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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Proske, D.Sicherheit und Risiko - Grundlegende Gedanken zum ThemaBautechnik8/2007577-580Berichte

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Proske, D.Diskussionsforum: Kleine Einführung in die Systemtheorie und die sich daraus ergebenden Konsequenzen für den BauingenieurBeton- und Stahlbetonbau6/2007399-402Berichte

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Proske, D.4th International Probabilistic SymposiumBeton- und Stahlbetonbau11/2006928Nachrichten

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Proske, D.; Kaitna, R.; Suda, J.; Hübl, J.Abschätzung einer Anprallkraft für murenexponierte MassivbauwerkeBautechnik12/2008803-811Fachthemen

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Alpine Naturräume sind verschiedenen gravitativen Gefahrenprozessen ausgesetzt. Derartige Prozesse sind Muren, Hangrutschungen oder Lawinen. Menschliche Siedlungsgebiete werden u. a. durch den Prozessen angepasste Bauwerke geschützt. Die Bereitstellung von Berechnungsverfahren zur Ermittlung der Anprallkraft einer Mure für die Bemessung solcher Schutzbauwerke aus Stahlbeton ist Gegenstand dieser Arbeit. Dabei wird maßgeblich Bezug auf die in Österreich zurzeit entwickelte ONR 2480X-Reihe genommen.

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Proske, D.; Lieberwirth, P.; van Gelder, P. H.Sicherheitsbeurteilung historischer SteinbogenbrückenMauerwerk4/2007186-189Fachthemen

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Der Artikel gibt einen Überblick über die Anwendung moderner Sicherheitskonzepte zur Untersuchung der Tragfähigkeit historischer Steinbogenbrücken. Dabei zeigt sich, dass trotz häufig vorgebrachter Kritik gegenüber modernen Sicherheitskonzepten diese auch Anpassungen erlauben, die gerade bei historischen Bauwerken interessant werden können. Neben der sich daraus ergebenden Änderung der Sicherheitselemente, z. B. der Teilsicherheitsfaktoren, besteht darüber hinaus auch die Möglichkeit, die Einwirkungen anzupassen. Somit ergibt sich für den Statiker nicht nur die Möglichkeit der Variation der mechanischen Nachweismodelle, sondern auch die Möglichkeit der Anpassung der Sicherheitselemente an die spezifischen Fragestellungen historischer Steinbogenbrücken.

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Proske, DirkÜberführbarkeit der Eingangsgrößen von Lebenszykluskostenanalysen bei MassivbrückenBeton- und Stahlbetonbau3/2022167-175Aufsätze

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Lebenszykluskostenanalysen sind ein Verfahren zur Priorisierung von Bauwerken und Maßnahmen im Rahmen des Erhaltungsmanagements von Infrastruktursystemen. Lebenszykluskostenanalysen berücksichtigen eine Vielzahl verschiedener Eingangsgrößen, die wiederum selbst auf unterschiedlichen Parametern basieren, denn oft liegen bei Infrastruktur- und Immobilienbetreibern nicht alle Eingangsgrößen in einer einheitlichen Form vor. Dieser Beitrag befasst sich mit der Überführbarkeit der verschiedenen Eingangsgrößen bzw. Parameter, um eine homogene Lebenszykluskostenanalyse durchführen zu können. Dazu erfolgten eine Literatursichtung und eine subjektive Abschätzung von Kreuz-Korrelationen.

Transferability between input variables of life cycle cost analyses for concrete bridges
Life cycle cost analyses are a method for prioritizing structures and measures in the context of building maintenance management. Life cycle cost analyses take into account a large number of different input variables, which in turn are themselves based on different parameters, because often infrastructure and real estate operators do not have all input variables available. This paper deals with the transferability of the different input variables and parameters in order to be able to perform a homogeneous life cycle cost analysis. For this purpose, a literature review and a subjective estimation of cross-correlations were performed.

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Proske, DirkZur Berücksichtigung hypothetischer Opferzahlen in Lebenszykluskostenberechnungen von BrückenBeton- und Stahlbetonbau6/2020459-468Aufsätze

Kurzfassung

Im Rahmen der Risiko- und Lebenszykluskostenbewertungen von Brücken treten neben der Einsturzwahrscheinlichkeit auch Schadensfolgen als Eingangsgrößen auf. Eine der bedeutendsten Schadensfolgen von Brückeneinstürzen sind Todesopfer. Im Rahmen dieses Beitrags werden zunächst bekannte Verfahren vorgestellt, um die sich daraus ergebenden Schadenskosten bzw. die hypothetische Anzahl von Todesopfern abschätzen. Im nächsten Schritt wird ein neues Verfahren entwickelt, welches den aktuellen Stand der Wissenschaft bezüglich der Brückeneinsturzursachen nutzt. Mit diesem Verfahren kann die hypothetische Anzahl der Opfer abhängig von den jeweiligen Verhältnissen an der Brücke bzw. vom Brückentyp geschätzt werden.

On the consideration of hypothetical numbers of victims in life cycle cost calculations of bridges
In the context of risk or life cycle cost assessments of bridges, damage consequences also occur as input parameters in addition to the probability of collapse. One of the most important damage consequences of bridge collapses are possible fatalities. In the context of this paper, known methods for estimating the potential number of fatalities are presented. In the next step, a new method will be developed which makes use of the current state of science regarding bridge collapses. With this method the number of victims can be estimated depending on the type of bridge.

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Proske, DirkDie globale Gesundheitsbelastung durch BauwerksversagenBautechnik4/2020233-242Aufsätze

Kurzfassung

In diesem Beitrag wird die globale Gesundheitsbelastung durch Bauwerksversagen bestimmt. Dazu werden mittlere Verhältnisse von Bauwerken zu Einwohnern ermittelt und auf die Gesamtbevölkerung, unterteilt in Industrieländer und Entwicklungsländer, angewendet. Basierend auf bekannten Einsturzhäufigkeiten von Bauwerken werden daraus mittlere jährliche weltweite Einsturzhäufigkeiten von Bauwerken errechnet. Aus den mittleren Opferzahlen werden dann weltweite Opferzahlen geschätzt, wobei nicht nur Todesopfer, sondern auch Verletzte berücksichtigt werden. Diese Opferzahlen werden in “Verlorene Lebensjahre” umgerechnet. Dieser Parameter wird häufig als Maß für ein Gesundheitsrisiko verwendet. Darüber hinaus wird auch noch der Gewinn an Lebensjahren abgeschätzt.

The global burden of structural collapse
In this article, the global health burden of structural collapse is determined. For this purpose, mean ratios of buildings to inhabitants are determined and applied to the total population, subdivided into industrialized and developing countries. Based on known collapse frequencies of structures, mean annual worldwide collapse frequencies of structures are determined. The average number of victims is then used to estimate worldwide victim numbers, considering not only fatalities but also injuries. These casualties are converted into lost life years, which are often used as a measure of the health burden. In addition, the gain in life years is also estimated.

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Proske, DirkVergleich der Versagenswahrscheinlichkeit und der Versagenshäufigkeit von BrückenBautechnik7/2017419-429Aufsätze

Kurzfassung

In diesem Artikel werden Versagenshäufigkeiten von Brücken mit den Zielversagenswahrscheinlichkeiten moderner Normen verglichen. Die Bestimmung der Versagenshäufigkeiten basiert im Sinne einer Metaanalyse auf verschiedenen Veröffentlichungen, die sowohl verschiedene Bezugszeiten als auch verschiedene Regionen umfassen. Außerdem werden die Zielversagenswahrscheinlichkeiten für neue und bestehende Bauwerke kurz diskutiert. Der Vergleich der Werte zeigt eine relativ gute Übereinstimmung.

Comparison of probability of failure and collapse frequency of bridges
This paper compares the collapse frequency of bridges with the goal values of the probability of failure according to modern codes of practice. The estimation of the collapse frequency is based on the review of existing publications related to different regions and different times in terms of a meta-analysis. Furthermore goal values of the probability of failure for new and existing structures are discussed in short. The comparison reveals a good agreement between the goal values and the observed values.

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Proske, DirkZur Unsicherheit der Abschätzung natürlicher EinwirkungenBautechnik12/2015854-859Berichte

Kurzfassung

Der Artikel beschreibt ein Problem, welches vom Autor in den letzten Jahren in verschiedenen Projekten zur Festlegung von charakteristischen bzw. Bemessungseinwirkungen für Bauwerke beobachtet wurde. In all diesen Projekten zeigte sich, dass trotz umfangreicher Forschungsarbeiten keine Verringerung der Unsicherheit bei der Festlegung der Einwirkungsseite erzielt werden konnte, im Gegenteil, die Unsicherheit erhöhte sich. Dies ist nicht so sehr ein Ergebnis der statistischen Auswertung der vorliegenden Daten als vielmehr der Qualität der Daten. Gerade die Einbindung von historischen Daten, die eine Verringerung der Unsicherheit durch die Verlängerung der Zeitreihen bewirken soll, führt häufig zu einer Erhöhung der Unsicherheit. Zusätzlich verringert sich die zeitliche Gültigkeit der Ergebnisse, da die in den letzten Jahren regelmäßig neu gewonnenen Erkenntnisse über historische Daten signifikante Auswirkungen auf die Bemessungseinwirkungen haben können. Damit wird zum einen die Bemessung von Bauwerken für eine Lebensdauer von 100 Jahren infrage gestellt und zum anderen die Anwendung der Probabilistik zunehmend kritisch gesehen, denn dieses Verfahren müsste eben auch die sich regelmäßig verändernde epistemische Unsicherheit nachhaltig erfassen.

The uncertainty of the estimation of natural life loads
This paper discusses a problem, which arose during some projects in the last years regarding the definition of characteristic and design loads for structures. As a result of several projects, which used sophisticated methods, we have to face the fact, that the uncertainty of the definition of the natural loadings is not decreasing, but increasing. This fact is heavily related to the extension of data series using historical data with their limited quality. Even further, the time validity of the estimated loadings suffers a shorter lifetime, since new results from research projects dealing with historical data coming up in an increasing frequency and may yield to significant changes of the loading values. This questions the design lifetime of structures in the region of 100 years and even further, the applicability of probabilistic as a method for the evaluation of the structural safety, if this method does not sustainably consider the permanently changing epistemic uncertainty.

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Proske, DirkTheorie und Praxis: Welche Rolle spielt die Sicherheit am Bau?UnternehmerBrief Bauwirtschaft4/20123-11Berichte

Kurzfassung

No Abstract.

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Proske, DirkVollprobabilistische Ermittlung der Fragility-Kurve einer Stahldruckschale bei Wasserstoff-DeflagrationBautechnik1/201258-67Fachthemen

Kurzfassung

Der Beitrag beschreibt die Analyse der Tragfähigkeit der Strahldruckschale des Kernkraftwerkes Beznau während eines möglichen schweren Störfalls in Verbindung mit einer Wasserstoff-Deflagration. Die Darstellung der Tragfähigkeit erfolgt in Form einer Versagenswahrscheinlichkeit als Funktion des internen Druckes (Fragility). Die zu berechnende Fragility-Kurve hat erhebliche Auswirkungen auf die Ergebnisse der Probabilistischen Sicherheitsbewertung (PSA) Level 2, bei der die Häufigkeit einer frühen Freisetzung (LERF) bestimmt wird. Dabei wird als Verlust der Tragfähigkeit ein Zustand definiert, bei dem die Stahldruckschale unter einer bestimmten dynamischen Druckerhöhung eine Leckage aufweist, die signifikant über der Entwurfsleckage der Konstruktion liegt. Für die Strukturanalyse wurden realistische Materialkennwerte aus umfangreichen Materialversuchen verwendet. Es wurden sowohl vereinfachte analytische Modelle als auch zwei- und dreidimensionale Finite-Elemente-Modelle entwickelt. Das zweidimensionale Finite-Elemente-Modell berücksichtigte thermodynamisch-strukturmechanisch gekoppelte Felder. Das erlaubt die Modellierung der Veränderungen im Materialverhalten, die durch die zeitvarianten Temperatur- und Druckverhältnisse im Containment während und nach einer Wasserstoff-Deflagration verursacht werden. Das strukturmechanische Modell berücksichtigte das nichtlineare Werkstoffverhalten ebenso wie die Temperatur- und Verzerrungsgeschwindigkeitsabhängigkeit. Desweiteren wurden lokale Korrosionsabtragungen sowohl hinsichtlich der Materialdicke als auch der Materialeigenschaften und Kontaktflächen berücksichtigt. Die Unsicherheiten wurden über Zufallszahlen und Zufallsfelder abgebildet. Im Vergleich zu bisherigen Fragility-Berechnungen konnte die Tragfähigkeit erhöht bzw. die Einwirkungen vergrößert werden.

Full-probabilistic investigation of the fragility-curve of a steel shell during hydrogen deflagration
This paper describes the analyses and conclusions reached in regard to the ultimate pressure capacity of the free standing steel containment shell of the Swiss nuclear power plant Beznau during a degraded core event. Such pressure capacities in terms of probabilities of failure are summarized in fragilities curves. The fragility curves for the containment have a strong influence on the results of the Probabilistic Safety Analysis (PSA) Level 2 in terms of Large Early Release Frequency (LERF) and therefore a detailed modeled is required. As used herein the ultimate capacity is defined as the dynamic internal pressure above which the containment would be expected to have excessive leakage significantly beyond the design basis leakage. The analyses were performed using actual material properties based on historical material test protocols. The dynamic structural computation was carried out as a coupled field computation using first a thermodynamic computation to simulate the heating of the steel shell over time and space after the hydrogen deflagration energy release and secondly the structural reaction to pressure caused by the hydrogen deflagration. The structural response was analyzed for simple analytical cases, in a two-dimensional finite element model and in a three-dimensional finite-element model. The two finite-element models consider non-linear material behavior and assume failure if a certain strain and deformation is reached. The results showed a lower probability of failure in comparison to former analyses or an increase in load respectively.

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Proske, DirkZur Zukunft der Sicherheitskonzepte im BauwesenBautechnik4/2011217-224Fachthemen

Kurzfassung

Zu Beginn des Artikels werden die rechtlichen Sicherheitsanforderungen an die Errichtung von Bauwerken erläutert und diese Anforderungen mit den statistisch beobachteten Risiken für Bauwerkseinstürze verglichen. Daran schließt sich eine kurze Darstellung der Geschichte der numerischen Sicherheitskonzepte im Bauwesen und eine Erläuterung des aktuellen semi-probabilistischen Sicherheitskonzeptes an. Weiterhin werden die Annahmen zur Berücksichtigung von Unsicherheiten im numerischen Sicherheitskonzept für den Entwurf von Bauwerken mit den beobachteten Ursachen für Bauwerksversagen verglichen. Es zeigt sich, dass menschliche Fehler einen signifikanten Beitrag zum katastrophalen Versagen von Bauwerken haben, sie aber in den aktuellen Baunormen praktisch ausgeschlossen werden. Diese Beobachtung gilt auch für die Anwendung von Software. Die Integration menschlicher Fehler und Softwarefehler in das probabilistische Sicherheitskonzept steht aus, da sich ihre Modellierung mit den Mitteln der Stochastik schwierig gestaltet. Deshalb bemüht man sich um eine Erweiterung der probabilistischen Sicherheitskonzepte durch Einbeziehung anderer mathematischer Verfahren zum Umgang mit Unsicherheit. Die Frage der Konsequenz auf die juristischen Anforderungen bleibt jedoch noch unbeantwortet.

The Future of Safety Concepts in Structural Engineering.
In the beginning the paper discusses the legal safety requirements for design and construction of civil engineering structures and the observed risks from structural failures. The paper is continued by a short description of the history of safety concepts in structural engineering. This section is finished by some details of the current semi-probabilistic safety concept. Furthermore the assumptions about uncertainty in the numerical safety concept are compared with observed causes of structural failures and damages. It can be seen, that human failures contribute significantly to the catastrophic collapses of structures. However, currently they are excluded in the design codes of practice. This result is also valid for software failures. The integration of human failures and software failures in the probabilistic safety concept yields to major problems since human failures and software failures are not random. Therefore an extension of the probabilistic safety concept with advanced mathematical techniques to deal with uncertainty is currently under way. However, the legal consequences of this extension are not yet investigated.

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Proske, Dirk; Güner, Ismail; Hingorani, Ramon; Tanner, Peter; Syrkov, AntonKI/ML-gestützte Auswertung und Interpretation der IABSE-BrückeneinsturzdatenbankBeton- und Stahlbetonbau2/202376-87Aufsätze

Kurzfassung

Statistische Auswertungen von Brückeneinsturzdaten zeigen, dass Massivbrücken signifikant seltener einstürzen als Brücken aus Stahl oder Holz. Da weltweit die Hauptursache für Brückeneinstürze Hochwasser und damit verbundene fluviale Prozesse wie Auskolkung, Muren etc. und Anpralle sind, liegt die Vermutung nahe, dass die hohe Eigenlast der Massivbrücken zu einem insgesamt robusteren Verhalten bei diesen Ereignissen führt. Im Rahmen dieses Beitrags soll geprüft werden, ob die IABSE-Einsturzdatenbank diese These bestätigt und Hinweise auf weitere Ursachen identifiziert werden können. Dazu wird die IABSE-Einsturzdatenbank mittels Verfahren der Künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens (KI/ML) untersucht. Die KI/ML-Analyse bestätigt die bisherige These allerdings nicht. Im Weiteren werden Ursachen für die Ablehnung der These, wie z. B. die Repräsentativität der Daten, diskutiert. Es wird eine Erweiterung der Datenbank für Ereignisse mit großen Einsturzzahlen empfohlen.KI/ML-based Analysis and Interpretation of the IABSE-Bridge Collapse DatabaseStatistical analyses of bridge collapse data show that concrete bridges collapse significantly less frequently than bridges made of steel or wood. Since the main causes of bridge collapses worldwide are floods and associated fluvial processes, such as scouring, debris flows, etc. and impacts, it is reasonable to assume that the high dead load of concrete bridges leads to an overall more robust behavior in these events. This paper will examine whether the IABSE collapse database confirms this hypothesis and whether indications of further causes can be identified. For this purpose, the IABSE collapse database is examined using artificial intelligence and machine learning (AI/ML) methods. However, the AI/ML analysis does not confirm the previous thesis. The reasons for the rejection of the thesis, such as the representativeness of the data, are also discussed. An extension of the database for events with large numbers of collapses is recommended.

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Proske, Dirk; Hostettler, Sascha; Friedl, HerbertKorrekturfaktoren der Einsturzwahrscheinlichkeit von BrückenBeton- und Stahlbetonbau2/2020128-135Aufsätze

Kurzfassung

Das Konzept der Minimierung von Lebenszykluskosten verwendet unter anderem den Parameter der Versagenswahrscheinlichkeit. Im Gegensatz zu allen anderen Parametern in diesem Konzept wird ein Zusammenhang zwischen Berechnung (Versagenswahrscheinlichkeit) und Beobachtung (Einsturzhäufigkeiten) in der Literatur häufig verneint. In diesem Beitrag werden basierend auf der Auswertung von Einsturzstatistiken Faktoren zur Korrektur der berechneten Versagenswahrscheinlichkeiten vorgestellt. Diese Faktoren berücksichtigen z. B. den Baustoff, die Art des statischen Systems oder die Brückenart. Diese Informationen liegen in der Regel in den Datenbanken der Infrastrukturbetreiber vor, sodass das Verfahren relativ einfach in bestehende Datenbanken integriert und gleichzeitig für jede Brücke ein realistischer individueller Wert bestimmt werden kann.

Correction of collapse probability of bridges
The concept of minimizing life cycle costs uses, among other things, the parameter of probability of failure. In contrast to all other parameters, however, a connection with observed collapse frequencies is denied in the literature. In this paper, factors for the correction of the calculated failure probabilities are presented based on the evaluation of collapse statistics. These factors consider e.g. the building material, the type of static system or the type of bridge. This information is usually available in the databases of the infrastructure managers, so that the procedure can be easily integrated into existing databases and at the same time an individual realistic value can be determined for each bridge.

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Proske, Dirk; Krawtschuk, Alexander; Zeman, Oliver; Strauss, AlfredExperimental investigation of masonry arches exposed to horizontal impact / Experimentelle Untersuchungen von Mauerwerksbögen unter HorizontalanprallMauerwerk4/2015298-311Fachthemen

Kurzfassung

Abstract: Arch bridges still form a large part of the bridge stock in German-speaking countries and in Europe. In general, they have a high loadbearing capacity for vertical loads. However, only a limited number of research investigations into the capacity of these bridges to resist horizontal impact have been carried out. In this paper we describe static and dynamic tests for the evaluation of the loadbearing capacity of masonry arches exposed to horizontal loads in transverse direction. Furthermore, a simple engineering model is developed for such load cases.

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Proske, Dirk; Kurmann, Davide; Cervenka, JanSeismische Tragfähigkeit eines StahlbetongebäudesBeton- und Stahlbetonbau8/2013552-561Fachthemen

Kurzfassung

Die Forschung in den Disziplinen der Seismologie und des Erdbebeningenieurwesens hat in den letzten Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht. Die neuen Erkenntnisse sind heute in modernen Normenwerken für die Auslegung von Neubauwerken vollumfänglich implementiert und nutzbar. Für bestehende Bauwerke, die nach älteren Normengenerationen ausgelegt worden sind, ist dies nicht der Fall. Gerade für solche Bauwerke, insbesondere in Regionen mit hoher Seismizität und/oder hohem Risikopotenzial, besteht aber der Bedarf einer möglichst realistischen Ermittlung der seismischen Tragfähigkeit. Der vorliegende Aufsatz erläutert die Berechnung der seismischen Tragfähigkeit eines bestehenden Stahlbetontragwerks basierend auf dem neuesten Stand von Wissenschaft und Technik. Dazu wird zunächst mittels einer Pushover-Analyse das nichtlineare Kraft-Verformungs-Verhalten der Struktur relativ aufwendig modelliert. Die daraus ermittelte Kraft-Verformungs-Linie wird auf einen charakteristischen Einmassenschwinger appliziert. Für die Umwandlung der Tragstruktur in einen äquivalenten Einmassenschwinger mit identischen dynamischen Eigenschaften werden die weiteren modalen Parameter mithilfe von Boden-Bauwerk-Interaktionsberechnungen bestimmt. Zusätzlich wird der Einmassenschwinger auch mit einem Hysterese-Modell ausgestattet. Anschließend wird der Einmassenschwinger mit verschiedenen seismischen Beschleunigungs-Zeitverläufen beaufschlagt. Dabei wird ein Duktilitätsbedarf ermittelt. Die Beaufschlagung des Einmassenschwingers erfolgt für verschiedene skalierte Beschleunigungs-Zeitverläufe, sodass verschiedene Erdbebenintensitäten berücksichtigt werden. Da die strukturmechanischen Berechnungen auf der Widerstandsseite sowohl mit charakteristischen Werten als auch mit Mittelwerten durchgeführt wurden, eine Streuung verschiedener modaler Parameter angenommen wurde und die Streuung der seismischen Einwirkung über die verschiedenen Zeitverläufe berücksichtigt wird, kann eine Streuung der Tragfähigkeit des Bauwerkes für seismische Einwirkungen angegeben werden. Als Ergebnis werden die Parameter einer Fragility-Kurve für seismische Einwirkungen und die seismische Tragfähigkeit als ein Punkt auf der Fragility-Kurve präsentiert.

Seismic robustness of a reinforced concrete structure
Seismology and earthquake engineering have experienced major progress in the last decades. This progress is implemented in current modern codes of practice for the design of new structures. However for existing structures, mainly designed according to former codes of practice, a realistic estimation of the seismic robustness and ultimate load is also necessary. Often in such cases ambitious analyses are carried out. This paper describes the steps of such an analysis for a reinforced concrete structure, which is part of the critical infrastructure. In a first step the nonlinear force-deformation-curve is investigated by a pushover-curve. This curve is applied to an equivalent oscillator. Further dynamic properties of the oscillator are obtained from a soil-structure-interaction analysis. The oscillator is then exposed to various time-acceleration-sequences. This computation yields to a ductility demand. The ductility demand can be related to different earthquake intensities by scaling the time-acceleration-sequences. Finally the investigation was carried out twice, using characteristic and mean material properties. An overall deviation of the structural resistance can be provided by these parallel computations in combination with the deviation of the various time-acceleration-sequences. The results are used to construct a fragility curve and hence the ultimate seismic load bearing capacity.

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Proske, Dirk; Schmid, MichaelHäufigkeit von und Mortalität bei HochbaueinstürzenBautechnik6/2021423-432Aufsätze

Kurzfassung

Der Beitrag befasst sich mit der Bestimmung der Einsturzhäufigkeiten von Hochbauten bzw. Gebäuden für verschiedene Länder und Regionen. Zunächst werden entweder direkte Angaben des Gebäudebestands verwendet oder Gebäudebestände über Ersatzparameter abgeschätzt. Die Einsturzereignisse wurden aus der Tagespresse oder aus der Literatur entnommen. Neben der Berechnung der Einsturzhäufigkeiten werden auch die Mortalitäten durch Gebäudeeinstürze bestimmt. Dazu wurden wiederum Angaben aus der Tagespresse oder Literatur verwendet. Außerdem erfolgt eine kurze Diskussion der Ursachen der Gebäudeeinstürze. Für Industrieländer ergibt sich eine mittlere jährliche Einsturzhäufigkeit von 2,4 × 10-7 pro Jahr und für Entwicklungsländer von 4,7 × 10-6 pro Jahr. Die mittlere Mortalität liegt bei 9,8 × 10-8 für die Industrieländer und 1,5 × 10-6 pro Jahr für die Entwicklungsländer. Die Ursachen von Gebäudeeinstürzen liegen in den Entwicklungsländern - und damit bei der überwiegenden Anzahl der Einstürze - in der ungenügenden Qualifikation der Beteiligten.

Frequency and mortality of building collapses
The paper deals with the determination of collapse frequencies of buildings for different countries and regions. First, either direct data of the building stock are collected and building stocks are estimated by parameters specific for each country respectively. The collapse events are taken from the daily press or from literature. In addition to the calculation of the collapse frequencies, the mortalities due to building collapses are also determined. Again, data from the daily press or literature are used for this purpose. In addition, a brief discussion of the causes of building collapses is given. For industrialized countries, the annual collapse frequency is 2.4 × 10-7 per year and for developing countries 4.7 × 10-6 per year. Mortality ranges from 9.8 × 10-8 per year for developed countries and 1.5 × 10-6 per year for developing countries. The causes of building collapses in developing countries, and thus in the majority of collapses, are inadequate skills of those involved.

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Proske, Dirk; Sykora, Miroslav; Gutermann, MarcVerringerung der Versagenswahrscheinlichkeit von Brücken durch experimentelle TraglastversucheBautechnik2/202180-92Aufsätze

Kurzfassung

Verschiedene empirische Untersuchungen zeigen, dass die reale Tragfähigkeit von Brücken unter Verkehrslasten im Durchschnitt signifikant höher ist als die berechnete Tragfähigkeit der Brücken. Eine Ursache dafür ist z. B. die Vereinfachung der Berechnungsmodelle. Zusätzliche Reserven stecken u. a. in der Mitwirkung von Brückenelementen, die in den statischen Modellen zur Berechnung der Tragfähigkeit nicht berücksichtigt werden. Da zur Ermittlung der Versagenswahrscheinlichkeit von Brücken häufig die gleichen statischen Modelle verwendet werden wie für die deterministischen Tragfähigkeitsberechnungen, muss auch hier eine Unterschätzung der realen Tragfähigkeit und damit eine Überschätzung der Versagenswahrscheinlichkeit vorliegen. Im Rahmen dieses Beitrags soll diese Überschätzung quantifiziert und Anpassungsfaktoren vorgeschlagen werden, um eine realistischere Versagenswahrscheinlichkeit zu bestimmen. Diese Anpassungsfaktoren und die damit korrigierten Versagenswahrscheinlichkeiten können im Rahmen bestandsübergreifender Lebenszykluskostenanalysen verwendet werden.

Correction of failure probability of bridges based on experimental load tests
Various empirical studies show that the real load-bearing capacity of road bridges under traffic loads is on average significantly higher than that indicated by deterministic calculation, mainly by the partial factor method for structural design. One cause is, for example, ignoring the contribution of secondary elements to the load-bearing capacity of the bridge. Since the same static models are often used to calculate the failure probability of bridges as for the deterministic calculations, there must also be an underestimation of the real load-bearing capacity and thus an overestimation of the failure probability. In this paper different factors to consider these differences for bridges are presented and discussed.

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Proske, Tilo; Hainer, Stefan; Jakob, Mathias; Garrecht, Harald; Graubner, Carl-AlexanderStahlbetonbauteile aus klima- und ressourcenschonendem ÖkobetonBeton- und Stahlbetonbau6/2012401-413Fachthemen

Kurzfassung

Der vorliegende Beitrag präsentiert am Institut für Massivbau der TU Darmstadt durchgeführte Forschungsarbeiten zu klima- und ressourcenschonenden Ökobetonen mit reduziertem Zementklinkergehalt. Es wird gezeigt, dass zur Herstellung von Betonen mit mittlerer Festigkeitsklasse (C20/25-C25/30) der Zementgehalt gegenüber konventionellen Mischungszusammensetzungen auf unter 150 kg/m3 verringert werden kann. Bei Stahlbetonbauteilen, die einem moderaten chemischen und physikalischen Angriff ausgesetzt sind (C30/37, Expositionsklasse XC4, XF1 und XA1), ist es technisch möglich, Betone mit einem Zementgehalt von weniger als 200 kg/m3 zu verwenden. Da die Mischungszusammensetzungen der entwickelten Ökobetone die normativ vorgegebenen Mindestzementgehalte (DIN 1045-2:2008-08) unterschreiten sowie die maximalen Wasserzementwerte überschreiten, wurden umfangreiche Untersuchungen zur Leistungsfähigkeit der Ökobetone durchgeführt. Dabei wurden alle bemessungsrelevanten mechanischen Eigenschaften und die für die Dauerhaftigkeit relevanten Materialkenngrößen der Betone ermittelt. Weiterhin wurde die Eignung der Betone für die industrielle Fertigung bei den Forschungspartnern überprüft. Abschließend wurden mit den Kooperationspartnern aus der Betonfertigteil- und Transportbetonindustrie die baupraktische Anwendbarkeit und die Sichtbetoneigenschaften an großformatigen Bauteilen sowie das Tragverhalten von Bauteilen aus Ökobeton analysiert.

Eco-friendly Concrete for Reinforced Concrete Structures - Technical Innovation for Sustainable Buildings
This paper presents the results of studies at the Institut für Massivbau of the TU Darmstadt focused on the development of clinker reduced Green Concretes. The research results showed, that concrete with a cement content lower than 150 kg/m3 can be used for interior structures (C20/25-C25/30, exposure class XC1). It is also possible to use concrete for exterior structures (C30/37, exposure class XC4, XF1 and XA1) with less than 200 kg/m3 cement.
The cement content of the developed concretes is below the minimum content according to DIN 1045-2:2008-08 and the water-cement ratio exceeds the normative limit value. This requires extensive investigations on the performance of the Green Concretes. In the conducted test all mechanical design-relevant parameters and a number of durability properties of the concrete were determined. The suitability of the concrete during the industrial production has been verified. Full-scale samples were produced for the evaluation of the surface quality and the analyses of the load bearing capacity.

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Proske, Tilo; Rezvani, Moien; Hainer, Stefan; Graubner, Carl-AlexanderMischungszusammensetzung nachhaltigkeits-optimierter Konstruktionsbetone auf Basis internationaler Regelwerke Herrn Professor Dr.-Ing. Dr.-Ing. e.h. Gert König zu seinem 80. Geburtstag gewidmet.Beton- und Stahlbetonbau10/2014726-741Fachthemen

Kurzfassung

Durch die Verringerung des Gehaltes an Portlandzementklinker im Beton werden dessen bilanzierte Umweltwirkungen deutlich reduziert. Um Potenziale und Grenzen des Mischungsentwurfs für umweltfreundliche Betone aufzeigen zu können, erfolgt im vorliegenden Beitrag zunächst eine Analyse der nationalen und internationalen Regelungen zu Grenzwerten der Betonzusammensetzung. Einbezogen werden sowohl die Regelungen in EN 206-1 und länderspezifische Angaben als auch die normativen Vorgaben in China und den USA.
Für die betrachteten Regelwerke werden charakteristische Beispielrezepturen mit möglichst geringem Zementgehalt entworfen und hinsichtlich ihrer Umweltwirkung bewertet. Abschließend wird ein Vorschlag für eine mögliche Modifikation oder Erweiterung von DIN 1045-2 unterbreitet. Dieser soll die Basis für die Entwicklung neuartiger umweltfreundlicher Zemente und den effizienteren Einsatz von Zement bilden.

Mix design for sustainable concrete based on international codes
Environmental impact of cement can be significantly decreased by reducing the content of Portland cement clinker in cement and concrete. This paper deals with an analysis on limits and requirements of international codes including EN 206-1 and the national annexes as well as the regulations in China and USA. The potentials for development of environmentally friendly concretes in parallel with the normative and technical limits of the concrete mix design will be discussed.
For this purpose, characteristic concrete mixtures with the lowest possible cement contents were calculated and consequently evaluated based on their corresponding environmental impacts. Finally, a proposal for the modification on current regulations in DIN 1045-2 is presented. This modification shall support the development and use of environmentally friendly cements with a low content of Portland cement clinker and the more efficient use of cement in the concrete.

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Protte, W.Zur Beulung der periodisch sich wiederholenden Zweifeldplatte mit unterschiedlichen Stützweiten unter Schub - Modell eines trapezförmig profilierten Steges eines TrägersStahlbau11/1998864-869Fachthemen

Kurzfassung

Abwicklung des trapezförmig profilierten Steges eines Trägers und Überführung in einem unendlich langen Plattenstreifen; Anordnung von biegestarren Querstreifen an den Stellen der ursprünglichen Profilkanten. Herauslösen bestimmter Abschnitte aus dem Plattenstreifen entsprechend den jeweiligen Modellierungsvorstellungen. Nachrechnung von Beulwerten anderer. Berechnung von Beulwerten für das Modell "Zweifeldplatte mit spezieller Koppelbedingung" und Darstellung der Ergebnisse in einer Kurventafel. Schnitte durch Beulflächen.

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Protte, W.Beulwerte für längsrandversteifte Rechteckplatten unter einer unsymmetrisch an einem Längsrand angreifenden Einzellast.Stahlbau10/1997710-712Fachthemen

Kurzfassung

Für das Stegblech eines I-Trägers werden Beulwerte mitgeteilt. Der Träger wird an einem Längsrand durch eine unsymmetrisch angreifende, quergerichtete Einzellast belastet. Der Spannungsverlauf wird jeweils durch eine Scheibenberechnung mit Hilfe eines Reihenansatzes für die Airysche Spannungsfunktion ermittelt. Das Beulproblem wird nach der linearen Beultheorie unter Benutzung der Energiemethode gelöst. Die Beulfläche wird durch Fourierreihen beschrieben.

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Protte, W.Beulwerte für das Problem der Gesamtstabilität des I-Trägers mit schmalen Gurten unter reiner Biegung.Stahlbau3/1997120-127Fachthemen

Kurzfassung

Ersatz eines I-Trägers durch ein längsrandversteiftes Stegblech als Platte. Lineare Beultheorie und Energie-Methode. Doppel-Fourierreihenansatz für die Beulfläche. Serienrechnung von Beulwerten durch Vektoriteration und Darstellung der Ergebnisse in Form von Kurventafeln.

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Protte, W.Beulwerte für die gekoppelte Gurt-Steg-Beulung eines I-Trägers mit breiten Gurten unter Biegespannungen.Stahlbau4/1996143-147Fachthemen

Kurzfassung

Keine Kurzfassung verfügbar.

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