Ab 2. November 2020 findet das Herbstsemester 2020 online statt. Ausnahmen: Veranstaltungen, die nur mit Präsenz vor Ort durchführbar sind.
Bitte beachten Sie die per E-Mail kommunizierten Informationen der Dozierenden.

Ingo Burgert: Katalogdaten im Herbstsemester 2019

NameHerr Prof. Dr. Ingo Burgert
LehrgebietHolzbasierte Materialien
Adresse
Institut für Baustoffe (IfB)
ETH Zürich, HIF E 23.2
Stefano-Franscini-Platz 3
8093 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 633 77 73
E-Mailiburgert@ethz.ch
DepartementBau, Umwelt und Geomatik
BeziehungOrdentlicher Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
101-0615-01LWerkstoffe III Belegung eingeschränkt - Details anzeigen 4 KP4PR. J. Flatt, I. Burgert, P. Lura, H. Richner, F. Wittel
KurzbeschreibungVermittlung von grundlegendem und praxisbezogenem Wissen über wichtige Baustoffe und Untersuchungsverfahren.
LernzielVermittlung von grundlegendem und praxisbezogenem Wissen über wichtige Baustoffe und Untersuchungsverfahren.
Inhalto Vorstellung der Materialprüfmaschinen und Durchführung verschiedener Prüfverfahren an metallischen Werkstoffen (Zugversuch, Härteprüfung, Biegeprüfung und Kerbschlagprüfung).
o Theoretische und praktische Behandlung von Aspekten der Betontechnologie wie: Mischungsentwurf, Herstellung , Einbau sowie Prüfung des Betons auf seine mechanischen Eigenschaften.
o Eigenschaften der Steine und Mörtel in einem Mauerwerk und deren Zusammenwirken. Parameter wie Druckfestigkeit, E-Modul, Wasseraufnahme, Wärmeleitfähigkeit von Mauerwerk werden vorgestellt sowie Hinweise zur konstruktiven Gestaltung gegeben.
o Besonderheiten des Werkstoffes Holz werden aufgezeigt: Anisotropie, Hygroskopizität, Schwinden und Quellen, Einfluss der Dimension auf die Festigkeitseigenschaften. Verschiedene Prüfmethoden an Holz werden erklärt und praktische Versuche durchgeführt.
o Die Grundlagen der Raster-Elektronenmikroskopie werden in praktischen Übungen mit dem ESEM (Atmosphärisches Raster-Elektronenmikroskop) vermittelt.
o Ein erster Einblick in die Grundlagen und Anwendung der Finite Elemente Methode wird in praktischen Übungen vermittelt.
o Die Thematik der Dauerhaftigkeit eines Bauwerks wird behandelt. Eingehend wird die Potentialmessung zur Detektierung und Ortung der Korrosion von Stahl in Beton theoretisch und praktisch behandelt.
SkriptZu jedem Thema wird ein Skript abgegeben. Download auf der Vorlesungsseite unter www.ifb.ethz.ch/education
101-0617-00LMaterials IV Information 3 KP2GD. Kammer, 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 12 important problems, namely:
1. Materials, Structures, and Sustainability
2. Wave propagation
3. Fracture mechanics
4. Plasticity
5. Cyclic failure (Fatigue)
6. Size effects in materials (concrete)
7. Granular matter: (DEM)
8. Wood: from the tree to the beam (multi scale approaches)
9. Rheology
10. Foam (e.g. polymers)
11. Gluing and coating (surfaces)
12. Biomimetics in Constructions
Skriptdownload from www.ifb.ethz.ch/education
Literaturdownload from www.ifb.ethz.ch/education
Voraussetzungen / BesonderesThe lecture will be given in english.
101-0637-01LHolzbau I
Hinweis: Studierende der Bauingenieurwissenschaften dürfen diese Lerneinheit nur als Jahreskurs Holzbau I+II belegen.
3 KP2GA. Frangi, I. Burgert, G. Fink, R. Steiger
KurzbeschreibungEntwurf, Konstruktion und Bemessung von mehrgeschossigen Holzbauten sowie Dach- und Hallenbauten.
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. Entwurf, Konstruktion und Bemessung von mehrgeschossigen Holzbauten sowie Dach- und Hallenbauten.
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 (Verklebung, Nägel, Dübel, Bolzen, Schrauben); Bauteile und wichtigste ebene und räumliche Tragwerke (Berechnung und Bemessung unter Beachtung nachgiebiger Verbindungen); besondere konstruktive Belange von mehrgeschossigen Holzbauten sowie Dach- und Hallenbauten.
SkriptAutographie Holzbau
Folienkopien
LiteraturHolzbautabellen HBT 1, Lignum (2012)
Norm SIA 265 (2012)
Norm SIA 265/1 (2018)
101-0637-10LHolzstruktur und Funktion Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 15
3 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 -verarbeitung3 KP2GI. Burgert, M. Schubert
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 und geht auf neueste Entwicklungen bezüglich digitaler Technologien ein.
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. Abschliessend wird die digitale Transformation betrachtet, welche alle Wirtschaftsbereiche der Holzindustrie erfassen wird und sich auf die gesamte Wertschöpfungskette auswirken und so ganze Geschäftsmodelle verändern wird. So können beispielsweise Fertigungsprozesse noch flexibler, effizienter und ressourcenschonender ausgeführt werden. 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. In einem weiteren Teil der Vorlesung werden anhand von Beispielen die wichtigsten digitalen Technologien wie z.B. Internet of Things, künstliche Intelligenz näher erläutert und die Auswirkungen auf die Holzwirtschaft erarbeitet. Zum Abschluss der Vorlesung wird durch eine Exkursion zu einem Schweizer Holzbearbeitungs-unternehmen der Praxisbezug vertieft.
327-1221-00LBiological and Bio-Inspired Materials Information
Students that already enroled in this course during their Bachelor's degree studies are not allowed to enrol again in their Master's.
4 KP3GA. R. Studart, I. Burgert, T. Keplinger, R. Nicolosi Libanori
KurzbeschreibungThe aim of this course is to impart knowledge on the underlying principles governing the design of biological materials and on strategies to fabricate synthetic model systems whose structural organization resembles those of natural materials.
LernzielThe course first offers a comprehensive introduction to evolutive aspects of materials design in nature and a general overview about the most common biopolymers and biominerals found in biological materials. Next, current approaches to fabricate bio-inspired materials are presented, followed by a detailed evaluation of their structure-property relationships with focus on mechanical, optical, surface and adaptive properties.
InhaltThis course is structured in 3 blocks:
Block (I): Fundamentals of engineering in biological materials
- Biological engineering principles
- Basic building blocks found in biological materials

Block (II): Replicating biological design principles in synthetic materials
- Biological and bio-inspired materials: polymer-reinforced and ceramic-toughened composites
- Lightweight biological and bio-inspired materials
- Functional biological and bio-inspired materials: surfaces, self-healing and adaptive materials

Block (III): Bio-inspired design and systems
- Mechanical actuation - plant systems
- Bio-inspiration in the built environment
SkriptCopies of the slides will be made available for download before each lecture.
LiteraturThe course is mainly based on the books listed below. Additional references will be provided during the lectures.

1. M. A. Meyers and P-Y. Chen; Biological Materials Science - Biological Materials, Bioinspired Materials and Biomaterials. (Cambridge University Press, 2014).
2. P. Fratzl, J. W. C. Dunlop and R. Weinkamer; Materials Design Inspired by Nature: Function Through Inner Architecture. (The Royal Society of Chemistry, 2013).
3. A. R. Studart, R. Libanori, R. M. Erb, Functional Gradients in Biological Composites in Bio- and Bioinspired Nanomaterials. (Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2014), pp. 335-368.