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Fachübungen 12 SMT – Berufstypische Bauprojekte planen und konstruieren – Fachrichtung Stahl- und Metallbautechnik (SMT) - Technischer Systemplaner

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Dieser vollständige aiMOOC begleitet dich im vierten Ausbildungsjahr der Fachrichtung Stahl- und Metallbautechnik (SMT) beim Lernfeld 12: Du bearbeitest ein Bauprojekt vom Kundenauftrag über Konstruktion, Fachrechnen und Zeichnungen bis zur Prüfung und Präsentation. Grundlage ist der KMK-Rahmenlehrplan vom 27.05.2011 (Lernfeld 12 SMT, Zeitrichtwert 80 Stunden) in Verbindung mit dem Berufsprofil des BIBB. Alle Projektmaße, Preise und Lastannahmen im Übungsteil sind synthetisch. Keine Skizze, keine vereinfachte Lastrechnung und kein KI-Ergebnis ersetzen prüffähige Tragwerksplanung, Genehmigung, Fertigungsfreigabe oder die Anleitung durch qualifizierte Fachkräfte.

Einleitung

Ein Technischer Systemplaner der Fachrichtung Stahl- und Metallbautechnik übersetzt Anforderungen in eindeutige technische Unterlagen. Dazu gehören Entwurfs- und Ausführungszeichnungen, geeignete Details, Stücklisten, Änderungshistorien und eine verständliche Kommunikation mit Auftraggebenden, Fachplanung und Fertigung. Ein nachvollziehbarer Planungsprozess ist wichtiger als eine schöne, aber ungeprüfte 3D-Ansicht. Du lernst, Randbedingungen zu dokumentieren, Annahmen zu trennen, vereinfachte Plausibilitätsrechnungen durchzuführen und Fehler systematisch zurückzumelden.

Ausbildungsbezug: Das BIBB führt die Fachrichtung SMT mit einer Ausbildungsdauer von 42 Monaten. Die einschlägige Ausbildungsordnung datiert vom 21.06.2011 und wurde 2014 geändert; die Fachrichtung besitzt eine gestreckte Abschlussprüfung mit Teil 1 und Teil 2. Konkrete Prüfungsorganisation und aktuelle Anforderungen erfährst du bei der zuständigen IHK. Dieser Kurs enthält ausschließlich eigene Übungsaufgaben, keine Originalprüfungsaufgaben. Berufsportal: Ausbildung – Technischer Systemplaner.

Baustelle mit Stahlskelett: Erkenne Stützen, Träger, Aussteifungen und die noch fehlenden Ausbaugewerke. Bild: Wikideas1, CC0 1.0; Datei und Rechte im Mediennachweis.

Auftrag klären und Projekt strukturiert planen

Auftragsanalyse und Schnittstellen

Ein Lastenheft beschreibt, was gewünscht wird; das daraus entwickelte Pflichten- oder Planungskonzept beschreibt, wie die Anforderungen umgesetzt und geprüft werden sollen. Trenne Muss-Kriterien, Wünsche, offenen Klärungsbedarf und von Fachplanenden zu prüfende Bemessung. Typische Daten sind Nutzungsart, Achsmaße, Höhen, Öffnungen, Boden- und Bestandspläne, Montagezufahrt, Korrosionsumgebung, baurechtlicher Rahmen sowie Schnittstellen zu Fundamenten, Fassade, Entwässerung und Brandschutz. Dokumentiere Datum, Quelle, verantwortliche Stelle und Freigabestatus jeder Vorgabe.

Beim Kundengespräch fragst du zum Beispiel: Ist die lichte Durchgangshöhe ein Muss? Welche Bauteile des Bestands dürfen verändert werden? Welche Gestaltung oder spätere Erweiterung wird erwartet? Ein Satz wie „eine wetterfeste Überdachung“ ist ohne Ort, Nutzung und Nachweise zu unbestimmt. Lege eine Entscheidungsliste mit Frist und Zuständigkeit an. Vereinbarungen gehören nachvollziehbar in ein Gesprächsprotokoll, nicht nur in eine mündliche Absprache.

Arbeitspakete, Meilensteine und Revision

Ein sinnvoller Ablauf lautet: 1. Bestand und Anforderung prüfen; 2. Tragwerkskonzept abstimmen; 3. Vorabmessungen und Schnittstellen klären; 4. 3D-Modell und Details entwickeln; 5. Zeichnungen und Listen ableiten; 6. unabhängige fachliche Prüfung und Änderungsfreigabe; 7. Übergabe. Verwende einen Planindex, einen eindeutigen Dateinamen, Einheit, Maßstab, Revisionsstand und Änderungsbeschreibung. Die Rollen Entwurf, Prüfung und Freigabe dürfen nicht verwechselt werden.

Prüfstein	Leitfrage	Nachweis im Übungsprojekt
Bedarf	Was ist verbindlich?	Anforderungsmatrix mit Muss und Wunsch
Bestand	Was ist vor Ort bekannt?	Vermessungs- und Bestandsliste
Risiko	Wo fehlen Prüfungen?	Offene-Punkte-Protokoll
Termin	Wann wird welche Unterlage gebraucht?	Meilensteinplan
Änderung	Welche Version gilt?	Revisionsübersicht

Typischer Fehler: Ein spätes Maß aus einer E-Mail wird ungeprüft in nur einer Ansicht geändert. Korrektur: Änderung erfassen, alle betroffenen Modellansichten, Detailzeichnungen, Mengen, Schnittstellen und Freigabeschritte aktualisieren.

Tragwerk verstehen und Fachrechnen zur Plausibilität nutzen

Tragwerk, Lastpfad und Aussteifung

Bei einem Stahlskelettbau tragen meist Stützen und Träger die vertikalen Lasten ab. Die Aussteifung sorgt gemeinsam mit den geeigneten Anschlüssen und Auflagern für die Aufnahme horizontaler Einwirkungen. Der Lastpfad beschreibt, wie Einwirkungen von Dach und Nutzflächen über Träger, Stützen und Anschlüsse bis zur Gründung gelangen. Ein ausgesteiftes System unterscheidet sich wesentlich von einem verschieblichen Rechteckrahmen. Gelenkige und biegesteife Anschlüsse dürfen im Rechenmodell nicht vertauscht werden. Ein Fachwerk leitet im idealisierten Modell Stabkräfte entlang seiner Stäbe; die tatsächlichen Anschlussbedingungen bleiben zu prüfen.

Beispiel eines ausgesteiften Stahlrahmens: Diagonalen und Knoten erklären den horizontalen Lastabtrag. Bild: Thester11, CC BY-SA 3.0.

Fachwerkplan mit konstruktiven Darstellungen: Beachte Achsen, Stabbezeichnungen und konstruktive Knoten. Johannes Kalliauer, CC BY-SA 4.0.

Einheiten und vereinfachte Lastverteilung

Für erste Plausibilitäten gilt: Flächenlast × belastete Fläche = resultierende Kraft, also F = q · A. Beispiel: Eine ausdrücklich angenommene, gleichmäßig wirkende vertikale Modellflächenlast q = 0,75 kN/m² auf 24 m² ergibt F = 18 kN. Dabei ist 1 kN = 1000 N. Mit der Dachneigung i = Δh / l erhältst du bei 2 % Gefälle über 4,00 m eine Höhendifferenz Δh = 0,02 · 4,00 m = 0,08 m = 80 mm. Es handelt sich nicht um vorgeschriebene Dachneigung oder eine normativ angesetzte Schnee-, Wind- oder Bemessungslast.

Plausibilitätskontrolle: Alle Auflagerreaktionen einer isoliert betrachteten, statisch bestimmten Modellrechnung müssen unter passenden Randbedingungen zusammen die gesamte äußere Vertikallast ergeben. Achtung: Horizontallasten, Eigengewichte, Lastkombinationen, Imperfektionen, Stabilität, Durchbiegung, Anschlüsse, Fundamente und bauaufsichtliche Anforderungen sind hier noch nicht nachgewiesen. Die prüffähige Bemessung erfolgt durch dafür qualifizierte Tragwerksplanende mit den am Projektort geltenden Regelwerken, darunter Eurocodes mit nationalen Festlegungen.

Modellannahmen kritisch prüfen

Eine konstruktiv plausible Skizze ist keine Bemessung. Prüfe vor jeder Rechnung, ob Fläche, Anzahl von Feldern, Bezugsmaß, Tragwirkung, Auflagerannahme und Einheit stimmen. Ein häufiger Fehler ist das doppelte Erfassen einer Dachfläche; ein weiterer ist die Übertragung eines schematischen Gelenks auf einen real biegesteifen Anschluss. Dokumentiere Annahmen als Annahmen und führe Abweichungen zu einer fachlichen Klärung.

Anschlüsse, Bauphysik und rechtliche Randbedingungen

Stahlbauanschlüsse lesbar dokumentieren

Bei einem Träger-Stützen-Anschluss müssen Bauteillage, Achsbezug, Fügeprinzip, Bauteildicken, Schraubenanordnung und Zugänglichkeit auf der Zeichnung verständlich sein. Anschlussarten wie Kopfplatten-, Winkel- oder Knotenblechverbindungen sind konstruktiv verschieden. Die Tragfähigkeit der Schrauben- und Schweißverbindungen wird hier nicht ermittelt oder freigegeben. Nenne bei einem Übungsdetail ausdrücklich, welche Werte vom Tragwerksnachweis beziehungsweise von der Werkplanung zu übernehmen sind. Ein Anschlusspunkt darf nicht nur in einer hübschen Perspektive bestehen: er braucht passende Ansichten, Schnitte und Positionsbezüge.

Konstruktionsdetail eines Fachwerkanschlusses mit Maßbezügen: Achte auf Informationsgehalt und eindeutige Darstellung. Johannes Kalliauer, CC BY-SA 4.0.

Weitere Stahlbaudetails: unterschiedliche Ansichten und Bezugspunkte erleichtern die Koordination. Johannes Kalliauer, CC BY-SA 4.0.

Fotografierte Schraubverbindung eines leichten Stahlbaus; nicht als Musterfreigabe oder Nachweis für andere Anschlussarten verwenden. K&K Data Service Inc., CC BY 4.0.

Dauerhaftigkeit und Bauphysik

Korrosionsschutz wird aus der tatsächlichen Beanspruchung, Nutzungsdauer und Ausführungsplanung abgeleitet. Verzinkung, Beschichtung und konstruktive Entwässerung sind keine austauschbaren Pauschallösungen. Wasser darf nicht dauerhaft in Taschen stehen; Entwässerung und zugängliche Wartungsstellen gehören in die Planung. Beim Brandschutz unterscheidest du Anforderungen an Bauteile von der Wahl einer Schutzbekleidung oder einer reaktiven Beschichtung; deren Eignung ist projektspezifisch nachzuweisen. Für Fassadenanschlüsse kommen zusätzlich Wärmebrücken, Luft- und Schlagregendichtheit, Bewegungstoleranzen sowie Schallschutz hinzu.

Regelwerke und Verantwortlichkeiten

Die Ausbildungsordnung und der KMK-Rahmenlehrplan geben den Ausbildungsrahmen, nicht die Freigabe eines realen Bauprojekts. Für Tragwerksplanung, Ausführung und Konformität können projektabhängig insbesondere Eurocode 3 mit nationalen Anhängen, EN 1090, Bauordnungsrecht sowie Anforderungen an Brandschutz und die Nutzung relevant sein; prüfe immer die gültigen Ausgaben und die Zuständigkeit. Der technische Systemplaner erstellt und koordiniert fachgerechte Unterlagen innerhalb seiner Befugnisse. Eine prüfpflichtige Statik, die Auswahl realer Schrauben, Schweißanweisungen, Montageabläufe und sicherheitsrelevante Freigaben liegen bei qualifizierten verantwortlichen Personen.

Sicherheitsgrenze: Keine Übungen an realen tragenden Anschlüssen, Maschinen, Schweißgeräten oder Bauwerken ohne qualifizierte Anleitung und die vorgeschriebenen Sicherheitsmaßnahmen. Dieser Kurs beschränkt sich auf Analyse, Dokumentation, Modellierung und synthetische Berechnungen.

CAD, Ausführungsunterlagen und Qualitätssicherung

Vom Modell zu prüfbaren Unterlagen

Ein konsistentes CAD- oder BIM-Modell benötigt ein eindeutiges Koordinatensystem, Achsraster, Höhenkoten, Bauteilnamen und modellbezogene Eigenschaften. Leite daraus Grundrisse, Ansichten, Schnitte und Einzelheiten ab. Eine Werkstattzeichnung muss eindeutig zeigen, welches Bauteil gemeint ist; eine Montageübersicht zeigt Lage und Zuordnung der Bauteile. Prüfe nach jeder Änderung, ob abgeleitete Listen, Bohrbilder, Schnittdarstellungen und Ausgaben aktualisiert wurden. Softwareautomatik ersetzt keine fachliche Kontrolle.

Fachvideo (Deutsch): „Tekla BIM Softwarelösungen für die Stahlbaufertigung“, Kanal Tekla Software, 01.04.2020. Schwerpunkt Modell, Fertigungsunterlagen und Montageprozess. Externes Video unter den Bedingungen der Plattform; kein frei lizenziertes OER.

Fachvideo: „Modellierung und Bemessung einer Stahl-Fachwerkhalle in RSTAB“, offizieller Dlubal-Videoverweis. Das Video zeigt Softwareabläufe, keine allein ausreichende Anleitung zur realen Tragwerksfreigabe. Externer Videoinhalt; Rechte verbleiben beim Anbieter.

Zeichnungssatz, Stückliste und Änderungsmanagement

Ein typischer Lehrsatz umfasst Übersichtsplan mit Achsen und Höhen, Positionsplan, zwei charakteristische Schnitte, mindestens ein Anschlussdetail, Stückliste, Planstatus und Prüfvermerk. Maße werden in einer vereinbarten Einheit mit eindeutigem Bezug eingetragen. Verwechsele Rohmaß, Achsmaß und lichte Höhe nicht. Die Stückliste enthält Position, Bezeichnung, Menge, Längenmaß, Werkstoffangabe und Änderungsstand; Gewichtsschätzungen sind von belastbaren Materialangaben zu unterscheiden. Für die Ausführung erforderliche Anschluss- und Materialkennwerte dürfen nicht erfunden werden.

Dokument	Typischer Inhalt	Prüffrage
Übersichtsplan	Achsen, Höhen, Lage, Norden	Stimmen Plan- und Modellraster überein?
Positionsplan	Stützen und Träger mit Kennzeichen	Hat jede Position einen eindeutigen Bezug?
Anschlussdetail	Schnitt, Bezug, Vorgaben zur Nachweisübernahme	Sind fehlende Bemessungswerte offen markiert?
Stückliste	Anzahl, Länge, Werkstoff, Version	Entspricht die Liste dem aktuellen Modell?
Revisionsblatt	Datum, Änderung, verantwortliche Person	Sind alle betroffenen Dokumente genannt?

Fehlerdiagnose als nachvollziehbarer Prozess

Beschreibe eine Abweichung nach dem Schema Beobachtung → Ursache/Hypothese → Auswirkung → Korrekturvorschlag → unabhängige Prüfung. Beispiel: Im Schnitt fehlt die geforderte lichte Höhe, weil Oberkante Träger mit Oberkante Dach verwechselt wurde. Die geänderte Höhe wirkt auf Entwässerung, Anschlusskoten, Fassade und eventuell Genehmigungsunterlagen. Die Lösung ist nicht bloß, ein Maß zu überschreiben, sondern Varianten abzustimmen und alle Folgeunterlagen zu prüfen. Ein Prüfvermerk hält fest, wer welchen Sachverhalt kontrolliert hat; er ist nicht automatisch eine technische oder rechtliche Freigabe.

Durchgerechneter Modellfall und Projektbewertung

Synthetischer Kundenauftrag: Überdachung für eine Werkstatt

Auftrag: Eine fiktive Werkstatt benötigt eine freistehende rechteckige Überdachung, 6,00 m lang und 4,00 m tief, mit drei Querrahmen im Achsabstand 3,00 m und je zwei Stützen. Die Lehrplanung sieht eine einseitige Neigung von 2 % in Querrichtung vor. Alle sechs Stützen haben für die Mengenschätzung eine angenommene Länge von 3,00 m; das konstruktive Höhenkonzept der Dachoberkante wird gesondert geführt. Für eine reine Lastpfadübung verwenden wir eine gleichmäßige, vertikale Modelllast von 0,75 kN/m², die über drei vereinfachte Querträger zu je zwei idealisiert gleich belasteten Stützen abgetragen wird. Die angenommene Profilmasse beträgt für Stützen 14 kg/m und für Querträger 20 kg/m; echte Profile sind damit weder ausgewählt noch bemessen. Nicht enthalten sind Pfetten, Verbände, Dachhaut, Fundamente, Wind, Eigengewicht, Knoten-, Bau- und Montagezustände.

Eingabe	Synthetischer Wert	Erklärung
Grundfläche	6,00 m × 4,00 m	Rechteck im Achsmodell
Querrahmen	3 Stück	Achsen bei 0, 3 und 6 m
Stützen	6 Stück	Je zwei je Querrahmen
Dachgefälle	2 %	Kein normativer Sollwert
Modellflächenlast	0,75 kN/m²	Nur didaktische Vertikallast
Stützen / Querträger	14 / 20 kg/m	Ausschließlich Rechenannahmen

Rechenweg und Musterergebnis

Schritt 1 – Geometrie: A = 6,00 · 4,00 = 24,00 m². Höhendifferenz des schematischen Dachgefälles: Δh = 0,02 · 4,00 m = 0,08 m = 80 mm. Drei Querträger verlaufen je 4,00 m quer zu den 6,00 m.

Schritt 2 – Modelllast: F = q · A = 0,75 · 24 = 18,00 kN. Die zugeordnete Einflussbreite der beiden Randrahmen beträgt je 1,50 m, die des Mittelrahmens 3,00 m. Damit tragen die Randrahmen je 1,50 · 4,00 · 0,75 = 4,50 kN, der Mittelrahmen 3,00 · 4,00 · 0,75 = 9,00 kN. Jeweils zwei idealisiert gleich belastete Stützen erhalten die Hälfte: an den Randrahmen 2,25 kN pro Stütze und am Mittelrahmen 4,50 kN pro Stütze. Kontrolle: 4 · 2,25 + 2 · 4,50 = 18,00 kN. Diese Werte sind keine Bemessungslasten und keine reale Stützenfreigabe.

Schritt 3 – Übersichtsmengen: Sechs Stützen zu 3,00 m ergeben 18,00 m mit 18 · 14 = 252 kg angenommener Stahlmasse. Drei Querträger zu 4,00 m ergeben 12,00 m mit 12 · 20 = 240 kg. Die didaktische Zwischensumme beträgt 492 kg. Anschlüsse, Verschnitt und alle anderen Bauteile fehlen; daher ist dies keine komplette Stückliste.

Schritt 4 – transparente Lehrkosten: Bei einem fiktiven Materialansatz von 2,80 €/kg ergeben 492 · 2,80 = 1.377,60 €. Mit pauschal 10 % Zuschlag auf diesen Materialwert sind es 1.515,36 €. Für 8 Stunden angenommene Werkstattarbeit à 58 €/h entstehen 464,00 €, für 6 Stunden Planungsarbeit à 62 €/h 372,00 €. Die Teilkalkulation beträgt 1.515,36 + 464 + 372 = 2.351,36 €. Montage, Transport, Fundament, Dachhaut, Pfetten, Korrosionsschutz, geprüfte Nachweise, Steuer, weitere Gemeinkosten und Risikozuschläge fehlen ausdrücklich. Kein Angebotspreis.

Modellrahmen	zugeordnete Fläche	vertikale Modellkraft	Stütze links	Stütze rechts
Randachse A	6 m²	4,50 kN	2,25 kN	2,25 kN
Mittelachse B	12 m²	9,00 kN	4,50 kN	4,50 kN
Randachse C	6 m²	4,50 kN	2,25 kN	2,25 kN
Gesamt	24 m²	18,00 kN	9,00 kN	9,00 kN

Diagramm: idealisierte Stützenreaktionen (1 Block = 0,75 kN).

Position	Modellreaktion	Balken
A links / rechts	je 2,25 kN	███
B links / rechts	je 4,50 kN	██████
C links / rechts	je 2,25 kN	███

Musterarbeitsprodukte und Umgang mit Fehlern

Musterprodukt A – Planliste: P-01 Übersichtsplan 1:100 mit Achsraster A–C und 1–2, P-02 Positionsübersicht, D-01 schematisches Stützen-Träger-Detail mit offenem Nachweisfeld, S-01 Teilliste der sechs Stützen und drei Querträger, R-01 Revisions-/Klärungsprotokoll. Maßstäbe sind im Lehrbeispiel Vorschläge, vor Ausgabe werden Ausgabeformat und Lesbarkeit geprüft.

Musterprodukt B – Auszug Stückliste: ST-01 / Stütze / 6 Stück / je 3.000 mm / 14 kg/m angenommen / Masse 252 kg; TR-01 / Querträger / 3 Stück / je 4.000 mm / 20 kg/m angenommen / Masse 240 kg. Werkstoffgüte, Profilbezeichnung, Anschlussmittel und beschaffungsfähige Positionsdaten bleiben offen bis zur technischen Festlegung.

Musterprodukt C – Abweichungsprotokoll: Beobachtung: Plan P-01 nennt 2 % Dachgefälle, Schnitt D-01 zeigt aber an den Endpunkten gleiche Höhe. Ursache: Gefälle beim Ableiten der Ansicht nicht berücksichtigt. Auswirkung: Entwässerungsannahme und Koten widersprechen sich. Korrektur: Dachkante im Modell korrigieren, 80 mm Höhenunterschied in der betreffenden Querrichtung eintragen, anschließend P-01, D-01 und R-01 synchron prüfen und zur fachlichen Prüfung vorlegen. Keine Freigabe.

Musterprodukt D – Kundengespräch: Erkläre zwei gestalterische Varianten (z. B. sichtbare oder verdeckte Dachrinne) und stelle Vor- und Nachteile anhand von Wartungszugang, Entwässerung und Koordinationsaufwand dar. Nicht verifizierte Vorschläge werden als prüfbedürftig markiert.

Bewertungsraster für den Modellfall

Fachliches Kriterium	Voll erfüllter Nachweis	Punkte
Auftragsklärung	Muss-/Wunsch-Matrix, offene Schnittstellen und Verantwortlichkeiten	15
Modellgeometrie und Fachrechnen	24 m², 80 mm, 18 kN, Reaktionskontrolle und Einheiten richtig; Modellgrenzen benannt	25
Planunterlagen und Stückliste	Ansichten, Achsen, Positionen und Modellmengen in sich konsistent	20
Anschluss- und Bauphysikbewusstsein	unbemessene Details gekennzeichnet; Entwässerung, Korrosion, Brandschutz adressiert	15
Fehlersuche und Revision	Abweichung, Folgeänderungen und Prüfpfad nachvollziehbar dokumentiert	15
Kundenpräsentation	Varianten, Kostenlücken, Unsicherheiten und Entscheidung klar erklärt	10
Summe	Kompetenzorientierte Lehrbewertung, keine reale technische Abnahme	100

Niveaustufen: Auf Niveau Leicht werden Werte erkannt und korrekt zugeordnet. Im Standardniveau werden Rechnungen, Zeichnungsbezüge und Änderungen eigenständig begründet. Auf schwerem Niveau werden Varianten, Risiken und Schnittstellen analysiert und durch nachvollziehbare Entscheidungen dokumentiert. Ein Ergebnis ohne Annahmen- und Sicherheitskennzeichnung gilt unabhängig von der Punktzahl nicht als freigabefähig.

Interaktive Aufgaben

Multiple-Choice-Quiz

Welche Unterlage trennt zu Projektbeginn verbindliche Anforderungen von offenen Fragen? (Anforderungsmatrix mit Klärungsliste) (!Ein perspektivisches Rendering ohne Maßangaben) (!Eine Materialbestellung ohne Zeichnung) (!Ein ungeprüfter Montageplan)

Rückmeldung: Die Anforderungsmatrix bildet die Grundlage für abgestimmte Entwurfsentscheidungen und die spätere Überprüfung.

Welche Modellkraft entsteht aus 0,75 kN je Quadratmeter auf 24 Quadratmetern? (18 kN) (!0,03125 kN) (!24,75 kN) (!180 kN)

Rückmeldung: Fläche und Flächenlast werden multipliziert; die Quadratmeter kürzen sich heraus.

Welches Höhenmaß gehört im Modell zu 2 Prozent Gefälle über vier Meter? (80 mm) (!8 mm) (!200 mm) (!800 mm)

Rückmeldung: 0,02 mal 4 Meter sind 0,08 Meter und damit 80 Millimeter.

Wie hoch ist die zugeordnete vertikale Kraft des Mittelrahmens im Lehrmodell? (9 kN) (!2,25 kN) (!4,50 kN) (!18 kN)

Rückmeldung: Der Mittelrahmen erhält die doppelte Einflussbreite eines Randrahmens und somit 9 kN.

Welche Information muss bei einem nicht bemessenen Anschlussdetail offen gekennzeichnet bleiben? (Die noch fachlich nachzuweisende Tragfähigkeit) (!Die eindeutige Blattnummer) (!Die gezeichnete Ansicht) (!Die Position im Zeichnungssatz)

Rückmeldung: Der Detailentwurf dokumentiert Anforderungen, ersetzt aber keinen geprüften Anschlussnachweis.

Welche Maßnahme schützt am zuverlässigsten gegen widersprüchliche Planstände? (Änderungsmanagement mit Modellabgleich und Revision) (!Nur die PDF Datei ohne Modell ändern) (!Eine ältere Stückliste weiterverwenden) (!Zeichnungen ohne Blattindex ausgeben)

Rückmeldung: Eine Revision verknüpft Änderung, betroffene Dokumente und Prüfvermerke.

Wozu dient die Aussteifung einer Stahlkonstruktion besonders? (Zur Aufnahme horizontaler Einwirkungen und Stabilisierung) (!Nur zur optischen Unterteilung) (!Zur vollständigen Ersetzung aller Fundamente) (!Zur Vermeidung jeglicher Anschlussprüfung)

Rückmeldung: Horizontaler Lastabtrag verlangt ein abgestimmtes räumliches Tragwerk mit funktionsfähigen Anschlüssen.

Welcher Ansatz gehört nicht als gesicherte Ausgabe in die Modellkalkulation? (Ein nicht erfasster Montageaufwand als angeblich enthalten) (!Der deklarierte Stahlmassenansatz) (!Der fiktive Materialpreis) (!Die angegebenen Planungsstunden)

Rückmeldung: Fehlende Leistungspositionen dürfen in einer Teilkalkulation nicht stillschweigend als erledigt gelten.

Welche Aussage zur technischen Freigabe ist richtig? (Eine Übungsrechnung ersetzt keine prüffähige Tragwerksbemessung) (!Ein CAD Modell gilt automatisch als statischer Nachweis) (!Eine Visualisierung ersetzt alle Bauteilprüfungen) (!Die Materialmasse allein beweist die Standsicherheit)

Rückmeldung: Modellannahmen und Verantwortlichkeiten müssen für reale Bauwerke separat geprüft werden.

Was ist nach einer Änderung der Dachneigung zu kontrollieren? (Ansichten Höhenkoten Entwässerung und betroffene Details) (!Nur die Farbe der 3D Ansicht) (!Ausschließlich die Titelseite) (!Nur die Zahl der Projektdateien)

Rückmeldung: Geometrieänderungen wirken auf mehrere Dokumente und Schnittstellen zugleich.

Memory

Finde die sechs Begriff-Erklärung-Paare.

Lastpfad	Weg der Einwirkungen durch Bauteile und Auflager bis zur Gründung
Achsraster	System aus Bezugslinien zur eindeutigen Bauteillage
Stückliste	Positionsbezogene Zusammenstellung von Teilen und Mengen
Revisionsstand	Kennzeichnung des dokumentierten Änderungszustands
Knotenblech	Platte zur konstruktiven Verbindung von Stäben in einem Knoten
Wärmebrücke	Bereich mit erhöhtem örtlichem Wärmedurchgang

Drag-and-drop

Ordne jedem Lehr-Arbeitsprodukt die passende Funktion zu.

Gesuchter Begriff	Passende Funktion
Bestandsaufnahme	Erfasst überprüfbare örtliche Randbedingungen
Positionsplan	Ordnet Bauteile im Tragwerk räumlich zu
Anschlussdetail	Erläutert eine örtliche Verbindung in geeigneten Ansichten
Kollisionskontrolle	Sucht räumliche Konflikte zwischen Fachmodellen
Änderungsprotokoll	Hält Gründe und Auswirkungen einer Revision fest

Kreuzworträtsel

Die Lösungen bestehen jeweils aus einem Fachwort.

Stütze	Vertikales tragendes Bauteil eines Skeletttragwerks
Knotenblech	Verbindungsplatte am Fachwerkanschluss
Stückliste	Zusammenstellung von Bauteilen und Mengen nach Positionen
Aussteifung	Tragwerkssystem zur Stabilisierung gegen horizontale Einwirkungen
Lastabtrag	Weiterleitung einer Einwirkung zu den Auflagern
Prüfvermerk	Dokumentation einer durchgeführten Kontrolle

LearningApps

Suche ergänzende Lernübungen zu den Begriffen der Stahlbauprojektplanung. Die verlinkte Suche ist kein Nachweis für die inhaltliche Prüfung fremder Nutzerbeiträge.

Lückentext

Vor der Konstruktion klärst du die Anforderungen im

.

Die räumliche Orientierung des Modells erfolgt durch ein

.

Der Weg der Einwirkungen durch das Tragwerk heißt

.

Eine Darstellung einer örtlichen Verbindung nennt man

.

Die geordnete Aufstellung der Bauteile heißt

.

Eine kontrollierte Änderung erhält einen neuen

.

Die Differenz zwischen der hohen und tiefen Dachkante ergibt das

.

Die Dokumentation einer fachlichen Kontrolle enthält einen

.

Eine bloße Mengenschätzung ersetzt keinen statischen

.

Offene Aufgaben

Bearbeite genau zwölf Arbeitsaufträge: vier im Niveau Leicht, vier im Standardniveau und vier im schweren Niveau. Verwende ausschließlich fiktive Projektdaten. Liefere jeweils eine kurze Begründung, Einheiten und den Status offener Fachprüfungen.

Leicht

Auftragsanalyse: (L1) Erstelle aus dem Modellauftrag eine Tabelle mit vier Muss-Kriterien, zwei Wünschen und drei offenen Fragen; Musterprodukt ist eine ausgefüllte Anforderungsmatrix.
Achsmaß: (L2) Zeichne ein einfaches Achsraster für die Überdachung 6 mal 4 Meter mit Querrahmen bei 0, 3 und 6 Metern; Musterprodukt ist eine bemaßte schematische Draufsicht.
Dachneigung: (L3) Berechne aus 2 Prozent Gefälle und 4 Metern Tiefe die Höhendifferenz in Millimetern und zeichne einen Querschnitt; Musterprodukt ist eine beschriftete Maßskizze.
Stückliste: (L4) Übertrage Stützen und Querträger aus dem Modellfall in eine Positionsliste mit Stückzahl und angenommener Länge; kennzeichne die unvollständige Liste.

Standard

Lastverteilung: (S1) Berechne die zugeordneten Flächen- und Rahmenkräfte sowie alle sechs Modellstützenreaktionen; dokumentiere den Summencheck.
Materialbedarf: (S2) Ermittle für beide modellierten Positionen Längen und Massen mit den angegebenen kg je Meter; stelle die Ergebnisse als Tabelle und Balkenvergleich dar.
Bauzeichnungen: (S3) Entwirf die Planliste P-01, P-02, D-01, S-01 und R-01 mit jeweils einem konkreten Prüfmerkmal; Musterprodukt ist ein dokumentierter Zeichnungssatz-Index.
Fehleranalyse: (S4) Analysiere den Widerspruch zwischen Dachgefälle im Grundriss und höhengleichen Kanten im Schnitt; erstelle ein Abweichungs- und Korrekturprotokoll.

Schwer

Variantenvergleich: (H1) Vergleiche für die synthetische Überdachung zwei Entwässerungsvarianten anhand Funktion, Wartungszugang, Zeichnungsfolgen und offenen Genehmigungsfragen; liefere eine Entscheidungsmatrix.
Kostenplanung: (H2) Übertrage die Modellwerte in eine nachvollziehbare Teilkalkulation und führe eine Sensitivität bei plus 15 Prozent fiktivem Materialpreis durch; kennzeichne alle nicht eingepreisten Leistungen.
Schnittstellenmanagement: (H3) Simuliere eine Änderung der lichten Höhe um 150 mm; dokumentiere mindestens fünf betroffene Plan- und Prüfbereiche und eine vollständige Revision.
Qualitätssicherung: (H4) Prüfe einen absichtlich lückenhaften Planauszug mit fehlendem Maßstab, unklarem Achsbezug, unbemessenem Knoten und alter Stückliste; verfasse eine fachlich begründete Nichtfreigabe- und Nachforderungsliste.

Musterlösungen und Kriterien zu den offenen Aufgaben

Aufgabe	Erwartetes Musterergebnis	Prüfkriterium
L1	Muss: Grundfläche, Raster, geforderte Nutzung, prüfbare Höhen; Wunsch: Gestaltung, Rinnenführung; Fragen: Baugrund, Windannahme, Genehmigung	Trennung Muss/Wunsch/offen
L2	A–C bei 0/3/6 m, gegenüberliegende Linien 1 und 2 bei 0/4 m	korrekte Maße, sechs Stützenpositionen
L3	Δh = 0,02 × 4 m = 80 mm	Rechenweg und Einheiten, Gefälleverlauf erkennbar
L4	ST-01: sechs mal 3.000 mm; TR-01: drei mal 4.000 mm	Teilcharakter offen, keine Profilfreigabe
S1	A/C je 4,50 kN, B 9,00 kN; Randstützen 2,25 kN, Mittelstützen 4,50 kN	Summe aller Stützenreaktionen 18 kN
S2	Stützen 18 m und 252 kg; Träger 12 m und 240 kg; Summe 492 kg	zwei unabhängige Mengenwege
S3	fünf Dokumente mit Achsen-, Maß-, Listen-, Detail- und Revisionsprüfung	eindeutige Planbezüge
S4	Fehlerursache Gefälle im Schnitt nicht übernommen; 80 mm Korrektur, Abgleich aller Ansichten	Wirkungskette und Prüfschritt
H1	Variantenmatrix mit mindestens vier Kriterien, ohne unbelegte Freigabe	Annahmen, Konflikte, Entscheidung nachvollziehbar
H2	Bei 3,22 €/kg fiktiv: Rohmaterial 1.584,24 €; plus 10 % = 1.742,66 €; mit 464 € und 372 € = 2.578,66 €	Rundung centgenau und fehlende Kosten benannt
H3	Betroffen: Höhenkoten, Tür-/Durchgangsmaße, Gefälle, Fassadenanschluss, Fundament-/Stützenbezug, Revision	Fachprüfung statt stiller Selbstfreigabe
H4	begründeter Sperrvermerk mit vier Befunden und klaren Nachforderungen	Quellen, Umfang und Prüfzuständigkeit benannt

Lernkontrolle

Lastpfad: Erkläre, weshalb eine unveränderte vertikale Modelllast keine Aussage über die ausreichende Aussteifung gegen Wind erlaubt; benenne zwei zusätzliche Prüffelder.
Konstruktionsfehler: Ein Träger ist im Modell 4,00 m lang und in der Stückliste 3,80 m. Formuliere eine systematische Fehlerdiagnose und einen sicheren Korrekturablauf.
Mengenberechnung: Bestimme für 492 kg angenommene Masse den Rohmaterialbetrag bei einem hypothetischen Preis von 3,10 €/kg und erläutere, weshalb die Zahl kein vollständiger Angebotspreis ist.
Bauphysik: Vergleiche die Auswirkungen einer offen geführten und einer verdeckten Entwässerung auf Kontrollierbarkeit, Korrosion und Detaillierung.
Projektmanagement: Erkläre, wie du nach einer Kundenänderung zwischen einer Zeichnungsrevision und einer neuen technischen Bemessungsentscheidung unterscheidest.
Kundenberatung: Stelle zwei Varianten in höchstens 90 Sekunden so vor, dass der Kunde Entscheidungsfolgen und noch offene Prüfungen versteht.

Kontrollhinweise: Erwartet werden bei 1 horizontaler Lastabtrag und Anschlüsse/Fundamente; bei 2 ein Vergleich gegen Modell, Planindex, Freigabestand und anschließend synchrones Aktualisieren; bei 3 rechnerisch 492 × 3,10 = 1.525,20 € ohne weitere Leistungen; bei 4 fachliche Wartungs- und Feuchteschutzargumente; bei 5 eine Änderungsfolge mit externem Prüfschritt bei sicherheitsrelevanter Tragwerksänderung; bei 6 eine nachvollziehbare Gegenüberstellung ohne unbelegte Versprechen.

Lernnachweis

Dein Lernportfolio umfasst eine datierte Anforderungsmatrix, einen schematischen Übersichtsplan mit Achsen und Höhen, ein Rechenblatt mit Einheiten und Summenkontrolle, eine als unvollständig gekennzeichnete Stückliste, ein Anschlussdetail mit offenen Nachweisfeldern, einen Kosten- und Variantenvergleich, ein Fehler- und Revisionsprotokoll sowie eine kurze Kundenpräsentation. Für jedes Produkt dokumentierst du Herkunft der Vorgaben, getroffene Annahmen, eigene Kontrolle, Rückmeldungen und den nächsten fachlichen Freigabeschritt. Ein Lernnachweis ist die prüfbare Erklärung deiner Entscheidungen, keine Bau- oder Maschinenfreigabe.

Als Reflexion beschreibst du drei verbesserte Entscheidungen und einen sicherheitsrelevanten Sachverhalt, den du nicht selbst freigeben darfst. Für eine fachliche Beurteilung kann das Bewertungsraster des Modellfalls mit 100 Punkten verwendet werden.

OER und Wikipedia

Grundlagen und Berufsrecht (zuletzt thematisch geprüft am 28.10.2026):

KMK: Rahmenlehrplan Technischer Systemplaner, Lernfeld 12 SMT, S. 32. Öffentliche Primärquelle, Nutzung gemäß Rechtehinweisen der KMK.
BIBB: Technischer Systemplaner – Fachrichtung Stahl- und Metallbautechnik. Offizielle Berufsprofilseite; die anderslautende BIBB-Kennung 270810 beschreibt die Fachrichtung VAT und wird nicht für SMT verwendet.
Ausbildungsordnung: konsolidierter Rechtsstand, Fassung 2011 mit Änderung 2014. Verbindliche Rechtsquelle im jeweiligen aktuellen Geltungsbereich.
IHK/PAL: Hinweise und Materialbereitstellung zur Fachrichtung SMT. Für aktuelle organisatorische Hinweise stets die zuständige IHK fragen.
Wikipedia: Stahlbau und Wikipedia: Fachwerk: freie ergänzende Einstiegsartikel, jeweils mit den dort angegebenen Lizenzen und Quellen.

Mediennachweis und Nutzungsrechte

Die folgenden sechs Bilddateien wurden anhand der zugehörigen Wikimedia-Commons-Dateiseiten mit Autoren- und Lizenzhinweisen ausgewählt. CC-Lizenzen gelten für die jeweilige Datei; beachte Namensnennung und bei BY-SA gegebenenfalls Weitergabe unter gleichen Bedingungen. Ein bloßer Link auf eine Video-Plattform macht das Video nicht zu OER.

Eingebettete Datei	Fundstelle	Urheber	Rechte
File:Steel frame structure.jpg	Wikimedia Commons	Wikideas1	CC0 1.0
File:SteelBracedFrame.JPG	Wikimedia Commons	Thester11	CC BY-SA 3.0
File:Fachwerkplan.svg	Wikimedia Commons	Johannes Kalliauer	CC BY-SA 4.0
File:Stahldetail JoKalliauer.svg	Wikimedia Commons	Johannes Kalliauer	CC BY-SA 4.0
File:Stahl Details JoKa.svg	Wikimedia Commons	Johannes Kalliauer	CC BY-SA 4.0
File:Steel floor joist bolted connection detail, Stone County Missouri, 2026-05-05.jpg	Wikimedia Commons	K&K Data Service Inc.	CC BY 4.0

Videonachweis: Tekla Software – BIM-Softwarelösungen für die Stahlbaufertigung, 2020, Rechte beim Produzenten/YouTube; Dlubal: Stahl-Fachwerkhalle in RSTAB, offizielle Videoseite mit YouTube-Verweis T4o7uu8qlzI, Rechte beim Produzenten/YouTube. Beide Medien dienen der ergänzenden Sichtung, nicht als lizenzfrei veränderbare Kursdateien.

Eigene OER: Die fiktiven Übungsdaten, Rechenbeispiele, Tabellen und textuellen Musterlösungen dieses Kurses sind neu erstellt. Sie enthalten keine personenbezogenen Daten und keine übernommenen Originalprüfungsfragen. Für eine Weiterveröffentlichung der eigenen Kursanteile ist die jeweils auf MOOCwiki ausgewiesene Inhaltslizenz zu prüfen; Fremdmedien behalten ihre eigenen Rechte.

Verknüpfte Lernbereiche

Im Zentrum stehen kundenorientierte Projektplanung, Technisches Zeichnen, konstruktives Fachrechnen, Stahlbau, Bauphysik, digitale Modellkoordination, Qualitätssicherung und Projektmanagement. Die folgende Navigation verknüpft Grundlagen, geeignete angrenzende SMT-Fachübungen und das Berufsportal; die Verfügbarkeit der verknüpften Kursseiten ist beim Aufruf zu prüfen.

Berufsportal: Technischer Systemplaner