Es wurde ein Programm erstellt, mit dem die Spannungen, Deformationen und Beullasten von dünnwandigen, axialsymmetrisch belasteten Rotationsschalen im elastoplastischen Bereich berechnet werden können. Die Schalen haben beliebige Meridianform und können durch offene und /oder geschlossene Ringe ausgesteift sein; auch Standzargen sind einbezogen. Das Materialgesetz kann rein elastisch sein oder elastisch-plastisch oder verfestigend mit einer vorgegebenen Spannungs-Dehnungs-Kurve. Die Anwendung des Programms wird an drei Beispielen gezeigt.

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ECCS News:
ECCS R&D activities
ECCS organogram 2020
First ECCS VIP Meeting with major European Steel Contractors
Future activities - events in 2020
External News
2019 Charles Massonnet Award

News:
Cooperation on Dutch study books
Prof. Eduardo de Arantes e Oliveira Award honours a study on buckling of high-strength steel girders
6th Young Engineers Colloquium - Berlin 2019
Erratum

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This bridge, which won a fib Award for Outstanding Concrete Structures in 2010, connects a newly developed area (Spielberk Office Centre) with an old city district. It is situated in the vicinity of a new international hotel and a prestige business area. Close to the bridge there is an old multi-span arch bridge with piers in the river. It was evident that any new bridge should also make use of an arch structure, but with a bold span not needing piers in the riverbed, see Fig. 1. Due to poor geotechnical conditions, a traditional arch structure with a large horizontal force to be resisted was considered too expensive. Therefore, a self-anchored stress ribbon and arch structure was chosen. The smooth curves so characteristic of stress ribbon structures allowed a “soft” connection of the bridge deck at both banks.

Die Luftdichtheit von Gebäuden hat einen Einfluss auf den Lüftungswärmestrom und damit auf den Heizwärme- und Klimakältebedarf. Der unkontrollierte Luftstrom durch Leckagen gewinnt mit zunehmendem Dämmniveau an Bedeutung. Um den Einfluss der Luftdichtheit bei hohem Dämmstandard auf den Heizwärme- und Klimakältebedarf zu untersuchen, werden verschiedene Szenarien mit einer thermischen Gebäudesimulation betrachtet. Zusätzlich werden an 28 neuen Einfamilienhäusern Luftdichtheitstests durchgeführt, um die Luftdichtheit von Standardneubauten zu bestimmen.
Die Simulationen bestätigen, dass der Heizwärme- und Klimakältebedarf mit zunehmender Undichtheit zunimmt. Infolge der großen Temperaturdifferenz zwischen innen und außen sowie höheren Windgeschwindigkeiten im Winter ist der Einfluss der Luftdichtheit auf den Heizwärmebedarf größer als auf den Klimakältebedarf im Sommer. Die ermittelte Luftdichtheit der gemessenen Gebäude weist im Mittel ein q50 = 0,8 m3/(h · m2) auf, was ein sehr guter Luftdichtheitswert ist. Ihr Heizwärmebedarf wird sich durch die Undichtheiten voraussichtlich um ca. 3 % bis 6 % gegenüber einem dichten Gebäude mit q50 = 0,6 m3/(h · m2) erhöhen. Der Klimakältebedarf wird sich um ca. 1 % bis 2 % reduzieren.

Airtightness impact on the heating and cooling demand of new single-family houses
The airtightness of buildings has an influence on the ventilation heat flow and thus on the heating and cooling demand. The uncontrolled air flow through leakages becomes more important with increasing insulation levels. Based on coupled thermal and air flow simulations, the influence of airtightness with a high insulation standard on the heating and cooling demand is investigated for different scenarios. In addition, airtightness measurements are carried out for 28 new single-family houses to determine the airtightness of standard new buildings.
The simulations confirm that the heating and cooling demand increases with decreasing airtightness. As a result of the large temperature difference between inside and outside and higher wind speeds in winter, the influence of airtightness on the heating demand is greater than on the cooling demand in summer. The average airtightness of the measured buildings is found to be q50 = 0.8 m3/(h · m2), which is a very good airtightness value. Their heating demand will probably increase by approx. 3-6 % due to the air leakage compared to a tight building of q50 = 0.6 m3/(h · m2). The cooling demand on the other hand will decrease by approx. 1-2 %.

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An Außenflächen aus Holz oder Holzwerkstoffen sind insbesondere im Bereich der Untersicht von Dachüberständen vermehrt Schimmelpilzbildungen aufgetreten. Zur Vertiefung des Verständnisses der Ursachen dieses Problems wurden instationäre Berechnungen unter Berücksichtigung realitätsnaher klimatischer Randbedingungen vorgenommen.
Die Berechnungen ergaben insbesondere für klare Nächte infolge der Wärmeabgabe durch Strahlung eine Abkühlung der Konstruktion auf deutlich unter der Lufttemperatur liegende Temperaturwerte. Dies führt zu einem dem Dampfdruckgefälle folgenden Feuchtetransport in das Bauteil mit dem Resultat einer zeitweise auftretenden Zunahme der Holzfeuchte in der untersten Schicht der Holzschalung. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass bereits vor dem Erreichen der Taupunkttemperatur bzw. vor der Bildung von Oberflächentauwasser eine beträchtliche Zunahme der Holzfeuchte erfolgt! Mit der Zunahme der Holzfeuchte geht eine Zunahme des Risikos der Schimmelpilzbildung einher.
Es handelt sich bei der Schimmelpilzbildung im Bereich der Untersicht hölzerner Dachüberstände im Wesentlichen um ein bauphysikalisches Problem. Maßnahmen des Holzschutzes bekämpfen insofern lediglich die Symptome, jedoch nicht die Ursache der Schimmelpilzbildung! Eine Beseitigung der Ursache der Schimmelpilzbildung ist möglich, indem zwischen Dachschalung und Dachabdichtung eine dünne Wärmedämmung angeordnet wird. Maßnahmen des Holzschutzes sowie die Wahl geeigneter Hölzer bzw. Holzwerkstoffe werden flankierend als erforderlich angesehen.

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Dezentrale Lüftungsgeräte können über einen Außenanschluß Luft fördern und dabei Teilklimafunktionen (Heizen, Kühlen) für die versorgten Räume erfüllen. Der geförderte Volumenstrom ist neben der Konstruktion des Gerätes auch von den Windverhältnissen im Bereich der Außenluftansaugung abhängig. Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, mit dem über statistische Wetterdaten etwaige Einschränkungen für den Betrieb abgeschätzt werden können. So kann die Häufigkeit von thermisch induzierten Luftströmungen (hohe Lufttemperatur im Ansaugbereich) und Abweichungen vom Nenn-Volumenstrom quantitativ beurteilt werden. Ebenso können Anforderungen an ein Gerät abgeleitet werden. Das Verfahren eignet sich insbesondere auch für die ersten Schritte beim Entwurf von Gebäuden.

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Eine der wichtigen Größen, die es im Zusammenhang mit bauphysikalischen Untersuchungen zu erfassen gilt, ist die Materialfeuchte bzw. die in engem Zusammenhang stehende Luftfeuchte in der Umgebung der zu betrachtenden Materialien. Detaillierte Untersuchungen dieser Größe erfordern die Bereitstellung von Feuchtekammern, die geregelt betrieben werden können und einen universellen Einsatz zulassen. Eine Feuchtekammer dieser Art wird beschrieben und ihr Einsatz exemplarisch in zwei verschiedenen Bereichen der Bauphysik aufgezeigt.

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Nach wie vor wird der Großteil der Bauprojekte mittels längst überholter Werkzeuge geplant und gesteuert. Projektspezifische Informationen werden aus einfachen 2D-Planzeichnungen entnommen. Die spätere terminliche Steuerung der Bauausführung wird immer noch mit Balkenterminplänen durchgeführt. Der große Nachteil ist, dass diese meist statische Form der Informationsweitergabe mit einem hohen Fehlerpotenzial einhergeht, denn viele Bauprojekte sind gekennzeichnet durch sich stetig ändernde Rahmenbedingungen, die eine dynamische Reaktion zu jeder Projektphase erfordern. Die digitale BIM-basierte Arbeitsmethode (Building Information Modeling) ist in diesem Zusammenhang ein zentrales Werkzeug, um bereits in frühen Projektphasen eine verlässlichere Planung sicherzustellen und Informationsbrüche zu minimieren. In den letzten Jahren konnte sich zudem die Methode des Lean Construction Management einschließlich verschiedener Werkzeuge, wie bspw. die Taktplanung und Taktsteuerung zur Optimierung der Terminplanung und Steuerung, in der deutschen Baubranche etablieren. Trotz vielfacher Vorteile werden beide Ansätze gegenwärtig noch nicht in einer ganzheitlichen Weise miteinander kombiniert. Nachfolgend wird daher ein Konzept entwickelt, mit dessen Hilfe eine voll automatisierte Ableitung detaillierter Taktpläne auf Basis eines Bauwerksinformationsmodells ermöglicht wird. Zu Beginn werden die Randbedingungen an einen Lean-basierten Taktplan evaluiert. Anschließend sollen einem Bauwerksinformationsmodell sowohl die geometrischen als auch die prozessrelevanten Informationen automatisiert entnommen werden, um so einen projektspezifischen Taktplan zu generieren. Dadurch soll der gegenwärtig noch analoge Prozess der Taktplanerstellung automatisiert und in eine modellbasierte Arbeitsweise integriert werden.

BIMTakt - optimization of production planning through the holistic integration of BIM and Lean Construction
Many construction projects are still planned and controlled using outdated tools. Project specific information are derived from simple 2D drawings. The controlling of the project schedule is still done using Gantt-charts. The biggest disadvantage of this static distribution of information is the high number of potential flaws due to the loss of information. So many construction projects are characterized by ever-changing circumstances which would demand for an agile and dynamic reaction during every phase of the project. The digital BIM-based working method (building information modeling) has become a central tool in order to obtain reliable planning and minimize the loss of information. In recent years Lean Construction Management along with its tools such as takt time planning takt and time control managed to establish itself in the German construction industry. Even though these methods have many advantages they have not been used holistically. Because of that a concept is being developed which will enable a fully automated generation of detailed takt plans from the respective Building Information Model. In the beginning the necessary constraints will be evaluated. Following, all the necessary geometrical and process-relevant information will be automatically derived from the model in order to then generate a respective takt plan. By doing so, the current process of takt time planning, which in fact is mostly analog, will be automated and integrated into a BIM-based working method.

Veranstaltungen:
Symposium IngD4C #2 fordert gemeinsames Handeln für Klimaschutz und Ressourceneffizienz
Rückschau auf das 24. Dresdner Baustatik-Seminar online

Nachrichten:
Neue Leipzig-Charta von allen EU-Stadtentwicklungsminister/-innen verabschiedet

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit dem dynamischen Verhalten von Eisenbahnbrücken für Hochgeschwindigkeitsverkehr und stellt die Auswirkungen von Tragwerksanpassungen auf die Tragwerksreaktionen infolge Zugüberfahrt dar. Zunächst wird das dynamische Verhalten von Einfeldträgern betrachtet, welche als Einfeldträgerketten für Überfahrten von Hochgeschwindigkeitszügen sowohl in technischer als auch in ästhetischer Hinsicht das denkbar ungünstigste Tragwerk darstellen. Deshalb wurden systematisch alternative statische Systeme untersucht, um die dynamische Charakteristik von Eisenbahnbrücken im Entwurf gezielt zu beeinflussen. Wegen der starken Wechselwirkungen zwischen dem überfahrenden Zug und dem Brückenbauwerk kann die Auswirkung von Systemveränderungen im Vorfeld nur schwer abgeschätzt werden. Durchlaufträgersysteme mit Gesamtlängen von mehr als 30 m weisen, verglichen mit Einfeldträgern, generell geringere Tragwerksreaktionen auf und können bei gleichen Querschnitten mit deutlich höheren Geschwindigkeiten überfahren werden. Durch die Anordnung von Vouten lassen sich speziell die Eigenfrequenzen erhöhen, deren zugehörige Eigenform Krümmungen im Bereich der Stützung aufweist. Verkürzungen der Randfelder führen zur Erhöhung aller Eigenfrequenzen und somit der Resonanzgeschwindigkeiten. Mit den hier vorgestellten Erkenntnissen lässt sich die dynamische Stabilität von Hochgeschwindigkeitseisenbahnbrücken schon im Entwurf gezielt verbessern.

Design of high-speed railway bridges to dynamic exposure
This article deals with the dynamic behaviour of high-speed railway bridges due to crossing trains and shows the impact of specific adjustments to the dynamic response of the superstructure. Initially the dynamic behaviour of single span beams is being observed, which are, as sequential sinlge span beams, imaginably an unfavourable structure in terms of efficiency and aesthetics. Therefore, alternative structural systems are being investigated, to influence the dynamic characteristics of railway bridges during the early design stages. Because of the interaction between the crossing train and the superstructure, the impact of changes in the structural system can hardly be estimated. Continuous beams with an overall length of more than 30 m show lower dynamic responses than single span beams and can be used with much higher velocities, even with the same cross section. Especially those natural frequencies, whose natural modes show a curvature at the supports, can be increased by adding haunches. Shortening the side spans lead to an increase of all natural frequencies and resonant velocities. By using the knowledge presented in this article, the dynamic stability of high-speed railway bridges can be improved even during the early design stages.

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