Bei stählernen Brücken wird die Fahrbahntafel als orthotrope Platte ausgebildet, indem das Deckblech durch Längsrippen und Querträger ausgesteift wird. Häufig werden die Querträger durch lastverteilende Längsträger miteinander verbunden. Zur Berechnung einer orthotropen Platte stehen neben Finiten-Elemente-Methoden analytische Verfahren zur Verfügung. Diese haben den Nachteil, daß lastverteilende Längsträger nicht direkt erfaßt werden können. Es wird daher ein analytisches Berechnungsverfahren nach der Kraftgrößenmethode entwickelt, das die Berechnung der orthotropen Platte unter Berücksichtigung von Quer- und lastverteilenden Längsträgern erlaubt. Am Beispiel der Sinnbrücke wird gezeigt, daß lastverteilende Längsträger auf die Beanspruchung der Querträger einen deutlichen Einfluß haben. In besonderem Maße können jedoch die Verformungen der orthotropen Platte reduziert werden.

Die Talbrücke Bergen wurde auf Grund gravierender Korrosionsschäden eingehend untersucht. Die Schadensbewertung ergab, daß eine grundhafte Instandsetzung nicht empfehlenswert ist. Es wurde daraufhin entschieden, eine Minimallösung zu suchen, die einerseits eine ausreichende Stand-, Verkehrs- und Betriebssicherheit bis zur Verkehrsfreigabe eines Neubaus (2010) gewährleistet, aber andererseits mit geringst möglichen Kosten auskommt, sowie die Wiederverwendung z. B. des Geländers erlaubt. Die statische Nachrechnung ergab, daß die Fahrbahnlängsträger und Querträger in erheblichem Umfang verstärkt werden müßten. Messungen am Bauwerk halfen, versteckte Tragreserven (Modellabbildung und Lastannahmen) aufzuzeigen. Die zuvor genannten Verstärkungen dürfen unterbleiben. Für die Querträgerobergurte erfolgt eine regelmäßige Inspektion. In die Festlegung der Inspektionsintervalle gehen die Ergebnisse einer Langzeitmessung sowie einer bruchmechanischen Untersuchung ein. Die Instandsetzungsplanung umfaßt im wesentlichen die teilweise Erneuerung des Korrosionsschutzes, die Ertüchtigung einzelner, zu stark korrodierter Stahlbauteile, den Einbau einer neuen Gleitschutzwand und eines neuen Geländers, den Einbau von Schutznetzen gegen herabfallende Teile und Betoninstandsetzungsarbeiten.

Die Spannungsausschläge aus Schwingungen der Verkehrslasten, Stoßwirkungen beim Überfahren von Unebenheiten sowie der Einfluß mitschwingender Massen des Bauwerks sollen durch den Schwingungsbeiwert Y abgedeckt werden. Die Regelungen in den nationalen und internationalen Vorschriften weisen eine Vielzahl von unterschiedlichen Verläufen des Schwingbeiwerts auf. Am Lehrstuhl für Stahlbau der TU München wurde ein Programmpaket entwickelt, mit dem das Schwingungssystem Brücke - Fahrzeug - Tilger rechnerisch untersucht werden kann. Der Vergleich mit Versuchsergebnissen bestätigt die Brauchbarkeit des Verfahrens. Für den Nachweis der Tragsicherheit und der Betriebsfestigkeit von Straßenbrücken werden einfache Formeln für den Schwingbeiwert entwickelt.

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Es wird über die Beanspruchung der Wände von rotationssymmetrischen Behältern infolge Zwang aus behinderter Längsdehnung durch den zuvor betonierten Behälterboden berichtet.

Es wird über die Beanspruchung der Wände von rotationssymmetrischen Behältern infolge Zwang aus behinderter Längsdehnung durch den zuvor betonierten Behälterboden berichtet.

Über das statische Konzept und die konstruktive Durchbildung der Hallenkonstruktion für eine Grossdruckerei.

The uranium mine in Schlema-Alberoda near the town Aue in south-east Germany was operated between 1947 and 1990. In 1979, a seismic event with local magnitude of ML = 2.9 and intensity MSK = 5 (Medvedev-Sponheuer-Karnik scale) was monitored close to the mining area. Due to this event and observations of underground dynamic de-stressing, a local seismic network was installed and extended in the following years. Seismic events were routinely located and source parameters for selected events were determined [1], [2]. It was found that most of the sources of dynamic events are located outside the mine, in the neighbouring granitic intrusion. During the period of active mining, continuous online evaluation of seismic events was performed in conjunction with online hazard evaluation [2].
In 1990, the controlled flooding of the mine was started. A total excavated volume of 35 m. m3 had to be flooded. The flooding was completed in 2012. The flooding process was continuously monitored with a seismic network over the whole period of 22 years. This large dataset has been used for statistical calculations, correlations between seismicity and flooding level and ground velocity predictions.
Im Bergwerk Schlema-Alberoda, in der Nähe der Stadt Aue im Südosten Deutschlands, wurde von 1947 bis 1990 Uranerz im Firststoßbau-Verfahren abgebaut. Im Jahr 1979 wurde in der Nähe des Bergwerks ein seismisches Ereignis mit einer Lokalmagnitude von ML = 2,9 und einer Intensität von I = 5 nach der Medwedew-Sponheuer-Karnik-Skala aufgezeichnet. Dieses Ereignis, verbunden mit beobachteten Spannungsumlagerungen, führte zur Entscheidung, ein lokales seismologisches Online-Überwachungsnetz zu installieren und in den folgenden Jahren auszubauen. Die Lokalisierung und Magnitudenbestimmung wurde seitdem routinemäßig durchgeführt, und für ausgewählte Ereignisse konnten Herdparameter bestimmt werden [1, 2]. Weiterhin wurde während der Zeit des aktiven Bergbaus eine Online-Gefährdungsbeurteilung durchgeführt [2]. Die Beobachtungen zeigten, dass sich ein Großteil der Hypozentren nicht im Bergwerk selbst befinden, sondern in der darunter liegenden Granitintrusion. Nach der Einstellung der Bergbauarbeiten wurde im Jahr 1990 die kontrollierte Flutung eingeleitet, die im Jahr 2012 abgeschlossen war. Insgesamt wurden 35 Mio. m3 Hohlraum geflutet. Während des gesamten Zeitraums wurde die Flutung kontinuierlich mit dem seismologischen Netz überwacht. Dieser umfangreiche Datensatz wurde für statistische Berechnungen, Korrelationen zwischen Seismizität und Flutung und zur Abschätzung von Bodenschwinggeschwindigkeiten verwendet.

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Die Ausführung und Qualitätssicherung des Korrosionsschutzes der Stahlbauten des Schiffshebewerkes Niederfinow erfolgt durch die strikte Umsetzung einer für alle Beteiligten geltenden Korrosionsschutzanweisung. Hier werden u. a. die vielfältigen architektonischen farblichen Anforderungen sowie die Beschichtung in mehreren Fertigungswerken und auf der Baustelle berücksichtigt. Etwa 70 % der Bauteile wurden vorkonserviert angeliefert. Nachträgliche Schweißarbeiten auf der Baustelle und deren negative Auswirkungen auf bereits beschichteten Flächen erforderten umfangreiche Qualitätsmaßnahmen. Es wurden überwiegend bewährte Korrosionsschutzsysteme eingesetzt. Für Beschichtungen im Einzelfall, Pulverbeschichtungen und auch beim Kathodischen Korrosionsschutz (KKS) für die Anoden wurden im Bereich des Verkehrswesens neue Wege beschritten.

Corrosion protection at the new ship lift Niederfinow, Germany.
Conducting and quality management of the anticorrosive coating of the steel constructions belonging to the ship lift in Niederfinow is ensured by a strict implementation of an anticorrosive coating instruction that is valid for all parties involved. The instruction considers the variety of architectural requirements concerning color as well as the coating in several assembly plants and at the construction site. Approximately 70 % of the devices have been delivered pre-preserved. Subsequent conducted welding jobs at the construction site and their negative effects on the already coated surfaces demand an enormous additional quality management. Predominantly, established anticorrosive coating systems have been used. In the field of transportation, new paths haven been explored for coatings that needed individual approval, for powder coatings as well as for cathodic corrosion protection for the anodes.

Es wird über die Entwicklung von Spanngliedern BBRV-SUSPA für die externe Vorspannung und deren Anwendung bei den ersten neueren Brücken in dieser Bauart berichtet.

Technologie der Vorspannung ohne Verbund und ihre Anwendung vor allem im Hochbau.

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Die Qualität der Planung von Bauten und Anlagen ist ein fundamentaler Teil des gesamten Qualitätsanspruchs und Qualitätsdenkens im Bauwesen. Allein der Planer hat zu Beginn eines Projektes den Gesamtüberblick über die Grundlagen, die Anforderungen, das Projektziel und die Machbarkeit. Weil die Planungsleistung die Basis für alle weiteren Aktivitäten darstellt, muß der Anspruch an die Qualität dieser Leistungen besonders hoch sein. Konzeptionelle Planungsfehler können auch durch beste materielle Qualität nicht kompensiert werden.

Hochbelastbare, dünnwandige Biegeträger aus Faser-Kunststoff-Verbunden haben vielfältige Anwendungen im konstruktiven Ingenieurbau. Dünnwandige Bauteile neigen bei hoher Belastung zu Profilverformungen und Beulen. Daher müssen derartige Versagensarten bei der Bemessung beachtet werden. Speziell bei Faser-Kunststoff-Verbunden können außerdem intralaminare und interlaminare Versagensarten auftreten. Diese Eigenschaften verbunden mit der heterogenen Struktur von Faser-Kunststoff-Verbunden führen zu einer aufwändigen Modellierung des Werkstoff- und Strukturverhaltens. Besondere Beachtung erfordert dort insbesondere die numerische Umsetzung. Innerhalb des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekts “Große, hochbelastbare Biegeträger aus Faser-Kunststoff-Verbunden“ sind Finite-Elemente-Modelle zur Analyse des Tragverhaltens hochbelasteter Faserverbund-Biegeträger entwickelt worden. Dabei wurden 4-knotige Schalenelemente mit fünf oder sechs Freiheitsgraden an den Knoten verwendet, damit auch Kanten abgebildet werden können. In dem implementierten Modell werden räumliche Probleme mit zweidimensionalen Schalenmodellen erfasst. Zur Untersuchung des Einflusses von Delamination kamen so genannte Interface-Elemente zum Einsatz, die auf einem Kohäsiv-Zonen-Modell basieren. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einiger mit dem entwickelten Modell durchgeführten nichtlinearen Finite-Elemente-Analysen vorgestellt.

Highly loaded CFRP-beams: Load bearing and stability analysis of box girders. Highly-loaded, thin-walled girders are in high demand in structural engineering.
Thin-walled structural elements are prone to exhibit warping of the cross section and buckling when subjected to high loads. Therefore, such phenomena need to be investigated. Additionally, with fiber-reinforced composites, intralaminar and interlaminar failure modes have to be considered. These characteristics along with the heterogeneous structure of fiber-reinforced composite plastics lead to complex modeling of the material and structural behavior. Special attention must be paid to the numerical implementation. In the joint project “Large high-strength fiber-reinforced polymer beams”, funded by the German Research Foundation, finite element models for the analysis of load bearing characteristics of highly loaded fiber-reinforced composite beams were developed. In the process 4-node shell elements with five or six degrees of freedom at the nodes were used, in order to be able to model shell intersections. With the approach used three-dimensional problems can be modeled with two-dimensional shell models. To investigate the influence of delamination, so called interface-elements were used, which are based on a cohesive zone model. In this article the results of some finite element analyses conducted with the developed model are presented.

The Shazar caverns (width 19 m, height of 29 m, length 270 m) are part of the first phase of a larger project called the “Jerusalem Gateway”. They will accommodate a road in the upper level and five parking floors in the lower levels. The geology in the project area is characterized by dolomite and dolomitic limestone, overtopped by decayed rock including significant clay masses and artificial filling. Overall, the rock mass is weathered due to strong karst activity. The peculiarities of the project are the small overburden (7 to 10 m) under poor ground conditions, the close vicinity between the caverns and existing/future buildings (2 to 5 m), the vicinity between the two caverns (3 to 5 m), the intense earthquake activity in the area and the presence of large karstic cavities. The resulting challenges require unique engineering solutions. This paper gives an overview on the project, it presents the adopted design approach and the elaborated design solutions and, finally, it shows the construction experience.

Die Shazar Kavernen - Herausforderungen bei der Planung und Erfahrungen im Bau
Die Shazar Kavernen (Breite 19 m, Höhe 29 m, Länge 270 m) sind Teil der ersten Phase des Projekts “Jerusalem Gateway”. In der Kalotte jeder Kaverne wird im Endzustand eine dreispurige Straße verlaufen, während im unteren Bereich fünf Parkebene vorgesehen sind. Die Geologie im Projektgebiet ist charakterisiert durch Dolomit und dolomitischem Kalkstein, überlagert mit verwittertem Felsgestein, einschließlich Tonen und künstlicher Verfüllung. Insgesamt ist der Fels aufgrund starker Karstaktivität verwittert. Die Besonderheiten des Projekts sind die geringe Überdeckung (7 bis 10 m) unter schlechten geologischen Bedingungen, der geringe Abstand zwischen den Kavernen und bestehenden/zukünftigen Gebäuden (2 bis 5 m), der geringe Abstand zwischen den beiden Kavernen (3 bis 5 m), die intensive Erdbebenaktivität in diesem Gebiet und die Nähe großer Karsthohlräume. Die daraus resultierenden Herausforderungen erfordern einzigartige technische Lösungen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über das Projekt, stellt den gewählten Entwurfsprozess und die ausgearbeiteten Lösungen vor und zeigt schließlich die gesammelten Erfahrungen beim Bau auf.

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Bei Betonbrücken werden heute oft Fugen und Lager angeordnet. Die damit verbundene Trennung von Über- und Unterbauten hat sowohl funktionale als auch gestalterische Nachteile. Im folgenden wird versucht, die Vorteile der in Vergessenheit geratenen monolithischen Bauweise anhand von neuen Beispielen aufzuzeigen. Dabei werden der konstruktiven Durchbildung und der Formgebung des Tragwerks unter dem Aspekt der Dauerhaftigkeit besondere Aufmerksamkeit geschenkt.

Von 1921 bis 1968 wurde der Neckar auf einer Länge von ca. 200 km zur Bundeswasserstraße ausgebaut. Die Schleuse Aldingen wurde als Teil der Staustufe im Zuge der Kanalisierung des Neckars von den 1930er-Jahren, unterbrochen vom Zweiten Weltkrieg, bis zum Ende der 1950er-Jahre errichtet. Die Kammern der Doppelschleuse weisen eine Kammerlänge von 110 m und eine Breite von 12 m auf, die Fallhöhe beträgt 3, 60 m. Der Beitrag beschreibt die Planung der Grundinstandsetzung der linken Kammer der Neckarschleuse Aldingen sowie der Ertüchtigungsmaßnahmen, die im oberen Vorhafen der Schleuse geplant sind: Sanierung der Kammer (Vorsatzschale) und Häupter, Neubau der Tore, Ersatz der Antriebe, der Elektro- und Steuerungstechnik, Ersatz des Deckwerks im oberen Vorhafen (Böschungssicherung) sowie Bau eines neuen Dalbenliegeplatzes mit Zugangssteg. Grundlage der Planung ist neben den technischen Regelwerken eine von der Bundesanstalt für Wasserbau und der Fachstelle Maschinenwesen Südwest erarbeitete Studie zur Standardisierung der Verlängerung der Neckarschleusen (Maßnahmen am Neckar). Der Artikel schließt mit einem Einblick in die laufenden Bauarbeiten.

Repair of the left chamber of the Neckar lock Aldingen and of the upstream boat landing
From 1921 to 1968, the Neckar was extended over a length of approximately 200 km to a federal waterway. The lock was built as part of the water retaining structure in the course of the canalisation of the Neckar from the 1930s, interrupted by the Second World War, until the end of the 1950s. The chambers of the double lock have a length of 110 m and a width of 12 m, the head is 3.60 m. The article describes the planning of a major overhaul of the left chamber of the Neckar lock Aldingen as well as of strengthening measures of the upstream boat landing such as: refurbishment of the chamber (concrete facing) and lock heads, new construction of the lock-gates, replacement of the drives, as well as of the electrical systems and control technology, replacement of the slope revetment in the upstream boat landing (riprap), furthermore construction of a new pile berth with an access bridge. The planning is based on a study on the standardisation of the extension of the Neckar locks measures, prepared by the Federal Waterways Engineering and Research Institute and the Specialised Unit of Mechanical Engineering Southwest, besides being based on the technical body of rules. The article concludes with an insight into the ongoing construction works.

In diesem Beitrag werden Nomogramme für die Bemessung von Stahlbetonkonsolen vorgestellt. Basierend auf den entsprechenden Bemessungsmodellen kann für eine gegebene Stahlbetonkonsole und eine Beanspruchung die Bewehrungsmenge des Zuggurts bestimmt werden. In den Nomogrammen sind alle relevanten Anwendungsgrenzen eingearbeitet. Die Praxistauglichkeit der Nomogramme wird anhand eines Beispiels erläutert.

Support for the analysis by concrete brackets
In this contribution nomograms are introduced for the structural analysis of concrete brackets. Based on the appropriate design codes the reinforcement for the tension strut can be determined. In these nomograms all relevant limitations are incorporated. The application of the nomograms is shown using an example.

In diesem Beitrag werden Nomogramme für die Vorbemessung von Stahlbetonkonsolen vorgestellt. Basierend auf den entsprechenden Bemessungsvorschriften kann für eine gegebene Beanspruchung die erforderliche statische Höhe einer Stahlbetonkonsole bestimmt werden. Die Anwendung der Nomogramme wird anhand eines Beispiels erläutert.

Die thermische Leitfähigkeit ist eine Bodeneigenschaft, die zunehmend an Bedeutung gewinnt. Immer öfter werden präzise Kenntnisse der Wärmeausbreitung im Boden nötig, um die aktuellen Anwendungen, z.B. bei geothermischen Anlagen oder bei Bodenvereisungen, zu optimieren und neue Möglichkeiten zu schaffen. Eine wichtige Eigenschaft bei der Wärmeausbreitung ist die thermische Leitfähigkeit. Zur Bestimmung dieser sind einige Verfahren bekannt, welche sich nicht alle für Untersuchungen an Bodenproben eignen.
Es wird ein Verfahren zur Bestimmung der thermischen Leitfähigkeit beschrieben, mit welchem es möglich ist, die thermische Leitfähigkeit von Böden zu analysieren. Im weiteren Verlauf wird ein Versuchsaufbau erläutert, mit dessen Hilfe verschiedene Einflussfaktoren untersucht werden können. Es wird unter anderen auf den Einfluss des Bodenmaterials, der Bodendichte sowie des Sättigungsgrads eingegangen.

Experimental determination of the thermal conductivity of soils.
Thermal conductivity is one of the soil parameters which becomes more and more important. Precise knowledge of the heat propagation in soil is necessary to optimise and develop applications like geothermal energy or soil freezing. Thermal conductivity is an important characteristic of heat propagation. Several methods are being used for the determination of thermal conductivity, but not all of them are suitable for soil testing.
One appropriate method to determine the thermal conductivity of soils is described. An experimental set-up to analyze different factors influencing the thermal conductivity is introduced. Among others the influence of soil type, dry density and degree of saturation is analyzed.

Es werden Ergebnisse von in unterschiedlichen Laboren durchgeführten Ödometer- und Rahmenscherversuchen verglichen und analysiert. Um ein möglichst homogenes Material zu erhalten, wurden die Proben aus einem tonigen Boden aufbereitet und vorkonsolidiert. Die Handhabung des Probenmaterials und die Durchführung der Versuche wurde jedem teilnehmenden Labor in einer detaillierten Beschreibung der einzelnen Versuchsschritte mitgeteilt. Die aus den Laborergebnissen hergeleiteten Bodenkennwerte streuen in einem relativ breiten Bereich. Die Analyse der Ergebnisse hat gezeigt, dass ein großer Teil der Streuung auf die Versuchsbedingungen zurückzuführen ist.

Comparative study on the compressibility and shear parameters of clay from oedometer and direct-shear tests.
Results of oedometer and direct shear tests, which were performed in several laboratories, are compared and analysed. In order to obtain homogeneous and reproducible samples, a clayey soil was remolded and pre-consolidated. The handling of the soil specimens and detailed testing procedures were described and communicated to each participating laboratory. The evaluated soil properties scatter in a relatively wide range. The analysis of the results shows that a large part of the scatter originates from the testing conditions.

Hört und liest man derzeit Berichte über die Bauwirtschaft in Deutschland, entsteht der Eindruck, die Situation deutscher Bauunternehmer könne wünschenswerter nicht sein. Zwingen die aktuellen Entwicklungen in der Bauwirtschaft Bauunternehmen dennoch zu einem Strategiewechsel? Die Ergebnisse von Gesprächen mit Führungskräften in Unternehmen sind alarmierend!

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