An Gusstübbingen wurden Messungen der Biegemomente und Normalkräfte bei der Durchfahrung der anstehenden Bodenschichten durchgeführt. Die geologischen Verhältnisse werden durch wechselnde Schichten aus eiszeitlichen Geschiebemergeln und warmzeitlichen Sanden geprägt. Die Grundwasserverhältnisse erforderten eine Kombination von Druckluftwasserhaltung mit Grundwasserabsenkung. Die gemessenen Werte lassen Rückschlüsse auf die getroffenen Lastannahmen zu.

The new Austrian tunnelling method has proved greatly successful in the past fifty years thanks to its flexibility and cost-effectiveness. The application of the NATM demands a high degree of technical and social competence from all project parties and is based on a carefully developed culture. The article summarises the requirements for the successful implementation of NATM projects, discusses some current wrong turnings and explains modern ideas in the fields of cooperative project development, tender models and value engineering.
Die Neue Österreichische Tunnelbauweise hat sich in den vergangenen fünf Jahrzehnten dank ihrer Flexibilität und Wirtschaftlichkeit in höchstem Maße bewährt. Die Anwendung der NÖT erfordert von allen Projektbeteiligten ein hohes Maß an technischer und sozialer Kompetenz und beruht auf einer sorgsam aufgebauten Kultur. Der Beitrag fasst die Voraussetzungen für die erfolgreiche Umsetzung von NÖT-Projekten zusammen, zeigt aktuelle Fehlentwicklungen auf und erläutert aktuelle Ansätze in den Bereichen kooperative Projektabwicklung, Vergabemodelle und Value Engineering.

Über Planung, Konstruktion und Bauausführung einer vorgespannten Schalenkonstruktion, die sich aus vier je auf drei Punkten gelagerten Einzelschalen zusammensetzt. Die maximale Spannweite beträgt 100 m. Insbesonders werden die Konstruktion des Lehrgerüsts und die betontechnologischen Massnahmen erläutert.

No short description available.

Im Zentrum von Stockholm wird derzeit der Eisenbahntunnel “Söderströmstunneln” gebaut. Der Absenktunnel unterquert den Söderström, einen Seitenarm des Sees Mälaren, und bildet das Verbindungsstück zwischen zwei Felstunneln. Er besteht aus zwei Anschlussbauwerken und drei einzelnen Tunnelelementen, die in schwimmenden Stahlschalungen betoniert, auf Pfahlgründungen abgesenkt und anschließend auf dem Seeboden monolithisch miteinander verbunden und vorgespannt werden.

“Söderströmstunneln” - technical challenge of planing and building the Söderström tunnel in Stockholm
The railway tunnel “Söderströmstunneln” is currently under construction in the heart of Stockholm. The immersed tunnel is crossing the Söderström, a branch of the lake Mälaren, and is forming the connecting part between two rock tunnels. He consists out of two connection structures and three single tunnel elements that are cast in floating steel shells. The tunnel elements will then be immersed on pile foundations and on the lake bottom monolithically connected and post-tensioned.

Der Einsatz faserverstärkter Kunststoffe ist seit mehreren Jahren auf vielen Gebieten des Bauwesens zu beobachten. So wird beispielsweise die Technologie der nachträglichen Biegeverstärkung von Massivbauwerken mittels im Zugbereich aufgeklebter Kohlefaserlamellen schon seit mehr als 10 Jahren im Rahmen von Systemlösungen mit allgemein bauaufsichtlicher Zulassung angeboten.
Dieser Beitrag beschreibt nach einer kurzen Zusammenfassung zu bisherigen Arbeiten anderer Autoren auf diesem Gebiet die Untersuchungen zum Verbundverhalten von in Holz eingeklebten Kunststoffstäben. Es werden Ergebnisse experimenteller und numerischer Untersuchungen vorgestellt und praxisgerechte Hinweise für die Ausführung des Klebverbunds gegeben. Abschließend wird ein für die Praxis handhabbares Rechenmodell vorgestellt, das das Verbundverhalten in Holz eingeklebter Stäbe bis zum Versagen zutreffend abbildet. Dem Anwender werden hierzu erforderliche Materialkennwerte und Modellparameter in Form einer Tabelle an die Hand gegeben.

Die Metallleichtbauweise blickt in Europa auf eine vergleichsweise kurze und dennoch sehr erfolgreiche Entwicklung zurück. Ausgehend von der lang geübten Tradition, für untergeordnete Nutzungen von Gebäuden für Dach und Wand Pfannenbleche und Stahlwellelemente einzusetzen, beginnt erst in der Mitte des letzten Jahrhunderts das Bauen mit Trapez- und Kassettenprofilen sowie Sandwichelementen aus Stahl- und Aluminiumblech. Der Fortschritt dieser neuartigen Bauweise geschieht in einem Maße, dass heute im Industrie- und Wirtschaftshochbau sowie in Teil en des öffentlichen Bauens kaum ein Dach ohne Metalltafeln auskommt und darüber hinaus eine schnell zunehmende Anzahl von Wandaufbauten ebenfalls Metalltafeln in den unterschiedlichsten Ausführungen aufweisen. Im Verlauf von nur etwa 60 Jahren ist es den Herstellern von dünnwandigen Bauteilen unter Verwendung hierfür angepasster Vormaterialien und Verbindungselemente und zusammen mit Planern und Verlegefirmen gelungen, das Baugeschehen in weiten Bereichen maßgeblich zu bestimmen.
Light metal constructions: In the past and today.
The light gauge metal construction industry in Europe faces a relatively short however very successful development. Based on a long lasting tradition in using corrugated metal sheet for roof and wall cladding for buildings meeting minor requirements the application of steel and aluminium trapezoidal and cassette sections as well as sandwich panels did not start until the middle of the past century. The progress of the new method of building roofs and walls took place in a way that today hardly any industrial building can do without metal panels in the roof. In addition there is a fast growing number of wall applications which contain metal panels out of a great variety of forms as well. In the course of just about 60 years fabricators of light gauge panels using modified raw materials and fasteners and in cooperation with architects and erection companies succeeded in taking over and controlling wide areas of applications in the building industry.

Bei der Neuen Österreichischen Tunnelbauweise (NÖT) dient die Innenschale in der Regel nicht zur Aufnahme von statischen Lasten aus dem Gebirge. Sie trägt nur ihr Eigengewicht, die an ihr befestigten Einbauteile und nimmt Druck- und Sogkräfte bei Eisenbahnverkehr auf. Es werden Überlegungen angestellt und Berechnungshinweise gegeben, wie diese Innenschale auch unbewhrt ausgeführt werden kann.

Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Modellbildung und den Lastansätzen für die felsmechanischen Untersuchungen der Kaverne der englischen Überleitstelle im Kanaltunnel. Die Kaverne wurde nach den Prinzipien der Neuen Österreichischen Tunnelbauweise (NÖT) aufgefahren. Aufgrund der großen Bedeutung der Kaverne für das Gelingen des Gesamtprojektes und der äußerst schwierigen Randbedingungen wurden umfangreiche numerische Standsicherheitsbetrachtungen durchgeführt. Der Aufsatz behandelt die wesentlichen Betrachtungen für den Regelquerschnitt der Kaverne mit Schwerpunkt auf der numerischen Simulation des Tragverhaltens mittels Finite Element (FEM) Berechnung.

Im Felstunnelbau werden die Tunnelinnenschalen grossteils unbewehrt ausgeführt. Bei der Durchführung von Stabilitätsnachweisen für diese unbewehrten Innenschalen müssen Rechenmodelle und Spannungsanalysen angewendet werden, die den Einfluss derBetonbiegezugfestigkeit und den Einfluss der konzentrierten Rissbildung auf das Tragverhalten der Innenschale berücksichtigen. Dies ist besonders bei Innenschalen unter geringer Normalkraft von Bedeutung. Die Sicherheitsphilosophie ist dem Tragverhaltender unbewehrten Innenschale anzupassen, wobei jedoch die Grenz und Bruchwerte des entsprechenden Regelwerks berücksichtigt werden müssen.

Beim Einsatz der Bettungsmodultheorie zur Erstellung von Standsicherheitsnachweisen im Tunnelbau kommt dem in Stabrichtung gebetteten Stab grosse Bedeutung zu. Der Aufsatz behandelt die Lösung der Differentialgleichung des tangential kontinuierlich gebetteten Stabes. Die exakten Steifigkeitswerte werden ermittelt und den mit den Näherungslösungen erhaltenen gegenübergestellt.

Der vorliegende Artikel beschäftigt sich mit der Anwendung der Random-Set-Methode (RSM) im Tunnelbau. Er zeigt anhand eines ausgeführten Beispiels die positiven Aspekte der Anwendung der RSM für die Standsicherheitsuntersuchungen. Berechnungsergebnisse nach dem Stand der Technik mit deterministischen Ansätzen werden mit den Ergebnissen der RSM verglichen, die die gesamte Bandbreite der Parameter eines Homogenbereiches abdecken. In diesem Beitrag wird davon ausgegangen, daß die Standsicherheit eines Tunnels gewährleistet ist, wenn die auftretenden Verformungen mit den errechneten Verformungen übereinstimmen. Wird der Standsicherheitsnachweis unter Verwendung eines deterministischen Ansatzes erbracht, ist ein hohes Maß an Interpretation bei der Auswertung und dem Vergleich der Meß- und Berechnungsergebnisse erforderlich. Dies ist bei der Anwendung der RSM nicht der Fall, da an Stelle von festgelegten Parameterkombinationen eine Bandbreite der Kennwerte in die Berechnungen einfließt.

Es wird ein Näherungsverfahren beschrieben, das es erlaubt, Schnittmomente in Durchlaufträgern zu bestimmen unter Ansatz des nicht-linearen Werkstoffverhaltens des Stahlbetons. Insbesondere wird die Mitwirkung des Betons auf Zug zwischen den Rissen berücksichtigt.

Zahlreiche Tunnelbauten werden in verkarstetem Gebirge geplant und ausgeführt. Eine Beherrschung der Karst- und Erdfallproblematik bedeutet, daß für das Bauwerk eine dauerhafte Betriebssicherheit bei möglichst ständiger Verfügbarkeit gegeben ist.
Basis für die Behandlung der Problematik bilden umfangreiche Baugrunderkundungen. auf deren Dokumentation sich die geologisch/hydrogeologische Risikobeurteilung stützt. Daraus ergibt sich der Umfang der erforderlichen zusätzlichen Baugrunduntersuchungen für eine weitere Erkundungsphase. Aufbauend auf diesen Grundlagen werden Gebirgsmodelle und Gefährdungsbilder entwickelt und in weiterer Folge der Einfluß von Karststrukturen auf das Tunnelbauwerk untersucht.
Dieser Beitrag befaßt sich schwerpunktmäßig mit den numerischen Untersuchungen, die zum Nachweis der Stand- und Betriebssicherheit des Tunnel Irlahüll der Neubaustrecke Nürnberg-Ingolstadt der Deutschen Bahn vorgenommen wurden. Die Ausführungen veranschaulichen die Nützlichkeit und Sinnhaftigkeit aufwendiger numerischer Berechnungsverfahren, um das komplexe Trag- und Verformungsverhalten eines Tunnels im Karstgebirge realitätsnah zu erfassen und damit wirtschaftlich optimierte und gleichzeitig nachhaltig standsichere Lösungen zu erarbeiten.

No short description available.

Die gekrümmte Grundrißform lässt sich optimal mit der fugenlosen Bauweise kombinieren. Denn Zwängungen aus Temperaturschwankungen und Betonschwinden lassen sich durch horizontales "Atmen" des Überbaus auf niedrigem Niveau halten. Damit können aufwendige technologische und konstruktive Maßnahmen zur Beherrschung der Rißbildung vermieden und Kosten gesenkt werden. Zudem eröffnen sich in Hinblick auf die Gestaltung neue Möglichkeiten. Im nachfolgenden Beitrag wird gezeigt, daß zum Entwerfen gekrümmter Betonbrücken bereits wenige Parameter ausreichen.

Die fugenlose Bauweise eröffnet dem häufig als massig und plump charakterisierten Beton neue Perspektiven. Dies gilt besonders für Brücken, da sie über einen langen Zeitraum nicht nur störungsfrei funktionieren, sondern auch von Nutzern und Anwohnern als Artefakte akzeptiert werden sollten. Obwohl mittlerweile umfassende Erfahrungen vorliegen, stößt diese Bauweise noch immer auf Skepsis. Entscheidender Einwand ist die Frage nach der sicheren Beherrschung der durch Zwängungen verursachten Risse im Beton. Im ersten von zwei Beiträgen wird gezeigt, daß bereits mit dem Tragwerksentwurf (conceptual design) entscheidende Schritte zur Entschärfung dieser Problematik möglich sind.

Analog zu dem in DIN EN ISO 12572 beschriebenen Messverfahren zur Ermittlung des Wasserdampfdiffusionswiderstandswertes μ von Baustoffen, wurden Untersuchungen zum Einfluss der Temperatur auf den Diffusionswiderstand durchgeführt. Die Untersuchungen erfolgten sequenziell bei ausgewählten Temperaturstufen von -10, -5, 0, 10 sowie 50 °C. Untersucht wurden zwei Holzwerkstoffe (MDF, OSB), ein Wärmedämm-Verbundsystem, ein Putzsystem und ein EPS-Dämmstoff. Anhand der Ergebnisse kann darauf geschlossen werden, dass die Temperatur innerhalb der untersuchten Grenzen einen Einfluss auf den Materialkennwert μ hat.

Eleven T-beams, reinforced with high strength steel, were tested to failure to investigate the effect of shear span to depth ratio, fibre ratio, fibre type, concrete strength and stirrup ratio on the shear behaviour, especially post-cracking shear strength and deformability, of ultra-high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC) beams. Test results indicated that fibres were efficient not only in enhancing the post-cracking shear strength, but also in improving the post-cracking deformability of UHPFRC beams. In addition, fibres could bridge the cracks and help in redistributing and homogenizing the concrete stress beside the cracks, allowing more short fine diagonal shear cracks with small spacing to develop around the existing cracks. A moderate amount of stirrups can effectively restrain shear cracks and allow more parallel diagonal shear cracks to develop and propagate thoroughly within the shear span. The stiffness of the UHPFRC beams at ultimate state was about 50 % of initial beam stiffness, which was considerable in strength calculations and ductility analysis, especially in seismic performance evaluation. Lastly, the current shear provisions were evaluated using the experimental results.

Sulphate attack is a serious problem for concrete in marine environments. Sulphate attack can change the composition and microstructure of concrete and eventually influence the mechanical and durability performance. In this paper, the heterogeneity and mechanical properties of concrete exposed to sulphate is investigated from the microscopic to the mesoscopic scale. X-ray computed tomography (XCT) and nano-indentation were adopted to define the defect zone and establish the relationship between interfacial transition zone (ITZ) and concrete matrix (mortar). The experiments were based on concrete and mortar specimens of different strengths. The results of XCT have nano-indentation indicate that the specimens had similar degrees of damage regionally and good correlation exists between the elastic moduli of the ITZ and the mortar. The concrete can be partitioned into three parts: the cracked zone with heavy damage, damaged zone and undamaged zone. The elastic modulus of the mortar phase and the ITZ has a linear relation.

The influences of naphthalene-based plasticizers and polycarboxylate acid/salt superplasticizers on the creep of concrete, including basic creep and drying creep, were investigated. The internal relative humidity and pore structure of concrete and the surface tension of the pore solution were tested. The results show that polycarboxylate acid/salt superplasticizers refine capillary pores in concrete and reduce the surface tension of the pore solution, and also restrain internal moisture transmission and redistribution. As a result, creep of the concrete is reduced. Compared with naphthalene-based plasticizer, polycarboxylate acid/salt superplasticizer causes a greater reduction of drying creep, but a smaller reduction of basic creep. This is because the moisture redistribution is quite feeble and quickly balanced in a sealed condition. Concrete with polycarboxylate acid/salt superplasticizer has the lowest creep value because polycarboxylate acid/salt superplasticizer improves the degree of hydration and reduces the porosity of macro pores.

Aus dem Englischen von M. Käufer.

In this paper a visco-hypoplastic model, which can describe viscous behavior including creep, relaxation and rate dependency of cohesive soils, is implemented in the form of a user subroutine VUMAT in Abaqus/Explicit to model soil-structure interaction in clayey soil. The VUMAT subroutine is verified with a UMAT subroutine by back-calculating standard element tests. In addition, an uncoupled analysis strategy, using effective parameters to calculate the stresses in nearly incompressible materials, is implemented in user subroutines to model the soil under undrained conditions. A strategy of scaling the reference creep rate is used to improve the efficiency of the explicit analyses. Furthermore, the penetration process of a cone penetration test (CPT) in a cohesive soil is simulated to investigate the effects of penetration velocity on the cone penetration resistance. Finally, the user subroutine VUMAT is used together with the coupled Eulerian-Lagrangian method to investigate a strip footing problem.

Explizite Modellierung des Eindringens einer Sonde und eines Streifenfundaments unter dränierten und undränierten Bedingungen mittels eines visko-hypoplastischen Stoffgesetzes
In diesem Artikel wird ein visko-hypoplastisches Modell vorgestellt, welches das viskose Verhalten einschließlich Kriechen, Relaxation und Viskosität eines bindigen Bodens beschreiben kann. Dieses Modell wird in der Form einer “user Subroutine” VUMAT in Abaqus/Explicit implementiert, damit die Anwendungen der CEL-Methode zur Simulation der Ton-Struktur-Interaktion erweitert werden können. Die VUMAT-Routine wird mithilfe der UMAT-Routine durch Nachrechnung von Elementversuchen überprüft. Zusätzlich wird eine entkoppelte Analysestrategie in die VUMAT-Routine implementiert, um eine Modellierung des Bodens unter undränierten Bedingungen zu ermöglichen. Durch Skalierung der Referenzkriechrate wird die Effizienz der expliziten Analysen verbessert. Danach wird der Penetrationsvorgang einer Drucksonde in bindigen Böden mithilfe der FE-Modellierung simuliert, um den Einfluss der Eindringgeschwindigkeit auf den Drucksondierwiderstand zu untersuchen. Schließlich wird mit dem Eindrücken eines Streifenfundaments in den Untergrund ein komplexes geotechnisches Randwertproblem mit Verwendung der gekoppelten Euler-Lagrange-Methode mit der VUMATRoutine untersucht.

Bei der Bemessung einer Kaikonstruktion ist die Berechnung des aktiven Erddrucks hinter einer Spundwand eine häufige Fragestellung. Messungen und FE-Analysen haben gezeigt, dass der Erddruck auf die vordere Spundwand durch die Verdübelung des Bodenkörpers von den hinter der Spundwand stehenden Pfahlreihen abgeschirmt wird. Bei den konventionellen Berechnungen wird die Verdübelungswirkung der Pfahlreihen rechnerisch durch eine Erhöhung des Reibungswinkels berücksichtigt. Mittels eines kleinmaßstäblichen Versuchsstandes, der am Institut für Geotechnik und Baubetrieb der TU Hamburg-Harburg steht, werden Erkenntnisse über den Mechanismus der Erddruckabschirmung gewonnen. Abschließend wird ein Ansatz zur Evaluation der Erddruckabschirmung vorgestellt.

Active earth pressure shielding in quay wall constructions: physical modeling and an analytical approach
Designing a quay wall construction the calculation of the active earth pressure behind the sheet pile wall is often a problem. Measurements and FE-analyses have shown that the earth pressure is shielded from the sheet pile wall due to the dowel effect of the pile rows behind the sheet piling. In conventional calculations a higher friction angle is used to take the dowel effect into account. Small-scaled model tests have been carried out to investigate the failure mechanisms of the earth pressure shielding. Based on the results an analytical approach is developed to estimate the shielding effect of the pile rows.

Die sprunghaft gestiegene Verkehrsbelastung und die Notwendigkeit der Neu-Klassifizierung der Brücken entsprechend DIN 1072 brachte für viele dieser zumeist älteren Bauwerke in den neuen Bundesländern eine Reihe von Problemen mit sich. Zum einen erschweren die vorhandenen Schädigungen exakte Rechenannahmen, oftmals fehlen die notwendigen Unterlagen und Zeichnungen, und in einigen Fällen kann der rechnerische Nachweis für die gewünschte Nutzung aufgrund der historischen Konstruktionsweise nicht zuverlässig erbracht werden. In solchen Fällen ist ein experimenteller Tragsicherheitsnachweis angezeigt. Er ist in der Lage, die rechnerisch nicht erfaßbaren Tragreserven zu aktivieren, da er am konkreten Objekt mit allen real auftretenden Gegebenheiten arbeitet. Die Modalitäten einer experimentellen Nachweisführung sind bisher nicht geregelt, im Zuge der EC-Normierung fördert das BMFT ein groß angelegtes Forschungsvorhaben unter dem Kurztitel "EXTRA", an dem die Universitäten und Hochschulen in Leipzig, Dresden und Weimar unter Federführung der Hochschule Bremen arbeiten.