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Schweibenz, BerndWelche Werte erwartet die Generation Y vom Arbeitgeber?UnternehmerBrief Bauwirtschaft6/201516-17Berichte

Abstract

Das Thema Nachwuchskräfte beschäftigt zunehmend die Bauwirtschaft. Bereits seit Jahren ist absehbar, dass sich die Stellensituation für die Absolventen im Bereich Bauingenieurwesen positiv darstellt und in den kommenden Jahren auch weiterhin darstellen wird. Doch was ist neben guten Berufs- und Karriereaussichten im Berufsleben wichtig für die künftigen Mitarbeiter und Kollegen der sogenannten Generation Y?

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Schweibenz, BerndInformationsbeschaffung bei der Stellensuche am BauUnternehmerBrief Bauwirtschaft2/201515-16Berichte

Abstract

Wie suchen sich Unternehmen als Arbeitgeber und potenzielle Arbeitnehmer vom künftigen Auszubildenden bis zum Studienabsolventen gegenseitig? Welche Wege nutzen beide, um Nachwuchs für den Betrieb zu suchen beziehungsweise um sich nach einem passenden möglichen Arbeitgeber umzusehen? Die Hochschule Biberach hat sich des Themas angenommen. Zwei Absolventen haben im Rahmen ihrer Abschlussarbeiten entsprechende Untersuchungen angestellt. Die Ergebnisse können sowohl Unternehmen als auch Bewerbern wichtige Tipps geben.

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Schwegmann, Dominik; Kossel, Thomas; Göhlmann, Joachim; Lochte-Holtgreven, StephanPlanung, Genehmigung und Ausführung des Offshore-Windparks Amrumbank WestStahlbau8/2014529-534Fachthemen

Abstract

Der Offshore-Windpark Amrumbank West liegt 35 km nördlich der Insel Helgoland und 35 km westlich der Insel Amrum in der Ausschließlichen Wirtschaftzone Deutschlands in der Nordsee und befindet sich derzeit in der Realisierungsphase. Nach mehr als dreijähriger Planungs- und Genehmigungsphase berichtet dieser Beitrag über die Planung und Genehmigung des Offshore-Windparks. Neben den für die 80 Monopile-Tragstrukturen in knapp 25 m Wassertiefe maßgebenden und bereits in der statischen Vorplanungsphase berücksichtigten Beanspruchungen werden Besonderheiten in der Genehmigungsphase beschrieben und die erforderlichen Stahltonnagen für die Projektumsetzung vorgestellt. Abschließend werden erste Meilensteine in der Projektrealisierung erläutert und ein Überblick über die ausgeführten Sonderlösungen gegeben.

Planning, certification and installation of Amrumbank West offshore wind farm.
The offshore wind farm Amrumbank West is located 35 km in the north of Helgoland and 35 km kilometers in the west of the island of Amrum in the exclusive economic zone of Germany. The installation of Amrumbank West is currently ongoing. After more than three years of development and certification, this paper deals with the main topics of planning and certification of the offshore wind farm. Besides the design driving parameters which have been already considered during the conceptual design phase of the 80 monopile substructures in nearly 25 m water depths, specific features of the certification process will be discussed. Furthermore, first milestones of the installation and special technical solutions are presented.

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Schwedler, Michael; Lüddecke, Falk; Dörfeldt, Stefan; Seidel, Marc; Thiele, MarcEinflussfaktoren auf die Vorspannkraft von Schrauben mit Durchmessern bis M72 in RingflanschverbindungenStahlbau2/2018149-161Fachthemen

Abstract

Bei Monopfahlgründungen von Offshore-Windenergieanlagen wird die Verbindung zwischen Monopfahl und Übergangsstück als geschraubter Ringflansch ausgeführt. Die zunehmende Leistungsfähigkeit der Windenergieanlagen führt zu immer größeren Schnittgrößen in diesem Anschluss. In der Folge erhöhen sich nicht nur die Querschnittsabmessungen, sondern es kommen auch zunehmend größere Schrauben zum Einsatz. Da die einschlägigen Regelwerke zur Bemessung dieser Verbindungen nicht für Schrauben der Größen M64 oder M72 konzipiert wurden, stellt sich die Frage der Übertragbarkeit auf solche Anwendungsfälle. Im Rahmen des Aufsatzes werden Einflüsse diskutiert, die eine Herabsetzung der Schraubentragfähigkeit verursachen könnten. Diese Einflüsse, vornehmlich geometrische Imperfektionen, werden systematisch untersucht und ergänzend in praxisrelevanten Beispielen bewertet. Die somit gewonnenen Erkenntnisse werden für die abschließende Beurteilung der großen Schrauben in Ringflanschverbindungen herangezogen.

Factors influencing the pretension force in bolts with diameter up to M72 in ring flange connections.
The joint between monopile and transition piece in monopile foundations of offshore wind turbines is realized by bolted ring flanges. The increased size of the wind turbines leads to ever larger internal forces at this joint. This does not only cause an increase in cross sectional dimensions, but also requires the use of larger bolts. Since the relevant regulations for the verification of this joint type were not devised for bolts of size M64 or even M72, the applicability of these rules is challenged. Therefore, influences that may have the potential to lower the strength of these bolts are discussed in this work. These influences, primarily geometric imperfections, are systematically investigated and additionally evaluated with realistic examples. The findings from these analyses are used to give a final assessment for the use of large bolts in bolted ring flanges.

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Schwede, Dirk; Störl, ElkeAnalyse des Ressourceneinsatzes und der Umweltwirkung von detailliert modellierten AußenwandaufbautenBautechnik3/2018229-243Aufsätze

Abstract

Fünf Außenwandkonstruktionen unterschiedlicher Bauweisen mit gleichem U-Wert (konform zur EnEV 2014) werden hinsichtlich des Ressourcenbedarfs (Primärenergie) und der Umweltwirkung (Treibhausgaspotenzial) analysiert. Die Bauteilaufbauten wurden detailliert modelliert, sodass die Analyse neben den funktionsbestimmenden Bauteilschichten auch den Einfluss der Befestigungsmittel und der Sekundärkonstruktionselemente abbildet. Bauteilaufbauten werden getrennt nach Material- und Funktionsgruppen ökologisch bewertet.
Zum einen wird gezeigt, dass einzelne Materialgruppen und besonders auch Elemente der Sekundärkonstruktion, Befestigungsmittel und Kleinteile in der Konstruktion zwar in der Massenbilanz marginale Bedeutung haben, aber doch überdurchschnittlich zum Ressourceneinsatz und zur Umweltwirkung beitragen. Auf der anderen Seite wird gezeigt, dass zusätzliche Dämmschichtdicken (über das heute übliche Maß hinaus) in der Gesamtbilanz des Gebäudes nur einen geringen Anteil am Ressourceneinsatz und der Umweltwirkung hätten. So wird argumentiert, dass die Analyse des Ressourceneinsatzes und der Umweltwirkungen und die entsprechende Optimierung von Bauelementen parallel zur bauphysikalischen und konstruktiven Durchbildung durchgeführt werden sollte. Die Gesamtbilanzierung des Gebäudes im Lebenszyklus hingegen liefert bei erheblichem Aufwand für die Planer nur einen geringen Nutzen für die Optimierung von nachhaltigen Gebäuden.

Detailed analysis of the resource demand and the environmental impact of outside wall structures
Five external wall structures of different structure types with the same U-Value (compliant with the EnEV 2014) are analysed in terms of their resource demand (primary energy) and their environmental impact (global warming potential). The building elements are modelled in detail, so that besides the functional element layers, also the fastening elements and the secondary structural elements are included.
On the one hand it is shown, that single material groups and especially elements of the secondary structure, fastening elements and small parts in the structure contribute, although of minor relevance in the mass balance, over-average to the resource demand and the environmental impact of the single building element. On the other hand, it is shown, that additional insulation thickness (beyond the thickness required today) only contributes a small amount to the total balance of the building. It is argued that the analysis of the resource demand and the environmental impact and the following optimization of building elements shall be performed in parallel to the building physical detailing and the constructive development of the building elements. The total balancing in the life-cycle of the building however, requires significant additional efforts, but has a small impact in the designers' optimization towards sustainable buildings.

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Schwede, Dirk; Störl, ElkeMethode zur Analyse der Rezyklierbarkeit von BaukonstruktionenBautechnik1/20171-9Aufsätze

Abstract

Diese Veröffentlichung stellt eine Methode zur Analyse der Rezyklierbarkeit von Baukonstruktionen vor. Sie zielt darauf ab, die Kreislauffähigkeit von Bauwerken am Anfang zu entwickeln und für das Ende des Lebenszyklus' zu sichern. Bauteilaufbauten werden mit Recyclinggraphen beschrieben, deren Komponenten zum einen die Materialelemente und zum anderen deren Verbindungen (die Fügungen) repräsentieren. Materialien werden hinsichtlich der Rezyklierbarkeit, der Möglichkeit der Verbrennung und der Ablagerung eingeordnet. Die Fügungen werden nach ihrer Lösbarkeit sowie der Verwertungsverträglichkeit der Materialpaarungen bewertet. Die Konstruktionen werden in Fügematrizen überführt und die Bewertungsaspekte individuell und integriert ausgewertet. Sie werden hinsichtlich ihrer Rezyklierbarkeit (Modularität und Verwertungskompatibilität) eingeordnet. Zur möglichen Erweiterung der Methode werden weitere Bewertungsaspekte diskutiert. Die Methode wurde in einem Modellierungswerkzeug implementiert und wird hier anhand von vier praxisrelevanten Außenwandaufbauten demonstriert und beschrieben.

Method for the analysis of the recyclability of building structures
This publication introduces a method to analyse the ability of structures to be recycled. It has the objective to develop the recyclability of structures at the beginning and to secure this ability till the end of the life cycle. Structural compositions are described by recycling graphs. The components represent on the one hand material elements and on the other hand the connections between them. Materials are classified in terms of their recyclability, their ability to be incinerated and the harmfulness of their deposition. The connections are evaluated regarding their ability to be disassembled and the compatibility of the materials connected. The structures are translated into connection matrixes and the aspects of the evaluation are assessed individually and in combination. They are classified regarding their ability to be recycled (modularity and compatibility of materials). Further evaluation aspects are discussed for the potential extension of the method. The method has been implemented in a prototype of a modelling environment and is demonstrated and described for the analysis of four wall structures relevant to praxis.

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Schwede, Dirk A.; Lu, YiLebenszyklusorientierte Entwicklung von opaken Wandbauteilen für verschiedene Klimazonen in ChinaBauphysik6/2015334-344Fachthemen

Abstract

Der Energie- und Ressourcenverbrauch für Gebäude in China ist in der Gesamtheit um ein Vielfaches höher als für Gebäude in Deutschland. Die rasante Bautätigkeit bedeutet, dass die Anstrengungen in Deutschland nur bedeutsam sind, wenn entsprechende Zielsetzungen auch in Ländern wie China angestrebt und klimaangepasste Maßnahmen lokal umgesetzt werden. In diesem Sinne wurde zur Ermittlung von klimaangepassten primärenergetisch optimierten Wandkonstruktionen ein typisches Wohnraummodul mit einem dynamischen Simulationsmodell für 26 Klimata in China untersucht. Dabei wurden opake Wandelemente schrittweise von einer geringen hin zu einer hohen Dämmwirkung variiert. Bei sonst konstanter Raum- und Betriebskonfiguration wurden die Energiebedarfswerte für Heizen und Kühlen ermittelt. Im Anschluss wurden der Außenwand für jedes Klima verschiedene Materialschichtdicken zugewiesen und der Energieaufwand zur Herstellung der Materialien ermittelt. Es wurde berechnet, bei welcher Materialschichtdicke der letzte zugefügte Zentimeter eine primärenergetische Amortisationszeit innerhalb der Nutzungsdauer (30, 60 oder 100 Jahre) aufweist. Weiterhin wurden der Raum in die vier Himmelsrichtungen ausgerichtet und die resultierenden Materialschichtdicken bestimmt. Es wurde gezeigt, dass in allen untersuchten Klimata eine angepasste Dämmwirkung der Außenwand sinnvoll ist, dass aber in weiten Regionen in Südchina monolithische Wandaufbauten aus zum Beispiel Porenbeton zu primärenergetisch optimalen Ergebnissen führen. Es wird geschlossen, dass große Teile des derzeitigen globalen Neubauvolumens mit energie- und ressourcenoptimierten sowie kreislauffähigen Wandelementen konstruktiv umgesetzt werden könnten.

Life-Cycle oriented development of opaque wall elements in various climate zones in China.
The energy and resource demand of the building stock in China is in total many time es higher than for buildings in Germany. The rapid construction activity means that the efforts made in Germany are only relevant, if similar targets are adopted also in countries like China and if climate adapted measures are implemented locally. In this sense a simulation study of a typical residential room module has been conducted in order to identify climate adapted and lifecycle optimized wall constructions in 26 climates in China. Therein opaque wall elements have been improved stepwise in their insulation capacity. For a constant room and operation configuration the energy demand for heating and cooling has been determined. Following, selected materials have been assigned to the external wall. It has been calculated for which layer thickness the last added centimetre has an energy payback time within the useful life (30, 60 and 100 years). Furthermore the room was turned in the four compass points and the thicknesses have been determined. It has been shown, that in all climates a certain insulation capacity is required, but that in southern China monolithic walls, for example made from aerated concrete, are optimal and sufficient. It is concluded that large part of the global new construction volume could be constructed with energy and resource optimized wall elements that are also able to be recycled.

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Schwede, Dirk A.; Lu, YiLebenszyklusorientierte Entwicklung von opaken Wandbauteilen für verschiedene Klimazonen in ChinaBauphysik6/2015334-344Fachthemen

Abstract

Der Energie- und Ressourcenverbrauch für Gebäude in China ist in der Gesamtheit um ein Vielfaches höher als für Gebäude in Deutschland. Die rasante Bautätigkeit bedeutet, dass die Anstrengungen in Deutschland nur bedeutsam sind, wenn entsprechende Zielsetzungen auch in Ländern wie China angestrebt und klimaangepasste Maßnahmen lokal umgesetzt werden. In diesem Sinne wurde zur Ermittlung von klimaangepassten primärenergetisch optimierten Wandkonstruktionen ein typisches Wohnraummodul mit einem dynamischen Simulationsmodell für 26 Klimata in China untersucht. Dabei wurden opake Wandelemente schrittweise von einer geringen hin zu einer hohen Dämmwirkung variiert. Bei sonst konstanter Raum- und Betriebskonfiguration wurden die Energiebedarfswerte für Heizen und Kühlen ermittelt. Im Anschluss wurden der Außenwand für jedes Klima verschiedene Materialschichtdicken zugewiesen und der Energieaufwand zur Herstellung der Materialien ermittelt. Es wurde berechnet, bei welcher Materialschichtdicke der letzte zugefügte Zentimeter eine primärenergetische Amortisationszeit innerhalb der Nutzungsdauer (30, 60 oder 100 Jahre) aufweist. Weiterhin wurden der Raum in die vier Himmelsrichtungen ausgerichtet und die resultierenden Materialschichtdicken bestimmt. Es wurde gezeigt, dass in allen untersuchten Klimata eine angepasste Dämmwirkung der Außenwand sinnvoll ist, dass aber in weiten Regionen in Südchina monolithische Wandaufbauten aus zum Beispiel Porenbeton zu primärenergetisch optimalen Ergebnissen führen. Es wird geschlossen, dass große Teile des derzeitigen globalen Neubauvolumens mit energie- und ressourcenoptimierten sowie kreislauffähigen Wandelementen konstruktiv umgesetzt werden könnten.

Life-Cycle oriented development of opaque wall elements in various climate zones in China.
The energy and resource demand of the building stock in China is in total many time es higher than for buildings in Germany. The rapid construction activity means that the efforts made in Germany are only relevant, if similar targets are adopted also in countries like China and if climate adapted measures are implemented locally. In this sense a simulation study of a typical residential room module has been conducted in order to identify climate adapted and lifecycle optimized wall constructions in 26 climates in China. Therein opaque wall elements have been improved stepwise in their insulation capacity. For a constant room and operation configuration the energy demand for heating and cooling has been determined. Following, selected materials have been assigned to the external wall. It has been calculated for which layer thickness the last added centimetre has an energy payback time within the useful life (30, 60 and 100 years). Furthermore the room was turned in the four compass points and the thicknesses have been determined. It has been shown, that in all climates a certain insulation capacity is required, but that in southern China monolithic walls, for example made from aerated concrete, are optimal and sufficient. It is concluded that large part of the global new construction volume could be constructed with energy and resource optimized wall elements that are also able to be recycled.

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Schwarzkopf, M.Bemessung geschweißter Betonstahlverbindungen auf Betriebsfestigkeit - Heftgeschweißte Kreuzungsstöße.Beton- und Stahlbetonbau8/1994217-223

Abstract

Es wird der Betriebsfestigkeitsnachweis nach Palmgren-Miner für heftgeschweißte Kreuzungsstöße von Betonstählen praxisnah vorgestellt. Grundlage bilden umfangreiche Schwingversuche an geschweißten Proben und die daraus ermittelte maßgebende Wöhlerlinie für die Betriebsfestigkeitsbemessung.

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Schwarzkopf, D.; Sedlacek, G.zu Schwarzkopf, D., Sedlacek, G.: Regen-Wind-induzierte Schwingungen - Ein Berechnungsmodell auf der Grundlage der neuesten Erkenntnisse. StellungnahmeStahlbau3/2006244-246Zuschriften

Abstract

No short description available.

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Schwarzkopf, D.; Sedlacek, G.Regen-wind-induzierte Schwingungen - Ein Berechnungsmodell auf der Grundlage der neuesten ErkenntnisseStahlbau12/2005901-907Fachthemen

Abstract

Regen-wind-induzierte Schwingungen von zylindrischen Bauteilen wie z. B. Brückenseilen oder Hängern entstehen, wenn diese gleichzeitig Regen und Wind ausgesetzt sind. Dieses Phänomen ist bei Brückenbauern bekannt und gefürchtet - letzteres insbesondere aufgrund spektakulärer Ereignisse wie zum Beispiel der Sperrung der Erasmusbrücke in Rotterdam kurz nach ihrer Eröffnung oder den Schäden an der Elbebrücke Dömitz. Neben der Existenz von Regen und Wind spielen auch Parameter wie Regenmenge, Windgeschwindigkeit, Windrichtung etc. eine entscheidende Rolle. Einmal angeregte regen-wind-induzierte Schwingungen klingen direkt wieder ab, sobald sich die Regenintensität oder die Windgeschwindigkeit stark ändern oder die Windrichtung wechselt. Bei diesem Schwingungsphänomen handelt es sich um selbsterregte Schwingungen, bei denen das Zusammenwirken der bewegten Seile oder Hänger, der daran ablaufenden Wasserrinnsale und des Windes entscheidenden Einfluß hat. Diese Art von Schwingungen ist nicht neu, jedoch der Erregermechanismus ist bislang noch wenig erforscht, und es gibt noch kein Berechnungsverfahren, welches es erlaubt, die auftretenden Amplituden zu bestimmen.

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Schwarze, K.; Kech, J.Bemessung von Stahltrapezprofilen nach DIN 18 807 - Schubfeldbeanspruchung.Stahlbau3/199165-76Fachthemen

Abstract

Stahltrapezprofile sind in der Lage, ein Gelenkviereck auszusteifen, wenn sie rundum mit den Randträgern verbunden sind. Solche Schubfelder dürfen in Dach- und Deckensystemen statt der sonst erforderlichen Verbände eingesetzt werden. Die DIN 18 807 "Trapezprofile im Hochbau" hat die Bestimmungen für die Konstruktion und Berechnung der Stahltrapezprofil-Schubfelder aus den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen, deren Geltungsdauer zum 31. 12. 90 andete, übernommen. Es werden zunächst die einzelnen Schubfeldwerte beschrieben und einige Ergänzungen zur Norm gegeben. Bei den Lastannahmen wird näher auf die Stabilisierungskräfte gegen das Biegedrillknicken der Dachträger eingegangen. Die Ermittlung des Schubflusses wird auch für statisch unbestimmte Schubfeldsysteme ausführlich behandelt. Zu den Bemessungsregeln werden Beispiele für Nachweise der Trapezprofile und der Verbindungen angegeben.

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Schwarze, K.; Kech, J.Bemessung von Stahltrapezprofilen nach DIN 18 807 - Biege- und Normalkraftbeanspruchung.Stahlbau9/1990257-267Fachthemen

Abstract

Zum Jahresende 1990 endete die Gültigkeitsdauer der letzten Verlängerungsbescheide für die allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen der Stahltrapezprofile. Zur Bemessung dieser Bauteile muß die DIN 18 807 herangezogen werden. Nach einem Rückblick auf die Entwicklungsgeschichte dieser Bemessungsregeln werden die zukünftigen Unterlagen für die Bemessung auf Biegung und Normalkraft erläutert. Die Bemessungsregeln für Schubfelder sind mit denen in den Zulassungen identisch. Im Rahmen der Zusammenstellung der für Stahltrapezprofile anzusetzenden Lasten wird auf die Besonderheiten der Windlasten eingegangen. Bei der Schnittgrößenermittlung wird das spezielle Traglastverfahren mit den Reststützenmomenten gesondert behandelt. Zum Schluß werden die erforderlichen Nachweise angegeben und durch ausgewählte Beispiele ergänzt.

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Schwarze, K.; Berner, K.Temperaturbedingte Zwängungskräfte in Verbindungen bei Konstruktionen mit Stahltrapezprofilen.Stahlbau4/1988103-114Fachthemen

Abstract

Stahltrapezprofile, die vorwiegend im Hallenbau als raumabschließende und tragende Bauteile Anwendung finden, sind sowohl im Bauzustand als auch im Betriebszustand veränderlichen Temperaturen ausgesetzt. Wird die temperaturbedingte Längenänderung der Profiltafeln behindert, entstehen in den Stahltrapezprofilen und in den Verbindungen Zwängungsspannungen, die bei Annahme einer vollständigen Dehnungsbehinderung schnell zum "rechnerischen Versagen" der Konstruktion führen müßten. Tatsächliche Schäden sind jedoch nicht bekannt geworden. Dies liegt daran, daß die üblicherweise ausgeführten Konstruktionen nachgiebiger und weicher sind, als i. a. rechnerisch angenommen wird. Die bewährten Bauweisen, bei denen infolge von Temperaturänderungen nur geringe, und daher vernachlässigbare, Zwängungsbeanspruchungen auftreten, werden mit Konstruktionshinweisen dargestellt. Es wird gezeigt, mit welchen rechnerischen Annahmen bezüglich der Weichheit der Verbindungen und Nachgiebigkeit der Distanz- oder Unterkonstruktion das tatsächliche Trag- und Verformungsverhalten näherungsweise berechnet werden kann. Die Erkenntnisse werden mit Versuchen und Untersuchungen bestehender Wandsysteme bestätigt.

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Schwarzat, F.-J.Neue Medien in der Lehre - e-Learning und e-Training im StahlbauStahlbau6/2004441-443Berichte

Abstract

No short description available.

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Schwarz, Viktoria; Vrettos, ChristosMechanisches Verhalten eines teilgesättigten Kaolinit-Tons: Experimentelle Untersuchungen, Stoffmodell und Implementierunggeotechnik4/2012236-244Fachthemen

Abstract

Die vorliegende Veröffentlichung behandelt die Entwicklung eines elasto-plastischen Stoffmodells für teilgesättigte bindige Böden. Abweichend von den aus der Literatur bekannten Stoffmodellen für teilgesättigte Böden sind Änderungen von Zustandsgrößen unmittelbar in den Modellparametern erfassbar und nicht mit der Saugspannung gekoppelt. Der Einfluss der Zustandsgrößen Anfangsporenzahl, -sättigungsgrad sowie Spannungsniveau auf das mechanische Verhalten eines mittel bis ausgeprägt plastischen Tons wird untersucht. Zur Ermittlung der relevanten Stoffparameter werden triaxiale deviatorische Kompressions- und Extensionsversuche in einem speziellen Triaxialgerät durchgeführt. Das aufgestellte Stoffmodell wird in das FEM-Programmsystem Abaqus implementiert und damit das Verformungsverhalten einer Flachgründung bei Aufsättigung des Bodens untersucht.
Mechanical behaviour of a partially saturated kaolinite-clay: Experimental investigation, constitutive model, and implementation. The present publication deals with the development of an elasto-plastic constitutive model for partially saturated cohesive soils. In contrast to the constitutive models available in the literature for unsaturated soils, changes in the state variables are explicitly included in the model parameters and uncoupled to the suction value. The influence of the state parameters initial void ratio, initial degree of saturation, and stress level on the mechanical behaviour of a common medium to high plasticity clay is investigated. The relevant constitutive parameters are determined from triaxial deviatoric compression and extension tests carried out in a custom-built triaxial apparatus. The constitutive model is implemented in the FEM code Abaqus, and applied to investigate the deformation of a surface foundation during saturation due to irrigation.

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Schwarz, Oliver; Hader, Arnulf; Berger, HaraldFährverbindung Osttimor - eine Machbarkeitsstudie - Konzepte für eine neue Fährverbindung zwischen der Nord- und Südküste von Timor-LesteBautechnik5/2014368-374Berichte

Abstract

Im Rahmen der deutsch-timoresischen Partnerschaft im maritimen Sektor wurde auf Initiative des timoresischen Ministers für Transport die Erstellung einer Machbarkeitsstudie für eine zusätzliche Fährverbindung in dem Inselstaat ausgeschrieben.
Ziel der neuen Fährverbindung ist es, die ökonomische Entwicklung von Timor-Leste zu fördern sowie die Lebensgrundlage der Bevölkerung zu verbessern. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie wurde, ergänzend zu der bereits bestehenden Fährverbindung, welche die Hauptstadt Dili mit der westlich gelegenen Enklave Oecussi und der vorgelagerten Insel Ataúro verbindet, ein Konzept für eine neue Anbindung zwischen der Nord- und Südküste entwickelt.
Die Studie behandelt die technische und ökonomische Machbarkeit der Fährverbindung, das Herausarbeiten potenzieller Fähranleger entlang der Route sowie die konzeptionelle Konstruktionsart der Fähre. Die Entwürfe für die Fähre wie auch für die Anleger basieren auf zuverlässigen und nachhaltigen Lösungen.

Ferry connection in Timor-Leste - Feasibility study
In the framework of the German-Timorese financial cooperation in the maritime sector, the Timorese Minister of Transport has launched a tender for the elaboration of a feasibility study for an additional ferry link in the island state.
The aim of the new ferry link is to foster the economic development of Timor-Leste as well as to improve the living conditions of the Timorese population.
As a complement to the already existing ferry link between Dili, the enclave of Oecussi on the north west coast of the island and the Ataúro Island, the feasibility study comprises a concept for a new ferry link between the north and south coast of Timor-Leste.
The study covers the technical and economic feasibility of the new ferry link, the identification of potential ferry landing sites along the route as well as the conceptual design of the ferry. All design options for ferry and landing sites are based on reliable and sustainable approaches.

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Schwarz, O.; Hofmann, R.; Bischoff, R.Die Kunstbauwerke zur Einführung der Neubaustrecke Hannover - Würzburg in den Würzburger Hauptbahnhof.Beton- und Stahlbetonbau3/198861-64, 109-111

Abstract

In Würzburg muss die Neubaustrecke betrieblich leistungsfähig mit dem bestehenden Eisenbahnnetz verknüpft werden. Sie quert dabei auf einem 153 m langen, über drei Felder durchlaufenden Spannbetonbalken eine Bundesstrasse und drei Eisenbahngleise. An diesen Hohlkastenüberbau schliessen ein 133 m langes zwei- bzw. dreistieliges Rahmen- und ein 287 m langes Rampenbauwerk an.

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Schwarz, L.Monitoring und Bauteilversuche zur Erlangung besserer Kenntnisse über das Tragwerksverhalten.Stahlbau9/1997650-662Fachthemen

Abstract

Das in dieser Arbeit vorgestellte System zur Bauwerksüberwachung wurde für Eisenbahnbrücken konzipiert, es kann aber auch für andere Ingenieurbauwerke eingesetzt werden. Das Ziel der Überwachung von Brückenbauwerken besteht darin, die einwirkenden Lasten nach Art, Ort, Größe, Dauer, Geschwindigkeit und Häufigkeit sowie die daraus resultierenden Auswirkungen auf das Tragsystem, wie Dehnungen, Verformungen, Schwingungen, Rißbewegungen usw. permanent zu erfassen. Weiterhin wird über die Datenauswertung bezüglich Zustandsanalyse, Ermüdungsbeurteilung und Betriebslastennachfahrversuch berichtet.

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Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger; Leipold, Mathias; Langhammer, Tobias; Kracht, Matthias; Müller, BerndDas Erdbeben vom 17. Mai 2014 in Südhessen - Ingenieuranalyse der ErdbebenschädenBautechnik9/2015647-659Berichte

Abstract

Bei dem Erdbeben vom 17. Mai 2014 in Südhessen handelt es sich um das schwerste Ereignis auf dem Gebiet der Bundesrepublik im Jahr 2014. Die Schütterwirkungen des Erdbebens konnten in weiten Teilen von Südhessen, aber auch in Baden-Württemberg bis Stuttgart wahrgenommen werden.
Obwohl die Magnitude ML = 4,2 auf ein vergleichsweise moderat schwaches Beben schließen lässt, gab es eine bemerkenswerte Schadenskonzentration im Ortsteil Nieder-Beerbach der Gemeinde Mühltal.
Im betroffenen Gebiet wurden die Bauwerksschäden aufgenommen und ihre Verteilung dokumentiert. Der Beitrag vermittelt einen Eindruck von den vorgefundenen Schäden und unternimmt den Versuch, die Ursachen für die Schadenskonzentration aufzuzeigen. Wie herausgearbeitet werden kann, können die Nähe des Epizentrums und lokale Standorteffekte für eine erste Erklärung herangezogen werden.
Wie dargestellt wird, ist insbesondere infolge der vorherrschenden nicht-strukturellen Schäden ein Interpretationsspielraum für die makroseismische Einordnung des Bebens gegeben.

The earthquake on May 17, 2014 in Southern Hesse - Engineering analysis of earthquake damage
The earthquake on May 17, 2014 in Southern Hesse was the strongest event on the territory of Germany in 2014. The effects of the earthquake ground motion could not only be perceived in large parts of southern Hesse but also in Stuttgart/Baden-Württemberg.
Although it was a relatively weak earthquake, there was a remarkable damage concentration in the district Nieder-Beerbach of the community Mühltal.
In the affected area, the structural damage and their distribution are documented. The paper gives an overview of the damage cases and can be regarded as an attempt to identify the areas of damage concentration. As an outcome of different field surveys and mapping procedures it can be concluded that the location of buildings in vicinity to the epicenter and local site effects have mainly contributed to an increase of damage grades.
Furthermore, results indicate different options for the macroseismic classification of the earthquake, especially with respect to the evaluation of the damage to non-structural elements.

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Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger; Kaufmann, Christian; Langhammer, Tobias; Beinersdorf, SilkeConceptual basics and tools to assess the multi hazard vulnerability of existing buildings / Konzeptionelle Grundlagen und Tools zur Bewertung der Multi-Hazard-Verletzbarkeit von BestandsbautenMauerwerk4/2019246-264Berichte

Abstract

The European Macroseismic Scale 1998 - (EMS 98) is an instrument for the natural hazard of earthquakes, which allows the explanation of observed differences in the behaviour of the prevailing construction types by introducing and implementing vulnerability classes. The EMS 98 enables also the identification of purely empirically justified ranges of scatter.
The basic methodology is also applicable to other natural hazards such as flood, tsunami and wind. This permits the development of a unified methodology for the consideration of building vulnerability in the sense of a multi-hazard approach.
For the first time, a vulnerability-oriented instrument is available to evaluate a building stock for different natural hazards according to criteria that have been standardised in terms of engineering.
The multi-hazard vulnerability with its possible scatters is examined and visualized on real building inventories.
With the concept of “LEGOisation” the existing buildings, a novel approach is presented to allow the sub-structuring of buildings into storeys (including roof, basement and floors) to further development of the classification towards specific damage characteristics and local vulnerability.
A still to be developed “Conceptual Simulation Tool” is described as an outlook. This uses the tools and methods developed to simulate damage and losses as a result of various natural hazards and their sequences.

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Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger; Kaufmann, Christian; Langhammer, Tobias; Beinersdorf, SilkeKonzeptionelle Grundlagen und Tools zur Bewertung der Multi-Hazard-Verletzbarkeit von BestandsbautenBautechnik9/2018639-652Aufsätze

Abstract

Mit der European Macroseismic Scale 1998 - (EMS-98) steht für die Naturgefahr Erdbeben ein Instrumentarium zur Verfügung, das durch Einführung und konkrete Umsetzung der Verletzbarkeitsklassen (vulnerability classes) die Erklärung der beobachteten Unterschiede im Verhalten der vorherrschenden Bauweisen ermöglicht, zugleich aber auch die Kennzeichnung der rein empirisch begründeten Streubreiten zulässt.
Die grundlegende Methodik ist auch auf andere Naturgefahren wie Hochwasser, Tsunami und Wind übertragbar. Dies ermöglicht die Entwicklung einer vereinheitlichten Methodik zur Berücksichtigung der Bauwerksverletzbarkeit im Sinne eines Multi-Hazard-Ansatzes.
Erstmals steht ein verletzbarkeitsorientiertes Instrumentarium zur Verfügung, um einen Gebäudebestand für unterschiedliche Naturgefahren nach ingenieurmäßig vereinheitlichten Kriterien bewerten zu können.
Die Multi-Hazard-Verletzbarkeit mit ihren möglichen Streubreiten wird an realen Bauwerksbeständen untersucht und visualisiert.
Mit dem Konzept der “LEGOisierung” der Bestandsgebäude wird ein neuartiger Ansatz vorgestellt, um über die Substrukturierung der Gebäude in Geschosse (inkl. Dach, Keller und Decken) eine Weiterentwicklung der Typisierung in Richtung konkreter Schadensmerkmale und der lokalen Verletzbarkeit zu ermöglichen.
Es wird ein Ausblick auf ein zu entwickelndes “Konzeptionelles Simulations-Tool” gegeben, welches mit den entwickelten Tools und Methoden die Simulation von Schäden und Verlusten infolge verschiedener Naturgefahren und ihrer Abfolgen ermöglicht.

Conceptual basics and tools to assess the multi hazard vulnerability of existing buildings
The European Macroseismic Scale 1998 - (EMS-98) is an instrument for the natural hazard of earthquakes, which allows the explanation of the observed differences in the behavior of the prevailing building types by introducing and concrete implementation of the vulnerability classes. The EMS-98 enables also the identification of purely empirically justified ranges of scatter.
The basic methodology is also applicable to other natural hazards such as flood, tsunami and wind. This allows for the development of a unified methodology for the consideration of building vulnerability in the sense of a multi hazard approach.
For the first time, a vulnerability-oriented instrument is available to evaluate a building stock for different natural hazards according to criteria that have been standardized in terms of engineering.
The multi hazard vulnerability with its possible spreads is examined and visualized on real building inventories.
With the concept of “LEGOisation” the existing buildings, a novel approach is presented to allow the sub-structuring of buildings in stories (including roof, basement and ceiling) to further development of the classification towards specific damage characteristics and local vulnerability.
It provides an outlook on a “Conceptual Simulation Tool” to be developed, which uses the tools and methods developed to simulate damage and losses as a result of various natural hazards and their sequences.

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Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger; Kaufmann, ChristianUntergrundspezifische und einwirkungsabhängige Spektren in DIN EN 1998-1/NA-2021Bautechnik11/2021838-851Aufsätze

Abstract

Im Beitrag werden die Grundlagenuntersuchungen vorgestellt, die zur Bereitstellung der seismischen Einwirkungsgrößen für den neuen nationalen Anhang zu DIN EN 1998-1/NA-2021 geführt haben. Dargestellt wird, wie für die Ergebnisse moderner probabilistischer seismischer Gefährdungsanalysen (PSGA) die seismischen Einwirkungen normkompatibel bereitgestellt werden können. Einleitend werden Vorgehensweisen zur Ermittlung und Überprüfung der Spektren für unterschiedliche Untergrundklassen vorgestellt. Mit den standortspezifischen Bodenbewegungsmodellen wird gezeigt, wie künftig baupraktische Anwendungen auf Grundlage von Starkbebenregistrierungen erfolgen können. Da die Besonderheiten der deutschen Erdbebengebiete durch das im EC 8 vorgesehene Klassifikationsschema nicht abgedeckt werden, ist weiterhin dem Konzept der geologie- und baugrundabhängigen Spektren und der Einführung entsprechender Kombinationen in Form von Untergrundklassen Präferenz einzuräumen. Die Kontrollparameter der elastischen Spektren für die Untergrundverhältnisse gem. DIN EN 1998-1/NA-2021 werden auf Grundlage simulativer Standortanalysen an repräsentativen Modellprofilen für den interessierenden Bereich von Einwirkungsintensitäten und somit auch für verschiedene Wiederkehrperioden ermittelt. Damit wird auch der Bezug zu den Verhaltens- bzw. Grenzzuständen und den zugehörigen Nachweisaufgaben hergestellt. Abschließend wird ein Ausblick auf die nächste Phase der europäischen Erdbebennormung gegeben.

Site-specific and action-dependent spectra in DIN EN 1998-1/NA-2021
The paper presents the basic investigations that have led to the provision of the seismic action parameter for the new national annex to DIN EN 1998-1/NA-2021. It is shown how the results of modern probabilistic seismic hazard analyzes (PSHA) can be made available in a code-compatible manner. Initially, procedures for determining and checking the spectra for different subsoil classes are presented. With the site-specific soil movement models, an outlook is given of how practical building applications can be carried out on the basis of strong motion records in the future. Since the particularities of the German earthquake areas are not covered by the classification scheme provided in EC 8, preference should still be given to the concept of geology and building site-dependent spectra and the introduction of corresponding combinations in the form of subsoil classes. The control parameters of the elastic spectra for the subsoil combinations according to DIN EN 1998-1/NA-2021 are determined on the basis of simulative site response analyses on representative model profiles for the relevant range of impact intensities and thus also for different return periods. In this way, the reference to the behavior or limit states and the associated verification tasks can be established. Finally, an outlook on the next phase of European earthquake standardization is given.

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Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger; Kaufmann, ChristianUnsicherheiten bei der Quantifizierung von Hochwasser-SchadenspotenzialenBautechnik4/2016214-229Aufsätze

Abstract

Die Ermittlung von Hochwasser-Schadenspotenzialen bei Nutzen-Kosten-Analysen erfolgt in den einzelnen Bundesländern meist mit herkömmlichen nutzungsorientierten Schadensmodellen. Dabei geben Schadensfunktionen einen Erwartungswert (Mittelwert) für den zu erwartenden Schaden in Abhängigkeit von der Nutzung und den hochwasserspezifischen Einwirkungsparametern an. Die große Streubreite der real auftretenden Schäden wird dabei vernachlässigt.
Im Beitrag werden die Auswirkungen der in diesen Modellen nicht berücksichtigten verletzbarkeitsbestimmenden Bauwerksparameter und verschiedener möglicher (flächennutzungskonformer) Bauwerksbestände durch Monte-Carlo-Simulationen untersucht.
Für diese Simulationen werden mit dem verletzbarkeitsorientierten, mikroskaligen EDAC-Hochwasserschadensmodell für reale Überflutungsszenarien die Streubreiten der potenziellen Verluste ermittelt.
Die Ergebnisse veranschaulichen, dass diese Streubreiten in den Verlusten im Rahmen von Nutzen-Kosten-Analysen mit berücksichtigt werden sollten.

Uncertainties in the quantification of flood damage potential
The determination of flood damage potential in cost-benefit analyses is carried out in the individual federal states mostly with conventional use-oriented damage models. This type of damage functions provides expected values (average values) for the losses depending on the use and flood-specific impact parameters. The large scatter of reported losses is neglected.
The paper considers the impact of vulnerability determining building parameter and different possible (use compliant) building stocks on these models.
On the basis of Monte Carlo simulations, the scatter of the potential losses is calculated applying the vulnerability based, microscale EDAC-flood damage model for real flooding scenarios.
The results illustrate that these uncertainties of the prognosis should be considered in the loss assessment and in particular for the scope of cost-benefit decisions.

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Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger; Abrahamczyk, Lars; Hallermann, Norman; Morgenthal, GuidoMethoden für digitale 3D-Lagebilder: Erfahrungen aus dem Hochwasser 2021Bautechnik7/2023358-373Aufsätze

Abstract

Das Hochwasserereignis vom Juli 2021 hat in den besonders betroffenen Gebieten von Rheinland-Pfalz und Nordrhein-Westfalen schwere strukturelle Schäden an der allgemeinen Bebauung und der Infrastruktur hinterlassen. Zur Bewältigung der Folgen und Vorbereitung künftiger Ereignisse wurden verschiedene Forschungsprojekte initiiert, deren inhaltliche Abstimmung und Verzahnung durch die Autoren im Bereich der Lagebilderstellung in Form von themendifferenzierten Workshops angestrebt wurde. Der Beitrag konzentriert sich auf die Erhebung und Aufbereitung von Schadensdaten sowie erste methodische Ansätze, die Lagebilderstellung aus der Sicht der verschiedenen Hauptakteure konzeptionell zu strukturieren und im Zeitfenster effizient zu gestalten. Im Ergebnis stehen Elemente eines (noch ausstehenden) Tools für die schnelle Lageeinschätzung und Unterstützung der Einsatzkräfte, die Begründung von Maßnahmen zur temporären Gebäudesicherung und Unterstützung des Wiederaufbaus auf Basis von belastbaren Risikoszenarien und Schadensprognosen. Anhand und nach Auswertung verfügbarer Daten- und Informationsquellen wird dargestellt, wie rein technisch (Befliegung) sowie empirisch (auf Basis weiterentwickelter Schadensfunktionen) die Erstellung von Lagebildern qualifiziert und die Verfügbarkeit entscheidungsrelevanter Informationen zeitlich vorgelagert werden kann. Schlussfolgerungen und Empfehlungen aus den Untersuchungen und Workshops werden aus Anwendersicht zusammengefasst.

Methods for digital 3D assessment of the disaster situation: lessons from the 2021 flood
The flood event of July 2021 caused heavy structural damage to general building stock and infrastructure in the particularly affected areas of Rhineland-Palatinate and North Rhine-Westphalia. In order to cope with the consequences and to prepare for future events, different research projects were initiated. The authors coordinated and interlinked these in the area of situational awareness in the form of topic-specific workshops. The paper focuses on the collection and preparation of damage data as well as first methodological approaches to conceptually structure the disaster situation from the point of view of the various main actors and to design it efficiently in the time frame. The results are elements of a (still under preparation) tool for rapid situation assessment and support of the emergency services, the justification of measures for temporary building safety and support for reconstruction based on reliable risk scenarios and damage prognosis. Based on and after evaluation of available data and information sources, it is shown how purely technically (flights) and empirically (based on improved damage functions) the creation of situation reports can be qualified and the availability of decision-relevant information be stored in advance. Conclusions and recommendations from the studies and workshops are summarized from the user's point of view.

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