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Fortsetzung aus Heft 10

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Meist können in die Jahre gekommene Brücken des deutschen Straßennetzes aufgrund fehlender Ressourcen der am Bau Beteiligten und komplexer Planungsrechtverfahren nicht rechtzeitig ersetzt werden. Daraus entstehen für neue Werkstoffe und alternative Lösungsansätze Chancen, ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis zu stellen. Der in den letzten Jahren eingesetzte neuartige Werkstoff UHFB ermöglicht eine zielgerechte Instandsetzung und Verstärkung von Bauwerken aus Stahlbeton. Eine Anhebung der Nutzungsdauer wird so möglich. Mit dem Überführungsbauwerk im Zuge der Bundesfernstraße B 27 bei Fulda gelang der Nachweis, UHFB für Abdichtung und Tragfunktion unter Baustellenbedingungen erfolgreich einzusetzen. Über die Erfahrung bei Projektentwicklung, Entwurf, Ausschreibung und Baudurchführung berichtet dieser Fachaufsatz.

Overpass bridge of the L3378 road near Fulda-Lehnerz - First application of UHPFRC in road bridge construction in Germany. Part 1
Aging bridges of the German federal road network often cannot be rehabilitated or replaced timely due to insufficient funding and complex regulations of building laws. Consequently, novel building materials and alternative solutions get the opportunity to demonstrate their performance. The novel building material UHPFRC was recently used for targeted rehabilitation and strengthening of structures in reinforced concrete leading to increase of service duration. The replacement of the overpass over the federal highway B 27 near Fulda gave the opportunity to cast, under construction site conditions, a layer of UHPFRC on top of the slab for both protective waterproofing and structural resistance functions. This paper reports on the project development, design, tendering and the construction.

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Vorteile von UPE Profilen
Neuerscheinung

In der kasachischen Hauptstadt Astana fand vom 10. Juni bis 10. September die Expo 2017 statt. Die Weltausstellung stand unter dem Motto “Future Energy” und ihr Wahrzeichen war der Kasachstan-Pavillon, eine vollständig verglaste Kugel mit 80 m Durchmesser. Lindner Steel & Glass erhielt den Auftrag für das Design der gesamten Eindeckung, bestehend aus dem Kugelbereich, einem Seilnetz und einem Übergangsbereich. Für die Sekundärkonstruktion war Lindner Steel & Glass neben dem Design auch für die Fertigung und Montage verantwortlich. Der vorliegende Beitrag beschränkt sich auf den Kugelbereich und gibt einen Einblick in Geometrie, Statik, Eindeckung, Fertigung und Montage.

Zum 01.07.2015 ist an der RWTH Aachen die neue Professur “Nachhaltigkeit im Metallleichtbau“, die vom Internationalen Verband für den Metallleichtbau (IFBS) unterstützt und gefördert wird, eingerichtet worden. Die Professur, bekleidet von Prof. Dr.-Ing. Markus Kuhnhenne, wird sich in Forschung und Lehre mit Aspekten des statisch-konstruktiven Entwurfs, der Bauphysik und insbesondere der Nachhaltigkeit von Gebäudehüllen mit Metallleichtbauelementen beschäftigen. Darüber hinaus bieten sich vielfältige interdisziplinäre Forschungsthemen zu klassischen und verwandten Themen des Stahlbaus an.
Durch die Professur wurde den wachsenden Aufgaben der Forschung und studentischen Ausbildung sowohl für klassische als auch neue Produkte des Metallleichtbaus auf akademischer Ebene Rechnung getragen. Dem Metallleichtbau und dem Stahlbau bieten sich so zukünftig weitere Chancen für synergetische und nachhaltige Lösungen.
Ein wichtiger Aspekt dabei ist die Betrachtung des gesamten Lebensweges eines Gebäudes. So lautet der Grundgedanke des nachhaltigen Bauens, dass in allen Phasen des Lebenszyklus von Gebäuden - von der Planung, der Erstellung über die Nutzung und Erneuerung bis zum Rückbau - eine Minimierung des Verbrauches von Energie und Ressourcen angestrebt wird.
Bauelemente aus Metall können bei Beachtung der Anforderungen an das nachhaltige Bauen dazu beitragen, zukunftsfeste und ressourcenschonende Gebäude herzustellen.

Sustainable Metal Building Envelopes - New professorship at RWTH Aachen University.
Since 01.07.2015 the new professorship, “Sustainable Metal Building Envelopes”, which is supported and promoted by the International Association for Metal Building Envelopes (IFBS), has been established. The professorship, hold by Prof. Dr.-Ing. Markus Kuhnhenne, will deal with aspects of static and structural design, building physics and especially sustainability of building envelopes with lightweight metal constructions in research and education. In addition, a variety of interdisciplinary research themes related to classical topics of steel construction is suitable.
The new professorship meets the growing tasks of research and education for classical as well as new products of lightweight metal construction on an academic level. Thus, the lightweight metal construction as well as the steel construction can maximize their opportunities for synergetic and sustainable solutions in the future.
An important aspect is the consideration of the entire life cycle of a building, as the main idea of sustainable construction is that at all stages of the life cycle of buildings - from planning, construction, use as well as renovation and demolition - a minimization of the of energy consumption and use of resources is envisaged.
Considering the requirements for sustainable construction, metal building products can help to establish resource-efficient buildings viable for the future.

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Am nördlichen Stadtrand von Leipzig befindet sich in Leipzig-Mockau das Kreuzungsbauwerk der Bundesbahnstrecken Leipzig-Wahren - Leipzig-Engelsdorf sowie Neuwiederitzsch - Leipzig-Mockau mit der Bundesstraße B 2 und den Bahnstrecken Magdeburg und Bitterfeld nach Leipzig. In Zuge der Sanierung dieses Knotenpunktes erfolgte ein Ersatzneubau der Überführung der Strecke Wahren - Engelsdorf über die Bahntrassen nach Magdeburg und Bitterfeld. Eine Einbauzeit von 10 Tagen für die 1650 t schwere neue Fachwerkbrücke erforderte die Vormontage neben der Bahnstrecke. Komplizierte Baugrundverhältnisse verursachten einen aufwendigen Quer- und Längsverschub in die Endlage.

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Die Ergebnisse einer geotechnischen Finite-Elemente-Berechnung stehen und fallen mit der Qualität des verwendeten Stoffgesetzes zur Beschreibung des Materialverhaltens des Bodens. Böden sind stark nichtlinear und anelastisch und zeigen eine ausgeprägte Volumenänderung bei Scherverformungen. Nur wenige Stoffgesetze bilden dies halbwegs brauchbar ab. Hypoplastische Stoffgesetze können alle obigen Eigenschaften sehr gut modellieren. Um sie zu verstehen, muß allerdings die schon lange tradierte und deshalb sehr gewohnte Denkweise der Elastoplastizität verlassen werden. In diesem Beitrag wird eine Einführung in die Theorie der Hypoplastizität gegeben. Aus den Ergebnissen von Laborversuchen folgern wir grundlegende mechanische Eigenschaften von kohäsionslosen Böden und suchen entsprechende mathematische Eigenschaften eines Stoffgesetzes in Ratenform. Zum mathematischen Verständnis reichen Grundlagen der linearen Algebra wie z. B. die Kenntnis der Matrizenmultiplikation aus.

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