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Inhalt: Bautechnik 9/2021Bautechnik9/2021Inhalt

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Titelbild: Bautechnik 9/2021Bautechnik9/2021Titelbild

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Zum Titelbild:
Das Bild zeigt das Hochhaus “Treptowers” an der Spree in Berlin. In dem Beitrag “Hochhausgründungen in Berlin - Erfahrungen in eiszeitlich vorbelasteten Böden” von Jens Mittag, Thomas Richter und Fabian Kirsch wird davon berichtet, dass die städtische Verdichtung dazu führt, dass auch Projekte mit sehr hohen Gründungslasten geplant und umgesetzt werden. Im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften des Baugrunds reicht es bei anspruchsvolleren Bauvorhaben nicht aus, eine Einteilung der Böden lediglich hinsichtlich der Lagerungsdichte oder der Konsistenz vorzunehmen. Zum besseren Verständnis und zur wirtschaftlichen Nutzung des Baugrunds muss vielmehr eine möglichst genaue Kenntnis der Belastungsgeschichte und ihres Einflusses auf die Steifigkeit und die Tragfähigkeit der Böden erlangt werden, s. S. 671ff. Foto: Codo Star/Unsplash

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Bauten des Gesundheitswesens 2021Bautechnik9/20211-76Sonderheft

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Kindertagesstätten 2021Bautechnik9/20211-76Sonderheft

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Rackwitz, FrankGefahren für die digitale und klimaneutrale TransformationBautechnik9/2021625-626Editorials

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Knittel, Lukas; Triantafyllidis, TheodorosMehrdimensionale hochzyklische Beanspruchungen im Experiment und im Finite-Elemente-ModellBautechnik9/2021627-639Aufsätze

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Das Verhalten granularer Böden unter mehrdimensionaler zyklischer Beanspruchung ist für viele baupraktische Fragestellungen von großer Bedeutung. Beispielsweise können bei Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) Wind- und Wellenbelastungen aus unterschiedlichen Richtungen sowie mit einem zeitlichen Versatz auf die geotechnische Struktur einwirken, woraus eine mehrdimensionale zyklische Beanspruchung resultiert. Es ist bekannt, dass eine mehrdimensionale zyklische Beanspruchung zu einer größeren Akkumulation der Verformung im Boden führt als eine eindimensionale Beanspruchung gleicher Amplitude. Werden die akkumulierten Verformungen zu groß, kann dies zu einem unvorhergesehenen Verlust der Gebrauchstauglichkeit führen. Die numerische Erfassung des mehrdimensionalen Problems und die Prognose der zu erwartenden Verformungen sind daher in solchen Fällen unerlässlich. Gegenstand dieses Aufsatzes ist eine Untersuchung des Bodenverhaltens unter mehrdimensionaler zyklischer Beanspruchung. In über 120 zyklischen Triaxial- und Hohlzylindertriaxialversuchen wird das Bodenverhalten unter ein- bis vierdimensionaler Beanspruchung intensiv untersucht. Erstmals kann dabei die mathematische Formulierung der mehrdimensionalen Dehnungsamplitude im hochzyklischen Akkumulationsmodell (HCA-Modell) nach Niemunis et al. für ein- bis vierdimensionale Beanspruchungen versuchstechnisch überprüft werden. Das HCA-Modell mit der validierten Definition der Dehnungsamplitude wird anschließend in exemplarischen numerischen Berechnungen einer OWEA-Monopilegründung unter einer durch Wind- und Wellenbelastung hervorgerufenen mehrdimensionalen Beanspruchung studiert. Auf diese Weise werden die Anwendbarkeit und der Mehrwert der Definition der mehrdimensionalen Dehnungsamplitude im HCA-Modell für baupraktische Zwecke verdeutlicht.

Multidimensional high-cyclic loading in experiment and in finite element model
The behaviour of granular soils under multidimensional cyclic loading is of great importance for many engineering applications or design issues. For example, wind and wave loads from different directions of incidence and with temporal offset can affect the behavior of geotechnical structures of offshore wind energy turbines (OWT), from which a multidimensional cyclic stress results. It is known that a multidimensional cyclic load leads to a greater accumulation of deformation in the soil than a one-dimensional load of the same amplitude. If the accumulated deformations become too large, this can leads to an unforeseen loss of serviceability. The numerical simulation of the multidimensional problem and the prediction of the expected deformations is therefore in such cases essential. Subject of this contribution is the investigation of the soil behaviour under multidimensional cyclic loading. Within the conduction of more than 120 cyclic triaxial and hollow cylinder tests, the soil behaviour under one to four dimensional loading is intensively investigated. For the first time, the mathematical formulation of the multidimensional strain amplitude in the high-cycle accumulation (HCA) model after Niemunis et al. with up to four dimensional loading can be proven experimentally. The HCA model with the validated definition of the strain amplitude is then used in exemplary numerical calculations of an OWT monopile foundation under multidimensional loading caused by simultaneous wind and wave action. This way, the applicability and the added value of the definition of the multidimensional strain amplitude in the HCA-model for engineering applications and design purposes.

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Beuße, Jannik; Grabe, JürgenErsatzmodell zur Untersuchung der Einflüsse der Installation von Stahlträgern auf die LagegenauigkeitBautechnik9/2021640-649Aufsätze

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Während des Kaimauerbaus ist die plangenaue Installation der Träger herausfordernd und zugleich unabdingbar, um die Zwischenbohlen kombinierter Stahlspundwände einbringen zu können. Die Doppel-T-Träger haben profilbedingt, im Vergleich zu einem Rundrohrstahl, eine geringe Biegesteifigkeit um die schwache Achse und eine geringere Torsionssteifigkeit. Damit sind die Träger bei unsachgemäßer Einbringung stark verformungsgefährdet. Bisher wird das komplexe dynamische Zusammenspiel aus dem Einbringgerät, den gewählten Geräteparametern, dem Träger und dem Boden nicht hinreichend betrachtet, um genaue Prognosen zur erforderlichen Rammführung treffen zu können. Dazu wird ein mithilfe von Messdaten validiertes Ersatzmodell aufgebaut, welches die Einbringung eines Trägers abbilden kann. Hiermit gelingt die gezielte Untersuchung einzelner Einflussfaktoren, wie der Neigung des Schlaghammers, der Neigung des Trägers, der Trägerimperfektion sowie unterschiedlicher Rammführungen.

Numerical studies on the influences of the driving process of steel piles on positional accuracy based on a substitute model
During quay wall construction, the accurate installation of the king piles is of importance and thus highly challenging concerning the installation of the intermediate piles of combined steel sheet piles. The double-T piles have a low bending stiffness around the weak axis and a lower torsional stiffness than steel tubular piles due to their profile shape. As a result, the king piles tend to deform if not installed properly. So far, the complex dynamic interaction of the installation device, its device parameters, the king piles and the soil are not sufficiently considered to accurately predict the required pile driving guidance. For this purpose, a substitute model is created based on metrologically determined pile-soil interaction parameters, which can represent the installation of a king pile. Eventually, the present investigation enables the determination of individual influencing parameters, such as the inclination of the impact hammer, the inclination of the king pile, its imperfections as well as different pile guides.

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Lamplmair, Stefan; Zeman, Oliver; Voit, KlausBeurteilung von Fels als Befestigungsuntergrund für nachträgliche Befestigungen mit geringer EinbindetiefeBautechnik9/2021650-661Aufsätze

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Für Gebirge als Befestigungsuntergrund ist es aufgrund einer Vielzahl an möglichen Einbausituationen schwer, vorab auf das Tragverhalten und die Tragfähigkeit von Befestigungselementen schließen zu können. In diesem Aufsatz wird daher untersucht, wie sich ein Befestigungsmittel in anstehendem Fels bei geringen Einbindetiefen verhält und welche Untergrundparameter einen wesentlichen Einfluss auf das Tragverhalten und die Tragfähigkeit haben. Dazu werden Versuche an nachträglich installierten Befestigungen unterschiedlichen Wirkprinzips (Verbundanker, Spreizanker) in unterschiedlichen Lithologien Ostösterreichs vorgestellt. Es konnte gezeigt werden, dass mittels Gebirgsklassifikation auf die Eignung des Gebirges als Befestigungsuntergrund rückgeschlossen werden kann. Für eine Abschätzung der Tragfähigkeit ist eine kleinräumige Untersuchung jedoch unbedingt notwendig. Nicht nur das Vorhandensein von Trennflächen hat einen Einfluss auf die Tragfähigkeit, sondern auch deren Beschaffenheit. Gewisse Analogien zu Beton als Untergrund konnten festgestellt werden.

Assessment of rock as a fastening foundation for post-installed fastenings with shallow embedment depths
For rock as a base material for post installed anchors, it is difficult to draw conclusions about the load-bearing behavior and capacity in advance due to the large number of possible installation parameter. This technical article therefore examines how post-installed anchors with low embedment depths behave in rock and which rock parameters have a significant influence on the load-bearing behavior and capacity. For this purpose, tests on anchors with different operating principles (injectable adhesive anchor, mechanical bolt anchor) in different geologies in Eastern Austria were performed. It could be shown that rock classification can be used to infer the suitability of a rock as a base material, but a small-scale investigation also is necessary to estimate the load-bearing capacity. Not only the presence of joints has an influence on the load-bearing capacity, but also the joint condition. Certain analogies to cracked concrete could be shown.

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BIM World Munich 2021Bautechnik9/2021661Veranstaltungen

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Frey, Alex Maximilian; Stindt, Jan; Lanza, Gisela; Mark, PeterGeometrische Bewertung und Optimierung der Modulanordnung in Tragwerken - Ein Beitrag zur adaptiven Fertigung im BauwesenBautechnik9/2021662-670Aufsätze

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Die adaptive Fertigung von Fertigbetonbauteilen für modulare Tragwerke birgt das Potenzial, Ausschuss und Nacharbeit zu reduzieren. Bei diesem Ansatz wird der Fertigungsprozess auf Basis der Geometrien bereits gefertigter Module iterativ angepasst, sodass sich Maßabweichungen im Gesamttragwerk bestmöglich kompensieren. Im vorliegenden Aufsatz wird untersucht, wie eine solche Kompensation durch gezielte Anordnung der Module in modularen Tragwerken erfolgen kann. Hierzu wird zunächst ein Maß entwickelt, um modulare Tragwerke unter Berücksichtigung der Kompensation von Maßabweichungen geometrisch zu bewerten. Anschließend wird darauf aufbauend ein Optimierungsmodell vorgestellt, mit dem eine optimale Anordnung von Modulen mit gegebenen Maßabweichungen berechnet werden kann. Hiermit werden optimale Lösungen für ausgewählte Fälle betrachtet, um hieraus einen allgemeingültigen Zusammenhang zwischen den Geometrien der einzelnen Bauteile und der geometrischen Bewertung des resultierenden Tragwerks herzustellen. Diese Erkenntnisse dienen als Grundlage für eine adaptive Fertigung.

Geometric evaluation and optimization of module arrangement in load bearing structures - towards adaptive manufacturing in civil engineering
Adaptive manufacturing of precast concrete components for modular structures has the potential to reduce scrap and rework. In this approach, the manufacturing process is iteratively adapted on the basis of the geometries of already manufactured modules so that dimensional deviations in the overall structure are compensated for in the best possible way. This article investigates how such a targeted compensation can be achieved by an arrangement of modules in modular structures. First, a measure is developed to geometrically evaluate modular structures with respect to the compensation of dimensional deviations. Then, based on this, an optimization model is presented with which an optimal arrangement of modules with given dimensional deviations can be calculated. Hereby, optimal solutions for selected problems are considered in order to establish a generally valid relationship between the geometries of the individual components and the geometric evaluation of the resulting structure. These findings serve as a basis for adaptive manufacturing.

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Mittag, Jens; Richter, Thomas; Kirsch, FabianHochhausgründungen in Berlin - Erfahrungen in eiszeitlich vorbelasteten BödenBautechnik9/2021671-678Berichte

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Die städtische Verdichtung führt dazu, dass auch Projekte mit sehr hohen Gründungslasten geplant und umgesetzt werden. Der hierfür relevante Baugrund des Norddeutschen Tieflands ist durch diverse Vereisungen des Pleistozän geprägt, die sich in unterschiedlichen Erscheinungsformen von Tälern, Seebildungen, Flüssen und Hügellandschaften zeigen. Im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften des Baugrunds reicht es bei anspruchsvolleren Bauvorhaben nicht aus, eine Einteilung der Böden lediglich hinsichtlich der Lagerungsdichte oder der Konsistenz vorzunehmen. Zum besseren Verständnis und zur wirtschaftlichen Nutzung des Baugrunds muss vielmehr eine möglichst genaue Kenntnis der Belastungsgeschichte und ihres Einflusses auf die Steifigkeit und die Tragfähigkeit der Böden erlangt werden. Zahlreiche Berliner Projektbeispiele haben gezeigt, dass es für die Planung entscheidend ist, welche Beanspruchungen diese Böden seit ihrer Bildung erfahren haben. Prägend sind dabei einerseits die verschiedenen Eisvorstöße der pleistozänen Kaltzeiten mit ihren zwischengeschalteten Warmzeiten und andererseits zivilisationsbedingte Vorbelastungen z. B. aus Altbebauungen oder Grundwasserabsenkungen. Neben den bodenmechanischen Zusammenhängen werden praktische Beispiele hoch belasteter Gebäudegründungen vorgestellt und auch gezeigt, dass eine Tiefgründung nicht in allen Fällen notwendig ist und eine flächenhafte Gründung durchaus die bessere und wirtschaftlichere Lösung sein kann.

Foundations for high-rise buildings in Berlin - experiences in glacially overconsolidated soils
Due to the challenge of continuing urban growth building projects require the planning and construction of heavily loaded foundations. With the building grounds of the North German Plane we come upon a Geotechnical structure of manifold glacial icing layers which composed a landscape of valleys, lakes, rivers and hillocks. With respect to ambitious building projects it is vital not only to categorize and subdivide the soil with regard to mechanical characteristics such as density and texture. In order to get a deeper understanding of the soil conditions and for an economic geotechnical design approach the evolutionary aspects and the time impact on structure and composition of the soil, especially with regard to its rigidity and load capacity need to be observed. Many projects in Berlin have shown that it is vital for the planning to deeply analyze the load history that influenced the soil from the beginning of its formation. The main factors that might have contributed to the soil capacity are e. g. glacial formations of the Pleistocene on the one hand and on the other hand man-made effects due to former foundations or groundwater drawdowns. In addition to an outline on mechanical relations, practical examples are being given for heavily loaded foundations of high-rise buildings. Furthermore, it is shown that a deep foundation is not always necessary but that a slab foundation might be a better and economically more feasible solution.

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3. Symposium Ingenieurbaukunst - Design for Construction am 18. November 2021 in FrankfurtBautechnik9/2021678Veranstaltungen

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Zimbelmann, Jörg; Simson, Andreas; Beckhaus, KarstenEinsatz des Bauer-Lift-Cell-Verfahrens beim Bauvorhaben Posten in KopenhagenBautechnik9/2021679-686Berichte

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Für das Bauvorhaben Posten im Zentrum von Kopenhagen hat die Bauer Spezialtiefbau GmbH im Auftrag der Hercules Fundering insgesamt 35 Stück Bauer Lift Cells  1300 mm (für Großbohrpfähle D = 1500 mm) sowie 66 Stück Bauer Lift Cells  1000 mm (für Großbohrpfähle D = 1180 mm) hergestellt, geliefert, montiert und injiziert. Das Projekt wurde seitens Bauer Anfang März 2021 erfolgreich abgeschlossen. Bei Bohrpfahlgründungen mit geringen zulässigen Gesamtsetzungen und/oder geringen zulässigen Differenzsetzungen benachbarter Pfähle können mittels der Bauer Lift Cell der Pfahlfußwiderstand vor Erstellung des Bauwerks aktiviert und derart die später auftretenden Pfahlsetzungen durch deren Vorwegnahme erheblich reduziert werden. Die Bauer Lift Cell ist ein Edelstahl-Hubkissen, das am unteren Ende des Bewehrungskorbs befestigt wird. Nach ausreichender Erhärtung des Pfahlbetons wird die Bauer Lift Cell unter hohem Druck mit Wasser befüllt und der Pfahlfuß gegen den Pfahlschaft vorgespannt. Der dabei eingesetzte Druck wird für jeden Pfahl individuell festgelegt. Nach der vorgegebenen Druckhaltezeit wird die Wasserfüllung vollständig und drucklos durch einen speziell an die Projekterfordernisse angepassten Zementleim ausgetauscht. Danach wird der Injektionsdruck auch beim Zementleim auf den Vorgabewert erhöht und der Zulauf geschlossen. Nach Erhärten des Zementleims sind Verformungen der Bauer Lift Cell dauerhaft ausgeschlossen - der Pfahlfußwiderstand ist aktiviert.

Application of the Bauer Lift in the Posten construction project in Copenhagen
For the Posten construction project in the centre of Copenhagen, Bauer Spezialtiefbau GmbH manufactured, supplied, installed and injected a total of 35 Bauer Lift Cells 1300 mm (for large bored piles D = 1500 mm) and 66 Bauer Lift Cells 1000 mm (for large bored piles D = 1180 mm) on behalf of Hercules Fundering. Bauer successfully completed its contract at the beginning of March 2021. In the case of bored pile foundations with low permissible total settlements and/or low permissible differential settlements of adjacent piles, the Bauer Lift Cell can be used to activate the pile toe resistance prior to the construction of the structure and thus the later occurring pile settlements can be significantly reduced. The Bauer Lift Cell is a stainless steel support cushion which is attached to the lower end of the reinforcement cage. After sufficient hardening of the pile concrete, the Bauer Lift Cell is filled with water under high pressure and the pile toe is prestressed against the pile shaft. The pressure used is determined individually for each pile. After the specified pressure holding time, the water filling is completely replaced without pressure by a cement grout specially adapted to the project requirements. After this, the injection pressure is also increased to the specified value for the cement grout and the inlet is closed. After hardening of the cement grout, deformations of the Bauer Lift Cell are permanently excluded - the pile toe resistance is activated.

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von Wolffersdorff, Peter-Andreas; Henke, SaschaMöglichkeiten und Grenzen numerischer Methoden in der GeotechnikBautechnik9/2021687-703Berichte

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Die Verwendung numerischer Methoden ist mittlerweile zur Lösung komplexer Aufgaben in der Geotechnik gängige Praxis geworden, wobei die Finite-Elemente-Methode (FEM) die größte Bedeutung erlangt hat. Der Beitrag soll über die Möglichkeiten und Grenzen numerischer Methoden in der Geotechnik aufklären und helfen, evtl. vorhandene Vorbehalte gegenüber der Anwendung numerischer Methoden in der Geotechnik abzubauen. Nach einem Überblick über die vielfältigen Anwendungsgebiete der numerischen Methoden werden die Besonderheiten der Modellierung in der Geotechnik erläutert. Das sind u. a. die notwendigen Abstrahierungen des realen Baugrunds in einem numerischen Modell, die Größe des Berechnungsgebiets oder die Berücksichtigung der Baugrund-Bauwerk-Interaktion. Ausführlich wird auf die besondere Bedeutung der stofflichen Modellierung von Boden und Fels eingegangen und ein Überblick über die aktuelle Entwicklung der Stoffmodelle und deren Parameterbestimmung gegeben. Die FEM wird gegenwärtig auch vermehrt für die Bemessung geotechnischer Konstruktionen angewendet. Es werden die im Rahmen der gegenwärtigen Normungsinitiativen diskutierten Grundsätze für die Bemessung in der Geotechnik mittels numerischer Methoden beschrieben und bewertet. Aspekte im Zusammenhang mit dem Building Information Modeling (BIM) werden beleuchtet. Es wird auch auf die Notwendigkeit hingewiesen, spezialisierte Anwender zu qualifizieren, um numerische Methoden zielführend und sicher anwenden zu können.

Chances and frontiers of numerical methods in geotechnics
The use of numerical methods has become common practice in geotechnical engineering to solve complex tasks, with the finite element method (FEM) having gained the greatest importance. The article wants to inform about the possibilities and limits of numerical methods in geotechnics and to help in reducing any remaining reservations against the application of numerical methods in geotechnics. Following an overview of the manifold fields of application of numerical methods, special features of modelling in geotechnics are explained. These are, among other things, the necessary abstractions of the real building ground in a numerical model, the size of the calculation area or the consideration of the soil-structure interaction. The special importance of material modelling of soil and rock is discussed in detail and an overview of the current developments of constitutive models and their parameter determination is given. FEM is currently also increasingly used for the design of geotechnical structures. The principles for design in geotechnical engineering using numerical methods, which are discussed in the context of current standardisation initiatives, are described and evaluated. Aspects related to Building Information Modeling (BIM) are also examined. Finally, the necessity of specialized users' qualification in order to apply the numerical methods purposefully and safely is pointed out.

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Bautechnik aktuell 9/2021Bautechnik9/2021704-708Bautechnik aktuell

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Nachrichten:
Moderne Netzwerkbogenbrücke
“Einfach Grün. Greening the City”: Städtisches Grün in der konkreten Umsetzung mit Beispielen von Düsseldorf über Mailand bis Singapore

Einen Besuch wert: Berlin:
Hauptbahnhof

Rezensionen:
Maximilian von Welsch: Ingenieur und Architekt des Barock

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik9/2021708Veranstaltungskalender

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Titelbild: Bautechnik 8/2021Bautechnik8/2021Titelbild

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Zum Titelbild:
Erweiterung Kohleinsel im Duisburger Hafen - Das Foto zeigt die Herstellung einer Spundwand zur Erweiterung der Kohleninsel im Duisburger Hafen. Hierzu wurden auf ca. 420 m Länge 300 Doppelbohlen Z-Profil und in die Wand integrierter Dalben als Anlegepfähle eingebaut. Die Rückverankerung erfolgte über sogenannte “Totmann”-Konstruktionen. Durch die Verfüllung hinter der Spundwand konnte eine Fläche von ca. 10.500 m2 neu gewonnen. Somit ist die Kohleninsel für neue Aufgaben nach dem Kohleumschlag weiter vorbereitet. (Foto: Hülskens)

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Inhalt: Bautechnik 8/2021Bautechnik8/2021Inhalt

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: CDE - Common Data Environment 2021Bautechnik8/20211-64Sonderheft

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Informationsmanagement Planen + Bauen

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Ebers-Ernst, JeannetteEditorial: Bautechnik 8/2021Bautechnik8/2021539-540Editorials

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Welzel, Mario; Schendel, Alexander; Goseberg, NilsGWK+: Erweiterung des Großen Wellenkanals - Analyse des EinlaufbereichsBautechnik8/2021541-551Aufsätze

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Der notwendige Ausbau maritimer erneuerbarer Energien bedingt die eingehende Untersuchung von strukturellen Belastungsgrenzen und potenziellen Umwelteinflüssen von Offshore-Strukturen. Großmaßstäbliche Versuchseinrichtungen nehmen hierbei eine wichtige Rolle ein, da nur hier Belastungen, die sich mit der Expansion von Offshore-Strukturen in größere Wassertiefen ergeben, realitätsnah untersucht werden können. Von besonderer Bedeutung für die Bemessung von Offshore-Strukturen ist eine realistische Abbildung der komplexen Überlagerung von Wellen und Strömung, die bisher nur in wenigen Versuchseinrichtungen großmaßstäblich möglich ist. Mit der Erweiterung des Großen Wellenkanals (GWK) in Hannover zum GWK+ wird ab 2022 die erste Versuchsanlage dieser Art in Deutschland zur Verfügung stehen. Die Planung und Konstruktion der Einleitung einer zusätzlichen Strömung in einen Wellenkanal mit dem Ziel der Erreichung natürlicher Strömungszustände stellt eine große Herausforderung dar. Als wesentliche strömungstechnische Komponente soll daher in diesem Beitrag die Entwicklung der Strömungseinleitung in den erweiterten GWK vom Entwurf bis hin zu einer Optimierung durch ein eigens hierfür geschaffenes 1:10-Modell beschrieben werden. Einblicke in die Umsetzung, die strömungstechnischen Herausforderungen sowie die Optimierung der Strömungseinleitung in einen Wellenkanal mittels Leitwände und verstellbarer Lamellen sowie die Passfähigkeit eines 1/15-Potenzgesetzes für das vertikale Strömungsprofil werden gegeben.

GWK+: extension of the large wave flume in Hannover - analysis of current inlet
The necessary expansion of maritime renewable energies requires the detailed investigation of structural load limits and potential environmental impacts of offshore structures. Large-scale test facilities play an important role in this context, as they provide the rare opportunity to investigate offshore structures in large scale under realistic conditions. Of particular importance for the design of offshore structures is a realistic representation of the complex superposition of waves and currents, which is currently only possible in a few large-scale test facilities. With the extension of the large wave flume (GWK) in Hannover to the GWK+, the first test facility of this kind in Germany will be available from 2022. The design and construction of an additional current inlet into a wave channel represents a major technical challenge. The design of the current inlet must ensure that flow conditions similar to those in nature can be reproduced in the study area of the wave channel. As an essential flow component, this paper will therefore describe the development of the current inlet into the extended GWK from the design stage to further optimization by means of a 1:10 model created specifically for this purpose. Insights into the implementation, the flow-related challenges as well as the optimization of the current inlet into the wave flume by means of guiding walls and adjustable guiding vanes, and the general suitability for the approximation of the vertical velocity profile as a 1/15 law are presented.

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Stollwitzer, Andreas; Fink, JosefDämpfungskennwerte des Schotteroberbaus auf Eisenbahnbrücken - Teil 2: Energiedissipation im Schotteroberbau und zugehöriges RechenmodellBautechnik8/2021552-562Aufsätze

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Um die Eigenschaften des Schotteroberbaus in dynamischen Berechnungen von Eisenbahnbrücken zu berücksichtigen, steht in der Brückendynamik zwar ein breites Feld an Rechenmodellen zur Verfügung, eine erhebliche Streuung der zugehörigen Steifigkeits- und Dämpfungskennwerte erschwert jedoch einen ingenieurpragmatischen Zugang. Aufbauend auf dynamischen Analysen an einer Versuchsanlage, welche durch ihre spezielle Funktionsweise eine Betrachtung des vom Brückentragwerk unabhängigen Schotteroberbaus ermöglicht, werden Dämpfungskennwerte für den Schotteroberbau bestimmt. Die Kennwerte sind dabei zugehörig zu einem mechanischen Modell, welches auf die im Schotteroberbau wirkenden Energiedissipations- bzw. Dämpfungsmechanismen abgestimmt ist und eine Gleis-Tragwerk-Interaktion sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung berücksichtigt. Die ermittelten Dämpfungskennwerte zeigen für das gegenständliche Versuchsspektrum signifikante Frequenz-, Verschiebungs- und Beschleunigungsabhängigkeiten, unterliegen innerhalb dieser Abhängigkeiten jedoch nur einer geringfügigen Streuung, womit für den Schotteroberbau letztendlich eine ausreichend genaue und realitätsnahe Angabe von Rechenmodell und darauf abgestimmten Kennwerten ermöglicht wird.

Damping parameters of ballasted track on railway bridges - part II: energy dissipation in the ballasted track and related calculation model
Calculations of the dynamics of railway bridges rely on a broad range of pertinent models which analyse the dynamic properties of the ballasted track. However, the substantial variations of related stiffness and damping parameters complicate appropriate implementation into vibration prognoses. Relying on dynamic calculations gained from a special test facility, which allows to analyse the ballasted track (isolated from the bridge structure), it is possible to determine related damping parameters. Those core parameters correspond to a mechanical model which is tuned to the energy dissipation and damping mechanisms arising in the ballasted track. Within the scope of this test the damping parameters show significant dependencies as regards frequency, acceleration and displacement, but at the same time cause minimal variances within these dependencies. This facilitates the set-up of a sufficiently precise and realistic calculation model for the ballasted track, plus related core parameters.

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Auf IT gebaut - Bauberufe mit Zukunft!Bautechnik8/2021562Wettbewerbe

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Schuster, Daniel; Hente, Christian; Hübler, Clemens; Rolfes, RaimundIntegrierte Entwurfs- und Betriebsmethodik für Offshore-MegastrukturenBautechnik8/2021563-570Berichte

Kurzfassung

Der Sonderforschungsbereich 1463 “Integrierte Entwurfs- und Betriebsmethodik für Offshore-Megastrukturen” ist im Januar 2021 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft für eine Laufzeit von zunächst vier Jahren eingerichtet worden. In 15 Teilprojekten beschäftigen sich Forscher von fünf Institutionen unter der Leitung der Leibniz Universität Hannover mit der Erforschung und Entwicklung neuer Methoden zur Realisierung zukünftiger Offshore-Windenergieanlagen mit einer Nennleistung von > 20 MW als wesentlichen Beitrag zu einer regenerativen Energieversorgung.

Integrated design and operation methodology for offshore megastructures
The collaborative research centre 1463 “Integrated Design and Operation Methodology for Offshore Megastructures” was established by the German Research Foundation in January 2021 for an initial period of four years. In 15 sub-projects, researches from five institutions under the leadership of Leibniz University Hannover are investigating and developing new methods to realize future offshore wind turbines with a rated power of > 20 MW as a significant contribution to a renewable energy supply.

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Neues DBV-Merkblatt "Sommer- und Winterbetonagen"Bautechnik8/2021570Nachrichten

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