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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Pelke , Eberhard; Kurrer, Karl-EugenThe art of major bridge-building - Hellmut Homberg and his contribution to multiple cable-stayed spansSteel Construction4/2012251-265Reports

Kurzfassung

Based on findings from Büchenauer Bridge (1956), the North Elbe Bridge in Hamburg (1963) and the bridge over the Rhine at Leverkusen (1965), Homberg designed and engineered the Friedrich Ebert Bridge across the River Rhine. This was the first bridge in the world with cables that distribute instead of concentrate the load transfer, and thus define the bridge deck as a continuous, elastically supported element and not as a beam on point supports.
After the building of major bridges declined in Germany, Homberg became active in France, and later rounded off his work with multi-cable-stayed bridges in the UK. That work resulted in the Queen Elizabeth II Bridge (1991), Homberg’s late magnum opus.
This article contains a complete catalogue of Homberg’s multi-cable-stayed bridges and discusses for the first time previously unpublished designs by Homberg. These prove that he had already moved on from the classic cable-stayed bridge to the general multi-span cable-stayed bridge as early as 1963.

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Pelke, E.Die Geschichte der Brücken im Deutschen Straßenmuseum GermersheimBautechnik10/2003731-737Berichte

Kurzfassung

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Pelke, E.Tagungen zur Einführung der DIN-Fachberichte für die Berechnung und Bemessung im Brücken- und Ingenieurbau in Friedberg/HessenStahlbau3/2002226-227Berichte

Kurzfassung

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Pelke, E.Dilltalbrücke Haiger im Zuge der A45 - Abbruch und Neubau - Konsequenzen aus der Sicht des BauherrnStahlbau11/2000881-893Fachthemen

Kurzfassung

Am Beispiel des Abbruchs und Neubaus der Dilltalbrücke Haiger werden die Anforderungen an moderne Brückenbauwerke aus der Sicht des Bauherrn dargestellt. Zunächst wird ein kurzer Überblick über die Entwicklungsstufen des Stahlverbund-Brückenbaues gegeben. Anhand der aufgetretenen Schäden und der Wahl der Stahlverbund-Bauweise für den neuen Brückenüberbau werden die heutigen Anforderungen an Brückenneubauten aufgeführt, die nicht auf die Phase des Baus fokussiert sind, sondern ganzheitlich auf die gesamte Dauer der Nutzung des Bauwerks eingehen. Neben dem technisch derzeit Machbaren, wie bei der Dilltalbrücke Haiger umgesetzt, sind weitere Anstrengungen zur Erreichung des Zieles instandsetzungsgerechtes und ertüchtigungsfähiges Bauen erforderlich. Hierbei muß die Standardsetzung für die Produktqualität durch den Bauherrn erfolgen. Kundenzufriedenheit in Verbindung mit Wirtschaftlichkeit sind dabei Ankerpunkte einer zukunftsorientierten Produktqualität.

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Pelke, E.; Graubner, C.-A.; Ili?, GNeue Lahnbrücke im Zuge der Teilortsumgehung Weilburg. Ein semi-integrales BrückenbauwerkBeton- und Stahlbetonbau7/2006522-527Berichte

Kurzfassung

Integrale Brückenbauwerke aus Beton, bei denen Überbau und Unterbauten monolithisch miteinander verbunden sind, stellen eine wesentliche Weiterentwicklung der Massivbauweise dar. Eine Reihe berühmter Bauwerke - insbesondere in der Schweiz, in den USA, in Japan und in Deutschland - belegen die technischen und wirtschaftlichen Vorteile dieser Bauweise, welche gleichzeitig ästhetisch anspruchsvolle Lösungen ermöglicht. Am Beispiel der Lahnbrücke Weilburg - einer semi-integralen Brückenkonstruktion - werden die maßgebenden Entwurfsparameter und die praktische Umsetzung anhand eines außergewöhnlichen Bauwerks dargestellt.

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Pelke, E.; Meyer, H.Erneuerung von Großbrücken im Zuge hoch belasteter Autobahnen. Randbedingungen und Lösungsansätze am Beispiel der Urselbach-TalbrückeStahlbau7/2005516-524Fachthemen

Kurzfassung

Bei dem Neubau der 332 m langen Urselbach-Talbrücke im Zuge der BAB A5 bei Frankfurt wurde gefordert, dass bei einer künftigen Erneuerung der Fahrbahnplatte auch in der Umbauphase der achtspurige Verkehr aufrecht erhalten wird. Da ein Überbau nur sechs Fahrspuren aufnehmen kann, müssen zwei Spuren auf der zu erneuernden Platte verbleiben. Diese kann also nur halbseitig abgebrochen und neu betoniert werden. Das gab der Stahlverbundbauweise die Chance, ihre Vorteile auszuspielen. Das Grundkonzept der Urselbach-Talbrücke, in den duktilen Baustahl zu investieren und der direkt befahrenen Stahlbetonfahrbahnpatte die Funktion ei-nes unter Verkehr ersetzbaren Bauteils zu geben, wurde durch eine statische Abschätzung der maßgebender Einflüsse und die Anordnung von einfachen zusätzlichen Konstruktionselementen erreicht. Die gefundene Lösung soll Ideengeber auf dem Weg zu technischen Richtlinien für die Bemessung und konstruktive Durchbildung von Stahlverbundbrücken mit ersetzbarer Stahlbetonfahrbahn sein.

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Pelke, EberhardKurrer, K.-E.: The History of the Theory of Structures. Searching for Equilibrium.Stahlbau10/20181025-1026Rezensionen

Kurzfassung

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Pelke, EberhardWilly Stöhr - Ein Ingenieurleben zwischen Diktatur und DemokratieBeton- und Stahlbetonbau5/2011332-342Berichte

Kurzfassung

Der Lebensweg Willy Stöhrs (1905-1997) spiegelt exemplarisch das Verhalten vieler deutscher Ingenieure in der Zeit zwischen Nationalsozialismus und Wiederaufbau, technischer Herausforderung und politischer Repression. Am Beispiel des Spannbetons zeigt er Einfluss und Einwirkungszeit deutscher Verwaltungsingenieure auf Innovationen im Bauwesen.

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Pelke, Eberhard; Berger, Dieter; Geißler, Karsten; Stein, RonaldBewertung der Trag- und Ermüdungssicherheit der Kaiserleibrücke über den Main - Beispiel einer objektbezogenen Anwendung der Nachrechnungsrichtlinie (NRR)Stahlbau9/2020749-766Aufsätze

Kurzfassung

Die 1964 fertiggestellte Kaiserleibrücke bei Frankfurt als großartiges Beispiel des Brückenbaus der Nachkriegszeit überführt die Autobahn A 661 über den Main. Es handelt sich bei der 220 m weit gestützten Doppelbogenbrücke um die Straßenbrücke mit der größten Spannweite in Hessen. Eine realitätsnahe Bewertung wurde vor allem auf der Basis eines Bauwerksmonitorings in Stufe 3 der NRR möglich. Damit konnten einerseits das Berechnungsmodell optimiert sowie weiterhin auf Basis der gemessenen Last- und Beanspruchungskollektive die einwirkungsseitigen charakteristischen Werte für die Tragfähigkeitsnachweise sowie die ermüdungswirksamen Beanspruchungen objektbezogen festgelegt werden. Im Fazit kann die Kaiserleibrücke nach geringfügigen Sanierungs- bzw. Verstärkungsmaßnahmen noch einige Jahrzehnte unter Schwerverkehr ungefähr der heutigen Stärke erhalten bleiben. Der Erhalt dieser sehr ästhetischen Bogenbrücke ist nicht nur ein Beitrag zur Baukultur, sondern dient auch der bestmöglichen Ressourcenschonung.

Assessment of load capacity and fatigue safety of the Kaiserleibrücke across the Main - example of an object-related application of the recalculation guideline
The Kaiserleibrücke, which was completed in 1964 as a great example of post-war bridge construction, crosses as A 661 motorway the river Main. The double arch bridge with a span of 220 m is the road bridge with the largest span in Hesse. A realistic assessment was possible primarily on the basis of structural health monitoring at level 3 according recalculation guideline. On the one hand, this enabled the calculation model to be optimized and, on the basis of the measured loads and stresses, the characteristic values for calculation of load capacity and stress collectives for calculation of fatigue safety could also be determined on an object-related basis. In conclusion, after marginal reinforcement measures, the Kaiserleibrücke can be preserved for a few decades under heavy traffic with approximately current count and weight. The preservation of this very aesthetic arch bridge is not only a contribution to building culture, it also allows the best possible saving of resources.

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Pelke, Eberhard; Jaborek, André; Berger, Dieter; Brühwiler, EugenÜberführungsbauwerk der L3378 bei Fulda-Lehnerz - Erster Einsatz von UHFB in Deutschland im Straßenbrückenbau, Teil 1: Projektentwicklung und BaudurchführungBeton- und Stahlbetonbau11/2018831-841Berichte

Kurzfassung

Meist können in die Jahre gekommene Brücken des deutschen Straßennetzes aufgrund fehlender Ressourcen der am Bau Beteiligten und komplexer Planungsrechtverfahren nicht rechtzeitig ersetzt werden. Daraus entstehen für neue Werkstoffe und alternative Lösungsansätze Chancen, ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis zu stellen. Der in den letzten Jahren eingesetzte neuartige Werkstoff UHFB ermöglicht eine zielgerechte Instandsetzung und Verstärkung von Bauwerken aus Stahlbeton. Eine Anhebung der Nutzungsdauer wird so möglich. Mit dem Überführungsbauwerk im Zuge der Bundesfernstraße B 27 bei Fulda gelang der Nachweis, UHFB für Abdichtung und Tragfunktion unter Baustellenbedingungen erfolgreich einzusetzen. Über die Erfahrung bei Projektentwicklung, Entwurf, Ausschreibung und Baudurchführung berichtet dieser Fachaufsatz.

Overpass bridge of the L3378 road near Fulda-Lehnerz - First application of UHPFRC in road bridge construction in Germany. Part 1
Aging bridges of the German federal road network often cannot be rehabilitated or replaced timely due to insufficient funding and complex regulations of building laws. Consequently, novel building materials and alternative solutions get the opportunity to demonstrate their performance. The novel building material UHPFRC was recently used for targeted rehabilitation and strengthening of structures in reinforced concrete leading to increase of service duration. The replacement of the overpass over the federal highway B 27 near Fulda gave the opportunity to cast, under construction site conditions, a layer of UHPFRC on top of the slab for both protective waterproofing and structural resistance functions. This paper reports on the project development, design, tendering and the construction.

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Pelke, Eberhard; Kurrer, Karl-EugenWissenstransfer im Stahlbeton-Bogenbrückenbau der 1930er-JahreBeton- und Stahlbetonbau8/2022634-655Berichte

Kurzfassung

Dem langjährigen Schriftleiter dieser Zeitschrift Dr.-Ing. Klaus Stiglat zur Vollendung seines 90. Lebensjahrs gewidmet
Ab Mitte der 1920er-Jahre fand der Stahlbeton auch im Großbrückenbau zu der ihm eigenen Konstruktionssprache. Dies wird im Bau von weitgespannten Bogenbrücken aufgezeigt, die in der Mitte der Inventionsphase des Stahlbetonbaus (1925-1950) ihren Höhepunkt erreichte und sich durch die folgenden Merkmale auszeichnet:
Erstens: Auflösung des im herkömmlichen Massivbrückenbau üblichen Rechteckquerschnitts, welche zur statisch-konstruktiven Querschnittsoptimierung führte und damit eine erhebliche Steigerung der Druckspannungen induzierte.
Zweitens: Mit der Nutzung höherwertiger Zemente sowie der Trennung von Kriechen und Schwinden gelang dem Bogenbrückenbau aus Stahlbeton eine der Querschnittsoptimierung entsprechende Materialoptimierung.
Drittens: Querschnitts- und Materialoptimierung schließlich führten zu einer Verfeinerung der baustatischen Analyse weitgespannter Bogenbrücken aus Stahlbeton, die im Kern aus der Ermittlung des Gleichgewichts am verformten Bogensystem besteht.
Die genannten drei Merkmale werden exemplarisch an der medialen Präsentation des Wissenstransfers durch Fachzeitschriften konkret aufgezeigt. Handlungsleitend ist eine thematische Recherche der Haupt- und Kurzbeiträge der drei den deutschen Sprachraum prägenden Fachzeitschriften “Der Bauingenieur”, “Beton und Eisen” und “Die Bautechnik” zu den Sparten von Theorie, Material und Projekt. Die Überprüfung der internationalen Wertigkeit des zuvor gefilterten Themenkanons gelingt über die Veröffentlichungen der International Association for Bridge and Structural Engineering (IABSE).

Knowledge transfer in reinforced concrete bridges during the 1930s - Dedicated to the long-serving editor of this journal, Dr.-Ing. Klaus Stiglat, on the occasion of his 90th birthday
Beginning in the 1920s, reinforced concrete started to find its own design language for large bridges as well. This is seen in the building of long-span arch bridges, which reached its peak in the invention phase of reinforced concrete construction (1925-1950) and is characterized by the following features:
Firstly: Resolving the rectangular cross-section common in conventional masonry and concrete bridges, which led to a structural and constructional optimisation of the cross-section and hence a considerable increase in the compressive stresses.
Secondly: Using better cements and separating creep and shrinkage resulted in a material optimisation that matched the cross-section optimisation in reinforced concrete arch bridges.
Thirdly: Optimisation of cross-sections and materials in turn led to refinements in the structural analysis of long-span reinforced concrete arch bridges which in essence consisted of determining the equilibrium on the deformed arch system.
These features are demonstrated in examples of how journals contributed to knowledge transfer. The work is based on a thematic study of the main essays and short articles in three journals with a big impact in German-speaking countries: Der Bauingenieur, Beton und Eisen and Die Bautechnik. The international significance of these specific themes was assessed by reviewing publications by the International Association for Bridge and Structural Engineering (IABSE).

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Pelke, Eberhard; Kurrer, Karl-EugenMontage von Stahlgroßbrücken nach 1975 (Teil 5) - Montage im StahlbrückenbauStahlbau5/2022338-344Berichte

Kurzfassung

Die Formierung der Montage zur Leitdisziplin im bundesdeutschen Stahlgroßbrückenbau der 1960er-Jahre wurde in Teil 4 dieser Aufsatzserie exemplarisch aufgezeigt. Mit dem schrittweisen Einzug der Automation in die Stahlbaufertigung seit den späten 1970er-Jahren, den neuen Möglichkeiten des Mobilkraneinsatzes bei der Montage von Stahlgroßbrücken seit den 1980er-Jahren, der zielbewussten Nutzung wissenschaftlicher Erkenntnisse der Logistik für den Stahlbau und der durch das Internet vorangetriebenen digitalen Transformation des technischen Schaffens nach der Jahrtausendwende ändern sich Struktur und Einbettung der Montage in den komplexen Zusammenhang des systemintegrierten Stahlbaus grundlegend.

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Pelke, Eberhard; Kurrer, Karl-EugenFormierung der Montage zur Leitdisziplin des Stahlgroßbrückenbaus in den 1960er-Jahren (Teil 4) - Montage im StahlbrückenbauStahlbau10/2021766-771Berichte

Kurzfassung

Dem langjährigen Montageleiter der Hein, Lehmann AG Herrn Dipl.-Ing. Paul Stern gewidmet.
Stand im Teil 3 dieser Aufsatzserie die Ausdifferenzierung des Freivorbaus als Hauptmontageverfahren im Zentrum, so wird im Folgenden der Pfadwechsel von der Material- zur Arbeitszeitökonomie im bundesdeutschen Stahlbrückenbau der 1960er-Jahre in seiner Auswirkung auf die Montage exemplarisch dargestellt.

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Pelke, Eberhard; Kurrer, Karl-EugenFreivorbau, Fortschritte in der Mechanisierung der Montage und Anfänge des Schweißens im Stahlgroßbrückenbau (Teil 3) - Montage im StahlbrückenbauStahlbau6/2021463-468Berichte

Kurzfassung

Dem langjährigen Montageleiter der Hein, Lehmann AG Herrn Dipl.-Ing. Paul Stern gewidmet
Während in Teil 2 dieser Aufsatzserie die Etablierung und Vollendung des Freivorbaus als Kern der Formierung der Montage zu einer eigenständigen Disziplin des Stahlbrückenbaus im Mittelpunkt stand, geht es im Folgenden um die Ausdifferenzierung des Freivorbaus als Hauptmontageverfahren, die kurze Darstellung der weiteren Fortschritte in der Mechanisierung der Montage sowie die Anfänge des Schweißens und dessen Auswirkung auf die Montageprozesse.

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Pelke, Eberhard; Kurrer, Karl-EugenMontage als eigenständige Disziplin des Stahlgroßbrückenbaus (Teil 2) - Montage im StahlbrückenbauStahlbau3/2021214-226Berichte

Kurzfassung

Dem langjährigen Montageleiter der Hein, Lehmann AG Herrn Dipl.-Ing. Paul Stern gewidmet
Mit den schweren Zug- und Lokomotivlasten der Eisenbahn und der Steigerung der Dienstlasten, den Zustandsverschlechterungen und den systemischen Defiziten, wird bereits vor der Wende zum 20. Jh. in Deutschland damit begonnen, die in die Jahre gekommenen Eisenbahnbrücken zu ersetzen. Das Austauschen der eisernen Überbauten unter Verkehr in kurzen Sperrpausen mechanisiert den Montageablauf und mündet in der Arbeitsteilung von Werkstatt und Montageabteilung. Montage und Montageingenieure emanzipieren sich von technischer Bearbeitung und Werkstatt und formen eine eigene Disziplin aus. Diese in der ersten Hälfte des vorigen Jahrhunderts erfolgende Disziplinbildung setzt leistungsfähige Hebezeuge und Kraftanlagen voraus, die durch deren Elektrifizierung nach 1900 beschleunigt wird.

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Pelke, Eberhard; Kurrer, Karl-EugenHerstellung und Montage der Stahlgroßbrücken von 1850 bis 1900 - Entwicklung der Brückenmontage (Teil 1) - Montage im StahlbrückenbauStahlbau2/2021138-143Berichte

Kurzfassung

Dem langjährigen Montageleiter der Hein, Lehmann AG Herrn Dipl.-Ing. Paul Stern gewidmet
Die Grundprinzipien der Montage von Brücken mit und ohne Rüstung sind zwischen 1850 und 1870 rasch gefunden. Die ursprünglichen Regiebetriebe Deutschlands wachsen in wenigen Jahrzehnten zu industriellen Brückenbauanstalten heran. Dank des Aufbaus einer arbeitsteiligen Produktionskette von Materialanlieferung - Konstruktion - Herstellung - Versand - Montage werden sie um die Jahrhundertwende zum wesentlichen Innovationstreiber des deutschen Großbrückenbaus. Um 1900 finden die Montageverfahren in der großen Industrie des Stahlbrückenbaus ihre klassische Ausprägung.

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Pelke, Eberhard; Kurrer, Karl-EugenZur Entwicklungsgeschichte des StahlverbundbausStahlbau11/2016764-780Fachthemen

Kurzfassung

Über die historische Entwicklung des Fügens biegesteifer Bauteile der Werkstoffe Stahl und Beton - des Stahlverbundbaus - ist bisher wenig bekannt. Im vorliegenden Aufsatz werden deshalb die einzelnen Phasen so herausgearbeitet, dass die Entwicklungsgeschichte des Stahlverbundbaus in großen Zügen erkennbar wird.
Die Initialphase (1850-1900) bildet den Verbundträger im Sinne von Empergers Ideal vom Haftverbund der Werkstoffpartner aus. Sukzessive folgt die konstruktive Trennung der Querschnittsteile in der Konstituierungsphase (1900-1925). In der Etablierungsphase (1925-1945) wächst die Erkenntnis, die Querschnittsteile konstruktiv verbinden zu müssen, zunächst als Lage- und dann als mechanische Schubsicherung. Dabei steht der Versuch im Mittelpunkt des Erkenntnisgewinns. Das quantifizierte Verbinden der Querschnittsteile durch ein konsolidiertes Versuchswesen und die Theoriebildung in der Vollendungsphase (1945-1981) lässt eine vielfältig gebaute Wirklichkeit im Industrie- und Stahlverbundbrückenbau entstehen.

On the evolution of steel-concrete composite construction.
Little has been written so far about the historical development of the joining of rigid elements made from steel and concrete - steel-concrete composite construction. This article therefore describes the individual phases in such a way that the reader gains an overview of the evolution of composite construction with steel and concrete.
The composite beam in the sense of Emperger's ideal of the friction/adhesion bond between the materials marked the initial phase (1850-1900). This was followed by the constitution phase (1900-1925) with its constructional separation of the elements of the cross-section. During the establishment phase (1925-1945) it was gradually realized that the elements of the cross-section had to be connected structurally, initially as positional restraint, later as mechanical shear connector. Tests verifies the bearing capacity of steel composite constructions. The quantified connection of the elements of the cross-section through standardized testing and the formation of theories in the classical phase (1945-1981) enabled the realization of multiple forms of steel-concrete composite construction for industrial buildings and bridges.

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Pelke, Eberhard; Zichner, TilmanErtüchtigung der Nibelungenbrücke WormsBeton- und Stahlbetonbau2/2015113-130Fachthemen

Kurzfassung

Die Ertüchtigung der Nibelungenbrücke im Verlauf der B47 über den Rhein bei Worms war eine sehr komplexe Maßnahme, da die Vorlandbrücken, deren Entstehung in den letzten Jahren des 19. Jahrhunderts lag, mit einer Strombrücke, die eine der ersten im Freivorbau errichtete Spannbetonbrücke ist, verknüpft sind. Ihre Konzeption musste sich nach den noch vorhandenen und aus wirtschaftlichen Gründen weiter zu verwendenden Fundamenten der im 2. Weltkrieg zerstörten Brücke aus Stahlfachwerkbögen richten. Zudem gab es weder eine gültige Spannbetonnorm noch Richtzeichnungen für die konstruktive Durchbildung.
Dieser Bericht konzentriert sich auf die eher ungewöhnlichen Baumaßnahmen zur Ertüchtigung von Strombrücke und Vorlandbrücken. Auf die “üblichen” Instandsetzungsarbeiten, wie z. B. Betonersatz, Bau eines neuen Treppenturmes oder Erneuerung von Entwässerung, Abdichtung und Belag, wird nicht eingegangen.

The Improvement of the Nibelungen Bridge at Worms
The improvement of the Nibelungen Bridge crossing the river Rhine at Worms as part of the B 47 has been a very complex task due to the fact that the foreshore bridges built in the last years of the 19th century were linked to a river bridge, which is one of the first prestressed concrete bridges constructed using the cantilever method.
Its conceptual design had to comply with the still existing and for economic reasons to be reused foundations of a steel framework bridge destroyed during the Second World War. Moreover, both a valid standard for prestressed concrete constructions and guidance drawings were lacking.
This article concentrates on the rather extraordinary approach to improve the river bridge and the foreshore bridges. It will not enlarge on conventional rehabilitation work as e.g. concrete replacement, construction of a new stair tower or renewal of drainage, sealing and covering.

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Peller, Gerhard; Dolleschal, ThomasProjekt RISKMON - Anlageninspektion & Risk-Monitoring mittels unbemannter LuftfahrzeugsystemeBautechnik10/2018727-732Berichte

Kurzfassung

Ziel des Forschungsprojekts RISKMON ist die Konzeption und Umsetzung teilautomatisierter Inspektionen von Bauwerken, Naturgefahren, Bestandsstrecken und außergewöhnlichen Ereignissen mittels Hochleistungsdrohnen und -sensoren (Unmanned Aerial Systems/UAS). Im Forschungsvorhaben wird für die Anwendungsfälle der gesamte Weg von der Konzeption spezifischer Lösungen, der Datenerfassung und Auswertung bis zur Integration in die Bestandssysteme des Infrastrukturmanagements im Sinn eines (teil-)automatisierten Gesamtsystems gezeigt. Die Vorteile des Einsatzes industrieller Hochleistungsdrohnen (mit Kameras, Laserscan, Thermografie etc.) liegen in der hohen Erfassungskapazität und dem spezifisch anpassbaren Equipment auf einer universellen Plattform sowie der flexiblen Erfassung schwer zugänglicher Bereiche bei präziser Wiederholbarkeit und Dokumentation bei geringen Kosten. Die Skalierbarkeit und Einsatzmöglichkeiten der UAS werden über die Ergebnisevaluierung und Optimierung des Konzepts für die teilautomatisierte Inspektion sichergestellt. Zusammen mit der Ergebnisaufbereitung wird ein Proof of Concept, Application, Efficiency and Integration in RISKMON erbracht. Mit dem Ergebnisbericht bekommen die Auftraggeber die wesentlichen Informationen für einen sinnvollen und effizienten Einsatz dieser Technologien. Der Mehrwert für die Auftraggeber liegt einerseits in den hochpräzisen messtechnischen Erfassungsmethoden und andererseits in der ganzheitlichen Konzeption und Umsetzung der Zustandserfassung und Auswertung bis zur Integration in das Infrastrukturmanagement.

Project RISKMON - risk-monitoring of building structures with unmanned aerial systems
The research project RISKMON aims at development and implementation of partially automated inspections of civil structures, natural hazards, existing tracks as well as reconnaissance and intrusion prevention with high-performance drones and sensors (UAS/UAV). The project will provide both a holistic concept and implementation results from data collection and evaluation to integration into infrastructure management systems based on partly automated processes. The advantages of the use of industrial high-performance drones are the high data acquisition capacity and specific adaptable equipment on a universal platform providing fast and flexible deployment, precise repeatability and documentation at low costs.
The scalability and application possibilities of the UAS/UAV are with an evaluation and optimization of both concept and application of these semi-automated inspection processes. The research results provide clients with all necessary information for an efficient use of these technologies. The added value for the clients can be found in the use of high-precision condition survey and assessment of structures together with both concept and proof of application in infrastructure asset management.

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Pelzing, R.Starkbebenregistrierung in Deutschland: Geologischer Dienst Nordrhein-WestfalenBautechnik8/2005514-517Fachthemen

Kurzfassung

Der Geologische Dienst Nordrhein-Westfalen betreibt in der Niederrheinischen Bucht und den angrenzenden Gebieten des Rheinischen Schiefergebirges ein seismisches Netz von der-zeit elf Stationen. Davon sind sechs Stationen mit Starkbebenapparaturen ausgerüstet. Seit Beginn der Registrierung im Jahr 1980 wurden etwa 1000 Beben im Bereich des Stationsnetzes lokalisiert. Von den stärksten Beben (Roermond ML = 5,9 am 13. April 1992, Lüttich ML = 5,1 am 8. November 1983, Alsdorf ML = 4,8 am 22. Juli 2002) liegen digitale Aufzeichnungen vor, von dem Beben bei Alsdorf auch originäre Beschleunigungsregistrierun-gen. Über die seismischen Daten hinaus zeigen paläoseismische Untersuchungen, daß an den aktiven Verwerfungen Beben mit Magnituden bis mindestens MW = 6,9 gerechnet werden muß. Deren Auftretensraten werden aus den langfristigen tektonischen Bewegungsraten berechnet. Mit der daraus resultierenden Magnitudenhäufigkeitsbeziehung werden - auch unter Berück-sichtigung der tertiären Lockergesteinsschicht - Erdbebeneinwirkungen für Wiederkehrperioden von 475 Jahren (DIN 4149) und 2500 Jahren (DIN 19700) berechnet. Die Beschleuni-gungswerte für diese beiden Gefährdungsniveaus unterscheiden sich in etwa um den Faktor 2.

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Peng, Zhenming; Carrigan, Svenja; Kornadt, OliverLocal room-side heat transfer of an office room with different heating strategiesBauphysik6/2022317-322Aufsätze

Kurzfassung

The room-side heat transfer of a building is essential for calculating and simulating heat loss through radiation and convection in interior spaces, and also for preventing mould growth and condensation. By means of Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations, this study investigates the effect of floor heating, mixing ventilation, furniture, room geometry, and their combinations on the interior heat transfer coefficient (HTC) of a typical office room. The results show an inhomogeneous distribution of the HTC on the exterior walls. HTC values are generally below the German standardised value for thermal protection, which means an overestimation of the heat loss when the standardised value is applied. However, compared to the standardised value for preventing mould growth, the minimum surface-averaged HTC behind closets is 63 % lower, potentially leading to mould growth and condensation.

Lokaler raumseitiger Wärmeübergang eines Büroraums mit unterschiedlichen Heizstrategien
Der raumseitige Wärmeübergang eines Gebäudes ist nicht nur für die Berechnung und Simulation des Wärmeverlusts durch Strahlung und Konvektion in Innenräumen von wesentlicher Bedeutung, sondern auch zum Nachweis der Tauwasser- und Schimmelpilzfreiheit. Diese Studie untersucht anhand Computational Fluid Dynamics (CFD)-Simulationen die Auswirkungen von Fußbodenheizung, Mischlüftung, Möblierung, Raumgeometrie und deren Kombinationen auf den Wärmeübergangskoeffizienten (Heat Transfer Coefficient, HTC) eines typischen Büroraums. Die Ergebnisse zeigen eine inhomogene Verteilung des HTC an den Außenwänden. Die HTC-Werte liegen im Allgemeinen unter dem deutschen normativen Wert für den Wärmeschutz, was eine Überschätzung des Wärmeverlusts bei Anwendung des normativen Wertes bedeutet. Im Vergleich zum normativen Wert zur Verhinderung von Schimmelpilzbildung ist der minimale flächengemittelte HTC-Wert hinter einem Schrank um 63 % niedriger, was zu Schimmelpilzbildung und Tauwasserbildung führen kann.

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Penkert, Fabian; Pahn, MatthiasAuszugtragfähigkeit von dünnen Verbunddübeln als Verbindungsmittel in StahlbetonwandtafelnBeton- und Stahlbetonbau8/2022600-612Aufsätze

Kurzfassung

Steigende Anforderungen an den Wärmeschutz und die Reduzierung von Transmissionswärmeverlusten an Gebäuden führen zu einem erhöhten Bedarf an energieeffizienten Dämmsystemen und Technologien für die Gebäudehülle. Im Rahmen dieses Beitrags werden mit dünnen Verbunddübeln neuartige Verbindungsmittel für ein effizientes vakuumgedämmtes Wandelement vorgestellt. Dieses Element besteht aus zwei Betonschalen und einer vakuumgedämmten Kernschicht. Die Kopplung der einzelnen Schichten erfolgt über dünne Verbunddübel, die als Verbindungsmittel für Stahlbetonwandtafeln eingesetzt werden. In Auszugversuchen wird das Last-Verformungs-Verhalten von dünnen puzzleförmigen Verbunddübeln untersucht und der Einfluss verschiedener Parameter wie der Bewehrung, der Einbindetiefe und der Verbunddübelanzahl herausgestellt. Die Versuchsergebnisse werden mit einem bestehenden Modell aus der Literatur zur Bestimmung der Auszugtragfähigkeit von Verbunddübeln verglichen und bewertet. Darauf aufbauend wird ein modifiziertes Modell zur Beschreibung der Auszugtragfähigkeit von dünnen Verbunddübeln vorgestellt und anhand der Versuchsergebnisse validiert.

Pull-out load capacity of thin composite dowels as fasteners for reinforced concrete wall panels
Increasing requirements for thermal insulation and the reduction of transmission heat losses in buildings lead to an increased demand for energy-efficient insulation systems and technologies for the building envelope. In this paper, thin composite dowels are used to present novel fasteners for an efficient vacuum-insulated wall element. This element consists of two concrete layers and a vacuum-insulated core layer. The individual layers are coupled by means of thin composite dowels, which are used as fasteners for reinforced concrete wall panels. Tensile tests are performed to investigate the load-deformation behaviour of thin puzzle-shaped composite dowels and to highlight the influence of different parameters such as reinforcement, embedment depth and number of composite dowel bars. The experimental results are compared with an existing model from the literature for determining the tensile capacity of composite dowels and evaluated in terms of their suitability. Based on this, a modified model for describing the tensile load-bearing capacity of thin composite dowel bars is presented and validated based on the test results.

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Penkert, Sebastian; Forman, Patrick; Mark, Peter; Schnell, JürgenKonzeptionierung und Errichtung eines originalmaßstäblichen Parabolrinnenkollektors aus HochleistungsbetonBeton- und Stahlbetonbau11/2019806-816Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Professor Dr.-Ing. Josef Hegger zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Parabolrinnen sind die etablierteste Technologie konzentrierender solarthermischer Kraftwerke, welche die direkte solare Strahlung linienartig zur nachträglichen Stromerzeugung mittels Kraftwerksblock bündeln (Concentrated Solar Power). Bisherige Kollektoren bestehen überwiegend aus Stahlfachwerken, die parabolisch gekrümmte Spiegel punktartig stützen. Dabei entsteht eine Trennung von Trag- und Reflektorstruktur. Diese Separation wurde durch eine Betonschale mit einem kleinformatigen Demonstrator aus Hochleistungsbeton mit neuartiger Abrolllagerung aufgehoben [3]. Im Projekt ConSol (“Concrete Solar Collector”) wurde von einem Konsortium unter Führung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) dieses konzeptionelle Design aufgegriffen und auf originalmaßstäbliche Parabolrinnen mit einer Aperturweite von 5,77 m und einer Gesamtlänge von 24 m weiterentwickelt. Dazu wurde eine verformungsoptimierte, filigrane Betonschale von nur i. M. 4,5 cm Dicke entwickelt, welche auf einer sichelförmigen Abrolllagerung der Sonne nachgeführt wird. Ein Kippen bzw. Abrutschen wird durch Betonverzahnungen verhindert. Die Nachführung gelingt über ein eigens entwickeltes Antriebssystem mit Kettenverbindungen und einer Leistung von nur 180 W. Eine Qualifizierung der optischen Wirksamkeit erfolgte mithilfe digitaler Nahbereichsphotogrammetrie.

Conceptual design and construction of an original scale parabolic trough collector made of high-performance concrete
Parabolic troughs are the most mature technology of concentrated solar power (CSP) which focuses the direct solar radiation onto line-like absorbers. In a downstream power block electricity is generated. Up to now, parabolic trough collectors mostly consist of steel frameworks supporting mirror elements pointwise. A small-scale shell solar concrete prototype made of high-performance concrete with a novel rocker bearing has already been built [3]. It merges supporting structure and reflecting surface. In the project ConSol (“Concrete Solar Collector”), this conceptual design was adapted by a consortium led by the German Aerospace Center (DLR). Further, it was developed to a holistically optimised parabolic shell collector for full scale parabolic troughs with an aperture width of 5.77 m and a total length of 24 m. Therefore, a slender shell of only 4.5 cm on average was optimized with respect to deformation demands that tracks the sun by means of sickle shaped rocker bearings. Tilting or slipping is avoided due to concrete gears. A specially developed drive system with chain connectors and a power unit of only 180 W enables the movement of the collector. A qualification of the optical efficiency is performed by means of digital close range photogrammetry.

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Penn, Stefan; Holzhuber, MichaelProject implementation as partners of the Filder Tunnel and Ober- and Untertürkheim approach lines on the line Stuttgart-Ulm / Partnerschaftliche Projektdurchführung Stuttgart-Ulm im Bereich Fildertunnel und Zuführung Ober- und UntertürkheimGeomechanics and Tunnelling6/2012693-701Topics

Kurzfassung

The Stuttgart-Ulm railway project is a central investment in the future for the German state of Baden-Württemberg. The new line will be part of the European high-speed rail network “Magistrale for Europe”, linking the European metropolitan areas of Paris, Strasbourg, Munich and Vienna along a central west-east axis to Bratislava and Budapest. Altogether, the Stuttgart-Ulm railway project includes the rearrangement of the Stuttgart rail node and the new line Wendlingen-Ulm. The joint venture ATCOST21 under lead company Porr has been awarded the contract for the Filder Tunnel and the approaches to Ober- and Untertürkheim. Employer and contractor intend to develop the project as partners with the aim of technical and commercial optimisation under the terms of the contractually agreed partnering model.
Das Bahnprojekt Stuttgart-Ulm ist für Baden-Württemberg eine zentrale Investition in die Zukunft. Die Neubaustrecke wird Teil des europäischen Hochgeschwindigkeitsnetzes “Magistrale für Europa” und verbindet als zentrale West-Ost-Achse die europäischen Metropolen Paris, Straßburg, München und Wien mit Bratislava und Budapest. Insgesamt umfasst das Bahnprojekt Stuttgart-Ulm die Neuordnung des Bahnknotens Stuttgart sowie die Neubaustrecke Wendlingen-Ulm. Die Arge ATCOST21 unter Federführung der Firma Porr ist mit der Herstellung des Fildertunnels und der Zuführung nach Ober- und Untertürkheim beauftragt. Auftraggeber und Auftragnehmer bekennen sich zur partnerschaftlichen Abwicklung des Projektes mit dem Ziel einer technischen und wirtschaftlichen Optimierung im Sinne des vertraglich vereinbarten Partnerringmodells.

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Penna, Andra; Magenes, Guido; Rota, Maria; Mandirola, Martina; Rosti, AnnalisaExperimental-numerical research on the seismic performance of URM buildings made of lightweight AAC blocks / Experimentell-numerische Untersuchung zum seismischen Verhalten von unbewehrten Mauerwerksgebäuden aus PorenbetonblöckenMauerwerk2/2015130-143Fachthemen

Kurzfassung

Masonry walls constructed with lightweight AAC blocks and thin-layer mortar meet the increasingly strict requirements of energy efficiency and sustainability. In this sense, they represent an excellent solution for modern buildings, not only for external cladding but also as loadbearing elements. Despite the possible advantages of using lightweight AAC masonry, a specific assessment of its seismic performance is mandatory in order to set design recommendations allowing to reach safety levels consistent with those required for other masonry types complying with EN 1998 standard requirements.
A comprehensive study on the seismic performance of unreinforced masonry buildings made of lightweight AAC was carried out in an integrated experimental-numerical approach. The experimental campaign provided the necessary information to setup a reliable numerical model to be extensively used to assess the seismic performance of a number of prototype AAC masonry buildings with different characteristics, by means of both linear and nonlinear static (pushover) analysis.
The results of this systematic numerical assessment were eventually used to draft design recommendations, to set parameters (behaviour factors) to be used in linear analysis and to calibrate rules for simple buildings.

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