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In Dongguan im Süden Chinas wurde nach mehrjähriger Bauzeit nun eine der modernsten Basketballhallen in China fertiggestellt. Basketball hat in China und Dongguan einen hohen Stellenwert und so fasst die neue Halle 15000 Zuschauer und ist in ihren Abmessungen und auch von der Ausstattung her mit einer modernen NBA Halle in den USA vergleichbar. Gleichzeitig soll sie, wie immer in China, eine möglichst positive und einmalige architektonische Erscheinung haben. Die Arena greift daher das Bild des Basketballkorbes auf, bestehend aus einer ringförmigen Dachstruktur, die eine Kombination aus Hängetragwerk und Stahlfachwerk darstellt, und das charakteristische Netz, das die Hallenfassade bildet. Diese doppelt gekrümmte Seilnetzfassade stellt wohl derzeit die längste Fassade ihrer Art in der Welt dar und ist das konstruktive Highlight des Projektes.

Dongguan basketball stadium - the supposedly longest cablenet façade of the world.
Dongguan, South of China, has recently seen the completion of one of the most modern basketball arenas in China. At a capacity of 15.000 spectators, it illustrates the great importance of basketball in China and Dongguan in particular. Its dimensions and state-of-the-art facilities are comparable to those of modern NBA stadia. Its elaborate design, the result of several years on-site, apprehends the aspiration for positive and unique design omnipresent in China. The design tentatively evokes the image of a basketball hoop: The circular perimeter of the concentric roof structure, a combination of funicular form and steel trusses serves to suspend a light-weight net, the building’s façade. This filigree, doubly-curved cable net façade is probably the largest of its kind in the world and the constructional highlight of the project.

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Mittels Testversuchen an Flachproben aus Blechen aus St 37 und St 52 wird die Abhängigkeit der statischen Streckgrenze von den Versuchsbedingungen untersucht. Es wird ein Prüfmodus für die Bestimmung der statischen Streckgrenze entwickelt. Mittels eines Regressionsansatzes kann die statische Streckgrenze aus den Meßwerten ermittelt werden.

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The “Koralm tunnel basic network” had to be prepared for the design, construction, and construction supervision of the ÖBB railway project “Koralmbahn Graz-Klagenfurt” with the 32.8 km long Koralm tunnel as its core piece. This network is based on the “primary network” which is integrated into a network of GPS permanent stations and was or will be complemented as required. Since the project area covers two meridian zones of the national system, it was necessary to create a projection in a separate meridian zone for planar calculations. The paper describes the preparation, surveying and calculation of this network. In addition, it includes procedure instructions for the use of the network by planners and construction companies. Since the network has to be adapted to each construction phase, it has to be continuously developed. This will be described too. All data are managed by means of an ArcGIS server.

Despite the English description, the raise boring originated in Germany, where the first raise boring machine was developed by the engineer Bade in 1949. Today it is possible to bore diameters of more than 7 m and depths of more than 1,200 m with machines, which can apply tension forces of about 1,600 t and torques of about 1,100 kNm. The deepest shaft yet bored by the raise boring method has a depth of 1,260 m and a diameter of 7.10 m.
The raise boring method is purely mechanised and consists of two steps: Pilot boring and reaming. Depending on the rock hardness, the penetration rates range from 0.75 to 1.50 m/h for the pilot hole and between 0.20 and more than 2 m/h for the reaming, depending on geology and diameter. Modern guided drilling rigs can achieve an accuracy of about 0.1 m over 500 m (= 0.002%) for the pilot hole. Geological faults encountered drilling the pilot can be stabilised by grouting, and in some cases the use of plastic packers can be helpful. If collapses occur during enlargement, they have to be stabilised in a separate working step.
Even though the raise boring method has already been able to bore diameters of more than 7 m, there are shafts that cannot be bored by raise boring. But in this case a raise bored shaft can be used as a mucking shaft and the shaft enlarged to the final diameter by blasting without expensive shaft sinking machinery.
Trotz der englischen Bezeichnung liegen die Ursprünge des Raise Borings in Deutschland. Ingenieur Bade entwickelte bereits 1949 die erste Raise-Boring-Maschine. Heute ist man in der Lage, Durchmesser von mehr als 7 m und Tiefen von mehr als 1.200 m zu bohren mit Anlagen, die Zugkräfte von ca. 1.600 t aufbringen und Drehmomente von ca. 1.100 kNm bewältigen. Der tiefste Schacht, der bisher mit der Raise-Boring-Methode hergestellt wurde, hat eine Tiefe von 1.260 m und einen Durchmesser von 7,10 m.
Die Raise-Boring-Methode ist eine rein mechanische Ausbruchmethode und besteht aus zwei Arbeitsgängen: der Pilotbohrung und der Aufweitbohrung. Abhängig von der Gesteinshärte liegen die Bohrleistungen bei Pilotbohrungen zwischen 0,75 und 1,50 m/h und bei der Aufweitung, abhängig von Geologie und Durchmesser, zwischen 0,20 und mehr als 2 m/h. Mit den heutigen Zielbohrgeräten können Bohrgenauigkeiten bei der Pilotbohrung von ca. 0,1 m auf 500 m (= 0,002%) erzielt werden. Geologische Störzonen während der Pilotbohrung kann man mittels Injektionen stabilisieren; unter Umständen kann der Einsatz von Kunststoffpackern hilfreich sein. Bei Verbrüchen während der Aufweitbohrung müssen diese in einem separaten Arbeitsschritt stabilisiert werden.
Auch wenn mit der Raise-Boring-Methode bereits Durchmesser von mehr als 7 m gebohrt werden können, gibt es Schächte, deren Durchmesser mit dem Raise Boring nicht mehr hergestellt werden können. Mithilfe eines Raise-Boring-Schachts als Schutterschacht können solche Schächte ohne Installation von aufwendigen Schachtanlagen sprengtechnisch aufgeweitet werden.

The structural verification of basement walls under earth pressure loading with low surcharge is often a difficult part of the everyday work of engineers. This situation is often encountered for basement walls under terrace doors, stair flights, masonry light wells etc., where the theoretically necessary surcharge loading is lacking. In this case, it is possible to transfer the acting forces from earth pressure with an arch model. One constructively possible measure to resist the resulting arch thrust is the provision of a sufficiently stiff reinforced concrete beam at the head of the basement wall. The article explains the verification of this method according to current standards.

Verformungsmessungen an Brückentragwerken können im Rahmen von Monitoringmaßnahmen aufschlussreiche Informationen zum Tragverhalten und zum Bauwerkszustand liefern. Geodätische Messverfahren werden für diese Durchbiegungsmessungen bevorzugt eingesetzt. Diese Verfahren ermöglichen reflektorlose und messbasisfreie Verformungsmessungen bei Abtastraten von mehreren hundert Kilohertz. Die eingesetzten Laserscanner sind in der Regel sehr teuer, wodurch diese bei Messperioden von mehreren Wochen oder Jahren und gemäßigten Genauigkeitsanforderungen an Attraktivität verlieren. Demgegenüber wird in diesem Beitrag ein relativ preiswertes Verfahren für Verformungsmessungen an Hohlkastenbrücken vorgestellt. Bei diesem Verfahren wird ein Seil oder Draht durch das Brückenbauwerk gespannt. Dieses fungiert als verformungsneutrale Messbasis (“Base-Line”) und ermöglicht die Messwertaufnahme bzw. die Verformungsmessung mit optischen Wegaufnehmern. Dieses Messverfahren wird im Zuge von Testmessungen an einer semi-integralen Spannbeton-Talbrücke im Zuge der Europastraße E18 in Norwegen eingesetzt. Die Voruntersuchungen zu dem Messverfahren, durchgeführte Probemessungen an einer Hohlkastenbrücke im Stadtgebiet von Hannover und erste Ergebnisse der Testmessungen an der Talbrücke in Norwegen werden im folgenden Beitrag präsentiert.

Base-line deformation measurements on a semi-integral box girder bridge
Deformation measurements as part of monitoring activities can provide information about the behavior and structural condition of bridge structures. Geodetic measurement methods are preferred for these deflection measurements. These methods allow reflectorless measurements at sampling rates of several hundred kilohertz. But the used laser scanners are very expensive, by this they are losing attractiveness for measurement periods of several weeks or years and in case of moderate accuracy requirements. In contrast, a relatively inexpensive method to measure the deformations of box girder bridges is presented in this paper. In this method, a cable or wire is clamped through the bridge structure. This acts as measurement base (“base-line") and allows deformation measurements by optical transducers. This measurement method is currently being tested as part of a monitoring program at a semi-integral viaduct in Norway. Preliminary studies of the measurement method, conducted measurements on a box girder bridge near of Hanover and first results of test measurements at the Norwegian viaduct are presented.

The Island Tower Sky Club is a super high-rise RC apartment block constructed in Fukuoka City, Japan, which makes inventive use of the most advanced building technologies. The building is 145 m tall with 42 storeys. It is composed of three similar, slender towers with three-fold rotational symmetry. The towers are connected at three different levels by aerial gardens and contain various vibration control devices to assure a high level of safety. The aerial gardens are connected to the towers by vibration control dampers to reduce the overturning effects of the towers caused by seasonal winds and large earthquakes. An elaborate control system can reduce the storey acceleration response by 30 %. At the upper two storeys of each tower, super-plastic zincaluminium alloy dampers are also used. To reduce the storey acceleration response, the base of the building is isolated using a hybrid system of bearing supports and dampers. The validity of the control system implemented is confirmed by human power vibration tests conducted at the aerial gardens.

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With a new concept for the critical void ratio, barodesy yields promising simulations of element tests. Some shortcomings of this theory hitherto when simulating the behaviour of sand can be overcome by generalizing the widespread assumption that the critical void ratio is a function of the mean stress. Barodesy deviates from established lines of thought in soil mechanics. The interested reader can judge from this article whether this paradigm shift is worthwhile.

Barodesie mit einem neuen Konzept für die kritische Porenzahl
Ein neues Konzept für die kritische Porenzahl gibt mit Barodesie versprechende Simulationen von Elementversuchen. Die bisherigen Schwierigkeiten dieser Theorie, das Sandverhalten zu simulieren, konnten durch Verallgemeinerung der herkömmlichen Auffassung, dass die kritische Porenzahl eine Funktion der mittleren Spannung ist, überwunden werden. Die Barodesie weicht von etablierten Konzepten der Bodenmechanik ab. Interessierte Leser können anhand dieses Aufsatzes beurteilen, ob sich dieser neue Zugang lohnt.

A new type constitutive equation of the rate type = h(T,D,e) for granular materials is introduced in the frame of Rational Mechanics. This new approach to constitutive modelling, called “barodesy”, is based on the asymptotic behaviour of sand. Barodesy can be seen as a further development of hypoplasticity. Despite its striking mathematical simplicity, it captures many aspects of sand behaviour.

Barodesie als eine neue hypoplastische Stofftheorie auf der Grundlage des asymptotischen Verhaltens von Sand.
Es wird eine konstitutive Gleichung vom Ratentyp = h(T,D,e) für granulare Stoffe im Rahmen der sog. Rational Mechanics eingeführt. Diese neue Betrachtung von Stoffmodellen, genannt “Barodesie”, beruht auf das asymptotische Verhalten von Sand und kann als eine Weiterentwicklung der Hypoplastizität betrachtet werden. Trotz der auffälligen mathematischen Einfachheit, kann sie viele Aspekte des Verhaltens von Sand beschreiben.

Konstruktion und Tragverhalten historischer Bauwerke haben schon öfter im Zentrum von Forschungsprojekten gestanden, zuletzt ganz besonders intensiv im Karlsruher DFG-Sonderforschungsbereich 315 (Erhalten historisch bedeutsamer Bauwerke). Der hier vorliegende Beitrag ist einem Thema gewidmet, das bei allen diesen Forschungen bisher am Rande gestanden hat, nämlich den barocken Holzkonstruktionen. Die Autoren haben in den letzten Jahren eine große Anzahl barocker Dachwerke in Bayern untersucht, vorwiegend weitgespannte Kirchendächer. Der Bestand solcher Dächer gerade im Gebiet südlich der Donau ist nahezu unüberschaubar groß, und die statische Beurteilung und Ertüchtigung solcher Dächer stellt für den Bauingenieur eine sowohl praktisch und ökonomisch relevante als auch in der Modellbildung anspruchsvolle Aufgabe dar. Bei der Untersuchung der bayerischen Barockdächer hat es sich herausgestellt, dass die dort anzutreffenden Tragkonstruktionen in erheblichem Maße von den typischen mittelalterlichen Dachwerken oder auch von barocken Dachwerken anderer Regionen abweichen: Die barocken Dachtragwerke Süddeutschlands haben - in markantem Unterschied zum mittelalterlichen Dach mit seiner Reihung identischer, voneinander nahezu völlig unabhängiger Gespärre - ausgeprägte firstparallele Tragwirkung. Noch wichtiger - gerade auch im Hinblick auf notwendige Sanierungen - ist aber das äußerst häufige Fehlen eines Zugbandes in Form einer durchgehenden Anker- oder Zerrbalkenlage auf Höhe der Dachtraufe. Die oft weit in den Dachraum ragenden, meist aus Ziegeln gemauerten Gewölbe und Kuppeln machen komplizierte, vielfach statisch unbestimmte Konstruktionen zur Aufnahme der Schubkräfte der Gespärre notwendig. In diesem Beitrag werden typische Konstruktionsvarianten zur Lösung dieser barocken Aufgabe vorgestellt und deren Tragverhalten beleuchtet. Bei allen wichtigen Konstruktionsvarianten stellt sich heraus, dass diese Tragwerke bei der statischen Berechnung im Gegensatz zum klassischen Sparrendachwerk mit Zugband auf Traufenhöhe sehr sensibel auf Modellierungsannahmen reagieren, vor allem auf die angesetzten Steifigkeiten der Verbindungen und Auflager. Nichtlineare Modelle für Verbindungen (z. B. Berücksichtigung der herstellungs- und schwindbedingten Klaffungen) könnten einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis des Lastabtrags und zum Nachweis der verbleibenden Standsicherheit solcher Tragwerke liefern.

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