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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Purtak, F.Zur praktischen Anwendung der Lastkombinatorik bei Geschoßbauten aus Mauerwerk: Computergestützter Nachweis von Mauerwerk nach DIN 1053-1 und EC 6Mauerwerk5/2004180-187Fachthemen

Kurzfassung

Im vorliegenden Beitrag werden für Geschoßbauten mit Mauerwerkswänden die zu untersuchenden Lastkombinationen unabhängig von der gewählten Berechnungsvorschrift dargestellt. Die maßgebenden Schnittkräfte resultieren aus zwei möglichen Lastzuständen der Decken - minimaler und maximaler Lastzustand. Je nach Wahl der Berechnungsvorschrift ergeben sich unterschiedliche Beträge der Lastzustände, welche je nach Vorschrift zu berücksichtigende Last- und Kombinationsfaktoren bereits enthalten. Maßgebende Lastkombinationen lassen sich daher leicht nachvollziehen und kontrollieren.
Der Berechnungsablauf nach DIN 1053-1 und EC 6 ist in kompakter Form tabellarisch zusammengestellt. Das zur Verfügung stehende Computerprogramm beinhaltet den dargestellten Berechnungsablauf und unterstützt die statischen Nachweise für beide Normen.

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Unterweger, H.; Lechner, A.; Greiner, R.Zur plastischen Tragfähigkeit von Straßenbrücken in Verbundbauweise mit längsausgesteiften StegenStahlbau10/2009706-719Fachthemen

Kurzfassung

Mit der Einführung der Eurocodes ist nunmehr auch bei Verbundbrücken eine gewisse Ausnutzung plastischer Querschnittstragfähigkeiten sowie plastischer Systemreserven bei mehrfeldrigen Tragwerken möglich. Dies erlaubt eine höhere Wirtschaftlichkeit gegenüber der bisher üblichen weitgehend elastischen Auslegung. Insbesondere bei bestehenden Brückentragwerken könnte damit bei Ansatz der aktuellen höheren Verkehrslasten nach Eurocode oder aber bei Brückenverbreiterungen mitunter eine aufwändige Tragwerksverstärkung entfallen oder zumindest reduziert werden.
Während bei Brücken mit kürzerer Stützweite und damit meist kompakten Querschnitten die plastischen Tragreserven gut einschätzbar sind, wird in diesem Beitrag der Fokus auf mehrfeldrige Brücken mit größerer Stützweite gelegt, deren Querschnitte zusätzliche Längssteifen aufweisen und damit - unter Voraussetzung elastischer Spannungsverteilung - beulgefährdet sind. Zuerst wird die alleinige Querschnittstragfähigkeit betrachtet. Dies erfolgt unter Voraussetzung hoher Beanspruchungsanteile vor Verbund, wie sie infolge der üblichen Montage ohne Rüstung und Hilfsjoche vielfach vorliegt. Nachfolgend wird auf die Auswirkungen bei Ausnutzung der plastischen Querschnittstragfähigkeit eingegangen, welche sich in Form der Umlagerung der elastisch ermittelten Schnittkräfte bei Durchlaufträgern ergeben.
Aus den Berechnungsergebnissen für ein genauer untersuchtes, bestehendes Verbundtragwerk sind gewisse Einschränkungen bei der Ausnutzung der plastischen Querschnittstragfähigkeit erkennbar. Weiterhin werden mitunter zusätzliche, über die elastische Schnittkraftberechnung hinausgehende Berechnungsschritte erforderlich. Die diesbezüglichen Hinweise für eine praktische Vorgehensweise werden dargestellt.

Plastic load bearing capacity of composite highway bridges with stiffened webs.
The introduction of the Eurocodes made plastic design criteria available also for composite bridges, leading to more economical solutions compared with the previously elastic design rules. Particularly for old bridges with higher actual traffic loads, strengthening should therefore be avoidable or at least be necessary to a minor extent. For bridges with smaller spans and compact cross sections, the plastic load bearing capacity is clearly identified.
In this paper the focus is placed on longer bridges with higher, stiffened girders, susceptible to local buckling. In a first step, the cross section capacity in bending is studied as an isolated case, based on high preloads acting on the steel girder only, due to the common assembling procedure without framework. In a second step, the effects on the whole structure are studied, because utilising the plastic section capacity leads to a redistribution of internal forces.
Based on the comprehensive study of an old, actual strengthened composite bridge, some limitations for plastic design are noticed. Moreover, plastic design sometimes needs additional global analysis. Details of practical recommendations are given.

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Rubin, H.Zur plastischen Tragfähigkeit von 3-Blech-Querschnitten unter Normalkraft, doppelter Biegung und WölbkrafttorsionStahlbau1/200547-61Fachthemen

Kurzfassung

Der untersuchte 3-Blech-Querschnitt schließt als Sonderfälle doppelt- und einfachsymmetrische I-Querschnitte, U-, Z- sowie auch T- und L-Querschnitte ein. Für den allgemeinen Fall zweiachsiger Biegung, Normalkraft und Torsion werden die Tragschnittgrößen bestimmt. Dabei liegt stets ein vollplastizierter Querschnitt und ein Versagensmechanismus mit ebener Dehnungsverteilung vor. Besondere Beachtung wird der Torsion geschenkt, insbesondere der Beeinflussung von primärem und sekundärem Torsionsmoment durch Plastizieren. Es wird eine einfache Formel zur Berechnung des größten Torsionsdrehwinkels im Traglastzustand angegeben.

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Steinmann, R.Zur plastischen Querschnittstragfähigkeit von WalzprofilenStahlbau9/2001730-731Berichte

Kurzfassung

Keine Kurzfassung verfügbar.

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Rosemeier, G.Zur plastischen Beulung der Rechteckplatte.Stahlbau11/1971347-348Fachthemen

Kurzfassung

Keine Kurzfassung verfügbar.

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Greiner, R.; Ofner, R.Zur plastischen Bemessung von Schrauben- und Schweißverbindungen unter Scherbelastung.Stahlbau9/1997617-623Fachthemen

Kurzfassung

Im Zuge der Eurocodes werden Möglichkeiten eröffnet, plastisches Tragverhalten planmäßig auch bei Verbindungen in Rechnung zu stellen. Im gegebenen Falle bezieht sich dies auf Verbindungen unter Scherbelastung. Als Grundlage der Berechnung ist es nun erforderlich, das wirklichkeitsnahe Last-Verschiebungsverhalten einer Schraube oder eines Schweißnahtelementes zu kennen. Solche Angaben liegen in der Literatur als Ergebnis von Versuchen verschiedentlich vor und zeigen einen stark nicht-linearen Last-Verschiebungsverlauf. Die Berechnung einer Verbindung erfordert daher ein iteratives Verfahren, welches praktisch nur mittels eines Rechenprogramms durchgeführt werden kann. Auf dieser Grundlage wurden nun in dieser Arbeit verschiedene Schrauben- und Schweißverbindungen beispielhaft untersucht und die Ergebnisse in Vergleich zu jenen aus linear-elastischen Modellansätzen gestellt. Es zeigt sich daraus eine teils deutliche Steigerung der Beanspruchbarkeit, insbesondere bei Vorhandensein von Momenteinwirkungen zufolge der Lastexzentrizität. Diese Steigerungen können bei Schweißverbindungen erheblich höcher sein als bei Schraubenverbindungen. Die Anwendung des Rechenverfahrens bietet aufgrund der programmtechnischen Aufbereitung heute keine Schwierigkeiten mehr. Die Zulässigkeit der vollen plastischen Ausnutzung müßte im Hinblick auf die vorgegebenen Sicherheitsfaktoren des neuen Normenkonzepts noch geklärt werden.

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Hegger, J.; Goralski, C.Zur plastischen Bemessung hochfester kammerbetonierter VerbundträgerStahlbau11/2007815-825Fachthemen

Kurzfassung

Die traglaststeigernde Wirkung des Kammerbetons wurde bisher im Verbundträgerbau aufgrund fehlender mechanischer Modelle und Bemessungsregeln insbesondere bei hochfesten Baustoffen häufig nicht genutzt. Dieser Beitrag gibt einen Einblick in die Lastabtragungsmechanismen kammerbetonierter Verbundträger und beschreibt Bemessungsansätze zum wirtschaftlichen und sicheren Einsatz von hochfesten Baustoffen. Anhand einer Parameteruntersuchung zum Einfluss von hochfestem Kammerbeton und hochfestem Stahl auf die Querschnittstragfähigkeit des Verbundträgers wird ein plastisches Bemessungsverfahren für kammerbetonierte Verbundträger im positiven und negativen Momentenbereich hergeleitet. Die vorgestellten Ergebnisse sind Teil eines DFG-Forschungsvorhabens.

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Kranzler, ThomasZur Planung, Ausführung und Leistungsfähigkeit des Außenwand-Decken-Knotens von monolithischem ZiegelmauerwerkMauerwerk2/201458-66Fachthemen

Kurzfassung

Mit zunehmenden Wärmeschutzanforderungen gehen stets auch erhöhte Anforderungen an die Außenwände von Gebäuden einher. Bei monolithischen Außenwänden, also Außenwänden aus hochwärmedämmenden Mauerziegeln, die keine Zusatzdämmung z. B. in Form von Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) benötigen, ist eine sorgfältige Planung und Ausführung des Details “Außenwand-Decken-Knoten“ daher von immer größerer Bedeutung. Neben den Aspekten des Wärme- und Feuchteschutzes muss dieses Detail gleichzeitig auch den Anforderungen resultierend aus Statik, Brand- und Schallschutz genügen. Da die separate Berücksichtigung der einzelnen Teilaspekte mitunter jedoch zu diametral entgegen stehenden Ausführungsvarianten des Details “Außenwand-Decken-Knoten“ führen würde, gilt es, eine Ausführungsvariante zu finden, die alle an das Detail gestellten Anforderungen bestmöglich erfüllt. Im folgenden Beitrag wird ein Vorschlag für die “ideale“ Ausführung des Details “Außenwand-Decken-Knoten“ unter Berücksichtigung der bauphysikalischen, statischen und konstruktiven Belange vorgestellt.

Design, construction and performance of the wall-slab-junction of monolithic external masonry walls made with thermal-insulating clay blocks.
Monolithic external walls are external walls made with high-insulating clay blocks which do not require an additional external thermal insulation composite system (ETICS). For the planning, the design and the execution of these walls, the respective wall-slab-junction is of particular interest, because single aspects of building physics and the requirements in terms of design would lead to diametrically opposing variants of the detail “wall-slab-junction”. In this paper, a proposal for an optimized execution of this detail will be submitted, taking into account all relevant aspects. Its performance will be presented.

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Hermann, V.Zur Planung von Erhaltungsmaßnahmen an Stahlbeton-Bauwerken.Beton- und Stahlbetonbau12/1987334-337

Kurzfassung

Für die Planung der Erhaltungsmassnahmen an Stahlbetonbauwerken wird ein Arbeitsablauf vorgeschlagen, der die Summe der Einwirkungen, welche die Dauerhaftigkeit eines Bauwerks beeinflusst, berücksichtigt.

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Fingerloos, Frank; Jedamzik, Heinz-Werner; Kranzler, ThomasZur Planung und Ausführung von Ziegeldecken nach neuer DIN 1045-100 mit Eurocode 2Beton- und Stahlbetonbau3/2013152-168Fachthemen

Kurzfassung

Ziegeldecken (früher auch als “Stahlsteindecken” bezeichnet) bestehen aus Deckenziegeln, Betonrippen und Betonstahl, deren Zusammenwirken im Verbund zur Aufnahme der Schnittgrößen erforderlich ist. Ziegeldecken weisen gegenüber vergleichbaren Vollplatten aus Ortbeton geringere Eigenlasten und teilweise günstigere bauphysikalische Eigenschaften auf. Sie sind relativ einfach auf der Baustelle zu verlegen, zu bewehren und auszubetonieren. Sie eignen sich daher auch besonders gut beim Bauen im Bestand. In der Regel werden Ziegeldecken heutzutage jedoch als vorgefertigte Deckenelemente im Neubau verlegt. Ende 2011 wurde eine überarbeitete Ausgabe DIN 1045-100: “Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 100: Ziegeldecken” herausgegeben. Diese wurde zusammen mit dem Eurocode 2 im Juli 2012 bauaufsichtlich in Deutschland eingeführt. Im folgenden Beitrag wird auf die Überarbeitung der normativen Regeln für Ziegeldecken und auf ihre Bemessung und Ausführung eingegangen.

Design and construction of clay block floor plates in accordance with new DIN 1045-100 and Eurocode 2
Floor plates made with clay blocks (formerly also referred to as “reinforced block slabs”) consist of special clay blocks for floors, concrete ribs and reinforcing steel. These three components form a bond that is necessary to take up the internal forces. Compared to solid cast-in-place slabs, clay block floor plates have a lower self weight and, to a certain extent, more favorable thermal characteristics. It is relatively easy to lay the clay blocks on a formwork, to reinforce and to concrete the ribs. They are thus particularly suitable for modernizing and upgrading existing buildings. Nowadays in general brick clay block floor plates are installed as precast floor elements in new construction projects.
At the end of 2011 a revised standard DIN 1045-100: Design and construction of reinforced concrete and prestressed concrete structures - Part 100: Brick floors has been published in order to be introduced in Germany together with Eurocode 2 in July 2012. The following paper gives an overview about the overwork of the standard rules for clay block floor plates and about their design and construction.

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Niemz, Peter; Ozyhar, Tomasz; Hering, Stefan; Sonderegger, WalterZur Orthotropie der physikalisch-mechanischen Eigenschaften von RotbuchenholzBautechnik1/20153-8Aufsätze

Kurzfassung

Zunehmend wird versucht, Laubholz im Bauwesen einzusetzen, um größere Mengen stofflich zu verwerten und gleichzeitig die im Vergleich zum Nadelholz verbesserten mechanischen Eigenschaften des Laubholzes konstruktiv zu nutzen. Für die teilweise dazu erforderlichen Berechnungen der Verformung von Platten oder auch von Spannungen in Brettschichtholz (z. B. Vorausberechnung von eventuellen Delaminierungen oder der Alterung von Klebverbindungen) ist die Kenntnis der richtungsabhängigen Kennwerte des Holzes in den Hauptachsen längs, radial und tangential erforderlich. Dies betrifft die elastischen Kennwerte (E-Modul, Schubmodul, Querdehnzahl), die Festigkeiten (auf Zug, Druck, Biegung und Scherung) und auch die Kennwerte für den Feuchte- und Wärmetransport (Diffusionskoeffizient, Wärmeleitfähigkeit). Für alle Kennwerte ist zudem die Kenntnis der Abhängigkeit von der Holzfeuchte und der Zeit notwendig. Ausgewählte Parameter für die Richtungs- und Feuchteabhängigkeit bei Rotbuchenholz werden für E-Modul, Schubmodul und Querdehnzahl sowie die Wärmeleitfähigkeit und die Diffusionskonstante vorgestellt. Die Ergebnisse fassen an der ETH Zürich, Arbeitsgruppe Holzphysik, durchgeführte Arbeiten zur Thematik zusammen.

The orthotropic behaviour of the physical-mechanical properties of European beech wood
Hardwood is tried to be increasingly established in building industry in order to realise a larger material output and to take at once into account the structural advantage of the improved mechanical properties of hardwood in comparison to softwood. For the partially required calculations therefore of stress and strain in boards and glued-laminated timbers (for example prognosis of potential delamination and aging of glued joints), it is essential to know the directional specific values of wood in the directions longitudinal, radial and tangential. This concerns the elastic specific values (YOUNG's modulus, shear modulus, POISSON's ratio), the specific values of strength (tension, compression, bending, shear) and also these of mass and heat flux (diffusion coefficient, thermal conductivity). Additionally, it is necessary to know the dependencies from moisture and duration for all specific values. Selected parameters for European beech wood will be presented concerning the dependencies of YOUNG's modulus, shear modulus, POISSON's ratio, thermal conductivity and diffusion coefficient from direction and moisture. The results summarize investigations on this topic realised at the Wood Physics Group of ETH Zurich.

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Fasching, Stephan; Stoiber, Michael; Rath, Michael; Kollegger, JohannZur Ortbeton-Ergänzung einschaliger HalbfertigteilwändeBeton- und Stahlbetonbau12/2021958-968Aufsätze

Kurzfassung

Am Institut für Tragkonstruktionen der Technischen Universität Wien wird derzeit an einem neuen Bauverfahren für vorgespannte Hohlkastenbrücken geforscht, wobei dünnwandige Halbfertigteile zum Einsatz kommen, die das Gewicht im Bauzustand erheblich reduzieren. Das geringste Eigengewicht wird bei der Verwendung einschaliger Wände für die Stege des Hohlkastens im Bauzustand erreicht. Diese Arbeit behandelt Untersuchungen zur Ergänzung von solchen einschaligen Halbfertigteilwänden mit Ortbeton, wobei drei Lösungsvorschläge, mit Spritzbeton, konventioneller Schalung und eine Lösung, die in ihrer Wirkung einer Doppelwand entspricht, präsentiert werden. Diese wurden praktisch erprobt, an Bohrkernen die Betonqualität untersucht und mithilfe zerstörender Untersuchungen wurde die Betonfestigkeit des Spritzbetons geprüft. Mit den Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass große Einbauteile wie Hüllrohre und Stahlträgerflansche die Ausbildung von Spritzschatten bei Spritzbeton begünstigen und eine konventionelle Schalung neben einer Halbfertigteilwand praxistauglich, jedoch in der Ausführung aufwendig ist. Messungen zeigten den raschen Abbau des Frischbetondrucks beim Verfüllen einer Wand mit einseitiger Schalung. Durch das Verbinden von zwei Wandschalen ist eine Doppelwand sowohl aus statischer als auch aus baupraktischer Sicht stets zu bevorzugen. Wo das nicht möglich ist, sollten eine konventionelle Schalung oder Fertigteile mit einer Halbfertigteilwand verbunden werden, um dieselbe statische Wirkung wie bei einer Doppelwand zu erzielen.

On the completion of single-panel semi-precast walls with in-situ concrete
The Institute for structural engineering of TU Wien is currently developing a new construction method for prestressed box girder bridges, using thin-walled semi-precast elements that considerably reduce the weight during construction. The smallest selfweight during construction is achieved when using single-panel walls in the web of the box girder. This paper deals with investigations on the addition of in-situ concrete to such single-panel semi-precast walls, presenting three proposed solutions, with shotcrete, conventional formwork and a solution that corresponds to a double wall in its effect. These were tested in practice, the concrete quality was examined on drill cores and the concrete strength of the shotcrete was tested with the help of destructive tests. The investigations showed that large built-in components such as ducts and steel girder flanges favour the formation of spray shadows with shotcrete and that conventional formwork next to a semi-precast wall is practicable but costly in execution. Measurements showed the rapid reduction of the fresh concrete pressure when filling a wall with formwork on one side. By connecting two panels, a double wall is always to be preferred both from a static and a practical construction point of view. Where this is not possible, conventional formwork or prefabricated elements should be fixed to the semi-prefabricated wall to achieve the same static effect as with a double wall.

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Küttner, D.Zur Optimierung der Vorspannung von Flachdecken.Beton- und Stahlbetonbau6/1996138-140Fachthemen

Kurzfassung

Es werden die dimensionslosen Momentenbeiwerte einer flächigen Vorspannung denen einer in den Gurtstreifen konzentrierten Vorspannung gegenübergestellt. Die in den Gurtstreifen konzentrierte Vorspannung ist wirksamer.

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Reyer, E.; Benning, H.-H.Zur optimalen Bemessung kippgefährdeter Brettschichtholzträger unter Gebrauchslasten und unter Brandbeanspruchung.Bautechnik3/199185-92

Kurzfassung

Querschnittsreduzierung und Veränderung der mechanischen Eigenschaften unter Brandbeanspruchung. Erarbeitung von Bessungshilfen für kippgefährdete Brettschichtholzträger unter Gebrauchslast und im Brandfall.

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Gelhaar, A.; Schneider, A.Zur Optik beschichteter StahlkonstruktionenStahlbau11/2007855-859Berichte

Kurzfassung

Keine Kurzfassung verfügbar.

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Hees, G.; Emrich, F.Zur Näherungsformel nach DIN 1056 für die Berechnung der Momente im Schaft von Stahlbetonschornsteinen.Beton- und Stahlbetonbau4/198699-103

Kurzfassung

Es wird über die Überlegungen und Untersuchungen berichtet, die zu der Näherungsformel zur Berechnung der Momente nach der Theorie II. Ordnung in DIN 1056 führten. Das Verfahren wird anhand eines Beispiels erläutert.

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Stiglat, K.Zur Näherungsberechnung der Kipplasten von Stahlbeton- und Spannbetonträgern über Vergleichsschlankheiten.Beton- und Stahlbetonbau10/1991237-240

Kurzfassung

Es wird über die Ergebnisse von 6 Großversuchen an kippgefährdeten Stahlbeton- und Spannbetonträgern berichtet und die Zuverlässigkeit eines vom Autor im Jahre 1971 vorgestellten Näherungsverfahrens zur Berechnung der Kippmomente überprüft.

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Grabe, Jürgen; Pucker, TimZur numerischen Modellierung von Vollverdrängungsbohrpfählengeotechnik2/2012109-118Fachthemen

Kurzfassung

Es werden numerische Simulationen zum Bohren von Vollverdrängungsbohrpfählen durchgeführt. Die verwendete gekoppelte Euler-Lagrange-Methode ermöglicht die Simulation großer Verformungen. Die Vorteile der Methode werden herausgestellt und deren Anwendbarkeit auf das komplexe Randwertproblem wird gezeigt. Es werden die Drehzahl bei konstanter Vorschubgeschwindigkeit und die Geometrie des Bohrwerkzeugs variiert, um deren Einfluss auf die Anpresskraft und das Drehmoment des Bohrwerkzeugs zu untersuchen. Weiterhin wird die Beeinflussung des Bodens im Nahbereich um den Pfahl die Spannungsänderungen in diesem Bereich ermittelt.

Numerical modeling of full displacement piles
The installation process of full displacement piles is simulated numerically using a three dimensional model. The coupled Eulerian-Lagrangian method is applied, that makes the simulation of geotechnical problems with large deformations possible. The crowd force and the torque are carried out during the simulation to investigate the influences of the installation technique and the geometry of the drilling tool. The rotational speed is varied at constant penetration velocity. The influences on the soil surrounding the pile are determined investigating the stress changes in this area.

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Chrisopoulos, Stylianos; Triantafyllidis, TheodorosZur numerischen Modellierung von Vibrationsrammung im gesättigten BodenBautechnik2/2019176-194Aufsätze

Kurzfassung

Im vorliegenden Beitrag wird der Vorgang der Vibrationsrammung im gesättigten nichtbindigen Boden mithilfe numerischer Simulationen untersucht. Hierfür werden zwei axialsymmetrische Modelle auf Grundlage unterschiedlicher Modellierungsansätze im FE-Programm ABAQUS/STANDARD erstellt. Im ersten ist der Pfahl nicht explizit modelliert und stattdessen wird die Pfahl-Boden-Interaktion vereinfacht durch eine eingeprägte sinusoidale Verschiebungsrandbedingung vorgegeben. Das zweite Modell simuliert den Vibrationsrammvorgang realistischer, indem der im Boden eindringende Pfahl als starrer Körper modelliert wird, der Vibrationen ausgesetzt ist. In beiden Modellen erfolgt die dynamische Analyse für einen wassergesättigten Boden unter Annahme einer u-p-Formulierung durch Verwendung eines benutzerdefinierten Elements. Um das mechanische Verhalten des Bodens zu beschreiben, wird ein hypoplastisches konstitutives Modell mit der Erweiterung der intergranularen Dehnung ausgewählt. Eine begrenzte Anzahl von Zyklen wird betrachtet und der Schwerpunkt liegt vorwiegend in der Pfahlumgebung auf der Entwicklung von Spannungen und Verschiebungen im Boden.
Die quantitative Überprüfung der verwendeten numerischen Modellierungsansätze erfolgt anhand von Vergleichen mit hochwertigen Modellversuchen. Die umfangreiche und anspruchsvolle Instrumentierung der Modellversuche eröffnet umfassende Vergleichsmöglichkeiten. Es werden die Pfahlbewegung, der Verlauf des Eindringwiderstands und die Bodenverschiebungen in der Pfahlumgebung gegenübergestellt. Die gute Übereinstimmung zwischen den Ergebnissen bestätigt, dass die verwendeten Simulationsmethoden in der Lage sind, die wesentlichen Aspekte des Mechanismus der Vibrationsrammung realistisch abzubilden.

On the numerical modeling of vibratory pile driving in saturated soil
In the present report, the vibratory pile driving process in saturated non-cohesive soil is investigated by means of numerical simulations. For this purpose, two axisymmetric models are created based on different modeling approaches in the FE program ABAQUS/STANDARD. In the first, the pile is not explicitly modeled and the pile-soil interaction is simplified prescribed by applying a sinusoidal displacement boundary condition at the soil-pile interface. The second model simulates the vibratory pile driving process more realistically by modeling the penetrating pile as a rigid body subjected to vibrations. For the dynamic analysis of water-saturated soil the u-p formulation has been adopted in both models by using a user-defined element. A hypoplastic constitutive model with intergranular strain has been selected to describe the mechanical behaviour of the soil. A limited number of cycles has been considered and the focus is mainly placed on the evolution of stresses and displacements in the soil near the pile.
The quantitative validation of the applied numerical modeling approaches is based on the comparison with high-quality model experiments. The extensive and sophisticated instrumentation of the experiments initiate various comparison opportunities. The pile motion, the evolution of the penetration resistance and the occurring soil displacements in the pile vicinity are compared. The good agreement between the results confirmed that the applied simulation methods are able to capture the essential aspects of the mechanism of vibratory pile driving.

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Jürgens, Hauke; Vogel, Paul; Henke, Sascha; Grabe, JürgenZur numerischen Berechnung der globalen Standsicherheit von Bauwerken im Bodengeotechnik3/2022155-169Aufsätze

Kurzfassung

Der Einsatz der Finite-Elemente-Methode (FEM) zur Bemessung und Nachrechnung von geotechnischen Konstruktionen nimmt stetig zu. Sowohl bei Böschungen als auch Verbauwänden werden die Vorteile der FEM bereits zur Ermittlung der Verformungen und Beanspruchungen der Bauwerke im Gebrauchszustand (SLS) genutzt. Die Anwendung im Grenzzustand der Tragfähigkeit (ULS) ist für Verbauwände, wie Baugruben und Kaimauern, aktuell noch Stand der Wissenschaft. Durch eine erweiterte Festigkeitsreduktion, bei der zusätzlich zu den Scherparametern des Bodens die Bauteilfestigkeit reduziert wird, wird im Rahmen der hier durchgeführten Untersuchungen der Einfluss der Konstruktion berücksichtigt. Neben der Bauteilfestigkeit spielen weitere Parameter, wie die äußere Tragfähigkeit von Ankern bzw. Zugpfählen oder die Kontaktreibung zwischen Boden und Bauteil eine Rolle bei der Ermittlung des maßgebenden Versagensmechanismus. Mithilfe eines eigens programmierten Python-Skripts wird die in Plaxis 2D implementierte Festigkeitsreduktion nachgebildet und exemplarisch an einer ausgesteiften Baugrube sowie einer rückverankerten Kaimauer angewendet und verifiziert. Durch die Erweiterung der mittels Python-Skript implementierten Festigkeitsreduktion um zusätzliche Parameter, die relevant für die globale Standsicherheit geotechnischer Konstruktionen sind, wird deren Einfluss auf die Standsicherheitsberechnung und der resultierenden Versagensmechanismen untersucht.

For the numerical calculation of the stability of structures in soil
The use of the finite element method (FEM) for the design and recalculation of geotechnical structures is steadily increasing. For both slopes and retaining walls, the advantages of the FEM are already used for accurate determination of the deformations and stresses of structures in the serviceability limit state (SLS). The application in the ultimate limit state (ULS) is currently still a research topic for structures with soil-structure interaction, such as retaining walls. An extended strength reduction, where component strength is reduced in addition to the shear parameters of the soil, is intended to account for the influence of the structure in ULS-simulations. In addition to the component strength, other parameters, such as the external load-bearing capacity of anchors or the contact friction between soil and component, play a role for determination of the governing failure mechanism. Using a Python script, the strength reduction approach implemented in PLAXIS 2D is re-implemented and verified exemplarily on a braced excavation pit and a tie-back quay wall. By extending the own strength reduction implementation with additional parameters, which are relevant for the stability of geotechnical structures, their influence on the stability calculation and the resulting failure mechanisms is investigated.

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Kriszek, H.Zur numerischen Behandlung der Balkenbiegung mittels EDV.Bautechnik5/1979172-175

Kurzfassung

Flussdiagrammm für die Schnittkraft- und Durchbiegungsermittlung von statisch bestimmt und unbestimmt gelagerten Balken.

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Gebbeken, N.; Binder, B.; Rothert, H.Zur numerischen Analyse von Kopfplatten-Verbindungen.Stahlbau9/1992265-274Fachthemen

Kurzfassung

Aus fertigungstechnischen Gründen kommen immer mehr "semi rigid connections" als Verbindungselemente zur Anwendung. Deren Verformbarkeit darf bei geometrisch nichtlinearen Berechnungen in der Regel nicht vernachlässigt werden; insbesondere dann nicht, wenn rechnerische Versagenszustände zu betrachten sind. In Stabwerksprogrammen ist das Tragverhalten von Anschlußkonstruktionen mit Hilfe von Makroelementen, z. B. Biegemomentenfedern, erfaßbar; deren Kennlinien sind die Momenten-Rotations-Kurven der Verbindungen. Bisher wurden die Momenten-Rotations-Kurven fast ausschließlich mit Hilfe von Versuchen ermittelt. In diesem Aufsatz wird der Einsatz numerischer Methoden, insbesondere der Finite-Element-Methode, für die Berechnung des Tragverhaltens geschraubter Anschlüsse, vorgesellt.

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Ciesielski, H.Zur Notwendigkeit von Richtlinien für das Schweißen im Tiefbau.Bautechnik6/1967192-196

Kurzfassung

Über Güteanforderungen für Schweißarbeiten im Tiefbau und Grundbau zum Beispiel bei Baugrubensicherungsmaßnahmen.

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Fingerloos, F.; Meyer, L.; Wiens, U.Zur Notwendigkeit von Gefällen bei ParkdecksBeton- und Stahlbetonbau11/2010695-702Fachthemen

Kurzfassung

Sowohl bei der Planung und dem Bau neuer als auch bei der Begutachtung bestehender Parkbauten wird immer wieder die Frage diskutiert, ob die Ausbildung eines Gefälles prinzipiell notwendig ist. Dabei werden verschiedene Argumente zusammengebracht, die zum einen aus der Betrachtung der Nutzung und Gebrauchstauglichkeit des Gebäudes als Parkbau und zum anderen aus der Frage der Dauerhaftigkeit der Tragkonstruktion aus Stahlbeton oder Spannbeton resultieren. Ziel dieses Beitrags ist, diese Argumente zusammenzustellen und zu ordnen. Anhand der verschiedenen Aspekte soll erläutert werden, warum im neuen DBV-Merkblatt “Parkhäuser und Tiefgaragen” darauf verzichtet wurde, die Ausbildung eines Gefälles als Regelbauweise in jedem Fall zu fordern und - stattdessen - es dem Bauherrn zu überlassen, aufgrund einer Abwägung differenzierter Argumente für und gegen ein Gefälle eine sachgerechte Entscheidung zu treffen.

On the Necessity of Gradients at Parking Decks
When design and executing new car parks or when surveying existing ones, an often discussed question is whether a gradient of parking decks is always necessary. In this context different arguments are commonly used. These arguments have been collected and reviewed under the aspect of usability as a car park on the one hand and under the aspect of durability of the reinforced construction on the other hand. It has been shown why in the new DBV-Code of Practice “Multi-Storey and Underground Car Parks” an incline is not required as a standard construction method in every case. Instead of that it has been concluded that an appropriate owner's decision on pro or contra an incline would be reasonable and necessary based on the above consideration of differentiated arguments.

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Glaser, R.Zur Notwendigkeit der experimentellen Ermittlung des Kriechverhaltens von Schubverbindungsmitteln in Holz-Beton-VerbundkonstruktionenBautechnik2/2009120-122Berichte

Kurzfassung

Keine Kurzfassung verfügbar.

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