Die Bemessung von unbewehrten Durchbrüchen in Biegeträgern aus Brettschichtholz (BSH) wird in den deutschen und europäischen Normen und Normentwürfen unterschiedlich gehandhabt. Die methodischen Defizite in der Bemessung nach DIN 1052:2004 und insbesondere das Fehlen eines Nachweises im Eurocode 5 waren Ausgangspunkte für ein Forschungsvorhaben mit umfangreichen BSH-Bauteilversuchen und der Entwicklung eines neuen Bemessungsmodells. An 68 Biegeträgern in Bauteilabmessungen wurden die Einflüsse der Parameter ? Trägerhöhe, relative Durchbruchsgröße, Schnittgrößenverhältnis und Trägerkrümmung ? untersucht. Wesentliche experimentelle Ergebnisse sind die Beschreibung und Klassifizierung der stufenweisen Schädigungsentwicklung sowie die Quantifizierung des Tragfähigkeitseinflusses der genannten Parameter. Es wurde ein erheblicher Maßstabseffekt bestätigt. Die Zugspannung rechtwinklig zur Faserrichtung wurde als primär rissinitiierende Einwirkung identifiziert. Die Lage des Anrisses an der Durchbruchsperipherie ist wesentlich durch die zylindrische Anisotropie des Werkstoffs festgelegt.
Es wurde ein einfach handhabbares, auf der Weibull-Theorie basierendes Bemessungsverfahren entwickelt, welches die wesentlichen tragfähigkeitsrelevanten Einflüsse einschließlich des Maßstabseffekts und der inhomogenen Spannungsverteilung an der Durchbruchsperipherie berücksichtigt. Das neue, experimentell untermauerte Bemessungsverfahren liefert speziell für Durchbrüche in Trägern mit größeren Querschnittshöhen (1 bis 2 m) zutreffendere Nachweise als DIN 1052:2004, der zufolge die Bauteiltragfähigkeit großer durchbrochener Träger zu hoch ermittelt wird.

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Dieses Projekt wurde mit einem Prix Acier 2021 ausgezeichnet
Der Saaneviadukt ist Teil der Bahnstrecke Bern-Neuenburg und quert die Gümmenenau, eine ca. 800 m breite Talebene, welche nach dem Gletscherrückzug durch den Flusslauf der Saane gebildet wurde. Der Saaneviadukt ist, wie der Rhein-Viadukt bei Eglisau (1898) oder der Sitterviadukt der Bodensee-Toggenburg-Bahn (1908-1910), als Natursteinviadukt mit hohen Pfeilern und einer großen Mittelöffnung über dem Flusslauf konzipiert, welcher durch ein filigranes Stahlfachwerk überbrückt wird. Als Verlängerung des Viadukts Richtung Osten und zur Querung der zweiten Hälfte der Talebene folgt ein imposanter, 400 m langer und ca. 25 m hoher, künstlich erstellter Erddamm, auf welchem das einspurige Bahngleis bis zum angrenzenden Geländeplateau führt. Der knapp 120 Jahre alte Saaneviadukt, ein schweizerisches Baudenkmal von nationaler Bedeutung, wurde erneuert und auf Doppelspur ausgebaut.

Renewal and extension of the Saane viaduct to double track
The Saanen viaduct on the Bern-Neuchâtel railway line crosses an almost 800 m wide valley plain formed by the river Saane after the retreat of the glacier. Like the Rhine viaduct in Eglisau (1898) or the Sitter viaduct of the Bodensee-Toggenburg railway (1908-1910), the piers of the Saane viaduct are built with natural stones and the main span over the river Saane is crossed with a slender steel girder. An impressive 400 m long an almost 25 m high, artificially constructed dam crosses, as an extension of the viaduct, the second half of the valley plain. The 120-year-old Saane viaduct, a Swiss monument of national importance, has been renovated and extended to double track.

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Im Zuge der Erweiterung des Rheinkraftwerks Iffezheim, einem Gemeinschaftskraftwerk der EnBW Kraftwerke AG und EDF Electricité de France, mit Einbau einer fünften Rohrturbine ist die Herstellung von drei Baugruben erforderlich, die Oberwasser-Baugrube (Einlauf), die Hauptbaugrube (Kraftwerk) und die Unterwasser-Baugrube (Saugschlauch und Auslauf). Sämtliche Baugruben befinden sich innerhalb einer an das bestehende Kraftwerk anschließenden Erweiterung des vorhandenen Querbauwerks (Damm). Die Hauptbaugrube (HBG) mit den Abmessungen von 51 m auf 36 m und einer Aushubtiefe von ca. 34 m ist dabei eine ovale Baugrube (korbbogenförmige Baugrube) ohne Steifen und Rückverankerung der Baugrubenwände. Aufgrund der Form der HBG und der asymmetrischen und Belastungsrandbedingungen war im Zuge der Ausführungsplanung die Erstellung von komplexen dreidimensionalen numerischen Berechnungsmodellen erforderlich, wobei das räumliche Tragverhalten der Baugrube zutreffend zu berücksichtigen war.

3D calculation models for the design of an oval, deep excavation pit under difficult geotechnical circumstances.
In the course of the expansion of the existing Rheinkraftwerk Iffezheim (i.e. running-water power station in Iffezheim), a companionship of the EnBW Kraftwerke AG and EDF Electricité de France, three excavation pits are required to install the fifth bulb turbine: the uptstream excavation pit (entry), the main excavation pit (power plant) and the downstream excavation pit (siphon pipe and exit). All three excavation pits are in the middle of an artificial island which is connected to the existing power plant. The main excavation (dimensions 51 m to 36 m, excavation depth appr. 34 m) is an oval (ellipsoidal) excavation pit without struts and rear anchorage of the pit walls. Because of the shape of the main excavation pit and the asymmetric geometric and load boundary conditions, a complex three-dimensional numeric model for the calculations was needed which was able to take into account the special structural behavior of the excavation pit appropriately.

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Nach einem Rückblick auf die bisherige Entwicklung des Bruchsicherheitsnachweises für Bogenstaumauern wird gezeigt, wie einfach die rechnerische Voraussage der Tragfähigkeit einer Bogenstaumauer unter Einwirkung des Wasserdrucks mit Hilfe des Fließgelenkverfahrens möglich ist. Die Nachrechnung des bisher einzigen Bruchversuchs an einer Bogenstaumauer in natürlicher Größe läßt die Treffsicherheit des neuen Rechenverfahrens deutlich erkennen. Ein Zahlenbeispiel erläutert die Anwendung des Rechenverfahrens in allen Einzelheiten.

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