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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Walraven, Joost; Gmainer, SusanneVergleich der nationalen Anhänge der EN 1992-1-1 zum Thema Querkraft und DurchstanzenBeton- und Stahlbetonbau1/201415-23Fachthemen

Kurzfassung

Der Eurocode 2 (EN 1992-1-1) beschäftigt sich mit der Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken. Eine eingehende Betrachtung und der Vergleich der nationalen Anhänge sind notwendig, um die Unterschiede der national festgelegten Berechnungsparameter zu verifizieren. Dieser Aufsatz gibt einen Überblick über die gegenwärtige Situation und zeigt die wesentlichen Unterschiede der nationalen Anhänge der EN 1992-1-1 zu den Themen Querkraft und Durchstanzen auf.

Shear and Punching Shear verifications in comparison to the national annexes of the Eurocode 2
In order to get the Eurocodes accepted, it was necessary to allow national choices with regard to parameters where no agreement between the countries involved could be reached. For the part EN 1992-1-1 “Design of concrete structures - Part I: General rules and rules for buildings” altogether 121 parameters have been defined which are subject to national choices. A comparison of the national choices can show where in future easily agreement can be reached. On the other hand parameters can be identified for which significant disagreement exist, which invites to further discussions and even research. In this paper, as an experiment, the nationally defined parameters of 18 countries are compared for the chapters on shear and punching, which subjects are now, for several reasons, again in the centre of interest.

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Walter, A.; Weber, W.; Gappmaier, F.Extension Hieflau HEP - Economical Solutions for the Headrace TunnelGeomechanics and Tunnelling6/2008576-581Fachthemen

Kurzfassung

The expansion project for the Hieflau hydropower plant involves the construction of a second headrace tunnel to enhance the capacity from 60 up to 90 m³/s. The second tunnel, located between the weir system Gstatterboden and storage reservoir Wag, is seen as the highlight of the enhancement scheme. The breakthrough of the 4.9 km long TBM-drive is expected by end of this year.

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Walter, Andreas; Guimarães, Carlos; Gerstner, ReinholdPalomino HRT - Exploration drillings in two geological formationsGeomechanics and Tunnelling1/201267-71Topics

Kurzfassung

The Palomino HPP, with an installed capacity of 80 MW, is under construction in the Central Mountains of the Dominican Republic. The geological investigations for the 13.53 km long headrace tunnel were highly restricted due to difficult access in the mountain areas, high tunnel overburden as well as precautionary environmental protections in the National Park José del Carmen Ramirez. With respect to the approximately 12.4 km long TBM drive an exploration programme was carried out during excavation, to detect fractured zones as well as the presence of pressurised groundwater in advance.

Palomino HRT - Erkundungsbohrungen in zwei geologischen Gebirgsarten
Im zentralen Bergland der Dominikanischen Republik wird das Wasserkraftwerk Palomino mit einer Nennleistung von 80 MW errichtet. Aufgrund der schwierigen Zugänglichkeit, der hohen Überlagerungen und der naturschutzbedingen Einschränkungen im Nationalpark José del Carmen Ramirez war die geologische Erkundung entlang des 13,53 km langen Druckstollens stark eingeschränkt. Für den etwa 12,4 km langen TBM-Abschnitt wurde, um Störzonen oder das Antreffen druckhafter Gebirgswässer im Vortrieb vorab zu erkennen, ein ausführliches Vorauserkundungsprogram konzipiert.

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Walter, Andreas; Mihaylov, Vladislav; Wagner, HannsDevelopment of a guideline for cross passage junctions in segmental lined tunnels / Entwicklung eines Planungsleitfadens für das Anfahren von Querschlägen bei maschinellem VortriebGeomechanics and Tunnelling1/201919-32Topics

Kurzfassung

The connection between tunnels and cross passages places high demands on support and safety measures, especially for mechanized tunnelling with segmental lining. The critical task is to develop a temporary support system during the opening of the precast segmental lining until the inner lining of the cross passage has developed its full bearing capacity and is acting as a final support measure. For singleshell tunnels with waterproof linings, the serviceability of a durable waterproofing connection has to be ensured. A working group initiated by Austrian Federal Railways (ÖBB) has been concentrating on the opening of cross passages in TBM tunnels. The result of the research will be summarized in a guideline for the design of cross passage openings in tunnel with segmental lining. The guideline will describe the different systems already used for various scenarios according to the state of the technology. The paper summarizes the current state of the guideline and provides some recommended systems for lining support, waterproofing systems as well as some fundamental structural design models for the different support and coupling elements.
Die Verbindung von Tunnelröhren mit Querschlägen stellt speziell bei maschinellen Vortrieben mit Tübbingausbau hohe Ansprüche an die baulichen Sicherungsmaßnahmen. Der Übergang zwischen Tunnelröhre und Querschlag bildet im Bauzustand den kritischen Bereich. Die Herausforderung liegt darin, die Tübbinge der Tunnelröhre beim Abtragen bzw. Aufschneiden temporär zu stützen, bis der Ausbau bzw. die Innenschale des Querschlags hergestellt ist. Zusätzlich gilt es, die Gebrauchstauglichkeit des Dichtungsanschlusses bei gedichteten, einschaligen Systemen dauerhaft sicherzustellen. Eine von der ÖBB-Infrastruktur AG im Rahmen einer TVM-Forschungsinitiative initiierte Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit dem Anfahren von Querschlägen bei maschinellen Vortrieben. Das Ergebnis dieser Untersuchungen wird in einem Planungsleitfaden zusammengefasst. Ziel und Zweck des Planungsleitfadens ist es, die verschiedenen technischen Möglichkeiten für das Anfahren gemäß den anerkannten Regeln der Technik und den bisher erzielten Erfahrungen der eingesetzten Systeme zusammenzufassen. Beginnend mit dem Versuch, einheitliche Begriffe zu bestimmen, über die Abhandlung von allgemeinen Planungsgrundsätzen werden die gängigen Systeme zur Lastabtragung im Bereich der Tübbingöffnung, Abdichtungssysteme sowie Vorschläge für die statische Berechnung und Dimensionierung vorgestellt. Der Beitrag fasst den aktuellen Arbeitsstand des Planungsleitfadens zusammen.

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Walter, B.; Wiesenkämper, T.Zur Erdbebenbemessung im HolzbauBautechnik1/200818-28Fachthemen

Kurzfassung

Fast täglich erreichen uns Bilder aus Erdbebengebieten aus vielen Teil en der Welt mit zum Teil verheerenden Folgen für die Menschen, die Natur und die bebaute Umwelt. Viele wissen nicht, dass auch in Deutschland die Gefahr eines Erdbebens besteht. Selbst unter den Fachleuten ist das Thema Erdbeben in Deutschland lange vernachlässigt worden. Die bauaufsichtliche Einführung der Erdbebennorm erfolgte erstmalig 1998. Seit 2007 gilt in allen betroffenen Bundesländern verbindlich die neue Erdbebennorm aus dem Jahre 2005. Bei der Wahl der Baustoffe besteht bei vielen Fachleuten die landläufige Meinung, dass der Baustoff Holz weniger für das Bauen in Erdbebengebieten geeignet ist. Der ingenieurmäßige Umgang mit dem Baustoff Holz unter Erdbebenbeanspruchung und eine damit verbundene wirtschaftliche Bemessung von Holztragwerken sollen in diesem Aufsatz erläutert werden.
Die neu eingeführte Holzbaunorm DIN 1052 ist ab Januar 2008 neben dem Eurocode alleinverbindliche Bemessungsnorm für den Holzbau. Durch das semiprobabilistische Sicherheitssystem ist die Holzbaunorm kompatibel mit der Erdbebennorm. Bei holzbaugerechter Planung und unter Berücksichtigung der Duktilität und auch der Schwingdauer der Holzbauten sind diese Gebäude hervorragend geeignet, um in Erdbebengebieten eingesetzt werden zu können.

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Walter, Bernd; Englert, Rüdiger; Piewak, SebastianErsatzneubau Hochwassersperrtor LadenburgBautechnik8/2019601-608Berichte

Kurzfassung

Das 1931 in Betrieb gegangene Hochwassersperrtor Ladenburg wird durch einen Neubau ersetzt. Es wird ab einem Hochwasser mit einem Wiederkehrintervall von zwei Jahren geschlossen und schützt damit die sich entlang des Seitenkanals befindlichen Industrie- und Wohngebiete vor Überflutung.
Bei der Planung und Umsetzung der Maßnahme sind insbesondere die Sicherstellung der ganzjährigen Einsatzbereitschaft der bestehenden Anlage und auch die Minimierung der Einschränkungen der Schifffahrt während der Bauzeit zu berücksichtigen. Der Bauablauf sieht vor, die Gesamtmaßnahme mit wenigen Wochenend- und Nachtsperrpausen zu realisieren.
Der Ersatzneubau erfolgt im Unterwasser des alten Sperrtors. Damit befindet sich die Baumaßnahme in dessen Schutze und das Baufeld ist dadurch während der Bauzeit weitestgehend hochwassersicher. Es wird als Drucksegmenttor mit zweiseitigem hydraulischem Antrieb erstellt.
Bei der Umsetzung der Maßnahme ist dem Standardisierungsgedanken Rechnung zu tragen.

Construction of the new flood barrage Ladenburg
A new flood barrage construction will replace the old construction, put into use in 1931. For the protection of the industrial and residual areas nearby the artificial canal will be closed if a flooding situation with a return period of two years occurs.
During planning and implementation of the new construction, it was important to ensure the operational readiness of the existing flood barrage and also to minimize the restrictions on shipping during the construction period.
As the construction of the new barrage will take place mainly at nights and on weekends only some closures for ships will be necessary, therefore ensuring full operational capability. Furthermore, by constructing the replacement of the old flood barrage below its current state, the project is protected by the old construction and therefore largely flood-safe.
The design is a radial gate with two-sided hydraulic drive. While implementing the measure the idea of standardization has to be taken into account.

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Walter, Bernd; Weber, Gordon; Metz, JohannesDas neue Verschlusssystem des Hochwassersperrtors LadenburgBautechnik6/2020420-426Berichte

Kurzfassung

Das 1931 in Betrieb gegangene Hochwassersperrtor Ladenburg wird ab einem Hochwasser mit einem Wiederkehrintervall von zwei Jahren geschlossen und schützt damit die sich entlang des Seitenkanals befindlichen Industrie- und Wohngebiete vor Überflutung. Das Hochwassersperrtor wird nun durch einen Neubau ersetzt. Als bewegliches Verschlusssystem kommt ein Drucksegment mit zweiseitigem hydraulischem Antrieb zum Einsatz. Um eine ständige Einsatzbereitschaft zu garantieren, lässt sich der Segmentkörper im Notfall auch ohne Energiezufuhr schließen. Die Antriebs- und Steuerungstechnik wurde hierfür entsprechend ausgelegt. Zudem wurde auf geringen Betriebs- und Unterhaltungsaufwand besonderer Wert gelegt.
Bei der Entwicklung und der Umsetzung des Einhub- und Montagekonzepts stellten die Dimensionen und der Einbauort des Segmentkörpers die maßgeblichen Herausforderungen dar. Aufgrund von Änderungen der Randbedingungen während der laufenden Baumaßnahme musste das Einhub- und Montagekonzept angepasst werden, was umfangreiche Umbauarbeiten am schon fertiggestellten Segmentkörper erforderlich machte.

The new locking system of the Ladenburg flood barrier gate
In operation since 1931, the Ladenburg flood barrage gate will be replaced by a new one. It will be closed after a flood with a recurrence interval of two years, thus protecting the industrial and residential areas from flooding alongside the canal. A segment with a two-sided hydraulic drive is used as a movable closure system. To guarantee permanent operational readiness, the segment body can be closed without energy supply. In particular, the drive and control technology has been designed accordingly. Furthermore, special attention was paid to low operating and maintenance costs.
The main challenges during the development and implementation of the lifting and assembling have been the dimensions and the installation in situ of the segment. Due to changes in the boundary conditions during the ongoing construction work, the hoisting and assembly concept had to be adapted, which required extensive conversion work on the already completed segment.

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Walter, Burkhard; Hoffmann-Berling, FalkBeitrag zur Erdbebenbemessung im Holztafelbau - Ermittlung der Grundschwingdauer unter Berücksichtigung von Biege- und SchubsteifigkeitBautechnik7/2015496-508Aufsätze

Kurzfassung

Dieser Aufsatz behandelt die Erdbebenbemessung von Holzbauwerken und deren dynamisches Verhalten. Dabei liegt besonderes Augenmerk auf der Holztafelbauweise. Bei dieser Bauweise setzt sich die dynamische Bauwerksantwort aus mehreren Verformungsanteilen zusammen. Die zutreffende Berücksichtigung der Schub- und Biegesteifigkeiten hat einen entscheidenden Einfluss auf die Ermittlung der Grundschwingdauer von Bauwerken in Holztafelbauweise. Hierfür werden in der Praxis anwendbare Ingenieurmodelle vorgestellt und anhand von Beispielberechnungen erläutert.

Contribution to seismic design of timber structures
This contribution deals with the seismic design of timber structures and their dynamic response with particular focus on wood-panel buildings. In this kind of constructions several deformation types contribute to the overall dynamic response. The appropriate consideration of shear and flexural stiffness has an crucial influence on the determination of the fundamental periods of wood-panel structures. For this purpose engineering models suitable for practical use are presented and demonstrated by worked examples.

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Walter, H.Safety concepts in geotechnical engineering then and now - how do the Eurocodes affect tunnelling? - Sicherheitskonzepte in der Geotechnik gestern und heute - was bringen die Eurocodes für den Tunnelbau?Geomechanics and Tunnelling1/201024-33Topics

Kurzfassung

As indicated in the title, many different safety concepts - in the sense of various definitions of “safety” and “safety factor” - have been used in civil engineering and particularly in geotechnical engineering according to the type of project. “The” old safety concept (single) is a fiction. The Eurocodes are based on a common basis, the semi-probabilistic concept, but as before demand different strategies for different tasks. Different strategies for ultimate limit states of failure are now described in geotechnical engineering as different “design approaches”.
For retaining structures, which include tunnel linings in the broadest sense, the design approach DA 2⋆ is the most practical for standard cases and involves the least work in the transition to the Eurocodes. This procedure is also intended as standard in the Austrian guideline RVS 9.01.42 “Tunnel structures in soft soil under built-up areas” in the 2004 issue. This guideline is being revised at the moment, but no significant changes are anticipated in the new issue.
Particular features of geotechnical engineering, e.g. that ground can be an action as well as construction material or resistance, have resulted in some special provisions in Eurocode 7. Some of these particular features are referred to in this paper. The application of the Eurocodes in connection with numerical calculations in tunnel construction is also investigated and the limits discussed. The introduction of the Eurocodes is seen as a chance to exploit the experience in all European countries for better codes, unified safety requirements and to jettison ballast.

Wie im Titel angedeutet, wurden im Bauwesen und speziell in der Geotechnik je nach Aufgabenstellung verschiedene Sicherheitskonzepte - im Sinn von verschiedenen Definitionen von “Sicherheit” und “Sicherheitsfaktor” - verwendet. “Das” alte Sicherheitskonzept (Einzahl) ist Fiktion. Die Eurocodes beruhen auf einer gemeinsamen Basis, dem semi-probabilistischen Konzept, erfordern aber nach wie vor je nach Aufgabenstellung verschiedene Strategien. Unterschiedliche Strategien für Grenzzustände des Versagens werden in der Geotechnik jetzt als unterschiedliche “Nachweisverfahren” bezeichnet.
Für Stützbauwerke, zu denen Tunnelschalen im weitesten Sinn gehören, ist das Nachweisverfahren NV 2⋆ für Standardfälle am praktikabelsten und mit dem geringsten Aufwand bei der Umstellung auf die Eurocodes verbunden. Dieses Verfahren ist auch in der österreichischen Richtlinie RVS 9.01.42 “Geschlossene Bauweise im Lockergestein unter Bebauung” in der Ausgabe 2004 als Standard vorgesehen. Diese Richtlinie wird derzeit aktualisiert, wesentliche Änderungen werden sich durch die neue Ausgabe wohl nicht ergeben.
Besonderheiten der Geotechnik, z.B. dass Boden sowohl Einwirkung als auch Baustoff bzw. Widerstand sein kann, haben einige spezielle Regelungen im Eurocode 7 bedingt. Auf einige dieser Besonderheiten wird in diesem Beitrag hingewiesen. Weiterhin wird die Anwendbarkeit der Eurocodes im Zusammenhang mit numerischen Berechnungen im Tunnelbau untersucht und Grenzen aufgezeigt. Die Einführung der Eurocodes wird als eine Chance gesehen, die Erfahrungen aller europäischen Länder für bessere Normen, vereinheitlichte Sicherheitsanforderungen und das Abwerfen von Ballast zu nutzen.

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Walter, H.Structural design of tunnels - how reliable are the results of numerical calculations? Investigation using a 3D model for a mined underground railway station / Tunnelstatik - wie zuverlässig sind die Ergebnisse numerischer Berechnungen? Untersuchung anhand eines 3D-Rechenmodells für eine bergmännisch vorgetriebene U-BahnstationGeomechanics and Tunnelling4/2009319-332Topics

Kurzfassung

State-of-the-art material laws in numerical models make it possible to integrate the structural design and the ultimate limit state analysis into the numerical model (“Implicit design”). The material laws limit the stresses to values, which the material can bear. Partial factors of safety on the load and resistance sides can also be taken into account. Using the example of a time-independent, 3D mathematical model for an underground railway station with tunnel junctions, which is being constructed by mining in soft soil, this paper investigates to what extent the material laws and the mathematical model fulfill the requirements laid down in the Eurocode for ultimate limit state analysis and how near these results are to the real situation.
Some simplifications and weaknesses of the mathematical model are explained, their effect on the results investigated and evaluated in relation to the uncertainties in the characteristics available for materials. Suggestions are made as to how the effects of defects in the model in an unsafe direction can be avoided. Further aspects, which can affect the reliability of calculations, are also pointed out.

Hochwertige Stoffgesetze in Berechnungsmodellen erlauben es, die Bemessung und den Tragsicherheitsnachweis in das numerische Modell zu integrieren (“Implizite Bemessung”): Die Stoffgesetze begrenzen die Spannungen auf Werte, die das Material ertragen kann. Auch Teilsicherheitsbeiwerte auf Last- und Widerstandsseite können erfasst werden. Am Beispiel des zeitabhängigen, räumlichen Rechenmodells für eine U-Bahnstation mit Tunnelverschneidungen, die in bergmännischer Bauweise im Lockergestein hergestellt wird, wird untersucht, wie weit die Stoffgesetze und das Rechenmodell die in den Eurocodes festgelegten Anforderungen zum Nachweis der Tragsicherheit erfüllen und wie realitätsnah die Berechnungsergebnisse sind.
Es werden einige Vereinfachungen und Schwächen des Rechenmodells beleuchtet, ihre Auswirkungen auf das Ergebnis untersucht und in Relation zu den Unsicherheiten bei den zur Verfügung stehenden Materialkennwerten bewertet. Vorschläge werden unterbreitet, wie Auswirkungen von Modellfehlern auf der unsicheren Seite vermieden werden können. Auf weitere Aspekte, die die Zuverlässigkeit von Berechnungen beeinträchtigen können, wird ebenfalls hingewiesen.

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Walter, Herbert; Kitzler, ChristianThe timeframe and continuity of measurement data acquisition - intention and reality / Zeitrahmen und Kontinuität von Messbeobachtungen - Wunsch und WirklichkeitGeomechanics and Tunnelling5/2011381-392Topics

Kurzfassung

The value of geotechnical measurements for the evaluation and prediction of the effects of construction and repair measures as well as for the production of geotechnical and structural models in geotechnical and underground construction is indisputable. In practice, however, it sometimes turns out that the required statements cannot be derived from the available data with sufficient reliability. This article presents three examples of measurement programmes and discusses their strengths and weaknesses. One of the examples concerns a classic mined excavation in soft soil, another the measurement programme in a pivot tunnel for the estimation of swelling potential and the third the improvement of slope support measures while maintaining traffic. The importance of a timely start to measurement and a sufficiently high measurement frequency adapted to the results of the measurements and the progress of construction are demonstrated. A sufficiently long run of measurements after the completion of construction is also desirable. Various types of measurements and observations should be matched to each other and integrated. The results of laboratory tests, large-scale experiments and structural calculations - if available - should also be included in this integration. Continuity of measurements should be ensured, for example, by sufficient redundancy even if individual data are lost. Documentation should permit rapid interpretation of the overall situation.
Der Wert von geotechnischen Messungen zur Beurteilung und Prognose der Auswirkungen von Bau- und Sanierungsmaßnahmen und zur Erstellung von geotechnischen und statischen Modellen im Grund- und Hohlraumbau ist unbestritten. In der Praxis zeigt sich allerdings gelegentlich, dass die benötigten Aussagen nicht mit ausreichender Treffsicherheit aus den vorhandenen Daten abgeleitet werden können. Im Beitrag werden drei Beispiele von Messprogrammen vorgestellt und ihre Stärken und Schwächen beleuchtet. Eines der Beispiele betrifft einen klassischen bergmännischen Vortrieb im Lockergestein, ein anderes das Messprogramm in einem Versuchsstollen zur Abschätzung des Quellpotenzials und ein drittes die Ertüchtigung einer Hangsicherung unter Aufrechterhaltung des Verkehrs. Es wird gezeigt, wie wichtig zum Beispiel ein rechtzeitiger Beginn der Messungen und eine ausreichend hohe sowie an die Messergebnisse sowie an den Bauablauf angepasste Messfrequenz sind. Eine ausreichend lange nach Bauende fortgesetzte Messreihe ist anzustreben. Verschiedene Arten von Messungen und Beobachtungen sollten aufeinander abgestimmt und vernetzt sein. Auch Ergebnisse von Laborversuchen, Großversuchen und statischen Berechnungen - soweit vorhanden - sollten Teil der Vernetzung sein. Kontinuität der Messungen sollte zum Beispiel durch ausreichende Redundanz auch bei Ausfall einzelner Messdaten gesichert werden. Die Dokumentation sollte eine rasche Interpretation des Gesamtgeschehens erlauben.

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Walter, K.; Steinhilber, H.Bemessung von Stahlbetonstützen für Zwang nach dem Traglastverfahren.Beton- und Stahlbetonbau3/197664-68

Kurzfassung

Für eingespannte Stützen, der Enden infolge unterschiedlicher Verformung der sie horizontal haltenden Decken relativ zueinander verformt werden, wird die Tragfähigkeit nach DIN 1045 bestimmt.

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Walter, Peter; Kern, AndreasMaterial modelling as a tool for the quality assurance and product development of heavy plate steels for steel constructionSteel Construction4/2014267-273Reports

Kurzfassung

Shorter product development cycles and compliance with exact process parameters during the production of high-strength heavy plate for heavy machine construction requires fast modelling of mechanical and technological material properties during the actual production process. To this end, the Heavy Plate Unit at ThyssenKrupp Steel Europe AG has used state-of-the-art calculation tools from collections of process data and test value databases. This report describes the step-by-step development of the underlying material models, their implementation in practical computer software and their practical application illustrated by some selected examples.

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Walter, R.Formänderungs- und Ausgleichsverfahren für schiefe Stabtragwerke.Bautechnik3/196977-83

Kurzfassung

Auf Grundlage des Verschiebungsgrössenverfahrens wird die Schnittkraftermittlung von im Grundriß schiefwinklig gelagerten und gekrümmten Stäben gezeigt.

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Walter, R.; Weigand, E.Umweltschutz und Ressourcenschonung durch Wärmedämmung am Beispiel von Polyurethan (PUR)-HartschaumBauphysik5/1998145-150Fachthemen

Kurzfassung

Auf Basis der vom Verband der PUR-Rohstoffhersteller (ISOPA) herausgegebenen Sachbilanzdaten ist es möglich, Ökobilanzen über den gesamten Lebensweg der Wärmedämmung für ausgewählte PUR-Dämmstoffanwendungen zu erstellen. An den Beispielen Steildachdämmung und Fußbodendämmung werden der Primärenergieverbrauch sowie bestimmte Umweltpotentiale dargestellt. Eine Wirkung auf die Ozonschicht erübrigt sich, da seit 1994 die hier betrachteten PUR-Dämmstoffe mit Pentan anstelle von FCKW 11 hergestellt werden. Im Vergleich zum ungedämmten Dach wird gezeigt, daß Umweltbelastung und Energieaufwand für die Dämmstoff-Herstellung, -Verwertung oder -Entsorgung nach Gebrauch vernachlässigbar gegenüber den Einsparungen sind, die durch den verringerten Heizwärmebedarf während der langen Nutzungsdauer erzielt werden.

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Walter, R.; Wendel, S.Rechenmodell zur Vorhersage der Gasdiffusion und Alterung von FCKW-freien PUR- HartschaumstoffenBauphysik1/19921-6Fachthemen

Kurzfassung

An FCKW-freien Wasser-/CO2- und Pentan-getriebenen PUR-Hartschaumstoffen für das Bauwesen wurde die Zellgas-Diffusion untersucht. Mit Hilfe von Messungen der Zellgaszusammensetzung mittels der Gas-Chromatographie wurden Gas-Diffusionskoeffizienten bestimmt, mit deren Hilfe die Gas-Partialdrücke bestimmt, mit deren Hilfe die Gas-Parialdrücke, der Gesamtzellgasdruck und die von der Alterung abhängige Wärmeleitfähigkeit von Dämmplatten mit gasdiffusionsdichten Deckschichten berechnet wurden. Durch die schnelle Ausdiffusion von CO2 über die offenen Schnittkanten kann sich in den Schaumstoffzellen ein Unterdruck einstellen. Dagegen diffundiert Pentan praktisch nicht aus, ein erhöhter Unterdruck wird vermieden. Da die Gasdiffusion bei Dämmplatten mit diffusionsdichten Deckschichten auf den Bereich in der Nähe der offenen Schnittkanten begrenzt ist, ergibt sich für 25 Jahre alte Platten ein Alterungszuschlag zur Anfangswärmeleitfähigkeit von nur ca. 10 bis 15 %, bzw. im Fall Pentan getriebener Schaumstoffe auch weniger.

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Waltering, M.; Bungard, V.; Waldmann, D.; Maas, S.; Zürbes, A.Vergleich statischer und dynamischer Methoden zur Zustandsbewertung von Stahlbeton- und SpannbetontragwerkenBeton- und Stahlbetonbau10/2009628-641Fachthemen

Kurzfassung

Risse in Stahlbeton- und Spannbetontragwerken führen zu einem Steifigkeitsverlust, der die statischen und dynamischen Eigenschaften der jeweiligen Struktur beeinflusst. Eine klassische Methode zur Bestimmung statischer Kennwerte sind Probebelastungen, bei denen gemessene Verformungen mit rechnerischen Werten abgeglichen werden und somit einen Rückschluss auf die Tragfähigkeit der Struktur ermöglichen. Bei Bauwerken wie Brücken können derartige Tests sehr kosten-, zeit- und materialaufwändig sein und erfordern häufig eine längerfristige Sperrung. Des Weiteren müssen die gemessenen Verformungen vor Ort durch erfahrene Ingenieure überwacht werden, um gegebenenfalls bei Überschreiten kritischer Werte den Test abzubrechen. Auch die dynamischen Eigenschaften von Strukturen werden maßgeblich durch die Steifigkeit beeinflusst und können in vielen Fällen schnell und mit wenig Aufwand bestimmt werden. Im Rahmen dieses Aufsatzes werden die Ergebnisse statischer und dynamischer Untersuchungen zur Zustandsbewertung, durchgeführt an Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen im Labor und an einer schrittweise geschädigten Spannbetonbrücke, hinsichtlich ihrer Sensibilität auf Schäden und Handhabbarkeit in der praktischen Anwendung gegenübergestellt.

Comparison of Static and Dynamic Methods to Assess the State of Reinforced and Prestressed Concrete Structures
Cracks in reinforced and prestressed concrete structures lead to a reduction in stiffness and therefore to an influence on the static and dynamic properties. A conventional method to assess the static characteristics are static load tests which enable to correlate measured deformations with calculated values and to draw conclusions about the loading capacity. In case of bridges, these tests can be very cost-intensive and time-consuming and often require a closure of the bridge. Furthermore the measured deformations have to be examined in situ, in order to abort the test if the deformations exceed critical values. As well, the dynamic properties are affected by changes in stiffness and in many cases they can be quickly determined without large effort. Within this article the results of static and dynamic tests with laboratory reinforced and prestressed concrete structures and tests on a gradually damaged prestressed concrete bridge are presented. The results are compared with regard to the sensitivity of the different methods to damage.

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Waltering, M.; Waldmann, D.; Maas, S.; Zürbes, A.Untersuchung nichtlinearer Schwingungseigenschaften zur zerstörungsfreien Zustandsprüfung am Beispiel von StahlbetonbalkenBeton- und Stahlbetonbau9/2007615-621Fachthemen

Kurzfassung

Ingenieurbauwerke, im Speziellen Straßen- und Bahnbrücken, sind ein unverzichtbarer Bestandteil der Infrastruktur eines Landes. Um eine möglichst lange und wirtschaftliche Nutzung dieser Bauwerke zu ermöglichen, werden an Brücken regelmäßige Inspektionen durchgeführt. Die herkömmliche und am weitesten verbreitete Methode der Zustandsanalyse ist die visuelle Prüfung durch erfahrene Ingenieure. Dabei können jedoch ausschließlich äußere Anzeichen einer Schädigung festgestellt werden. Je nach Bauwerksgröße kann eine entsprechende Prüfung Tage bis Wochen in Anspruch nehmen. In besonderen Fällen kommen sehr kosten- und zeitintensive Belastungsversuche zum Einsatz. Seit einigen Jahren kommen immer häufiger Methoden zur Anwendung, welche die dynamischen Eigenschaften zur Zustandsbewertung nutzen. Im Rahmen dieses Aufsatzes werden Versuche an Stahlbetonbalken vorgestellt, bei denen die Untersuchung nichtlinearen Schwingungsverhaltens im Vordergrund steht. Damit soll ein Beitrag für die mögliche und zukünftige Beurteilung des nichtlinearen Schwingungsverhaltens zur Zustandsbewertung im Rahmen von Brückeninspektionen geleistet werden.

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Waltersdorf, K. P.Der Neubau für das Bundeskanzleramt.Stahlbau12/1975353-358Fachthemen

Kurzfassung

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Walthelm, U.Die zweiseitig gestützte homogene Scheibe mit mittig eingeleiteten Einzellasten.Bautechnik3/1997166-175Fachthemen

Kurzfassung

Das Tragwerk ist dargestellt durch Keil- und Rechteckscheibenbereiche. Diese werden mit dem Prinzip des Minimums der Formänderungsenergie berechnet. Die Kennwerte der Keilscheibe werden in ausführlicher Form behandelt und graphisch dargestellt. Weiterhin werden Grenzwerte angegeben. Es wird der Begriff des "energetischen Widerstandsmoments" eingeführt. Die Ergebnisse für das gesamte Tragwerk werden anhand einiger Beispiele erläutert. Hinsichtlich der vertikalen Verschiebungen ergeben sich im Vergleich mit der traditionellen Stabstatik gravierende Unterschiede. Weiterhin wird die Anwendung der einfachen Modellstabvariation gezeigt und Angaben für das Verhältnis der Querschnittsflächen der Fachwerkstäbe gemacht. Anschließend werden zum besseren Verständnis des Tragverhaltens einige Scheiben durch Fachwerke abgebildet.

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Walthelm, U.Die homogene Kragscheibe unter mittig eingeleiteten Einzellasten.Bautechnik2/1996108-116Fachthemen

Kurzfassung

Die Scheibe wird dargestellt durch einen Keilscheibenbereich, der identisch ist mit dem Einleitungsbereich, und durch einen Rechteckscheibenbereich. Der Spannungszustand im Rechteckscheibenbereich wird aus dem Spannungszustand der Keilscheibe entwickelt. Die Länge des Keilscheibenbereichs wird mit dem Minimum der Formänderungsenergie berechnet. Die Ergebnisse der Technischen Biegelehre und die des Scheibenstreifens ergeben sich als Grenzwerte für l/h gegen unendlich bzw. für l/h gegen 0. Für diese Grenzwerte werden Formeln angegeben. Die weiteren Ergebnisse sind in Nomogrammform dargestellt. An einem Beispiel wird gezeigt, warum bei Anwendung der Modellstabvariation der Ansatz einer konstanten Steifigkeit zu guten Näherungslösungen führt. Aus den Ergebnissen wird eine Abbildung der Kragscheibe mittels eines einfachen K-Fachwerks entwickelt und dargestellt.

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Walthelm, U.Darstellung von Biegeträgern durch Fachwerke mittels Modellstabvariation.Bautechnik6/1995366-372Fachthemen

Kurzfassung

Es wird ein Verfahren vorgestellt, das die Abbildung von Biegeträgern durch Fachwerke ermöglicht. Das Verfahren basiert auf der Minimierung der inneren Formänderungsenergie. Nach Berechnung eines Ersatzquerschnitts wird durch einen selektiven Algorithmus der Fachwerktyp bestimmt und die Geometrie des Fachwerks berechnet. Hierzu werden Nomogramme angegeben. Die Anwendung wird in Form von Beispielen gezeigt, und es werden Durchbiegungsvergleiche angestellt.

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Walthelm, U.Bewehrung von freien Mauerecken zur Verminderung von Rißbildung.Bautechnik6/1994345-347Fachthemen

Kurzfassung

Der Beitrag befaßt sich mit der Verminderung von Rißbildungen an freien Mauerecken infolge Einzellasten durch eine Lagerfugenbewehrung. Nach einer Analyse von typischen Rißbildungen werden zwei Fälle behandelt. Für diese werden Bemessungszugkräfte angegeben und ein Bemessungsverfahren vorgestellt. Die Anwendung für die Praxis wird an einem Beispiel gezeigt.

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Walthelm, U.Spannungen in Trägern mit nicht parallelen Rändern und rechteckigem Querschnitt mittels 3-Komponenten-Synergie.Bautechnik6/1993349-355Fachthemen

Kurzfassung

Die Ergebnisse aus Betrachtungen an einem K-Fachwerk, die Ergebnisse aus der Keilscheibe und die Ergebnisse der Schubspannverteilung am Träger mit parallelen Rändern, werden in Form einer Synergie zur Berechnung von Normal- und Schubspannungen in trapezförmigen Trägern benutzt. Damit wird insbesondere die Berechnung der Schubspannungen in trapezförmigen Trägern möglich. Diese Schubspannung setzt sich aus einem Scheibenanteil und einem Balkenanteil zusammen. Die Art dieser Zusammensetzung hängt nicht nur vom Betrag der örtlichen Querkraft ab, sondern auch davon, wie diese örtliche Querkraft entsteht. Auch in querkraftfreien Bereichen treten Schubspannungen in Form von Eigenspannungszuständen auf. Diese Eigenspannungen können in der Größenordnung der Lastspannungen liegen. Es werden Formeln für Lastfälle angegeben, die eine Berechnung von Trägern mit nicht parallelen Rändern ermöglichen. Für zwei Lastfälle wurden freundlicherweise von Prof. Dr.-Ing. Boegershausen und Prof. Dr.-Ing. Dittrich Vergleichsrechnungen mit EDV-Programmen durchgeführt. Die Anwendung der Ergebnisse dieser Arbeit für die Praxis wird in Form von 2 Beispielen gezeigt.

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Walthelm, U.Das Erdbeben vom 13. April 1992.Bautechnik7/1992390-393Berichte

Kurzfassung

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