Statik und Festigkeitslehre: Prüfungsfragen Zimmermann/Zimmerin EFZ

Die Lasten auf ein Bauwerk (Eigengewicht, Schnee, Wind), die Kräfte in tragenden Bauteilen, einfache Bemessung von Balken und der Kraftfluss bis zu den Fundamenten.

Das Wichtigste in Kürze

  • Statik und Festigkeitslehre ist eines von 6 Fächern der Prepwise-Fragenbank für Zimmerin/Zimmermann EFZ.
  • Die Fragen unten sind Übungsfragen nach der Bildungsverordnung und dem Bildungsplan, mit einer Erklärung zu jeder Antwort.
  • Das Gratis-Quiz des Tages mischt alle Fächer; die Probeprüfungen zeigen deinen Score pro Fach.

Prüfungsfragen mit Lösung

Statik und Festigkeitslehre — Was ist der Elastizitätsmodul (E-Modul) von Holz und warum variiert er?
  • Der E-Modul ist bei allen Holzarten gleich
  • ✓ Steifigkeit parallel zur Faser hoch (z.B. 11'000 N/mm²), quer gering — abhängig von Faser, Feuchte, Temperatur
  • Der E-Modul bezieht sich nur auf Metalle
  • Der E-Modul gibt die Härte an

Der E-Modul gibt die Steifigkeit des Holzes an (z.B. C24: E0,mean = 11'000 N/mm²). Er variiert, weil Holz anisotrop ist: parallel zur Faser hoch, quer zur Faser sehr gering. Feuchte und Temperatur beeinflussen ihn ebenfalls.

Statik und Festigkeitslehre — Was versteht man unter dem Tragwiderstand eines Holzquerschnitts?
  • Das Gewicht des Balkens
  • Die Holzfeuchte des Bauteils
  • Die Länge des Balkens
  • ✓ Maximale Kraft oder Moment eines Querschnitts — aus Festigkeit und Querschnittswerten berechnet

Der Tragwiderstand ist die maximale innere Kraft oder das maximale Moment, das ein Querschnitt aufnehmen kann. Er wird aus der Festigkeit des Holzes (z.B. fm,d für Biegung) und den Querschnittswerten (z.B. W für Widerstandsmoment) berechnet.

Statik und Festigkeitslehre — Was ist ein Fachwerkträger und nach welchem Prinzip funktioniert er?
  • Ein massiver Vollholzbalken
  • ✓ Ober-/Untergurt mit Streben — Stäbe nur auf Zug/Druck, effizient bei grossen Spannweiten
  • Ein Träger, der nur auf Biegung beansprucht wird
  • Ein Stahlträger mit Holzverkleidung

Ein Fachwerkträger besteht aus Ober- und Untergurt sowie Diagonalen und Vertikalen (Streben und Pfosten). Das Prinzip: Die Stäbe werden nur auf Zug oder Druck beansprucht (keine Biegung), was eine effiziente Materialausnutzung bei grossen Spannweiten ermöglicht.

Statik und Festigkeitslehre — Was versteht man unter dem kmod-Beiwert in der Holzbemessung?
  • ✓ Beiwert für Lastdauer und Feuchteeinfluss auf die Holzfestigkeit — gemäss SIA 265
  • Ein Sicherheitsfaktor für Erdbeben
  • Die Anzahl der Verbindungsmittel
  • Ein Faktor für die Holzfeuchte allein

Der kmod-Beiwert berücksichtigt den Einfluss der Lasteinwirkungsdauer und der Feuchte auf die Festigkeit des Holzes. Kurzzeitige Lasten (z.B. Wind) erlauben höhere Festigkeiten als ständige Lasten (z.B. Eigengewicht). Er ist in SIA 265 tabelliert.

Statik und Festigkeitslehre — Berechnen Sie die Schneelast auf einem Dach in Zürich auf 400 m ü.M. gemäss SIA 261.
  • ✓ Ca. 0,88 kN/m² (sk = 1,1 kN/m², μi = 0,8 bei 30° Neigung)
  • 3,0 kN/m²
  • 0,5 kN/m²
  • Es gibt keine Schneelast in Zürich

Gemäss SIA 261: Schneelast s = sk × Ce × Ct × μi. Charakteristischer Wert sk in Zürich auf 400 m ≈ 1,1 kN/m². Bei μi = 0,8 (Dachneigung 30°), Ce = 1,0, Ct = 1,0: s = 1,1 × 0,8 = 0,88 kN/m².

Statik und Festigkeitslehre — Ein Deckenbalken 120 × 240 mm, C24, Spannweite 5 m, hat eine Gleichlast von 4 kN/m. Prüfen Sie die Durchbiegung.
  • ✓ Durchbiegung ca. 12 mm bei zulässig 16,7 mm (L/300) — Nachweis erfüllt
  • Durchbiegung nicht berechenbar
  • Durchbiegung ca. 30 mm — nicht erfüllt
  • Durchbiegung ca. 5 mm — sehr gut

Trägheitsmoment I = b×h³/12 = 0,12 × 0,24³/12 = 138,24 × 10⁻⁶ m⁴. E = 11'000 N/mm² = 11'000 × 10⁶ N/m². Durchbiegung w = 5×q×L⁴/(384×E×I) = 5×4000×5⁴/(384×11×10⁹×138,24×10⁻⁶) ≈ 0,012 m = 12 mm. Zulässig: L/300 = 16,7 mm. Nachweis erfüllt.

Häufige Fragen

Sind diese Fragen zu Statik und Festigkeitslehre die Fragen der offiziellen Prüfung?

Nein. Es sind Prepwise-Übungsfragen nach der Bildungsverordnung und dem Bildungsplan. Offizielle Serien werden nicht übernommen; deine Schule oder die Prüfungsträgerschaft sagt dir, ob frühere Serien erhältlich sind.

Wie finde ich heraus, ob Statik und Festigkeitslehre mein schwaches Fach ist?

Mach das Gratis-Quiz des Tages und dann eine Probeprüfung: Die Korrektur zeigt deinen Score pro Fach, und der KI-Coach schlägt einen Lernplan vor, der mit den schwächsten Fächern beginnt.