Die Bestimmung der Schnittkräfte in gelenkig gelagerten und eingespannten Platten mit dreiecksförmigem Grundriss mit Hilfe der Differenzenmethode.

Aufstellung von Hilfstafeln für die Berechnung von Plattentragwerken mit vertikal abhebenden Ecken. Berechnung mit Hilfe der Methode der finiten Elemente.

Die Steuerung von Fluidströmen kann entweder durch mechanische Teile erfolgen, die den Fließquerschnitt verändern, oder durch die gezielte Ausnutzung von hydrodynamischen Effekten. Besonders geeignet für diese Art der Drosselung des Durchflusses sind Wirbelkammerdioden und -trioden. Die Drosselung des Fluidstromes wird dabei durch die Erzeugung einer Drallströmung erreicht. Die hydraulische Auslegung erfordert die Berechnung der Tangentialgeschwindigkeit der Drallströmung in der Wirbelkammer. Der Beitrag zeigt hierfür ein Berechnungsverfahren. Die erforderlichen experimentell gewonnenen Parameter sind in Diagrammen in dimensionsloser Form wiedergegeben.

In Burg und Iserlohn-Letmathe mußten bestehende Klärwerke erweitert werden. Wegen beengter Platzverhältnisse war die Realisierung nur in Form von doppelstöckigen biologischen Hauptstufen möglich. Aufgrund der hohen Beanspruchung ergeben sich sowohl für die Bemessung im Grenzzustand der Tragfähigkeit als auch für die Rißbreitenbeschränkung komplexe Spannungszustände. Nachfolgend werden Detailpunkte bei der statischen Berechnung erläutert sowie Bemessungsergebnisse nach verschiedenen Normen (DIN 1045, DIN 1045-1, Eurocode 2) vergleichend dargestellt.

In der Arbeit wird der Einfluss des Betonkriechens auf das Trag- und Verformungsverhalten von Stahlbetonplatten bei Last- und Zwangbeanspruchung mit einem numerischen Berechnungsverfahren untersucht. Zur wirklichkeitsnahen Beschreibung des nichtlinearen Werkstoffverhaltens werden Versuchsergebnisse aus der Literatur verwendet. Damit wird ein zweiaxiales Werkstoffgesetz zur Beschreibung des zeitabhängigen Verhaltens von Stahlbetonplatten im gerissenen und ungerissenen Zustand hergeleitet und für das numerische Berechnungsverfahren nach der Finite-Element-Methode aufbereitet.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Nähere Erläuterungen zur Anwendung des Berechnungsverfahrens, das gegenüber dem Verfahren von Dischinger oder der Gleichung, die über die mittlere, kriecherzeugende Spannung den Spannkraftverlust bestimmt, in gewissen Anwendungsfällen eine grössere Genauigkeit der Berechnung erlaubt.

Die zeitgenössische Architektur, die zunehmend transparente Gebäudehüllen vorsieht, führt oft zu unerwünschten Effekten in Bezug auf die behagliche Raumtemperatur im Sommer und somit rückt der Schutz des Gebäudes vor Überhitzung immer stärker in den Vordergrund. Es wird die Auswirkung von unterschiedlichen Klimata auf die Berechnung der sommerlichen Überwärmung untersucht. Es wird eine Büro- und eine Wohnnutzung mit Bauteilaufbauten aus Massivbau-Beton, Massivbau-Ziegel, Holzmassivbau und Holzrahmenbau simuliert. Die Ergebnisse der Gebäudesimulation werden mit den Berechnungsergebnissen gemäß des derzeit gültigen und in der Praxis verankerten vereinfachten Nachweisverfahren gemäß ÖNORM B 8110-3 [3] gegenübergestellt und ein Vorschlag für die Überarbeitung der Norm dargelegt.

Calculation of summerly overheating.
Contemporary architecture, which increasingly provides transparent facades, often leads to undesirable effects on the comfortable room temperature in summer. As a consequence, the protection of the building from overheating gets more important. The effect of different climates on the calculation of summer overheating is investigated. It simulates office and residential use with component structures made of concrete, bricks, solid wood construction and timber frame construction. The results of the building simulation are compared with the calculation results according to the currently valid simplified verification procedures according to ÖNORM B 8110-3. A proposal for the revision of the standard is presented.

Die heutige Architektur (auch im Wohnungsbau) mit großen Glasanteilen führt im Winter zu den erwünschten Wärmegewinnen, kann aber zu Problemen im Sommer führen. Die Planung eines wirksamen Hitzeschutzes (sommerlicher Wärmeschutz) ist daher wichtig, damit auch während sommerlicher Hitzeperioden sichergestellt ist, dass in Gebäuden behagliche Raumtemperaturen herrschen. Neben vorhandenen Sonnenschutzeinrichtungen wird das sommerliche Temperaturverhalten eines Gebäudes wesentlich von seiner Bauart beeinflusst. Dabei wirken sich schwere, Wärme speichernde Bauteile positiv aus.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Die Schraubenkraft des vorgespannten L-Flansches unter Zugbelastung zeigt im Versuch einen nichtlinearen Verlauf. Für diesen Verlauf wird ein nichtlineares elastisches Berechnungsverfahren angegeben und durch vorliegende Versuche verifiziert. Der nichtlineare Verlauf der Zugkraft in der Schraube und der Druckspannungen in den verbundenen Flanschen werden mit Hilfe des elastisch gebetteten Balkens berechnet. Die Deutung der mechanischen Zusammenhänge erfolgt mit Hilfe des Kraftgrößenverfahrens, die iterative Berechnung des nichtlinearen Verlaufs mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode. Für dicke Flansche wird ein nichtlineares Näherungsverfahren abgeleitet. Die bisherigen Berechnungsverfahren von Petersen und Schmidt/Neuper werden einer kritischen Betrachtung unterzogen, und es wird die Verbindung zum linearen Verfahren der Richtlinie VDI 2230 hergestellt. Der Beitrag schließt mit Bemerkungen zu den Nachweisen der Grenzzustände (Tragfähigkeit, Ermüdung und Gebrauchstauglichkeit) nach DIN 18800 und Eurocode 3.

Die Ermittlung des Luftbedarfs beim Niederbringen von Tunneln in der Grundwasserzone mittels Druckluftschildvortrieb hängt in erster Linie von der richtigen Abschätzung der Luftverluste an den einzelnen Maschinen- und Bedienungskomponenten ab. Es werden Messergebnisse von verschiedenen Bauvorhaben analysiert und eine allgemeine Formel für die erforderliche Luftmenge in Abhängigkeit verschiedenster Parameter abgeleitet.

Über die Abtragung der Querlasten von im Grundriss gekrümmten doppelstegigen Plattenbalken durch Wölbkrafttorsion. Die Last verteilt sich entsprechend dem Hebelgesetz auf die beiden Stege. Dadurch treten keine inneren Drillmomente in den Balken auf.

Die Bestimmung des Reibungsbeiwerts in Gerinnen und Rohren für hydraulische Berechnungen in der Siedlungswasserwirtschaft.

Um den ein- und zwei dimensionalen Flüssig- und Feuchtigkeitstransport durch Beton abzuschätzen, wurden die Programme WUFI bzw. WUFI 2D eingesetzt. Mehrere Berechnungen mit ungerissenem und gerissenem Beton wurden durchgeführt und miteinander verglichen. Die Ergebnisse wurden grafisch aufbereitet und ausgewertet.

Der Erdruhedruck wird als ein statisch unbestimmtes Spannungs-Verformungs-Problem definiert. Die gewöhnlich angewendeten und in DIN 4085 empfohlenen Gleichungen zur Abschätzung des Erdruhedruckbeiwerts für normalkonsolidierte und für vorbelastete Böden werden aufgrund von übergeordnetem, in Versuchen beobachtetem Materialverhalten begründet. Die Gleichungen zur Berechnung des Erdruhedrucks bei horizontaler Geländeoberfläche an einer beliebig geneigten Wand werden aus den Gesetzmäßigkeiten der Spannungstransformation abgeleitet. Bei gleichmäßig geneigter Geländeoberfläche werden die Gleichungen des Spannungsfelds unter Verwendung eines charakteristischen Koordinatensystems mit den Achsen parallel und senkrecht zur Geländeoberfläche formuliert. Dadurch reduzieren sich die Gleichgewichtsgleichungen von einem Paar partieller auf zwei gewöhnliche, einfach lösbare Differenzialgleichungen, die es ermöglichen, den vom Geländeneigungswinkel &bgr; abhängigen Erdruhedruckbeiwert einzuführen. Dieser Beiwert wird durch Interpolation zwischen dem Wert für &bgr; = 0 und dem Grenzwert bei &bgr; = &phgr; (Reibungswinkel) bestimmt. Die Interpolationsformel ist die einzige Annahme bei dieser Berechnung. Auf der Grundlage dieser Gleichungen wird der Erdruhedruck an einer Wand mit beliebiger Neigung in geneigtem Gelände analog zum Fall mit horizontalem Gelände durch Spannungstransformation bestimmt. Berechnungsbeispiele werden vorgeführt. Ein in der Praxis übliches vereinfachtes Berechnungsverfahren wird erklärt und diskutiert; für seine Anwendung auf geneigte Wände in geneigtem Gelände wird ein Korrekturfaktor aus dem genaueren Verfahren entwickelt.

Calculation of the earth pressure at rest - analytical approaches for arbitrary inclinations of ground surface and wall
. The earth pressure at rest is defined as a statically indeterminate stress strain problem. The formulas to estimate the coefficients of earth pressure at rest for normally consolidated as well as for over consolidated soils commonly assumed and proposed in DIN 4085 are explained on the basis of more general material behaviour observed in element tests. Equations to calculate the earth pressure at rest in case of horizontal ground surface and inclined wall are deduced from the rules of stress transformation. For the case of a uniformly inclined ground surface the equations of the stress field are formulated using a characteristic coordinate system with axes parallel and orthogonal to the surface. Thus, the equilibrium equations are reduced from a pair of partial to two ordinary differential equations which simply can be solved, and the coefficient of earth pressure at rest depending on the angle of surface inclination &bgr; can be introduced. This coefficient is estimated by interpolation between the values for &bgr; = 0 and the limit case &bgr; = &phgr; (angle of internal friction). The interpolation formula is the unique assumption in the calculation. On the basis of these equations the earth pressure at rest on a wall with given inclination is determined analogously to the case with horizontal ground surface by stress transformation. Examples are presented. A simplified calculation method used commonly in practice is elucidated and discussed; for its application to inclined walls under inclined ground surface a correction factor is deduced from the strict method.

Dem Beitrag liegen die Untersuchungen aus den 60er und 70er Jahren zu Grunde, die schließlich zur Bestätigung des generellen Ansatzes des aktiven Erddrucks geführt haben. Schon damals wurde heftig diskutiert, ob der aktive, ein erhöhter aktiver oder der Erdruhedruck auf gemauerte Kellerwände anzusetzen sei. Der Einfluss der Verdichtung wurde eingehend untersucht. Die Arbeiten des Autors haben damals wesentlich zur Klärung der Problematik beigetragen, die schließlich zum anerkannten Stand der Technik wurde, weshalb eine Übersetzung ins Deutsche sinnvoll erschien.
Der auf eine Kellerwand beim Verdichten oder durch eine äußere Last entstehende Erddruck kann beträchtlich größer sein, als der Wert, für den die Wand normalerweise dimensioniert ist. Auf diese Weise sind nach dem Wiederauffüllen und Verdichten der Baugrube mit Maschinen in den 60er und 70er Jahren bei Einfamilienhäusern beträchtliche Schäden entstanden.
Es wird der Zusammenhang zwischen Erddruck und Verformungen der Stützkonstruktion erläutert, dem allgemeine Dimensionierungsprinzipien folgen. Darüber hinaus werden Modelle zur Berechnung des Erddrucks infolge Eigengewichts und infolge äußerer Lasten auf nachgiebige bzw. nicht nachgiebige Kellerwände angegeben.

Es wird das Relaxationsverfahren als Näherungsverfahren für die Beschreibung von Problemen aus der Kontinuumsmechanik vorgestellt. Das Verfahren eignet sich besonders für eine Anwendung auf elektronischen Rechenanlagen.

Die horizontalen Einwirkungen aus Erdbeben können bei Flüssigkeitsbehältern zum Abheben des Bodenblechs führen. Damit verbunden sind zusätzliche Axialkräfte in der gegenüberliegenden Behälterwand und Verformungen des Bodenblechs. Insbesondere die Verdrehungen des Bodenblechs sind oftmals kritisch für den Nachweis der Erdbebensicherheit. Verankerungen können das Abheben wirkungsvoll begrenzen, wobei z. B. Ringfundamente oder Mikropfähle die in den Ankerbolzen auftretenden Zugkräfte aufnehmen. Im vorliegenden Beitrag wird die Wirkung der Verankerung am Gesamtsystem von Behälterwand und Bodenblech untersucht. Dieses wird mit ebenen FE-Schalenelementen unter Berücksichtigung nichtlinearen Materialverhaltens für die Ankerbolzen modelliert. Der dynamische Druck des verankerten Behälters aus horizontaler Erdbebenanregung wird inkrementell als statische Last aufgebracht und mit dem statischen und dynamischen Flüssigkeitsdruck aus vertikaler Erdbebenanregung überlagert. In jedem Lastschritt wird iterativ das Abheben des Tankbodens berechnet. Die Ergebnisse werden den Angaben des EC 8, Teil 4, Anhang A gegenübergestellt.

Uplift analyses of anchored liquid storage tanks under earthquake excitation.
Horizontal earthquake excitations may lead to an uplift of the base plate of liquid storage tanks. The uplift results in additional axial forces on the opposite site of the tank wall and rotational deformations in the base plate. Especially the rotation of the tank base plate is critical for the verification of the earthquake resistance. Anchorages can effectively restrict the uplift while ring foundation or piles bear the appearing tensile forces. In the present paper the effect of anchorages is analysed on the overall system of tank wall and base plate. The tank shell is modelled by flat shell elements. The anchor bolts are considered as spring elements with nonlinear material behaviour. The dynamic pressure of the anchored tank due to horizontal excitation is applied incrementally to the tank shell. The uplift and the material nonlinearity are considered by iterative calculations at every load step. The results are compared with the specifications of EC 8, part 4, appendix A.

Die w-Faktoren gemäß DIN V 18230 werden überprüft. Der Brandablauf und die Brandwirkungen in den Gebäuden werden rechnerisch mit dem Rechencode MRFC simuliert. Aus den Rechenergebnissen wird ein vereinfachtes w-Konzept hergeleitet und begründet. Als Primäreffekte gehen die horizontalen und vertikalen Öffnungen ein. Ebenfalls werden w-Faktoren für Teilflächenbrände bis 400 m² Brandfläche bestimmt und festgelegt. Der Normenvorschlag beinhaltet gegenüber den bisherigen w-Faktoren bereichsweise deutliche Verschärfungen, die jedoch physikalisch begründet und notwendig sind. Die in der gültigen DIN V 18230 möglichen sprunghaften Änderungen in der Brandschutzbewertung, ggf. über mehrere Brandschutzklassen hinweg, sind nach dem neuen Vorschlag nicht mehr möglich.

Die w-Faktoren gemäß DIN V 18230 werden überprüft. Der Brandablauf und die Brandwirkungen in den Gebäuden werden rechnerisch mit dem Rechencode MRFC simuliert. Aus den Rechenergebnissen wird ein vereinfachtes w-Konzept hergeleitet und begründet. Als Primäreffekte gehen die horizontalen und vertikalen Öffnungen ein. Ebenfalls werden w-Faktoren für Teilflächenbrände bis 400 m² Brandfläche bestimmt und festgelegt. Der Normenvorschlag beinhaltet gegenüber den bisherigen w-Faktoren bereichsweise deutliche Verschärfungen, die jedoch physikalisch begründet und notwendig sind. Die in der gültigen DIN V 18230 möglichen sprunghaften Änderungen in der Brandschutzbewertung, ggf. über mehrere Brandschutzklassen hinweg, sind nach dem neuen Vorschlag nicht mehr möglich.

Der Beitrag behandelt die um die Ecke laufende Kragplatte unter gleichmässiger Vollast. Es wird das Differenzenverfahren mit einem rechtwinkligen Maschengitter verwendet. Unbekannte sind die beiden Plattenkrümmungen in Gitterrichtung. Beim Aufstellen des Geichungssystemes werden Gleichgewichtsaussagen mit Differenzenformeln und Verträglichkeitsprüfungen nach einem baustatischen Verfahren formuliert.

Es wurde ein Programm erstellt, mit dem die Spannungen, Deformationen und Beullasten von dünnwandigen, axialsymmetrisch belasteten Rotationsschalen im elastoplastischen Bereich berechnet werden können. Die Schalen haben beliebige Meridianform und können durch offene und /oder geschlossene Ringe ausgesteift sein; auch Standzargen sind einbezogen. Das Materialgesetz kann rein elastisch sein oder elastisch-plastisch oder verfestigend mit einer vorgegebenen Spannungs-Dehnungs-Kurve. Die Anwendung des Programms wird an drei Beispielen gezeigt.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Es werden die gängigen Theorien zur Beschreibung des Tragverhaltens von Stahlbetonbalken unter M, T und Q wie Fachwerkanalogie und Theorie der schiefen Bruchfläche erläutert. Anhand der Auswertung von 700 experimentellen Versuchen wird ein Bemessungsvorschlag der Verfasser, der auf einer empirisch ermittelten Beziehung basiert vogestellt.