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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Nagel, Sven; Zieger, Toni; Luhmann, Birger; Knödel, Peter; Ritter, Joachim; Ummenhofer, ThomasErschütterungsemissionen von WindenergieanlagenStahlbau6/2019559-573Aufsätze

Kurzfassung

Durch die Windanströmung werden auf die Rotorblätter von Windenergieanlagen (WEA) Kräfte ausgeübt, die den Rotor in Rotation versetzen. Über die Nabe und ggf. ein Getriebe wird diese Drehbewegung auf den zur Stromerzeugung notwendigen Generator übertragen. Alle rotierenden Komponenten weisen erhebliche Massen auf, sitzen am Kopf einer schlanken, elastischen Turmtragstruktur und rufen in dieser dynamische Effekte hervor. Die dynamisch angeregte Turmstruktur leitet diese durch die Kopfanregung provozierten Schwingungen modifiziert über die Gründung in den Baugrund ein. Mithilfe von Breitbandseismometern können Bodenschwinggeschwindigkeiten nicht nur im direkten Anlagenumfeld, sondern auch in größeren geometrischen Abständen aufgezeichnet werden. Windenergiegegner sehen in der Bodenanregung ein Potenzial für gesundheitsbeeinträchtigende Schwingungseffekte. Im Rahmen dieses Aufsatzes werden die am Fundament einer 2-MW-Windenergie-Beispielanlage gemessenen seismischen Anregungen mithilfe von numerischen Simulationen analysiert und deren physikalische Hintergründe erklärt. Bislang werden die gemessenen Bodenschwinggeschwindigkeiten meist ausschließlich den Anregungsfrequenzen aus dem Rotor zugeschrieben. Die hier vorgestellten Untersuchungen verdeutlichen, dass die strukturellen Eigenschaften der Turmstruktur die Art und Intensität der in den Boden eingebrachten Schwingungen erheblich beeinflussen und die in den Baugrund eingebrachte Bodenbewegungsamplitude dominieren. Abschließend wird gezeigt, dass ein gezielter Einsatz von Schwingungstilgern eine Reduktion der in den Baugrund übertragenen Schwingungsamplituden bewirken kann.

Soil vibrations induced by wind turbines
The towers of wind turbines (WT) are constantly excited due to the rotation of the rotor, hub, gear and generator. The resulting vibrations, generated at the upper end of the tower, are modified by the dynamic properties of the tower structure and induced into the ground. Broadband seismometers record these vibrations not only in the close environment of the WT but also up to several kilometers away from the turbine. In addition, residents and wind power opponents fear a potential of negative health effects caused by these vibration phenomena. In the context of this paper, seismic vibrations are measured at the foundation of an exemplary 2 MW WT. These seismic signals are compared to numerical simulations. Based on this, the technical background of the source mechanism is explained. So far, the measured ground vibrations usually have been attributed exclusively to the excitation frequencies of the WT. However, the investigations presented in this article show that the structural properties of the tower structure influence the type and intensity of the vibrations introduced into the ground and dominate the emitted ground motion amplitudes. Finally, it is shown that the use of absorbers can cause a significant reduction of the vibrations.

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Mix, MatthiasSicherheitsaspekte beim Stabilitätsnachweis von Winkelprofilen nach Theorie 2. OrdnungStahlbau6/2019574-585Aufsätze

Kurzfassung

Winkelprofile weisen im Vergleich zu anderen Querschnittsformen kleine Flächenträgheitsmomente auf. Ihr Einsatz erfolgt daher überwiegend in Gitterkonstruktionen wie beispielsweise Masten. Die Montage ist konstruktiv unproblematisch. Stäbe der Diagonalausfachung können mit Schrauben oft ohne Bleche an den Eckstielen angeschlossen werden. Die Beanspruchung der Profile resultiert überwiegend aus Längskräften. Der Zugnachweis erfolgt mithilfe einer effektiven Nettoquerschnittsfläche. Der Drucknachweis kann bei reiner Druckkraftbeanspruchung mithilfe der Theorie 1. Ordnung oder der Theorie 2. Ordnung erfolgen. Treten neben den Druckkräften auch Biegemomente auf, muss ein Nachweis nach Theorie 2. Ordnung erfolgen, weil die DIN EN 1993-1-1 im Gegensatz zur zurückgezogenen DIN 18800-2 einen Interaktionsnachweis nach Theorie 1. Ordnung nur noch für doppeltsymmetrische Querschnitte erlaubt. Dieser Beitrag vergleicht Ausnutzungsgrade und Zuverlässigkeitsindizes für einen druckbeanspruchten Beispielstab nach Theorie 1. und 2. Ordnung. Schließlich wird die Auswirkung eines zusätzlich auftretenden Biegemoments infolge einer Kraft senkrecht zur Stabachse auf den Zuverlässigkeitsindex untersucht.

Safety aspects in the proof of stability of angle profiles using the second order theory
Angle profiles compared to other cross-sectional shapes have small second moments of inertia. These are used therefore predominantly in lattice constructions for example in towers. The installation is constructively unproblematic. Beams of the diagonal bracing can be joined with the corner beam by bolts. Often there are no joining plates necessary. The stress in the profiles is often caused by axial forces. The tension proof uses an effective net area. In case of axial force stress without additional bending moments the pressure proof can use the first order theory or the second order theory. In case of compressive axial force with additional bending moments the pressure proof has to use the second order theory. DIN EN 1993-1-1 accepts an interaction proof using the first order theory only for double symmetric cross-sectional shapes. The repealed DIN 18800-2 accepted an interaction proof using the first order theory without constraints. This article compares utilisation rates and safety indices for a pressure stressed example beam using the first order theory and the second order theory. Finally it examines the effect of an additional bending moment caused by a force vertical to the axis on the safety index.

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Takács, Patrik; Fink, JosefNeuartige Sandwichfahrbahnplatte für Eisenbahnbrücken - Experimentelle Untersuchungen zur Ermüdungsfestigkeit der LochdübelleisteStahlbau6/2019586-593Aufsätze

Kurzfassung

Eine neu entwickelte, extrem schlanke Steel-Concrete-Steel-Composite-(SCSC-)Platte soll als Fahrbahnplatte für Eisenbahnbrücken in Trogbrückenbauweise dienen. Namensgebend ist der mehrschichtige Aufbau der Platte, die aus zwei außen liegenden Stahlblechen mit unbewehrtem Betonkern besteht. Lochdübelleisten mit einem Achsabstand von 500 mm werden wechselweise am oberen und am unteren Blech angeschweißt, sie dienen der Schubübertragung zwischen den äußeren Blechen durch die Aktivierung von horizontal liegenden, diagonalen Betondruckstreben zwischen benachbarten Dübelleisten. Untersuchungen zur Tragfähigkeit ohne Ermüdung sowie die Erläuterung des Tragmechanismus der SCSC-Platte erfolgten in [1, 2]. Die aktuellen Forschungen konzentrieren sich auf das Ermüdungsverhalten der Lochdübelleisten. Ziel war es, den Zusammenhang zwischen dem Niveau der Verkehrslast (Lastmodell 71 [3]) und der ertragbaren Anzahl der Schwingspiele, bis Rissbildung in den Dübelleisten entsteht, zu quantifizieren.
Die rechnerische Beurteilung der Lebensdauer der Lochdübelleiste wurde anhand nichtlinearer FE-Berechnungen mit Abaqus/Explizit [4] zur Ermittlung der Spannungen und Dehnungen als Eingangsgrößen für die Kerbdehnungsmethode [5] bereits in [6, 7] vorgestellt. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Planung, Durchführung und Auswertung der experimentellen Untersuchungen und einen Vergleich der Ergebnisse aus den Versuchen mit den rechnerisch ermittelten Lebensdauerwerten.

Innovative composite deck slab for railway bridges - experimental investigations on the fatigue resistance of the dowel strips
A newly developed, extremely slender Steel-Concrete-Steel-Composite (SCSC) plate is intended to serve as a deck slab for trough railway bridges. The multi-layer structure of the plate consists of two steel cover plates with an unreinforced concrete core, hence the name of sandwich plate. Perforated shear connectors, welded alternately to only one of the outer steel plates, work together to ensure the transmission of the shear flow between the outer plates, by activation of diagonal concrete compression struts between adjacent dowel bars. After the examination of the static load bearing capacity in former research programs [1, 2], the current investigations are focussed on the fatigue behaviour of the SCSC plate, whereby the focus lies on the investigation of the relation between the amplitude of the traffic load and the bearable number of load cycles of the SCSC plate till crack initiation in the shear connectors.
A detailed description of the numerical modelling of the SCSC plate using the Abaqus/Explicit [4] software and the calculation of the fatigue life of the dowel strips using the notch strain concept [5] are described in [6, 7]. This paper gives an overview of the planning, execution and evaluation of the experimental investigations and compares the experimental and the numerical results regarding the fatigue life of the dowel strip.

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Zenner, Harald; Hinkelmann, KarstenAugust Wöhler (1819 -1914) - Begründer der Schwingfestigkeitsforschung - 200. GeburtstagStahlbau6/2019594-601Berichte

Kurzfassung

2014 war der 100. Todestag von August Wöhler. Aus diesem Anlass entstand gemeinsam mit dem DVM Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V. ein Buch über A. Wöhler [1], welches die Biografie, seine wissenschaftlichen Arbeiten, aber auch übergeordnete Themen wie die industrielle Revolution und die Entwicklung der Technik im 19. Jahrhundert beleuchtet. Nationale und internationale Tagungen zeigten (z. B. [2]), dass diese Themen von großem Interesse sind. Daher wurde nicht zuletzt wegen des 200-jährigen Geburtstages von A. Wöhler eine englische überarbeitete Fassung veröffentlicht [3].
August Wöhler war eine interessante und eigenwillige Persönlichkeit, geprägt durch die Industrialisierung im 19. Jahrhundert und hier insbesondere durch die Entwicklung der Eisenbahn. Die Verbreitung der neuen Technik führte zu zahlreichen Problemen. Schadensfälle an Bauteilen zeigten, dass der bisher durchgeführte Festigkeitsnachweis nicht mehr ausreichte. Brüche entstanden an Achsen, Rädern und Schienen bei Beanspruchungen, die niedriger waren als die statische Bruchfestigkeit des Bauteils. August Wöhler konnte durch systematische Versuche nachweisen, dass wiederholte, also schwingende Beanspruchungen, die weit unterhalb der statischen Festigkeit liegen, zum Bruch führen können und dass die ertragbare Schwingspielzahl bis zum Bruch mit abnehmender Beanspruchungsamplitude zunimmt. Der vorliegende Beitrag gibt einen kurzen Überblick über Wöhlers Biografie und seine Leistungen.

August Wöhler (1819-1914) - founder of fatigue strength research, 200th anniversary of his birth
In 2014 was the 100th return of August Wöhlers obit. On this occasion, the authors published a book about his scientific work, his work on the safety of components and constructions in the emerging industrial society, his biography and his significance for the historical development in the field of fatigue strength of components and constructions [1, 3]. These investigations were accomplished in cooperation with DVM (German Association for Materials Research and Testing). As national and international events have shown [2], these developments are of great interest. Therefore, an English version suggested itself, not least because of the 200th anniversary of Wöhler in 2019.
August Wöhler was an interesting and unique character, influenced by the 19th century Industrial Revolution, especially railway development. The spread of this new technology caused numerous problems. Fractures arose on axles, wheels and rails at stresses below the components static fracture strength. Through systematic tests August Wöhler was able to prove that repeated stresses far below the static strength, might lead to fractures. The present article gives a brief overview of Wöhlers biography and his achievements.

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Zimmermann, Gerd; Werner, FrankEisen und Stahl - Baumaterial der Moderne - Zur Architektur des beginnenden Industriezeitalters - Teil IStahlbau6/2019602-607Berichte

Kurzfassung

Bauhaus, Moderne und die Leistung der Ingenieure
Das Eisen, der Stahl sind der dominante Werkstoff der industriellen Revolution und die entscheidenden Insignien der Moderne. Manche Autoren lassen die Moderne in dem Moment beginnen, an dem die industrielle Revolution und mit ihr die Technikwelt der Ingenieurbauten auf den Plan tritt - ein markantes Datum stellt die Gründung der ersten Ingenieurschule der Welt, der École des Ponts et Chaussées, in Paris 1747 dar.
Hier soll beispielhaft gezeigt werden, wie Eisen und Stahl technologisch und symbolisch zum Medium der gesellschaftlichen Umbrüche und der Architektur in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts werden.
Von der “Kathedrale” des Eisenbaus im 19. Jahrhundert, dem Kristallpalast der Weltausstellung in London 1851, ist es ein beeindruckender, wenn auch nicht unbedingt geradliniger Weg zu den Stahlbauten der Moderne im 20. Jahrhundert. Es existiert noch häufig eine markante Kluft zwischen den neuen Technologien, vorangetrieben von den Ingenieuren und einer Architektur, die ihre Repräsentation und ihre Sprache aus dem Gebrauch historischer Stilformen beziehen will. Seit Anfang des 20. Jahrhunderts jedoch gelingt es einer Avantgarde, mit dem Bekenntnis zu den modernen Technologien und Materialien, prominent hier der Stahl, eine neue Architektur zu entwickeln - mit neuen Konstruktions- und Raumkonzepten.

Iron and steel - the building materials of the Modern Era - on architecture of the early Industrial Era - part I
Iron and steel were the predominant materials of the industrial revolution and represent key symbols of the modern age. Some would argue that the modern era started with the industrial revolution when buildings, designed by engineers, started to make an appearance. A significant milestone in this context was the founding of the first school of engineers worldwide, the École des Ponts et Chaussées in Paris 1747.
In the following, it will be demonstrated how technologically and symbolically, iron and steel became the catalyst of social change and the means for realizing architecture of the first half of the 20th century.
It has been a remarkable journey, from the 19th century “cathedral” of iron buildings, the Crystal Palace in London, 1851, to modern steel buildings of the 20th century, albeit not without tribulation. Yet a chasm can be observed between the new technologies promoted by engineers and an architecture which draws its representation and expression from the interpretation of historic styles. Nevertheless, since the beginning of the 20th century a new movement is succeeding in developing an architecture with new structures and concepts of space, using modern technologies and materials - first and foremost steel.

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Stahlbau aktuell 6/2019Stahlbau6/2019608-617Stahlbau aktuell

Kurzfassung

Aktuelles:
Bundesverband Deutscher Stahlhandel - Research
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlsorten in Deutschland

Persönliches:
Wölfel Engineering tritt mit Clarissa Rapps in die Fußstapfen des Sprengexperten Dr. Rainer Melzer

Firmen und Verbände:
ÖSTV-Argumentarium Stahlbau - Technologie mit Zukunft: Überzeugende Argumente für den Stahlbau

Wettbewerbe:
Nordic Steel - Beiträge für Bernt Johansson Outstanding Paper Awards nominiert

Tagungen und Veranstaltungen:
Das war der Bautechniktag 2019 in Stuttgart

Dissertationen:
Ermittlung von geometrischen Formbeiwerten für Flachdächer mit aufgeständerten Photovoltaikanlagen anhand eines physikalischen Analogiemodells

Einen Besuch wert:
Einen Besuch wert: Nord/LB Hannover

bauforumstahl news:
bauFORUMstahl und LOUNGE ab 2020 - Berufsfachmesse Stahlbau November 2019 in Düsseldorf
Ausfüllhilfe für Meldung der Stahlbau-Produktionsmengen
Alternative zur Bauprodukteverordnung in Arbeit: Materialüberprüfung muss wirtschaftlich und einfach sein

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenStahlbau6/2019616Veranstaltungskalender

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Ernst & Sohn (Hrsg.)UBB 6/2019 - GesamtausgabeUnternehmerBrief Bauwirtschaft6/20191-44Gesamtausgabe

Kurzfassung

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Titelbild: Bautechnik 7/2019Bautechnik7/2019Titelbild

Kurzfassung


Zum Titelbild: Vom 3D-Laserscan zum BIM-Modell - Ein Erfahrungsbericht aus dem Stahlbrückenbau
Im Zuge der Instandsetzungsplanung eines historischen Hochbahnviaduktes in Hamburg wurden vom Ingenieurbüro Grassl die derzeitigen Möglichkeiten der Digitalisierung im Bauwesen untersucht. Im Vordergrund der Untersuchung stand die Erfassung der Geometrie des bestehenden Brückenbauwerks mit einem 3D-Laserscan, die Verarbeitung der resultierenden Punktwolke zu einem virtuellen Bauwerksmodell (BIM-Modell) und schließlich die Ableitung eines statischen Modells aus dem BIM-Modell. Lesen Sie auf den Seiten 564-571 den praxisnahen Erfahrungsbericht aus dem Ingenieurbüro Grassl über ausgewählte Anwendungsfälle der BIM-Methodik. (Foto/Abb.: Grassl)

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Inhalt: Bautechnik 7/2019Bautechnik7/2019Inhalt

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Krispel, Stefan; Peyerl, Martin; Maier, GeraldErhöhung der Sicherheit und Energieeinsparung in Tunnelbauwerken durch Optimierung der Materialauswahl von FahrbahndeckenBautechnik7/2019499-508Aufsätze

Kurzfassung

Dauerhaftigkeit und Langlebigkeit von Fahrbahndecken aus Beton sind allgemein bekannt. Aufgrund dieser Eigenschaften ist, bei Beachtung der wesentlichen Konstruktions- und Herstellungsprinzipien, der Instandhaltungs- bzw. Instandsetzungsbedarf sehr stark reduziert. Dies führt zur Vermeidung von Verkehrsstörungen bzw. Verkehrsstaus und deren Folgekosten. Daneben existieren noch weitere positive Eigenschaften des Betons, welche sich über die gesamte Nutzungsdauer der Betondecke verstärkt auswirken, jedoch weniger bekannt sind. Dies wären u. a. der geringere Kraftstoffbedarf (und damit verbunden eine Reduktion der CO2-Belastung) von Lastkraftwagen aufgrund der nicht verformbaren Betondecke, die Aufnahme und Speicherung von CO2 im erhärteten Beton und Vorteile infolge der hellen Oberflächen des Baustoffs. Ein Forschungsprojekt der Smart Minerals GmbH beschäftigt sich mit dem Aspekt der Helligkeit des Werkstoffs Beton in Fahrbahndecken von Tunnelbauwerken. Durch die guten lichttechnischen Eigenschaften des Betons und die daraus resultierende erhöhte Helligkeit von Fahrbahn und Tunnelwand lässt sich das subjektive Sicherheitsgefühl der Verkehrsteilnehmer erhöhen und der für eine adäquate Beleuchtung notwendige Energieaufwand beträchtlich senken. Um die geforderte Leuchtdichte der Fahrbahn sicherzustellen, benötigen Betonfahrbahnen weitaus geringere Lampenleistungen. Dabei kann theoretisch die Lampenleistung gegenüber Asphaltbelägen um zwei Drittel reduziert werden.

Enhancing safety whilst saving energy in tunnels due to an optimised choice of road surface materials
The durability and longevity of concrete pavements is well known everywhere. Due to these characteristics the overhaul and maintenance requirements, provided the major construction and production principles are respected, are sharply reduced. This results in a prevention of transport disruptions respectively traffic jams and their subsequent costs. However, there are many more positive characteristics of concrete, which become more and more effective during the entire operating life of concrete surfaces, which are widely unknown. Among other things, concrete pavements can reduce the fuel consumption of lorries (resulting in a reduction of CO2 emission), due to non-deformable pavements. Furthermore hardened concrete is able to absorb and store CO2 and there are advantages caused by the bright surface of the material. The Smart Minerals GmbH examines the aspect of brightness of concrete for the road surface of tunnels in the course of a research project. Due to the good photometric characteristics of concrete and the resulting higher brightness of the pavement, the road users have a subjective higher sense of safety and the bright surface of concrete causes a reduction of energy-consumption for lighting. To ensure the required brightness of the pavement, concrete surfaces need much less powerful light sources. Therefore it is theoretically possible to reduce the power of the light source, compared to the asphalt surface, to an extent of two thirds.

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Neue DBV-Arbeitstagung "Typische Schäden im Stahlbetonbau"Bautechnik7/2019508Firmen und Verbände

Kurzfassung

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Bigelow, Hetty; Hoffmeister, Benno; Feldmann, MarkusVereinfachte Simulation von Zugüberfahrten - Dynamische Bemessung von WiB-Eisenbahnverbundbrücken mit äquivalenten EinmassensystemenBautechnik7/2019509-520Aufsätze

Kurzfassung

Die Bemessung balkenartiger, einfeldriger Eisenbahnbrücken in WiB-Bauweise ist maßgeblich an Fragestellungen zur zuverlässigen Abschätzung möglicher Resonanzrisiken gekoppelt. Bekanntlich verhalten sich WiB-Brücken in der Realität deutlich günstiger als anhand von Berechnungen prognostiziert. In vielen Fällen kann der vereinfachte rechnerische Resonanznachweis gemäß DIN EN 1991-2 für Überfahrtsgeschwindigkeiten vö ≤ 200 km/h nicht erbracht werden, sodass eine Vielzahl von Zugüberfahrten anhand numerischer Modelle zu simulieren ist. Bei vö > 200 km/h sind immer Simulationsrechnungen erforderlich.
Der vorliegende Beitrag zeigt, wie anhand äquivalenter Einmassensysteme Zugüberfahrten simuliert werden können. Am äquivalenten System werden zunächst vertikale Durchbiegungen und Beschleunigungen in Feldmitte des Ausgangsbalkensystems ermittelt. Aus den Ergebnissen lassen sich alle bemessungsrelevanten Zustandsgrößen ermitteln. Die signifikante Zeitersparnis im Vergleich zur Berechnung mit einem Balkensystems resultiert daraus, dass die entsprechenden Zustandsgrößen lediglich an relevanten Stellen im System ermittelt werden.
In diesem Beitrag werden ideal gelenkig gelagerte Balkensysteme und Balkensysteme mit zusätzlichen Drehfedern an den Auflagern (Abbildung der Einspannwirkung von über die Brückenenden hinauslaufenden Gleisen) in äquivalente Einmassensysteme überführt. Die am äquivalenten System ermittelten Ergebnisse werden durch Vergleichsrechnungen an Balkensystemen verifiziert.

Simplified simulation of train crossings - dynamic design of filler beam railway bridges using an equivalent SDOF system
Design of simply supported longitudinal filler beam bridges is strongly linked with questions regarding reliable estimation of a possible resonance risk. As is generally known, filler beam bridges behave much better in reality than predicted by calculation. In many cases, a simplified formula based resonance check provided by EN 1991-2 for crossing velocities vö ≤ 200 km/h cannot be fulfilled. Thus, a high number of train crossings have to be simulated with numerical models. For vö > 200 km/h, simulations always have to be performed.
This paper demonstrates, how to simulate train crossings with an equivalent single-degree-of-freedom (SDOF) system. With the equivalent system vertical deflections and accelerations are calculated in mid-span of the original beam system. From these results all parameters required for design can be derived. This significantly saves time as respective parameters are only calculated and evaluated for relevant spots in the system.
An ideally hinged beam system and a beam system with additional rotational springs, (where the springs represent the restraining effect of tracks overlapping the bridgés ends) are transformed into equivalent SDOF systems. Results obtained with an equivalent model are verified by comparison with results obtained with a beam model.

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Ney, Laurent; Burgmann, KarlFußgängerbrücke Dejima, Nagasaki, JP - Eine Gegenüberstellung von MaßstäbenBautechnik7/2019521-527Berichte

Kurzfassung

Die neue Dejima-Fußgängerbrücke hat eine Länge von 38,50 m und eine Breite von 4,40 m. Es handelt sich um eine Stahlkonstruktion. Der Gehwegbelag besteht aus Holz. Der zurückhaltende Entwurf und der verwendete Maßstab wurden durch den historischen Kontext beeinflusst.

Footbridge Dejima, Nagasaki (JP) - a confrontation of scales
The new Dejima Footbride is a 38.50 m long steel pedestrian bridge with a timber deck. It's restrained design is influenced by its material context and the intention to build modestly in this place of historical importance.

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Purtak, FrankNachweisverfahren zum Erhalt des gemauerten Chemnitztal-Viadukts - 22. Dresdner Baustatik-Seminar - "Realität - Modellierung - Tragwerksplanung"Bautechnik7/2019528-548Berichte

Kurzfassung

Am Beispiel der gemauerten neunfeldrigen Eisenbahn-Bogenbrücke in Chemnitz werden für den Nachweis der Standsicherheit verschiedene Verfahren gegenübergestellt. Die maßgebende Stützlinie wird mithilfe einer speziellen FE-Berechnungssoftware ermittelt, welche die Strukturnichtlinearität von gemauerten Konstruktionen berücksichtigt. Die Bemessungsfestigkeit des Mauerwerks unter ausmittiger Beanspruchung wird mit verschiedenen Verfahren ermittelt. Zur Kalibrierung des Berechnungsmodells wurden Belastungsversuche mit einem 600-t-Schwertransport durchgeführt. Der Erhalt des Chemnitztal-Viadukts soll Ziel der Untersuchung sein.

Analysing the masonry Chemnitztal-Viaduct with the aim of preservation of the railway bridge
Using the example of a nine-field railway arch bridge in Chemnitz different methods for the verification of the structural stability are compared. The determination of the relevant thrust line is determined using a special FE calculation software, which takes into account the structural non-linearity of masonry constructions. The design resistance of the masonry under eccentric stresses is determined by various methods. For the calibration of the calculation model load tests were carried out with a 600 t heavy load. The preservation of the Chemnitztal Viaduct should be the aim of the analysis.

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Seismische Isolationstechnologie als Bauteil in neuen olympischen AustragungsortenBautechnik7/2019548Firmen und Verbände

Kurzfassung

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Baum, Nikolas; Boxheimer, Sascha; Krause, Daniel; Renz, Florian; Hoffmann, Björn; Wächter, Jörg; Klingeberg, ThorstenSprengvortrieb und Spezialtiefbau in GöteborgBautechnik7/2019549-557Berichte

Kurzfassung

Die wachsende Wirtschaft und die Bevölkerung in der Metropolregion Göteborg machen Infrastrukturmaßnahmen für die zweitgrößte Stadt Schwedens unumgänglich. Als Teilprojekt der westschwedischen Vereinbarung, die u. a. auch den Bau des Marienholmtunnels und den Neubau der Hising Brücke beinhaltet, wird im Zuge der “Westanbindung Göteborg” (Göteborg Västlänken) eine neue Eisenbahnlinie für Pendler- und Regionalzüge erstellt und voraussichtlich im Jahr 2026 in Betrieb gehen. Neben den zwei neuen Stationen Haga und Korsvägen wird die bestehende Station Centralen durch das 8 km lange Infrastrukturprojekt erweitert. Die drei Bahnhöfe befinden sich in Lockergesteinsbereichen, die zum einen aus dem Lera-Ton und zum anderen aus eiszeitlichen Ablagerungen und Moräne bestehen, während 6 km der Strecke in Tunnellage im Sprengvortrieb im schwedischen Metabasit, Gneis und Pegmatit zu erstellen sind. Auftraggeber ist die schwedische Transportbehörde Trafikverket.
Dieser Bericht fokussiert sich auf die Bauausführung des Loses Korsvägen, welches von der Bietergemeinschaft West Link Contractors (WLC), bestehend aus dem schwedischen Bauunternehmen NCC und der deutschen BAM-Tochter Wayss & Freytag Ingenieurbau AG, gewonnen wurde. Hierbei wird auch Einblick in die Anwendung der BIM-Methode sowie weiterer Digitalisierungsansätze zur Prozessoptimierung gewährt.

Drill & blast and special foundation in Gothenburg
Growing economies and populations in the Gothenburg metropolitan area make infrastructure measures inevitable for Sweden's second largest city. As a sub-project of The West Swedish Agreement, which also includes the construction of the Marienholm Tunnel and the new Hising Bridge, a new railway line for commuter and regional trains will be built as part of the “Gothenburg West Link” (Gothenburg Västlänken) and is expected to go into operation in 2026. In addition to the two new stations Haga and Korsvägen, the existing station Centralen will be extended by the 8 km long infrastructure project. The three stations are located in loose rock areas consisting of varved clay, glacial deposits and moraines, while 6 km of the line will be tunneled through Swedish metabasite, gneiss and pegmatite. The client is the Swedish transport administration Trafikverket.
This report focuses on the construction and case record of the project unit Korsvägen, which was won by the bidding community consisting of the Swedish construction company NCC and the German BAM subsidiary Wayss & Freytag Ingenieurbau AG. This article also provides insight into the application of the BIM method and other digitization approaches for process optimization.

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Gesetzentwurf verfehlt KlimaschutzvorgabenBautechnik7/2019557Firmen und Verbände

Kurzfassung

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Wilhelm, Viktor; Brixner, RobertZum Entwerfen im Schalenbau: der neue Bistro-Pavillon "Subway" in Kelley Barracks, StuttgartBautechnik7/2019558-563Berichte

Kurzfassung

Die Verwendung von modularen Holzschaltischen ermöglicht die Wiederbelebung des Betonschalenbaus in Form von Faltwerken. Während einer “Stagnationsphase” im Schalenbau haben sich jedoch die normativen bauphysikalischen und bautechnischen Anforderungen an die Betonbauten verändert. Am Beispiel der Dachschale des neuen “Subways” innerhalb der “Kelley Barracks” Stuttgart-Möhringen werden im nachfolgenden Bericht die wesentlichen Aspekte des Entwerfens und Realisierens moderner Faltwerke angesprochen. In Zusammenhang mit der höheren Fertigungsfreundlichkeit ihrer Formen konnte unter Verwendung eines Faltwerks ein wirtschaftliches Ergebnis erzielt werden. Ihr Vorteil liegt des Weiteren in der einfachen Durchbildung von Temperaturstößen bzw. Temperaturblöcken. Nicht zuletzt haben die Autoren beim Entwurf der Dachschale die Einbaubarkeit von linearen thermischen Isokörben mitentwickelt.

On designing concrete shell construction: the new “Subway” bistro pavilion in Kelley Barracks, Stuttgart
The use of modular timber formwork allows for the revival of concrete shell construction in the form of folding structures. During a “period of stagnation” in concrete shell construction, however, the normative requirements in terms of the physical and technical construction of concrete structures changed. Taking the example of the roof shell of the new “Subway” bistro in the Kelly Barracks in Stuttgart-Möhringen, this report addresses the essential aspects of the design and implementation of modern folding structures. Combined with a greater ease of production of the moulds, a good economic result was achieved using a folding structure. A further advantage is the simple design of temperature shocks or temperature blocks. Finally, the authors helped to develop linear thermal isokorbs when designing the roof shell.

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Mischo, Hendrik; Seifried, Jörg; Thiele, Klaus; Schanzenbach, Stephan; Grassl, MartinVom 3-D-Laserscan zum BIM-Modell - Ein Erfahrungsbericht aus dem StahlbrückenbauBautechnik7/2019564-571Berichte

Kurzfassung

In den kommenden Dekaden erfordern die deutschen Brückenbauwerke eine erhöhte Aufmerksamkeit, da für einen großen Anteil des Bestands die vorgesehene Lebensdauer erreicht ist. Einige dieser Bauwerke haben neben ihrer Bedeutung für die Infrastruktur einen hohen baukulturellen Wert und fordern daher große Sorgfalt seitens der Bauwerkserhaltung.
Für die anstehenden Aufgaben im Bereich bestehender Brückenbauwerke wurde anhand eines Beispiels die Anwendung der Planungsmethodik BIM auf ihre derzeitigen Möglichkeiten untersucht. Im Vordergrund der Untersuchung stehen die Erfassung der Geometrie einer bestehenden Brücke mit einem 3-D-Laserscan, die Verarbeitung der resultierenden Punktwolke zu einem virtuellen Bauwerksmodell (BIM-Modell) und schließlich die Ableitung eines statischen Modells aus dem BIM-Modell.

3-D laserscan to BIM model - a field report from steel bridge construction
With a growing number of bridges reaching their anticipated lifespan, increased maintenance will be required during the next decades. Due to the high infrastructural and cultural importance that some of these structures hold, specific attention needs to be given to their maintenance.
To assess the challenges that existing bridges bear, the BIM method and its possibilities was investigated against an example of a historic steel bridge. Special focus was given to capturing the geometry of the bridge with a 3-D laserscan, converting the point cloud into a virtual BIM model and conveying it into a structural calculation model.

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Zwei Neuzugänge im DGNB PäsidiumBautechnik7/2019571Firmen und Verbände

Kurzfassung

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Höhl, Patrick; Schüßler, Svenja; Rudolf, Martin; Lauterbach, AndreBauwerksuntersuchungen und Belastungsversuche an der Fuldatalbrücke Bergshausen - 22. Dresdner Baustatik-Seminar - "Realität - Modellierung - Tragwerksplanung"Bautechnik7/2019572-579Berichte

Kurzfassung

Parallel zu der Nachrechnung in den Stufen 1-3 wurden im Jahr 2016 an der Fuldatalbrücke Bergshausen umfangreiche Bauwerksuntersuchungen durchgeführt.
Bei der Fuldatalbrücke Bergshausen handelt es sich um eine siebenfeldrige Talbrücke im Zuge der BAB 44, die südlich der Stadt Kassel das Fuldatal überspannt. Die ca. 700 m lange Stahlbrücke besteht aus zwei Teilbauwerken, die in den Jahren 1962 und 1971 fertiggestellt wurden.
Es wurden zahlreiche Materialproben am Grundwerkstoff, an den Nieten und an den Pfeilern entnommen, um im Labor die mechanisch-technologischen Kennwerte zu ermitteln. Nach statistischer Auswertung konnten angepasste Materialkennwerte für die statischen Berechnungen angesetzt werden.
In zwei nächtlichen Vollsperrungen wurden an beiden Überbauten Belastungsversuche unter definierter Verkehrsbelastung durchgeführt. Dabei wurden Dehnungen und Beschleunigungen gemessen und anschließend mit den rechnerischen Ergebnissen abgeglichen. Die Auswertung der Messergebnisse diente insbesondere zur Kalibrierung des Berechnungsmodells.
Der Bestand wurde bereichsweise sehr detailliert vermessen, unter anderem mittels 3-D-Laserscan.
Der Gesamtplanungsauftrag hat die Anhebung der Tragfähigkeit für die verbleibenden zwölf Jahre Restlebensdauer zum Ziel. Die im Bericht erläuterten Untersuchungsergebnisse flossen in den Planungsprozess dieser Ertüchtigung ein.

Construction analysis and test loading at the Fuldatalbrücke Bergshausen
Extensive construction analysis and testing were carried out in the course of the recalculation (level 1-3) of the Fuldatalbrücke Bergshausen in 2016.
The Fuldatalbrücke Bergshausen is a seven span viaduct of the autobahn A 44 south of Kassel. The steel bridge with a total length of approx. 700 m consists of two separate constructions which were completed in 1962 and 1971.
To determine the mechanical and technological parameters, numerous material samples of the base materials, the rivets and the piers were taken. Based on a statistical evaluation, modified characteristic values could be considered for the structural analysis.
During two nightly traffic cuts, test loadings under predefined traffic loads were carried out at both superstructures. Strains and accelerations were measured and compared to the results of the structural analysis. The evaluation particulary helped to calibrate the FE model.
A locally very detailed survey of the existing bridge, partly realised with 3-D laser scanning, was performed.
The complete design contract aims at the enhancement of the bearing capacity for the remaining service life of twelve years. The results of the studies explained in this report were integrated in the planning process of the strengthening.

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Händler, Kai; Walz, MarcusInstandsetzung und Ertüchtigung der Vogelsangbrücke in Esslingen am NeckarBautechnik7/2019580-584Berichte

Kurzfassung

Die Instandsetzungsarbeiten an der Vogelsangbrücke in Esslingen am Neckar stellen die ausführenden Unternehmen vor besondere Herausforderungen. Neben der Instandsetzung der geschädigten Bereiche ist zudem noch eine Verstärkung des Tragwerks notwendig. Da es sich um eine Hauptverkehrsverbindung zwischen zwei Stadtteilen der Stadt Esslingen handelt und neben dem Neckar und der Bundestraße B 10 auch Gleise der Deutschen Bahn überquert werden, sind besondere Anforderungen an den Bauablauf gestellt. Die Arbeiten an der Vogelsangbrücke müssen die weitere Nutzung der Brücke während das Bauablaufs gewährleisten. Zudem muss die Beeinträchtigung des Schiffs- und Bahnverkehrs während des Bauablaufs auf ein Minimum reduziert bzw. vollständig vermieden werden. Dafür sind neben der Optimierung des Bauablaufs zahlreiche Schutzmaßnahmen notwendig.

Redevelopment and strengthening the Vogelsang Bridge in Esslingen am Neckar
The redevelopment on the Vogelsang Bridge in Esslingen am Neckar poses special challenges for the executing companies. In addition to repairing the damaged areas, reinforcement of the structure is also necessary. Since it concerns a main link between two districts of the city Esslingen and in addition to the Neckar, the federal road B 10 also tracks of the Deutsche Bahn are crossed, special demands are made on the construction process. The work on the Vogelsang Bridge must ensure the continued use of the bridge during the construction process. In addition, the impairment of shipping and rail traffic during the construction process must be reduced to a minimum or completely avoided. In addition to the optimization of the construction process, numerous protective measures are necessary.

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Unternehmenskultur fördert MitarbeiterzufriedenheitBautechnik7/2019584Nachrichten

Kurzfassung

Keine Kurzfassung verfügbar.

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Bühler, DirkBrücken in Lateinamerika - die GeschichteBautechnik7/2019585-592Berichte

Kurzfassung

Diese Betrachtung der Geschichte des Brückenbaus in Lateinamerika beginnt mit der vorspanischen Zeit, als die Hochkulturen der Azteken und Mayas in Mittelamerika und der Inkas in den Andenländern erblühten. Die Baustoffe aus der Natur wurden mit geschickten Techniken zum Bauen verwendet. Aus Steinplatten wurden Kraggewölbe gefertigt; Lehmziegel wurden beim Pyramidenbau eingesetzt; Naturfasern aus Gras, Schilf, Lianen wurden zu tragfähigen Seilen geflochten oder zu Schwimmkörpern gebündelt; Holz und Bambus ermöglichten Balkenkonstruktionen.
Mit dem Eintritt der Spanier in die Geschichte des Kontinents kommen ab 1492 mit den - bis dahin mangels Rohstoffen unbekannten - Werkzeugen aus Eisen auch neue Bautechniken hinzu, die von der einheimischen Bevölkerung gerne als Verbesserung aufgenommen wurden: Jetzt werden auch Steinbögen beim Bau von Brücken und Aquädukten eingesetzt und europäische Zimmertechniken ermöglichen neue Holzkonstruktionen.
Die ab 1810 einsetzenden Unabhängigkeitsbewegungen gingen Hand in Hand mit den technischen Neuerungen der industriellen Revolution und der ersten Globalisierungswelle um 1900. Der Aufbau eines Eisenbahnnetzes ist ein entscheidendes Merkmal dieser vom Baustoff Eisen bestimmten Zeit.
Heute ist der Kontinent wie selbstverständlich Teil unserer auch im Technischen globalisierten Welt.

Bridges in Latin America - their history
These reflexions on the history of bridge building in Latin America begin with the pre-Hispanic period, when the advanced civilizations of the Aztecs and Mayans in Central America and the Incas in the Andean countries flourished. The building materials taken from nature were used with skilful building techniques. Stone slabs were employed to make corbelled arches; clay bricks were used even to build pyramids; natural fibres from grass, reeds and lianas were braided into load-bearing ropes or bundled into floating bodies; wood and bamboo made beam constructions possible.
With the entry of the Spaniards into the history of the continent in 1492, new construction techniques, along with imported iron tools - previously unknown due to a lack of raw materials -, were welcomed by the local population as improvements: Now stone arches are also used to build bridges and aqueducts, and European new carpentry techniques improved wooden constructions.
The independence movements that began in 1810, went hand in hand with the technical innovations of the industrial revolution and the first wave of globalization around 1900. The construction of a railway network is a crucial characteristic of this period, determined by iron as a building material.
Today, the continent is part of our globalized world, also in terms of technology.

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