Keine Kurzfassung verfügbar.

Es werden die im Jahr 1983 tätigen europäischen Normierungsausschüsse auf dem Gebiet des Betonbaus und ihre Arbeitsgebiete vorgestellt.

Es wird das Last- und Verformungsverhalten von Stahlbetonelementen untersucht, um Hilfsmittel für die Bemessung im Bruchzustand und für den Nachweis der Rissesicherheit von Stahlbetonbauteilen unter Last- und Zwangbeanspruchung zu erarbeiten.

Es wird ein Diagramm zur direkten Ermittlung der erforderlichen Bewehrung eines einseitig bewehrten Plattenbalkenquerschnitts aus den Beanspruchungen Moment und Normalkraft vorgestellt.

Es werden verschiedene betontechnologische Massnahmen zur Verringerung der Gefahr der Rissbildung infolge Zwang im noch jungen Beton beschrieben.

Steels for structural applications for offshore oil and gas as well as offshore wind installations have to fulfil demanding requirements that exceed those for steels used in normal structural steelwork. The applicable steel grades must show an optimum trade-off between sufficient toughness and good strength properties, and at the same time allow easy fabrication, especially concerning weldability. Although sufficient toughness is of importance in order to avoid abrupt failure phenomena such as brittle fracture, good strength properties are necessary to minimize the dead weight of the structure and thus facilitate transport and erection process. The significance of good fabrication properties consist of two facets: good weldability results in easy processing procedures and thus cost-efficiency in fabrication; further, materials with good weldability exhibit a higher resistance to cracking phenomena in the heat affected zone and are therefore more “forgiving” when it comes to non-optimum welding conditions, which may occur during erection in harsh environments.
This steel has to be tailor-made at the steelworks, the aim being to produce it as cleanly as possible with specially adapted alloying concepts. To secure good properties in the half thickness portion of the plates, what is necessary for offshore plates, slabs and ingots have to show an accurate control of the mid thickness segregation. Additionally those plates need higher deformation ratios from slab to plate in order to get a dense structure also in the mid thickness by proper through thickness deformation. These materials are produced with various rolling and heat treatment processes, each chosen depending on the desired grade, thickness and weight of the final plate. The processes in use are normalization of the plates, thermomechanical controlled rolling and the quenching and tempering of the plates.
This article aims to support the designer or fabricator when selecting the steel grade by explaining the different production methods and the resulting properties with respect to the final use.

Zur Abschätzung der Versagenswahrscheinlichkeit von statisch unbestimmten Fachwerken mit vielen Stäben unter Verwendung der Monte-Carlo-Simulation wird ein systematisches Verfahren vorgestellt und die Anwendbarkeit an numerischen Beispielen gezeigt.

Die Methode der Komponentenbetrachtung bei einfachen Systemen - aus Mittel- oder Membranspannung und Kerbformzahl, die multiplikativ den Spannungskonzentrationsfaktor ergeben - wird nach einer rückblickenden Erweiterung zur Kerbformzahl für den Rohrboden mit Entlastungsnut und für den senkrechten und schrägen Stutzen am zylindrischen Druckkörper zur Berechnungsauslegung vorgeschlagen. Als wesentlich wird die Abgleichung mit praktisch gewonnenen Formzahlen und mit Ergebnissen der SCF-Ermittlung vorgenommen. Vergleichbare Ergebnisse werden analysiert. Das Werkstoffverhalten im elastisch-plastischen Bereich der Spannungen im Kerbgrund wird - unter Einbeziehung neuerer Ergebnisse - bewertet.

Eine einfache Handrechnung zur Ermittlung der Spannungsverhältnisse in der Randmitte, an der zylindrischen Druckkörperwand, in der Nähe der Schweißnaht und maximal in der Nut wird vorgeschlagen. Der Versuch eines Vergleiches mit anderen Berechnungsmethoden wird vorgenommen.

Die Auslegung von Rechteckflanschen nach AD-Merkblättern ist unzureichend, erfordert eine Korrektur für die Flanschrahmen. Eine analytische Berechnungsmethode dieser unter Einbeziehung auch des Eigengewichts des Druckbehälters mit Mediumfüllung wird vorgeschlagen.

Nach einem früher vorgestellten Schnittspannungsverfahren werden Spannungsfaktoren zu Beispielen von radial versetzten Stutzen berechnet und verglichen. Die Parametereinflüsse werden qualitativ diskutiert. Weiterhin werden die Spannungsfaktoren zu einem möglichen Stutzenmodell des schrägen und radial versetzten Stutzens an einer Entsalzungsflasche (Abscheideflasche) ermittelt und die Ergebnisse diskutiert.

Es werden nach dem Schnittspannungsverfahren berechnete Spannungsfaktoren der maximalen Membranspannungen (Vergleichsspannungen) für schräge Stutzen in Diagrammen angegeben. Dabei werden die Verhältnisse von Wanddicke zu Innendurchmesser des Grundkörpers, Innendurchmesser von Stutzen zu Grundkörper, Wanddicken von Stutzen zu Grundkörper und Neigungswinkel variiert. Ferner wird für den örtlichen Spannungsfaktor infolge der Ausrundung eine Beziehung aufgestellt. Die Rechenergebnisse werden mit Meßwerten einiger ausgemessener Stutzen verglichen.

Nach dem bereits bekannten Schnittspannungsverfahren werden für verschiedene Verhältnisse von Grundkörperwanddicke zu -innendurchmesser sG/di = 0,01; 0,05; 0,1 und 0,2 die Spannungsfaktoren der maximalen Membranspannungen (Vergleichsspannungen) über dem Verhältnis von Stutzen- und Grundkörperinnendurchmesser dAi/di als Diagramme wiedergegeben. Als veränderlicher Parameter innerhalb der Kurvenscharen wird das Verhältnis der Wanddicken von Stutzen zu Grundkörper variiert. Es wird versucht, für den örtlichen Spannungsfaktor infolge der Ausrundung - bezogen auf die Innenseite des Stutzens am Scheitelpunkt - eine Beziehung nach empirischen Werten abzuleiten.

Das auf der Grundlage von Green und Zerna weiterentwickelte vereinfachte Modell der Schalentheorie zur Ermittlung von Schnittspannungen für den rechtwinkligen Rohrabzweig nach Reidelbach wird für alle möglichen Stutzenformen am zylindrischen Grundkörper vollzogen. Die Annahme von Verschiebungs- und Verzerrungsdifferenzen nach der exakten Geometrie der Verschneidungen von Grundkörper und Abzweig führt zu einem geschlossenen theoretischen Ansatz für diese Schnittspannungen. Die theoretischen Ergebnisse werden an Beispielen der vier bekannten Stutzenarten auf ihre Anwendbarkeit getestet. Die numerischen Ergebnisse lassen gute Übereinstimmung mit anderen Berechnungen erkennen. Beispiele werden analysiert. Eine Sulzer-Entsalzungsflasche (Abscheideflasche) mit schrägem und radial versetztem Stutzen wird für dieses Schnittspannungsverfahren optimiert.

Eine weitere Berechnungsmethode für die räumliche Spannungs- und Verschiebungsverteilung bei Beanspruchung eines Ringes durch äußere Kräfte auf der Basis der Airy'schen Spannungs-Funktion wird entwickelt. Rechnerische Ergebnisse werden für das Beispiel des Flossenrohres bei Dampferzeugermembranwänden mitgeteilt.

Es wird eine Methode zur Berechnung der möglichen Abmessungen einer Flossenrohrmembranwand bei Dampferzeugern als druckbelastete orthotrope Platte unter stationärem und instationärem Feuerraumdruck unter Berücksichtigung von Innendruck und Mediumtemperatur im Rohr und von Temperatur der Flossenmitte behandelt. Die Feldmomente in der Platte werden für ein Rohr-Längsflossen-Beispiel bei einem garantierten maximalen Feuerraumdruck von 0,07 N/mm2 wiedergegeben. Die möglichen Plattenabmessungen für verschiedene Rohr-Flossen-Kombinationen werden als Rastermaß mitgeteilt und mit jenen aus der Praxis bekannten verglichen.

Nowadays, tunnels with single-shell segmental lining are often constructed pressure-tight using gaskets. The economic application limit of this construction type is about 50 metres head of water. If the water pressure exceeds this value, considerably more complex - and thus more expensive - two-shell construction with an additional drainage layer between the inner and the outer lining is required. To extend the field of application of mechanized tunnelling with single shell lining in mid-mountain formations, an innovative approach was developed based on the application of a drainage layer in the annular gap fill with a water permeability kF <10-4 m/s. The basic idea of the newly developed water-permeable material for annular gap grouting is the use of a foam generator without a disturbing body, which foams the cement suspension in a defined way with sufficient compressive strength. Complex interrelations of material, process engineering and construction had to be considered comprehensively. The overall suitability of the developed process has been demonstrated in an extensive experimental program including field tests. The present paper focuses on the development of the construction material.
Bislang werden Tübbingtunnel in einschaliger Bauweise zumeist druckdicht ausgeführt, wobei die Abdichtung mittels Dichtrahmenprofilen erfolgt. Die wirtschaftliche Anwendungsgrenze dieser Bauweise liegt bei einem Wasserdruck von etwa 5 bar. Bei höherem Wasserdruck kann eine wesentlich aufwändigere - und damit teurere - zweischalige Konstruktion mit einer zusätzlichen Dränageschicht zwischen Innen- und Außenschale erforderlich werden. Zur Erweiterung des Einsatzbereichs von maschinellen Tunnelvortrieben mit einschaligem Tübbingausbau im Festgestein wurde ein pumpfähiges Ringspaltmaterial entwickelt, das eine ausreichend hohe Durchlässigkeit besitzt (kF-Wert < 10-4 m/s), um als Dränage genutzt werden zu können. Kernidee der Entwicklung ist das definierte Aufschäumen von Zementsuspension mittels Schaumgenerator zum Erzielen einer offenporigen und wasserdurchlässigen Struktur mit ausreichender Festigkeit zur Gewährleistung der Bettung der Tübbinge. Hierbei waren die komplexen Zusammenhänge von Baustoff, Verfahrenstechnik und Konstruktion umfassend zu berücksichtigen. Die generelle Eignung wurde im Rahmen eines ausgedehnten Versuchsprogramms einschließlich Baustellenversuchen nachgewiesen. Der vorliegende Beitrag geht schwerpunktmäßig auf die Entwicklung des Baustoffs ein.

Great importance is attached to 'pressure-volume records' for the execution, documentation and billing of rock grouting. In this context, special digital data management systems are now available which can provide data in a structured and consistent format that is also suitable for artificial intelligence (AI) approaches. Using datasets from a tunnel project in Scandinavia, this paper shows that artificial neural networks can be used to reliably predict the evolution of pressure-volume records or the volume of grout injected at the end in the interests of construction site efficiency. Taking into account the technical feasibility of using AI to support tunnel grouting, we then show which contractual modifications would be required in order to make effective use of corresponding developments.
Für Ausführung, Dokumentation und Abrechnung von Injektionsarbeiten im Festgestein haben die sogenannten Druck-Mengen-Schriebe eine große Bedeutung. Hierfür stehen mittlerweile spezielle digitale Datenmanagementsysteme zur Verfügung, welche die Daten derart strukturiert und konsistent bereitstellen können, dass diese auch für Ansätze von Künstlicher Intelligenz (KI) nutzbar werden. Der vorliegende Beitrag zeigt anhand von Datensätzen eines Tunnelprojekts in Skandinavien, dass mittels Künstlicher Neuronaler Netze eine unter baustellenpraktischen Gesichtspunkten zuverlässige Prognose des weiteren Verlaufs von Druck-Mengen-Schrieben bzw. des am Ende verpressten Injektionsgutvolumens möglich ist. Vor dem Hintergrund der grundsätzlich möglichen technischen Realisierbarkeit von KI im Zuge von Injektionsarbeiten beim Tunnelbau wird anschließend aufgezeigt, welche bauvertraglichen Anpassungen erforderlich wären, um entsprechende Entwicklungen auch tatsächlich nutzen zu können.

For the structural design using the bedding modulus method of the linings of tunnels to be driven by shield machines in granular soil, the surrounding ground is normally discretised with radially arranged extension springs, the stiffness of which is derived from the load-displacement behaviour of the surrounding ground (stiffness modulus Es). The precondition for this is that the properties of the mortar used to fill the annular gap at least correspond to those of the surrounding soil. If this is not the case - for example, if the grout is softer than a densely bedded non-cohesive soil - corresponding negative effects on the deformation of the tunnel lining are to be expected. This can even lead to damage to the segments in the form of spalling or leaks. In order to be able to quantify such effects and consider them in future structural calculations, the results of a parameter study using the finite-element method (FEM) for a tunnel in water-saturated granular soil are presented and a simply applied, modified bedding approach is proposed on this basis.
Bei der Bemessung von Tübbingschalen für im Schildvortrieb aufzufahrende Tunnel im Lockergestein mithilfe des Bettungsmodulverfahrens wird der umgebende Baugrund in einem ebenen Berechnungsausschnitt üblicherweise durch radial angeordnete Dehnfedern diskretisiert, deren Steifigkeit aus dem Last-Verformungs-Verhalten des Bodens (Steifemodul Es) abgeleitet wird. Voraussetzung hierfür ist, dass die Eigenschaften des im Zuge der Ringspaltverpressung eingesetzten Mörtelmaterials mindestens jenen des umgebenden Bodens entsprechen. Ist dies nicht der Fall - beispielsweise wenn das Verpressgut weicher als ein dicht gelagerter nicht bindiger Boden ist - sind entsprechende negative Auswirkungen auf die Verformungen des Tunnelausbaus und auf dessen Biegebeanspruchung zu erwarten. Letztlich können hierdurch sogar Tübbingschäden in Form von Abplatzungen und Leckagen begünstigt werden. Um entsprechende Einflüsse bei einer statischen Berechnung zukünftig quantifizieren und berücksichtigen zu können, werden Ergebnisse einer Parameterstudie nach der Methode der Finiten Elemente (FEM) für einen Tunnel in wassergesättigtem Lockergestein vorgestellt und auf deren Grundlage ein einfach handhabbarer, modifizierter Bettungsansatz vorgeschlagen.

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Es wird gezeigt, daß bei druckbeanspruchten Trägern aus Baustahl unter biegender Schwellast eine progressive Plastifizierung eintritt. Dies ist bei der Anwendung des Traglastverfahrens unbedingt zu beachten.

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