Artikeldatenbank
Autor(en) | Titel | Zeitschrift | Ausgabe | Seite | Rubrik |
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Steinbock, Oliver; Wetzel, Timm | Verstärkung einer Spannbetonbrücke mit Carbonbeton - Erweiterte Rechenmethoden zum Ankündigungsverhalten von Brücken mit spannungsrisskorrosionsgefährdetem Spannstahl | Bautechnik | 10/2021 | 711-719 | Aufsätze |
KurzfassungNeue Entwicklungen und umgesetzte Verstärkungsmaßnahmen zeigen das Potenzial von Carbonbeton für die Ertüchtigung von Brücken im Bestand. Im Jahr 2020 wurden zunächst zwei Brückenbauwerke im Zuge der BAB A 648 mit Carbonbeton verstärkt. Im Jahr 2021 wird das dritte Teilbauwerk ebenfalls mit Carbonbeton verstärkt. Planung und Konzeption der Verstärkungsmaßnahme mit Carbonbeton zur Sicherstellung eines ausreichenden Ankündigungsverhaltens bei Spannungsrisskorrosion sind Gegenstand des Beitrags. Aufgrund der besonderen Konstruktionsform des Tragwerks kamen im Hinblick auf die Untersuchung des Ankündigungsverhaltens erweiterte Rechenmethoden zum Einsatz. Das Tragwerk mit kurzen Endfeldern ist repräsentativ für zahlreiche Bauwerke im Bestand. Aufgrund der ungünstigen Stützweitenverhältnisse ergeben sich bei der Anwendung der sog. Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion für Straßenbrücken rechnerische Defizite bzw. Anwendungsgrenzen bei den Verfahren. Für den vorliegenden Fall wurde daher eine Monte-Carlo-Simulation zur Untersuchung des Ankündigungsverhaltens durchgeführt und in Verbindung mit einer Verstärkungsmaßnahme mit Carbonbeton auch sichergestellt. Der vorliegende Beitrag fasst die rechnerische Vorgehensweise zusammen und zeigt die planerische Umsetzung der Verstärkungsmaßnahme. x | |||||
Steffens, Nico; Geißler, Karsten | Standortspezifisches Ziellastniveau und objektspezifische Lastmodelle für die Nachrechnung auf der Basis von Bauwerksmonitoring | Bautechnik | 10/2021 | 720-735 | Aufsätze |
KurzfassungBei der Bewertung bestehender Brücken wird zunehmend ein unterstützendes Bauwerksmonitoring eingesetzt, um die Beanspruchungen im Tragwerk realistischer als rein rechnerisch zu erfassen und das Rechenmodell zu kalibrieren. Normativ ungeklärt ist derzeit noch die Frage, wie die durch Messungen gewonnenen zusätzlichen Informationen innerhalb des Nachrechnungs- einschließlich dessen Sicherheitskonzepts zu berücksichtigen sind. Einwirkungsseitig kann dies durch die modifizierte Definition des Ziellastniveaus oder alternativ durch objektspezifische Lastmodelle für Tragfähigkeit und Ermüdung zur Abbildung des tatsächlichen Verkehrs erfolgen. Weiterhin können auf der Basis der Messdaten die erforderlichen Sicherheitsfaktoren, auch unter Berücksichtigung zukünftiger Verkehrsentwicklungen, bei Einhaltung des normativ erforderlichen Zuverlässigkeitsniveaus begründet werden. In diesem Beitrag werden Möglichkeiten sowie die theoretischen Hintergründe zur Berücksichtigung gemessener Verkehrsbeanspruchungen innerhalb der Nachrechnung von Brückenbauwerken vorgestellt. x | |||||
Freundt, Ursula; Böning, Sebastian | Verkehrsdatengestützte Ermittlung von objektspezifischen Lastmodellen für Bestandsbrücken | Bautechnik | 10/2021 | 736-744 | Aufsätze |
KurzfassungFür eine Einschätzung der Notwendigkeit, der Effizienz und auch der Priorisierung von Instandsetzungs- und Ertüchtigungsmaßnahmen für Brückenbauwerke sind objektspezifische Kenntnisse von Bauwerksbeanspruchungen und Bauwerkszuständen unerlässlich. Aus der Identifizierung von Verkehrsbelegungen (Quantität und Qualität) und der Analyse der Bauwerksreaktionen werden Aussagen zur aktuellen Tragfähigkeit von Bestandsbauwerken abgeleitet. Eine erforderliche Datengrundlage bilden die für das konkrete Bauwerk ermittelten Verkehrsdaten des realen Verkehrs. x | |||||
Taube, Christopher; Timmler, Hans-Georg; Hoppe, Florian; Morgenthal, Guido | Experimentelle Untersuchungen zum horizontalen Lastabtrag in aussteifenden Strohballenwänden | Bautechnik | 10/2021 | 745-757 | Aufsätze |
KurzfassungStrohballen als landwirtschaftliches Nebenprodukt bestehen aus nachwachsenden Rohstoffen, sind regional verfügbar, besitzen ausgezeichnete Dämmeigenschaften und können in hochverdichteter Form großen Beanspruchungen standhalten. Als lasttragende Elemente in Gebäuden des Wohn- und Gesellschaftsbaus sowie in landwirtschaftlichen Nutzbauten können sie zu einer Antwort auf die gestiegene Nachfrage nach ökologisch nachhaltigen Lösungen im Bauwesen beitragen. Während der vertikale Lastabtrag bereits Gegenstand mehrerer Forschungsarbeiten war, sind viele Fragen zur aussteifenden Wirkung von Strohwänden gegenüber Horizontallasten noch nicht geklärt. Als Grundlage für die Erarbeitung von Berechnungsmodellen zur realitätsnahen Abbildung des Last-Verformungsverhaltens sowie zur Definition von Versagenszuständen und Grenzwiderständen ist eine solide experimentelle Datenbasis unerlässlich. In diesem Aufsatz werden Planung, Durchführung und Auswertung experimenteller Versuche zum horizontalen Lastabtrag in Wänden aus hochverdichteten Strohballen vorgestellt. Ziel der Untersuchungen ist ein besseres Verständnis des Last-Verformungsverhaltens von in der Ebene belasteten Strohwänden. Die Auswertung basiert dabei auf dem Einsatz klassischer mechanischer sowie moderner optischer Messmethoden. Da die Untersuchung des Reibungsverbunds und des Einflusses von Auflasten im Mittelpunkt des Interesses steht, wird dabei bewusst auf den Einsatz mechanischer Verbundmittel verzichtet. x | |||||
Garsch, Maximilian; Benndorf, Maik; Haenselmann, Thomas; Gebbeken, Norbert | Smartphonebasierte Schwingungsmessung zur Beurteilung von Brückentragwerken | Bautechnik | 10/2021 | 758-766 | Aufsätze |
KurzfassungUm eine dauerhafte und genaue Überwachung von Ingenieurbauwerken zu gewährleisten, ist ein flächendeckendes Monitoring-System wünschenswert. Im vorliegenden Aufsatz wird untersucht, ob die Sensoren von Smartphones und Tablets (SPT) ausreichend für eine Schwingungsmessung sind. Die Auswertung bez. Systemparametern wie Eigenfrequenzen und Dämpfungskoeffizienten wird ebenfalls betrachtet. Mithilfe von Versuchen unter Laborbedingungen an einem Einfeldträger und Versuchen im Feld an einer Testbrücke auf dem Gelände der Universität der Bundeswehr wird die Anwendungstauglichkeit von Smartphones und Tablets betrachtet. Dabei wurden neben den Messungen mit SPT Referenzmessungen mit einem klassischen Schwingungsmesssystem durchgeführt. Die Signale und deren Auswertung werden untereinander verglichen und im Fall des Laborversuchs am Einfeldträger mit Modellwerten eines SDOF-Einmasseschwingers verglichen. Damit werden die prinzipielle Anwendungsmöglichkeit der SPT wie auch die Tauglichkeit der aufgezeichneten Signale zur Weiterverarbeitung zur Systemidentifikation dargestellt. x | |||||
Backhaus, Jan Onne | Einsatz von neuronalen Netzen zur Vorhersage des Materialvolumens von Injektionsbaustellen im Tunnelbau | Bautechnik | 10/2021 | 767-774 | Aufsätze |
KurzfassungIn diesem Beitrag wird eine Methode vorgestellt, die die digitale Dokumentation auf Injektionsbaustellen nutzt, um automatisierte, baubegleitende Vorhersagen der noch zu erwartenden Injektionsmengen zu berechnen. Bei der untersuchten Baumaßnahme werden Abdichtungsinjektionen im Rahmen des Projekts Stuttgart 21 für einen 3,2 km langen zweiröhrigen Eisenbahntunnel erstellt. Die vorgestellte Methode verwendet eine spezielle Form des neuronalen Netzes, das Feed Forward Network. Dieses wird mit den Injektionsmengen pro Tunnelmeter der einen Tunnelröhre trainiert, um dann die Injektionsmengen der anderen Röhre vorherzusagen. Nach einer kurzen Einführung in die Funktionsweise neuronaler Netze wird gezeigt, dass die vorgestellte Methode in der Lage ist, die Gesamtinjektionsmengen mit einer Genauigkeit von > 5 % vorherzusagen. Die Daten wurden von der Renesco GmbH in Zusammenarbeit mit der eguana GmbH erhoben. x | |||||
Würfel, Till; Maier, Dietmar H.; Rudolf, Martin | Bauwerksuntersuchungen an Stahlbrücken im Bestand | Bautechnik | 10/2021 | 775-784 | Berichte |
KurzfassungBauwerksuntersuchungen an Brücken sind im Regelwerk verankert und ein wichtiges Element im Sicherheitskonzept. Im Rahmen von Nachrechnungen und Neubewertungen von Brücken sowie anschließender dem Erhalt dienender Maßnahmen kann es erforderlich sein, detailliertere Untersuchungen durchzuführen. Am Beispiel einiger Instandsetzungs- bzw. Ertüchtigungsmaßnahmen werden Vorgehensweisen bei Bauwerksuntersuchungen und Bauwerksdiagnostik an bestehenden Stahlbrücken aufgezeigt. Von der Werkstoffuntersuchung an Materialproben über detaillierte geometrische Aufnahmen mittels Laserscan, Seilmessungen an Schrägseilbrücken und geometrischen Einstufungen von Kerbfällen hin zu Dehnungsmessungen an einer orthotropen Fahrbahn werden die durchgeführten Untersuchungen und die daraus abgeleiteten Erkenntnisse beschrieben. x | |||||
Flexibel, nachhaltig, kostengünstig - zukunftsweisende Wohnraumkonzepte für Studierende und Auszubildende | Bautechnik | 10/2021 | 784 | Nachrichten | |
Schiltz, Philippe; Brühwiler, Eugen | Monitoringbasierter Ermüdungsnachweis der genieteten Stahlkonstruktion einer Bahnbrücke | Bautechnik | 10/2021 | 785-792 | Berichte |
KurzfassungDie Ermüdungssicherheit einer Bahnbrücke in genieteter Stahlbauweise mit aufgesetztem Schottertrog, die seit 1897 in Betrieb ist, wurde anhand eines Monitorings nachgewiesen. Es wurde die Ermüdungsbeanspruchung durch 52.060 Züge während 414 Messtagen aufgenommen. Die größten gemessenen Spannungswerte von 33 MPa traten im maßgebenden Zuggurt in Feldmitte des Fachwerkträgers einer Spannweite von 20 m auf und wurden durch die Lokomotiven erzeugt. Die für den Ermüdungsnachweis maßgebenden Spannungsdifferenzen waren damit deutlich kleiner als die Dauerfestigkeit des Nietdetails. Die Ermüdungssicherheit wurde somit aufgrund des Monitorings bereits auf der Stufe der Dauerfestigkeit nachgewiesen. Die Nietkonstruktion ist folglich betreffend Ermüdung nicht kritisch und wird im Hinblick auf eine lange künftige Nutzungsdauer ertüchtigt. Die Messungen zeigen außerdem die erwarteten großen Unterschiede zwischen gemessenen und anhand einer Nachrechnung berechneten Spannungsgrößen. x | |||||
Krueger, Tim; Röhm, Jochen | Drohnengestützte 3-D-Vermessung als Planungsgrundlage einer Hochspannungsfreileitung | Bautechnik | 10/2021 | 793-800 | Berichte |
KurzfassungDie DB Energie GmbH betreibt in Deutschland mit ca. 7700 km Gesamtlänge das Hochspannungs-Bahnstromnetz und gewährleistet dadurch die sichere Energieversorgung der elektrifizierten Streckenabschnitte im deutschen Schienennetz. Im Auftrag der DB Energie und als Spezialist für Planungsleistungen von Hoch- und Höchstspannungsfreileitungen übernimmt das Technikzentrum der Omexom Hochspannung GmbH die technische und genehmigungsrechtliche Planung im Projekt “Unterwerk (Umspannwerk) Rethen” und nutzt zur Schaffung der erforderlichen Planungsgrundlagen die Möglichkeit der drohnengestützten 3-D-Datenerhebung. Das südlich von Hannover gelegene Unterwerk Rethen dient für mehrere Bahnstromleitungen als Start- bzw. Endpunkt und soll umgebaut werden. Dies macht eine Neuplanung der Leitungsansprünge erforderlich. Eine besondere Herausforderung stellen div. Betretungsverbote privater Wegeflurstücke sowie die Beeinflussung der sensiblen Drohnentechnologie durch elektromagnetische Felder dar. Im Rahmen mehrerer Messflüge wurden mithilfe eines speziell für diesen Einsatz konfigurierten Systems insgesamt 1000 hoch aufgelöste Einzelfotos aufgenommen und mittels fotogrammetrischer Auswerteverfahren zu einer 3-D-Punktwolke mit ca. 90 Mio. Messpunkten aufbereitet. Zur Validierung der Messgenauigkeit fand an einzelnen Standorten eine terrestrische Verifizierungsmessung statt. x | |||||
Neuauflage: "Aussteifung von Gebäuden in Holztafelbauart" | Bautechnik | 10/2021 | 800 | Nachrichten | |
Hofstetter, Rolf | Einbau von Fenstern - Planung des Bauanschlusses | Bautechnik | 10/2021 | 801-805 | Berichte |
KurzfassungMit dem nachfolgenden Bericht wird ein Konzept zur Planung des Bauanschlusses von Fenstern auf Grundlage der derzeit vorliegenden Normung und technischen Richtlinien erarbeitet bzw. vorgeschlagen. In Ermangelung einer ausreichenden normativen deutschen Regelung wird Bezug auf internationale Regelwerke genommen. Das Hauptaugenmerk in diesem Bericht gilt der Befestigung der Fensterelemente. x | |||||
Bautechnik aktuell 10/2021 | Bautechnik | 10/2021 | 807-812 | Bautechnik aktuell | |
KurzfassungPersönliches: x | |||||
Kongresse - Symposien - Seminare - Messen | Bautechnik | 10/2021 | 812 | Veranstaltungskalender | |
Inhalt: Bautechnik 9/2021 | Bautechnik | 9/2021 | Inhalt | ||
Titelbild: Bautechnik 9/2021 | Bautechnik | 9/2021 | Titelbild | ||
Kurzfassung
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Ernst & Sohn (Hrsg.) | Sonderheft: Bauten des Gesundheitswesens 2021 | Bautechnik | 9/2021 | 1-76 | Sonderheft |
Ernst & Sohn (Hrsg.) | Sonderheft: Kindertagesstätten 2021 | Bautechnik | 9/2021 | 1-76 | Sonderheft |
Rackwitz, Frank | Gefahren für die digitale und klimaneutrale Transformation | Bautechnik | 9/2021 | 625-626 | Editorials |
Knittel, Lukas; Triantafyllidis, Theodoros | Mehrdimensionale hochzyklische Beanspruchungen im Experiment und im Finite-Elemente-Modell | Bautechnik | 9/2021 | 627-639 | Aufsätze |
KurzfassungDas Verhalten granularer Böden unter mehrdimensionaler zyklischer Beanspruchung ist für viele baupraktische Fragestellungen von großer Bedeutung. Beispielsweise können bei Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) Wind- und Wellenbelastungen aus unterschiedlichen Richtungen sowie mit einem zeitlichen Versatz auf die geotechnische Struktur einwirken, woraus eine mehrdimensionale zyklische Beanspruchung resultiert. Es ist bekannt, dass eine mehrdimensionale zyklische Beanspruchung zu einer größeren Akkumulation der Verformung im Boden führt als eine eindimensionale Beanspruchung gleicher Amplitude. Werden die akkumulierten Verformungen zu groß, kann dies zu einem unvorhergesehenen Verlust der Gebrauchstauglichkeit führen. Die numerische Erfassung des mehrdimensionalen Problems und die Prognose der zu erwartenden Verformungen sind daher in solchen Fällen unerlässlich. Gegenstand dieses Aufsatzes ist eine Untersuchung des Bodenverhaltens unter mehrdimensionaler zyklischer Beanspruchung. In über 120 zyklischen Triaxial- und Hohlzylindertriaxialversuchen wird das Bodenverhalten unter ein- bis vierdimensionaler Beanspruchung intensiv untersucht. Erstmals kann dabei die mathematische Formulierung der mehrdimensionalen Dehnungsamplitude im hochzyklischen Akkumulationsmodell (HCA-Modell) nach Niemunis et al. für ein- bis vierdimensionale Beanspruchungen versuchstechnisch überprüft werden. Das HCA-Modell mit der validierten Definition der Dehnungsamplitude wird anschließend in exemplarischen numerischen Berechnungen einer OWEA-Monopilegründung unter einer durch Wind- und Wellenbelastung hervorgerufenen mehrdimensionalen Beanspruchung studiert. Auf diese Weise werden die Anwendbarkeit und der Mehrwert der Definition der mehrdimensionalen Dehnungsamplitude im HCA-Modell für baupraktische Zwecke verdeutlicht. x | |||||
Beuße, Jannik; Grabe, Jürgen | Ersatzmodell zur Untersuchung der Einflüsse der Installation von Stahlträgern auf die Lagegenauigkeit | Bautechnik | 9/2021 | 640-649 | Aufsätze |
KurzfassungWährend des Kaimauerbaus ist die plangenaue Installation der Träger herausfordernd und zugleich unabdingbar, um die Zwischenbohlen kombinierter Stahlspundwände einbringen zu können. Die Doppel-T-Träger haben profilbedingt, im Vergleich zu einem Rundrohrstahl, eine geringe Biegesteifigkeit um die schwache Achse und eine geringere Torsionssteifigkeit. Damit sind die Träger bei unsachgemäßer Einbringung stark verformungsgefährdet. Bisher wird das komplexe dynamische Zusammenspiel aus dem Einbringgerät, den gewählten Geräteparametern, dem Träger und dem Boden nicht hinreichend betrachtet, um genaue Prognosen zur erforderlichen Rammführung treffen zu können. Dazu wird ein mithilfe von Messdaten validiertes Ersatzmodell aufgebaut, welches die Einbringung eines Trägers abbilden kann. Hiermit gelingt die gezielte Untersuchung einzelner Einflussfaktoren, wie der Neigung des Schlaghammers, der Neigung des Trägers, der Trägerimperfektion sowie unterschiedlicher Rammführungen. x | |||||
Lamplmair, Stefan; Zeman, Oliver; Voit, Klaus | Beurteilung von Fels als Befestigungsuntergrund für nachträgliche Befestigungen mit geringer Einbindetiefe | Bautechnik | 9/2021 | 650-661 | Aufsätze |
KurzfassungFür Gebirge als Befestigungsuntergrund ist es aufgrund einer Vielzahl an möglichen Einbausituationen schwer, vorab auf das Tragverhalten und die Tragfähigkeit von Befestigungselementen schließen zu können. In diesem Aufsatz wird daher untersucht, wie sich ein Befestigungsmittel in anstehendem Fels bei geringen Einbindetiefen verhält und welche Untergrundparameter einen wesentlichen Einfluss auf das Tragverhalten und die Tragfähigkeit haben. Dazu werden Versuche an nachträglich installierten Befestigungen unterschiedlichen Wirkprinzips (Verbundanker, Spreizanker) in unterschiedlichen Lithologien Ostösterreichs vorgestellt. Es konnte gezeigt werden, dass mittels Gebirgsklassifikation auf die Eignung des Gebirges als Befestigungsuntergrund rückgeschlossen werden kann. Für eine Abschätzung der Tragfähigkeit ist eine kleinräumige Untersuchung jedoch unbedingt notwendig. Nicht nur das Vorhandensein von Trennflächen hat einen Einfluss auf die Tragfähigkeit, sondern auch deren Beschaffenheit. Gewisse Analogien zu Beton als Untergrund konnten festgestellt werden. x | |||||
BIM World Munich 2021 | Bautechnik | 9/2021 | 661 | Veranstaltungen | |
Frey, Alex Maximilian; Stindt, Jan; Lanza, Gisela; Mark, Peter | Geometrische Bewertung und Optimierung der Modulanordnung in Tragwerken - Ein Beitrag zur adaptiven Fertigung im Bauwesen | Bautechnik | 9/2021 | 662-670 | Aufsätze |
KurzfassungDie adaptive Fertigung von Fertigbetonbauteilen für modulare Tragwerke birgt das Potenzial, Ausschuss und Nacharbeit zu reduzieren. Bei diesem Ansatz wird der Fertigungsprozess auf Basis der Geometrien bereits gefertigter Module iterativ angepasst, sodass sich Maßabweichungen im Gesamttragwerk bestmöglich kompensieren. Im vorliegenden Aufsatz wird untersucht, wie eine solche Kompensation durch gezielte Anordnung der Module in modularen Tragwerken erfolgen kann. Hierzu wird zunächst ein Maß entwickelt, um modulare Tragwerke unter Berücksichtigung der Kompensation von Maßabweichungen geometrisch zu bewerten. Anschließend wird darauf aufbauend ein Optimierungsmodell vorgestellt, mit dem eine optimale Anordnung von Modulen mit gegebenen Maßabweichungen berechnet werden kann. Hiermit werden optimale Lösungen für ausgewählte Fälle betrachtet, um hieraus einen allgemeingültigen Zusammenhang zwischen den Geometrien der einzelnen Bauteile und der geometrischen Bewertung des resultierenden Tragwerks herzustellen. Diese Erkenntnisse dienen als Grundlage für eine adaptive Fertigung. x | |||||
Mittag, Jens; Richter, Thomas; Kirsch, Fabian | Hochhausgründungen in Berlin - Erfahrungen in eiszeitlich vorbelasteten Böden | Bautechnik | 9/2021 | 671-678 | Berichte |
KurzfassungDie städtische Verdichtung führt dazu, dass auch Projekte mit sehr hohen Gründungslasten geplant und umgesetzt werden. Der hierfür relevante Baugrund des Norddeutschen Tieflands ist durch diverse Vereisungen des Pleistozän geprägt, die sich in unterschiedlichen Erscheinungsformen von Tälern, Seebildungen, Flüssen und Hügellandschaften zeigen. Im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften des Baugrunds reicht es bei anspruchsvolleren Bauvorhaben nicht aus, eine Einteilung der Böden lediglich hinsichtlich der Lagerungsdichte oder der Konsistenz vorzunehmen. Zum besseren Verständnis und zur wirtschaftlichen Nutzung des Baugrunds muss vielmehr eine möglichst genaue Kenntnis der Belastungsgeschichte und ihres Einflusses auf die Steifigkeit und die Tragfähigkeit der Böden erlangt werden. Zahlreiche Berliner Projektbeispiele haben gezeigt, dass es für die Planung entscheidend ist, welche Beanspruchungen diese Böden seit ihrer Bildung erfahren haben. Prägend sind dabei einerseits die verschiedenen Eisvorstöße der pleistozänen Kaltzeiten mit ihren zwischengeschalteten Warmzeiten und andererseits zivilisationsbedingte Vorbelastungen z. B. aus Altbebauungen oder Grundwasserabsenkungen. Neben den bodenmechanischen Zusammenhängen werden praktische Beispiele hoch belasteter Gebäudegründungen vorgestellt und auch gezeigt, dass eine Tiefgründung nicht in allen Fällen notwendig ist und eine flächenhafte Gründung durchaus die bessere und wirtschaftlichere Lösung sein kann. x |