Über die Planung und Bauausführung des überwiegend als Stahlbetonfertigteilkonstruktion konzipierten Universitätsgebäudes mit entsprechender Infrastruktur, das beispielhaft mit Rechnerunterstützung vom Entwurf bis zur Produktion erstellt wurde.

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CAD-Schnittstellen gewinnen zunehmend an Bedeutung in der Gebäude- und Tragwerksplanung. Es wird eine Steigerung der Effektivität und Qualität erwartet, wenn über Schnittstellen Informationen zwischen CAD-Systemen ausgetauscht werden können. Die hohen Erwartungen müssen jedoch auf ein realistisches Maß reduziert werden. Der Datenaustausch ist mit dem Verlust wichtiger Informationen verbunden, da gegenwärtig nicht alle Eigenschaften und Funktionen des Planungsobjektes übertragen werden können. Der Bericht zeigt an dem praktischen Beispiel der CAD/FEM-Kopplung, daß in bestimmten Fällen trotzdem sehr gute Lösungen erreicht werden können.

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Leichtbau ist geprägt von seiner filigranen Tragstruktur, die sich durch eine Vielfalt von grazilen Formen und organisch wirkenden Freiformflächen auszeichnet. Moderne CAD-Systeme nutzen NURBS (Non-uniform rational B-Splines), um die Formsprache des Leichtbaus dem Computer zugänglich zu machen.
Die isogeometrische B-Rep-Analyse (IBRA) verwendet NURBS für das Lösen strukturmechanischer Probleme. Durch die Nutzung der gleichen geometrischen und topologischen Beschreibungen wird der kontinuierliche Datenaustausch zwischen CAD- und Analyse-Software vereinfacht.
Die einheitliche Modellbeschreibung begünstigt parametrische Entwurfsprozesse. Vorteile ergeben sich auch dort, wo die Ergebnisse einer Analyse wieder in das CAD übertragen werden sollen; beispielsweise bei einer Baufortschrittsmodellierung oder einer Formfindung, wenn es darum geht, die berechneten Geometrien erneut in den Entwurfsprozess einzubinden und mit ihnen weiterzuarbeiten. Im Hinblick auf biegeaktive Strukturen spielen die Glattheit der Modellgeometrie und die Abbildung ihrer Verformung eine bedeutende Rolle. Durch die Verwendung von NURBS ist dies gegeben.
Dieser Beitrag soll eine kurze Einführung in IBRA geben und die Vorteile anhand zweier Beispiele zeigen.

CAD integrated analysis for the design process
Lightweight structures are characterized by their delicate supporting structures, featuring a variety of graceful shapes and organically appealing free-form surfaces. Modern CAD systems use NURBS (Non-uniform rational B-Splines) to access the geometric language of lightweight structures with the computer.
Isogeometric B-Rep analysis (IBRA) uses NURBS to formulate structural problems. Using the original geometric and topological information is beneficial for the data exchange between CAD and structural analysis.
A uniform model description facilitates parametric design. Whenever the solution of an analysis must be forwarded to CAD, advantages appear. Form-finding and construction staging are examples where the generated geometry must be considered for further design steps.
Regarding bending-active structures, the smoothness of a model's geometry and the representation of its deformation is of great importance. NURBS enable this smoothness.
This article introduces the method and shows its advantages with two selected examples.

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Anhand des Entwurfs eines weitgespannten Hallendaches mit integrierter Eindeckung werden alternative CAD-Methoden diskutiert. Dabei werden die wesentlichen Merkmale der Mensch-Maschine-Interaktion beschrieben.

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CAD im Schalungsbau, ein neues Instrument in der Hand des Planers? So, wie der elektronische Taschenrechner den Rechenschieber abgelöst hat und davor der Rechenschieber das händische Ausmultiplizieren, so ist CAD eine Weiterentwicklung der Hilfsmittel zur rationelleren, fehlerfreien Durchführung der Schalungsplanung. CAD ersetzt nicht den Planer, sondern hilft ihm.

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Der Gleichgewichtszustand einer Böschung wird oftmals mithilfe von Grenzgleichgewichtsmethoden berechnet. Dabei wird vernachlässigt, dass bis zum Erreichen des Scherwiderstands eine Verschiebung in der Scherzone stattfinden muss. Die Scherspannungsentwicklung hängt u. a. vom Lagerungszustand und den hydraulischen Bedingungen ab. Folglich ist die Mobilisierung des Scherwiderstands in der Scherzone nicht homogen, was zu einer Überschätzung der Böschungsstandsicherheit führen kann. In diesem Bericht wird ein Berechnungsverfahren vorgestellt, das die Entwicklung der Standsicherheit in Abhängigkeit von der Scherdehnung in der Scherzone koppelt. Zur Veranschaulichung werden zwei einfache Beispiele für eine Böschung mit ebener Gleitfläche gezeigt.

Slope stability with regard of the stress-strain behaviour during shearing
The state of equilibrium of a slope is often evaluated with help of limit equilibrium methods. Here, it is neglected that a deformation in the shear zone has to take place before the maximum shear resistance is reached. The shear stress development depends amongst others on soil density and hydraulic conditions. Consequently, the mobilization of the shear resistance in the shear zone is not homogeneous, which can lead to an overestimation of the slope stability. This report shows a calculation method which couples the development of the slope stability with shear strain in the shear zone. For illustration purposes, two simple examples of a slope with a planar slip surface are shown.

Bei der Herstellung von Böschungen in kohäsivem Lockergestein können aufgelöste Elementwände als Sicherungselemente eingesetzt werden. Die Elementwand besteht aus Fertigteilplatten oder aus örtlich verdickt hergestellten Spritzbetonflächen, die in einem von den geotechnischen Randbedingungen abhängigen Raster auf die Böschung aufgebracht und rückverankert werden. Die Hauptvorteile dieses Verfahrens liegen in der großen Flexibilität, den geringen Herstellzeiten und einer problemlosen Anpassung der Ankerkräfte an inhomogene Untergrundverhältnisse. Hierdurch ist es möglich, sowohl hohen Sicherheits- und Qualitätsanforderungen zu genügen als auch niedrige Baukosten zu realisieren. Im Vergleich zur geschlossenen Ankerwand muß beim Einsatz der aufgelösten Elementwand ein Nachweis gegen das Ausbrechen lokaler Bruchschollen geführt werden. Hierzu wurde im Rahmen einer wissenschaftlichen Untersuchung an der Fachhochschule Münster (Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik) ein Ansatz von Smoltczyk zum Nachweis der lokalen Elementsicherheit weiterentwickelt. Die dargestellten Bemessungsdiagramme erlauben eine praxisnahe Dimensionierung einer aufgelösten Elementwand.

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Das Spektralverfahren von Davenport berücksichtigt den dynamischen Charakter sowohl der Belastung als auch der Bauwerksantwort. Die Überführung dieser Vorgehensweise in vorhandene Windlastnormen wird dargestellt und die Auswirkungen anhand eines Fallbeispiels verglichen.

In den letzten beiden Jahrzehnten ist der Markt für Windenergieanlagen rasant gewachsen und hat dadurch auch eine dynamische Weiterentwicklung der entsprechenden Technologien ermöglicht.
Initiiert durch die Novellierung des Erneuerbare Energien-Gesetzes sowie durch das Ablaufen der genehmigten Nutzungsdauer bei den Anlagen der Ersten Generation, gewinnt der Ersatz alter Windenergieanlagen zunehmend an Bedeutung. Wachsende Rotordurchmesser und Turmhöhen stellen zudem neue Anforderungen an Tragwerksplaner, Prüfer und Überwacher.
Im Beitrag werden Empfehlungen des Bau-Überwachungsvereins BÜV für die Bauüberwachung und wiederkehrende Prüfung von Windenergieanlagen an Land vorgestellt.

BÜV recommendations for supervision of onshore wind energy plants
In the last two decades, the sector of wind energy plants has grown rapidly and therefore enabled also a dynamic development of relevant technologies.
Initiated by revision of the Renewable Energy Law as well as by the expiration of the approved life of first generation plants, the replacement of ancient wind energy plants has gained increasing significance. Increasing rotor diameters and tower heights lead additionally to new demands on structural engineers, checking engineers and supervisors.
In the attached text recommendations of the Bau-Überwachungsverein BÜV regarding site supervision and periodic inspections of onshore wind energy plants are presented.