Zum ersten Mal seit fast vierzig Jahren organisiert die Schweiz eine große Nationalausstellung: Expo.02. Gemäß dem Schweizer Selbstverständnis soll diese "Selbstdarstellung genauso wichtig sein wie die Ausstellungen von 1914, 1939 und 1964. Sie soll bezeichnend sein für die heutige Zeit und die heutige Generation und soll gleichzeitig offen sein für die Zukunft des neuen Jahrhunderts. Unter der bemerkenswerten Generalleitung der außergewöhnlichen Bauingenieurin Frau Nelly Wenger, die an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (ETHL) auch unter Professor Dr. Manfred Hirt ihr Handwerk erlernte, wird die Expo.02, vorangetrieben von Frau Wengers Einsatz und Ehrgeiz, pünktlich all die enormen Probleme bewältigt haben, die durch ein so einmaliges Unternehmen verursacht werden. Bereits die Ortswahl für die Ausstellung spricht für sich. Am Fuße der Bergkette des Juras, auf 400 m ü. N. N. gelegen, verteilen sich die vier Ausstellungsorte der Expo.02 zwischen Biel und Yverdon über Dutzende von Kilometern rund um die drei Juraseen Neuenburgsee, Bielersee und Murtensee. Schon diese exponierte Lage allein verlangt eine aufwendige Betrachtung der auftretenden Schnee- sowie der spezifischen und vergleichsweise hohen Windlasten. In der Stadt Neuenburg, längs des gleichnamigen Sees gelegen, entstehen zur Zeit die temporären Kunstbauwerke für einen Teil der Expo.02, die aus drei ellipsenförmigen Ausstellungshallen mit je 70 m, 80 m und 100 m Durchmesser (auf der großen Achse) bestehen. Die Dächer von jeder der drei Ausstellungshallen, welche etwa dreißig Meter über dem See zu schweben scheinen, werden von einem elliptischen, horizontalen Ring getragen, der aus einem Stahlkastenquerschnitt besteht. Diese Ringformen werden von Membranen aus Kunststoffbahnen überspannt, die mit Luft gefüllt sind.

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Beim Bau von Brückentragwerken aus Stahl ist das Einschubverfahren ein allgemein bekanntes, bewährtes und elegantes Verfahren. Doch wenn beim Einschub der Tragstruktur mit ihren enormen Querschnittsabmessungen und Schlankheiten oftmals große Spannweiten überwunden werden müssen, ist eine genaue Betrachtung der Einleitung der Auflagerkräfte in die dünnen Stege der Träger notwendig. Aus diesem Grund ist es wichtig, die tatsächlich einwirkenden Auflagerkräfte und das Tragverhalten der Stege zu kennen. Dieser Beitrag soll die Überlegungen und Maßnahmen vor und während des Einschiebevorgangs der Talbrücke "Viaduc des Vaux" illustrieren. Das Besondere bei dieser Talbrücke ist der Einschub der Stahlkonstruktion über zwei 130 m große Felder bei einem gekümmten Verlauf der Brückenachse im Grundriß. Die ständige Kontrolle der Auflagerreaktionen und die Möglichkeit, diese Auflagerreaktionen während des Einschubs zu korrigieren, hat eine sichere und schnelle Montage der Stahlkonstruktion ermöglicht. Trotzdem bedarf es noch zusätzlicher Untersuchungen des Tragverhaltens von schlanken ausgesteiften Stegen unter konzentrierter Krafteinleitung.

Bei der Bemessung einer Brücke aus Stahlhohlprofilen stellt man fest, daß für die Profilabmessungen der Ermüdungsfestigkeitsnachweis maßgebend ist. Gerade für diesen Bauwerkstyp erlauben jedoch die aktuellen Berechnungsnormen keine optimale Ermüdungsbemessung. Um die vermehrte Realisierung von Brücken aus Hohlprofilen zu fördern, sind daher speziell auf diesen Bauwerkstyp zugeschnittene Bemessungsregeln notwendig. Solche zu entwickeln, ist das Ziel einer experimentellen und analytischen Forschungsarbeit, die z. Z. am Institut für Stahlbau (ICOM) der ETH Lausanne (EPFL) läuft. Untersucht werden dabei Fachwerkträger aus runden Hohlprofilen mit geschweißten, K-förmigen Rohrknoten. Im Beitrag werden die Versuche präsentiert und ihre Ergebnisse diskutiert. Zudem werden theoretische Überlegungen zu den relevanten Bemessungsregeln sowie zum Einfluß der Steifigkeit der Knoten und der Profilabmessungen angestellt.

Bei den Schweizerischen Bundesbahnen (SBB AG) werden unter der Leitung des Autors neben anderen Kunstbauten etwa 500 Stahl- und 1600 Verbundbrücken (inklusive Brücken mit Walzträgern in Beton) verwaltet. Seit 1984 werden alle wesentlichen Angaben über Brücken auf dem Zentralrechner der SBB AG eingetragen. Das Vorgehen für den Erhalt von Dringlichkeitslisten ist bei der SBB AG unter dem Titel Maint6, das Programm zur Simulation der Zustandsentwicklung der Brücken in Funktion des Budgets unter dem Titel Maint66 dokumentiert. Für den Bau neuer Bahnbrücken werden die Regeln für ermüdungsgerechtes Konstruieren berücksichtigt, für das Nachrechnen alter genieteter Bahnbrücken wurden Regeln aufgestellt, die dem neuesten Wissensstand entsprechen.

Obwohl relativ selten und wenig beachtet, kann Ermüdung nicht nur im Stahlbau, sondern auch bei Stahlbetonbauteilen auftreten. Ein relevantes Beispiel sind Brückenfahrbahnplatten aus Stahlbeton, die durch Verkehrslasten beansprucht werden. In diesem Artikel werden Versuche beschrieben, bei denen das Trag- und Bruchverhalten von auf Biegung und Schub beanspruchten Plattenstreifen untersucht wurde. Anhand der Versuchsergebnisse läßt sich aufzeigen, daß in der Regel die Ermüdungsfestigkeit der Bewehrung ausschlaggebend für den Bruch ist. Im Hinblick auf die praktische Umsetzung der Versuchsergebnisse werden unter Einbezug anderer Forschungsresultate einfache Empfehlungen für eine Überprüfung der Ermüdungssicherheit sowie für eine ermüdungsgerechte Durchbildung der Bewehrung formuliert.

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Dieser Aufsatz beschreibt die wichtigsten Etappen von der Konzeption bis zur Fertigstellung des "Centre Mondial du Cyclisme" in Aigle, das in den Jahren 2000 bis 2002 gebaut wurde. Das 5000-m²-Dach über einer 200 m langen Radrennbahn und 700 Sitzplätzen, besteht aus einer Doppelmembrane, die auf einer Stahlleichtstruktur ruht. Diese PVC-Membranen werden über einen äußeren Stahlrohrring und eine anschließende Tensegritystruktur aufgenommen. Letztere erhält ihre Stabilität durch das Vorspannen zentraler Pyramidenpfosten. Die Luftdruckkontrollen werden über Abstandsmessungen zwischen den Membranen vorgenommen.

Bereits Anfang des 19. Jahrhunderts wurde das Tragsystem des unterspannten Trägers für Brückenkonstruktionen eingesetzt. Dank der technologischen Entwicklung der Vorspannung und aufgrund seiner hohen statischen Effizienz hat dieses Tragkonzept in den letzten Jahren wieder an Bedeutung gewonnen. Eine vielversprechende Anwendung erhält man durch Kombination der einfachen Stahlunterspannung mit der Vorspanntechnik.

Welche innovativen Möglichkeiten der Stahlbau bieten kann, um den Mobilitätsansprüchen der Gesellschaft gerecht zu werden, läßt sich hervorragend am Beispiel eines Monorailsystems illustrieren. Dank seiner Tragkonstruktion in Stahl ist dieses in der Schweiz entwickelte System seit Jahrzehnten kaum an Attraktivität und Flexibilität zu übertreffen. Auch in Zukunft können monorailähnliche Systeme einen aktiven Beitrag leisten, um den Forderungen nach zeitgemäßen Nahverkehrssystemen gerecht zu werden.

Es werden Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten neuartiger Verbundmittel für Verbundträger des Hochbaus vorgestellt. Die aus Blechformteilen bestehenden Schubverbinder sind mit Setzbolzen auf die Stahlträger befestigt. Ziel der Untersuchungen ist die statische Modellbildung und Optimierung von rasch und witterungsunabhängig montierbaren Verbundmitteln, welche eine hohe Festigkeit bei ausreichender Verformungsfähigkeit für die plastische Bemessung von Stahl-Beton-Trägern mit Teilverbund aufweisen.

Bauen verfolgt immer einen Zweck und muß einen Nutzen generieren. Dabei kommen Freude und Phantasie oft zu kurz, der Spieltrieb hat dem Ernst zu weichen. Am Beispiel dreier Bauten der Schweizer Landesausstellung Expo.02 wird versucht, die emotionalen Komponenten, die einen wesentlichen Beitrag zu jeder Weiterentwicklung leisten, in ihrer gebauten Form darzustellen.

Zur Zeit wird in Basel der Messeturm, ein 105-m-Hochhaus mit einer dreigeschossigen Auskragung gebaut. Er wird das höchste Gebäude der Schweiz sein und ab März 2003 als Bürogebäude und Hotel genutzt werden. Im obersten, dem 31. Stockwerk, wird eine VIP-Bar betrieben werden, von der man einen wunderbaren Blick über die Stadt und die benachbarten Gebiete Frankreichs und Deutschlands hat. Der Autor beschreibt die Konstruktion des Hochhauses, gibt detaillierte Informationen über die Einwirkungen wie Windkräfte und Erdbeben, die beachtet werden müssen u. v. m. Einerseits soll die Struktur des Hochhauses die Tragsicherheit garantieren. Andererseits muß den dynamischen Einflüssen wie Windkräften mit einem akzeptablen Gebrauchsverhalten des Tragwerks begegnet werden. Das Gebäude verhält sich im Vergleich zu einem 10-Jahres-Wind bezüglich der amerikanischen Richtwerte von Horizontalbeschleunigungen in einem akzeptablen Bereich.

... und ihr Einfluß auf Wirtschaftlichkeit und Bauzeit. So müßte die Überschrift in verlängerter Form lauten. Es werden bekannte Techniken zur mehr oder weniger wirtschaftlichen Erstellung der Fahrbahnplatte von Verbundbrücken besprochen und neue der Segmentbauweise entlehnte Lösungen bei denen die Klebetechnik eine Rolle spielt, vorgestellt. Schließlich werden in der Schweiz begonnene und in naher Zukunft vorgesehene Untersuchungen benannt.

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