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Schrade, C.Ermüdungsprobleme prismatischer, trogförmiger Eisenbahnbrücken mit dicken Tragblechen und deren BewältigungStahlbau2/2010136-143Fachthemen

Abstract

Beim Nachweis prismatischer, trogförmiger Eisenbahnbrücken, die abgesehen von den Endquerträgern keine Aussteifungen aufweisen, ist die Annahme eines formtreuen Querschnitts nicht mehr grundsätzlich zulässig. Eine Untersuchung mit der Verallgemeinerten Technischen Biegetheorie (VTB) konnte zeigen, dass die erforderliche Ermüdungssicherheit für Bauwerke des untersuchten Typs bei Vernachlässigung von Querschnittsverformungen nicht unbedingt gegeben ist. Zur einfachen Bewältigung der Ermüdungsprobleme unter Berücksichtigung einer Vielzahl von Parametern wurde mit Microsoft Excel ein auf der VTB beruhendes Näherungsverfahren entwickelt, das die Querbiegespannungen sehr wirklichkeitsnah bestimmt. Es hat sich gezeigt, dass eine Erhöhung der Stegblechdicke, welche die Stahltonnage nur geringfügig anhebt, die Probleme löst, sodass die Vorteile des untersuchten Bauwerkstyps hinsichtlich Bauhöhe, Fertigung und Montage weiterhin bestehen.

Fatigue problems of prismatic hutch-shaped railroad bridges with thick plates and their handling
The assumption of a non deformable cross-section at the calculation of prismatic hutchshaped railroad bridges without stiffening elements except for the bearing crossbeam is not in principle tolerable. An investigation with the Generalized Beam Theory (GBT) revealed that constructions of that kind due to high transverse bending do not necessarily achieve the sought fatigue security. In order to provide simple means for multiple choices of parameters, a GBT-based approximation procedure, implemented in Microsoft Excel, was developed which calculates transverse bending stresses very accurately. It appeared that increasing the web plate thickness solves the problem, so that the advantages of the investigated bridge type concerning height of construction, assembly and installation persist.

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Schorn, Roland; Rieder, Christian; Hager, AndreasLimberg III pumped storage power station project - special challenges posed by logistics and the tunnelling systems of a large-scale construction site in a high mountain region / Projekt Pumpspeicherkraftwerk Limberg III - besondere Herausforderungen an die Logistik sowie die Vortriebssysteme einer Großbaustelle im HochgebirgeGeomechanics and Tunnelling5/2022478-490Topics

Abstract

Construction of the Verbund project Limberg III pumped storage power station is currently underway in the area of the Kaprun/Salzach power station group. Preliminary work started on 6 April 2021, the main construction work started on 7 January 2022 and the overall facility is scheduled to be commissioned the end of 2025. Kaprun has a long history in the construction of power stations. The Kaprun storage power stations in the 1950s were an outstanding engineering feat and is symbolic of the reconstruction efforts that took place in Austria in the wake of World War II. The power station facilities at the main and upper stage have been in existence since the 1950s and have since been continuously expanded. From 2006 to 2011 the all-year-round reservoirs Mooserboden and Wasserfallboden were extended to include the Limberg II pumped storage station. The group is currently expanding the Kaprun/Salzach power station group by building the Limberg III pumped storage station, for which the same design as Limberg II has been adopted for implementation purposes. In addition to the significant logistical challenges posed by the high mountain location of the construction site, this report also covers the tunnelling systems.
Das Verbund Projekt Pumpspeicherwerk Limberg III wird aktuell im Bereich der Kraftwerksgruppe Kaprun/Salzach realisiert. Die Vorarbeiten haben am 6. April 2021 begonnen, die Hauptbauarbeiten befinden sich seit 7. Januar 2022 in Bau, die Inbetriebsetzung der Gesamtanlage ist Ende 2025 geplant. Kaprun hat eine lange Geschichte im Kraftwerksbau. Die Errichtung der Speicherkraftwerke Kaprun in den 1950er-Jahren zählen zu den herausragenden Ingenieurleistungen und sind ein Symbol für den Wiederaufbau Österreichs nach dem Zweiten Weltkrieg. Die seit den 1950er-Jahren bestehenden Kraftwerksanlagen der Haupt- und Oberstufe wurden in der Folge ständig erweitert. In den Jahren 2006 bis 2011 wurden die Jahresspeicher Mooserboden und Wasserfallboden um das Pumpspeicherwerk Limberg II erweitert. Aktuell erweitert Verbund die Kraftwerksgruppe Kaprun/Salzach um das Pumpspeicherwerk Limberg III, das bauartgleich zu Limberg II realisiert wird. Neben den schwierigen logistischen Herausforderungen dieser Hochgebirgsbaustelle wird im Bericht auf die Vortriebssysteme eingegangen.

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Schorn, H.; Raupach, M.; Brameshuber, W.; Höcker, H.; Mäder, E.; Arnold, B.; Brockmann, T.; Hempel, R.; Orlowsky, J.; Plonka, R.Betontechnologie und Dauerhaftigkeit von glasfaserbewehrten BauteilenBeton- und Stahlbetonbau6/2004444-451Fachthemen

Abstract

Die Dauerhaftigkeit glasfaserbewehrter Betonbauteile wird wesentlich durch die Zusammensetzung der Zementsteinmatrix, die Art des Glases und dessen Oberflächenbeschaffenheit einschließlich erforderlicher Beschichtungen bestimmt. Im Beitrag wird anhand experimenteller Ergebnisse eine Übersicht zu den einzelnen Einflüssen und deren Zusammenwirken im Materialverbund gegeben.

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Schorn, H.; Puterman, M.Textile Glasfasergelege mit Polymerdispersionen als Bewehrung für BetonBautechnik10/2002671-675Fachthemen

Abstract

Glasfaserbewehrungen für Beton bestehen aus Gelegen von Rovings, die in einem textilen Verarbeitungsprozeß gefertigt werden. Nur die äußeren Filamente der Rovings haben Kontakt zum Zementstein. Sie wirken im Gegensatz zu den vielen im Inneren der Rovings gelegenen Filamente am Lastabtrag mit. Mittels Tränkung der inneren Filamente mit Polymerdispersionen können auch diese zum Lastabtrag herangezogen werden. Die Tragfähigkeit wird damit erheblich erhöht. Man kann nicht alle Polymere mit Aussicht auf Erfolg verwenden. Die Verfasser haben zwei verschiedenartige Polymere untersucht, deren generelle Eignung für diesen Verwendungszweck aus ihren früheren Arbeiten bekannt war.

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Schorn, H.Ein Verbundmodell für Glasfaserbewehrungen im BetonBautechnik3/2003174-180Fachthemen

Abstract

Textile Glasfaserbewehrungen werden aus Rovings hergestellt, die eine Vielzahl von Einzelfilamenten enthalten. Das ist die Ursache für ein völlig anderes Verbund- und Versagensverhalten im Vergleich zu monolithischen Bewehrungsquerschnitten, insbesondere bei rißüberbrückender Funktion der Bewehrung. Es wird ein Haftbrückenmodell entwickelt, mit dem das komplexe Verbundverhalten von textiler Glasfaserbewehrung und Beton beschrieben werden kann. In diesem Modell sind alle Filamente in einem Muster von Haftbrücken miteinander verbunden, die aus Bindemittelpartikeln, z. B. von Hydratationsprodukten des Zements, bestehen. Das Verbundmodell erlaubt generell eine numerische Vorhersage sowohl der Spannungsverteilung der Filamente im Rovingquerschnitt als auch des typischen sukzessiven Zugversagens von Einzelfilamenten mit zunehmender Rißweite.

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Schories, K.; Huang, B.Umstürzen eines Hochhauses in ShanghaiBautechnik6/2010358-361Berichte

Abstract

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Schories, K. R.ENBRI Symposium "Research and Development for the Construction Site Process", Luxembourg, Februar 1993.Bautechnik11/1993699-700Berichte

Abstract

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Schories, K.Versuche an Verbundträgern mit großen Stegausschnitten zur Bewertung bestehender Bemessungsverfahren.Stahlbau8/1992251-254Berichte

Abstract

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Schories, K.Ein Modell für die Berechnung der Tragfähigkeit geschweißter Biegeträger mit großen Stegausschnitten.Stahlbau10/1991311-313Berichte

Abstract

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Schories, K.Koeffizienten zur Ermittlung der idealen Beulspannung von Trägerstegen mit Ausschnitten unter Schubbeanspruchung.Stahlbau4/1991121-124Berichte

Abstract

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Schories, K.Zur Tragfähigkeit von schlanken Biegeträgern mit mehreren kreisförmigen Stegausschnitten.Stahlbau3/199188-91Berichte

Abstract

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Schories, K.Traglasten von Schotten mit Stegausschnitten.Stahlbau2/199052-54Berichte

Abstract

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Schories, K.Das Dallas Convention Centre, Beispiel für ein Hochbauprojekt in gemischter Bauweise aus den USA.Stahlbau9/1988268Berichte

Abstract

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Schories, K.Historisch bedeutsame Brückenbauwerke - Beispiele aus den USA.Stahlbau2/198849-50Berichte

Abstract

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Schories, K.Die San Francisco-Oakland Bay Bridge wurde fünfzig Jahre alt.Stahlbau7/1987216-217Berichte

Abstract

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Schories, K.Querkraft-Tragfähigkeit dünnwandiger Träger mit ausgestellten Flanschen.Stahlbau1/198726-28Berichte

Abstract

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Schories, K.Montage mit 34 Kranen.Stahlbau12/1986379Berichte

Abstract

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Schories, K.Tragfähigkeit schlanker Stegbleche mit ausmittigen Öffnungen.Stahlbau7/1986215-218Berichte

Abstract

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Schories, K.Berechnung schlanker Stegbleche mit rechteckigen Öffnungen.Stahlbau1/198626-28Berichte

Abstract

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Schoof, Alina; Korjenic, AzraÖkologische und ökonomische Gebäudebewertung für ein Einfamilienhaus in VariantenBauphysik2/201688-97Fachthemen

Abstract

Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit den ökologischen und ökonomischen Sachverhalten bei der Errichtung, der Instandhaltung und dem Abbruch eines Gebäudes über einen Lebenszyklus von 100 Jahren. Dazu wurden eine ökologische Bilanzierung und eine ökonomische Kalkulation unterschiedlicher Bauweisen vorgenommen. Der Gebäudeentwurf wurde in einer Massivbauweise und in einer Leichtbauweise geplant.
Es werden verschiedene Umweltindikatoren diskutiert. Einer der bedeutendsten ist das Treibhauspotenzial, welches immer stärker in den Fokus der Aufmerksamkeit rückt. Die treibhauswirksamen Gase spielen bei der Energiebilanz der Erde eine wichtige Rolle, vor allem der Beitrag zum Treibhauseffekt, der durch menschliche Aktivitäten hervorgerufen wird. Aber auch andere Indikatoren und Potenziale haben einen Anspruch auf Wahrnehmung. So unter anderem der Primärenergieeinsatz, die Wassernutzung, der Einsatz von Sekundärbrennstoffen, der abiotische Ressourcenverbrauch, das Ozonabbaupotenzial oder das Versauerungspotenzial.
Die Finanzierung spielt beim Bau eines Hauses ebenfalls eine wichtige Rolle. Wie verhalten sich hier die Gewichte zwischen einer Ausführung in Massivbau mit den vorrangigen Baustoffen Mauerwerk und Stahlbeton gegenüber einer Ausführung in Leichtbau mit den vorrangigen Baustoffen Holz und Dämmmaterial, sind häufig gestellte Fragen, mit denen die Bauherren konfrontiert sind. Im Rahmen dieser Untersuchung wurde ein reales Einfamilienhaus, das in zwei Ausführungen angeboten wird, ökologisch und ökonomisch analysiert und bewertet.
Das Ergebnis der vergleichenden Analyse der beiden Bauweisen Massiv- und Leichtbau ergab einen ökologischen Vorteil für die Leichtbauweise und geringere Kosten in der Herstellung und Instandsetzung für die Massivbauweise. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass ihre Darstellung bzw. die Wahl der physikalischen Einheit Vorteile bzw. Nachteile für bestimmte Bauweisen verschaffen kann.

Ecological and economic building assessment on the basis of an example single family house.
The present work deals with ecological and economic aspects of construction, maintenance and demolition buildings during a lifetime of 100 years. Therefore a real single family home was planned and analyzed for two different types: solid construction and light weight construction.
Nowadays the global warming potential is an important factor for the ecological evaluation of a structure. For comparison, various environmental indicators are discussed, including globalwarming potential, primary energy, water footprint, secondary fuels as well as abiotic resource depletion potential, ozone depletion potential and acidification potential.
In addition the finances play an important role in the construction of a house. Construction material in solid construction mainly consists of masonry and reinforced concrete while wood and insulation are primary materials in a lightweight structure. An evaluation and comparison is given in the present work.
The comparative analysis indicates an environmental benefit for lightweight construction, and lower costs in the production and maintenance for the massive construction. The presentation of the results and the choice unit can generate advantages or disadvantages for particular construction systems.

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Scholzen, Alexander; Chudoba, Rostislav; Hegger, Josef; Will, NorbertLeichte Dachschalen aus Carbonbeton - Fertigteilproduktion, experimentelle Untersuchungen und AnwendungspotenzialBeton- und Stahlbetonbau10/2016663-675Fachthemen

Abstract

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach zum 60. Geburtstag gewidmet
Für einfach gekrümmte Dachschalen aus Textilbeton wurde eine Herstellmethodik entwickelt, die sowohl den Produktionsprozess im Fertigteilwerk als auch materialgerechte Lösungsansätze für Transport und Montage der filigranen Betonschalen auf der Baustelle umfasst. Darüber hinaus wurde anhand von Prototypen die statische Leistungsfähigkeit der Dachschalen im Bauteilversuch verifiziert und über Sägeschnitte die hohe Ausführungsqualität der hergestellten Fertigteile dokumentiert. Die Anwendung der entwickelten Methoden wurde bei einer Dachkonstruktion aus fünf Carbonbeton-Dachschalen erfolgreich demonstriert. Die Bauteildicke der 10 m2 großen Fertigteile betrug lediglich 2 cm und unterstreicht so eindrucksvoll die Leistungsfähigkeit und das architektonische Anwendungspotenzial des neuartigen Kompositwerkstoffs.

Light-weight precast shell elements made of textile reinforced concrete: production, experimental investigations and application potential
For single curved barrel-vault shells made of textile reinforced concrete (TRC) a manufacturing process has been developed that comprises the production of the precast parts as well as tailored solutions for transport and mounting of the filigree shells at the construction site. Furthermore, the load-bearing capacity of the shells could be verified experimentally using large-scale tests of prototypes. Saw cuts document the high production quality of the precast parts. The developed methods were successfully applied within the research project by constructing a large-scale roof structure consisting of five barrel-vault shells. The cross-sectional thickness of the 10 m2 large elements amounts to only 2 cm emphasizing the high strength and application potential of TRC.

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Scholzen, Alexander; Chudoba, Rostislav; Hegger, JosefThin-walled shell structures made of textile-reinforced concrete - Part I: Structural design and constructionStructural Concrete1/2015106-114Technical Papers

Abstract

At RWTH Aachen University recently, a pavilion was constructed with a roof shell made of textile-reinforced concrete (TRC), a composite material consisting of a fine-grained concrete and high-strength, non-corroding textile reinforcement in the form of carbon fibres. The thin-walled TRC shell structure demonstrates impressively the loadbearing capacity of this innovative composite material. The present paper discusses the practical issues concerning the construction, such as the fabrication of the TRC shells using shotcrete, the concepts developed for the arrangement of the textile reinforcement and the erection of the shells on top of the precast concrete columns. The issues concerning the design, assessment and numerical simulation of the loadbearing behaviour of TRC shells are presented in the companion paper (Part II).

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Scholzen, Alexander; Chudoba, Rostislav; Hegger, JosefThin-walled shell structures made of textile-reinforced concrete - Part II: Experimental characterization, ultimate limit state assessment and numerical simulationStructural Concrete1/2015115-124Technical Papers

Abstract

The present paper describes a design approach for textile-reinforced concrete (TRC) shells which reflects the interaction between normal forces and bending moments based on the cross-sectional strength characteristics of the material determined experimentally. The influence of oblique loading on the composite strength of TRC elements with flexible reinforcement is included in a normalized interaction diagram for combined loading. As an example, the design approach is applied to the ultimate limit state assessment of a TRC shell in double curvature. Furthermore, the general applicability of the design approach is discussed in the light of the non-linear loadbearing behaviour of TRC. Due to its strain-hardening tensile response, stress redistributions within the shell result in loadbearing reserves. Details of the structural design and production solutions developed and applied during the realization of the TRC shell structure are described in the companion paper (Part I).

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Scholzen, Alexander; Chudoba, Rostislav; Hegger, JosefDünnwandiges Schalentragwerk aus textilbewehrtem BetonBeton- und Stahlbetonbau11/2012767-776Fachthemen

Abstract

An der RWTH Aachen entsteht aktuell ein Pavillon mit einer Dachkonstruktion aus textilbewehrtem Beton, einem Verbundwerkstoff aus hochfestem Feinbeton und einer nichtrostenden textilen Bewehrung. Das filigrane Schalentragwerk demonstriert eindrucksvoll die Leistungsfähigkeit des innovativen Baustoffes.
Der Beitrag erläutert den Bemessungsansatz für flächig bewehrte Textilbetonbauteile und beschreibt die numerische Auswertung auf Basis von Finite-Elemente-Berechnungen des Tragwerks. Darüber hinaus werden baupraktische Aspekte der Realisierung, insbesondere die Herstellung der Textilbetonschalen im Spritzbetonverfahren, das entwickelte Bewehrungskonzept und die Montage der Schalen auf den Fertigteilstützen erläutert.

Thin-walled shell structure made of textile reinforced concrete: design, dimensioning and realization
At RWTH Aachen University currently a pavilion is being realized with a roof construction made of textile reinforced concrete (TRC), a composite material consisting of a high-strength, fine grained concrete and a noncorroding textile reinforcement. The thin-walled TRC-shell structure demonstrates impressively the load-bearing capacity of this innovative composite material. The present contribution discusses the dimensioning approach for TRC-shell structures and the numerical evaluation based on finite-element analysis of the structure. Furthermore practical issues concerning the realization of the construction are discussed, such as the fabrication of the TRC shells using shotcrete, the developed concepts for the arrangement of the textile reinforcement, as well as the mounting of the shells on top of the precast concrete columns.

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Scholze, J.; Wende, H.Holztüren mit hoher SchalldämmungBauphysik3/199165-72Fachthemen

Abstract

Es wird über die Entwicklung einer Serie von Holztüren differenzierter Schalldämmung berichtet. Nach Voruntersuchungen an verschiedenen biegeweichen Schalen wurden umfangreiche Messungen an zweischaligen Türblättern durchgeführt. Es erfolgte eine Auswahl der günstigsten Varianten zur Herstellung betriebsfertiger Türen, die mit verschiedenen Dichtungssystemen für die Funktionsfuge, insbesondere am Fußboden, untersucht wurden. Es wird gezeigt, daßmit den einzelnen Dichtungssystemen bestimmte Grenzwerte des bewerteten Schalldämm-Maßes nicht überschritten werden können.

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