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Kraftwege im Gittermastmodell verfolgen - Stahltragwerke im Kranmodell - Ausbildung

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Einleitung

Du lernst, wie eine Kraft in einem Gittermastmodell von einem belasteten Knoten über druck- und zugbeanspruchte Stäbe zu den Auflagern gelangt. Zielgruppe sind Konstruktionsmechanikerinnen und Konstruktionsmechaniker im 3. Ausbildungsjahr. An einer ausdrücklich fiktiven, nicht freigabefähigen Tischmodell-Aufgabe zeichnest du Freikörperbilder, prüfst Knotenkräfte und dokumentierst mögliche Fertigungsabweichungen. Mit einem wirklichen Kran, dem Heben von Lasten oder einer Bauteilfreigabe hat dieser Lernversuch nichts zu tun.

Lernziele: Du kannst Kraftwege beschreiben, Stäbe als Zug- oder Druckstäbe einordnen, Lagerreaktionen in Newton berechnen, ein einfaches Knotenpunktverfahren anwenden, Annahmen erkennen und Messbefunde nachvollziehbar berichten. Praktische Modellarbeiten finden nur unter qualifizierter Aufsicht und nach betrieblichen Vorgaben statt; es werden keine schwebenden Lasten, Antriebe oder gefährlichen Energiequellen eingesetzt. Dieser Kurs ersetzt weder einen Befähigungsnachweis noch einen Tragfähigkeitsnachweis oder eine technische/rechtliche Freigabe.

Datei:Dismantled Lattice Boom.jpg

Bildhinweis: Ein zerlegtes Gittermastsegment veranschaulicht Gurte, Diagonalen und Fügestellen. Das Foto zeigt ein reales Objekt, nicht unser Rechenmodell (Arthurwilliams72, CC BY-SA 4.0; Nachweis unten).

Tragstruktur, Begriffe und Lernauftrag

Gittermast und Fachwerk

Ein Stabwerk besteht aus schlanken Stäben und Knoten. Die Gurte bilden meist die längs verlaufenden Hauptlinien; Diagonalen verbinden Knoten und steifen die Felder aus. Ein Knoten überträgt Kräfte zwischen Stäben. Ein Kraftweg ist die gedanklich und rechnerisch nachvollziehbare Folge von Lastangriff über Stäbe und Anschlüsse bis in die Lager und die Umgebung.

Im idealen Fachwerk liegen äußere Lasten nur an den Knoten an; Stäbe gelten als gerade und an ihren Enden gelenkig verbunden. Jeder ideale Stab ist dann ein Zweikraftstab und trägt nur eine Normalkraft entlang seiner Achse: Zug verlängert ihn tendenziell, Druck verkürzt ihn tendenziell. Echte Gittermasten haben zusätzlich Exzentrizitäten, Verformungen, Biegung, Stabilitätsfragen und komplexe Fügestellen. Die Rechnungen in diesem Kurs illustrieren daher Prinzipien und sind ausdrücklich keine Kranauslegung.

Transferbild: Die Bezeichnungen an einer Fachwerkbrücke helfen beim Unterscheiden von Gurt und Ausfachung. Die Geometrie ist nicht die eines Kranauslegers (PennySpender1983, gemeinfrei).

Der fiktive Modellauftrag

Eine Berufsschulgruppe plant das papierbasierte Modell GM-120: drei Knoten A, B und C bilden ein ebenes gleichschenkliges Dreieck. Die Auflager liegen bei A = (0,00 m; 0,00 m) und B = (1,20 m; 0,00 m). Die Spitze liegt bei C = (0,60 m; 0,80 m). Die Stäbe heißen AC, BC und AB. A ist im vereinfachten Plan ein Festlager mit horizontaler und vertikaler Lagerreaktion; B ist ein Loslager mit nur vertikaler Reaktion. Eine ruhende, rein rechnerische Last von 120 N wirkt senkrecht nach unten am Knoten C. Sie wird nicht durch Anhängen eines Gewichts erprobt.

Modellannahmen: masselose Stäbe; kleine Verformungen; punktförmige Gelenke; keine Eigenlasten; keinerlei dynamische, seitliche oder Windlasten; keine realen Kerb-, Ermüdungs-, Knick- oder Anschlussnachweise. Die Geometrie folgt aus den fiktiven Koordinaten, nicht aus einer Herstellerzeichnung. Für reales Stahltragwerk ist das Modell unzureichend.

Lastannahmen und Kraftfluss zum Lager

Kräfte freischneiden

Im Freikörperbild ersetzt du die Umgebung durch Lagerkräfte. Die Krafteinheit ist Newton (N); 1 kN = 1 000 N. Gewichtskräfte können mit F = m · g berechnet werden, wenn Masse und Erdbeschleunigung bekannt sind; hier ist die Belastung bereits mit 120 N gegeben, also darfst du nicht zusätzlich 120 kg einsetzen.

Für die Gesamtfigur gilt in der Ebene: Summe horizontaler Kräfte gleich 0, Summe vertikaler Kräfte gleich 0 und Summe der Momente gleich 0. Um A ist das Moment der 120-N-Kraft 120 N · 0,60 m = 72 N·m im Uhrzeigersinn. Die B-Reaktion wirkt mit dem Hebelarm 1,20 m entgegen. Daraus folgt B_y · 1,20 m = 72 N·m, somit B_y = 60 N. Vertikal folgt A_y + 60 N − 120 N = 0, also A_y = 60 N. Horizontal wirkt keine äußere Kraft, folglich A_x = 0 N.

Prüfwert: Die gesamte Vertikalreaktion beträgt 120 N nach oben und gleicht die 120 N nach unten genau aus. Diese Gesamtprüfung muss vor der Berechnung einzelner Stäbe stimmen.

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes:

Lesebild: An einem anders aufgebauten Warren-Fachwerk zeigen Farben beispielhaft Druck (rot) und Zug (blau); die Zuordnung kann sich mit Last und Lagerung ändern (Lachlan Arthur, CC BY 3.0).

Kraftweg in Worte fassen

Beginne bei C: Die vertikale Einwirkung verteilt sich auf AC und BC. Beide Diagonalen leiten ihre jeweiligen Kraftkomponenten nach A bzw. B. Die horizontalen Komponenten benötigen eine Gegenkraft; diese übernimmt der untere Verbindungsstab AB. Die vertikalen Komponenten gelangen als Lagerreaktionen weiter in den gedachten Untergrund. Last → Knoten C → Diagonalen → Knoten A/B und Untergurt → Lager → Umgebung ist eine Beschreibung, aber erst die Gleichgewichtsrechnung belegt die Größen.

Stabkräfte am Dreieck berechnen

Geometrie und Vorzeichen

Aus dem rechtwinkligen Teildreieck ergibt sich für AC wie BC die Länge sqrt((0,60 m)² + (0,80 m)²) = 1,00 m. Deshalb sind sin α = 0,80 und cos α = 0,60 für den Winkel α zur waagerechten Grundlinie. Schreibe in deiner Skizze an jede Stabkraft zunächst einen Pfeil vom freigeschnittenen Knoten weg; ein positives Ergebnis bedeutet in dieser Konvention Zug, ein negatives Druck.

Knoten C: zwei Druckstäbe

Wegen der symmetrischen Geometrie tragen AC und BC den gleichen Betrag S. Damit der belastete Knoten C im Gleichgewicht bleibt, müssen die beiden aufwärts gerichteten Komponenten zusammen 120 N liefern: 2 · S · 0,80 = 120 N. Der Betrag ist S = 75 N. An C zeigen die tatsächlichen Stabkräfte nach schräg oben zum Knoten: Beide Diagonalen sind Druckstäbe mit N_AC = N_BC = −75 N bei positiver Zugkonvention. Die horizontalen Komponenten 75 N · 0,60 = 45 N heben sich am Knoten C gegenseitig auf.

Knoten A: Untergurt auf Zug

Am Knoten A wirkt die Druckkraft aus AC mit Komponenten 45 N nach links und 60 N nach unten. Die Lagerkraft A_y = 60 N nach oben hebt die Vertikalkomponente auf. Horizontal muss der Stab AB 45 N nach rechts ziehen. Deshalb ist N_AB = +45 N, also Zug. Am Knoten B ergibt sich spiegelbildlich dasselbe: B_y = 60 N und die horizontalen 45 N gleichen sich aus.

Größe	Rechenweg	Ergebnis
Lager A vertikal	120 N − 60 N	+60 N
Lager B vertikal	(120 N · 0,60 m)/1,20 m	+60 N
AC und BC	−120 N/(2 · 0,80)	je −75 N, Druck
AB	75 N · 0,60	+45 N, Zug
Restkraft Knoten C vertikal	2 · 75 N · 0,80 − 120 N	0 N

Plausibilitätskontrolle: Verwechsle den Betrag 75 N nicht mit 75 kN. Das Minuszeichen beim Stabkraftwert bezeichnet Druck, nicht eine negative Kraftgröße im Alltag. Wird die Modellkraft rechnerisch auf 60 N halbiert und bleiben alle Annahmen gleich, entstehen 30 N je Lager, 37,5 N Druck je Diagonale und 22,5 N Zug im Untergurt. Diese lineare Skalierung gilt nur für das gewählte ideale lineare Modell.

Videohinweis: StudyHelpTV erklärt auf Deutsch das rechnerische Knotenpunktverfahren für Fachwerke (2015). Beispiele des Videos sind nicht identisch mit GM-120.

Fügestellen, Fertigung und Modellgrenzen

Kraftübertragung an Verbindungen

Die Kraft aus einem Stab muss durch eine Fügestelle in den folgenden Stab bzw. Knoten gelangen. Bei echten Stahlkonstruktionen können hierzu beispielsweise Schrauben, Schweißnähte und Knotenbleche gehören. Ein korrekt berechneter Stab allein beweist nicht, dass seine Verbindung geeignet ist. Anschlussgeometrie, Werkstoff, Montagezustand, Toleranzen, Knickgefahr, Inspektion und Beanspruchungsart benötigen eigene Nachweise. Übertrage die hier gerechneten 75 N ausdrücklich nicht auf einen echten Kran.

Im Lehrmodell bestehen die Stäbe nur aus Papierstreifen, die Verbindungen aus markierten Papierpunkten beziehungsweise vorbereiteten sicheren Musterteilen. Ein Loch oder Schlitz kann die angenommene gelenkige Wirkung lediglich veranschaulichen. Beim echten Fügen sind Herstellverfahren, zulässige Arbeitsschritte und Prüfanforderungen ausschließlich durch qualifiziertes Personal und geltende betriebliche Vorgaben festzulegen.

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes:

Anschauung: Eine schematische Fachwerkbrücke macht Knoten- und Stabanordnung sichtbar; sie ersetzt keine Fertigungszeichnung (Themightyquill, CC BY-SA 3.0).

Fertigungsbeobachtung ohne gefährliche Tätigkeiten

Beschrifte an einer gedruckten Modellzeichnung Stäbe, Knoten und mögliche Fehlstellen. Typische im Unterricht diskutierbare Abweichungen sind ein falscher Lochabstand, eine verschobene Knotenlage, ein vertauschtes Bauteil oder eine unleserliche Kennzeichnung. Im realen Stahlbau können solche Abweichungen zusätzliche Biegung oder ungünstige Lastpfade hervorrufen. Sie müssen anhand gültiger Zeichnungen, Spezifikationen und verantwortlicher Prüfung bewertet werden.

Audiobeispiel: Aufnahme von Schutzgasschweißen als Illustration eines industriellen Fügeverfahrens (Work With Sounds / Technical Museum of Slovenia; Tonaufnahme Boštjan Troha, CC BY 4.0). Keine Schweißanleitung; im Modell wird nicht geschweißt.

Datei:Animación Ground Support.gif

Animation: Sie zeigt auf Spanisch eine Montageabfolge einer Truss-/Stützenkonstruktion, keine sichere Kranmontageanweisung (Diego garcía luces, CC BY-SA 3.0).

Qualität sichern und Ergebnisse fachlich einordnen

Fiktives Prüfprotokoll

Für drei gedachte Papiermodell-Öffnungen legt eine frei erfundene Unterrichtszeichnung das Sollmaß 6,50 mm ± 0,20 mm fest. Daraus ergibt sich das im Unterricht erlaubte Intervall 6,30 mm bis 6,70 mm, einschließlich der Grenzen. Protokollierte fiktive Messwerte sind 6,45 mm, 6,69 mm und 6,73 mm. Die ersten zwei liegen im vereinbarten Modellbereich; der dritte liegt 0,03 mm oberhalb der Grenze. Diese Abweichung wird markiert und zur verantwortlichen Bewertung vorgelegt; weder die Zeichnung noch das Lehrmodell werden automatisch freigegeben. Die Zahlen stammen nicht aus einer realen Norm.

Kennung	Sollbereich in mm	Messwert in mm	Unterrichtsbefund
M1	6,30–6,70	6,45	im Modellbereich
M2	6,30–6,70	6,69	im Modellbereich
M3	6,30–6,70	6,73	außerhalb, 0,03 mm zu groß

Ein prüffähiger Lernnachweis umfasst Versionsstand der fiktiven Zeichnung, Einheit, Messmethode, Messwert, Vergleich, Beobachtung, offene Fragen und Entscheidung der beaufsichtigenden Lehrkraft. Unverifizierte Vermutungen dürfen nicht als Messergebnisse erscheinen.

Datei:Eigenmode 1 Animation.gif

Animation: Sie zeigt eine Eigenschwingungsform eines Fachwerkmodells; keine quasistatische Kraftverteilung und kein Kran-Nachweis (Eml 4500.f08.delta 6.specht, CC BY-SA 3.0).

Berufsschule und Betrieb klar unterscheiden

Für die Berufsschule nennt der KMK-Rahmenlehrplan für Konstruktionsmechaniker/Konstruktionsmechanikerinnen (Beschluss 25.03.2004 in der Fassung vom 23.02.2018) im 3. Ausbildungsjahr insbesondere Lernfeld 10 „Herstellen von Konstruktionen aus Profilen“ mit 80 Unterrichtsstunden und Lernfeld 11 „Montieren und Demontieren von Metallkonstruktionen“ mit 60 Unterrichtsstunden. Auch Lernfeld 12 „Instandhalten von Produkten der Konstruktionstechnik“ (60 Unterrichtsstunden) bietet Bezüge zur Qualitätsbetrachtung. Lernfelder sind schulische Organisations- und Kompetenzbereiche und keine betrieblichen Freigaberegeln.

Für den Betrieb gilt die bundesrechtliche Verordnung über die Berufsausbildung in den industriellen Metallberufen, Ausfertigung 23.07.2007, hier eingesehene bekannt gemachte Fassung vom 28.06.2018, insbesondere § 15, § 16 und Anlage 4 mit berufsspezifischen Fachqualifikationen wie dem Anwenden technischer Unterlagen und dem Fügen von Bauteilen. Die tatsächliche betriebliche Durchführung und Aufsicht richten sich nach den einschlägigen Vorgaben und dem konkreten Ausbildungsplan. Es werden hier keine DIN- oder EN-Normnummern als angebliche Freigabegrundlage behauptet und keine Normvolltexte wiedergegeben.

Abgrenzung: Ob ein konkreter Kran, Gittermast, Bolzen oder eine Schweißverbindung zulässig ist, kann diese vereinfachte 2D-Berechnung nicht beurteilen. Das erfordert professionelle, objektspezifische Nachweise und Berechtigungen. Bewerte im Kurs nur das Papier- bzw. Rechenmodell.

Videohinweis: StudyHelpTV erläutert auf Deutsch das zeichnerische Knotenpunktverfahren (2013). Nutze das Verfahren zum Vergleich, nicht als Kranprüfung.

Interaktive Aufgaben

Multiple-Choice-Fragen

Welches Bauteil überträgt im idealisierten GM-120 die Zugkraft zwischen A und B? (Stab AB) (!Stab AC) (!Knoten C) (!Loslager B)

Rückmeldung: Am Knoten A gleicht AB die horizontale Komponente von AC aus. Er zieht deshalb mit 45 N an den beiden unteren Knoten.

Wie groß ist die gesamte vorgegebene senkrechte Modelllast? (120 N) (!120 kg) (!120 kN) (!12 N)

Rückmeldung: Die Angabe ist bereits eine Kraft in Newton. Kilogramm wäre eine Masse, Kilonewton der tausendfache Betrag.

Wie groß ist die vertikale Reaktion am Loslager B? (60 N) (!30 N) (!75 N) (!120 N)

Rückmeldung: Aus dem Momentengleichgewicht um A folgt B_y gleich 72 N·m geteilt durch 1,20 m und damit 60 N.

Welche Stabkraft wirkt im idealisierten Modell in AC? (75 N Druck) (!75 N Zug) (!45 N Druck) (!120 N Zug)

Rückmeldung: Die beiden gleich geneigten Diagonalen tragen zusammen 120 N vertikal. Jede benötigt 75 N Druckkraft bei einem Vertikalanteil von 0,80.

Welcher Wert ist der horizontale Anteil einer 75-N-Stabkraft bei cos alpha gleich 0,60? (45 N) (!60 N) (!75 N) (!90 N)

Rückmeldung: 75 N mal 0,60 ergibt 45 N. Diese Horizontalkomponente erklärt die Zugkraft im Untergurt AB.

Welche Aussage beschreibt das ideale Fachwerkmodell richtig? (Die äußere Last greift am Knoten an) (!Jeder Stab überträgt zwingend ein Biegemoment) (!Alle Lager sind eingespannt) (!Eigengewicht und Wind sind vollständig berücksichtigt)

Rückmeldung: Die reine Knotenbelastung ist eine wesentliche Idealisierung, damit die Stäbe als Zweikraftstäbe modelliert werden können.

Wie verändert sich die berechnete Druckkraft in AC bei halbierter Last und unveränderten Annahmen? (Sie sinkt auf 37,5 N) (!Sie steigt auf 150 N) (!Sie bleibt bei 75 N) (!Sie wird zur Zugkraft von 75 N)

Rückmeldung: Das betrachtete lineare Gleichgewichtsmodell skaliert alle Reaktionen und Stabkräfte proportional zur Last.

Welcher fiktive Messwert überschreitet den oberen Grenzwert von 6,70 mm? (6,73 mm) (!6,45 mm) (!6,69 mm) (!6,30 mm)

Rückmeldung: 6,73 mm liegt 0,03 mm oberhalb der Modellgrenze. Die übrigen Werte liegen innerhalb des vereinbarten Intervalls.

Welches Dokument regelt im dualen System die berufsschulischen Lernfelder? (KMK Rahmenlehrplan) (!Interne Kranfreigabe) (!Beliebige Herstellerwerbung) (!Die Messergebnisliste allein)

Rückmeldung: Die KMK formuliert den Rahmenlehrplan für die Berufsschule, während die bundesrechtliche Ausbildungsordnung die betriebliche Ausbildung regelt.

Was darf aus der berechneten Stabkraft von 75 N geschlossen werden? (Nur eine Aussage zum idealisierten Rechenmodell) (!Der echte Gittermast ist freigegeben) (!Jede Anschlussstelle ist ausreichend bemessen) (!Ein realer Kran darf damit belastet werden)

Rückmeldung: Reale Konstruktionen benötigen unter anderem Anschluss-, Stabilitäts-, Ermüdungs-, Lastfall- und Sicherheitsnachweise. Die Lehrrechnung ersetzt keinen davon.

Memory

Finde mindestens fünf passende Fachbegriff-Erklärung-Paare, ohne einen Begriff doppelt zu verwenden.

Kraftweg	Folge der Kraftübertragung von Lastangriff bis Lager
Zugstab	Stab mit längender Normalkraftbeanspruchung
Druckstab	Stab mit stauchender Normalkraftbeanspruchung
Knoten	Verbindungsstelle mehrerer Stäbe
Loslager	Auflager mit einer Reaktionsrichtung im ebenen Modell
Freikörperbild	Darstellung freigeschnittener Kräfte und Momente

Drag-and-Drop

Ordne jeweils den gesuchten Begriff seiner modellbezogenen Beschreibung zu.

Gesuchter Fachbegriff	Passende Beschreibung
Obergelenk	Angriffsort der vorgegebenen Vertikallast am Punkt C
Untergurt	Verbindung zwischen den unteren Knoten A und B
Diagonale	Schräger Stab von einem Auflager zur Spitze
Lagerreaktion	Äußere Gegenkraft am Modellauflager
Prüfabweichung	Unterschied zwischen Messwert und erlaubtem Bereich

Kreuzworträtsel

Setze jeweils das eine richtige Wort ein. Alle Lösungen sind Fachbegriffe des Kurses.

Kraftweg	Wie heißt die gedachte Abfolge der Lastübertragung?
Druck	Welche Stabbeanspruchung wirkt in den schrägen Stäben des Modells?
Zugstab	Welche Art von Stab ist der Untergurt AB?
Knoten	Wie nennt man die gemeinsame Anschlussstelle der Stäbe?
Moment	Welche Größe prüfst du für die Lagerberechnung mit einem Hebelarm?
Messwert	Welche Zahl wird bei der Qualitätsprüfung dokumentiert?

LearningApps

Nutze die thematische Suche als zusätzliche freiwillige Übung. Suchtreffer sind Fremdmaterial und nicht Teil der fachlichen Freigabe.

Lückentext

Ergänze die zentralen Fachwörter und Zahlen aus der Modellrechnung. Pro Satz ist genau eine Lücke zu bearbeiten.

Offene Aufgaben

Leicht

Kraftfluss: Zeichne die drei Punkte A, B und C des Modellfalls maßstäblich auf Papier und markiere den Weg der 120-N-Last bis zu den Lagern.
Zug und Druck: Verfasse ein Glossar mit den Begriffen Zugstab, Druckstab, Knoten, Gurt, Diagonale und Loslager und jeweils einem Beispiel aus GM-120.
Technische Zeichnung: Beschrifte an einer ausgedruckten fiktiven Dreiecksskizze alle Längen in Metern und alle Kräfte in Newton und erkläre, warum m und N nicht austauschbar sind.
Qualitätsprüfung: Übertrage die drei Messwerte in eine eigene Protokolltabelle und markiere den Befund zu M3 mit einer nachvollziehbaren Differenzberechnung.

Standard

Freikörperbild: Leite A_y und B_y mit Momenten- und Vertikalgleichgewicht selbst her und prüfe, ob die Gesamtsumme der Kräfte null ergibt.
Knotenpunktverfahren: Berechne aus sin α gleich 0,80 beide Diagonalkräfte und anschließend die Zugkraft in AB; zeichne die tatsächlichen Kraftpfeile ein.
Fertigungsabweichung: Erstelle eine einseitige fiktive Abweichungsmeldung für die Musteröffnung M3 mit Soll, Ist, Grenze, Differenz, Unsicherheit und offenem Entscheidungsvermerk.
Medienkritik: Vergleiche das Commons-Diagramm der Warren-Brücke mit der Dreiecksfigur GM-120 und nenne drei Gemeinsamkeiten sowie drei Grenzen der Übertragbarkeit.

Schwer

Parameterstudie: Rechne den gleichen idealen Modellfall für 60 N, 120 N und 180 N durch und begründe die lineare Änderung der drei Stabkräfte in einer Ergebnistabelle.
Modellgrenze: Schreibe eine begründete technische Stellungnahme, welche Einflüsse ein realer räumlicher Gittermast gegenüber dem ebenen Dreieck zusätzlich aufweist; unterscheide gesicherte Rechenwerte von offenen Nachweisen.
Anschlusskonzept: Entwerfe ausschließlich zeichnerisch zwei fiktive Knotenvarianten aus Papierbauteilen, erläutere mögliche Exzentrizitäten und entwickle Fragen für die beaufsichtigende Qualitätsbesprechung.
Fachgespräch: Führe unter Aufsicht ein Rollengespräch als Konstruktion, Fertigung und Qualitätssicherung über einen um 0,03 mm überschrittenen Modellgrenzwert; protokolliere gemeinsam eine Entscheidung ohne reale Freigabe.

Lernkontrolle

Gleichgewicht: Erkläre nachvollziehbar, weshalb beide Lagerreaktionen 60 N ergeben, und kontrolliere über ein Momentengleichgewicht.
Knotenpunktverfahren: Leite das negative Vorzeichen der beiden Diagonalkräfte bei positiver Zugkonvention her und prüfe die vertikalen Komponenten.
Einheitenprüfung: Benenne zwei konkrete Folgen, die aus dem Verwechseln von N, kN und kg im Ausbildungsfall entstünden, und korrigiere sie.
Qualitätssicherung: Beurteile M1, M2 und M3 anhand des ausschließlich für den Modellfall definierten Toleranzintervalls; vermerke offene Prüffragen.
Technische Dokumentation: Entwerfe eine vollständige Lernmodell-Prüfnotiz mit Zeichnungsstand, Annahmen, Kräften, Messdaten, Abweichung und Verantwortungsgrenze.
Transferkompetenz: Begründe anhand von mindestens vier Punkten, warum ein realer Gittermast nicht allein aus dieser 2D-Stabrechnung freigegeben werden darf.

Lernnachweis

Wissen: Du erklärst Fachwerk, Knoten, Zug, Druck, Lagerreaktion, Moment und den Unterschied zwischen idealem Modell und realem Tragwerk.

Fertigkeiten: Du zeichnest ein eindeutig beschriftetes Freikörperbild, leitest 60 N je Lager sowie −75 N je Diagonale und +45 N im Untergurt ab und kontrollierst Kräftegleichgewichte samt Einheiten.

Produkte: Abzugeben sind eine Modellskizze, eine Knotenpunktrechnung, ein Prüfprotokoll für drei fiktive Messwerte, eine Abweichungsmeldung und eine kurze Präsentation der Modellgrenzen.

Transfer: Du kannst fachlich begründet Rückfragen zu Fertigung, Fügestellen, Qualitätskontrolle und Aufsicht stellen, ohne aus Unterrichtsdaten eine reale Freigabe abzuleiten.

OER und Wikipedia

Amtliche und fachliche Orientierung, Abruf am 21.10.2026:

KMK: Rahmenlehrplan Konstruktionsmechaniker/in, Beschluss 25.03.2004 in Fassung 23.02.2018. Schulische Lernfelder 10 bis 12 und Stundenangaben.
Verordnung über die Berufsausbildung in den industriellen Metallberufen, Bekanntmachung 28.06.2018. Bundesrechtliche Grundlage; siehe § 15 und § 16.
Anlage 4: Ausbildungsrahmenplan Konstruktionsmechaniker/in. Betriebliche berufsspezifische Fachqualifikationen.
Wikipedia: Stabwerk (Technische Mechanik). Überblick zu Stäben, Lagern und idealem Fachwerk; allgemein zugängliche ergänzende Quelle.
Wikipedia: Fachwerk. Idealannahmen und Grenzen der Übertragbarkeit.

Verifizierte Mediennachweise: Die eingebetteten externen Werke sind eigenständige Beispiele; ihre Angaben und Lizenzen beziehen sich jeweils nur auf die betreffenden Originaldateien. Keine Datei wurde für diesen Kurs erzeugt oder verändert.

Datei oder Video	Exakter Quellenbeleg	Urheberangabe	Lizenzbeleg
File:Dismantled Lattice Boom.jpg	Commons-Dateiseite	Arthurwilliams72	CC BY-SA 4.0
File:Parts of a truss bridge.svg	Commons-Dateiseite	PennySpender1983	Gemeinfrei laut Originaldateiseite
File:Warren truss bridge with forces.svg	Commons-Dateiseite	Lachlan Arthur	CC BY 3.0
File:TrussBridge-diagram.svg	Commons-Dateiseite	Themightyquill	CC BY-SA 3.0
File:WWS Welding.ogg	Commons-Dateiseite	Work With Sounds / Technical Museum of Slovenia; Aufnahme Boštjan Troha	CC BY 4.0
File:Animación Ground Support.gif	Commons-Dateiseite	Diego garcía luces	CC BY-SA 3.0
File:Eigenmode 1 Animation.gif	Commons-Dateiseite	Eml 4500.f08.delta 6.specht	CC BY-SA 3.0
https://www.youtube.com/watch?v=Qm2YmQD62V0	StudyHelpTV: Rechnerisches Knotenpunktverfahren #1, 2015	StudyHelpTV	Standard-YouTube-Bereitstellung; keine offene Lizenz zugesichert
https://www.youtube.com/watch?v=9z420GghcNk	StudyHelpTV: Zeichnerisches Knotenpunktverfahren #1, 2013	StudyHelpTV	Standard-YouTube-Bereitstellung; keine offene Lizenz zugesichert

Lizenzhinweis: Für CC-BY- und CC-BY-SA-Dateien gelten Namensnennung, Lizenzlink und gegebenenfalls weitere Bedingungen. Die Videoeinbettung bedeutet keine Lizenzierung zum eigenen Weiterverbreiten. Keine Quelle ist ein behaupteter Hersteller-Nachweis. Normvolltexte werden nicht wiedergegeben.