der ASCII-Code |
256 |
|
|
28.5.2. Binärcodes für Dezimalziffern |
258 |
|
|
28.5.3. Der EBCDI-Code |
258 |
|
|
28.6. Prinzip der Datenverarbeitung |
258 |
|
|
28.7. Datenspeicherung |
259 |
|
|
28.7.1. Sequenzielle und direkte Speicherung |
259 |
|
|
28.7.2. Speichermedien und Laufwerke |
259 |
|
|
28.7.3. Formatlose und formatierte Speicherung |
261 |
|
|
28.7.4. Dateiformate und Dateinamen |
261 |
|
|
28.8. Datenerfassung und Dateneingabe |
262 |
|
|
28.8.1. Eingabe |
262 |
|
|
28.8.2. Einlesen |
263 |
|
|
28.8.3. Automatische Datenerfassung |
263 |
|
|
28.9. Datenausgabe |
263 |
|
|
28.9.1. Dialoggeräte und Datensichtgeräte |
263 |
|
|
28.9.2. Darstellung der ASCII-Zeichen auf dem Bildschirm |
263 |
|
|
28.9.3. Grafikdarstellung |
264 |
|
|
28.9.4. Schriften |
264 |
|
|
28.9.5. Drucker |
265 |
|
|
28.10. Entwicklung der Computer |
266 |
|
|
28.10.1. Zeit der Großrechner |
266 |
|
|
28.10.2. Mittlere Datentechnik |
267 |
|
|
28.10.3. IBM-kompatible Personalcomputer |
267 |
|
|
28.10.4. Neuere Computer-Entwicklungen |
267 |
|
|
28.11. Anwendungsprogramme |
268 |
|
|
28.11.1. Office-Systeme |
268 |
|
|
28.11.2. Spezielle Anwendungen |
269 |
|
|
29. Ingenieuranwendungen der Bauinformatik |
270 |
|
|
29.1. Elektronisches Rechnen in der Baustatik |
270 |
|
|
29.2. Elektronisch berechnet - nach alten Methoden |
270 |
|
|
29.3. Alles wurde „elektronisch“ genannt |
271 |
|
|
29.4. Lochkartenrelikte |
271 |
|
|
29.5. Deformationsmethode für die Baustatik |
272 |
|
|
29.6. Finite-Elemente-Methode (FEM) |
272 |
|
|
29.6.1. Ersatzsystem für das zu berechnende Tragwerk |
272 |
|
|
29.6.2. Gleichungen und Berechnung |
273 |
|
|
29.6.3. Iteration |
274 |
|
|
29.6.4. Ergebnisse der FEM-Berechnung |
274 |
|
|
29.7. Prüfung der „elektronischen“ Berechnungen |
274 |
|
|
29.8. Computerunterstützte Rechnungsprüfung |
275 |
|
|
29.9. AVA-Verfahren |
275 |
|
|
29.9.1. Automatisierte Ausschreibung |
275 |
|
|
29.9.2. Automatisierte Vergabe |
277 |
|
|
29.9.3. Automatisierte Bauabrechnung |
277 |
|
|
29.10. Digitale Geländemodelle (DGM) |
279 |
|
|
29.11. Geografische Informationssysteme (GIS) |
279 |
|
|
29.11.1. Raumbezogene Daten |
279 |
|
|
29.11.2. Datenmodelle |
280 |
|
|
29.11.3. Geografische Modelle |
281 |
|
|
29.11.4. Informationssysteme in der Theorie |
281 |
|
|
29.11.5. Informationssysteme in der Realität |
281 |
|
|
29.11.6. Praktische Anwendungen von GIS-Systemen |
282 |
|
|
29.12. Geologisches Untergrundnetz |
285 |
|
|
29.13. Kanalnetz |
286 |
|
|
29.13.1. Hydraulische Berechnungen |
286 |
|
|
29.13.2. Kanalnetzberechnung |
287 |
|
|
30. Computerunterstützte Planungsmethoden |
289 |
|
|
30.1. Computer Aided Design (CAD) |
289 |
|
|
30.1.1. Prinzip |
289 |
|
|
30.1.2. Datenbasis |
289 |
|
|
30.1.3. Darstellung und Bearbeitung |
289 |
|
|
30.1.4. Kompatibilität der CAD-Systeme untereinander |
290 |
|
|
30.1.5. CAD-Arbeit in der Praxis |
290 |
|
|
30.1.6. Was soll verbessert werden? |
291 |
|
|
30.2. Ausgabe der Zeichnungen |
291 |
|
|
30.2.1. Flachbettplotter |
292 |
|
|
30.2.2. Rollenplotter |
292 |
|
|
30.2.3. Stiftplotter |
292 |
|
|
30.2.4. Rasterplotter |
292 |
|
|
30.3. CAE-Systeme |
293 |
|
|
30.4. 3D-Computergrafik |
294 |
|
|
31. Alte und neue Computersysteme |
295 |
|
|
31.1. Portabilität von Anwendungsprogrammen |
295 |
|
|
31.1.1. Programmiersprachen ALGOL und FORTRAN |
295 |
|
|
31.1.2. FORTRAN auf proprietären Systemen |
295 |
|
|
31.1.3. FORTRAN auf IBM-kompatiblen Personal Computern (PC) |
296 |
|
|
31.2. Neue Programmiersprachen |
296 |
|
|
31.3. Neue Betriebssysteme und alte Programme |
296 |
|
|
31.4. Alterung der Datenträger und der Geräte |
297 |
|
|
31.4.1. Datenträger der Antike und des Mittelalters |
297 |
|
|
31.4.2. Begrenzte Lesbarkeit der Datenträger |
297 |
|
|
31.4.3. Neue Datenträgertypen verdrängen bisherige Datenträger |
298 |
|
|
31.4.4. Physikalische Alterung der Geräte |
298 |
|
|
31.4.5. Alte Geräte nicht mehr verwendbar |
298 |
|
|
31.4.6. Brauchbarkeit der alten Datenbestände |
298 |
|
|
31.4.7. Langlebige Datenstrukturen |
299 |
|
|
31.4.8. Archive schützen |
299 |
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32. Spezielle Bauinformatik |
299 |
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32.1. Gebäudeautomatisierung |
299 |
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32.2. Prozessleittechnik |
300 |
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32.3. Beispiel: Automatisierung eines Klärwerks |
300 |
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32.3.1. Prozessrechnerprogramme |
301 |
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32.3.2. Messdatenerfassung |
301 |
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32.3.3. Prozessregelung |
302 |
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32.3.4. Endgültige Prozessleittechnik im Klärwerk |
303 |
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33. Anhang |
304 |
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33.1. Literaturangaben |
304 |
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33.2. Das griechische Alphabet |
310 |
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33.3. Wichtige Begriffe und Bezeichnungen im Bauwesen |
311 |
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33.4. Studiengang Bauingenieur 1957 (Vorlesungsstoff) |
324 |
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33.5. Bilderübersicht |
335 |
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33.6. Tabellenübersicht |
337 |
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34. Index |
338 |
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