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(Anhang C - Tabellen C1 und C2)

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Für den rechnerischen Tragfähigkeitsnachweis für die erdseitige Verankerung von Druckrohrankern wird ein einfaches Modell für die Verteilung der Ankerkraft auf das Druckrohr, den Verpreßkörper und den Baugrund über die Krafteintragungslänge vorgestellt. Unter Ansatz der in der DIN 4125 vorgeschriebenen Prüfkräfte werden für den erdseitigen Ankerkopf, für das Druckrohr und für den Verpreßkörper die unterschiedlichen Nachweise angegeben. Darüberhinaus wurden zur Festlegung der erforderlichen Zementsteindeckung und zu den anzusetzenden Materialfestigkeiten Angaben gemacht.

Nach EC 2 kann das nichtlineare Verhalten von Stahlbetondurchlaufträgern zum einen durch eine begrenzte Momentenumlagerung im Anschluß an eine linear-elastische Schnittgrößenberechnung berücksichtigt werden, zum anderen sind auch nichtlineare Berechnungsansätze sowie Verfahren nach der Plastizitätstheorie zulässig. Im Beitrag wird eine Möglichkeit vorgestellt, nach der der Grenzlastfaktor und die Schnittgrößen im Grenzzustand der Tragfähigkeit auf der Grundlage des Fließgelenkverfahrens ermittelt werden können. Die hierfür erforderliche Modellierung nichtlinearer Momenten-Krümmungs-Beziehungen auf Querschnittsebene wird erläutert. Weiter wird gezeigt, wie sich über eine Umordnung der Bewehrung die Betonstahlmenge des Gesamttragwerks vermindern läßt.

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Verstärkungen von Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen mit angeklebten Faserverbundwerkstoffen lassen sich nicht mit üblichen Bemessungstafeln oder -diagrammen berechnen. Zwar findet man in der Literatur vereinzelt Ansätze für Bemessungshilfen, jedoch bleibt der Anwendungsbereich auf konkrete Bauteilquerschnitte oder Beanspruchungsfälle begrenzt. Die Bandbreite der Querschnittsgeometrie und Bewehrungsanordnung, mehrere Bewehrungslagen mit unterschiedlichem Materialverhalten, die Überlagerung verschiedener Dehnungszustände oder die Erfassung der mehraxialen Betondruckfestigkeit durch die Aktivierung einer Umschnürungswirkung lassen sich nur mit Hilfe entsprechender Bemessungsprogramme wirklichkeitsnah erfassen. Im Beitrag werden die EDV-Grundlagen für die Verstärkung von Biegebauteilen und Traglasterhöhung von Stützen mit Hilfe von Faserverbundwerkstoffen FRP (Fibre Reinforced Polymer) vorgestellt und die zugrundeliegenden Berechnungsmodelle und Sicherheitskonzepte erläutert.

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The intermediate construction access at Göstritz was planned based on the results of a comprehensive geological investigation programme. The intermediate access minimises the risk of the excavation of the Semmering Base Tunnel through the Grassberg-Schlagl fault system, which is located in the Otterstock area in Lower Austria. The site consists of an approx. 1000 m long access tunnel, a complex system of shaft head caverns, two shafts with a depth of about 250 m down to the level of the tunnel as well as a system of shaft bottom caverns for the four tunnel drives in the directions of Gloggnitz and Mürzzuschlag. During the construction of the access tunnel, a new shaft head layout was proposed by the contractor in form of value engineering to optimize further construction operation, and the optimized layout was adopted to the contract. At the end of the access tunnel, it turned out that the shaft head cavern system could neither be constructed in the original layout as tendered nor in the newly revised layout due to a geological fault zone, which had not been predicted despite extensive geological investigation in advance. Consequently, ÖBB, designer and contractor worked intensively to find a new feasible design to enable further construction of the cavern system, avoid a standstill of tunnelling works and comply with all approvals.
Für einen risikominimierenden Vortrieb des Semmering-Basistunnels durch das Grasberg-Schlagl-Störungssystem im Bereich des Otterstocks in Niederösterreich wurde nach einem umfangreichen geologischen Erkundungsprogramm in der Planungsphase der temporäre Zwischenangriff Göstritz entwickelt. Der Zwischenangriff besteht aus einem rd. 1.000 m langen Zugangstunnel, einem komplexen Schachtkopfkavernensystem, zwei auf Tunnelniveau führenden, jeweils rund 250 m tiefen Schächten und einem Schachfußkavernensystem für die Baulogistik der insgesamt vier Streckenröhrenvortriebe Richtung Gloggnitz und Mürzzuschlag. Nach dem Beginn der Vortriebsarbeiten für den Zugangstunnel im April 2016 hat der Auftragnehmer ein auf seinen vorgesehenen weiteren Baubetrieb hin optimiertes Schachtkopflayout als Value Engineering eingereicht. Am Ende des Zugangstunnels stellte sich heraus, dass trotz der umfangreichen vorangegangenen Erkundung die Errichtung des Schachtkopfbereichs aufgrund einer nicht prognostizierten Störungszone weder in der ausgeschriebenen noch in der adaptieren Form errichtet werden konnte. In einem gemeinsamen Prozess haben ÖBB, Planer und Auftragnehmer den Zwischenangriff so gestaltet, dass eine Errichtung bautechnisch und ohne große Zeitverluste möglich ist und allen bestehenden Genehmigungen entspricht.

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Die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen zum Tragverhalten von warmgewalzten, gezahnten Ankerschienen der Ausführung 38/23 ST unter ermüdungsrelevanten Einwirkungen (vorwiegend nichtruhende Beanspruchung) werden vorgestellt. Der Einfluß des umgebenden Betons auf das dynamische Tragverhalten sowie die Größe der Abminderung der Ermüdungstragfähigkeit bei Laststellungen unter Ausnutzung von Mindestendüberständen wird erläutert. Aus Schwingversuchen im Zugschwellbereich mit verschiedenen Lastrichtungen werden Interaktionsbeziehungen für nichtruhende Beanspruchungen entwickelt. Auf der Basis von Schwingversuchen (Zugschwellbereich) mit konstanten Unterlasten wird ein Vergleich der zur Zeit gültigen Bemessung für ermüdungsrelevante Einwirkungen mit einem Bemessungsvorschlag für Dübelbefestigungen vorgenommen. Ausgangspunkt der Untersuchungen waren Fragestellungen, die sich im Nachgang der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung für die warmgewalzte gezahnte Ankerschiene 38/23 ergaben.

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The load-carrying capacity and deformability of concrete columns can be substantially enhanced by confining with post-tensioned steel straps. As interest in high-strength concrete (HSC) grows among structural engineers and researchers due to its superior performance, this confining technique is being extended to HSC columns with the hope that it can eliminate the undesired properties of HSC, especially its brittleness. However, experimental studies involving confined HSC columns subjected to eccentric loads are comparatively limited. It can be seen from past research that most studies of external confinement were conducted on small-scale normal-strength concrete (NSC) cylinders subjected to concentric loads. Since most columns are subjected to eccentric loads in reality, the scarcity of test data has prevented the potential of this confining technique from being fully exploited. In this paper, this confining technique is called the steel-strapping tensioning technique (SSTT) for brevity. Nine HSC columns were tested under eccentric loads. The specimens were grouped into three groups with each group having an unconfined HSC column as a control specimen, a two-layer SSTT-confined HSC column and a four-layer confined HSC column. The experimental results show that the flexural capacities of HSC columns can be enhanced with SSTT. The deformability of confined HSC columns is significantly improved with such confinement.

Suction Buckets sind etablierte Gründungselemente für Offshore-Öl- und -Gasplattformen, die bisher in der Offshore-Windindustrie nur vereinzelt eingesetzt wurden. Diese Fundamente können zusammen mit der Unterstruktur installiert werden, wodurch zusätzliche Offshore-Operationen wie das Grouting von Transition Pieces oder von Jacket-Beinen vermieden werden. Außerdem werden bei der Installation von Suction Buckets, im Gegensatz zu Pfahlgründungen, minimale akustische Emissionen erzeugt, sodass zusätzliche schallreduzierende Maßnahmen überflüssig sind. Aus diesen Gründen gelten Suction Buckets als eine praktikable und potenziell kostengünstige Gründungslösung für Offshore-Windenergieanlagen (OWEA). Das Forschungsvorhaben ProBucket wurde 2020 initiiert und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Durch die geplanten vielfältigen physikalischen und numerischen Untersuchungen strebt das Vorhaben an, die Unsicherheiten der existierenden Bemessungsverfahren zu verringern. In diesem Beitrag werden die aktuellen Herausforderungen zum Design und zur wirtschaftlichen Umsetzung von Suction Buckets für OWEA erläutert. Darüber hinaus werden die Forschungsaktivitäten von ProBucket beschrieben.

Current investigations on suction buckets for offshore wind energy turbines - the ProBucket project
Suction buckets are established offshore foundations for oil and gas platforms that have been used only marginally in the wind energy sector. These foundations can be installed together with the substructure, avoiding additional offshore operations such as grouting of transition pieces or jacket legs. Furthermore, unlike pile foundations, installing suction buckets is essentially silent, so no additional noise-reducing measures are necessary. For these reasons, suction buckets are a viable and potentially cost-effective foundation solution for offshore wind turbines. The ProBucket research project started in 2020 and is funded by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action. The project aims to reduce the uncertainties of the various design procedures through physical and numerical investigations. This paper explains the current challenges for designing and economical implementation of suction buckets for offshore wind turbines. Furthermore, the research activities of ProBucket are described.

Das interdisziplinäre Kreativlabor Interpol+- wurde gegründet mit der Absicht, das gegenwärtige Verständnis von Kreativität zu erweitern und auftraggeberunabhängig neue Formate zu entwickeln. In der intensiven Auseinandersetzung mit kulturellen Formen und aus einer teaminternen Begeisterung für Fußballstadien heraus ist 2010 die erste Idee zum “Suprastadio” entstanden: ein Tribünensystem, das außergewöhnlich steile Zuschauerränge mit über 100 % Steigung integriert, die sich in ihrer Höhenentwicklung zurück Richtung Spielfeld staffeln, also über- und hervorragen, lat. “supra stadio”. Durch diese spezifische Geometrie rückt fast die Hälfte der Zuschauerplätze deutlich näher an das Spielgeschehen heran und eröffnet eine optimierte freie Sicht mehrheitlich von oben auf das gesamte Geschehen. Der Entwurf und die konzeptionelle Arbeit des Architektenteams von Interpol+- ist und war dabei von Anfang an geprägt durch eine enge Zusammenarbeit mit anerkannten Experten relevanter Fachbereiche. 2011 wurde im Rahmen eines Entwurfsvorschlags für den FC St. Pauli auch eine singuläre Tribüne als Variante des “Suprastadio” systematisch ausgearbeitet. Insbesondere die intensive Kooperation mit dem Ingenieurbüro osd hat die im Folgenden dargestellten nachhaltigen Ausführungslösungen an den Schnittstellen von Kreativität, Architektur und Ingenieurplanung ermöglicht. Aus der Sicht des Fans heraus entwickelt, entdeckt dieses integrative Tribünenkonzept - als Patent angemeldet - die Bindung zwischen Zuschauer und Akteur neu und aktiviert so zukunftsweisende Potenziale für die Anforderungen an Stadien im 21. Jahrhundert.

Outstanding View
The interdisciplinary creative laboratory Interpol+- has been founded in the attempt to expand the contemporary understanding of creativity and to develop new formats independent of any contracting authority. Grounded on the enthusiasm for football stadiums by the team and resulting from an intensive elaboration of cultural forms in 2010 the first idea for the “suprastadio” has been developed: A grandstand system that integrates extraordinary steep upper tiers, which echelon back in the direction of the playing field, i.e. they protrude out and above, in Latin “supra stadio”. This specific geometry opens up an optimized and free view predominantly from above on the entire pitch and moves almost half of the audience significantly closer to the game. The conceptual design of the architects of Interpol+- has thereby been characterised from the beginning by a close cooperation with experts of all relevant disciplines. In 2011 also a stand-alone grandstand as one variant of the “suprastadio” has been systematically developed in the framework of a design proposal for FC St. Pauli. Especially the cooperation with the engineering office osd enabled the sustainable and detailed solutions on the interface of creativity, architecture and engineering, which will be presented in the following. Developed from the perspective of a fan, this integrative stadium concept - a patent application has been filed - rediscovers the connection between the spectator and the actor and opens up trendsetting potentials for the requirements of stadiums in the 21st Century.

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Windlasten stellen im Kraftwerksbau eine der maßgeblichen und bemessungsrelevanten Einwirkungen dar. In diesem Beitrag wird das Einsparpotential, das sich aus der Durchführung von windtechnologischen Untersuchungen an Großkraftwerken ergibt, aufgezeigt. Beispielhaft wird dazu an Kühltürmen unter Nutzung der Öffnungsklauseln der neuen Windlastnorm DIN 1055-4:2005-03 das Einsparpotential quantifiziert. Das Ergebnis dieser Analysen sind Aussagen über den finanziell bewertbaren Nutzen von windtechnologischen Untersuchungen.

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