Messungen der Dehnung können mit konventionellen Dehnmeßstreifen (DMS) durchgeführt werden. Wenn sich das Tragverhalten dem Versagenszustand nähert, haben DMS den Nachteil, vorzeitig auszufallen (insbesondere im überkritischen bzw. Fließ- und Verfestigungsbereich). Das Thermovisionsverfahren dient zur Dehnungsanalyse beanspruchter Stahlbauteile bis in den Versagenszustand hinein. Zunächst werden für monoton und zyklisch beanspruchte Basisproben mit unterschiedlichen strukturellen und geometrischen Imperfektionen (z. B. Schweißnaht bzw. Kerbe) Wegänderungen und Temperatur bis zum Versagenszustand aufgenommen. Begleitend werden FE-Simulationen durchgeführt und die zu den gemessenen Temperaturen korrespondierenden Dehnungen ermittelt. Dadurch kann das thermoplastische Verhalten des untersuchten Materials (S235) bestimmt werden. Als weitere Anwendung des Thermovisionsverfahrens erfolgte die Untersuchung des Tragverhaltens an komplexen Bauteilen: Rosettenverbindungen, Hohlkastenträger mit schlanken Stegen, Kopfplattenverbindungen, Wellstegträger mit Konsolen.

Für die Untersuchung von Konstruktionen wird immer mehr der Computer verwendet. In dieser Veröffentlichung soll ein Weg beschrieben werden, um einen leichten Rahmen einer Typenhalle wirklichkeitsnah mit einem Finite-Elemente-Programm zu analysieren. Dabei werden verschiedene System- und Randbedingungen variiert und der jeweilige Einfluß auf die Traglast ermittelt.

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Während der Nutzungsdauer von Fachwerksystemen ist es häufig notwendig, deren Tragfähigkeit zu erhöhen; die Konstruktion muß verstärkt werden. In zahlreichen Fällen empfiehlt es sich, die Sicherheit solcher Konstruktionen - genauer als bisher - auf der Grundlage der Überlebenswahrscheinlichkeit sog. minimaler kritischer Mengen von Konstruktionselementen zu berechnen, wobei deren Tragfähigkeit mit Hilfe der Methode des Knotengrenzgleichgewichts bestimmt wird. Das größere Datenangebot über die bereits bestehende Konstruktion kann gesondert berücksichtigt werden. Ein Rechenbeispiel zeigt die Vorgehensweise.

Als Folge des Southern-Hyogo-Erdbebens kam es zum Versagen der schlanken Stege einiger Riegel der Rahmenstützen der Higashi-Kobe-Brücke. Im Gegensatz zum bekannten Versagensmodus von Kastenträgern mit schlanken Stegen stellten sich in diesem Fall zwei zueinander senkrechte Zugfelder ein. Die vernachlässigbar geringen Verformungen der Gurte erlauben eine einfache Sanierung der Riegel. Dieser Beitrag befaßt dich mit der numerischen Simulation des Versagensmechanismus der Riegel. Für die geometrisch und physikalisch nichtlineare Berechnung werden Finite Elemente (ABAQUS) verwendet. Die Untersuchung beinhaltet einige Variationen der Blechdicke, der Stahlfestigkeit oder/und der Längsaussteifung der Stege.

Moderne Hallenrahmen bestehen häufig aus dünnwandigen, geschweißten Querschnitten mit veränderlichen, den Schnittkräften angepaßten Abmessungen. An mehreren Beispielen wird das Tragverhalten von Rahmenstielen und ganzen Rahmen (einschl. Verbindungen) mit Hilfe Finiter Elemente analysiert und Ergebnissen nach DIN 18800 und anderen Verfahren gegenübergestellt.

Die statistische Auswertung von Belastungsversuchen an Metallkonstruktionen.

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Das Aufwindkraftwerk ist eine thermofluiddynamische Maschine zur Erzeugung von Elektroenergie aus Sonnenenergie. Das Aufwindkraftwerk nutzt das Treibhausprinzip und den Kaminsog aus, um mit solar erhitzter Luft eine oder mehrere Turbinen zu betreiben. Es werden Ergebnisse vorgestellt, um die Wirkungsweise dieser Strömungsmaschine besser beschreiben zu können. Die Druckentnahme an der Turbine und der Massenstrom haben einen entscheidenden Einfluß auf den Wirkungsgrad dieser Maschine. Nur durch Kopplung aller Teilgebiete eines Aufwindkraftwerkes kann der Wirkungsgrad beschrieben werden. Hierzu zählen unter anderen der Kollektor, der Erdboden, die Turbine und der Kamin. Die Grundlage für die Lösung der Differentialgleichungen der Thermofluiddynamik stellt das numerische Simulationsprogramm FLUENT dar. Die Strömung wurde berechnet unter der Annahme einer kompressiblen, reibungsbehafteten (Standard k-epsilon Turbulenzmodell), stationären und rotationssymmetrischen Basisströmung. Modellentwicklungen und Parameterstudien entstanden mit diesem Programm. Die Verteilungen von Druck, Temperatur, Geschwindigkeit und Dichte für den stationären Zustand liefern ein besseres Verständnis für die komplexen physikalischen Vorgänge im Aufwindkraftwerk. Aufbauend auf diesen können nun zeitabhängige Simulationen an Klein- und Großkraftwerken durchgeführt werden.

Es werden die Ergebnisse von theoretischen Untersuchungen und praktischen Erfahrungen mit im Nasspritzverfahren erstellten Betonbauteilen aus Spritzbeton in Ungarn vorgestellt.

Tunnel excavation represents a particularly challenging problem from the design point of view, mainly due to the uncertainties characterising the soil or rock mass behaviour and to the difficulties in the prediction of the stress state on the structural supports. This explains why tunnel designers mostly rely on observational data, adapting excavation sequences and support measures during the construction phase (at least in the case of traditionally excavated tunnels), especially for deep tunnels, where the geological and geotechnical uncertainties can be significant. However, the observational method requires a reliable monitoring system as well as considerable work to interpret and back-analyse data measured during construction. On the other hand, this interpretation and back-analysis represent an important step in gaining better understanding of the system response and allowing improvement of the design, thus avoiding excessively conservative and uneconomical solutions. In this paper, a back-analysis of stress and displacement measurements is presented for a NATM tunnel excavation in rock, carried out using a rheological model for shotcrete. It is shown, consistently with the previous literature on the topic, that the use of an advanced model improves the prediction of tunnel behaviour compared to the common practice of using quasi-elastic E-moduli.

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Bauen im Bestand bedeutet immer, die vorhandene Konstruktion und deren Baustoffe zu kennen. Zerstörungsfrei können mit dem Radarverfahren in kurzer Zeit große Flächen systematisch erfasst und beurteilt werden. Die heute vorhandene Technik und die vorliegenden Erfahrungen an zahlreichen Bauwerken ermöglichen deren erfolgreichen Einsatz. Kalibrierende Eingriffe und Öffnungen können auf ein Minimum reduziert und deren Position ganz gezielt ausgewählt werden. Wichtig ist aber der professionelle Einsatz dieser Technik von ausgewiesenen Spezialisten.

Inventory with radar - a non-destructive method for practice.
Reconstruction always means to understand thoroughly the existing construction and its building materials. With non-destructive-testing for example by radar technique, large areas can be investigated and evaluated in this means. The modern techniques and a long-term experience ensure successful applications. Destruction by openings and for calibration purposes can be cut down and the most useful position can be determined in advance. One of the most import points is the application of the method by trained specialists.

Der Schwarza-Witznaustollen ist ein zur Schluchseewerk AG gehörender, ca. 9 200 m langer Triebwasserstollen mit einer unbewehrten Betonauskleidung. Der Zustand dieses im Zeitraum von 1929 bis 1943 erbauten Stollens wurde im Rahmen eines Pilotprojekts mit zerstörungsfreien Erkundungsverfahren wie Orthofotos und Stollenradar in interdisziplinärer Zusammenarbeit von Bauingenieuren, Geophysikern und Vermessungsingenieuren erfasst, dokumentiert und bewertet. Als Basis für die Entwicklung und Planung eines Sanierungskonzepts erfolgte die Kontrolle der ausgeführten Probeinjektionen mit Stollenradar in mehreren ausgewählten Abschnitten. Anhand von Datensätzen identischer Vorher-Nachher-Messungen des Stollenradars konnten signifikante Veränderungen in der Betonauskleidung abgestuft über verschiedene Bauteiltiefen analysiert und bewertet werden. Es ist naheliegend, dass diese auf die erfolgten Injektionen zurückzuführen sind. Das betrifft zum einen Injektionen innerhalb der Betonschale und den Grenzbereich Beton-Fels und zum anderen Veränderungen der anstehenden Wasserfront in der Stollenlängsrichtung und Stollenwandtiefe. Mittels gezielter kalibrierender Voll- bzw. Kernbohrungen und Videoendoskopien wurden die physikalischen Messwerte des Stollenradars verifiziert.

Interdisciplinary appraisal for assessing and injection controls of the Schwarza-Witznau tunnel
The Schwarza-Witznau tunnel is an approx. 9 200 m long headrace tunnel with a non-reinforced concrete lining belonging to Schluchseewerk AG. Within the framework of a pilot project, the condition of the concrete lining, which was constructed in the period 1929 to 1943, was captured, documented and assessed by an interdisciplinary team of civil engineers, geophysicists and surveyors working together, using non-destructive investigative methods, including orthophoto imagery and tunnel radar. The basis for developing and planning a rehabilitation scheme was provided by the use of tunnel radar to inspect the outcome of test injections in multiple selected sections. Using the tunnel radar datasets of identical before-and-after measurements, it was possible to analyse and evaluate significant changes in the concrete lining resulting of the injections, graduated across different element depths. The areas of interest are, on the one hand, injections within the concrete lining and at the concrete-rock interface and, on the other, changes in the in situ water front in the longitudinal direction of the tunnel and the tunnel lining depth. The physical measured values recorded by the tunnel radar were verified by targeted solid and core drillings and video endoscopy for calibration purposes.

A numerical method is developed for evaluating critical passive earth pressure coefficients Kp&ggr; for the case of an inclined rigid retaining wall resting against sloping cohesionless backfill. The methodology of the proposed investigation is based on the limit equilibrium approach with the assumption of a complete log spiral failure mechanism. The Kp&ggr; coefficients obtained from this study are compared with the existing theoretical and experimental results. The proposed Kp&ggr; values are on a par with the best upper bound solution given by Soubra and Macuh using the limit analysis method. Further, the results presented here compare fairly well with those given by Kerisel and Absi, which establishes the validity of the proposed research work. Efforts are taken to present the design tables for a wide variety of soil properties, soil-wall interface properties and geometrical properties of the wall and the backfill.

Ein einfacher Ansatz zur Bestimmung von Erdwiderstandsbeiwerten auf Basis der Methode des Grenzgleichwichts.
Eine numerische Methode zur Bestimmung des kritischen Erdwiderstandsbeiwerts Kp&ggr; wird entwickelt für den Fall einer geneigten, steifen Verbauwand vor geböschtem, kohäsionslosem Erdreich. Die Methodik der vorgeschlagenen Untersuchung basiert dabei auf dem Ansatz des Grenzgleichgewichts unter Annahme eines Versagensmechanismus mit logarithmischer Spiralform. Der mittels dieser Studie bestimmte Kp&ggr;-Beiwert wird mit vorhandenen theoretischen und experimentellen Ergebnissen verglichen. Es wird gezeigt, dass die vorgeschlagenen Werte für Kp&ggr; den Werten der besten Lösung unter Verwendung des Obere-Schranken-Theorems nach Soubra und Macuh entsprechen, welche mit Hilfe einer Grenzwertanalyse ermittelt wurde. Darüber hinaus stimmen die hier präsentierten Ergebnisse gut mit denen von Kerisel und Absi überein, was die Gültigkeit der vorgeschlagenen Vorgehensweise belegt. Bemessungstafeln für eine große Anzahl an Bodenparametern, Boden-Wand-Interface Parametern und geometrischen Parametern der Wand sowie des abzustützenden Erdreichs werden eingeführt.

Das zwischen 1910 und 1936 errichtete Dreiflügelgebäude zur Präsentation vorwiegend antiker Großobjekte bedarf nach 100jähriger Standzeit einer Grundinstandsetzung. Für die Wiedererlangung einer vollen Museumsfunktionalität und Herstellung der den Ausstellungsobjekten gerechten klimatischen Randbedingungen sind umfangreiche Ertüchtigungsmaßnahmen, Neugründungen und Tieferlegungen der Kellergeschosssohlen unabdingbar.
Die Auswertung der Archivunterlagen ergab, dass die Gründung des Pergamonmuseums auf mehreren Ebenen in einer Tiefe zwischen 6 und 18 m unter Gelände erfolgte. Die in der Gründungsfläche vorhandene tiefe geologische Einkolkung führte zu großen Problemen bei der konzipierten Flachgründung nach Bodenaustausch im Schutz einer Wasserhaltung. Die erst 1912 vorliegenden Ergebnisse der Bodenerkundungen im Bereich des bis dato überbauten Südflügels zeigten, dass die organische Einkolkung bis ca. -12 m NHN reichte. Dies erforderte eine grundlegende Veränderung der Gründung in diesem Bauabschnitt. Sowohl die 1912 zur Verfügung stehenden Wasserhaltungsanlagen als auch die Tiefgründungselemente waren nicht in der Lage, den ca. 45 m unter Gelände liegenden tragfähigen Baugrund zu erreichen.
Die hohen Anforderungen an das Verformungsverhalten der Bestandsstrukturen und insbesondere der während der Sanierung noch in musealer Nutzung befindliche Südflügel des Pergamonmuseums bedingten ein entsprechendes Reaktionsmonitoring, das mit dem Baugeschehen permanent abgeglichen werden musste. Es wurden sowohl Erschütterungs- als auch Setzungsverläufe erfasst und als entscheidendes Kriterium bei der Wahl der noch möglichen Sanierungstechnologien des Spezialtiefbaus eingesetzt. Die gewählten Lösungsansätze vor Ort, sowohl in der Errichtungsphase als auch während der jetzigen Instandsetzung werden im Beitrag dargestellt und diskutiert.

Foundation strengthening/new foundations to the historically sensitive structure of the Pergamon Museum on the Museum Island in central Berlin.
The three-wing building for the presentation of mostly large classical objects was built between 1910 and 1936 and after 100 years requires thorough refurbishment. In order to regain complete museum functionality and provide the correct climatic conditions for the exhibited objects, extensive strengthening measures, new foundations and lowering of the basement inverts are unavoidable.
The extensive archived documents showed that the Pergamon Museum is founded at several levels at a depth of between 6 and 18 m below ground level. The deep geological scouring in the foundation formation led to great problems with the planned raft foundation after soil exchange under the protection of dewatering. The available results of the soil survey from 1912 in the area of the south wing, which until then had been built over, showed that the organic scouring extended down to about -12 m below sea level. This demanded a fundamental alteration of the foundation in this building section. Neither the dewatering plant nor the deep foundation elements available in 1912 were capable of reaching the loadbearing ground about 45 m below ground level
The stringent requirements for the deformation behaviour of the existing structures and in particular the south wing of the Pergamon Museum, which remained in use during the refurbishment works, required appropriate monitoring of reactions, which had to be constantly compared during the construction works. Both vibration and settlement curves were recorded and used as a decisive criterion for the selection of possible refurbishment technologies from specialised civil engineering. The solutions selected on site, both in the completion phase and in the current refurbishment phase, are described and discussed in this article.

A new swing bridge for an electrified double-track railway has been proposed in Malaysia to replace an existing 40-year-old single-track swing bridge. The proposed swing bridge has two equal cantilevers each 45 m long and features a steel ”sail” on both sides as the main longitudinal structural element. The 9.1 m wide bridge deck is a composite design  -  steel structure with concrete slab. The swing span will be powered by means of an electrohydraulic drive situated in the centre pier and slews over the centre bearing located below the centre pivot shaft.

Die Dauerschwingfestigkeit der im Bauwesen eingesetzten Seile, deren ertragbare Schwingbreite z.Z. ca. 150 bis 250 N/mm2 beträgt, kann durch Ausschluss von Schwingungs- und insbesondere von Reibungskorrosion auf die des verwendeten Drahtmaterials verbessert werden (ertragbare Schwingbreite ca. 250 bis 350 N/mm2). Beide Korrosionsarten können durch Weichmetallüberzüge verhindert werden. Derartig verbesserte Seile liesen sich bei Bauwerken mit grossen nichtruhenden Belastungen wirtschaftlich einsetzen.

Das ausgeklinkte Auflager, ein Standarddetail im Stahlbetonbau, ist nach neuer Stahlbeton-Konzeption bewehrt worden. Hierbei wurde die Hauptbewehrung entsprechend der Gesamttragwirkung parabelförmig bis über das Auflager hochgezogen. Zusätzliche Bügel im Balken zur Schrägsicherung und im Auflagerbereich waren nicht erforderlich. Die Versuchsauswertungen mit unterschiedlichem M/Q-Verhältnis zeigen, daß die Versagensstelle nicht im Bereich der Ausklinkung lag. Weiterhin war der Stahlverbrauch viel geringer als bei der Bemessung nach herkömmlicher, additiver Betrachtungsweise.

Anläßlich der 200. Wiederkehr seines Geburtstages wird an das Wirken und Werden des deutschstämmigen Amerikaners und Absolventen der preußischen Bauakademie, Johann August Röbling aus Mühlhausen in Thüringen, erinnert. Mit dem Wissen des alten Europa hat er großartige Brücken und ein industrielles Imperium, die Drahtseilproduktion, im Amerika des 19. Jahrhunderts geschaffen.

This paper details parts of the work within the Energie.Digital project which aims at developing an integrated representation of building service systems consisting of technical characteristics, physical and functional semantics as well as operating states and state diagrams. This information needs to be machine- readable and linkable using a global identification key.
The focus of this paper is set on the extraction and aggregation of the semantics of service systems from an Industry Foundation Classes (IFC) file and the development of an ontology based on Semantic Web principles within the environment of the Linked Building Data Community Group of the W3C.

Integrale TGA-Beschreibung: Topologie-Extraktion und TUBES-Ontologie.
In diesem Beitrag werden die aktuellen Ergebnisse des Forschungsprojekts Energie.Digital vorgestellt. Ziel des Projekts ist eine integrale digitale Beschreibung der technischen Gebäudeausstattung. Dies umfasst Informationen zu den physikalischen und funktionalen Verknüpfungen, den technischen Eigenschaften der Komponenten sowie zu Betriebsmodi und Ablaufdiagrammen. Diese Informationen müssen maschinenlesbar und über einen Anlagenkennzeichenschlüssel verlinkbar sein.
Im Folgenden wird zum einen die Extraktion und Vereinfachung der topologischen Beschreibung der Systeme der technischen Gebäudeausrüstung aus einem IFC-Modell, anderseits die Entwicklung einer Ontologie beschrieben. Diese basiert auf den Prinzipien des Semantic Web und integriert sich in die Umgebung innerhalb der Linked Building Data Community Group des W3C.

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Extensometer sind Messgeräte, mit denen Abstandsänderungen von Messpunkten im Gebirge längs der Achse eines Bohrlochs gemessen werden können. Die Verbindung zwischen den Messpunkten wird entweder mittels stationär installierter Stangen (Stangenextensometer) oder mit Hilfe mobiler Längenmessonden (Sondenextensometer) hergestellt. Die Messergebnisse dienen vor allem der Überwachung des Verformungszustandes und der Standsicherheit von Felsbauwerken. Zweck dieser Empfehlung ist es, das Messprinzip und die verschiedenen Messgeräte zu beschreiben und die Kriterien hinsichtlich Einsatzmöglichkeiten, Auswertung und Messgenauigkeit darzustellen.

Felsbaumaßnahmen ändern die Spannungen im umgebenden Gebirge. Zur Sicherung der Felsbauwerke werden diese Spannungsänderungen mit Druckkissen gemessen. Diese Empfehlung beschreibt den festen Einbau von Spannungsgebern in Fels oder Bauwerke und die Messung der Spannungsänderungen. Die Spannungsgeber bestehen aus dem Druckkissen und der Druckmeßeinheit die vollständig mit einer Druckflüssigkeit gefüllt sind. Gemessen wird entweder die Änderung des Kissenvolumens (Deformationsprinzip) oder der Kissendruck (Kompensationsprinzip). Druckkissen stören die Gebirgsspannungen am wenigsten, wenn ihre Steifigkeit der des umgebenden Gesteins entspricht. Die Konzentration von Spannungen können Druckkissen auch durch geeignetes Design und geringes Höhen- zu Breitenverhältnis mindern. Die erzielbare Meßgenauigkeit wird durch die Auswahl und Kalibrierung des Spannungsgebers, die Qualität des Einbaus und den Meßbetrag bestimmt. Die Empfehlung schließt mit der Planung und Ausführung von Tunnelquerschnitten zur Messung von Spannungsänderungen, der Datenerfassung und -auswertung, der Darstellung der Meßergebnisse sowie der Dokumentation ab.

Die wichtigsten Beanspruchungen, die während eines starken Erdbebens in einer mehrgeschossigen Stahlbeton-Rahmenkonstruktion entstehen, werden kurz dargestellt. Diese, das Vorzeichen wechselnden, zyklischen Belastungen erfordern besondere Bewehrungsregeln in Riegeln, Stützen und vor allem in Rahmenknoten. Die günstigste Bewehrungsanordnung weicht oft stark von der für lotrechte Lasten oder auch für Windbelastung zweckmässigen ab.