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Als Beitrag zur EXPO 2000 enwickelte die Stiftung ZERI (zero emission research initiative) das Projekt eines Pavillons aus dem nachwachsenden Rohstoff Bambus, der zunächst als Prototyp in Kolumbien errichtet und erprobt wurde und nun in Hannover der Öffentlichkeit präsentiert wird. Die Ausführungspläne, die Tragwerksanalyse und die experimentellen Nachweise, die für eine Baugenehmigung in Deutschland erforderlich waren, sowie die Errichtung des Pavillons in Hannover sind in diesem Aufsatz beschrieben (wird im nächsten Heft fortgesetzt).

Im Beitrag wird ein Verfahren zur Bestimmung der Zuverlässigkeit ebener Stahlbeton-Stabtragwerke mit Hilfe der Zuverlässigkeitstheorie erster Ordnung - bei impliziten Grenzzustandsfunktionen - vorgestellt. Das Tragwerksverhalten wird unter Berücksichtigung physikalisch und geometrisch nichtlinearer Einflüsse für Lastprozesse simuliert. Der Grenzzustand wird durch Versagen des Systems (Tragfähigkeit oder Gebrauchstauglichkeit) und nicht durch lokal vorgegebene Grenzwerte von Wirkungsgrößen definiert. Ein Punkt auf der Grenzzustandshyperfläche ist bestimmt, wenn keine weitere inkrementelle Steigerung der Einwirkungen im Lastprozeß möglich ist. Mit Hilfe dieser Grenzzustandspunkte wird die implizite Grenzzustandsfunktion durch Näherungsfunktionen approximiert. Der Bemessungspunkt und der Sicherheitsindex werden mit der approximierten Grenzzustandsfunktion über FORM ermittelt. Die Lösung wird interaktiv verbessert, zur Verifizierung des Ergebnisses werden Nachlaufrechnungen verwendet. Das Vorgehen wird an Beispielen demonstriert.

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Im vorliegenden Bericht werden zyklische Elementversuche (Triaxial-, Rahmenscherversuche) sowie Modellversuche mit zyklischen Belastungen an Flachfundamenten und Pfählen vorgestellt. Im Triaxialversuch werden bindige und nichtbindige Proben mit bis zu 5 mal 10 hoch 6 Lastwechseln, im Rahmenscherversuch werden Sandproben mit 10 hoch 4 Lastwechseln, zyklisch belastet. Die Modellversuche mit bis zu 10 hoch 5 Lastwechseln werden in nichtbindigem Boden durchgeführt.

Zur Modellierung von Stützen bei Flachdecken werden heute in der Praxis unterschiedliche Modelle verwendet, die Inkonsistenzen bei der Modellbildung beinhalten. Bei dem vielfach verwendeten Modell der elastischen Bettung der Platte im Stützenkopfbereich ergeben sich unterschiedliche Bettungszahlen aus der Normalkraft- und der Biegebeanspruchung der Stütze. Im vorliegenden Beitrag wird ein neues Modell, das sogenannte Koppelfedermodell, angegeben, das sowohl die Normalkraft- wie auch die Biegebeanspruchung der Stütze konsistent wiedergibt. Dies ist insbesondere bei Rand- und Eckstützen von Bedeutung, um die dort auftretenden Einspanneffekte zuverlässig zu erfassen. Das Modell liefert als Elementschnittgrößen die Normalkraft und die Biegemomente am Stützenkopf zur Bemessung der Stütze. Das Koppelfederelement ist aber auch geeignet, eine konstante Pressung am Stützenkopf (Flüssigkeitskissenmodell) darzustellen.