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Es wird die Analogie im mechanischen Verhalten zwischen elastischem Stabwerk und elastischem Kontinuum beschrieben. Die Zuordnung analoger Strukturen erfolgt über die mathematische Gleichsetzung der Belastungs- und Verformungszustände. Das Verfahren wird an einem Beispiel erläutert.

Über die historische Entwicklung der Schildbauweise, die erstmals in den 20er Jahren des 19. Jahrhunderts angewendet wurde bis zu ihrer heutigen technischen Reife.

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

Anhand einiger Beispiele wird gezeigt, daß die Plastizitätstheorie es besser als die Elastizitätstheorie erlaubt, möglichst wirklichkeitsnah Stahlbeton- und Spannbetonquerschnitte zu bemessen. Der Verfasser weist darauf hin, daß schon Mörsch bei seiner Fachwerkanalogie für die Schubbemessung aufbauend auf Traglastversuchen, Grundgedanken der Traglasttheorie für sein Modell verwendet hat.

Es werden die Erfahrungen mit der Neuen Österreichischen Tunnelbauweise (NÖT) beim Bau von Tunneln in München, Frankfurt und Nürnberg geschildert. Die Bauweise wurde jeweils den örtlichen geologischen Verhältnissen angepasst und weiterententwickelt, so daß teilweise nur noch von der Spritzbetonbauweise in Fachkreisen gesprochen wird.

Die in den letzten Jahren in Deutschland und in Österreich errichteten Verkehrstunnel wurden i. a. zweischalig, d. h. mit einer Spritzbetonaußenschale und einer Innenschale aus unbewehrtem Beton oder Stahlbeton hergestellt. Die Bemessung der Innenschalen erfolgte unter Anwendung der Normen DIN 1045 und ÖN B 4200. Während die neuen Normen wie EC 2, DIN 1045-1 und ÖN B 4700 im Hochbau schon seit längerem Anwendung finden, ist deren Anwendung für die Bemessung von Tunnelschalen im wesentlichen noch Neuland. Dies betrifft insbesondere die Anwendung des Teilsicherheitskonzeptes und die Möglichkeit, die Schnittgrößen unter Anwendung nichtlinearer Stoffgesetze zu ermitteln. Im vorliegenden Beitrag wird die Problematik dargestellt und anhand von Beispielen der Einfluß unterschiedlicher Annahmen aufgezeigt.

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In den drei vorangegangenen Beiträgen war die Methode der Mehrkörperdynamik zur Erfassung von Grenzzuständen bei Stahlkonstruktionen vorgestellt worden. Es wurden darin die Modelle für die Abbildung lokaler Versagensstellen und zur Erfassung der Relativkinematik in einer Kontaktzone zwischen zwei Köpern detailliert beschrieben. Die Anwendungsbeispiele in diesem Beitrag enthalten verschiedene erweiterte Modellierungen dieser Grundmodelle zur Abbildung der unterschiedlichen Anschlußkonstruktionen von Schutzplanke und Verkehrszeichenbrücke und zur Beschreibung der speziellen Kontaktzonenbereiche zwischen Fahrzeug und Schutzplanke bzw. Schutzplanke und Verkehrszeichenbrücke unter vollständiger Erfassung des Verformungsverhaltens.

Leichtere, schlankere Systeme sind schwingungsanfällig, extreme Einwirkungen wie Erdbeben, Fahrzeuganprall, Stürme verlangen eine dynamische Behandlung, damit die erhöhten Sicherheitsanforderungen erfüllt werden können. Das Ziel dieses Beitrages ist es, die Einsetzbarkeit der Methode der Mehrkörperdynamik für die Formulierung von Grenzzuständen bei Stahlkonstruktionen aufzuzeigen. Die Methode der Mehrkörperdynamik dient der Erfassung kinematischer Vorgänge, bei denen sich mit der Zeit die Geometrie oder die Systeme stark ändern, und ist ursprünglich im Maschinenbaubereich beheimatet. Im ersten Teil dieser Trilogie wurde die Methode der Mehrkörperdynamik in der Schreibweise von Wittenburg vorgestellt, die Grundlage für die Entwicklung des Mehrkörperprogrammsystems MEPHISTO ist. Der folgende Teil beschäftigt sich mit neuartigen Mehrkörper-Ersatzmodellen zur Abbildung plastischer Gelenke und Seile.

Das Ziel dieses Beitrages ist es, die Einsetzbarkeit der Methode der Mehrkörperdynamik für die Formulierung von Grenzzuständen bei Stahlkonstruktionen aufzuzeigen, Die Methode der Mehrkörperdynamik dient der Erfassung kinematischer Vorgänge, bei denen sich mit der Zeit die Geometrie oder die Systeme stark verändern und ist ursprünglich im Maschinenbaubereich beheimatet. Im ersten Teil dieser Trilogie, wird die Methode der Mehrkörperdynamik in der Schreibweise von Wittenburg vorgestellt, die Grundlage für die Entwicklung des Mehrkörperprogrammsystems MEPHISTO ist. Der folgenden beiden Teile beschäftigen sich mit neuartigen Mehrkörper-Ersatzmodellen für die Abbildung plastischer Gelenke, Seile und Kontaktzonen.

Dynamische Untersuchungen außergewöhnlicher Ereignisse erlangen im Bauwesen wegen der immer leichteren und schlankeren Bauweise, insbesondere im Stahlbau, eine immer größere Bedeutung. Hierbei kommt es besonders auf die Erfassung des korrekten kinematischen Verhaltens der einzelnen Bauteile untereinander an. Infolge von Stoßlasten oder Dauerlasten mit deterministischen oder stochastischen Einwirkungen treten durch kräfteübertragende Kontaktflächen häufig nicht nur ebene Verschiebungen auf, sondern auch Abheben und Kippen. Ziel dieses Beitrages ist es, die Einsetzbarkeit der Methode der Mehrkörperdynamik für die Formulierung von Grenzzuständen bei Stahlkonstruktionen aufzuzeigen. Die Methode dient der Erfassung kinematischer Vorgänge, bei denen sich mit der Zeit die Geometrie oder die Systeme stark ändern, und ist ursprünglich im Maschinenbaubereich beheimatet. Die Methode der Mehrkörperdynamik in der Schreibweise von Wittenburg, die Grundlage für die Entwicklung des Mehrkörperprogrammsystems MEPHISTO ist, wurde im 1. Teil vorgestellt. Im 2. Teil wurden die beiden neuartigen Mehrkörpersystem-Modelle: die "nichtlineare Gelenk-Kopplung" für die Abbildung lokaler Versagensstellen in Konstruktionen, und das "vorgespanntes Seilmodell" für die Mehrkörpersystem-Modellierung von abgespannten Systemen beschrieben. In diesem Teil der Trilogie wird das spezielle Mehrkörpersystem (MKS) Modell "Kontakt-Element" vorgestellt, zur vollständigen Erfassung der Relativkinematik in einer Kontaktzone zwischen zwei Körpern.

Die lineare Stabilität hat einen beschränkten Anwendungsbereich. Sie kann für die Ermittlung der Verzweigungslast nur solcher Stab-konstruktionen (z.B. verschiebliche Stockwerkrahmen) benutzt werden, die unter der verhältnismässig kleinen Belastung ihre Stabilität verlieren. In der Arbeit werden zwei Methoden der schrittweisen Annäherung vorgestellt, mit denen sich die "exakte"Verzweigungslast bei Anwendung der linearen Stabilität bestimmen lässt. In Anlehnung an diese Methoden werden einige Zahlenbeispiele gelöst und besprochen.

Die Isotopen-Tiefensonde stellt bei der Erkundung der Bodenverhältnisse ein wichtiges Hilfsmittel dar, mit dem Dichte und Feuchte von Böden gemessen werden können.

In dem Entwurf zur ISO 11654 wird ein neues Verfahren zur Kennzeichnung von Schallabsorptionsmaterialien vorgestellt. Dieser Entwurf spezifiziert eine Methode, mit der für die frequenzabhängigen Absorptionsgrade ein Einzahlwert angegeben werden kann. Der Standard bietet zusätzlich die Möglichkeit einer Indikatorvergabe zur Kennzeichnung einer ausgeprägten Schallabsorption bei verschiedenen Frequenzbändern. Als informative Größe wird in dem Standard ISO 11654 ergänzend vorgeschlagen, den Einzahlwert in eine Klasse einzuteilen. Obwohl die Klasseneinteilung von den Verfassern der ISO 11654 speziell für Breitbandanwendungen vorgesehen war, stellt diese für nicht breitbandig wirkende Schallabsorber eine für die Praxis hilfreiche Orientierung und Einteilung der Schallabsorber dar. Das Verfahren nach ISO 11654 bietet eine Möglichkeit zur schnellen und zielgerichteten Bestimmung notwendiger schallabsorbierender Materialien in der Praxis.

In den vergangenen zwei Jahrzehnten hat die Theorie der Fuzzy Logic nahezu alle Disziplinen der Ingenieurwissenschaften erobert. Im konstruktiven Ingenieurbau wird diese neue Technologie jedoch nur sehr zögerlich eingesetzt. Das Ziel dieses Artikels ist, eine kurze Einführung in die Theorie zu geben sowie mögliche Anwendungen im konstruktiven Ingenieurbau aufzuzeigen. Eine dieser Anwendungen liegt im Bereich der wissensbasierten Systeme, wo es gilt, unscharf formuliertes Wissen adäquat zu verarbeiten.

Mit Hilfe der Fließlinientheorie lassen sich die Versagensmechanismen beulgefährdeter Konstruktionen rechnerisch erfassen. Insbesondere die dreiseitg gelagerte Platte als Flansch von beulgefährdeten I- und U-Profilen zeigt in Traglastversuchen einen ausgeprägten plastischen Faltmechanismus. Durch den Vergleich von Last-Durchbiegungskurven, die zu einem linearelastisch und zum anderen mit der Fließlinientheorie ermittelt wurden, ergibt sich ein sehr guter Einblick in das Tragverhalten von beulenden, dreiseitig gelagerten Platten. So ist es möglich, die Güte und Grenzen der derzeit verwendeten Beulkurven für unausgesteifte Elemente aufzuzeigen. Beulkurven, die nach den Normen der Elastizitätstheorie zugeordnet werden, behalten solange ihre Gültigkeit, bis es aufgrund eines plastischen Faltmechanismus zu einem Traglastabfall kommt. Dabei kann die Traglastdehnung in Abhängigkeit von der Belastung auch im plastischen Bereich liegen. Anhand von zwei Beispielen wird erläutert, wie so die Last-Stauchungskurve bis über das Versagen hinaus berechnet werden kann.

Die Fließgelenktheorie ist bekanntlich eine geschickte Methode zur Bestimmung der maximal aufnehmbaren Last eines statisch unbestimmten Systems. Bei diesem Bemessungsverfahren gilt der Grenzzustand als erreicht, wenn das System im Gesamten oder in Teil en kinematisch wird. Durch diese Art der Bemessung kann also neben der plastischen Querschnittsreserve auch die plastische Systemreserve ausgenutzt werden.
Die Anwendung der Fließgelenktheorie auf Baugrubenwände führt auf eine Reihe interessanter Fragestellungen. Aus dem Plastizieren der Spundwand, der Verankerung bzw. Stützung sowie dem Versagen des Bodenwiderlagers und dem kombinierten Auftreten dieser Versagensarten ergibt sich eine Vielzahl an Versagensmechanismen. Zudem ist unklar, wie das Plastizieren des Systems erzeugt werden soll, denn anders als in der Statik ist der Boden eine Beanspruchung in Form des Erddrucks auf die Wand, aber gleichzeitig auch ein Bauteil. Es ist also die oft beschriebene Besonderheit der Geotechnik, die hierbei zu beachten ist.
Es werden sechs Vorgehensweisen vorgestellt, von denen in der Folge zwei Vorgehensweisen mittels der Methode der Finiten Elemente näher untersucht werden. Die eine Vorgehensweise besteht in der Abminderung des plastischen Moments der Spundwand bis zum Eintreten der kinematischen Kette. Bei der anderen Vorgehensweise wird der Wasserdruck gesteigert.
Die Berechnungen zeigen, dass sich der Erddruck mit zunehmender Verformung zur Verankerung und zum Bodenauflager erheblich umlagert, und zwar im allgemeinen stärker als nach den Umlagerungsfiguren der EAB (2006) und der EAU (2004). Die Folge könnte eine Unterschätzung der Stützkraft sein. Die EAB (2006) eröffnet die Möglichkeit, Spundwände unter Beachtung bestimmter Voraussetzungen nach der Fließgelenktheorie bemessen zu können. In der EAU (2004) finden sich bisher keine entsprechenden Empfehlungen.

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Die ETB-Richtlinie “Bauteile, die gegen Absturz sichern” aus dem Jahr 1985 ist eine der ältesten Vorschriften, die in den aktuellen Technischen Baubestimmungen (Teil A, Lfd. Nr. A 1.2.1.3) enthalten sind. Sie definiert ebenso wie der Eurocode 1 die Einwirkungen auf absturzsichernde Bauteile, enthält im Gegensatz zum EC1 jedoch auch Nachweismethoden und Anforderungen an Stoßlasten. Dieser Bericht umreißt den Anwendungsbereich, für den die ETB-Richtlinie heute noch relevant ist, und stellt die theoretischen Hintergründe für den Nachweis von Befestigungselementen für den weichen Stoß dar, die bisher nur schlecht dokumentiert sind. Zudem werden erweiterte Lastansätze und Nachweismethoden für die Fensterbefestigung in hochwärmedämmendem Mauerwerk vorgestellt, die im Rahmen eines durch das DIBt geförderten Forschungsprojekts erarbeitet wurden.

Application of the ETB Richtlinie to fasteners of windows and façades
The German ETB-Richtlinie “Bauteile, die gegen Absturz sichern” (structures that protect persons against fall) from 1985 is one of the oldest standards still contained in the current Technical Building Regulations (Part A, Serial No. A 1.2.1.3). Like the Eurocode 1, it defines the actions on structures that protect against fall. But in contrast to EC1, it also contains verification methods and impact loads. This paper outlines the scope, where the ETB-Richtlinie is still relevant today, and deals with the theoretical background of impact actions, which has been poorly documented so far. In addition, extended verification methods for window fastening in highly thermally insulating masonry are presented, which were developed in a research project cofunded by the DIBt.

Die ETB-Richtlinie “Bauteile, die gegen Absturz sichern” aus dem Jahr 1985 ist eine der ältesten Vorschriften, die in den aktuellen Technischen Baubestimmungen (Teil A, Lfd. Nr. A 1.2.1.3) enthalten sind. Sie definiert ebenso wie der Eurocode 1 die Einwirkungen auf absturzsichernde Bauteile, enthält im Gegensatz zum EC1 jedoch auch Nachweismethoden und Anforderungen an Stoßlasten. Dieser Bericht umreißt den Anwendungsbereich, für den die ETB-Richtlinie heute noch relevant ist, und stellt die theoretischen Hintergründe für den Nachweis von Befestigungselementen für den weichen Stoß dar, die bisher nur schlecht dokumentiert sind. Zudem werden erweiterte Lastansätze und Nachweismethoden für die Fensterbefestigung in hochwärmedämmendem Mauerwerk vorgestellt, die im Rahmen eines durch das DIBt geförderten Forschungsprojekts erarbeitet wurden.

Im Rahmen von Blower Door-Messungen ist es möglich, ganze Gebäude, einzelne Räume oder Gebäudebereiche auf ihre Luftdichtheit zu untersuchen. Für die Untersuchung von einzelnen Räumen bzw. Gebäudebereichen stehen die erweiterten Meßmethoden "Opening A Door", "Adding A Hole", "Guard Zone" und "Deduktion" zur Verfügung. In diesem Beitrag sollen diese Meßmethoden kurz vorgestellt, ihre Anwendungsmöglichkeiten erläutert und der gerätetechnische Aufwand beschrieben werden.

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