In diesem Aufsatz werden auf theoretischer Grundlage abgeleitete Berechnungsansätze vorgestellt, durch die es möglich ist, das Risiko der Verklemmung des Schildmantels bei einer Tunnelbohrmaschine mit Schild (TBM-S) beurteilen und die Größe des erforderlichen planmäßigen Überschnitts bemessen zu können. Ebenso werden analytische Berechnungsansätze für den Gebirgsdruck aufgeführt, die zu einer wirtschaftlicheren Dimensionierung der Tübbingsicherung für die zuvor genannte Vortriebsart beitragen können.

Dimensioning of shield tunnelling with segment lining in hard rock.
In the available essay formulations based on theoretical elaborations are introduced, by which it is possible to estimate the risk of blocking of the shield skin of tunnel boring machine with shield (TBM-S) and the size of the necessary regular overcut can calculated. Likewise analytic formulations for the ground pressure are specified, with which it is possible to design an economic segment lining for the kind of driving specified before.

Zur Untersuchung der Ausbildung des Porenwasserdrucks im Bereich der Ortsbrust von maschinell aufgefahren Tunnelbauwerken wurden instationäre gekoppelte mechanisch-hydraulische Variationsberechnungen an einem dreidimensionalen numerischen Simulationsmodell eines Erddruckschilds unter Anwendung der Finite-Differenzen-Methode durchgeführt. Im vorliegenden Aufsatz werden nach einer kurzen Darstellung des Stands der Forschung das Simulationsmodell, die Kalibrierungsberechnung und die Ergebnisse der Parameterstudien vorgestellt.

Das beschriebene Verfahren erlaubt das nachträgliche Verpressen des betonierten Pfahlfußes mit Hilfe einer Zementhochdruckinjektion. Die so verpreßten Pfähle können sich nun nahezu nicht mehr setzen und stellen indirekt auch eine Pfahlprobebelastung zur Überprüfung der vorhandenen Mantelreibung dar.

Als Alternative zu einem rückverankerten Verbau in allerdings dafür sehr ungeeignetem Lehmboden wir ein geneigter Verbau mit Rammpfählen und einer Berme ausgeführt.

According to currently valid codes, it is not possible to determine the loadbearing capacity of unreinforced infill walls considering the deformation-based membrane effect by incorporating the exact support conditions. One reason for this is the lack of a validated calculation procedure, which in addition to the equilibrium conditions also realistically represents the compatibility conditions of these systems. In the present paper, therefore, a new non-linear analytical calculation procedure is presented. The main focus of the analysis of walls subject to area loading is the incorporation of the support conditions and thus the consideration of the deformation-based membrane compressive force. Through generalised formulation and a standardised notation of the determination equations, different material behaviours and various support conditions can be taken into account with few parameters. On the action side, both lighter loading like wind loads and heavier loading like explosion loads can be considered. Through the implementation of the partial factor concept, it is possible to comply with the requirements of European codes and thus ensure the applicability of the analysis model.

To transfer bending moments in building components consisting of a material without tensile strength always requires a simultaneously acting normal force. Accordingly, masonry walls exposed to horizontal loads (e.g. wind) require a minimum vertical load, so that the resultant stress at the mid-height of the wall remains the same within the cross-section. As part of the A2 amendment to DIN EN 1996-3/NA, this verification of walls subjected to low vertical loads, such as outer walls on the top floor exposed to high wind load was implemented in the National Annex. Part 3 of DIN EN 1996-3 includes a similar standard regulation for verification of the minimum vertical load, which is based on an arch effect within the wall cross-section.
Based on this technical background and taking into account the main influencing parameters, a verification model is presented here which realistically describes the load-bearing behaviour of unreinforced masonry walls subjected primarily to bending. Apart from the bending moments due to wind load, an initial eccentricity of the wall as well as second order effects due to wall deformations also have to be taken into account. In addition, a simple approximation equation is provided for the practical determination of the required minimum vertical load.

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Verfahren zur Berechnung gekoppelter Stützenreihen unterschiedlicher Länge und Steifigkeit.

The fourth and fifth generation of district heating (GDH) networks are among the key elements for the energy optimization of districts. Low heat losses in the distribution lines as well as bidirectional heat flow and the use of low-temperature waste heat can lead to new business models for energy suppliers. Despite the continuous development of heat networks, significant heat losses still occur in conventional networks, despite well insulated pipelines, with fluid temperatures at 60 °C to 100 °C. Therefore, a study was conducted to investigate heat losses and gains in hot water heating (3GDH), low temperature heating (4GDH) and district heating and cooling networks (5GDHC) based on numerous simulations. The main purpose of the investigations is to deter-mine the main factors influencing the heat transfer characteristics of underground heat networks. The derived results serve as a basis for the development of future planning tools to determine the heat losses and gains of local heating networks quickly and cost-efficiently.

Quantifizierung der Wärmeverluste bzw.-gewinne von Kalter Nahwärme gegenüber konventionellen Nahwärmenetzen
Die vierte und fünfte Generation der Wärmenetze zählen zu den Schlüsselelementen für die energetische Optimierung von Quartieren. Geringe Wärmeverluste in den Verteilleitungen sowie ein bidirektionaler Wärmefluss und die Nutzung von Niedertemperaturabwärme können zu neuen Geschäftsmodellen für Energieversorger führen. Trotz der stetigen Weiterentwicklung von Wärmenetzen treten bei konventionellen Netzen, trotz gut gedämmter Rohrleitungen, mit Fluidtemperaturen bei einem Temperaturniveau von 60 °C bis 100 °C, immer noch signifikante Wärmeverluste auf. Daher wurde eine Studie zur Untersuchung von Wärmeverlusten/-gewinnen in Heißwasser- (HWN), Niedertemperatur- (NWN) und Kalten Nahwärmenetzen (KNW) auf Basis zahlreicher Simulationen durchgeführt. Die Untersuchungen dienen vor allem der Ermittlung von Haupteinflussfaktoren auf die Wärmeübertragungseigenschaften von Wärmenetzen im Erdreich. Die daraus abgeleiteten Ergebnisse dienen als Basis für die Entwicklung zukünftiger Planungstools, um die Wärmeverluste/-gewinne von Nahwärmenetzen schnell und kosteneffizient bestimmen zu können.

Eisenbahnbrücken in Verbundbaubauweise spielen eine sehr unterschiedliche Rolle in den einzelnen Ländern Europas, und die Wirtschaftlichkeit ihres Lebenszyklus' wird jeweils ganz verschieden bewertet. Auch in der konstruktiven Durchbildung der Brücken zeigen sich neue Ansätze. Anhand von Verbundbauwerken, die in Frankreich und in Deutschland in der letzten Zeit gebaut wurden, werden die wichtigsten Einsatzgebiete beschrieben und die Unterschiede in der Konstruktion deutlich.

Railway bridges using steel-concrete composite structures. Railway bridges using steel-concrete composite cross-sections play a different role in the countries of Europe. The assessment of the economic efficiency during a life cycle differs considerably. The design of composite bridges reveals innovative approaches. By means of composite construction which is in use in France and in Germany in recent times, the range of application is figured out and the differences in construction become visible.

Mit der Verbundfertigteil-Bauweise wurde ein Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung von Verbunddeckbrücken kleiner und mittlerer Stützweiten von 20 bis 100 m mit durchgehender Ortbetonplatte entwickelt. Es eröffnen sich Möglichkeiten für neue statische Systeme und kurze, effiziente Herstellungszeiten. Die Erstellung des Überbaus stört den unterführten Verkehr nur für wenige Minuten während des Verlegevorgangs des Verbundfertigteilträgers.

Eine neue Bauweise für Verbundbrücken stellt die Brücke in Pöcking dar. Die seit einigen Jahren eingesetzte VFT-Bauweise und der Betondübel finden darin ihre Weiterentwicklung. Betondübel, die durch einen speziellen Trennschnitt des Walzträgers entstehen, verbinden das Betonfertigteil mit dem Stahl zu einem vorgefertigten Stahlverbundträger. Mit einem hohen Grad an Vereinheitlichung und Vorfertigung entsteht ein System mit wirtschaftlichem Materialeinsatz und sehr hoher Qualität. An der nun unter Verkehr stehenden Brücke in Pöcking werden statisch-konstruktive Details und Gesichtspunkte der Herstellung näher beleuchtet.

Fahrgeschäfte, die ihren Fahrgästen für einige Sekunden das Erlebnis des freien Falls verbunden mit dem Gefühl der Schwerelosigkeit vermitteln, werden als Freifalltürme bezeichnet. Auch hier treffen Entwicklungen im Sinne von "Höher - Schneller - Spektakulärer" den Zeitgeist. Am Beispiel des POWER TOWER, einer Weiterentwicklung des Prinzips Freifallturm, wird in diesem Beitrag aufgezeigt, wie diesem Zeitgeist einerseits und der Sicherheitsverpflichtung des Ingenieurs andererseits Rechnung getragen werden kann. Beschrieben werden die Hauptstrukturen Gondel und Mast, deren Zusammenwirken, das mechanische Modell, die dynamischen Ansätze sowie die Bemessungsansätze zur Erzielung einer ausreichend sicheren Konstruktion. Auswirkungen auf die Konstruktion werden aufgezeigt.

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