Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2016

Bauingenieurwissenschaften Master Information
1. Semester
Seminararbeit (obligatorisch für alle Vertiefungen)
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0007-00LEntwurf Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O4 KP3ST. Vogel, H. Figi, H. Schnetzer
KurzbeschreibungVermittlung einheitlicher Vorgehensweisen zur Bearbeitung typischer Problemstellungen der Bauingenieurwissenschaften. Konsolidierung des Wissens aus dem Bachelorstudium; Integration von Bachelors anderer Hochschulen. Üben des ganzheitlichen Ansatzes des Entwurfs, paralleles u. iteratives Arbeiten auf verschiedenen Detaillierungsebenen. Einbeziehen unterschiedlicher Wissens- u. Erfahrungsbereiche.
LernzielDie Seminararbeit Entwurf vermittelt einheitliche Vorgehensweisen zur Bearbeitung typischer Problemstellungen der Bauingenieurwissenschaften und führt die Studierenden in das professionelle Arbeiten als Bauingenieur/Bauingenieurin ein.
Sie hat damit auch zum Ziel, das aus dem Bachelor-Studium mitgebrachte Wissen zu konsolidieren, von anderen Hochschulen kommende Studierende zu integrieren und auf die Projektarbeiten in allen Vertiefungsrichtungen vorzubereiten.
Methodischer Kern des Entwurfs ist der ganzheitliche Ansatz, das parallele und iterative Arbeiten auf verschiedenen Detaillierungsebenen und das Einbeziehen unterschiedlicher Wissens- und Erfahrungsbereiche. Er unterscheidet sich somit sowohl vom induktiven als auch vom deduktiven Ansatz.
Da das Schwergewicht auf der eigenen Arbeit und nicht auf der Wissensvermittlung im Frontalunterricht liegt, können grundlegende Werkzeuge des Bauingenieurs / der Bauingenieurin praktisch angewendet werden.
InhaltGrundlegende Werkzeuge:
Literaturrecherchen, Zitieren
Technischer Bericht und Präsentation
Grundlagen der planlichen Darstellung

Elemente des Entwurfsprozesses:
Nutzungsanforderungen & Nutzungsvereinbarung
Entwurfsziele und –randbedingungen
Realisierungsmöglichkeiten
Vordimensionierungen
Wirtschaftlichkeit
Optimierungen
Detaillierungen

Exemplarische Vertiefungen:
Geotechnische Grundlagen Stützmauern
Entwurf und Gestaltung Stützmauern
Wasserführung bei Kunstbauten
Fallbeispiel Brückenentwurf

Umsetzung an einem Übungsobjekt:
Vorstellung Objekte
Begehung, Aufnahmen im Feld
Variantenstudien
Zwischenkritik
Schlusspräsentation
SkriptAutografieblätter zum Vorlesungsstoff, zum Teil als Download Link
LiteraturNormen
Norm SIA 260 (2013): Grundlagen der Projektierung von Tragwerken, Schweiz. Ingenieur- und Architektenverein, Zürich, 44 pp.
Norm SIA 261 (2014): Einwirkungen auf Tragwerke, Schweiz. Ingenieur- und Architektenverein, Zürich, 132 pp.
Norm SIA 400 (2000): Planbearbeitung im Hochbau, Schweiz. Ingenieur- und Architektenverein, Zürich, 92 pp.

Weiterführende Literatur
Marti, P.(2003): Tragwerksentwurf, Dokumentation SIA D 0181, Schweiz. Ingenieur- und Architektenverein, Zürich, pp. 11-23.
Lüchinger, P.(2003): Tragwerksanalyse und Bemessung, Dokumentation SIA D 0181, Schweiz. Ingenieur- und Architektenverein, Zürich, pp. 25-34.
Vogel, T. (2003): Beispiel, Projektierung eines Widerlagers, Dokumentation SIA D 0181, Schweiz. Ingenieur- und Architektenverein, Zürich, pp. 67-87.
Bögle, A. (2002): Zum Bewertungsprozess im Ingenieurwesen, Beton- und Stahlbetonbau 97 Heft 11, pp. 601-614.
Tiefbauamt Graubünden (2006): Inhalt einer Nutzungsvereinbarung, Abteilung Kunstbauten, Anhang zu den Weisungen von 15.06.2006, pp. 2
Vertiefungsfächer
Vertiefung in Bau- und Erhaltungsmanagement
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0579-00LInfrastructure Maintenance Processes
Findet dieses Semester nicht statt.
101-0579-00L "Infrastructure Maintenance Processes" wird ab FS17 unter dem neuen Titel 101-0579-00L "Infrastructure Management 2: Evaluation Tools" angeboten werden.
O3 KP2GB. T. Adey
KurzbeschreibungThis course provides an introduction to the tools that can be used to evaluate infrastructure. In particular tools:
- to measure the level of service being obtained from infrastructure,
- to predict slow changes in infrastructure over time, and
- to predict fast changes in infrastructure over time,fits of monitoring.
Lernzielto equip students with tools to be used to evaluate infrastructure and the level of service being provided from infrastructure
InhaltIntroduction
Levels of service
Reliability of infrastructure
Availability and maintainability of infrastructure
Mechanistic-empirical models
Regression analysis
Event trees
Fault trees
Markov chains
Neural networks
Bayesian networks
Conclusion
SkriptAll necessary materials (e.g. transparencies and hand-outs) will be distributed before class.
LiteraturAppropriate reading material will be assigned when necessary.
066-0415-00LBuilding Physics: Theory and Applications Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W4 KP3V + 1UJ. Carmeliet, J. Allegrini, D. Derome
KurzbeschreibungPrinciples of heat and mass transport, hygro-thermal performance, durability of the building envelope and interaction with indoor and outdoor climates, applications.
LernzielThe students will acquire in the following fields:
- Principles of heat and mass transport and its mathematical description.
- Indoor and outdoor climate and driving forces.
- Hygrothermal properties of building materials.
- Building envelope solutions and their construction.
- Hygrothermal performance and durability.
InhaltPrinciples of heat and mass transport, hygro-thermal performance, durability of the building envelope and interaction with indoor and outdoor climates, applications.
529-0193-00LRenewable Energy Technologies I
Die Lerneinheiten Renewable Energy Technologies I (529-0193-00L, im HS) und Renewable Energy Technologies II (529-0191-01L, im FS) können unabhängig voneinander besucht werden.
W4 KP3GA. Wokaun, A. Steinfeld
KurzbeschreibungScenarios for world energy demand and CO2 emissions, implications for climate. Methods for the assessment of energy chains. Potential and technology of renewable energies: Biomass (heat, electricity, biofuels), solar energy (low temp. heat, solar thermal and photovoltaic electricity, solar chemistry). Wind and ocean energy, heat pumps, geothermal energy, energy from waste. CO2 sequestration.
LernzielScenarios for the development of world primary energy consumption are introduced. Students know the potential and limitations of renewable energies for reducing CO2 emissions, and their contribution towards a future sustainable energy system that respects climate protection goals.
InhaltScenarios for the development of world energy consumption, energy intensity and economic development. Energy conversion chains, primary energy sources and availability of raw materials. Methods for the assessment of energy systems, ecological balances and life cycle analysis of complete energy chains. Biomass: carbon reservoirs and the carbon cycle, energetic utilisation of biomass, agricultural production of energy carriers, biofuels. Solar energy: solar collectors, solar-thermal power stations, solar chemistry, photovoltaics, photochemistry. Wind energy, wind power stations. Ocean energy (tides, waves). Geothermal energy: heat pumps, hot steam and hot water resources, hot dry rock (HDR) technique. Energy recovery from waste. Greenhouse gas mitigation, CO2 sequestration, chemical bonding of CO2. Consequences of human energy use for ecological systems, atmosphere and climate.
SkriptLecture notes will be distributed electronically during the course.
Literatur- Kaltschmitt, M., Wiese, A., Streicher, W.: Erneuerbare Energien (Springer, 2003)

- Tester, J.W., Drake, E.M., Golay, M.W., Driscoll, M.J., Peters, W.A.: Sustainable Energy - Choosing Among Options (MIT Press, 2005)

- G. Boyle, Renewable Energy: Power for a sustainable futureOxford University Press, 3rd ed., 2012, ISBN: 978-0-19-954533-9

-V. Quaschning, Renewable Energy and Climate ChangeWiley- IEEE, 2010, ISBN: 978-0-470-74707-0, 9781119994381 (online)
Voraussetzungen / BesonderesFundamentals of chemistry, physics and thermodynamics are a prerequisite for this course.

Topics are available to carry out a Project Work (Semesterarbeit) on the contents of this course.
066-0427-00LDesign and Building Process MBS Information W2 KP2VA. Paulus
Kurzbeschreibung"Design and Building Process MBS" is a brief manual for prospective architects and engineers covering the competencies and the responsibilities of all involved parties through the design and building process. Lectures on twelve compact aspects gaining importance in a increasingly specialised, complex and international surrounding.
LernzielParticipants will come to understand how they can best navigate the design and building process, especially in relation to understanding their profession, gaining a thorough knowledge of rules and regulations, as well as understanding how involved parties' minds work. They will also have the opportunity to investigate ways in which they can relate to, understand, and best respond to their clients' wants and needs. Finally, course participants will come to appreciate the various tools and instruments, which are available to them when implementing their projects. The course will guide the participants, bringing the individual pieces of knowledge into a superordinate relationship.
Inhalt"Design and Building Process MBS" is a brief manual for prospective architects and engineers covering the competencies and the responsibilities of involved parties through the design and building process. Twelve compact aspects regarding the establishe building culture are gaining importance in an increasingly specialised, complex and international surrounding. Lectures on the topics of profession, service model, organisation, project, design quality, coordination, costing, tendering and construction management, contracts and agreements, life cycle, real estate market, and getting started will guide the participants, bringing the individual pieces of knowledge into a superordinate relationship. The course introduces the key figures, depicts the criteria of the project and highlights the proveded services of the consultants. In addition to discussing the basics, the terminologies and the tendencies, the lecture units will refer to the studios as well as the prctice: Teaching-based case studies will compliment and deepen the understanding of the twelve selected aspects. The course is presented as a moderated seminar to allow students the opportunity for invididual input: active cololaboration between the students and their tutor therefore required.
101-0427-01LSystem- und NetzplanungW6 KP4GU. A. Weidmann
KurzbeschreibungÖffentlicher Verkehr als Teil des Gesamtverkehrssystems; Anforderungen des Verkehrsmarktes; Planungsprozess für Angebote des Linienbetriebs; Angebotskonzepte des Fern-, Agglomerations- und Stadtverkehrs; Regionalverkehr; Feinerschliessung und Letzte Meile
LernzielVermittlung des generischen Planungsprozesses öffentlicher Linienverkehrsangebote mit der Umsetzung der Marktanforderungen in Angebote aller Angebotsstufen; Verständnis der wichtigsten Planungsmethoden und deren Anwendung
Inhalt(1) Grundlagen der System- und Netzplanung: Mobilität und Verkehrssysteme; öffentliche Verkehrssysteme; Fahrgastanforderungen und Angebotseigenschaften des Linienbetriebs. (2) System- und Netzplanung des Personenverkehrs: Ziele der System- und Netzplanung, Planungsprozess; Abgrenzung, Situationsanalyse, Zielwerte; Angebotsentwicklung; Evaluation; Systemplanung. (3) Angebotskonzepte des Personenverkehrs: Fernverkehrskonzepte; Agglomerations- und Stadtverkehrskonzepte; Konzepte des Regional- und Ortsverkehrs; Feinerschliessungskonzepte.
SkriptEs wird ein Skript in deutscher Sprache abgegeben. Die Vorlesungsfolien werden zur Verfügung gestellt.
LiteraturWeiterführende Literaturhinweise finden sich im Skript. Eine zusätzliche Literaturliste wird abgegeben.
Voraussetzungen / BesonderesKeine Bemerkungen.
101-0520-00LProject Management: Project Execution to CloseoutW+3 KP2GJ. J. Hoffman
KurzbeschreibungThe course will give Engineering students a comprehensive overview and enduring understanding of the techniques, processes, tool and terminology to manage the Project Triangle (time, cost Quality) and to organize,analyze,control and report a complex project from start of Project Execution to Project Completion. Responsibilities will be detailed in each phase of the execution.
LernzielA student after completing the course will have the understanding of the Project Management duties, responsibilities, actions and decisions to be done during the Execution phase of a complex project.
InhaltExecution Phase of the Project
Engineering Management - Scope, EV Measurement, Reporting and Organization
Procurement and Transportation - Scope, EV Measurement, Reporting and Organization
Civil Construction and Erection - Scope, EV Measurement, Reporting and Organization
Financial Reporting and forecasting
Risk & Opportunity Identification Assessment and Quantification during Execution
Team Organization and Leadership
Risk and opportunity identification and quantification
Contract Claims and Delays
Execution Quality
Environmental Health and safety during execution
LiteraturRequired and suggested reading will be uploaded on weakly basis.
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisite for this course is course Project Management: Pre-Tender to Contract Execution number 101-0517-01 G, unless otherwise approved by the lecturer.
101-0521-00LProject Management for Construction ProjectsW+3 KP2SB. García de Soto Lastra
KurzbeschreibungThis course is designed to lay down the foundation of the different concepts, techniques, and tools for successful project management of construction projects.
LernzielThe goal is that at the end of this course students should have a good understanding of the different project management knowledge areas, the phases required for successful project management, and the role of a project manager. To demonstrate this, students will work in groups in different case studies to apply the concepts, tools and techniques presented in the class.
InhaltThe main content of the course is summarized in the following topics:
- Project and organization structures
- Project scheduling
- Resource management
- Project estimating
- Project financing
- Risk management
- Interpersonal skills
SkriptThe slides for the class will be available for download from Moodle at least one day before each class. Copies of all necessary documents will be distributed at appropriate times.
LiteraturRelevant readings will be recommended throughout the course (and made available to the students via Moodle).
Voraussetzungen / BesonderesThere are no pre-requisites to enroll in this course.
101-0522-00LIntroduction to Construction Information Management & ModellingW+3 KP2GB. García de Soto Lastra
KurzbeschreibungThis course will provide both a theoretical background and a pragmatic project work (case studies) on current trends and developments of information modeling and management in the construction industry around the world and in Switzerland. The course will include external lecturers from engineering and construction companies in Switzerland.
LernzielStudents enrolled in this course are expected to become familiar with current information modeling and management technologies and their applications to the construction industry, and to get a good understanding of new project delivery systems and technologies for integrated practice.
InhaltThe content of the course is summarized in the following topics:
- Introduction to information modeling and management technologies
- Integrated Project Delivery (IPD) (vs. traditional delivery methods)
- Information model execution plan
- Information modeling tools and parametric modeling
- Interoperability
- Standards and foundations
- Implications for engineers and the construction industry
- Implications for owners and facility managers
- Information Modeling and Prefabrication
- Construction Analysis and Planning (4D modeling)
- Quantity Takeoff and Cost Estimating (5D modeling)
SkriptThe slides for the class will be available for download from Moodle at least one day before each class. Copies of all necessary documents will be distributed at appropriate times.
LiteraturRelevant readings will be recommended throughout the course and made available to the students via Moodle.
Voraussetzungen / BesonderesThere are no pre-requisites to enroll in this course.

Note: the use of special software (e.g. Revit, ArchiCAD) or simulation software (e.g., Bentley ConstrucSim, Navisworks, Solibri Model Checker, etc.) is beyond the scope of this course.
101-0509-00LInfrastructure Management 1: ProcessW+3 KP2GB. T. Adey
KurzbeschreibungThe course provides an introduction to the steps included in the infrastructure management process. The lectures are given by a mixture of external people in German and internal people in English.
LernzielUpon completion of the course, students will
- understand the steps required to manage infrastructure effectively,
- understand the complexity of these steps, and
- have an overview of the tools that they can use in each of the steps.
Inhalt- The infrastructure management process and guidelines
- Knowing the infrastructure - Dealing with data
- Establishing goals and constraints
- Establishing organization structure and processes
- Making predictions
- Selecting strategies
- Developing programs
- Planning interventions
- Conducting impact analysis
- Reviewing the process
SkriptAppropriate reading / and study material will be handed out during the course.
Transparencies will be handed out at the beginning of each class.
LiteraturAppropriate literature will be handed out when required.
Voraussetzungen / BesonderesThe courses will be given half in English and half in German. Students should have a minimum of level B2 in both to register for the course.
Vertiefung in Geotechnik
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0317-00LUntertagbau IW+3 KP2GG. Anagnostou, E. Pimentel
KurzbeschreibungVermittlung grundlegender Aspekte der Statik und Konstruktion im Untertagbau. Aufzeigen von verschiedenen Ausbruchsmethoden sowie Sicherungs- und Bauhilfsmassnahmen unter Berücksichtigung geologischer, statischer und ausführungstechnischer Gesichtspunkte.
LernzielVermittlung grundlegender Aspekte der Statik und Konstruktion im Untertagbau. Aufzeigen von verschiedenen Ausbruchsmethoden sowie Sicherungs- und Bauhilfsmassnahmen unter Berücksichtigung geologischer, statischer und ausführungstechnischer Gesichtspunkte.
InhaltGrundlagen und Anwendungen numerischer Methoden in der Tunnelstatik
Ausbruchsmethoden (Bau- und Betriebsweisen)
Sicherungs- und Bauhilfsmassnahmen:
- Injektionen
- Jet Grouting
- Gefrierverfahren
- Wasserhaltung
- Rohrschirme
- Brustanker
SkriptAutographieblätter
LiteraturEmpfehlungen
101-0357-00LTheoretical and Experimental Soil Mechanics Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Prerequisites: Mechanics I, II and III.

The number of participants is limited to 60 due to the existing laboratory equipment! Students with major in Geotechnical Engineering have priority. Registrations will be accepted in the order they are received.
W+6 KP4GI. Anastasopoulos, R. Herzog
KurzbeschreibungOverview of soil behaviour
Explanation of typical applications: reality, modelling, laboratory tests with transfer of results to the practical examples
Consolidation theory and typical applications in practice
Triaxial & direct shear tests: consolidation & shear, drained & undrained response
Plasticity theory & Critical State Soil Mechanics, Cam Clay
Application of plasticity theory
LernzielExtend knowledge of theoretical approaches that can be used to describe soil behaviour to enable students to carry out more advanced geotechnical design and to plan the appropriate laboratory tests to obtain relevant parameters for coupled plasticity models of soil behaviour.
A further goal is to give students the wherewithal to be able to select an appropriate constitutive model and set up insitu stress conditions in preparation for subsequent numerical modelling (e.g. with finite elements).
InhaltOverview of soil behaviour
Discussion of general gaps between basic theory and soil response
Stress paths in practice & in laboratory tests
Explanation of typical applications: reality, modelling, laboratory tests with transfer of results to the practical examples
Consolidation theory for incremental and continuous loading oedometer tests and typical applications in practice
Triaxial & direct shear tests: consolidation & shear, drained & undrained response
Plasticity theory & Critical State Soil Mechanics, Cam Clay
Application of plasticity theory
SkriptPrinted script with web support
Exercises
LiteraturLink
Voraussetzungen / BesonderesLectures will be conducted as Problem Based Learning within the framework of a case history
Virtual laboratory in support of 'hands-on' experience of selected laboratory tests

Pre-requirements: Basic knowledge in soil mechanics as well as knowledge of advanced mechanics
Laboratory equipment will be available for 60 students. First priority goes to those registered for the geotechnics specialty in the Masters, 2nd year students then first year students, doctoral students qualifying officially for their PhD status and then 'first come, first served'.
101-0307-00LDesign and Construction in Geotechnical Engineering Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W4 KP3GI. Anastasopoulos, A. Marin, A. Zafeirakos
KurzbeschreibungDie Lehrveranstaltung beinhaltet die praktische Anwendung der im Grundlagenstudium erworbenen geotechnischen Kenntnisse.
Die in der Praxis des Geotechnikers wichtigsten Themengebiete werden behandelt und die Grundlagen für die Planung und Bemessung von geotechnischen Bauwerken werden vermittelt.
LernzielUmsetzung bzw. Vertiefung der in den Grundlagenveranstaltungen erworbenen theoretischen Grundlagen.
Fähigkeit zu Entwurf und Bemessung von geotechnischen Bauwerken auf dem Stand der Technik.
Inhaltu.a.:
Einführung in die relevanten SIA Normen
Flachfundationen und Setzungen
Pfahlfundationen
Baugrubenabschlüsse
Böschungen und Hänge
Nagelwände
Geokunststoffbewehrter Boden
Baugrundverbesserung
Flussdämme
SkriptVorlesungsfolien und weiterführende Unterlagen werden zur Verfügung gestellt (Web Unterstützung Link))
Übungsunterlagen
LiteraturSekundärliteratur zu Vorlesungsthemen wird vorlesungsbegleitend angegeben
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Bachelorausbildung als Bauingenieur (ETH) mit erfolgreicher Belegung der Fächer Bodenmechanik (5KE) und Grundbau (5KE) oder äquivalent.

Die Vorlesung umfasst mindesten einen Vortrag aus der Praxis.
101-0369-00LForensic Geotechnical Engineering Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Voraussetzung: erfolgreicher Abschluss der Lerneinheit "Grundbau" (101-0315-00L) oder ein ähnliches Fach.
W3 KP2GA. Puzrin
KurzbeschreibungIn this course selected famous geotechnical failures are investigated with the following purpose: (a) to deepen understanding of the geotechnical risks and possible solutions; (b) to practice design and analysis methods; (c) to learn the techniques for investigation of failures; (d) to learn the techniques for mitigation of the failure damage.
LernzielIn this course selected famous geotechnical failures are investigated with the following purpose: (a) to deepen understanding of the geotechnical risks and possible solutions; (b) to practice design and analysis methods; (c) to learn the techniques for investigation of failures; (d) to learn the techniques for mitigation of the failure damage.
InhaltFailure due to the loading history
Failure due to the creeping landslides
Failure due to excessive settlements
Failure due to the leaning instability
Failure due to tunnelling
Bearing capacity failure
Excavation failure
SkriptLecture notes
Exercises
LiteraturPuzrin, A.M.; Alonso, E.E.; Pinyol, N.M.: Geomechanics of failures. Springer, 2010.

Lang, H.J; Huder, J; Amann, P.; Puzrin, A.M.: Bodenmechanik und Grundbau, Springer-Lehrbuch, 9. Auflage, 2010.
Voraussetzungen / BesonderesThe course is given in the first MSc semester.
Prerequisite: Basic knowledge in Geotechnical Engineering (Course content of "Grundbau" or similar lecture).
Vertiefung in Konstruktion
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0117-00LBaustatik IIIO3 KP2GD. Heinzmann, S. Zweidler
KurzbeschreibungVertiefung des Verständnisses des Tragverhaltens von Stabtragwerken. Systematische Behandlung elementarer und kombinierter Tragwirkungen von schlanken, elastischen Stabtragwerken.
LernzielVertiefung des Verständnisses des Tragverhaltens von Stabtragwerken. Systematische Behandlung elementarer und kombinierter Tragwirkungen von schlanken, elastischen Stabtragwerken.
InhaltStabdehnung, Schubträger, Torsion, Biegeträger, Seile, Bogen und Ringe, Schub- und Biegeträger, Seilwirkung und Biegung.
SkriptAutographie "Baustatik III"
101-0127-00LStahlbeton III Information O3 KP2GW. Kaufmann
KurzbeschreibungDie Vorlesung ergänzt und vertieft die Vorlesungen Stahlbeton I und II hinsichtlich der Tragwerksanalyse und Bemessung von Stahlbeton- und Spannbetonkonstruktionen. Im Zentrum stehen statische und kinematische Verfahren der Plastizitätstheorie für Balken, Scheiben und Platten und ihre Anwendung, insbesondere bei der der Tragsicherheitsbeurteilung bestehender Bauwerke.
LernzielVertiefung der Kenntnisse des Trag- und Verformungsverhaltens von Stahlbeton und Spannbeton; Kenntnis verfeinerter Modelle und Fähigkeit zur Anwendung auf allgemeine Problemstellungen, insbesondere die Tragsicherheitsbeurteilung bestehender Bauwerke; Kenntnis der Anwendungsgrenzen plastischer Bemessungsverfahren und Befähigung zur Überprüfung ihrer Anwendbarkeit.
InhaltGrundlagen (Tragwerksanalyse, Grenzwertsätze der Plastizitätstheorie, Anwendbarkeit von Traglastverfahren); Scheiben und Träger (Spannungsfelder und Fachwerkmodelle, Bruchmechanismen, Verformungsvermögen, Scheibenelemente mit Fliessbedingungen und Last-Verformungsverhalten); Platten (Gleichgewichtslösungen, Fliessbedingungen, Bruchmechanismen, Querkraft in Platten); Vorspannung von Flächentragwerken; Langzeiteinflüsse; Ergänzungen (Brand, wasserdichte Betonbauten).
SkriptAutographie siehe Link
LiteraturMarti, P., Alvarez, M., Kaufmann, W. und Sigrist, V., "Tragverhalten von Stahlbeton", IBK Publikation SP-008, Sept. 1999, 301 pp.
Muttoni, A., Schwartz, J. und Thürlimann, B.,: "Bemessung von Betontragwerken mit Spannungsfeldern", Birkhäuser Verlag, Basel, 1997, 145 pp.
101-0137-00LStahlbau IIIO3 KP2GM. Fontana
KurzbeschreibungVertiefen/Erweitern der theoretischen Grundlagen und konstruktiven Belange unter Einbezug ausführungstechn. und wirtschaftl. Aspekte, wie konstr. Gestaltung/Bemessung von Kranbahnen. Verbundbauteile, Teilverbund, Gebrauchstauglichkeit. Brand/Brandschutz, Feuerwiderstandberechnungen, Stabilitätsprobleme. Profilbleche und Kaltprofile. Oberflächenschutz, Qualitätssicherung und Preisbildung.
LernzielVertiefen und Erweitern der theoretischen Grundlagen und konstruktiven Belange des Stahlbaus unter Einbezug ausführungstechnischer und wirtschaftlicher Aspekte.
InhaltKonstruktive Gestaltung und Bemessung von Kranbahnen. Verbundbauteile im Hochbau (Verbundträger, Verbundstützen, Verbundblechdecken), Teilverbund, Gebrauchstauglichkeit. Brandschutz: Brandschutzziele und -konzepte, die Einwirkung Brand, Feuerwiderstandberechnung von Stahl- und Verbundbauteilen. Ergänzungen zu Stabilitätsproblemen und nichtlinearer Berechnung. Profilbleche und Kaltprofile als Tragelemente, Konstruktion und Bemessung als Biege- resp. Schubelemente. Oberflächenschutz von Stahlbauteilen. Qualitätssicherung und Preisbildung.
SkriptAutographieblätter
Folienkopien
Literatur- Stahlbauhandbuch 1 und 2, Stahlbau-Verlags-GmbH, Köln
- Stahlbaukalender 2000, Ernst + Sohn, Berlin, 1999
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Stahlbau I und II
101-0187-00LStructural Reliability and Risk Analysis Information W3 KP2GB. Sudret
KurzbeschreibungStructural reliability aims at quantifying the probability of failure of systems due to uncertainties in their design, manufacturing and environmental conditions. Risk analysis combines this information with the consequences of failure in view of optimal decision making. The course presents the underlying probabilistic modelling and computational methods for reliability and risk assessment.
LernzielThe goal of this course is to provide the students with a thorough understanding of the key concepts behind structural reliability and risk analysis. After this course the students will have refreshed their knowledge of probability theory and statistics to model uncertainties in view of engineering applications. They will be able to analyze the reliability of a structure and to use risk assessment methods for decision making under uncertain conditions. They will be aware of the state-of-the-art computational methods and software in this field.
InhaltEngineers are confronted every day to decision making under limited amount of information and uncertain conditions. When designing new structures and systems, the design codes such as SIA or Euro- codes usually provide a framework that guarantees safety and reliability. However the level of safety is not quantified explicitly, which does not allow the analyst to properly choose between design variants and evaluate a total cost in case of failure. In contrast, the framework of risk analysis allows one to incorporate the uncertainty in decision making.

The first part of the course is a reminder on probability theory that is used as a main tool for reliability and risk analysis. Classical concepts such as random variables and vectors, dependence and correlation are recalled. Basic statistical inference methods used for building a probabilistic model from the available data, e.g. the maximum likelihood method, are presented.

The second part is related to structural reliability analysis, i.e. methods that allow one to compute probabilities of failure of a given system with respect to prescribed criteria. The framework of reliability analysis is first set up. Reliability indices are introduced together with the first order-second moment method (FOSM) and the first order reliability method (FORM). Methods based on Monte Carlo simulation are then reviewed and illustrated through various examples. By-products of reliability analysis such as sensitivity measures and partial safety coefficients are derived and their links to structural design codes is shown. The reliability of structural systems is also introduced as well as the methods used to reassess existing structures based on new information.

The third part of the course addresses risk assessment methods. Techniques for the identification of hazard scenarios and their representation by fault trees and event trees are described. Risk is defined with respect to the concept of expected utility in the framework of decision making. Elements of Bayesian decision making, i.e. pre-, post and pre-post risk assessment methods are presented.

The course also includes a tutorial using the UQLab software dedicated to real world structural reliability analysis.
SkriptSlides of the lectures are available online every week. A printed version of the full set of slides is proposed to the students at the beginning of the semester.
LiteraturAng, A. and Tang, W.H, Probability Concepts in Engineering - Emphasis on Applications to Civil and Environmental Engineering, 2nd Edition, John Wiley & Sons, 2007.

S. Marelli, R. Schöbi, B. Sudret, UQLab user manual - Structural reliability (rare events estimation), Report UQLab-V0.92-107.
Voraussetzungen / BesonderesBasic course on probability theory and statistics
101-0157-01LStructural Dynamics and Vibration ProblemsW3 KP2GB. Stojadinovic
KurzbeschreibungFundamentals of structural dynamics are presented. Computing the response of elastic and inelastic single-DOF, continuous-mass and multiple-DOF structural systems subjected to harmonic, periodic, pulse, impulse, and random excitation is discussed. Practical solutions to vibration problems in flexible structures excited by humans, machinery, wind and explosions are developed.
LernzielAfter successful completion of this course the students will be able to:
1. Explain the dynamic equilibrium of structures under dynamic loading.
2. Use second-order differential equations to theoretically and numerically model the dynamic equilibrium of structural systems.
3. Model structural systems using single-degree-of-freedom, continuous-mass and multiple-degree-of-freedom models.
4. Compute the dynamic response of structural system to harmonic, periodic, pulse, impulse and random excitation using time-history and response-spectrum methods.
5. Apply structural dynamics principles to solve vibration problems in flexible structures excited by humans, machines, wind or explosions.
6. Use dynamics of structures to identify the basis for structural design code provisions related to dynamic loading.
InhaltThis is a course on structural dynamics, an extension of structural analysis for loads that induce significant inertial forces and vibratory response of structures. Dynamic responses of elastic and inelastic single-degree-of-freedom, continuous-mass and multiple-degree-of-freedom structural systems subjected to harmonic, periodic, pulse, impulse, and random excitation are discussed. Theoretical background and engineering guidelines for practical solutions to vibration problems in flexible structures caused by humans, machinery, wind or explosions are presented. Laboratory demonstrations of single- and multi-degree-of-freedom system dynamic response and use of viscous and tuned-mass dampers are conducted.
SkriptThe electronic copies of the learning material will be uploaded to ILIAS and available through myStudies. The learning material includes: the lecture presentations, additional reading material, and exercise problems and solutions.
LiteraturDynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering, 4th edition, Anil Chopra, Prentice Hall, 2014

Vibration Problems in Structures: Practical Guidelines, Hugo Bachmann et al., Birkhäuser, Basel, 1995

Weber B., Tragwerksdynamik. Link .ETH Zürich, 2002.
Voraussetzungen / BesonderesKnowledge of the fundamentals in structural analysis, and in structural design of reinforced concrete, steel and/or wood structures is mandatory. Working knowledge of matrix algebra and ordinary differential equations is required. Familiarity with Matlab and with structural analysis computer software is desirable.
051-0551-00LEnergie- und Klimasysteme I Information W2 KP2GA. Schlüter
KurzbeschreibungEs werden für Architekten relevante Konzepte und physikalische Grundlagen technischer Systeme für die effiziente und nachhaltige Klimatisierung und Versorgung von Gebäuden vermittelt. Interaktionen mit dem architektonischen Entwurf und mit der Konstruktion werden aufgezeigt. Anhand von Berechnungen lernen Studierende relevante Grössen zu ermitteln und Lösungen zu quantifizieren.
LernzielDas Ziel der Vorlesung ist die Kenntnis der physikalischen Grundlagen und technischer Komponenten relevanter Systeme für die effiziente und nachhaltigen Klimatisierung und Versorgung von Gebäuden und deren Wechselwirkung mit dem architektonischen Entwerfen und Konstruieren. Durch das Erlernen überschlägiger Berechnungsmethoden wird die Ermittlung relevanter Grössen und die Identifikation wichtiger Parameter möglich. Auf diese Weise können passende Ansätze für den eigenen Entwurf ausgewählt, qualitativ und quantitativ bewertet und synergetisch eingesetzt werden.
Inhalt1. Einführung: Bedeutung und Geschichte
2. Heizen und Kühlen
3. Aktive und Passive Lüftung
4. Strom im Gebäude
SkriptDie Folien der Vorlesung dienen als Skript und sind als download erhältlich.
LiteraturEine Liste weiterführender Literatur ist am Lehrstuhl erhältlich.
101-0177-00LBuilding Physics: Moisture and Durability Information W3 KP2GJ. Carmeliet, T. Defraeye
KurzbeschreibungMoisture transport and related degradation processes in building and civil engineering materials and structures; concepts of poromechanics and multiscale analysis; analysis of damage cases.
Lernziel- Basic knowledge of moisture transport and related degradation processes in building and civil engineering materials and structures
- Introduction to concepts of poromechanics and multiscale analysis
- Application of knowledge by the analysis of damage cases
Inhalt1. Introduction
Moisture damage: problem statement
Durability

2. Moisture Transport
Description of moisture transport
Determination of moisture transport properties
Hysteresis
Transport in cracked materials
Damage and moisture transport in cracked media

3. Poromechanics
Moisture and mechanics: poro-elasticity
Poro-elasticity and salt crystallisation
Poro-elasticity and damage
Case studies

4. Multiscale analysis
Problem statement
Multiscale transport model
Multiscale coupled transport - damage model
101-0167-01LFibre Composite Materials in Structural EngineeringW3 KP2GM. Motavalli
Kurzbeschreibung1) Lamina and Laminate Theory
2) FRP Manufacturing and Testing Methods
3) Design and Application of Externally Bonded Reinforcement to Concrete, Timber, Masonry, and metallic Structures
4) FRP Reinforced Concrete, All FRP Structures
5) Measurement Techniques and Structural Health Monitoring
LernzielAt the end of the course, you shall be able to

1) Design advanced FRP composites for your structures,

2) To consult owners and clients with necessray testing and SHM techniques for FRP structures,

3) Continue your education as a phd student in this field.
InhaltFibre Reinforced Polymer (FRP) composites are increasingly being used in civil infrastructure applications, such as reinforcing rods, tendons and FRP profiles as well as wraps for seismic upgrading of columns and repair of deteriorated structures. The objective of this course is on one hand to provide new generation of engineering students with an overall awareness of the application and design of FRP reinforcing materials for internal and external strengthening (repair) of reinforced concrete structures. The FRP strengthening of other structures such as metallic, timber and masonry will also be shortly discussed. On the other hand the course will provide guidance to students seeking additional information on the topic. Many practical cases will be presented analysed and discussed. An ongoing structural health monitoring of these new materials is necessary to ensure that the structures are performing as planned, and that the safety and integrity of structures is not compromised. The course outlines some of the primary considerations to keep in mind when designing and utilizing structural health monitoring technologies. During the course, students will have the opportunity to design FRP strengthened concrete beams, apply the FRP by themselves, and finally test their samples up to failure.
Skript1) Power Point Printouts
2) Handouts
Literatur1) Lawrence C. Bank, Composites for Construction: Structural Design with FRP Materials, John Wiley & Sons, ISBN-13: 978-0471-68126-7

2) fib bulletin 14, Externally Bonded FRP Reinforcement for RC Structures, 2001

3) Eckold G., Design and Manufacture of Composite Structures, ISBN 1 85573 051 0, Woodhead Publishing Limited, Cambridge, England, 1994
Voraussetzungen / Besonderes1) Laboratory Tours and Demonstrations: Empa Structural Engineering Laboratory including Smart Composites, Shape Memory Alloys, Large Scale Testing of Structural Components
2) Working with Composite Materials in the Laboratory (application, testing, etc)
101-0190-06LTopics on Signal Processing and IdentificationW2 KP2VS. Pakzad
KurzbeschreibungIn this course some fundamental topics on digital signal processing will be reviewed. This includes an introduction to digital signals In time, frequency and z-domain, as well as sampling theory and digital filter design. We will then discuss the state space model of dynamic systems and introduce methods of identification of such systems, with an emphasis on using data from mobile sensors.
LernzielThe students will be able to analyse digital signals and systems in time-, z-, and frequency domains, and create, implement, and identify digital systems. The examples and sample data are measured from civil structures.
101-0637-01LHolz und Holzwerkstoffe
Hinweis: Bis HS15 in Vertiefung Werkstoffe und Mechanik.
W3 KP2GA. Frangi, I. Burgert, G. Fink, M. Fontana, R. Steiger
KurzbeschreibungKennenlernen der charakteristischen Eigenschaften des Holzes als anisotroper poröser Werkstoff und optimaler Einsatz im Holzbau. Geschichte, ökol. Aspekte, Gefüge, Trocknung/Feuchtigkeitsaufnahme, Schwinden, mech. Verhalten, viskoelastisches Verh., Holzabbau/-schutz, zerstörende Mechanismen, konstr. und chem. Holzschutz, Sortieren, Brandverhalten.
Vollholz, Brettschichtholz und Holzwerkstoffen.
LernzielHolz ist der weltweit bedeutendste nachwachsende Roh-, Bau- und Werkstoff. Aufgrund seiner biologischen Herkunft hat Holz einen kapillarporösen, zelligen und daher ausgeprägt anisotropen Gefügeaufbau, der im Makro-, Mikro- und Nanogefüge zudem sehr inhomogen ist. Holz besteht aus teilkristalliner Cellulose als Armierungssubstanz und amorphem Lignin als Matrixsubstanz; es ist daher hygroskopisch und schwindet und quillt bei Holzfeuchteänderungen. Es ist zudem biologisch abbaubar und brennbar.
Zwischen diesen grundlegenden Eigenschaften, die grösstenteils auch die Holzwerkstoffe (Derivate von Holz) kennzeichnen, und den Werkstoffeigenschaften bestehen enge Zusammenhänge. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, die charakteristischen Eigenschaften von Holz und Holzwerkstoffen besser kennenzulernen, um diese im Holzbau optimal einzusetzen.
InhaltÖkonomische und ökologische Aspekte des Holzbaus (Trends weltweit und in der Schweiz; das Ökoprofil des Baustoffs Holz)
Nano- bis Makrogefüge von Nadel- und Laubholz
Eigenschaften von Holz und Holzwerkstoffen. Die besondere Bedeutung der feuchtephysikalischen Eigenschaften
Die Holztrocknung als wichtiger Verarbeitungsschritt
Abbau- und Schädigungsmechanismen biotischer und abiotischer Art
Konzept und Elemente eines integrierten Holzschutzes: Baulich-konzeptionelle und detailkonstruktive Massnahmen, richtige Materialwahl, chemische und physikalische Behandlungen, Oberflächenbeschichtung
Bauteile aus Vollholz, Brettschichtholz und Holzwerkstoffen.
Brandverhalten, Brandschutz: Brandschutzkonzepte, Feuerwiderstand, konstruktive Massnahmen
Beispiele
SkriptAbdrucke der gezeigten Folien, ergänzende Schriften
Literatur- U. Lohmann: Holzhandbuch, 2. Aufl., DRW-Verlag Stuttgart, 1982
- R. von Halasz, C. Scheer (Hrsg.): Holzbau-Taschenbuch, Band 1: Grundlagen, Entwurf und Konstruktionen, 8. Aufl., Verlag Ernst & Sohn, Berlin., 1986
Voraussetzungen / BesonderesDie Vorlesung ist mit einer halbtägigen Exkursion verbunden.

Voraussetzungen: Grundkenntnisse der Baustoffkunde
Vertiefung in Verkehrssysteme
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0427-01LSystem- und NetzplanungO6 KP4GU. A. Weidmann
KurzbeschreibungÖffentlicher Verkehr als Teil des Gesamtverkehrssystems; Anforderungen des Verkehrsmarktes; Planungsprozess für Angebote des Linienbetriebs; Angebotskonzepte des Fern-, Agglomerations- und Stadtverkehrs; Regionalverkehr; Feinerschliessung und Letzte Meile
LernzielVermittlung des generischen Planungsprozesses öffentlicher Linienverkehrsangebote mit der Umsetzung der Marktanforderungen in Angebote aller Angebotsstufen; Verständnis der wichtigsten Planungsmethoden und deren Anwendung
Inhalt(1) Grundlagen der System- und Netzplanung: Mobilität und Verkehrssysteme; öffentliche Verkehrssysteme; Fahrgastanforderungen und Angebotseigenschaften des Linienbetriebs. (2) System- und Netzplanung des Personenverkehrs: Ziele der System- und Netzplanung, Planungsprozess; Abgrenzung, Situationsanalyse, Zielwerte; Angebotsentwicklung; Evaluation; Systemplanung. (3) Angebotskonzepte des Personenverkehrs: Fernverkehrskonzepte; Agglomerations- und Stadtverkehrskonzepte; Konzepte des Regional- und Ortsverkehrs; Feinerschliessungskonzepte.
SkriptEs wird ein Skript in deutscher Sprache abgegeben. Die Vorlesungsfolien werden zur Verfügung gestellt.
LiteraturWeiterführende Literaturhinweise finden sich im Skript. Eine zusätzliche Literaturliste wird abgegeben.
Voraussetzungen / BesonderesKeine Bemerkungen.
101-0437-00LTraffic EngineeringO6 KP4GM. Menendez
KurzbeschreibungFundamentals of traffic flow theory and operations.
LernzielThe objective of this course is to fully understand the fundamentals of traffic flow theory in order to effectively manage traffic operations. By the end of this course students should be able to apply basic techniques to model different aspects of urban and inter-urban traffic performance, including congestion.
InhaltIntroduction to fundamentals of traffic flow theory and operations. Includes understanding of traffic data collection and processing techniques, as well as data analysis, and traffic modeling.
SkriptThe lecture notes and additional handouts will be provided during the lectures.
LiteraturAdditional literature recommendations will be provided during the lectures.
Voraussetzungen / BesonderesVerkehr III - Road Transport Systems 6th Sem. BSc (101-0415-00L)
Special permission from the instructor can be requested if the student has not taken Verkehr III
101-0417-00LTransport Planning MethodsW6 KP4GK. W. Axhausen
KurzbeschreibungDiese Veranstaltung vermittelt das notwendige Wissen, um verkehrsplanerische Modelle zu entwerfen, welche die Lösung gegebener Planungsaufgaben unterstützen. Dabei wird das komplexe Vorhersageproblem in Teilprobleme zerlegt.
Der Kurs besteht aus einem Vorlesungsteil, in dem das theoretische Wissen vermittelt wird und einem angewandten Teil, in dem die Studierenden ein eigenes Modell erstellen.
Lernziel- Kenntnis der gängigen Verfahren der Verkehrsplanung
- Fähigkeit zur selbständigen Entwicklung eines Verkehrsmodels, welches fähig ist gestellte Aufgaben / Fragen zu lösen / zu beantworten
- Verständnis der Implementation der in der Verkehrsplanung am häufigsten verwendeten Algorithmen.
InhaltDiese Veranstaltung vermittelt das notwendige Wissen, um verkehrsplanerische Modelle zu entwerfen, welche die Lösung gegebener Planungsaufgaben unterstützen. Mögliche solche Aufgaben sind die Abschätzung des Verkehrsaufkommens, die Vorhersage der zu erwartenden Nutzung von neuen Linien des öffentlichen Verkehrs und die Beurteilung von Effekten durch Infrastrukturprojekte oder veränderte Betriebsreglemente auf z.B. die Entwicklung der Emissionen einer Stadt.

Um die Aufgabe zu lösen, wird das komplexe Vorhersageproblem in Teilprobleme zerlegt. Zur Lösung der Teilaufgaben kommen verschiedene Algorithmen zum Einsatz, wie Randausgleichsverfahren, kürzeste Wege Algorithmen und die Methode der sukzessiven Mittelwerte.

Der Kurs besteht aus einem Vorlesungsteil, in dem das theoretische Wissen vermittelt wird und einem angewandten Teil, in dem die Studierenden ein eigenes Modell erstellen. Dieser Teil findet in Form eines Tutorials statt und beinhaltet die Entwicklung eines Computerprogramms. Der Programmier-Teil ist gut geführt und ausdrücklich geeignet für Studierende mit wenig Programmiererfahrung.
SkriptDie Folien zur Vorlesung werden elektronisch zur Verfügung gestellt.
LiteraturWillumsen, P. and J. de D. Ortuzar (2003) Modelling Transport, Wiley, Chichester.

Cascetta, E. (2001) Transportation Systems Engineering: Theory and Methods, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.

Sheffi, Y. (1985) Urban Transportation Networks: Equilibrium Analysis with Mathematical Programming Methods, Prentice Hall, Englewood Cliffs.

Schnabel, W. and D. Lohse (1997) Verkehrsplanung, 2. edn., vol. 2 of Grundlagen der Strassenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung, Verlag für Bauwesen, Berlin.
401-0647-00LIntroduction to Mathematical Optimization Information W5 KP2V + 1UD. Adjiashvili
KurzbeschreibungIntroduction to basic techniques and problems in mathematical optimization, and their applications to problems in engineering.
LernzielThe goal of the course is to obtain a good understanding of some of the most fundamental mathematical optimization techniques used to solve linear programs and basic combinatorial optimization problems. The students will also practice applying the learned models to problems in engineering.
InhaltTopics covered in this course include:
- Linear programming (simplex method, duality theory, shadow prices, ...).
- Basic combinatorial optimization problems (spanning trees, network flows, knapsack problem, ...).
- Modelling with mathematical optimization: applications of mathematical programming in engineering.
LiteraturInformation about relevant literature will be given in the lecture.
Voraussetzungen / BesonderesThis course is meant for students who did not already attend the course "Mathematical Optimization", which is a more advance lecture covering similar topics and more.
103-0317-00LNachhaltige Raumentwicklung I
Nur für Master-Studierende, ansonsten ist eine Spezialbewilligung des Dozierenden notwendig.
W3 KP2GB. Scholl
KurzbeschreibungIn der Lehrveranstaltung werden die wichtigsten materiellen und methodischen Grundlagen für raumbedeutsames Handeln und Entscheiden vermittelt. Anhand ausgewählter Fallbeispiele wird die Umsetzung in der Praxis verdeutlicht.
LernzielRaumentwicklung beschäftigt sich mit der Entwicklung und Gestaltung unseres Lebensraumes. Um die unterschiedlichen Ansprüche, Interessen und Vorhaben verschiedener Akteure zu verwirklichen, bedarf es einer auf Übersicht bedachten vorausschauenden Planung. Sie ist – im Sinne einer nachhaltigen Raumentwicklung – dem haushälterischen Umgang mit den Ressourcen verpflichtet, insbesondere der nicht vermehrbaren Ressource Boden. In der Vorlesung wird das dafür notwendige grundlegende Fachwissen eingeführt. Die Vorlesung ist dabei an drei Leitthemen ausgerichtet:
- Haushälterischer Umgang mit dem Boden
- Integrierte Raum- und Infrastrukturentwicklung
- Grenzüberschreitende Fragen der Raumentwicklung
Inhalt- Aufgabe Raumplanung und Raumentwicklung
- Örtliche und überörtliche Aufgaben
- Regelmässigkeiten räumlicher Veränderungen, Einflussfaktoren und Kennziffern
- Raumbedeutsame Konflikte und Probleme
- Formelle und informelle Instrumente und Verfahren in der Raumplanung
- Raumplanerisches Entwerfen - Vorstellung über die Zukunft
- Raumplanerisches Argumentieren und Lagebeurteilung
- Raumplanung als Sequenzen von Handlungen und Entscheidungen
- Verfahren- und Prozessmanagement
- Schwerpunktaufgaben - Innenentwicklung vor Aussenentwicklung
- Schwerpunktaufgaben - Grenzüberschreitende Aufgaben
- Schwerpunktaufgaben - Integrierte Raum- und Infrastrukturentwicklung
SkriptWeitere Informationen und Unterlagen zur Vorlesung werden auf den Internetseiten der Professur bereitgestellt.
101-0499-00LGrundlagen der LuftfahrtW4 KP3GP. Wild
KurzbeschreibungEs werden wesentliche Prinzipien der Luftfahrt erlernt und auch einfache interdisziplinäre Anwendungen erarbeitet.
Mit Themen wie Aerodynamik, Airlines, Airports, Lufträume, ATC, Maintenance, Business Aviation, Geschäftsmodelle etc. wird vor allem die Breite des Themas berücksichtigt , um so eine gute Übersicht zur Luftfahrt zu erhalten.
LernzielWesentliche Grundlagen, Prinzipien und Zusammenhänge in der breiteren Luftfahrt verstehen und erklären können.
Die Basis legen, um bei einem Luftfahrtbetrieb und einem luftfahrtnahen Betrieb den Einstieg zu finden.
Ideale Grundlage auch für Aviation II - Management of Air Transport
InhaltWöchentlich: 1h selbständige Vorbereitung; 2h Vorlesung und 1 h Übung mit einem Dozenten aus dem Fachbereich

Gesamtkonzept: Diese Modul wird als Aviation I unterrichtet. Ein Fortsetzungsmodul wird zurzeit geprüft.

Luftverkehr als Teil des Gesamtverkehrs; Aerodynamik; Flugzeugsysteme; Flug-Operation; Luftrecht; Flugzeug Hersteller & Unterhaltsbetriebe; Flughafen Operation & Planung; Zoll, Grenzwacht & Sicherheit; Flugsicherung & Lufträume; Luftfracht; Allgemeine zivile (Klein-)Luftfahrt; Geschäftsfliegerei; Geschäftsmodelle der Airlinebranche; Militärische Luftfahrt.

Exkursion: Die VL beinhaltet eine Führung am Flughafen Zürich (Gepäcksortierungsanlage, Vorfeld & ATC Tower).

Prüfung: Schriftlich 60 min, open books (Prüfung in Deutsch; Antworten können auch in Englisch gegeben werden)
SkriptFolien werden vor jeder Vorlesung verteilt
LiteraturLiteratur wird vor jeder Vorlesung zur Verfügung gestellt
Voraussetzungen / BesonderesEs werden auch englische Texte verwendet
101-0491-01LAgent Based Modeling in Transportation (Additional JAVA Exercises)
Recommended for students without JAVA skills in addition to LE101-0491-00 Agent Based Modeling in Transportation.
W3 KP2UF. Ciari, M. Balac
KurzbeschreibungThis course provides the basic concepts of high level programming languages to students without previous programming training. The language used is Java. Since this course is preparatory for the course Agent Based model in Transportation, the same simulation software, MATSim, will be used for several excercises.
LernzielThe objective of this course is to make the students familiar with some basic concepts of object oriented programming and to give a short introduction to the Multi-agent transport simulation (MATSim) which will be used in the lecture (Agent Based Modeling in Transportation) following this one. The programming language used in the course is Java. This course, therefore, has the main goal of providing the students without previous programming training the skills necessary for the successful completion of the Agent Based Modeling in Transportation course.
InhaltThe main Java concepts explained in the course are:
1) Types, Variables, Operators
2) Methods, Conditionals, Loops, Arrays
3) Objects and Classes
4) Access control, Class scope, Packages, Java API
5) Design, Debugging, Interfaces
6) Inheritance, Exceptions, File I/O

MATSim will be introduced on a basic level and its basic functionalities will be explained.
Weekly exercises will be focused on building Java knowledge through various examples using the MATSim environment.
Voraussetzungen / BesonderesKeine
Vertiefung in Wasserbau und Wasserwirtschaft
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0247-01LWasserbau II
Hinweis: Da Wasserbau II stark auf Wasserbau (101-0206-00L) aufbaut, wird eine Belegung von Wasserbau II ohne vorangehenden Besuch der LV 101-0206-00L Wasserbau nicht empfohlen.
O6 KP4GR. Boes
KurzbeschreibungDie Vorlesung erläutert wasserbauliche Anlageteile und ihre Funktion innerhalb wasserbaulicher Systeme. Sie liefert die Grundlagen zu Entwurf und Dimensionierung hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Sicherheit.
LernzielKenntnis wasserbaulicher Anlageteile und ihrer Funktion innerhalb wasserbaulicher Systeme. Befähigung zu Entwurf und Dimensionierung hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Sicherheit.
InhaltWehre: Standsicherheitsnachweise, Wehrverschlüsse, Schlauchwehre, Nebenanlagen.
Leitungen: Bemessung von Druckstollen und Druckschächten, Hinweise zu Konstruktion und Ausführung, Bemessung von Druckleitungen und Hinweise zu deren Konstruktion und Ausführung.
Zentralen: Krafthaus- und Maschinentypen, Dimensionierung, Aufbau des Krafthauses, Bauabläufe.
Talsperren: Talsperrentypen, Nebenanlagen (Bauumleitung, Hochwasserentlastung, Grundablässe), Auswahlkriterien, Entwurf und Dimensionierung von Gewichtsmauern, Pfeilerkopfmauern, Bogenmauern, Dämmen mit zentralem Kern und Oberflächendichtung, Massnahmen im Untergrund, Massenbeton, Walzbetonmauern (RCC-Mauern), Speicherverlandung und Sedimentmanagement, Talsperrenüberwachung.
Künstliche Becken: Zweck, Konzeption, Dichtungsarten, Nebenanlagen, Einpassung in die Umwelt.
SkriptManuskript und weitere Unterlagen
Literaturwird in der Vorlesung und im Skript angegeben
Voraussetzungen / BesonderesHinweis: Da Wasserbau II stark auf Wasserbau (101-0206-00L) aufbaut, wird eine Belegung von Wasserbau II ohne vorangehenden Besuch der LV 101-0206-00L Wasserbau nicht empfohlen.
101-0267-01LNumerical Hydraulics Information O3 KP2GM. Holzner
KurzbeschreibungIn the course Numerical Hydraulics the basics of numerical modelling of flows are presented.
LernzielThe goal of the course is to develop the understanding of the students for numerical simulation of flows to an extent that they can later use commercial software in a responsible and critical way.
InhaltThe basic equations are derived from first principles. Possible simplifications relevant for practical problems are shown and their applicability is discussed. Using the example of non-steady state pipe flow numerical methods such as the method of characteristics and finite difference methods are introduced. The finite volume method as well as the method of characteristics are used for the solution of the shallow water equations. Special aspects such as wave propagation and turbulence modelling are also treated.

All methods discussed are applied pratically in exercises. This is done using programs in MATLAB which partially are programmed by the students themselves. Further, some generelly available softwares such as Hydraulic Systems and HEC RAS for non-steady flows are used.
SkriptLecture notes, powerpoints shown in the lecture and programs used can be downloaded. They are also available in German.
LiteraturGiven in lecture
102-0237-00LHydrology IIW3 KP2GP. Burlando, S. Fatichi
KurzbeschreibungThe course presents advanced hydrological analyses of rainfall-runoff processes. The course is given in English.
LernzielTools for hydrological modelling are discussed at the event and continuous scale. The focus is on the description of physical processes and their modelisation with practical examples.
InhaltMonitoring of hydrological systems (point and space monitoring, remote sensing). The use of GIS in hydrology (practical applications). General concepts of watershed modelling. Infiltration. IUH models. Event based rainfall-runoff modelling. Continuous rainfall-runoff models (components and prrocesses). Example of modelling with the PRMS model. Calibration and validation of models. Flood routing (unsteady flow, hydrologic routing, examples). The course contains an extensive semester project.
SkriptParts of the script for "Hydrology I" are used. Also available are the overhead transparencies used in the lectures. The semester project consists of a two part instruction manual.
LiteraturAdditional literature is presented during the course.
102-0455-01LGrundwasser IW3 KP2GM. Willmann
KurzbeschreibungDie Vorlesung gibt einen Einblick in die quantitavive Analyse von Strömung und Stofftransport im Grundwasser. Sie konzentriert sich auf die Formulierung von Strömungs- und Transportproblemen im Grundwasser, welche analytisch oder numerisch gelöst werden sollen.
Lernziela) Die Studentin/der Student versteht die grundlegenden Konzepte von Strömung und Stofftransport im Grundwasser sowie die vorherrschenden Randbedingungen.

b) Die Studentin/der Student kann einfache praktische Strömungs- und Transportprobleme formulieren.

c) Die Studentin/der Student kann einfache analytische Lösungen zum Strömungs- und Transportproblem verstehen und anwenden.

d) Die Studentin/der Student kann einfache numerische Codes anwenden, um einfache Strömungs- (und Transport) Probleme zu lösen.
InhaltEinleitung, Aquifere, Nutzung, Nachhaltigkeit, Porosität.

Eigenschaften von porösen Medien.
Übungen: Nutzung, Porosität, Siebanalyse.

Fliessgesetze, Darcy-Gesetz, Bilanzen.
Übungen: Labor.

Kontinuität, Strömungsgleichungen, Randbedingungen.
Übungen: Darcy-Gesetz, Filter.

Strömungsgleichungen, Stromfunktion.
Übungen: Darcy-Gesetz.

Analytische Lösungen, gespannte Aquifere, stationäre Strömungen.
Übungen: Grundwasserisohypsen.

Superposition, instationäre Strömungen, freie Oberfläche.
Übungen: Analytische Lösungen Strömung.

Finite Differenzen Strömung I.
Übungen: Analytische Lösungen Strömung.

Finite Differenzen Strömung II.
Übungen: Finite Differenzen Strömung.

Transportprozesse.
Übungen: Computer-Workshop mit PMWIN.

Analytische Lösungen Transport I.
Übungen: Computer-Workshop mit PMWIN.

Analytische Lösungen Transport II.
Übungen: Analytische Lösungen Transport.

Bahnlinien, Schutzgebiete.
Übungen: Analytische Lösungen Transport.

Sanierung, Bewirtschaftung.
Übungen: Hydraulische Sanierung.
SkriptFolien auf Internet unter Link

Altes Skript auf Internet Link

Weitere Texte auf Internet Link

Didaktische Software auf Internet unter Link
LiteraturJ. Bear, Hydraulics of Groundwater, McGraw-Hill, New York, 1979

P.A. Domenico, F.W. Schwartz, Physical and Chemical Hydrogeology, J. Wilson & Sons, New York, 1990

W. Kinzelbach, R. Rausch, Grundwassermodellierung, Gebrüder Bornträger, Stuttgart, 1995

Krusemann, de Ridder, Untersuchung und Anwendung von Pumpversuchen, Verl. R. Müller, Köln, 1970

G. de Marsily, Quantitative Hydrogeology, Academic Press, 1986
101-0258-00LFlussbauO3 KP2GG. R. Bezzola
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt die Grundlagen zur quantitativen Beschreibung von Abfluss, Sedimenttransport sowie morphologischer Veränderungen wie Erosion oder Auflandung in Fliessgewässern. Behandelt werden weiter die Bemessung und konstruktive Ausbildung flussbaulicher Massnahmen zur Gewährleistung einer ausreichenden Kapazität und Stabilität des Gewässers sowie seiner ökologischen Funktionen.
LernzielDie Studierenden sollen
- die Zusammenhänge zwischen Abfluss, Sedimenttransport und Gerinnebildung kennen und quantitativ beschreiben können
- die Grundlagen, Ansätze und Methoden zur Behandlung flussbaulicher Fragestellungen im Zusammenhang mit dem Schutz vor Hochwasser und der Renaturierung von Fliessgewässern kennen und anwenden können
- flussbauliche Massnahmen zur Beeinflussung der Prozesse in Fliessgewässern entwerfen, dimensionieren und konstruktiv ausgestalten können
InhaltDer erste Teil der Vorlesung ist den zur Behandlung flussbaulicher Fragen notwendigen Grundlagen gewidmet. Dabei werden die Methoden zur Erhebung der Kornverteilung des Sohlenmaterials, die Abflussberechnung in alluvialen Flüssen, der Prozess der natürlichen Sohlenabpflästerung, die Gesetzmässigkeiten des Transport- und Erosionsbeginns sowie des Sedimenttransports (Geschiebe- und Schwebstofftransport) behandelt.
Im zweiten Teil wird das Vorgehen zur Quantifizierung des Geschiebehaushalts und morphologischer Veränderungen (Erosion, Auflandung) in Flusssystemen erläutert. Daneben werden die Prozesse der natürlichen Gerinnebildung und die verschiedenen Erscheinungsformen von Flüssen (gerade, mäandrierend, verzweigt) besprochen. Jeweils eigene Kapitel sind den Themen Gerinnestabilität, Sohlenformen, Flussmorphologie und Kolk gewidmet.
Der letzte Teil beschäftigt sich mit der Bemessung und konstruktiven Ausbildung flussbaulicher Massnahmen. Vertieft behandelt werden der Schutz von Ufern sowie die Stabilisierung des Längenprofils.
SkriptSkript "Flussbau" (470 Seiten, inklusive Literaturverzeichnis)
LiteraturAuf weiterführende Literatur wird im Skript verwiesen.
Voraussetzungen / BesonderesDringend empfohlene Vorlesungen:
"Hydrology" (102-0293-AAL), Hydraulik I (101-0203-01L) und Wasserbau (101-0206-00L).

Zur Vertiefung des Vorlesungsstoffs wird eine praktische Übung (freiwillig, unbenotet) angeboten.
Diese Übung basiert auf Daten, welche teilweise durch die Studierenden an einem Fluss in der Natur erhoben werden. Sie umfasst nebst der Beschaffung der Grundlagen und der Erhebung der Daten im Feld eine Abflussberechnung, die Ermittlung des Transport- und Erosionsbeginns und die Berechnung der jährlichen Geschiebefracht für einen ausgewählten Flussabschnitt.
Vertiefung in Werkstoffe und Mechanik
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0617-00LMaterials IV Information W+3 KP2GH. J. Herrmann, I. Burgert, R. J. Flatt, F. Wittel
KurzbeschreibungThis lecture is focused on current issues of materials research from various fields. It provides an overview on various directions of research on civil engineering materials and is intended to simplify the further choice of courses.
LernzielBased on the bachelor courses „Materials I-III“, current, fundamental, and important issues of specific building materials are addressed. Next to aspects of material production, usage and properties, their interaction with the environment e.g. by durability and environmental impact are addressed. This course is intended to simplify the further selection of courses.
InhaltThe lecture is segmented into 13 important problems, namely:
1. Materials, Structures, and Sustainability
2. Granular matter: (DEM)
3. Fracture mechanics and size effects in concrete
4. Cyclic failure of asphalt (Fatigue)
5. Mechanics and failure of fiber reinforces materials
6. Wood: from the tree to the beam (multi scale approaches)
7. Transport and degradation in porous building materials
8. Rheology
9. Plasticity
10. Foam (e.g. polymers)
11. Gluing and coating (surfaces)
12. Asbestos, nano particles and hazardous substances
13. Biomimetics in Constructions
Skriptdownload from Link
Literaturdownload from Link
Voraussetzungen / BesonderesThe lecture will be given in english.
402-0809-01LIntroduction to Computational Physics (for Civil Engineers)W4 KP2V + 1UH. J. Herrmann
KurzbeschreibungDiese Vorlesung bietet eine Einführung in Computersimulationsmethoden für physikalische Probleme und deren Implementierung auf PCs und Supercomputern: klassische Bewegungsgleichungen, partielle Differentialgleichungen (Wellengleichung, Diffussionsgleichung, Maxwell-Gleichungen), Monte Carlo Simulation, Perkolation, Phasenübergänge
Lernziel
InhaltEinführung in die rechnergestützte Simulation physikalischer Probleme. Anhand einfacher Modelle aus der klassischen Mechanik, Elektrodynamik und statistischen Mechanik sowie interdisziplinären Anwendungen werden die wichtigsten objektorientierten Programmiermethoden für numerische Simulationen (überwiegend in C++) erläutert. Daneben wird eine Einführung in die Programmierung von Vektorsupercomputern und parallelen Rechnern, sowie ein Überblick über vorhandene Softwarebibliotheken für numerische Simulationen geboten.
Voraussetzungen / BesonderesVorlesung und Uebung in Englisch
101-0677-00LConcrete TechnologyW2 KP2GG. Martinola, M. Bäuml
KurzbeschreibungOpportunities and limitations of concrete technology.
Commodities and leading edge specialties.
LernzielAdvanced education in concrete technology for civil engineers who are designing, specifying and executing concrete structures.
InhaltBased on the lecture 'Werkstoffe I' students receive deep concrete technology training. A comprehensive knowledge of the most important properties of conventional concrete and the current areas of research in concrete technology will be presented. The course covers various topics.
The content of the course is:
- concrete components
- concrete properties
- concrete mix design
- production, transport, casting
- demoulding, curing and additional protective measures
- durability
- standards
- high performance concretes
1. high strength and ultra high strength concrete
2. fiber reinforced concrete
3. self compacting concrete
4. shotcrete
5. light weight concrete
6. low shrinkage concrete
7. low heat concrete for mass structures
8. frost and wear resistant concrete
9. concrete for low and high ambient temperatures
SkriptSlides provided for download.
101-0177-00LBuilding Physics: Moisture and Durability Information W3 KP2GJ. Carmeliet, T. Defraeye
KurzbeschreibungMoisture transport and related degradation processes in building and civil engineering materials and structures; concepts of poromechanics and multiscale analysis; analysis of damage cases.
Lernziel- Basic knowledge of moisture transport and related degradation processes in building and civil engineering materials and structures
- Introduction to concepts of poromechanics and multiscale analysis
- Application of knowledge by the analysis of damage cases
Inhalt1. Introduction
Moisture damage: problem statement
Durability

2. Moisture Transport
Description of moisture transport
Determination of moisture transport properties
Hysteresis
Transport in cracked materials
Damage and moisture transport in cracked media

3. Poromechanics
Moisture and mechanics: poro-elasticity
Poro-elasticity and salt crystallisation
Poro-elasticity and damage
Case studies

4. Multiscale analysis
Problem statement
Multiscale transport model
Multiscale coupled transport - damage model
101-0648-00LMetallische Werkstoffe und KorrosionW3 KP2GB. Elsener
KurzbeschreibungMetalle im Bauwesen (Stähle, hochfeste Stähle, Al-Legierungen, CrNi-Stähle). Mechanismen der Festigkeitssteigerung, der Verformung (Versetzungen), Prüfverfahren. Korrosion und Spannungsrisskorrosion. Ziel ist das Verständnis für die Zusammenhänge zwischen Zusammensetzung, Struktur und den Eigenschaften (mechanisch, Dauerhaftigkeit) von metallischen Werkstoffen. Fallbeispiele.
LernzielKenntnis und Verständnis der werkstoffwissenschaftlichen Grundlagen auf dem Gebiet metallischer Werkstoffe und deren Verwendung in der Praxis. Verständnis der Zusammenhänge zwischen Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften von metallischen Werkstoffen. Fähigkeit zur kritischen richtigen Werkstoffwahl für Anwendungen in der Baupraxis (z.B. Werkstoffe für Befestigungselemente, hochfeste Stähle für Vorspannglieder, Werkstoffe für Bewehrung in Stahlbeton).
InhaltGrundlagen der metallischen Werkstoffe:
Aggregatszustände, Strukturen fester Phasen, Gitterbaufehler, Phasengleichgewichte, Phasenumwandlungen
Eigenschaften:
- physikalische Eigenschaften (elektrisch, magnetisch)
- mechanische Eigenschaften (Festigkeit, Verformung, Bruch)
- chemische Eigenschaften (Korrosionsbeständigkeit)
Vorstellung wichstigster Legierungssysteme (Stähle, Leichtmetalle) mit Anwendungsbeispielen
SkriptEin Skript wird zu Beginn der Vorlesung abgegeben.
Sonderdrucke zu ausgewählten Themen.
LiteraturDonald R. Askeland, Materialwissenschaften, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg (1996)
ISBN 3-86025-357-3
Kapitel 1 - 13
3. Semester
Vertiefungsfächer
Vertiefung in Bau- und Erhaltungsmanagement
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0549-00LAK BaurechtW+3 KP2GH. Briner, D. Trümpy
KurzbeschreibungGrundkenntnisse im öffentlichen und privaten Baurecht; eingegangen wird u.a. auf Raumplanungsrecht, Umweltrecht, Bauverfahrensrecht, Bauvorschriften.
LernzielTeil 1: Erwerb von Grundkenntnissen des öffentlichen Rechts, das das Bauen betrifft: Raumplanungsrecht, Bauvorschriften, Umweltrecht und Bauverfahrensrecht
Teil 2: Erwerb von Grundkenntnissen des privaten Baurechts
InhaltTeil 1: Jede Lektion behandelt für ein bestimmtes Stadium des Projekts ein Thema des öffentlichen Baurechts wie Bau- und Zonenordnungen, Quartierpläne, Umweltverträglichkeitsprüfungen, Baubewilligungsverfahren etc..
Teil 2: Grundzüge des privaten Baurechts wie Abnahme und Genehmigung von Bauwerken, Vollmacht des Architekten / Ingenieurs zu Rechtshandlungen namens des Bauherrn, Mängelrüge im Bauwesen, Mehrheit ersatzpflichtiger Baubeteiligter, Generalunternehmervertrag, Haftung des Baumaterialverkäufers, Bauhandwerkerpfandrecht, Grundzüge der SIA-Norm 118, Baukonsortium, technische Normen, internationale Bauverträge, Architekten / Ingenieure als Gerichtsexperten, Aspekte des Bauzivilprozesses
SkriptD. Trümpy: Tafeln zu den Grundzügen des schweizerischen Bauvertragsrechts (Vorlesungsunterlage)
H. Briner: Tafeln zu den Grundzügen des öffentlichen Raumplanungs-, Bau- und Umweltrechts (Vorlesungsunterlage)
Literatur- Stöckli P./Siegenthaler Th. (Hrsg.) Die Planerverträge, Schulthess 2013
- Gauch Peter, Werkvertrag, 5. Auflage, Schulthess 2011
- Lendi, M.; Nef, U.Chr.; Trümpy, D. (Hrsg.): Das private Baurecht in der Schweiz, vdf Zürich 1994
- Trümpy, D.: Architektenvertragstypen unter Berücksichtigung der Ausgabe 1984 der SIA-Ordnung 102, Zürcher Studien zum Privatrecht Nr. 67, Zürich 1989
Voraussetzungen / BesonderesDie Teilnehmer sollen stets ein Exemplar der SIA-Norm 118, der SIA-LHO 103 sowie die Gesetzesausgaben von OR und ZGB bei sich haben.
101-0577-00LAn Introduction to Sustainable Development in the Built EnvironmentO3 KP2GG. Habert
KurzbeschreibungThis year the UN Conference in Paris will shape future world objectives to tackle climate change.
This course provides an introduction to the notion of sustainable development when applied to our built environment
LernzielAt the end of the semester, the students have an understanding of the term of sustainable development, its history, the current political and scientific discourses and its relevance for our built environment.

In order to address current challenges of climate change mitigation and resource depletion, students will learn a holistic approach of sustainable development. Ecological, economical and social constraints will be presented and students will learn about methods for argumentation and tools for assessment (i.e. life cycle assessment).

For this purpose an overview of sustainable development is presented with an introduction to the history of sustainability and its today definition as well as the role of cities, urbanisation and material resources (i.e. energy, construction material) in social economic and environmetal aspects.

The course aims to promote an integral view and understanding of sustainability and describing different spheres (social/cultural, ecological, economical, and institutional) that influence our built environment.

Students will acquire critical knowledge and understand the role of involved stakeholders, their motivations and constraints, learn how to evaluate challenges, identify deficits and define strategies to promote a more sustainable construction.

After the course students should be able to define the relevance of specific local, regional or territorial aspects to achieve coherent and applicable solutions toward sustainable development.

The course offers an environmental, socio-economic and socio-technical perspective focussing on buildings, cities and their transition to resilience with sustainable development. Students will learn on theory and application of current scientific pathways towards sustainable development.
InhaltThe following topics give an overview of the themes that are to be worked on during the lecture.

- Overview on the history and emergence of sustainable development
- Overview on the current understanding and definition of sustainable development

- Case Study 1: Sustainable construction, the role of construction industry (national/international)
- Case Study 2: Cities, forms of settlements
- Case Study 3: Material resources, scenarios, energy, construction materials, urban metabolism
- Case Study 4: Buildings, heating/cooling, consumers, prosumers and other stakeholder, cooperations

- Method 1: Life cycle assessment (planning, construction, operation/use, deconstruction)
- Method 2: Economics for sustainable construction
- Method 3: Construction, flexibility, modularity

- Synthesis 1: Climate Change mitigation and adaptation in cities
- Synthesis 2: Transition to sustainable development
SkriptAll relevant information will be online available before the lectures. For each lecture slides of the lecture will be provided.
LiteraturA list of the basic literature will be offered on a specific online platform, that could be used by all students attending the lectures.
101-0587-00LWorkshop on Sustainable Building Certification Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 25
W+3 KP2GD. Kellenberger
KurzbeschreibungBuilding labels are used to certify buildings and neighbourhoods in term of sustainability. Many different labels have been developed and can be used in Switzerland (LEED, DGNB, SNBS, Minergie). In this course the differences between the certification labels and its application on 3 emblematic case study buildings will be discussed.
LernzielAfter this course, the students are able to understand and use the different certification labels.
They have a clear view of what the labels take into consideration and what they don't.
InhaltThree buildings case study will be presented.

Different certification schemes, including LEED (American standard), DGNB (German Standard with Swiss adaptation), SNBS, MINERGIE-ECO and 2000-Watt-Society (Swiss standards) will be presented and explained by experts.

After this overall general presentation and in order to have a closer look to specific aspects of sustainability, students will work in groups and assess during one or two weeks this specific criteria on one of the case studies presented before. This practical hands on the label will end with a presentation and a discussion where we will highlight differences between the labels.

This alternance of working session on one specific criteria for one specific building followed by a group presentation and discussion to compare labels is repeated for the different focus point (operation energy, mobility, daylight, indoor air quality).
SkriptThe slides from the presentations will be made available.
LiteraturAll documents for certification labels as well as detail plans of the buildings will be available for the students.
101-0439-00LIntroduction to Economic Analysis - A Case Study Approach with Cost Benefit Analysis in TransportW6 KP4GK. W. Axhausen, R. Schubert
KurzbeschreibungDie Vorlesung stellt die Verfahren der Kosten-Nutzen-Analyse und verwendeter Verfahren vor und führt in die zugehörigen Methoden zur Ermittlung der Bewertungsgrössen ein
LernzielErarbeitung und Übung der Verfahren der Bewertung von Massnahmen und infrastrukturellen Ausbauten
InhaltKosten - Nutzen - Analyse; Nutzwertanalyse; Europäische Richtlinien; Stated response Verfahren; Reisekostenansatz et al.; Bewertung von Reisezeitveränderungen; Bewertung der Verkehrssicherheit
SkriptUmdrucke
LiteraturVSS (2006) SN 640 820: Kosten-Nutzen-Analysen im Strassenverkehr, VSS, Zürich.

Boardman, A.E., D.H. Greenberg, A.R. Vining und D.L. Weimer (2001) Cost – Benefit – Analysis: Concepts and Practise, Prentice-Hall, Upper Saddle River.

ecoplan and metron (2005) Kosten-Nutzen-Analysen im Strassenverkehr: Kommentar zu SN 640 820, UVEK, Bern.
101-0419-00LEisenbahnbau und -erhaltungW4 KP4GU. A. Weidmann, P. Güldenapfel, M. Kohler, M. J. Manhart, weitere Referent/innen
KurzbeschreibungGleisgeometrie einschliesslich deren Berechnung und Vermessung sowie zugehörige Datensysteme; Interaktion Fahrweg - Fahrzeug, Fahrzeugdynamik, Oberbaubeanspruchung; Fahrbahnbau einschliesslich spezieller Aspekte des Ingenieurbaus; Zustandsdiagnose und -prognose; Fahrbahnerhaltung und Erhaltungsmethoden
LernzielDie Vorlesung gibt einen vertiefenden Einblick in die geometrische Linienführung, die Interaktionen Fahrweg - Fahrzeug sowie in Aufbau und Bemessung des Gleises. Methoden der Zustandserfassung und von dessen Prognose werden behandelt. Zeitgemässe Strategien und Verfahren für Bau, Erhaltung und Unterhalt von Bahnanlagen werden dargestellt.
InhaltGleisgeometrie einschliesslich deren Berechnung und Vermessung sowie zugehörige Datensysteme; Interaktion Fahrweg - Fahrzeug, Fahrzeugdynamik, Oberbaubeanspruchung; Fahrbahnbau einschliesslich spezieller Aspekte des Ingenieurbaus; Zustandsdiagnose und -prognose; Fahrbahnerhaltung und Erhaltungsmethoden
SkriptDie Vorlesungsfolien werden zur Verfügung gestellt.
LiteraturEs wird eine Liste mit weiterführender Literatur abgegeben.
Voraussetzungen / BesonderesDer vorgängige Besuch der Vorlesung Bahninfrastrukturen (Verkehr II) wird empfohlen.
Vertiefung in Geotechnik
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0329-00LUntertagbau IIIW4 KP2GG. Anagnostou, E. Pimentel, M. Ramoni
KurzbeschreibungVertiefung von ausgewählten Themen des Untertagbaus sowie Üben des konzeptionellen Vorgehens bei komplexen Problemen.
LernzielVertiefung der Kenntnisse in ausgewählten Themen des Untertagbaus.
Erlernen des konzeptionellen Vorgehens bei komplexen Problemen.
InhaltKavernenbau: Anordnung, Bauweisen, Sicherung.
Schachtbau im Fels: Bauweisen, Sicherung.
Städtischer Tunnelbau: Randbedingungen, Systemwahl, Linienführung, Entwurf und Konstruktion.
Feldmessungen im Fels- und Untertagbau: Messprinzipien, Planung, Anwendungen, Interpretation.
Tagbautunnel: Statische Modellbildung, Dimensionierung.
Anhand von ausgewählten, aktuellen Fallbeispielen wird in kleinen Gruppen das Vorgehen bei der konzeptuellen Bearbeitung komplexer, aussergewöhnlicher Probleme geübt.
SkriptAutographieblätter
LiteraturEmpfehlungen
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung: Besuch der Vorlesungen "Untertagbau" aus dem ETH-Bachelor-Studiengang und "Untertagbau I", "Untertagbau II" aus dem ETH-Master-Studiengang.
101-0339-00LUmweltgeotechnikW3 KP2GM. Plötze
KurzbeschreibungVermittlung der Kenntnisse über die Problematik von Altlasten, deren Erkundung, Risikobeurteilung, Sanierungs- und Sicherungsmethoden sowie Monitoringsysteme.
Vermittlung von Planung und Bau von Deponien, Schwerpunkt Barrieresysteme und -materialien sowie die Beurteilung von Standsicherheits- und Stabilitätsproblemen.
LernzielVermittlung der Kenntnisse über die Problematik von Altlasten, deren Erkundung, Risikobeurteilung, Sanierungs- und Sicherungsmethoden sowie Monitoringsysteme.
Vermittlung von Planung und Bau von Deponien, Schwerpunkt Barrieresysteme und -materialien sowie die Beurteilung von Standsicherheits- und Stabilitätsproblemen.
InhaltDefinition Altlasten, Erkundungsmethoden, historische und technische Untersuchungsmethoden, Risikobeurteilung, Schadstofftransport, Sanierungs- und Sicherungsmethoden (z.B. Biologische Reinigung, Verbrennung, Dichtwände, Pump-and-Treat, Reaktive Wände), Entsorgungswege belasteter Abfälle, Monitoring, Forschungsprojekte und -ergebnisse

Abfälle und deren Behandlung, Abfallbehandlungs- und ablagerungskonzepte, Multibarrierensysteme, Standorterkundung, Deponiebasis- und Oberflächenabdichtungssysteme (Materialien, Drainagen, Geokunststoffe etc.), Stabilitätsbetrachtungen, Forschungsprojekte und -ergebnisse
SkriptDr. R. Hermanns Stengele, Dr. M. Plötze: Umweltgeotechnik
elektronisch
Voraussetzungen / BesonderesExkursion
101-0359-00LPhysical Modelling in Geotechnics
Findet dieses Semester nicht statt.
W3 KP2GNoch nicht bekannt
KurzbeschreibungAspects of both physical modelling in geotechnical engineering complemented by application of numerical modelling: appreciation of typical mechanisms pertaining to ultimate & serviceability limit state; influence on resulting design methods
LernzielLeading to an appreciation of the typical mechanisms pertaining to ultimate & serviceability limit state
Influence on resulting design methods.
InhaltPrinciples of physical modelling:
Centrifuge (physics, scaling laws, errors)
Experimental methods:
Geotechnical (sand/clay model making, site investigation), mechanical (packages, actuators), electronic (data acquisition)
Application of physical modelling for typical geotechnical problems, validated or calibrated by finite element analysis (learnt and applied in an earlier course).
Review of mechanisms observed, comparison between modelling, numerical and/or classical plasticity methods, implications for design.

From:- Foundations (shallow and deep), bridge abutments, reinforced soils, soil nailing & anchorages, tunnels & deep excavations, earthquake effects, dynamic problems, environmental geomechanics, transport processes, dams, embankments & slopes, cold regions engineering.
SkriptHandout notes,
Example worksheets
Link
Literatur- Taylor, R.N. (Ed) (1995): Geotechnical centrifuge technology, Blackie Academic & Professional, London.
- Craig, W.H.; James, R.G.; Schofield, A.N. (Eds) (1998): Centrifuges in soil mechanics, Balkema, Rotterdam.
- Britto, A.M.; Gunn, M. (1987): Finite elements with critical state soil mechanics, Ellis Horwood, London.
- Springman, S.M. (Ed.) (2002): Constitutive & Centrifuge Modelling: Two Extremes, Swets & Zeitlinger, Lisse, The Netherlands.
- Springman, S.M.; Laue, J.; Seward, L.J. (Eds.) (2010) Physical Modelling in Geotechnics ICPMG 2010 Vols. 1 & 2
Voraussetzungen / BesonderesA simple soil structure interaction boundary value problem will be selected (e.g., foundation, embankment, slope) as the exercise topic, which will modelled, in various forms, throughout the course. A predictive (class A) numerical analysis will be carried out by the students, followed by a centrifuge test on the same geometry to validate the numerical calculations. Subsequently a Class C2 numerical analysis will be conducted, calibrated by the physical modelling event.
101-0367-00LGeotechnik der VerkehrswegeW3 KP2GC. Rabaiotti
KurzbeschreibungGrundlagen der Bemessung von Strassenbauten, Materialtechnologie der Strassenbaumaterialien. Geotechnische Untersuchungsmethoden im Labor und im Feld. Planung, Überwachung und Auswertung von Bodenuntersuchungen im Feld. Klassifikation von Böden für die Verwendung als Baumaterial. Verdichtung von Strassen und Dämmen. Frosteigenschaften von Bodenmaterialien, Stabilisierung mit Bindemitteln.
LernzielDie Studierenden sollen in der Lage sein, das Bauwerk Strasse in seinem gesamten bautechnischen Zusammenhang zu kennen und zu dimensionieren. Dazu gehören die Kenntnisse der Zusammenhänge der örtlichen Bedingungen - Boden, Untergrundverhältnisse, Klima, Wasser, sowie auch die Einflüsse der gewählten Baumaterialien und der Oberflächeneigenschaften auf die Nachhaltigkeit des Bauwerkes Strasse.
InhaltGrundlagen der Bemessung von Strassenbauten, Materialtechnologie der Strassenbaumaterialien. Geotechnische und strassenbauliche Versuchstechnik und Untersuchungsmethoden im Labor und im Feld. Planung, Überwachung und Auswertung von Bodenuntersuchungen im Felde. Probleme des Umweltschutzes. Klassifikation von Böden für die Verwendung als Baumaterial. Verdichtung von Strassen und Dämmen. Frosteigenschaften von Bodenmaterialien, Stabilisierung mit Bindemitteln. Dimensionierung Strassenoberbau (Recycling-Baustoffe).
SkriptAutographie, Uebungsblätter, Handouts
LiteraturGemäss Literaturverzeichnis in den abgegebenen Unterlagen
Voraussetzungen / BesonderesIn den Vorlesungen und Übungen werden verschiedene Demonstrationsmaterialien verwendet.

Voraussetzungen: Grundlagenkenntnisse in "Bodenmechanik/Grundbau" sowie in "Projektierung von Verkehrsanlagen"
Vertiefung in Konstruktion
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0119-00LMauerwerk Information W3 KP2GN. Mojsilovic
KurzbeschreibungKenntnisse des Tragverhaltens von Mauerwerk und seiner Komponenten.
Zweckmässige Anwendung von theoretischen Ansätzen bei der Bemessung und konstruktiven Durchbildung von Mauerwerkstragwerken.
Praktischer Umgang mit Mauerwerk anhand von Übungen.
LernzielErwerbung der Kenntnisse des Tragverhaltens von Mauerwerk und seiner Komponenten.
Befähigung zur zweckmässigen Anwendung von theoretischen Ansätzen bei der Bemessung und konstruktiven Durchbildung von Mauerwerkstragwerken.
Befähigung zum praktischen Umgang mit Mauerwerk anhand von Übungen.
InhaltEntwicklung des Mauerwerkbaus
Konstruktion und Ausführung
Baustoffe
Tragverhalten und Modellbildung
Tragwerksanalyse und Bemessung
Bewehrtes Mauerwerk
Seismisches Verhalten
SkriptVorlesungsnotizen
Literatur"Mauerwerk", Zimmerli Bruno, Schwartz Joseph und Schwegler Gregor, Birkhäuser Verlag Basel, 1999
"Mauerwerk, Bemessungsbeispiele zur Norm SIA 266", SIA Dokumentation D0257, 2015
"Mauerwerk", Norm SIA 266, 2015
"Mauerwerk - Ergänzende Festlegungen", Norm SIA 266/1, 2015
Voraussetzungen / BesonderesStahlbeton III
101-0129-00LErhaltung von TragwerkenW3 KP2GT. Vogel
KurzbeschreibungBehandlung des Themenkreises primär aus der Sicht des projektierenden Ingenieurs eines Einzelbauwerks.
Erarbeitung einer systematischen Vorgehensweise für Erhaltungsprojekte.
Vertiefung im Massivbau und Erweiterung auf andere Bauweisen.
Sichtbarmachung der Schnittstellen mit Bauherr, Architekt, Unternehmer und Spezialisten.
LernzielBehandlung des Themenkreises primär aus der Sicht des projektierenden Ingenieurs eines Einzelbauwerks.
Erarbeitung einer systematischen Vorgehensweise für Erhaltungsprojekte.
Vertiefung im Massivbau und Erweiterung auf andere Bauweisen.
Sichtbarmachung der Schnittstellen mit Bauherr, Architekt, Unternehmer und Spezialisten.
InhaltSystematik der Erhaltung, Überprüfung (Zustandserfassung, Zustandsbeurteilung, Massnahmenempfehlung), zerstörungsfreie Prüfmethoden, rechnerische Untersuchungen, Natursteinmauerwerk, Verstärkungsmassnahmen (insb. Klebebewehrung)
SkriptAutographieblätter
LiteraturNormen SIA 269, 269/1 bis 269/6,
SIA-Dokumentationen D 0239 und D 0240 der Einführungskurse
101-0149-00LFlächentragwerkeW3 KP2GT. Vogel, S. Fricker
KurzbeschreibungGrundzüge des Tragverhaltens von Flächentragwerken
LernzielVerständnis des Tragverhaltens von Flächentragwerken in den wichtigsten Grundzügen; Kenntnis typischer Anwendungen in verschiedenen Materialien; Fähigkeit, Resultate numerischer Berechnungen vernünftig interpretieren und kontrollieren zu können; Eröffnung des Zugangs zur Fachliteratur.
InhaltElastische Scheiben (kartesische und Polarkoordinaten)
Kinematik Scheiben
Faltwerke
Kirchhoffsche Platten
Rotationssymmetrische Platten
Dünne elastische Platten mit grosssen Durchbiegungen
Geometrie der gekrümmten Fläche
Schalen (Grundlagen, Membrantheorie, Biegetheorie, Formfindung)
SkriptAutographie "Flächentragwerke"
LiteraturEmpfohlen:
- Girkmann, K.: "Flächentragwerke", Springer-Verlag, Wien, 1963, 632 pp.
- Flügge, S.: "Stresses in Shells", Springer-Verlag, Berlin, 1967, 499 pp.
- Hake, E. ; Meskouris,K. : "Statik der Flächentragwerke", Springer-Verlag, Berlin, 2001
- Timoshenko, S.P.; Woinowsky-Krieger, S.: "Theory of Plates and Shells", McGraw-Hill, New-York, 1959, 580 pp.
101-0159-00LMethod of Finite Elements IIW3 KP2GE. Chatzi
KurzbeschreibungBasic theoretical and procedural concepts of the method of finite elements (FE) for the analysis of nonlinear & dynamic systems are introduced. Kinematic and material nonlinear effects and the dynamic analysis of structures in terms of modal and time domain analysis are described.
The course is complemented by Homework Sessions using computing tools and FE software such as MATLAB, ABAQUS & ANSYS.
LernzielBasic theoretical and procedural concepts of the method of finite elements (FE) for the analysis of nonlinear & dynamic systems are introduced. Kinematic and material nonlinear effects and the dynamic analysis of structures in terms of modal and time domain analysis are described.
The course is complemented by Homework Sessions using computing tools and FE software such as MATLAB, ABAQUS & ANSYS.
InhaltIntroduction to finite element nonlinear analysis in structural engineering.
Formulation and solution of nonlinear problems.
Nonlinear constitutive relations.
Dynamic finite element analysis.
Solution of eigen value problems.
Practical application of the finite element nonlinear and/or dynamic analysis
Problem solution using MATLAB, ABAQUS and ANSYS
SkriptHandouts, Course Script available on Link
LiteraturCourse Script available on Link

Useful Reading:
"Nonlinear Finite Elements of Continua and Structures" by T. Belytschko, W.K. Liu, and B. Moran.
Bathe, K.J., Finite Element Procedures, Prentice Hall, 1996.
101-0169-00LHolzbau II Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Voraussetzung: Holzbau I (101-0168-00L)
W3 KP2GA. Frangi, R. Jockwer, R. Steiger
KurzbeschreibungVerständnis der theoretischen Grundlagen und der konstruktiven Belange des Ingenieur-Holzbaus. Erkennen der holzspezifischen Besonderheiten, insbesondere der Anisotropie, der Schwind- und Quellverformungen und der Langzeiteinflüsse sowie deren konstruktive und bemessungstechnische Bewältigung. Entwurf, Konstruktion und Bemessung von Dach-, Hallen- und Brückenbauten.
LernzielVerständnis und Anwendung der theoretischen Grundlagen und der konstruktiven Belange des Ingenieur-Holzbaus. Erkennen der holzspezifischen Besonderheiten, insbesondere der Anisotropie, der Schwind- und Quellverformungen und der Langzeiteinflüsse, sowie deren konstruktive und bemessungstechnische Bewältigung. Bemessung von Dach-, Hallen- und Brückenbauten.
InhaltAnwendungsgebiete des Holzbaus (materialspezifische Merkmale und deren Auswirkung auf die Konstruktionsweise); Holz als Baustoff (Aufbau des Holzes, Sortierung, physikalische und mechanische Eigenschaften von Holz und Holzwerkstoffen); Dauerhaftigkeit und konstruktiver Holzschutz; Bemessungsgrundlagen und Verbindungen (Verleimung, Nägel, Dübel, Bolzen, Schrauben); Bauteile und wichtigste ebene und räumliche Tragwerke (Berechnung und Bemessung unter Beachtung nachgiebiger Verbindungen); besondere konstruktive Belange des Dach-, Hallen- und Brückenbaus.
SkriptAutographie Holzbau
Folienkopien
LiteraturHolzbautabellen HBT 1, Lignum (2012)
Norm SIA 265 (2012)
Norm SIA 265/1 (2009)
Voraussetzungen / BesonderesHolzbau I
101-0189-00LSeismic Design of Structures IIW3 KP2GB. Stojadinovic
KurzbeschreibungThe following advanced topics are covered: 1) behavior and non-linear response of structural systems under earthquake excitation; 2) seismic behavior and design of moment frame, braced frame, shear wall and masonry structures; 3) fundamentals of seismic isolation; and 4) assessment and retrofit of existing buildings. These topics are discussed in terms of performance-based seismic design.
LernzielAfter successfully completing this course the students will be able to:
1. Use the knowledge of nonlinear dynamic response of structures to interpret the design code provisions and apply them in seismic design structural systems.
2. Explain the seismic behavior of moment frame, braced frame and shear wall structural systems and successfully design such systems to achieve the performance objectives stipulated by the design codes.
3. Determine the performance of structures under earthquake loading using modern performance assessment methods and analysis tools.
InhaltThis course completes the series of two courses on seismic design of structures at ETHZ. Building on the material covered in Seismic Design of Structures I, the following advanced topics will be covered in this course: 1) behavior and non-linear response of structural systems under earthquake excitation; 2) seismic behavior and design of moment frame, braced frame and shear wall structures; 3) fundamentals of seismic isolation; and 4) assessment and retrofit of existing buildings. These topics will be discussed from the standpoint of performance-based design.
SkriptThe electronic copies of the learning material will be uploaded to ILIAS and available through myStudies. The learning material includes the lecture presentations, additional reading, and exercise problems and solutions.
LiteraturEarthquake Engineering: From Engineering Seismology to Performance-Based Engineering, Yousef Borzorgnia and Vitelmo Bertero, Eds., CRC Press, 2004

Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering, 4th edition, Anil Chopra, Prentice Hall, 2014

Erdbebensicherung von Bauwerken, 2nd edition, Hugo Bachmann, Birkhäuser, Basel, 2002
Voraussetzungen / BesonderesETH Seismic Design of Structures I course, or equivalent. Students are expected to understand the seismological nature of earthquakes, to characterize the ground motion excitation, to analyze the response of elastic single- and multiple-degree-of-freedom systems to earthquake excitation, to use the concept of response and design spectrum, to compute the equivalent seismic loads on simple structures, and to perform code-based seismic design of simple structures. Familiarity with structural analysis software, such as SAP2000, and general-purpose numerical analysis software, such as Matlab, is expected.
101-0179-00LProbabilistic Seismic Risk Analysis and Management for Civil SystemsW3 KP2GB. Stojadinovic, M. Broccardo, S. Esposito, P. Galanis
KurzbeschreibungAdvanced topics covered in this course are: 1) probabilistic seismic hazard analysis; 2) probabilistic seismic risk analysis; 3) seismic risk management using structural and financial engineering means; and, time permitting, 4) advanced topics in systemic probabilistic risk evaluation.
LernzielAfter successfully completing this course the students will be able to:

1. Gather the necessary data and conduct a probabilistic seismic hazard analysis for a site.
2. Gather the necessary data and conduct a probabilistic vulnerability analysis of a building or an element of a civil infrastructure system at a site.
3. Design structural and/or financial engineering solutions to mitigate the seismic risk at a site.
InhaltThis course extends the series of two courses on seismic design of structures at ETHZ and introduces the topic of probabilistic seismic risk analysis and seismic risk management for the build environment and civil infrastructure systems. The following advanced topics will be covered in this course: 1) probabilistic seismic hazard analysis; 2) probabilistic seismic risk analysis; 3) seismic risk management using structural and financial engineering means; and, time permitting, 4) advanced topics in systemic probabilistic risk evaluation.
SkriptThe electronic copies of the learning material will be uploaded to ILIAS and available through myStudies. This will include the lecture notes, additional reading, and exercise problems and solutions. There is no textbook for this course.
LiteraturReading material:
- Jack R Benjamin, C. Allin Cornell (2014) Probability, Statistics, and Decision for Civil Engineers
- A. H-S. Ang (Author), W. H. Tang Probability Concepts in Engineering: Emphasis on Applications to Civil and Environmental Engineering
- P.E. Pinto, R. Giannini and P. Franchin (2004) Seismic reliability analysis of structures, IUSSPress. Pavia;
- McGuire, R.K. 2004. Seismic hazard and risk analysis: EERI Monograph MNO-10, Earthquake Engineering Research Institute.
- A Mc. Neil, R. Frey and P. Embrechts, Quantitative Risk Management, Concepts, Techniques and Tools, Princeton University Press, 2015
- R. Rees, A. Wambach, The Microeconomics of Insurance, Foundations and Trends in Microeconomics, Vol. 4, Mps. 1-2 (2008), pp. 1- 163, DOI: 10.1561/0700000023
- Earthquake Engineering: From Engineering Seismology to Performance-Based Engineering, Yousef Borzorgnia and Vitelmo Bertero, Eds., CRC Press, 2004
- Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering, 4th edition, Anil Chopra, Prentice Hall, 2012
- Erdbebensicherung von Bauwerken, 2nd edition, Hugo Bachmann, Birkhäuser, Basel, 2002

References:
-Norm SIA 261: Einwirkungen auf Tragwerke (Actions on Structures). Schweizerischer Ingenieur- und Architekten-Verein, Zürich, 2003

Software:
- Bispec: software for unidirectional and bidirectional dynamic time-history and spectral seismic analysis of a simple dynamic system. Link
- SAP2000 v15.1: general-purpose 3D nonlinear structural analysis software. Link
- OpenSees: Open System for Earthquake Engineering Simulation, is an object-oriented, open- source software framework. Link
Voraussetzungen / BesonderesETH Seismic Design of Structures I course (101-0188-00), or equivalent. Students are expected to understand the seismological nature of earthquakes, to characterize the ground motion excitation, to analyze the response of elastic single- and multiple-degree-of-freedom systems to earthquake excitation, to use the concept of response and design spectrum, to compute the equivalent seismic loads on simple structures, and to perform code-based seismic design of simple structures.
101-0637-01LHolz und Holzwerkstoffe
Hinweis: Bis HS15 in Vertiefung Werkstoffe und Mechanik.
W3 KP2GA. Frangi, I. Burgert, G. Fink, M. Fontana, R. Steiger
KurzbeschreibungKennenlernen der charakteristischen Eigenschaften des Holzes als anisotroper poröser Werkstoff und optimaler Einsatz im Holzbau. Geschichte, ökol. Aspekte, Gefüge, Trocknung/Feuchtigkeitsaufnahme, Schwinden, mech. Verhalten, viskoelastisches Verh., Holzabbau/-schutz, zerstörende Mechanismen, konstr. und chem. Holzschutz, Sortieren, Brandverhalten.
Vollholz, Brettschichtholz und Holzwerkstoffen.
LernzielHolz ist der weltweit bedeutendste nachwachsende Roh-, Bau- und Werkstoff. Aufgrund seiner biologischen Herkunft hat Holz einen kapillarporösen, zelligen und daher ausgeprägt anisotropen Gefügeaufbau, der im Makro-, Mikro- und Nanogefüge zudem sehr inhomogen ist. Holz besteht aus teilkristalliner Cellulose als Armierungssubstanz und amorphem Lignin als Matrixsubstanz; es ist daher hygroskopisch und schwindet und quillt bei Holzfeuchteänderungen. Es ist zudem biologisch abbaubar und brennbar.
Zwischen diesen grundlegenden Eigenschaften, die grösstenteils auch die Holzwerkstoffe (Derivate von Holz) kennzeichnen, und den Werkstoffeigenschaften bestehen enge Zusammenhänge. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, die charakteristischen Eigenschaften von Holz und Holzwerkstoffen besser kennenzulernen, um diese im Holzbau optimal einzusetzen.
InhaltÖkonomische und ökologische Aspekte des Holzbaus (Trends weltweit und in der Schweiz; das Ökoprofil des Baustoffs Holz)
Nano- bis Makrogefüge von Nadel- und Laubholz
Eigenschaften von Holz und Holzwerkstoffen. Die besondere Bedeutung der feuchtephysikalischen Eigenschaften
Die Holztrocknung als wichtiger Verarbeitungsschritt
Abbau- und Schädigungsmechanismen biotischer und abiotischer Art
Konzept und Elemente eines integrierten Holzschutzes: Baulich-konzeptionelle und detailkonstruktive Massnahmen, richtige Materialwahl, chemische und physikalische Behandlungen, Oberflächenbeschichtung
Bauteile aus Vollholz, Brettschichtholz und Holzwerkstoffen.
Brandverhalten, Brandschutz: Brandschutzkonzepte, Feuerwiderstand, konstruktive Massnahmen
Beispiele
SkriptAbdrucke der gezeigten Folien, ergänzende Schriften
Literatur- U. Lohmann: Holzhandbuch, 2. Aufl., DRW-Verlag Stuttgart, 1982
- R. von Halasz, C. Scheer (Hrsg.): Holzbau-Taschenbuch, Band 1: Grundlagen, Entwurf und Konstruktionen, 8. Aufl., Verlag Ernst & Sohn, Berlin., 1986
Voraussetzungen / BesonderesDie Vorlesung ist mit einer halbtägigen Exkursion verbunden.

Voraussetzungen: Grundkenntnisse der Baustoffkunde
101-0190-06LTopics on Signal Processing and IdentificationW2 KP2VS. Pakzad
KurzbeschreibungIn this course some fundamental topics on digital signal processing will be reviewed. This includes an introduction to digital signals In time, frequency and z-domain, as well as sampling theory and digital filter design. We will then discuss the state space model of dynamic systems and introduce methods of identification of such systems, with an emphasis on using data from mobile sensors.
LernzielThe students will be able to analyse digital signals and systems in time-, z-, and frequency domains, and create, implement, and identify digital systems. The examples and sample data are measured from civil structures.
Vertiefung in Verkehrssysteme
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0439-00LIntroduction to Economic Analysis - A Case Study Approach with Cost Benefit Analysis in TransportW6 KP4GK. W. Axhausen, R. Schubert
KurzbeschreibungDie Vorlesung stellt die Verfahren der Kosten-Nutzen-Analyse und verwendeter Verfahren vor und führt in die zugehörigen Methoden zur Ermittlung der Bewertungsgrössen ein
LernzielErarbeitung und Übung der Verfahren der Bewertung von Massnahmen und infrastrukturellen Ausbauten
InhaltKosten - Nutzen - Analyse; Nutzwertanalyse; Europäische Richtlinien; Stated response Verfahren; Reisekostenansatz et al.; Bewertung von Reisezeitveränderungen; Bewertung der Verkehrssicherheit
SkriptUmdrucke
LiteraturVSS (2006) SN 640 820: Kosten-Nutzen-Analysen im Strassenverkehr, VSS, Zürich.

Boardman, A.E., D.H. Greenberg, A.R. Vining und D.L. Weimer (2001) Cost – Benefit – Analysis: Concepts and Practise, Prentice-Hall, Upper Saddle River.

ecoplan and metron (2005) Kosten-Nutzen-Analysen im Strassenverkehr: Kommentar zu SN 640 820, UVEK, Bern.
101-0469-00LStrassenverkehrssicherheitW6 KP4GH. Schüller, M. Deublein
KurzbeschreibungInhalt sind die Erfassung von Strassenverkehrsunfällen sowie deren statistische und geografische Analysemöglichkeiten. Am Beispiel von Innerortsstrassen werden verschiedene Einflussfaktoren auf das Unfallgeschehen genauer untersucht und Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt. Verfahren der Sicherheitsarbeit in der Praxis von Verwaltungen und Polizei sind ebenfalls Thema der Veranstaltung.
LernzielVermittlung des Grundlagenwissens zur Strassenverkehrssicherheit, Wecken des Verständnisses für das Unfallgeschehen, Gewährung von Einblicken in Möglichkeiten zur Erhöhung der Verkehrssicherheit
InhaltUnfallentstehung, Verkehrsunfallerfassung, statistische (deskriptiv und multivariat, accident prediction models) und geografische Analyse von Verkehrsunfällen, Gefahrenanalyse und Sanierungstechnik, Instrumente der Verkehrssicherheit der Infrastruktur, Verkehrspolitik in der Schweiz und international
LiteraturBasisliteratur: Botschaft zu Via Sicura; Handlungsprogramm des Bundes für mehr Sicherheit im Strassenverkehr; Directive 2008/96/EC on road infrastructure safety management; ELVIK, R.; VAA, T. (2004). The Handbook of Road Safety Measures. Oxford: ELSEVIER Ltd.; EU-Projekt RiPCORD-iSEREST (Link)
Weiterführende Literatur: wird in der Vorlesung bekannt gegeben
101-0419-00LEisenbahnbau und -erhaltungW4 KP4GU. A. Weidmann, P. Güldenapfel, M. Kohler, M. J. Manhart, weitere Referent/innen
KurzbeschreibungGleisgeometrie einschliesslich deren Berechnung und Vermessung sowie zugehörige Datensysteme; Interaktion Fahrweg - Fahrzeug, Fahrzeugdynamik, Oberbaubeanspruchung; Fahrbahnbau einschliesslich spezieller Aspekte des Ingenieurbaus; Zustandsdiagnose und -prognose; Fahrbahnerhaltung und Erhaltungsmethoden
LernzielDie Vorlesung gibt einen vertiefenden Einblick in die geometrische Linienführung, die Interaktionen Fahrweg - Fahrzeug sowie in Aufbau und Bemessung des Gleises. Methoden der Zustandserfassung und von dessen Prognose werden behandelt. Zeitgemässe Strategien und Verfahren für Bau, Erhaltung und Unterhalt von Bahnanlagen werden dargestellt.
InhaltGleisgeometrie einschliesslich deren Berechnung und Vermessung sowie zugehörige Datensysteme; Interaktion Fahrweg - Fahrzeug, Fahrzeugdynamik, Oberbaubeanspruchung; Fahrbahnbau einschliesslich spezieller Aspekte des Ingenieurbaus; Zustandsdiagnose und -prognose; Fahrbahnerhaltung und Erhaltungsmethoden
SkriptDie Vorlesungsfolien werden zur Verfügung gestellt.
LiteraturEs wird eine Liste mit weiterführender Literatur abgegeben.
Voraussetzungen / BesonderesDer vorgängige Besuch der Vorlesung Bahninfrastrukturen (Verkehr II) wird empfohlen.
101-0479-00LSicherheit und Zuverlässigkeit im EisenbahnbetriebW3 KP3GU. A. Weidmann, A. Bomhauer-Beins, O. Fink, M. Montigel
KurzbeschreibungSicherheitsstrategien und Sicherheitskonzepte spurgeführter Systeme, Eisenbahnsicherungstechnik, European Train Control System, Systeme der Betriebslenkung und Optimierung, Reliability Availability Maintainability Safety (RAMS) bei Eisenbahnen.
LernzielDie Studierenden verstehen die Grundprinzipien von Sicherheit, Zuverlässigkeit und Optimierung im Eisenbahnbetrieb und die Grundkonzepte der Eisenbahn Leit- und Sicherungstechnik.
InhaltSicherheitsstrategien spurgeführter Systeme
o Sicherheit im öffentlichen Verkehr
o Sicherheitsrelevante Besonderheiten spurgeführter Systeme
o Anforderungen an die Sicherheit spurgeführter Systeme
o Sicherheitskonzepte

Eisenbahnsicherungstechnik
o Schutzfunktionen
o Sicherung der Zugfolge
o Sicherung der Fahrwegelemente
o Sicherung von niveaugleichen Kreuzungen
o Technische Realisierungen der Schutzfunktionen
o European Train Control System

Systeme der Betriebslenkung
o Disposition
o Betriebssteuerung
o Konzepte der Betriebsoptimierung

RAMS bei Eisenbahnen
o Unfallursachenanalysen
o Normen im Bereich RAMS für Bahnen
o Risikoanalyse und Gefährdungsbeherrschung
o Analysemethoden im Bereich RAMS
o Konstruktionsprinzipien für Verfügbarkeit und Sicherheit
o Instandhaltungsstrategien
o Life Cycle Costs (LCC)
o Human Factor
o Sicherheit in langen Eisenbahntunnels

Übungen im Eisenbahnlabor
Exkursion zu Siemens Wallisellen (Leit und Sicherungstechnik)
SkriptDie Vorlesungspräsentationen werden abgegeben.
LiteraturWeiterführende Literaturhinweise finden sich in den Vorlesungsunterlagen. Eine zusätzliche Literaturliste wird abgegeben.
Voraussetzungen / BesonderesEin Teil der Übungen wird im Eisenbahn-Betriebslabor des IVT durchgeführt. Der vorgängige Besuch der Vorlesung Systemdimensionierung und Kapazität wird empfohlen.
101-0449-00LSystemführung, Marketing, Qualität
Findet dieses Semester nicht statt.
W6 KP4GU. A. Weidmann
KurzbeschreibungVerkehrs- und Ordnungspolitik, internationale und nationale Regulierung, Unternehmensführung öffentlicher Verkehrsunternehmungen, Marketing, Werbung und Prizing; Qualitätsmanagement
LernzielVerständnis der Verkehrs- und Ordnungspolitik sowie der Regulation der Unternehmenstätigkeit. Erkennen und Beherrschen der drei wichtigen Geschäftsprozesse im Betrieb öffentlicher Verkehrssysteme: (1) Führung der Unternehmung, (2) Marketing, (3) Qualitätssicherung. Erlernen wesentlicher Arbeitsmethoden bei der Führung dieser Prozesse.
Inhalt(1) Verkehrs- und Ordnungspolitik: Verkehrsrelevante Ziele des Staates, staatliches Engagement im öffentlichen Verkehr, Regulierung. (2) Unternehmensführung im öffentlichen Verkehr: Zielsetzungen von Unternehmungen, Aufgaben der Unternehmensführung; Normative Unternehmensführung; Strategische Unternehmensführung; Operative Unternehmensführung. (3) Marketing, Werbung und Prizing: Grundlagen und Ziele; Marketingstrategien und -konzepte im öffentlichen Verkehr; Marketinginstrumente; Umsetzung von Marketingstrategien. (4) Qualitätssicherung: Qualität im Verkehr; Ziele des Qualitätsmanagements; Qualitätsmanagementsysteme; Strukturierung der Qualitätsmerkmale; Qualitätsmessung und -beurteilung; Nutzung zur Systemoptimierung.
SkriptEin Skript in deutscher Sprache wird abgegeben. Die Vorlesungspräsentationen werden abgegeben.
LiteraturWeiterführende Literaturhinweise finden sich im Skript. Eine zusätzliche Literaturliste wird abgegeben.
Voraussetzungen / BesonderesVorgängiger Besuch der Vorlesungen System- und Netzplanung sowie Systemdimensionierung und Kapazität empfohlen.
101-0579-00LInfrastructure Maintenance Processes
Findet dieses Semester nicht statt.
101-0579-00L "Infrastructure Maintenance Processes" wird ab FS17 unter dem neuen Titel 101-0579-00L "Infrastructure Management 2: Evaluation Tools" angeboten werden.
W3 KP2GB. T. Adey
KurzbeschreibungThis course provides an introduction to the tools that can be used to evaluate infrastructure. In particular tools:
- to measure the level of service being obtained from infrastructure,
- to predict slow changes in infrastructure over time, and
- to predict fast changes in infrastructure over time,fits of monitoring.
Lernzielto equip students with tools to be used to evaluate infrastructure and the level of service being provided from infrastructure
InhaltIntroduction
Levels of service
Reliability of infrastructure
Availability and maintainability of infrastructure
Mechanistic-empirical models
Regression analysis
Event trees
Fault trees
Markov chains
Neural networks
Bayesian networks
Conclusion
SkriptAll necessary materials (e.g. transparencies and hand-outs) will be distributed before class.
LiteraturAppropriate reading material will be assigned when necessary.
101-0509-00LInfrastructure Management 1: ProcessW3 KP2GB. T. Adey
KurzbeschreibungThe course provides an introduction to the steps included in the infrastructure management process. The lectures are given by a mixture of external people in German and internal people in English.
LernzielUpon completion of the course, students will
- understand the steps required to manage infrastructure effectively,
- understand the complexity of these steps, and
- have an overview of the tools that they can use in each of the steps.
Inhalt- The infrastructure management process and guidelines
- Knowing the infrastructure - Dealing with data
- Establishing goals and constraints
- Establishing organization structure and processes
- Making predictions
- Selecting strategies
- Developing programs
- Planning interventions
- Conducting impact analysis
- Reviewing the process
SkriptAppropriate reading / and study material will be handed out during the course.
Transparencies will be handed out at the beginning of each class.
LiteraturAppropriate literature will be handed out when required.
Voraussetzungen / BesonderesThe courses will be given half in English and half in German. Students should have a minimum of level B2 in both to register for the course.
103-0417-02LTheorien und Methoden der Planung
Nur für Master-Studierende, ansonsten ist eine Spezialbewilligung des Dozierenden notwendig.
W3 KP2GM. Nollert
KurzbeschreibungFür das Lösen raumplanerischer Probleme sind Optionen zu erkunden und zu beurteilen; dann ist zu begründen, weshalb eine Option anderen vorzuziehen sei. Die Basis für die Auswahl zu behandelnder Probleme bilden regelmässige Lagebeurteilungen. Dafür ist bestimmtes Wissen erforderlich, das adäquat sprachlich auszudrücken ist.
LernzielDie Absolventen kennen die Zusammenhänge zwischen Lagebeurteilung, Entscheiden, Wissen und Sprache. Sie wissen, was ein Entscheidungsdilemma ist und kennen Maximen, wie damit umzugehen ist. Insbesondere lernen sie, dass der Informationsbedarf, um eine Entscheidung zu fällen, vom Problem und den Präferenzen des entscheidenden Akteurs abhängt. Sie sind auch vertraut mit einigen Schwierigkeiten, die sich in diesem Zusammenhang üblicherweise einstellen und was sich dagegen tun lässt.
InhaltDie Schwerpunkte sind Lagebeurteilung, Entscheiden, Sprache und Wissen.
101-0491-00LAgent Based Modeling in TransportationW3 KP2GF. Ciari, M. Balac
KurzbeschreibungThe main topics of the lecture are:
1) Introduction to the agent-based paradigm and overview on existing agent-based models in transportation, including MATSim
2) Learn how to setup MATSim for policy analysis
3) Learn about the interfaces available to enhances the software (includes Java programming)
4) Create, run and analyse a policy study
LernzielThe objective of this course is to make the students familiar with agent-based models and in particular with the software MATSim. They will learn the pros and cons of this type of approach versus traditional transport models and will learn to use the simulation. They will design a policy study and run simulations to evaluate the impacts of the proposed policies.
InhaltThe main topics are:
1) Introduction to the agent-based paradigm and overview on existing agent-based models in transportation, including MATSim
2) Introduction of basic building blocks of simulation approaches (random numbers generation, experimental design, variance control, response surface estimation)
3) Revision of the key submodels and their parameters and concepts (value of time, Wardrop (Nash) equilibirum, etc.)
3) Learn how to setup MATSim for policy analysis
4) Learn about the interfaces available to enhances the software (includes Java programming)
5) Create, run and analyse a policy study
LiteraturAgent-based modeling in general
Helbing, D (2012) Social Self-Organization, Understanding Complex Systems, Springer, Berlin.
Heppenstall, A., A. T. Crooks, L. M. See and M. Batty (2012) Agent-Based Models of Geographical Systems, Springer, Dordrecht.

MATSim

Horni, A., K. Nagel and K.W. Axhausen (eds.) (2016) The Multi-Agent Transport Simulation MATSim, Ubiquity, London
(Link)

Additional relevant readings, mostly scientific articles, will be recommended throughout the course.
Voraussetzungen / BesonderesThere are no strict preconditions in terms of which lectures the students should have previously attended. However, it is expected that the students have some experience with some high level programming language (i.e. C, C++, Fortran or Java). If this is not the case, attending the additional java exercises (101-0491-00U) is strongly encouraged.
101-0492-00LSimulation of Traffic OperationsW3 KP2GH. He
KurzbeschreibungThe course introduces basics of microscopic traffic simulation, including model development, calibration, validation, data analysis, identification of strategies for improving traffic performance, and evaluation of such strategies. The modelling software used is VISSIM.
LernzielThe objective of this course is to introduce basic concepts in microscopic traffic simulation and conduct a realistic traffic engineering project from beginning to end. The students will first familiarize themselves with microscopic traffic simulation models. They will then use a simulation for modeling and analyzing the traffic operations. The emphasis is not only on building the simulation model, but also understanding of the models behind and logically evaluating results. The final goal is to make valid and concrete engineering proposals based on the simulation model.
InhaltIn this course the students will first learn some microscopic simulation concepts and then complete a traffic engineering project with microscopic traffic simulator VISSIM.

Microscopic simulation concepts will include:
1) Car following models
2) Lane change models

Specific tasks for the project will include:
1) Building a model with the simulator VISSIM in order to replicate and analyze the traffic conditions measured/observed.
2) Calibrating and validating the simulation model.
3) Redesigning/extending the model to improve the traffic performance.
SkriptThe lecture notes and additional handouts will be provided before the lectures.
LiteraturAdditional literature recommendations will be provided at the lectures.
Voraussetzungen / BesonderesStudents need to know some basic road transport concepts. The course Road Transport Systems (Verkehr III), or simultaneously taking the course Traffic Engineering is encouraged. The course Transport Simulation (101-0438-00 G) and previous experience with VISSIM is helpful but not mandatory.
Vertiefung in Wasserbau und Wasserwirtschaft
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0249-00LAusgewählte Kapitel aus dem Wasserbau
Voraussetzung: 101-0247-01L Wasserbau II oder gleichwertige Lehrveranstaltung.
W3 KP2SR. Boes, I. Albayrak
KurzbeschreibungDie Vorlesung vertieft ausgewählte wasserbauliche, wasserwirtschaftliche und gewässerökologische Themen im Zusammenhang mit Projekten im Schutz- und Nutzwasserbau.
LernzielVertiefung von Spezialgebieten im Wasserbau und Kennenlernen der Vorgehensweise und des Ablaufs von Wasserkraftprojekten
InhaltEs werden verschiedene ausgewählte Themen des Wasserbaus vertieft. Zu diesen gehören z.B. die Aspekte der Talsperrensicherheit, mögliche Probleme in Stauräumen von Speichern wie Verlandung oder Naturgefahren durch Impulswellen, die Fliessgewässerhydraulik und die Hydraulik von Entlastungs- und Entnahmeanlagen an Talsperren und Wehren, das Spannungsfeld zwischen Ökologie und Wasserkraft, ökohydraulische Aspekte wie die Interaktion von Vegetation und Strömung sowie fischökologische Aspekte an Niederdruckanlagen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der typischen Vorgehensweise und im Ablauf von Wasserkraftprojekten im In- und Ausland.
SkriptVorlesungsunterlagen werden zum Download bereitgestellt.
Literaturwird in der Vorlesung angegeben.
Voraussetzungen / BesonderesEinbezug von externen Referenten zu aktuellen Fachthemen und Projekten im In- und Ausland.
101-0289-00LAngewandte Glaziologie Information W3 KP2GM. Funk, A. Bauder, D. Farinotti
KurzbeschreibungEs werden physikalische Grundlagen vermittelt, die zum Verstaendnis praktischer Anwendungen noetig sind. Themen sind: Gletscher-Klima-Beziehung, Gletscherfliessen, Seeeis und Gletscherhydrologie.
LernzielVerstehen der Grundbegriffe sowie der wichtigsten physikalischen Prozesse in der Glaziologie.
Kennenlernen der Modellieransätze zur Beschreibung der Dynamik von Gletschern.
Erkennen der Gefahren die von Gletschern ausgehen können.
InhaltGrundbegriffe der Glaziologie
Dynamik von Gletschern: Deformation von Gletschereis, Einfluss des Wassers auf die Gletscherbewegung, Reaktion von Gletschern auf Klimaschwankungen, aussergewöhnliche Gletschervorstösse (surge)
Gletscherabbrüche
Gletscherhochwasser
Seeeis
SkriptUnterlagen werden während der Vorlesung abgegeben.
LiteraturRelevante Literatur wird während der Vorlesung angegeben.
Voraussetzungen / BesonderesFür aktuelle Fallbeispiele werden risikobasierte Massnahmen bei glaziologischen Naturgefahren diskutiert.

Voraussetzungen: Es werden Grundkenntnisse in Mechanik und Physik vorausgesetzt.
101-1249-00LHydraulics of Engineering Structures
Alter Titel bis HS15: Abwasserhydraulik.
W3 KP2GH. Fuchs, I. Albayrak, L. Schmocker
KurzbeschreibungHydraulic fundamentals are applied to hydraulic structures for wastewater, flood protection and hydropower. Typical case studies from engineering practice are further described.
LernzielUnderstanding and quantification of fundamental hydraulic processes with particular focus on hydraulic structures for wastewater, flood protection and hydropower
Inhalt1. Introduction & Basic equations
2. Losses in flow & Maximum discharge
3. Uniform flow & Critical flow
4. Hydraulic jump & Stilling basins
5. Backwater curves
6. Weirs/End overfalls & Venturi
7. Mobile discharge measurements & Culverts/restrictors/inverted siphons
8. Fall manholes & Vortex drop
9. Conjunctions & Shock waves at abrupt wall deflections
10. Air/water flows and bottom outlets
11. Driftwood retention racks
12. Vegetated flows - Introduction
13. Vegetated flows - Application
14. Summary & questions/preparations for examination
SkriptText books

Hager, W.H. (2010). Wastewater hydraulics. Springer: New York.
LiteraturExhaustive references are contained in the suggested text book.
102-0215-00LSiedlungswasserwirtschaft II Information W3 KP2GM. Maurer, P. Staufer
KurzbeschreibungTechnische Netzwerke in der Siedlungswasserwirtschaft. Wasserverteilung: Optimierung, Druckstoss, Korrosion und Hygiene. Siedlungsentwässerung: Siedlungshydrologie, instationäre Strömung, Schmutzstofftransport, Versickerung von Regenwasser, Gewässerschutz bei Regen. Generelle Entwässerungsplanung (GEP).
LernzielVertiefung der Grundlagen für die Gestaltung und den Betrieb der technischen Netzwerke der Siedlungswasserwirtschaft.
InhaltDemand Side Management versus Supply Side Management
Optimierung von Wasserverteilnetzen
Druckstösse
Kalkausfällung, Korrosion von Leitungen
Hygiene in Verteilsystemen
Siedlungshydrologie: Niederschlag, Abflussbildung
Instationäre Strömungen in Kanalisationen
Stofftransport in der Kanalisation
Einleitbedingungen bei Regenwetter
Versickerung von Regenwasser
Generelle Entwässerungsplanung (GEP)
SkriptEs werden schriftliche Unterlagen abgegeben. Die Folien werden als Kopien zur Verfügung gestellt.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung: Siedlungswasserwirtschaft GZ
Vertiefung in Werkstoffe und Mechanik
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0619-00LMechanics of Building Materials Information W3 KP2GF. Wittel
KurzbeschreibungMaterial models comprise our knowledge on the physical behavior of materials. Based on a short introduction to solid mechanics, 3D material laws for elastic, visco-elastic behavior, plasticity and damage mechanics are discussed. We focus on material laws for concrete, metals, wood and other composites, how to obtain parameters from mechanical tests and their application in FEM calculations.
LernzielThis introductory course aims to bridge the gap between phenomenological, qualitative comprehension of processes in building materials, their characterization in mechanical testing and the ability to apply those for practical design purposes via constitutive models.

Upon completion of the course you should be able to:

- classify different material behavior (e.g. linear/non-linear elastic, elasto-plastic, creep) with respect to types of constitutive material models (total /incremental strain models, damage / plasticity models, linear visco-elasticity),

- review how incremental strain models (e.g. elasto-plastic) are algorithmically implemented in Finite Element software (UMat of Abaqus),

- formulate the main approach and assumptions to the most import models for building materials and discuss their limitations,

- propose experimental campaigns for obtaining relevant material parameters for non-linear material models.
Inhalt- Introduction to constitutive models for materials
- Fundaments of mechanics of materials
- Cauchy-, hyper- and hypoelastic material descriptions
- Constitutive Models for Concrete (non-linear elastic)
- Introduction to metall and concrete plasticity
- Introduction to ABAQUS UMAT Programming
- Damage continuum mechanics
- Linear visco-elastic materials
SkriptWill be provided during the lecture.
101-0639-01LScience and Engineering of Glass and Natural Stone in Construction Information
Findet dieses Semester nicht statt.
W3 KP2GF. Wittel, T. Wangler
KurzbeschreibungThe course offers an overview of relevant practical issues and present technological challenges for glass and natural stones in constructions. Students gain a good knowledge of the basics of glasses and natural stones, their potential as engineering materials and learn to apply them in the design of civil engineering constructions and to evaluate concepts.
LernzielGlass is increasingly used in constructions to ease the construction process, as functional insulation barrier, even for structural applications of impressive size. While everyone has experienced the innovation potential of glass in the last decade, products from natural stone suffer from an unjustified traditional image that often originates from a lack of understanding of the material and its combination with other materials. Culturally important structures often are made from natural stone and their conservation demands an understanding of their deterioration mechanisms, the concepts of which can be applied to other civil engineering materials. Designers and engineers need the knowledge to reconcile materials and system behavior with the entire processing, handling, integration and life time in mind.
In this module students are provided with a broad fundamental as well as practice-oriented education on glass and natural stone in civil engineering applications. Present and future construction and building concepts demand for such materials with optimized properties. Based on the fundamentals from the Bachelor course in materials by the end of this module, you should be able to:

-recognize and choose specific applications from the broad overview you were provided with,

-relate processing technologies to typical products and building applications and recognize (and explain typical damage related to wrong material choice or application,

-explain the nature of glassy and crystalline materials and interpret their physical behavior against this background,

-explain the major deterioration mechanisms in natural stone and how this relates to durability,

-analyze material combinations and appraise their application in future products as well as integration in existing constructions,

- summarize with appropriate guidance publications on a related topic in an oral presentation and short report.
InhaltLecture 1: An introduction to science and engineering of glass and natural stone in construction (FW/TW)

Lecture 2: Glass chemistry including historical development of glass composition, use of raw materials, melts, chemical stability and corrosion. (FW)

Lecture 3: Geology and mineralogy of stones used in construction. Formation processes, chemistry, crystal structure. (TW)

Lecture 4: Microscopic models for glassy materials. Physics of glass transition. From microscopic physical models to thermodynamics, rheology and mechanics of glassy materials. (FW)

Lecture 5: Stone properties and behavior: microstructure, density, porosity, mechanical properties (TW)

Lecture 6: Glass physics: Optical properties (transmission, reflection, emission, refraction, polarization and birefringence, testing methods); Mechanical properties (density, thermal, mechanical, electric properties, glass testing) (FW)

Lecture 7: Stone properties and durability: transport, moisture and thermal cycling (TW)

Lecture 8: Forming and processing of glass: (plate and molded glass, drawing, slumping, profiling etc.; Processing: Cutting, mechanical processing, tempering, gluing, bending, laminating of glass Surface treatments: coating, sputtering, enameling, printing, etching, chemical pre-stressing.) (FW)

Lecture 9: Durability: Salt crystallization, freezing, biodeterioration (TW)

Lecture 10: Glass products for civil engineering applications: (Molded glasses, fiber glass, foam glass, plate glass); construction glass (insulation glass, structural glass, protective glass, intelligent glass, codes); (FW)

Lecture 11: Conservation: Consolidation, cleaning, and other treatments (TW). Practical aspects (guest lecturer)

Lecture 12: Glass in constructions. (modelling, application and regulation, typical damage in glass) (FW)

Lecture 13: Student presentations; exam questions (FW/TW)
SkriptWill be handed out in the lectures
LiteraturWerkstoffe II script (download via the IFB homepage). Rest will be handed out in the lectures
Voraussetzungen / BesonderesWerkstoffe I/II of the bachelor studies or equivalent introductory materials lecture.
101-0659-01LDurability and Maintenance of Reinforced ConcreteW3 KP2VB. Elsener, U. Angst
KurzbeschreibungDer Kurs konzentriert sich auf die Haltbarkeit von Stahlbeton, insbesondere die Korrosion von Stahl in Beton. Der Schwerpunkt liegt auf dem Verständnis der Mechanismen, Planung und Ausführung Aspekte der Dauerhaftigkeit von neuen und bestehenden Strukturen. Neue Methoden und Materialien für präventive Maßnahmen, Zustandsbewertung und Reparaturverfahren.
LernzielVerständnis für den Mechanismus der Verschlechterung der Stahlbeton-Strukturen, insbesondere Bewehrungskorrosion.
Kennen der relevanten Parameter für die Haltbarkeit von Beton, insbesondere Überdeckung, Betonqualität, Feuchtigkeit sowie der Verfahren, um die Haltbarkeit zu kontrollieren
Verstehen der aktuellen Ansätze zum Design für eine lange Lebensdauer (Forderungsklassen, präskriptiven) und ihrer Grenzen
Kennen zukünftiger performance-basierte Modelle für Haltbarkeit Gestaltung sowie der Schwierigkeiten bei der Definition der Input-Parameter (z. B. kritische Chloridgehalt).
Kennen und verstehen verschiedene Möglichkeiten, um die Haltbarkeit des Stahlbetons zu verbessern (z. B. Edelstahl-Einlage)
Kennen der besonderen Probleme mit vorgespannten Strukturen und Wege, um diese zu überwinden (galvanisch getrennt Sehnen).
Kennen und verstehen der zerstörungsfreien Methoden zur Inspektion und Zustandsbewertung (insbes. half-cell potential mapping) und und deren Grenzen.
Kennen und verstehen der Reparatur-Methoden, wie herkömmliche Reparatur, elektrochemische Methoden (insbesondere kathodischer Schutz)
Sich der Unterschieden in der Leistung der neuen Mischzementen (insbesondere CEM II mit Kalkstein) Respekt für die traditionelle Portlandzement und die mögliche zukünftige Probleme für eine lange Lebensdauer bewusst werden.
InhaltStahlbeton vereint die gute Druckfestigkeit von Beton mit der hohen Zugfestigkeit von Stahl und hat sich als in Bezug auf die strukturelle Leistungsfähigkeit und Haltbarkeit bewährt. Jedoch gibt es Fälle eines vorzeitigen Ausfalls von Stahlbeton- und Spannbeton-Komponenten durch Korrosion des Bewehrungsstahls mit sehr hohen wirtschaftlichem Schaden. Dieser Kurs konzentriert sich auf die Chlorid-und Kohlensäure induzierte Korrosion von Stahl in Beton, präsentiert Transportmechanismen und elektrochemische Konzepte. Der Schwerpunkt liegt auf Planung und Ausführung Aspekte der Dauerhaftigkeit von neuen und bestehenden Strukturen. Neue Methoden und Materialien für präventive Maßnahmen, Zustandsbewertung und Reparaturverfahren werden diskutiert. Der Kurs ist ein Bezugspunkt für Ingenieure und Materialwissenschaftler in Forschung und Praxis des Korrosionsschutzes, Rehabilitation und Pflege von Stahlbeton-Strukturen und Komponenten beteiligt.

Vorlesung 1
Administrative Fragen, Literatur, was Studierende erwarten zu lernen? Einführung (wirtschaftliche Relevanz der Haltbarkeit, Übergang vom Bau bis zur Wartung). Grundlagen der Korrosion und Dauerhaftigkeit / Passivität und Lochfraß

Vorlesung 2
Stahlbeton / Korrosionsschutz / Abbau-Mechanismus Korrosion (Chloride / Kohlensäure) / elektrochemischen Mechanismus / Controlling Parameter / Risse und Abplatzungen an der Oberfläche, Gefahr von örtlicher Korrosion

Vorlesung 3
Andere Degradationsmechanismen: Sulfatangriff, ASR, Frostangriff
Verschiedene Beispiele, Häufigkeit des Auftretens der einzelnen Schädigungsmechanismen

Vorlesung 4
Lebensdauer: Einleitung des Verfahrens und Ausbreitung der Bühne. Haltbarkeit Design: präskriptiven Ansatz, konstruktive Detaillierung, die Bedeutung von Feuchtigkeit für fast alle Degradationsmechanismen. Leistungsorientiertes Konzept, einfacher Diffusions Ansatz für Chlorideintrag, Critical Chloridgehalt (Einflussgrößen)

Vorlesung 5
Edelstahl als Bewehrungsstahl für Beton / verschiedene Typen von nichtrostenden Stählen / mechanische Eigenschaften / Korrosionsbeständigkeit, Passivität / Kupplung mit schwarzem Betonstahl / Anwendungsbeispiele / Life-Cycle-Kosten

Vorlesung 6
Inspektion und Zustandsbewertung I: Sichtprüfung / Zerstörungsfreie Prüfung (Chlorid-Profile, Karbonatisierungstiefe, Dünn-Schnitt-Analyse, etc.)

Vorträge 7
Inspektion und Zustandsbewertung II: zerstörungsfreie Prüfung (potentiellen Mapping, Überdeckung Messung Widerstandsmessung). Potential-Mapping: Messprinzip / Wirkung von kohlensäurehaltigen Abdeckung zone / Einwirkung von Feuchtigkeit / Beispiele

Vorlesung 8
Vorgespannten Strukturen / Problem mit bestehenden Strukturen: keine NDT-Methode / Ansatz für den Schutz (multiple Barriere) / neue Systeme mit Polymer Kanäle / elektrisch isolierten Sehnen / fib Richtlinien / Swiss Leitlinie / Monitoring-Techniken / Anwendungen

Vorlesung 9
Reparatur-Methoden I: konventionelle Reparatur / Beschichtungen / Inhibitoren / Einschränkungen

Vorlesung 10
Reparatur-Methoden II: elektrochemische Reparatur-Methoden (ECR, ER, CP) / principles / elektrochemische Chlorid-Abscheidung (Theorie und Bsp.) / elektrochemische realkalization (Theorie und Bsp.) / wann können diese Methoden angewandt werden? / Kostenaspekte

Vorlesung 11
Repair Methoden III: kathodischen Schutz (Theorie, technische Lösungen, Anode, etc und Beispiele). Überwachung der CP.

Vorlesung 12
Neue Zemente, Thema CO2-Reduktion. Auswirkungen von Flugasche, Schlacke, Kalk auf die Verarbeitbarkeit, Diffusionskoeffizient, Widerstand, pH (einschließlich einer Diskussion der puzzolanischen Reaktion und Konsequenzen in Bezug auf pH-Wert puffernde Portlandit Reserve). Diskutieren der Produkte auf dem Schweizer Markt.

Vorlesung 13
Zusammenfassung der wichtigsten Punkte dieses Kurses durch die Studierenden. Offene Diskussion über die Haltbarkeit Design, neuer Zemente, neue Materialien und Reparatur-Methoden
SkriptDie Vorlesung basiert auf dem Buch:
Corrosion of steel in concrete - prevention diagnosis repair (WILEY 2013) by L. Bertolini, B. Elsener, P. Pedeferri and R. Polder)
Folien der Vorträge werden im Voraus verteilt. Besondere Handouts und Nachdrucke für bestimmte Themen werden in der Vorlesung verteilt.
LiteraturA first overview can be found in: B. Elsener, Corrosion of Steel in Concrete, in "Corrosion and Environmental Degradation", ed. M. Schütze, WILEY VCH (2000) Vol.2 pp. 391 - 431

Backbone of the course: Corrosion of Steel in Concrete - Prevention diagnosis repair, L. Bertolini, B. Elsener, P. Pedeferri, R. Polder, WILEY VCH 2nd edition (2013)
Voraussetzungen / BesonderesDie Studierenden werden ermutigt, sich aktiv an den Vorlesungen zu beteiligen. Die Studierenden haben allen Übungen (vier) zu bearbeiten. Für eine Übung ist eine detaillierte schriftliche Lösung der gestellten Aufgabe zu liefern (nach der Diskussion).

Die Studierenden sollten die Prüfungen in Werkstoffe I und II bestanden haben.
101-0669-00LBituminöse WerkstoffeW3 KP2GM. Partl
KurzbeschreibungVermittlung eines vertieften Einblickes in die Besonderheiten des mechanischen und chemisch-physikalischen Verhaltens sowie des Aufbaus und der Anwendung bitumenhaltiger Werkstoffe insbesondere mit Blick auf deren Verwendung im Strassenbau und für Abdichtungen. Dabei wird auch auf neue Forschungs- und Entwicklungstendenzen eingegangen.
LernzielVermittlung eines vertieften Einblickes in die Besonderheiten des mechanischen und chemisch-physikalischen Verhaltens sowie des Aufbaus und der Anwendung bitumenhaltiger Werkstoffe insbesondere mit Blick auf deren Verwendung im Strassenbau und für Abdichtungen. Dabei wird auch auf neue Forschungs- und Entwicklungstendenzen eingegangen.
InhaltGrundlagen des mechanischen Verhaltens: Viskosität, Rheologische Modelle, viskoelastisches Stoffverhalten, Zeit-Temperatur Superpositionsprinzip; Ermüdung; Viskoplastizität
Bituminöse Bindemittel: Teerproblematik,Bitumen, Naturasphalt, Polymerbitumen, technologische Prüfverfahren, mechanisch-physikalische Eigenschaften, Bindemittleklassierung, Bitumenemulsionen, Schaumbitumen
Strassenbeläge aus Asphalt: Struktureller Aufbau und Konzepte, Herstellung, Mischgutprüfung und Charakterisierung, Mischgutgruppen, Recycling
Abdichtungen mit Bitumendichtungsbahnen: Haftvermittler, Aufbau der Polymerbitumen-Dichtungsbahnen, Herstellung, charakteristische Prüfungen, systemrelevante Eigenschaften, Einbau und Ausführung
SkriptSkript, verteil während Vorlesung
Voraussetzungen / BesonderesDie Vorlesung beinhaltet zwei schriftliche Übungen und eine Literaturübung mit Kurzvortrag, die obligatorisch durchzuführen sind.
101-0689-00LShrinkage and Cracking of Concrete: Mechanisms and Impact on DurabilityW3 KP2VP. Lura
KurzbeschreibungConcrete is generally viewed as a durable construction material. However, the long-term performance of a concrete structure can be greatly compromised by early-age cracking. This course will explain how shrinkage of concrete leads to cracking and how control of shrinkage allows increasing the expected durability of a concrete structure.
LernzielThis course will begin with a brief introduction about hydration and microstructure development in cement paste and concrete. The students will learn the main causes of cracking at early ages, namely plastic, drying, thermal and autogenous shrinkage, with special emphasis on the driving mechanisms. The importance of concrete curing, especially in the first few days after casting, will be explained. Building on the knowledge of the driving forces of shrinkage, the way of action of shrinkage-reducing admixtures will be clarified and different applications illustrated. As an extension of external curing, the students will become familiar with internal water curing by means of saturated lightweight aggregate and superabsorbent polymer.
Most concrete members are restrained by adjacent structures. When shrinkage is restrained, cracks may develop. The students will learn how to apply different criteria for assessing concrete cracking and how to retrieve the mechanical properties of the concrete, especially stiffness and creep, relevant for the calculations.
In addition to macroscopic cracks, microcracking may occur in the cement paste due to inner restraint offered by the aggregates. Both macroscopic cracks and diffuse microcracking within a concrete may facilitate the ingress of harmful substances (e.g. chloride and sulfate ions) into the concrete; these may react with the concrete or with the reinforcement and create further deterioration. The students will acquire an understanding of the mechanisms of transport through cracked concrete, with special focus on experimental evidence and on techniques able to visualize the transport process and follow it in time.
As a final outcome of the course, the students will be able to estimate the impact of cracking on the expected durability of concrete structures and to implement different types of measures to reduce the extent of cracking.
InhaltConcrete is generally viewed as a long-lasting construction material. However, the durability of a concrete structure can be jeopardized by shrinkage-induced cracking. In addition to being unsightly, cracks have the potential to act as weak planes for further distress or as conduits for accelerated ingress of aggressive agents that may reduce durability.
Advances in concrete technology over the past decades have led to the practical use of concrete with a low water to binder ratio and with different types of mineral and organic admixtures. Another recent development is self-compacting concrete, which avoids concrete vibration and reduces labor during placing. Unfortunately, these concretes are especially prone to cracking at an early age, unless special precautions are taken. Proper curing becomes in this case the key to achieve better performance in various environmental and load conditions.
Specific topics covered by the course:
- Hydration and microstructure development
- Plastic shrinkage
- Development of mechanical properties
- Thermal deformation
- Autogenous deformation
- Drying shrinkage
- Curing
- Shrinkage-reducing admixtures
- Internal curing: saturated lightweight aggregate and superabsorbent polymer
- Fracture and microcracking
- Transport in cracked concrete
- Impact of cracking on concrete durability
SkriptFor each lecture, lecture notes will be provided. In addition, one or two research papers for each lecture will be indicated as supportive information.
The students will be also provided with a DVD containing the teaching material of a previous course on the same topic, including 16 hours of filmed lectures.
LiteraturCopies of one to two research papers relevant to the topic of each lecture will be provided to the students as supportive information.
Voraussetzungen / BesonderesA basic knowledge of concrete technology is preferable.
151-0353-00LMechanics of Composite Materials Information W4 KP2V + 1UG. Kress
KurzbeschreibungThe course Mechanics of Composite Materials is dedicated to modeling problems following from the complex mechanical behavior of these anisotropic material structures. and modeling of continuous fibre reinforced composites. Participants will be able to design parts for the mechanical, automotive and aerospace industry.
LernzielUnderstanding of the mechanical properties of fiber reinforced composites with regard to analysis and design of lightweight structures for mechanical, transportation and aerospace applications.
Inhalt1. Introduction and Elastic Anisotropy
2. Laminate Theory
3. Thick-Walled Laminates and Interlaminar Stresses
4. Edge Effects at Multidirectional Laminates
5. Micromechanics
6. Failure Hypotheses and Damage Predictction
7. Fatigue Response
8. Joining and Bonding Techniques
9. Sandwich Designs
SkriptManuscript and handouts in printed form and as PDF-files:
Link
LiteraturThe lecture material is covered by the script and further literature is referenced in there.
151-0833-00LPrinciples of Nonlinear Finite-Element-Methods Information W5 KP2V + 2UN. Manopulo, B. Berisha, P. Hora
KurzbeschreibungDie meisten Problemstellungen im Ingenieurwesen sind nichtlinearer Natur. Die Nichtlinearitäten werden hauptsächlich durch nichtlineares Werkstoffverhalten, Kontaktbedingungen und Strukturinstabilitäten hervorgerufen. Im Rahmen dieser Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen der nichtlinearen Finite-Element-Methoden zur Lösung von solchen Problemstellungen vermittelt.
LernzielDas Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung von Grundkenntnissen der nichtlinearen Finite-Elemente-Methode (FEM). Der Fokus der Vorlesung liegt bei der Vermittlung der theoretischen Grundlagen der nichtlinearen FE-Methoden für implizite und explizite Formulierungen. Typische Anwendungen der nichtlinearen FE-Methode sind Simulationen von:

- Crash
- Kollaps von Strukturen
- Materialien aus der Biomechanik (Softmaterials)
- allgemeinen Umformprozessen

Insbesondere wird die Modellierung des nichtlinearem Werkstoffverhalten, thermomechanischen Vorgängen und Prozessen mit grossen plastischen Deformationen behandelt. Im Rahmen von begleitenden Uebungen wird die Fähigkeit erworben, selber virtuelle Modelle zur Beschreibung von komplexen nichtlinearen Systemen aufzubauen. Wichtige Modelle wie z.B. Stoffgesetze werden in Matlab programmiert.
Inhalt- Kontinuumsmechanische Grundlagen zur Beschreibung grosser plastischer Deformationen
- Elasto-plastische Werkstoffmodelle
- Aufdatiert-Lagrange- (UL), Euler- und Gemischt-Euler-Lagrange (ALE) Betrachtungsweisen
- FEM-Implementation von Stoffgesetzen
- Elementformulierungen
- Implizite und explizite FEM-Methoden
- FEM-Formulierung des gekoppelten thermo-mechanischen Problems
- Modellierung des Werkzeugkontaktes und von Reibungseinflüssen
- Gleichungslöser und Konvergenz
- Modellierung von Rissausbreitungen
- Vorstellung erweiterter FE-Verfahren
Skriptja
LiteraturBathe, K. J., Finite-Elemente-Methoden, Springer-Verlag, 2002
Voraussetzungen / BesonderesBei einer grossen Anzahl von Studenten werden bei Bedarf zwei Übungstermine angeboten.
101-0637-10LHolzstruktur und Funktion Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 15

Hinweis: Ersetzt 701-1801-00L.
Studierende, welche die 701-1801-00. bereits besucht haben, dürfen daher die 101-0637-10 nicht nochmals belegen.
W3 KP2GI. Burgert, E. R. Zürcher
KurzbeschreibungDie Vorlesung Holzstruktur und Funktion vermittelt den Studierenden grundlegende Kenntnisse über den Aufbau von Nadel- und Laubhölzern sowie über allgemeine und holzartspezifische Zusammenhänge zwischen Wachstumsprozessen, Holzeigenschaften und den Funktionen des Holzes im Baum.
LernzielLernziel ist ein grundlegendes Verständnis der Anatomie des Holzes sowie deren Beeinflussung durch endogene und exogene Einflussfaktoren. Dazu sollen die Studierenden in die Lage versetzt werden, prominente mitteleuropäische Holzarten auf der mikroskopischen und makroskopischen Ebene zu erkennen. Vertieft wird dies mit Bestimmungsübungen für die Nadelhölzer, welche mittels eines Bestimmungsschlüssels eindeutig zu bestimmen sind. Darüber hinaus sollen Kenntnisse über die Zusammenhänge zwischen Baumwachstum, Holzeigenschaften und den Funktionen des Holzes im Baum vermittelt werden. Dabei steht die Funktion des Holzes im Baum im Vordergrund, es sollen allerdings auch Querbezüge zur technologischen Bedeutung, welche in den Vorlesungen Holzphysik sowie Holzeigenschaften und Holzbearbeitung behandelt wird, aufgezeigt werden.
InhaltIn einer allgemeinen Einführung in die Holzanatomie werden der generelle Aufbau von Nadel- und Laubholz behandelt. Dabei werden die Baumarten auch im Hinblick auf Diversität und grundlegende Variabilität sowie deren Einflussfaktoren betrachtet. Danach liegt der Schwerpunkt auf der Holzanatomie prominenter mitteleuropäischer Nadel- und Laubholzarten. Hierbei werden die Studierenden sowohl auf der mikroskopischen als auch auf der makroskopischen Ebene in der Holzartenerkennung geschult. Für die Nadelhölzer werden darüber hinaus vertiefende Bestimmungsübungen durchgeführt. In den weiteren Vorlesungen werden darauf aufbauend Zusammenhänge zwischen Holzstruktur, Eigenschaften und Funktion im Baum unter Berücksichtigung der Wachstumsdynamik dargestellt. Dabei werden insbesondere die Themenbereiche mechanische Stabilität und Wassertransport, Ästigkeit, Reaktionsholzbildung (Druckholz, Zugholz), Drehwuchs, Wachstumsspannungen und Verkernung sowie das adaptive Wachstum ausführlich behandelt.
101-0637-20LHolzbearbeitung und -verarbeitung
Hinweis: Ersetzt 701-1803-00. Studierende, welche die 701-1803-00. bereits besucht haben, dürfen daher die 101-0637-20 nicht nochmals belegen.
W3 KP2GI. Burgert, O. F. Kläusler
KurzbeschreibungDie Vorlesung Holzbearbeitung und -verarbeitung vermittelt den Studierenden grundlegende Kenntnisse über technologische Eigenschaften des Holzes und der Holzwerkstoffe sowie deren Bearbeitung und Verarbeitung zur Herstellung einer breiten Palette von industriellen Holzprodukten.
LernzielLernziel ist ein grundlegendes Verständnis der dominierenden Holzbe- und -verarbeitungsprozesse, welche zur Herstellung von industriellen Holzprodukten zur Anwendung kommen. Hierzu wird einleitend die wirtschaftliche Bedeutung der Ressource Holz vorgestellt und erforderliche Kenntnisse über die technologischen Eigenschaften des Holzes vermittelt. Die Studierenden sollen mit Abschluss der Vorlesung in der Lage sein, schlüssige Zusammenhänge zwischen Holzarten und deren Eigenschaften sowie geeigneten Bearbeitungsprozessen und den daraus resultierenden Holzprodukten herzustellen.
InhaltDie allgemeine Einführung stellt die wirtschaftliche Bedeutung des Rohstoffs Holz im globalen, europäischen und schweizerischen Kontext vor und beleuchtet Aspekte der Nachhaltigkeit in der Holzproduktion und der Zertifizierung. Im Folgenden werden erforderliche Kenntnisse zu den allgemeinen und holzartspezifischen Zusammenhängen zwischen Struktur und Eigenschaften vermittelt. Danach werden verschiedene volkswirtschaftlich relevante Holzbe- und -verarbeitungsprozesse vorgestellt und detailliert hinsichtlich Holzartenwahl, Prozessparametern sowie Produkteigenschaften betrachtet. Der Hauptaugenmerk wird dabei im Bereich von Vollholzprodukten auf die Schnittholzherstellung und die Trocknung gelegt. Mit Blick auf die Furnierherstellung werden Kenntnisse über das Dämpfen, den Furnierschnitt und die Herstellung von Lagenholzwerkstoffen vermittelt. Desweitern wird die Technologie zur Herstellung von Span- und Faserwerkstoffen sowie die gängige Produktpalette vorgestellt und bearbeitet. Dieser Themenblock wird durch grundlegende Einblicke in die Papierherstellung abgerundet. Im Anschluss werden die Themenbereiche Verklebung und Holzschutz betrachtet und dabei Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von Holz und Holzwerkstoffen erörtert. Zum Abschluss der Vorlesung wird durch eine Exkursion zu einem Schweizer Holzbearbeitungs-unternehmen der Praxisbezug vertieft.
151-0735-00LDynamic Behavior of Materials and Structures
Findet dieses Semester nicht statt.
W4 KP2V + 2UD. Mohr
KurzbeschreibungLectures and computer labs concerned with the modeling of the deformation response and failure of engineering materials (metals, polymers and composites) subject to extreme loadings during manufacturing, crash, impact and blast events.
LernzielStudents will learn to apply, understand and develop computational models of a large spectrum of engineering materials to predict their dynamic deformation response and failure in finite element simulations. Students will become familiar with important dynamic testing techniques to identify material model parameters from experiments. The ultimate goal is to provide the students with the knowledge and skills required to engineer modern multi-material solutions for high performance structures in automotive, aerospace and navel engineering.
InhaltTopics include viscoelasticity, temperature and rate dependent plasticity, dynamic brittle and ductile fracture; impulse transfer, impact and wave propagation in solids; computational aspects of material model implementation into hydrocodes; simulation of dynamic failure of structures;
SkriptSlides of the lectures, relevant journal papers and users manuals will be provided.
LiteraturVarious books will be recommended covering the topics discussed in class
Voraussetzungen / BesonderesCourse in continuum mechanics (mandatory), finite element method (recommended)
151-0513-00LMechanics of Soft Materials and TissuesW4 KP3GA. E. Ehret
KurzbeschreibungAn introduction to concepts for the constitutive modelling of highly deformable materials with non-linear properties is given in application to rubber-like materials and soft biological tissues. Related experimental methods for materials characterization and computational methods for simulation are addressed.
LernzielThe objective of the course is to provide an overview of the wide range of non-linear mechanical behaviors displayed by soft materials and tissues together with a basic understanding of their physical origin, to familiarize students with appropriate mathematical concepts for their modelling, and to illustrate the application of these concepts in different fields in mechanics.
InhaltSoft solids: rubber-like materials, gels, soft biological tissues
Non-linear continuum mechanics: kinematics, stress, balance laws
Mechanical characterization: experiments and their interpretation
Constitutive modeling: basic principles
Large strain elasticity: hyperelastic materials
Rubber-elasticity: statistical vs. phenomenological models
Biomechanics of soft tissues: composites, anisotropy, heterogeneity
Dissipative behavior: examples and the concept of internal variables.
SkriptAccompanying learning materials will be provided or made available for download during the course.
LiteraturRecommended text:
G.A. Holzapfel, Nonlinear Solid Mechanics - A continuum approach for engineering, 2000
L.R.G. Treloar, The physics of rubber elasticity, 3rd ed., 2005
P. Haupt, Continuum Mechanics and Theory of Materials, 2nd ed., 2002
Voraussetzungen / BesonderesA good knowledge base in continuum mechanics, ideally a completed course in non-linear continuum mechanics, is recommended.
Projektarbeiten
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0198-01LProjektarbeit in Konstruktion Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W9 KP18AProfessor/innen
KurzbeschreibungBearbeitung einer konkreten Aufgabenstellung aus der Konstruktion
LernzielSelbständiges, strukturiertes und wissenschaftliches Arbeiten fördern; typische ingenieurwissenschaftliche Arbeitsmethoden anwenden lernen; Fachwissen auf dem Gebiet der bearbeiteten Aufgabenstellung vertiefen.
InhaltDie Projektarbeit steht unter der Leitung eines Professors/einer Professorin. Den Studierenden werden verschiedene Themen und Inhalte zur individuellen Auswahl angeboten.
101-0298-01LProjektarbeit in Wasserbau und Wasserwirtschaft Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W9 KP18ADozent/innen
KurzbeschreibungBearbeitung einer konkreten Aufgabenstellung aus dem Wasserbau und der Wasserwirtschaft
LernzielSelbständiges, strukturiertes und wissenschaftliches Arbeiten fördern; typische ingenieurwissenschaftliche Arbeitsmethoden anwenden lernen; Fachwissen auf dem Gebiet der bearbeiteten Aufgabenstellung vertiefen.
InhaltDie Projektarbeit steht unter der Leitung eines Professors/einer Professorin. Den Studierenden werden verschiedene Themen und Inhalte zur individuellen Auswahl angeboten.
101-0398-01LProjektarbeit in Geotechnik Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W9 KP18ADozent/innen
KurzbeschreibungBearbeitung einer konkreten Aufgabenstellung aus der Geotechnik.
LernzielSelbständiges, strukturiertes und wissenschaftliches Arbeiten fördern; typische ingenieurwissenschaftliche Arbeitsmethoden anwenden lernen; Fachwissen auf dem Gebiet der bearbeiteten Aufgabenstellung vertiefen.
InhaltDie Projektarbeit steht unter der Leitung eines Professors/einer Professorin. Den Studierenden werden verschiedene Themen und Inhalte zur individuellen Auswahl angeboten.
101-0498-01LProjektarbeit in Verkehrssysteme Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W9 KP18ADozent/innen
KurzbeschreibungBearbeitung einer konkreten Aufgabenstellung aus dem Bereich Transportsysteme
LernzielSelbständiges, strukturiertes und wissenschaftliches Arbeiten fördern; typische ingenieurwissenschaftliche Arbeitsmethoden anwenden lernen; Fachwissen auf dem Gebiet der bearbeiteten Aufgabenstellung vertiefen.
InhaltDie Projektarbeit steht unter der Leitung eines Professors/einer Professorin. Den Studierenden werden verschiedene Themen und Inhalte zur individuellen Auswahl angeboten.
101-0598-01LProjektarbeit in Bau- und Erhaltungsmanagement Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W9 KP18ADozent/innen
KurzbeschreibungBearbeitung einer konkreten Aufgabenstellung aus dem Bereich Bauplanung und Baubetrieb
LernzielSelbständiges, strukturiertes und wissenschaftliches Arbeiten fördern; typische ingenieurwissenschaftliche Arbeitsmethoden anwenden lernen; Fachwissen auf dem Gebiet der bearbeiteten Aufgabenstellung vertiefen.
InhaltDie Projektarbeit steht unter der Leitung eines Professors/einer Professorin. Den Studierenden werden verschiedene Themen und Inhalte zur individuellen Auswahl angeboten.
101-0698-01LProjektarbeit in Werkstoffe und Mechanik Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W9 KP18ADozent/innen
KurzbeschreibungBearbeitung einer konkreten Aufgabenstellung aus den Bereichen Werkstoffe und Mechanik
LernzielSelbständiges, strukturiertes und wissenschaftliches Arbeiten fördern; typische ingenieurwissenschaftliche Arbeitsmethoden anwenden lernen; Fachwissen auf dem Gebiet der bearbeiteten Aufgabenstellung vertiefen.
InhaltDie Projektarbeit steht unter der Leitung eines Professors/einer Professorin. Den Studierenden werden verschiedene Themen und Inhalte zur individuellen Auswahl angeboten.
Wahlfächer
Den Studierenden steht das gesamte Lehrangebot der ETHZ und der Universität Zürich zur individuellen Auswahl offen.
Wahlfächer ETH Zürich
» Auswahl aus sämtlichen Lehrveranstaltungen der ETH Zürich
Empfohlene Wahlfächer des Studiengangs
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
051-0781-16LCostruire correttamente/Constructing Correctly: krümmen und falten um Lasten und Kräfte zu tragen Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W2 KP2GG. Birindelli
KurzbeschreibungMan möchte aus der Perspektive von P.L. Nervi's "Costruire correttamente" - d.h. anhand von Faktoren die noch heute oder heute noch mehr eine Lehre für das architektonisch- und tragkonstruktivgerechte Bauen sein können - ausgewählte Bauwerke in Zeitnähe und Zeitferne nach Raum, Architektur und Konstruktion betrachten, verstehen und nach ihren allgemeinen Werten des Entwerfens interpretieren.
Lernziel"Costruire correttamente" (auf Deutsch: "Korrekt Bauen"): so betitelt Pier Luigi Nervi sein im Jahre 1955 erschienenes Buch über Faktoren von entscheidender Wichtigkeit für das Bauen, die noch heute oder heute noch mehr eine Lehre für das architektonisch- und tragkonstruktivgerechte Bauen sein können. Seine Gedanken stellen wertvolle Kriterien und unentbehrliche Schlüssel dar, um Beobachtungen und Untersuchungen an der ganzen bebauten Welt durchzuführen. Die Schlussfolgerungen daraus können die Entwurfstätigkeit der heutigen und der zukünftigen Architekten bereichern.
All dies (siehe auch Kurzbeschreibung), das heisst Analysen, Beobachtungen, Hypothese-Aufstellungen und Quervergleiche, sollen den Studierenden in ihrem Werdegang helfen, eigene Strategien und Vorgehensweisen bei der Projektierungstätigkeit herauszufinden und sich derselben bewusst zu werden. Das heisst, dem folgenden Rat Pier Luigi Nervi folgen: "...At every stage of his training, the future architect should be constantly and methodically guided to search for essential elements in each problem, be it large or small. The study of the architectural works of the past should consist in the critical examination of their functional and structural solutions and of the relation between these and form, in order to show that form is a consequence and not a determinant of functional and structural needs." [P.L. Nervi: Costruire correttamente, Milano 1955; englische Fassung mit dem Titel "Structures", 1956, Seite 28].
InhaltLeitfaden dieser auf zwei Semestern aufbauend sich streckenden Veranstaltung (*)sind Bauwerke, die unter den Begriffen fallen, wie "meist gesehen", "meist technisch gewagten", "meist unbekannten", "meist diskutiert" oder "meist diskutable Gebäuden" aller Zeiten sind, die aber lehrreiche Aspekte des "costruire correttamente", wie Pier Luigi Nervi lehrte, enthalten.
Quellen sind die Referenzobjekte, die an Ort und Stelle untersucht, von ihren Entwerfern beschrieben und mit einer entsprechenden Überarbeitung in ihrem Wechselspiel zwischen Architektur- und Tragkonstruktionskonzepten vorgestellt und kommentiert wurden. Gleichklang und Dissonanzen sollen entdeckt werden.

Gelegentlich werden Gastvorträge stattfinden. Direkt an einem bestimmten, lehrreichen Bauwerk beteiligte Personen, können so unmittelbar die Entstehung und den Werdegang berichten.

In diesem Sinne ist die Vorlesung auch für Bauingenieurstudenten gedacht und stellt eine mögliche Brücke zwischen den zwei zukünftigen Projektpartnern, Architekten und Bauingenieur, dar.

(*) Beginn im Herbstsemester, Einstieg in der Vorlesung im Frühjahr möglich.
Skriptz.Z. Keines
363-1065-00LDesign Thinking: Human-Centred Solutions to Real World Challenges Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Due to didactic reasons, the number of participants is limited to 30.

All interested students are invited to apply for this course by sending a one-page motivation letter until 14.9.16 to Florian Rittiner (Link).

Additionally please enroll via mystudies. Places will be assigned after the first lecture on the basis of your motivation letter and commitment for the class.
W5 KP5GA. Cabello Llamas, F. Rittiner, S. Brusoni, C. Hölscher, M. Meboldt
KurzbeschreibungThe goal of this course is to engage students in a multidisciplinary collaboration to tackle real world problems. Following a design thinking approach, students will work in teams to solve a set of design challenges that are organized as a one-week, a three-week, and a final six-week project in collaboration with an external project partner.

Information and application: Link
LernzielDuring the course, students will learn about different design thinking methods and tools. This will enable them to:
- Generate deep insights through the systematic observation and interaction of key stakeholders.
- Engage in collaborative ideation with a multidisciplinary (student) team.
- Rapidly prototype and iteratively test ideas and concepts by using various materials and techniques.
InhaltThe purpose of this course is to equip the students with methods and tools to tackle a broad range of problems. Following a Design Thinking approach, the students will learn how to observe and interact with key stakeholders in order to develop an in-depth understanding of what is truly important and emotionally meaningful to the people at the center of a problem. Based on these insights, the students ideate on possible solutions and immediately validated them through quick iterations of prototyping and testing using different tools and materials. The students will work in multidisciplinary teams on a set of challenges that are organized as a one-week, a three-week, and a final six-week project with an external project partner. In this course, the students will learn about the different Design Thinking methods and tools that are needed to generate deep insights, to engage in collaborative ideation, rapid prototyping and iterative testing.

Design Thinking is a deeply human process that taps into the creative abilities we all have, but that get often overlooked by more conventional problem solving practices. It relies on our ability to be intuitive, to recognize patterns, to construct ideas that are emotionally meaningful as well as functional, and to express ourselves through means beyond words or symbols. Design Thinking provides an integrated way by incorporating tools, processes and techniques from design, engineering, the humanities and social sciences to identify, define and address diverse challenges. This integration leads to a highly productive collaboration between different disciplines.

For more information and the application visit: Link
Voraussetzungen / BesonderesClass attendance and active participation is crucial as much of the learning occurs through the work in teams during class. Therefore, attendance is obligatory for every session. Please also note that the group work outside class is an essential element of this course, so that students must expect an above-average workload.
363-1047-00LEconomics of Urban TransportationW3 KP2GA. Russo
KurzbeschreibungThe first part of the course will present some basic principles of transportation economics, applied to the main issues in urban transport policy (e.g. road pricing, public transport tariffs, investment in infrastructure etc.). The second part of the course will consider some case studies where we will apply the tools acquired in the first part to actual policy issues.
LernzielThe main objective of this course is to provide students with some basic tools to analyze transport policy decisions from an economic perspective. Can economics help us reduce road congestion problems? Should drivers be asked to pay for using urban roads? Should public transport tariffs depend on how roads are priced? How should the investment in transport infrastructure be financed? These are some of the questions that students should be able to tackle after completing the course.
InhaltCOURSE OUTLINE (preliminary):

1. Introduction
2. Travel demand :
a. travel cost and value of time
b. mode choice
3. Road congestion and first-best pricing
a. Static congestion model
b. Dynamic congestion models
c. Examples: London Congestion Charge, Stockholm Congestion Charge
4. Second-best pricing
a. Pricing roads with unpriced alternatives. Examples: tolled and toll-free highways
b. Public transport: pricing with road congestion and with (or without) road tolls
5. Investment in infrastructure: public transport and roads
a. Roads: Investment with and without pricing
b. induced demand
c. Economies of scale/density in public transport
6. Topics:
a. Political economy of road pricing: why do we see road pricing in so few cities (London, Stockholm...) and not in many other cities (NYC, Manchester, Paris...)?
b. What are the alternatives to road pricing to reduce congestion? Parking tariffs, traffic regulation (speed bumps, low emission zones), road space reduction. Examples: Zurich, San Francisco (SFPark), Paris.
c. Transport and land use: value of housing and transport services. Road congestion, transport subsidies and urban sprawl.
SkriptCourse slides will be made available to students prior to each class.
LiteraturSYLLABUS (preliminary):

course slides will be made available to students.

Additional material:

Part 1 to 5: textbook: Small and Verhoef (The economics of urban transportation, 2007).

Part 6: Topics to be covered on research papers/case studies.
GESS Wissenschaft im Kontext
» Empfehlungen aus dem Bereich GESS Wissenschaft im Kontext (Typ B) für das D-BAUG.
» siehe Studiengang GESS Wissenschaft im Kontext: Typ A: Förderung allgemeiner Reflexionsfähigkeiten
» siehe Studiengang GESS Wissenschaft im Kontext: Sprachkurse ETH/UZH
Master-Arbeit
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0010-00LMaster-Arbeit Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Zur Master-Arbeit wird nur zugelassen, wer:
a. das Bachelor-Studium erfolgreich abgeschlossen hat;
b. allfällige Auflagen für die Zulassung zum Master-Studiengang erfüllt hat.
O24 KP47DBetreuer/innen
KurzbeschreibungDie Master-Arbeit bildet den Abschluss des Master-Studiums. Sie ist in einer der gewählten Vertiefungen zu verfassen und dauert 16 Wochen. Sie steht unter der Leitung eines Professors/einer Professorin und soll die Fähigkeiten des/der Studierenden, selbständig, strukturiert und wissenschaftlich zu arbeiten, unter Beweis stellen.
LernzielSelbständig, strukturiert und wissenschaftlich zu arbeiten.
InhaltThemen und Aufgabenstellungen werden von den Professoren/Professorinnen ausgeschrieben. Ein Thema kann auch aufgrund einer Absprache zwischen dem/der Studierenden und dem Professor/der Professorin festgelegt werden.