Der vorliegende Beitrag befaßt sich mit der Möglichkeit und dem Nutzen, Erkenntnisse aus Ermüdungsversuchen an kranspezifischen Kerbdetails auf Ermüdungsnachweise für Stahlwasserbauten zu übertragen. Nach einem kurzen Rückblick auf Umfang und Ursache von Rißschäden an geschweißten Schleusenverschlüssen und den zu ihrer Vermeidung getroffenen Maßnahmen wird der aktuelle Stand beim Ermüdungsnachweis von Stahlwasserbauten beschrieben. Letztlich wird auf einige bleibende, übergreifenden Charakter tragende Problem- und Fragestellungen eingegangen.

Es wird das Finite-Element-Programm NELIN zur nichtlinearen Berechnung (geometrisch und physikalisch) von Stahl- und Spannbetonbauteilen verwendet. Neben den üblichen Parametern, die zur nichtlinearen Berechnung von Tragwerken benötigt werden, wird in NELIN die Zeit als Variable benutzt. Zur Überprüfung des Programms wurden für Stahl- und Spannbetonbauteile numerische Untersuchungen, die auch das Kriechen und Schwinden des Betons beinhalten, durchgeführt. Die Ergebnisse der numerischen Untersuchungen stimmen mit denen der Versuche gut überein.

Die Norm DIN 4109 - Schallschutz im Hochbau regelt alle Belange rund um den baulichen Schallschutz. Hierzu gehören sowohl die Festlegung von Anforderungen, als auch die Beschreibung von Verfahren, mit denen ein geforderter Schallschutz vorhergesagt werden kann (sog. Prognoseverfahren). Weiterhin wird beschrieben, wie ein meßtechnischer Schallschutznachweis grundsätzlich durchzuführen ist. Die Prognoseverfahren beinhalten auch einen Bauteilkatalog mit der Beschreibung der bauakustischen Kenngrößen üblicher Bauteile. DIN 4109 wird zur Zeit aus verschiedenen Gründen komplett überarbeitet. Es werden die Hintergründe der Überarbeitung erläutert sowie die Struktur der neuen Norm vorgestellt. Insbesondere wird auf die Erarbeitung eines neuen Bauteilkataloges für den Bereich der im Holzbau bzw. Leichtbau üblichen Bauteile eingegangen, wobei der jetzt erstellte Bauteilkatalog auch anhand von Beispielen vorgestellt wird. Weiterhin wird auf den aktuellen Sachstand der Überarbeitung von DIN 4109 eingegangen.

Als bei experimentellen Untersuchungen an luftdurchströmten Fassaden Kondensationseffekte auftraten, deren Ursache zunächst nicht erklärbar war, entschlossen sich die Arbeitsgruppe um Prof. Edgar R. Winter und die Entwicklungsingenieure der Firma Gartner, Gundelfingen, diesem Phänomen nachzugehen. Im Rahmen eines mehrjährigen Forschungsprojektes wurden deshalb Untersuchungen an luftdurchströmten vertikalen Spalten mit rechteckigem Querschnitt durchgeführt mit dem Ziel, grundlegende Aussagen zum Wärmetransport infolge Konvektion bei luftdurchströmten Außenwandbekleidungen und Fenstern sowohl für winterliche als auch sommerliche Randbedingungen zu erhalten. Die dabei gewonnenen Ergebnisse liefern nicht nur einen Beitrag zur energetischen Bewertung zweischaliger Fenster und Fassaden. Sie sind auch auf Wärmetransportvorgänge in anderen Bereichen anwendbar, bei denen freie, erzwungene und Mischkonvektion auftreten.

Bei Wärmeleitfähigkeits-Messungen sind die Proben in der Regel trocken. Wenn feuchte Proben gemessen werden, baut sich aufgrund des angelegten Temperaturgefälles über den Probenquerschnitt nicht nur ein Temperaturfeld auf, vielmehr setzt unvermeidbarerweise in der Probe auch ein Feuchtetransport ein, selbst dann, wenn beide Probenoberflächen als feuchtedicht anzusehen sind. Die Probe gibt dann zwar über Ihre Oberflächen keine Feuchte ab; die Feuchte kann sich aber während der Messung innerhalb der Probe verlagern, was latente Energien freisetzt oder bindet . Dadurch wird das Temperaturfeld bei der Messung beeinflusst. Der Feuchteeinfluss wird durch den sogenannten “Feuchte-Einflussfaktor“ beschrieben, der in einer früheren Untersuchung bei einseitig dichtem Feuchteabschluss der Proben untersucht worden war. Bei dem nunmehr untersuchten beidseitig feuchtedichten Probenabschluss ergeben sich annähernd gleiche Feuchte-Einflussfaktoren. Dies überrascht. Die vorhandenen hygrischen Randbedingungen (einseitiger oder zweiseitiger Feuchteabschluss) scheinen also doch nicht so viel Einfluss auszuüben, wie bislang vermutet.

Thermal conductivity testing of damp sample material using double-sided moisture-proof end pieces.
Samples used for thermal conductivity measurements are normally dry. Using damp samples means that due to the temperature gradient generated, not only will a temperature-field over the entire sample cross-section build up, but also there is no way to avoid moisture transfer inside the sample; even with both surfaces considered moisture-proof. The sample will not pass moisture over the surface during measurement, but the moisture inside the sample could shift causing release or absorption of latent energy. This would generate an impact on the temperature field during measurement. The moisture flow is characterized by the so called ‘moisture influence factor’, which has been monitored in a former test, using a one-sided moisture-proof end piece. The samples with double-sided moisture-proof end pieces used in the current test series show nearly identical ‘moisture influence factors’. This result is surprising and seems to prove that the influence of the existing hydric boundary conditions (one-sided or double-sided moisture-proof end piece) is much less than previously assumed.

Bei Verbundbrücken aus Stahl und Beton treten teilweise Probleme auf, die mit der Temperaturentwicklung während der Hydratation des Zements zusammenhängen. So wurden schon in den ersten Tagen der Betonerhärtung Risse im Beton, Abweichungen von der rechnerischen Gradiente und Veränderungen der Lagervoreinstellungen festgestellt, die mit den üblichen Berechnungsmethoden nicht erfaßt werden. Durch die mathematische Aufbereitung in einem Rechnermodell werden die während der Hydratation entstehenden Temperaturfelder und die daraus resultierenden Tragwerksverformungen rechnerisch simuliert. In Vergleichsrechnungen zu Versuchen auf der Grundlage von Parameterstudien wird die Bedeutung der einzelnen Einflußgrößen ausgearbeitet. Für Systeme mit zweistegigem Plattenbalken- oder Hohlkastenquerschnitt wird ein vereinfachtes Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe sich die Auswirkungen der Hydratation bis zu einem definierten Zeitpunkt abschätzen lassen.

Anhand der Auswertung von Laborversuchen und der Untersuchung von bestehenden Betonbauwerken, die mit dem Beton zugesetzter Steinkohleflugasche errichtet wurden, wird die Dauerhaftigkeit solcher Bauwerke gezeigt. Es werden die Vor- und Nachteile bei der Verarbeitung von Beton mit Steinkohleflugasche aufgelistet und die Beständigkeit inbesondere bei starkem Frost-Tausalz-Wechsel, bei chemischem Angriff und bei drückendem Wasser untersucht.

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Die Auswahl des am besten geeigneten Walzprofiltyps ist der erste Schritt der wirtschaftlichen Bemessung eines Kranbahnträgers für Laufkrane. Es werden Tabellen angegeben, aus denen die HEB-Profilgröße für den von bis zu zwei gleichen Laufkranen befahrenen einfeldrigen oder zweifeldrigen Kranbahnträger abgelesen werden kann. Verschiedene Einsparungsmöglichkeiten werden dargestellt: Die Verwendung von S355 anstelle S235, die Reduzierung der Horizontallasten durch Einsatz von Seitenführungsrollen, die statische Berücksichtigung der angeschweißten Flachstahlschiene, die Entschärfung der Durchbiegungsbeschränkung und die Führung des Biegedrillknicknachweises nach dem Verfahren elastisch-plastisch ermöglichen in vielen, aber nicht in allen Fällen eine Reduzierung der Profilgröße der Kranbahn.

Eine wirtschaftliche Standardanwendung von Walzprofilen sind Kranbahnträger für Laufkrane. In der bisherigen Bemessungspraxis wurden und werden überwiegend HE-Profile in der Stahlgüte S235 eingesetzt, welche eine zweckmäßige Lösung für Kranbahnträger kurzer bis mittlerer Spannweiten bei kleinen bis mittleren Radlasten darstellen. Sowohl für größere Spannweiten als auch für größere Radlasten und die Kombination aus beiden kommen HE-Profile an ihre Grenzen. Im folgenden Beitrag wird der Einsatz von HD- und HL-Walzprofilen aus S355 für Kranbahnträger untersucht und die Vorteile dieser weniger bekannten Profilreihen dargestellt.

On the economic design of optimized rolled section runway beams for top mounted overhead cranes.
Crane runway beams are an economic standard application of hot rolled sections. In today’s design practice HE sections in grade S235 are commonly used, which represents a suitable solution for crane runway beams of short to intermediate spans and small to medium wheel loads. For bigger spans as well as for higher wheel loads and the combination of both HE sections arrive to their limits. In the following article the application of HD and HL rolled-sections in grade S355 for crane runway beams are examined and the advantages of this less known section ranges are presented.
Marc May
Matthias Ruppert
Christoph Seeßelberg

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Für eine Machbarkeitsstudie über das Absenken stillgelegter Kernkraftwerke in den Untergrund, als Alternative zur bisher vorgesehenen Beseitigung durch Abbau, war es nötig, die Sicherheit, die Durchführbarkeit sowie den Langzeit-Strahlenschutz zu untersuchen. Besonders erforscht wurde hierbei die Wirkung eines Erbebens während des Absenkvorgangs.

Es werden die theoretischen Grundlagen mit Hilfe der Kontinuumsmechanik erarbeitet um mit einem elastisch-plastischen Werkstoffgesetz das Tragverhalten von Stahlbetonplatten im Zustand II beschreiben zu können.

Es wird eine wirklichkeitsnahe Beschreibung der Windstruktur und der Windwirkung auf statistischer Grundlage vorgestellt. Ausgehend von den Messwerten der mittleren Windgeschwindigkeit wird die Böentätigkeit mit einem bestimmten Böenspektrum abgedeckt. Daraus können bei Kenntnis einer aerodynamischen Übertragungsfunktion Windkräfte, die durchschnittlich einmal in einem bestimmten Zeitintervall auftreten, angegeben werden.

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Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wieland Ramm zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet
Herrn Dr.-Ing. Karl-Eugen Kurrer zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Mit Blick auf die komplizierte Geschichte der 160 Jahre alten schmiedeeisernen Gitterbrücke in Tczew (deutsch: Dirschau) über die Weichsel und in Bezug auf die Ideen ihrer Ertüchtigung wird im folgenden Beitrag die Untersuchung zur Probebelastung der originalen Felder des Überbaus beschrieben. Der historische Überbau der Weichselbrücke Dirschau wird dabei mit einer neuen Fahrbahn belastet. Es konnte die erforderliche Tragfähigkeit des Brückendecks im Besonderen und des gesamten Überbaus im Allgemeinen nachgewiesen werden. Die Arbeiten sind von Versuchsanstalt für Brückenbau der Politechnika Gdaska (TU Gdask) ausgeführt worden. Das untersuchte monumentale Ingenieurbauwerk der Vergangenheit ist eine Brückenkonstruktion, die in ihrer Bedeutung für das Bauwesen mit der berühmten Britannia-Brücke verglichen werden kann.

On the rebirth of a historic lattice truss bridge.
In this contribution, in view of a complicated history of the 160 years old wrought-iron lattice truss bridge in Tczew (Poland) across the Vistula, and with reference to the two emerged ideas of the reconstruction, the load test of the original bridge carrying structures has been described. The historical Bridge across the Vistula is loaded with a new bridge road deck. This was performed recently by the experimental institution for bridge constructions of the Politechnika Gdaska (Gdask University of Technology). The completed proof has confirmed the assumed strength of the new bridge deck, but also a surprisingly high toughness, greatly desired at present, of the original superstructure itself. The investigated monumental ingenieur construction of the past is a bridge structure that, in its meaning, can surely be compared with the famous Britannia Bridge.

Der folgende Beitrag befaßt sich mit einigen Details der Sicherheits- und Restlebensdauervorhersage der Eisenbahnhochbrücke über den Nord-Ostsee-Kanal bei Hochdonn. Diese Details wurden unter den Aspekten der Verkehrsveränderungen, verschiedener Vorschädigungen und Reparaturen der Vergangenheit sowie der zutreffenden Bremsbelastung durchgeführt.
Obwohl nach veralteten Grundsätzen und Belastungsanforderungen geplant und ausgeführt, zeigen die Untersuchungen, daß die Brücke grundsätzlich geeignet ist, auch unter den Anforderungen der Zukunft weiter verwendet zu werden.

Ein Grund dafür, daß Architekten, Tragwerksplaner, Baufirmen und Bauherren für die Lösung von Bauaufgaben oft nicht die Vorteile von Verbundkonstruktionen nutzen wollen, ist die noch weitgehende Abhängigkeit des Verbundbaues vom Stahlbau. Der Aufsatz zeigt an einigen Beispielen Möglichkeiten auf, wie Stahlbetonfertigteile bei Verbundtragwerken effektiv eingesetzt werden können.

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Nach der DASt-Richtlinie 012 erfolgt die Berücksichtigung mehrachsiger Spannungszustände über die ideale Beulvergleichsspannung. In der im Entwurf vorliegenden DIN 18 800 Teil 3 wurde ein geänderter Nachweis gewählt, für den hier noch geringe Änderungen vorgeschlagen werden. Dabei werden nur die Beultragspannungen für alleinige Beanspruchungen durch sx, sy, g benutzt, nicht jedoch die ideale Beulvergleichsspannung. Damit wird eine wesentliche Vereinfachung für den Anwender erreicht. Es werden Diagramme angegeben, mit deren Hilfe ein vereinfachter Beulnachweis für unausgesteifte lange Platten geführt werden kann. Zwei Beispiele zeigen die Anwendung.

Es wird die Entwicklung des Baus von massiven Bogenbrücken anhand der im Laufe der Zeit verwendeten Systeme beim Lehrgerüstbau gezeigt. Der nach dem Krieg teilweise eingetretenen Stagnation beim Bau von Bogenbrücken könnte mit der Anwendung des Freivorbaus bei der Errichtung des Bogens entgegengetreten werden.

Es wird über Untersuchungen zur kurz- und langzeitigen Dichtheit von wasserdruckbeanspruchten Stahlbetonbauteilen mit Trennrissen berichtet, die keine Druckzone aufweisen. Insbesondere war die Frage zu klären, bis zu welcher Grenzrissbreite Risse durch Selbstheilung wierder geschlossen werden. Es zeigt sich, daß bei einer Rissbreite von über 0.1 mm eine Selbstheilung nicht zu erwarten ist, bei kleineren Rissbreiten ist sie jedoch auch nicht gesichert.

Neuere Vorschriften forden bei der Berechnung stabilitätsgefährdeter Stabkonstruktionen die Berücksichtigung ungünstiger Imperfektionen. Eine Entscheidung hierüber ist aber nur möglich, wenn in den Berechnungsmethoden über die üblichen Voraussetzungen der Theorie II. Ordnung hinausgegangen wird. Dies wird an einem einfachen Rahmen gezeigt.

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Der vorliegende Artikel liefert zutreffende zyklische Lastverformungs- und Rißfortschrittsbeziehungen für Trägerverbundfugen mit Kopfbolzendübel Durchmesser 22 mm, anhand derer man in der Lage ist, den Schädigungs- und Lastverformungszustand in einem Verbundträger unter zyklischer Belastung zu bestimmen. Die Modelle wurden auf Grundlage einer hohen Anzahl von weggeregelten Push-Out-Versuchen abgeleitet und an einigen zyklischen Trägerversuchen verifiziert. Mit den gefundenen Zusammenhängen ist es möglich, sehr genaue Lebensdauerprognosen für Kopfbolzendübel in Trägerverbundfugen abzugeben. Weiter wird ein einfaches Bemessungskonzept für die Kopfbolzenermüdung vorgeschlagen.