Selten wurde über Forschung und Entwicklung soviel geredet und geschrieben: Standort Deutschland, Wettbewerbsfähigkeit, Arbeitsplätze für die Zukunft. Tun wir genug, tun andere mehr? Japan wird den deutschen Bauleuten als Vorbild vorgehalten. Eine Reisegruppe aus deutschen Unternehmern und Ingenieuren wollte sich vor Ort informieren.

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Erstmals im Eisenbahnbrückenbau wurden beim Kreuzungsbauwerk Mitte in Fulda Trapezhohlsteifen als Längsaussteifungen der orthotropen Fahrbahnplatte verwendet. Die Berechnungsweise der Trapezhohlsteifen und der Querträger mit ihren besonders geformten Durchbrüchen wird dargestellt und der Einfluß der Betriebsfestigkeitsnachweise auf Konstruktion und Dimensionierung erläutert. Neben diesen theoretischen Berechnungsfragen werden Fargen der praktischen Herstellung unter besonderer Beachtung schweißtechnischer Gesichtspunkte behandelt. Aus den hierbei gewonnen Erfahrungen wird eine erste Einschätzung der mit diesem neuartigen Fahrbahnkonzept erzielbaren technisch-wirtschaftlichen Vorteile abgeleitet.

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Entwicklung einer neuartigen Bohrplattform in Form eines am Meeresgrund gelagerten Pendels. Es wird die technische Auslegung und die Anforderungen an die Technologie vorgestellt.

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Das Kernstück der Rheinquerung Ilverich bildet die stählerne Schrägseilbrücke mit einer Spannweite von 287,50 m. Im folgenden Beitrag werden die Fertigung und Montage des Auflagerquerträgers, der Pylone, des Versteifungsträgers und der Seile beschrieben.

Im Stahl- und Verbundbrückenbau haben sich in den letzten Jahrzehnten Querschnittsausbildungen unter Verwendung von ein- oder mehrzelligen Stahlhohlkästen allgemein durchgesetzt, da diese Bauweise technisch-wirtschaftliche Vorteile aufweist und dank ihrer glatten und geschlossenen Außenflächen sehr gute Prüfungs- und Unterhaltungsmöglichkeiten von außen bietet. Um auch die Innenflächen von begehbaren Hohlkästen ausreichend gegen Korrosion zu schützen und eine Prüfung und Unterhaltung der Innenräume zu ermöglichen, kam hierbei in der Regel ein dreilagiger Innenanstrich zur Ausführung und es wurden umfangreiche stationäre oder auch bewegliche Begehungseinrichtungen installiert.
Beide Maßnahmen führen zu einem relativ hohen Kostenaufwand sowohl bei der Herstellung als auch bei der laufenden Wartung und Unterhaltung des Brückenbauwerks. Der vorliegende Beitrag berichtet über die in jüngster Zeit verstärkten Bemühungen, einerseits neue Querschnittsformen zu entwickeln und andererseits fortschrittliche und auf diese Querschnitte abgestimmte Verfahren zum Innenkorrosionsschutz und zur Begehung von derartigen Brücken einzusetzen.

Advanced methods for the inside protection against corrosion and the accessibility of bridges with advanced box-girder design.
Steel- and composite bridges with single- or multi-cell box girder designs have succeeded during the last decades because these bridge types show important technical and economical advantages. Furthermore they could offer excellent conditions for the inspection and maintenance of the outside of the structure due to their plain and closed steel surfaces. In order to secure proper protection against corrosion of the inside of the box girders as well and to enable a good accessibility for reasons of inspection and maintenance, there has usually been applied a painting system consisting of three coats and there have been installed permanent gangways and/or movable inspection gantries inside the box girders.
Both measures naturally imply relatively high costs both for the original implementation and the running inspection and maintenance of the inside of the box girders. As a consequence, nowadays has been made every effort to develop advanced cross section designs on the one hand and to implement progressive methods for the inside protection against corrosion on the other hand which could fit in perfectly to these new cross sections. This paper will describe the new developments in the field of inside protection against corrosion in connection with advanced bridge designs.

Die nach dem Zweiten Weltkrieg von Deutschland ausgehende Entwicklung des Schrägseilbrückenbaus war dadurch gekennzeichnet, dass für die Versteifungsträger zunächst fast ausnahmslos orthotrope Stahlfahrbahnen zur Anwendung kamen. Und obwohl gerade bei diesem Brückentyp aufgrund der überwiegenden Druckbeanspruchungen des Versteifungsträgers der Einsatz von Betontragteilen naheliegend gewesen wäre, blieben Brückenquerschnitte mit Betonfahrbahn bis in die jüngste Zeit hinein die Ausnahme. Die in Abschnitt 2 (Teil 1, H. 10/2013) beschriebenen Umwälzungen bei der Ausbildung der Fahrbahnplatte werden jedoch auch die Entwicklung des Schrägseilbrückenbaus nachhaltig beeinflussen und die Betonfahrbahn mehr in den Vordergrund rücken, womit automatisch auch Raum für erweiterte hybride Ausführungsformen geschaffen wird. Einige innovative Möglichkeiten derartiger hybrider Tragstrukturen für den Versteifungsträger von Schrägseilbrücken werden nachfolgend vorgestellt.

Design developments for roadway bridges based on new hybrid structures - Part 2: Cable stayed bridges.
The development of cable stayed bridges which started in Germany after World War II was characterized by the preferred use of orthotropic steel decks for the stiffening girders. Despite the fact that the use of concrete decks would have been commendable because of the prevailing pressure forces acting in the stiffening girders of cable stayed bridges, cross-sections with concrete decks have rarely been built. The recent changes in the design rules for bridge decks described in chapter 2 (part 1) of this paper will also influence the further development of cable stayed bridges and underline the importance of concrete decks by which automatically more space will be created for advanced hybrid bridge designs. Some innovative possibilities of such hybrid structures for the stiffening girders of cable stayed bridges will be presented in this paper.

Verbundbrücken haben in Deutschland nach der Wende eine richtige Renaissance erlebt und neben den häufig eingesetzten Querschnitten mit Trapezkästen konnten sich auch neue Lösungen mit luftdicht verschweißten Hohlkästen bzw. mit einteiligen Querschnitten bei der Überquerung von tiefen Tälern durchsetzen. Die hybride Bauweise, in diesem Falle gekennzeichnet durch das kraftschlüssige Zusammenwirken von Bauteilen aus Stahl und Beton, hat sich hierbei mit wenigen Ausnahmen auf die Ausbildung einer Betonfahrbahn als Obergurt der Stahltragkonstruktion beschränkt und konnte damit noch nicht ihr volles Potenzial entfalten. In diesem Beitrag sollen daher einige weiterentwickelte hybride Tragstrukturen für Balkenbrücken vorgestellt werden, die neben bemerkenswerten technisch wirtschaftlichen Vorzügen auch vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten bieten und damit interessante Optionen für den Neubau von Balkenbrücken darstellen.

Design developments for roadway bridges based on new hybrid structures - Part 1: girder bridges.
Composite roadway bridges experienced a real resurrection after the reunification of Germany and, beside the often built trapezoidal cross-sections, there could succeed new designs with airtight welded box-sections or, in case of highway-bridges crossing deep valleys, with undivided cross-sections. But hybrid structures, understood as the structural combination of steel and concrete parts, have been restricted - with very few exemptions - to the use of concrete decks as upper cord of steel structures only, and therefore did not show the full range of their many possibilities.
This paper will therefore present and describe some advanced hybrid designs for girder bridges which are characterized by technical strength, economical fabrication and construction as well as outstanding architectural qualities. These new hybrid bridge designs should thus be able to offer interesting options for the construction of new roadway bridges.

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Seile und Membranen als unbeschichtete oder beschichtete Gewebe und Folien werden nur zugbeansprucht, können nicht ausknicken, sind biegeweich und führen mit hochfesten Werkstoffen zu leichten Konstruktionen. Die Besonderheiten von Seilen und Membranen sind ihre große Kinematik, die durch den Seilaufbau und die Webtextur von Bauteilen besteht, durch die in den Tragwerken große Verformungen unter Last auftreten. Tragwerke mit zugbeanspruchten Bauteilen können als vorgespannte Konstruktion Lasten abtragen, obwohl sie im Aufbau kinematisch sind. Der Umgang mit Bauteilen und Tragwerken, denen eine Kinematik zugrunde liegt, deren Ursache dehnungslose Verformungen oder Starrkörperverschiebungen sind, ist in der Bautechnik ungewöhnlich und erfordert im Vergleich zu üblichen Konstruktionen ein anderes Verständnis im Umgang mit zugbeanspruchten Bauteilen und deren Tragwerke. Die Kinematik lässt sich in den Werkstoffen, in den Bauteilen und in den Tragwerken finden und ist in den Ursachen und Auswirkungen zu verstehen, um dauerhafte Tragwerke zu gewährleisten.

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Zwischen 1973 und 1978 wurden am Mittellandkanal (MLK) 35 Brücken teilweise oder ganz aus wetterfestem Stahl errichtet. In der Folgezeit kam in Deutschland die Anwendung des WT-Stahles fast zum Erliegen, da seine Korrosionsbeständigkeit und seine Ermüdungsfestigkeit angezweifelt wurden. Im Brückenbau bedurfte es der "Zustimmung im Einzelfall". Neuere Untersuchungen und auch die insgesamt guten Erfahrungen mit den MLK-Brücken führten zu der Erkenntnis, daß der WT-Stahl - werkstoffgemäß und in richtiger Kontruktionsform angewandt - seine Berechtigung fand, was drei neue Brücken an der Stadtstrecke Hannover beweisen.

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In den letzten 50 Jahren wurden Rollschütze sehr häufig in Schiffsschleusen als Verschlüsse zum Füllen und Entleeren der Schleusenkammern eingesetzt. Die Schütze sind i. d. R. mit vier Hauptlaufrollen, zwei bis vier Gegen- und zwei bis vier Seitenführungsrollen ausgerüstet. Diese Vielzahl der Führungselemente und ihre Feingliedrigkeit haben sich im rauhen Betrieb als nicht ausreichend robust herausgestellt. Es bestehen deshalb Bestrebungen, Rollschütze durch Gleitschütze zu ersetzen. Die Erneuerung der Bremer Wasserschleuse wurde dazu genutzt, an den Umläufen des Unterhauptes auf der einen Seite ein Rollschütz, auf der anderen Seite ein Gleitschütz einzubauen. Über die vergleichende Erprobung und die dabei vorgenommenen Versuche wird berichtet.

Stahlverbundkonstruktionen erlauben eine optimale Ausnutzung der charakteristischen Materialeigenschaften der Verbundpartner Baustahl und Stahlbeton. Mit besonderer Sorgfalt ist bei der Kombination der Werkstoffe Stahl und Beton die Verbundfuge zu konstruieren, hierzu wurde in den letzten Jahren der Betondübel entwickelt. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit weiterführenden Untersuchungen zu diesem Tragelement. Gegenstand er experimentellen Untersuchungen sind neue, kontinuierliche Schnittformen und die Verwendung von Betondübeln in Plattenbalkenquerschnitten. Erweitert werden diese durch numerische Analysen. Zusätzlich wird die Übertragbarkeit der Ergebnisse von Standard-Abscher-Versuchen und Trägerversuchen kritisch beleuchtet. Abschließend wird die Integration alternativer Dübelformen in das bereits bekannte, an der Universität der Bundeswehr München entwickelte Bemessungsmodell vorgestellt.

Investigations to the composite behaviour of concrete dowels in static and dynamic constructions.
In the field of composite construction a perfect utilisation of the material characteristics of steel and concrete is possible. At this the composite joint has to be designed very careful. Therefore, the concrete dowel was developed in the last years. Within the presented paper new continuous cuts for the steel web were tested. Further, the influence of T-beam cross sections to the load bearing behaviour was investigated. Finally the experimental tests were enhanced by FE simulations. Additionally to the tests the portability the component test results to the beam tests is discussed. At the end of the paper the integration of new cutting lines in the existing concrete dowel design guide is presented, which was also developed at the Universität der Bundeswehr München, Germany.

Zelthallen werden vorwiegend für temporäre Nutzungen verwendet und bestehen aus einer Unterkonstruktion, die mit Membranen aus beschichtetem Gewebe bespannt wird. Die Membranen dieser Hallen besitzen entgegen den klassischen Vorstellungen des textilen Bauens keine Krümmung, sondern sind eben. Zum Verhalten von ebenen und gering vorgespannten Membranen unter Windlasten fehlen bis heute Grundlagen, die über die Bestimmung der einachsigen Zugfestigkeit hinausgehen. Von diesen Grundlagen sind im Folgenden die Versuchsergebnisse zur Abhängigkeit der Dehnungen von der Belastungsgeschwindigkeit für ein PVC-beschichtetes Polyestergewebe zusammengestellt. Über das werkstoffbezogene Dämpfungsverhalten der beschichteten Gewebe, welches in Zelthallen eingesetzt wird, ist wenig bekannt. In einem Versuch, welcher möglichst realistisch das Einwirken einer Windböe auf die Membranen abbildet, ist das Schwingungsverhalten untersucht und in den wesentlichen Erkenntnissen zusammengefasst worden.

Experimental analysis of flat and less tensioned membranes under windload
Shelters are mainly used for temporary purpose and are made of a rigid aluminium, steel or wooden structure, covered by a coated fabric. The membranes are missing any curvature which is against the way of applying membranes to carry snow and wind loads. Till today only little information is available to describe the behaviour of flat and less tensioned membranes under wind. The material behaviour is reduced to the uniaxial tensile strength of the fabric, seams and clamping and in some cases the biaxial stress-strain-behaviour. One of the less known parameter is for example the influence the loading speed acting onto the membrane. The results of tests describing the influence of the loading speed to the strain behaviour are given for a PVC coated fabric. Another unknown parameter is the damping behaviour of the coated fabric used in shelters. Presented is a test set up to represent the realistic impact of a wind gust onto the membrane. The oscillations are measured by a laser sensor and the results of the test are summarized in the presented paper.

Das Raumklima wird neben den solaren Wärmeeinträgen wesentlich durch die Wärmeabgabe von Personen, elektrischen Geräten usw. beeinflusst. Insbesondere durch die Verbesserung der thermischen Qualität der Gebäudehülle werden innere Lasten bei gutem Sonnenschutz der Verglasungen zunehmend raumklimabestimmend. Für die Gebäudeplanung stehen zur Beurteilung des sommerlichen Wärmeschutzes die Planungswerkzeuge und Anforderungsgrenzen aus diversen Regelwerken und Richtlinien zur Verfügung. Dieser Bericht zeigt die Grenzen dieser Regelwerke auf.

Influence of modern media usage in classrooms on the indoor climate and summer heat protection
In addition to the solar heat gain, the indoor climate is essentially affected by the heat emission of persons, electrical appliances etc. In particular, by improving the thermal insulation of building envelopes and good sun protection of the glazing, internal loads are becoming increasingly determining the indoor climate. For building design, the planning tools and requirements from various regulations and guidelines are available for the assessment of summer heat protection. This article shows the limits of these rules.

Aerodynamische Instabilität von Seilen als Folge eines durch Eisablagerungen geänderten Querschnitts ist ein bekanntes Phänomen. Da die experimentelle Untersuchung von Vereisungsvorgängen sehr aufwendig ist, soll hier ein numerisches Vereisungsmodell vorgestellt werden. Das numerische Modell besteht aus zwei Berechnungsschritten: Zunächst wird die Strömung aus Luft und Niederschlagspartikeln als einfach gekoppelte Zweiphasenströmung berechnet. Basierend auf dem Massestrom der Niederschlagspartikel wird dann das Eiswachstum ermittelt. Die neue Geometrie dient dann als Grundlage für die nächste Strömungsberechnung.
Ice accretion on cables.
Aerodynamic instability of cables due to ice accretion is a known phenomenon. Investigating the shape and density of the ice accretion by experiments is very complex. Therefore a numerical model is presented to simulate ice accretion processes on cables. The model is divided into two main parts, the calculation of the flow field and the ice accretion. The stream of air and precipitation particles is modeled as a one-way coupled multiphase flow. Ice accretion and flow field are calculated iteratively to account for geometrical changes of the ice deposit in the flow calculation.