bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Zum Tragverhalten vorgebundener Längssteifen im Mantelöffnungsbereich von Stahlschornsteinen
Authors: Velickov D. , Verwiebe C.
Published: March 2013

Eine in der Baupraxis häufig ausgeführte Versteifungsform im Bereich der Mantelöffnung von Stahlschornsteinen enthält vorgebundene Längs‐ und Teilringsteifen. In diesem Beitrag wird das Tragverhalten der vorgebundenen Längssteifen, insbesondere deren Auswirkungen auf den Beulwiderstand des Tragrohres am Längssteifenende, untersucht. Mit Hilfe numerischer Vergleichsberechnungen (FEM) zu bisher unveröffentlichten Biegebeulversuchen an Stahlrohren mit verstärkten Ausschnitten können die hierzu relevanten Regelungen der E‐DASt‐Ri. 017 bewertet werden. Weiterhin wird eine einfache Vorgehensweise zur Bestimmung des Beulwiderstandes am Längssteifenende per Handrechnung vorgestellt.
Zur Berechnung der Verwölbungen und Schubspannungen aus Querkräften in dünnwandigen Profilen
Authors: Wimmer H.
Published: March 2013

Die herkömmliche Bestimmung der Schubspannungsverteilung aus Querkräften in geschlossenen Profilen erfolgt nach dem Kraftgrößenverfahren. Dazu werden die Zellen zunächst aufgeschnitten gedacht und unbekannte Schubflüsse angesetzt, deren Wert über eine Formänderungsbedingung ermittelt wird. Es läßt sich zeigen, wie durch Bezug auf das zugehörige Wölbproblem ein Deformationsansatz gewonnen werden kann, welcher die Approximation der Querschnittsverwölbung mittels finiter Weggrößen‐Elemente gestattet. Die schwache Form des Randwertproblems wird durch die Anwendung des Galerkin'schen Verfahrens erreicht. Für gerade Profilabschnitte wird eine explizite Steifigkeitsmatrix inklusive Lastvektor angegeben. Das Verfahren hat den Vorteil, daß die Unterscheidung in offene, geschlossene und gemischt offen‐geschlossene Querschnitte ohne Bedeutung ist. Schubspannungen, Schubmittelpunkt und Schubkorrekturfaktor werden über eine Nachlaufrechnung aus den primären Variablen der Verwölbungen an den Elementknoten ermittelt.
Grundhafte Erneuerung des großen Palmenhauses im Palmengarten in Frankfurt am Main
Authors: Möll R.
Published: March 2013

In der Stadt Frankfurt am Main gehört das "Große Schauhaus" des Palmengartens aus dem Jahre 1869 zu den erhaltenswerten Bauwerken. Nach verschiedenen Erweiterungs‐ und Sanierungsmaßnahmen, zu denen auch der Ausbau der umlaufenden Blütengalerie in den Jahren 1960 bis 1962 gehört, war infolge weit fortgeschrittener Korrosion eine grundhafte Erneuerung der Konstruktion notwendig geworden. Ein Team von Fachleuten erarbeitete nach grundlegenden Überlegungen eine Lösung, die letztlich eine Kombination der Verwendung von Altstahl und Neustahl, miteinander verschraubt oder verschweißt, darstellt.
Grundlage für die N‐My‐Mz‐Interaktionsbeziehungen von I‐Querschnitten
Authors: Rubin H.
Published: March 2013

Im Beitrag wird die (derzeit) strittige Frage diskutiert, ob bei den N‐My‐Mz‐Interaktionsbeziehungen für einen I‐Querschnitt die Bedingung Wölbbimoment sinnvoll bzw. zulässig ist. Es wird gezeigt, daß im Fall der Elastizitätstheorie FMw = 0 als Verträglichkeitsbedingung in Übereinstimmung mit Bernoulli existiert, daß aber im Fall der Plastizitätstheorie FMw = 0 Bernoulli wiederspricht, also bei Annahme ebenbleibender Querschnitte unzulässig ist. Daneben wird das Problem der Einleitung einer exentrischen Längskraft an einem Endquerschnitt mit nicht behinderter Verwölbung untersucht und gezeigt, daß auch hier FMw = 0 eine nicht zutreffende Annahme wäre. Eine Gleichgewichtsbedingung FMw = 0 gibt es auf keinen Fall.
Saalebrücke Beesedau ‐ Teil III: Strombrücke ‐ Ausführung
Authors: Heiland U. , Stihl T. , Schütz K. G. , Pahl G. , Teickner M. , Kahl T.
Published: March 2013

Der folgende Aufsatz ist der abschließende Beitrag zum Bau der Saalebrücke Beesedau, der sich mit Details der Ausführung der Strombrücke beschäftigt. Die Erfassung aller statischen Teilsysteme einschließlich der sich aus den Betonierzuständen ergebenden Steifigkeitsänderungen ist wesentlich für die Ermittlung der Schnittgrößen und Verformungen der Zwischenzustände und des Gesamttragwerkes. Die Arbeitsschritte der statischen Analyse werden dargestellt. Die Stahlbaumontage wurde alternativ zum ausgeschriebenen Verfahren ausgeführt. Wesentliche Elemente dieses Vorgehens werden erläutert. Die Herstellung der Fahrbahnplatte erfolgte mit Hilfe einer Systemschalung im Stahltrog und einer neu entwickelten Kragarmschalung. Das Schalungskonzept, das eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erlaubte, wird erläutert.
Mitre gates in some recent lock projects in the Netherlands (Stemmtore in einigen neuen Schleusenanlagen in den Niederlanden)
Authors: Daniel R. A.
Published: March 2013

Die Wichtigkeit der wasserbautechnischen Anlagen für die niederländische Infrastruktur zeigt sich deutlich jedem Besucher. Diese Wichtigkeit betrifft auch die Stahlwasserbauten. Stahl ist seit einem Jahrhundert die erste Wahl des Ingenieurs für die Herstellung von Schleusentoren, Sperrwerktoren, verschiedenen Hafenanlagen usw. Die meistangewandten Schleusentore in den Niederlanden sind die sogenannten Stemmtore, wobei zwei vertikal aufgelagerte Torflügel sich in der Symmetrieachse der Schleuse berühren, im Grundriß ein V mit einer Spitze stromaufwärts bildend. Dieser Beitrag stellt einige entscheidende Erwägungen und Details beim Konstruieren der stählernen Stemmtore vor. Die behandelten Probleme beziehen sich auf Engineering, Fertigung und Instandhaltung dieser Konstruktionen. Die gezeigten Beispiele stammen größtenteils aus den drei letzten Anlagen der Ingenieurpraxis des Verfassers und umfassen einen ansehnlichen Bereich der Entwurfsbedingungen und ‐möglichkeiten.
Kanalbrücken ‐ Besondere bauwerksspezifische Einwirkungen
Authors: Ehmann R. , Mangerig I.
Published: March 2013

Bei der Projektierung von Kanalbrücken müssen Schiffsstoßbelastungen aus fehlmanövrierten Wasserfahrzeugen berücksichtigt werden. Durch geeignete Lastansätze ist ein Tragwerksversagen ‐ bei gleichzeitiger wirtschaftlicher Dimensionierung der Brückenkonstruktion ‐ auszuschließen. Die Realisierung dieser dualen Forderung gelingt durch konstruktive, energieabsorbierende Schutzmaßnahmen, die neben der Leitfunktion die einwirkenden Impulsänderungen des Schiffsstoßes auf die Brückenkonstruktion erheblich reduzieren sollen. Als weitere wesentliche, bauwerksspezifische Einwirkung muß bei Kanalbrücken die Temperatureinwirkung infolge klimatischer Effekte beachtet werden. Sowohl bei befülltem Kanaltrog aber insbesondere auch im entleerten Zustand können die Bauwerksreaktionen auf diese indirekten Einwirkungen erhebliche Größenordnungen bis hin zu abhebenden Lagerreaktionen annehmen. So kommt einer an den theoretischen Vorgaben orientierten Lagerkrafteinstellung bei Kanalbrücken besondere Bedeutung zu. Zusätzlich sind bei der Planung des Lagereinbaus die unvermeidbaren Toleranzen der Bauwerksausführung sowie realitätsnahe Temperaturszenarien zu berücksichtigen.
Plastische Berechnung von Verbundbrücken
Authors: Ducret J.‐M. , Lebet J.‐P.
Published: March 2013

Die plastische Bemessung von Stahlbetonverbundbrückenquerschnitten ist hinsichtlich eines rationelleren Materialeinsatzes und einer Vereinfachung des Tragsicherheitsnachweises von großem Interesse. Für Querschnitte, die durch ein positives Biegemoment beansprucht werden, ist die Ausbreitung der Druckzone in den Trägerstegen ausreichend gering, um im allgemeinen ein plastisches Bemessungsverfahren zuzulassen. In Bereichen negativer Biegemomente kann eine einfache plastische Berechnung aufgrund der auftretenden Instabilitätsprobleme in den druckbeanspruchten Stahlbereichen nicht in Betracht gezogen werden. Aus diesem Grund wird in diesen Querschnittsbereichen nur elastisches Tragverhalten zugelassen. Da die Lastmodelle für Straßenverkehr zur Ermittlung der maximalen Einwirkungen im Feld und über den Zwischenauflagern unterschiedlich angeordnet sind, ist eine derartige Berechnungsmethode denkbar. Für den maßgebenden Lastfall bezüglich des positiven Moments ist eine Querschnittsplastifizierung im Feld möglich, solange für die Querschnitte über den Zwischenauflagern weiterhin elastisches Verhalten vorausgesetzt wird. Aus diesem Grund ist diese Methode nicht allgemein anwendbar. Darum werden im vorliegenden Artikel Grenzen für deren Anwendung bei der Bemessung von Brückenträger vorgeschlagen. Die Grenzen basieren auf den Ergebnisen einer großen Anzahl numerischer Simulationsberechnungen.
Anwendung der Fließlinientheorie auf dreiseitig gelagerte Platten
Authors: Rusch A. , Lindner J.
Published: March 2013

Mit Hilfe der Fließlinientheorie lassen sich die Versagensmechanismen beulgefährdeter Konstruktionen rechnerisch erfassen. Insbesondere die dreiseitg gelagerte Platte als Flansch von beulgefährdeten I‐ und U‐Profilen zeigt in Traglastversuchen einen ausgeprägten plastischen Faltmechanismus. Durch den Vergleich von Last‐Durchbiegungskurven, die zu einem linearelastisch und zum anderen mit der Fließlinientheorie ermittelt wurden, ergibt sich ein sehr guter Einblick in das Tragverhalten von beulenden, dreiseitig gelagerten Platten. So ist es möglich, die Güte und Grenzen der derzeit verwendeten Beulkurven für unausgesteifte Elemente aufzuzeigen. Beulkurven, die nach den Normen der Elastizitätstheorie zugeordnet werden, behalten solange ihre Gültigkeit, bis es aufgrund eines plastischen Faltmechanismus zu einem Traglastabfall kommt. Dabei kann die Traglastdehnung in Abhängigkeit von der Belastung auch im plastischen Bereich liegen. Anhand von zwei Beispielen wird erläutert, wie so die Last‐Stauchungskurve bis über das Versagen hinaus berechnet werden kann.
Zur FE‐Modellierung leichter Hallenrahmen
Authors: Pasternak H. , Müller L.
Published: March 2013

Für die Untersuchung von Konstruktionen wird immer mehr der Computer verwendet. In dieser Veröffentlichung soll ein Weg beschrieben werden, um einen leichten Rahmen einer Typenhalle wirklichkeitsnah mit einem Finite‐Elemente‐Programm zu analysieren. Dabei werden verschiedene System‐ und Randbedingungen variiert und der jeweilige Einfluß auf die Traglast ermittelt.
Aluminiumverbindungen ‐ Berechnung nach Eurocode 9
Authors: Meyer‐Sternberg M.
Published: March 2013

Die Berechnung von Aluminiumkonstruktionen wird mit der Einführung des Eurocodes neu geregelt. Der folgende Beitrag soll die Rechenvorschriften für Verbindungen bei solchen Konstruktionen erläutern. Es wird das Vorgehen bei der Bemessung von geschraubten, genieteten, geschweißten und geklebten Verbindungen nach Eurocode 9 auch anhand von Berechnungsbeispielen aufgezeigt.
Bemessung von Fachwerken aus Hohlprofilen (MSH) ‐ leicht gemacht
Authors: Krampen J.
Published: March 2013

Bei der Auslegung von Hohlprofilkonstruktionen kommt der Gestaltfestigkeit der Knotenverbindungen eine besondere Bedeutung zu. Neben den Spannungs‐ und Stabilitätsnachweisen für die einzelnen Stäbe ist zusätzlich die Knotentragfähigkeit zu untersuchen. Ausgehend von zahlreichen Untersuchungn sind in den vergangenen Jahren nationale und internationale Normen erstellt worden. Die dort getroffenen Regelungen ermöglichen eine exakte Bemessung der unterschiedlichsten Knotenformen nach dem heutigen Stand der Forschung und Entwicklung. Diese ist jedoch mit einem erheblichen Rechenaufwand verbunden, der zudem auch noch ein intensives Einarbeiten in diese spezielle Materie erfordert. Deshalb wird hier ein auf der sicheren Seite liegendes vereinfachtes Bemessungsverfahren vorgeschlagen, daß für viele kleinere Konstruktionen anwendbar ist, keine speziellen Kenntnisse über Hohlprofile erfordert und trotzdem noch wirtschaftlich akzeptable Ergebnisse liefert. Der vorliegende Aufsatz enthält sämtliche für die Bemessung erforderlichen Angaben, so daß im Regelfall außer einem Abmessungsprogramm mit den statischen Werten keine weiteren technischen Unterlagen erforderlich sind.
Kaltgefertigte Hohlprofile aus hochfestem Feinkornbaustahl ‐ Vorschlag zur Neueinordnung in die Knickspannungslinien nach DIN V ENV 1993 (EC 3) und DIN 18800 (11.90)
Authors: Valtinat G. , Faber Th. , Steck M.
Published: March 2013

Stahlbauhohlprofile werden warm oder kalt hergestellt, was direkten Einfluß auf ihre Einstufung in die Knickspannungslinien nach DIN 18800 (11.90) und auch DIN V ENV 1993 (EC 3) hat. Gegenüber den warmgefertigten Profilen, die in die Knickspannungslinie a eingeordnet sind, müssen die kaltgefertigten Hohlprofile je nach verwendeter Berechnungsspannung mit den ungünstigeren Knickspannungslinien b oder c nachgewiesen werden. Diese Unterscheidung trägt den nach Stand der Technik beschriebenen verminderten plastischen Verformungsreserven und den inhomogenen Werkstoffeigenschaften der kaltgefertigten Hohlprofile Rechnung. Die ungünstigere Einstufung beruht auf einer Tragfähigkeitsbestimmung auf Grundlage nach Stand der Technik lediglich über den Umfang variierender und über die Wanddicke konstanter Streckgrenzen und Eigenspannungen. Für kaltgefertigte Hohlprofile aus Feinkornbaustahl ergibt eine genauere Betrachtung der Werkstoffeigenschaften, die zusätzlich eine Variation über die Wanddicke berücksichtigt, ein stabileres Tragverhalten, das eine günstigere Einordnung dieser Bauelemente in eine höhere Knickspannungslinie durchaus sinnvoll erscheinen läßt.
Die El‐Ferdan‐Brücke ‐ Konstruktion, Fertigung und Montage der größten Drehbrücke der Welt über den Suez‐Kanal
Authors: Binder B. , Pfeiffer M. , Weyer U.
Published: March 2013

Im Rahmen von Infrastrukturprogramm zur Besiedelung des Sinai wird derzeit in Ägypten die größte Drehbrücke der Welt gebaut. Sie verbindet das vorhandene Schienennetz auf der Westseite des Suez‐Kanals mit dem des vorderasiatischen Raumes. Die aus zwei Überbauten bestehende Fachwerkkonstruktion wurde als Doppelkragarmsystem ausgebildet. Ihr Stahleigengewicht beträgt bei einer Stützweite von 340 m im Mittelfeld und jeweils 150 m in den beiden Endfeldern 10500 t. Die Brückenhälften sind an den Pylonen auf Drehwerken aufgelagert und lassen sich hier elektro‐mechanisch von der geschlossenen Position in die Parkposition parallel zu den Ufern des Kanals drehen. Sie geben dann den Verkehr auf einem der wichtigsten künstlichen Seewege der Welt frei.
Continuous acoustic monitoring of bridges (Akustisches Überwachungssystem für Brücken)
Authors: Paulson P. , Elliott J. , Youdan D.
Published: March 2013

Der Beitrag beschreibt ein stetig arbeitendes akustisches Monitoring‐System, mit dem es möglich ist, korrosionsbedingtes Versagen von Zugelementen bei Spannbetonbrücken mit nachträglichem Verbund, Schrägseilbrücken und Hängebrücken im eingebautem Zustand zu registrieren und zu lokalisieren. Die Überwachung erfolgt mit Hilfe von akustischen Sensoren, die direkt an das entsprechende Bauteil angebracht werden. Die anfallenden Daten werden vor Ort erfaßt und zur Auswertung online einem zentralen Rechner übermittelt. Dort erfolgt durch eine eigene Software die Bewertung der registrierten Ereignisse hinsichtlich Zeit, Ort und Charakter der Signale. Der Anwender hat die Möglichkeit, die ausgewerteten Daten sofort über das Internet abzurufen. Nachfolgend werden einige Anwendungsfälle bei verschiedenen Brückenbauwerken vorgestellt. Darüber hinaus wird am Beispiel eines nuklearen Druckbehälters die erfolgreiche Anwendung von Sound‐Print zur Lokalisierung von Rissen im Beton bei der Behälterdruckprüfung gezeigt.
Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis für die Stahlgußelemente der Kronprinzenbrücke in Berlin
Authors: Richter Ch. , Seeger T. , Amstutz H. , Klee St. , Dahl W. , Langenberg P. , Christianus D. , Möll R.
Published: March 2013

Die Auflagerkonstruktion der Kronprinzenbrücke in Berlin wurde aus Stahlguß GS‐13MnNi 6 4 hergestellt. Da dieser Werkstoff nach DIN 18800 nicht allgemein zur Verwendung bei Stahlbauten zugelassen ist, war eine Zustimmung im Einzelfall erforderlich. Besondere Bedeutung erlangt dabei die Bewertung der unvermeidbaren Gußfehler. Zum einen waren maximal zulässige Fehlergrößen und ‐verteilungen zu definieren, zum anderen die Wirkung der Fehler auf die statische Festigkeit und die Lebensdauer bei Ermüdungsbelastung zu beurteilen. Zusätzlich zum herkömmlichen statischen Festigkeitsnachweis waren daher ein bruchmechanischer Nachweis auf der Basis des R6‐Konzepts und ein Ermüdungsnachweis im Eurocode‐Format mit Wöhlerlinien für den Werkstoff mit stahlgußtypischen Fehlstellen erforderlich.
Verdübelung von Verbundträgern unter nicht ruhender Belastung im Brückenbau
Authors: Bode H. , Mensinger M. , Leffer A.
Published: March 2013

Der Beitrag faßt die Ergebnisse jünster experimenteller Untersuchungen zum Ermüdungsverhalten von Kopfbolzendübeln in Verbundkonstruktionen zusammen. Dabei wird das Nachweisformat des EC 4, Teil 2 überprüft, und noch fehlende Bemessungsgrundlagen werden zur Ergänzung vorgeschlagen. Es werden Wöhlerlinien für den Einsatz von Profilblechen vorgestellt, die den Einfluß des Dübeldurchmessers und der Dübeloberlast berücksichtigen. Außerdem werden Zeitreihen‐ und Blockversuche zur Anwendbarkeit der Miner‐Regel als Schadensakkumulationshypothese vorgestellt. Die Untersuchungen werden für Kopfbolzen in profilierten Betongurten sowie für den Einsatz in Vollbetonplatten durchgeführt.
Dimensionen ‐ Mengen ‐ Preise ‐ Statische Grobdimensionierung mit dem Programmsystem WINDIM 2.0
Authors: Heller H.
Published: March 2013

Es wird ein neuartiges Programmsystem für Bauingenieure und Architekten vorgestellt, das als hocheffiziente Entscheidungshilfe sehr schnell Aussagen über die bautechnische Machbarkeit eines Tragwerks/Tragwerksteiles ermöglicht. Es handelt sich gewissermaßen um ein komplettes bautechnisches Tabellenwerk mit eingebauter Vorbemessung, Mengenermittlung und Kostenschätzung.
Zum Nachweis des Biegeknickens von druck‐ und einaxial biegebeanspruchten Stäben mit dünnwandigen Stahlquerschnitten
Authors: Brune B.
Published: March 2013

In den letzten Jahren wurden zahlreiche theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Beurteilung von Gesamtstabilitätsproblemen im Stahlbau durchgeführt. So wurden Computerprogramme entwickelt, mit denen die Grenztragfähigkeit von druck‐ und biegebeanspruchten Stahlquerschnitten mit beulschlanken Blechen bestimmt werden kann. Es wurde deutlich, daß die Vorgaben der Normen z. T. sehr unterschiedlich, wenig zufriedenstellend und daher kritisch zu beurteilen sind. Trotz intensiver Forschungen fehlt immer noch ein durchgängig anwendbares, leicht zu handhabendes, hinreichend genaues und sicheres Nachweiskonzept zur Beurteilung von Gesamtstabilitätsproblemen im Stahlbau. Eine der Lücken kann mit dem neu entwickelten, in diesem Bericht vorgestellten Näherungsverfahren für das kombinierte "Beul‐Biegeknick‐Problem" geschlossen werden. Ein Vergleich mit den Versuchsergebnissen von Zhang zeigt die Güte des neuen Vorschlags.
Ermüdungsverhalten schlanker Stegbleche von Vollwandträgerbrücken: Stegatmen
Authors: Ndogmo J.
Published: March 2013

Mit dem Eurocode 3 Teil 1.5 können die Stegbleche von Vollwandträgerbrücken oberhalb der theoretischen kritischen Beullast bemessen werden. Durch die Ausnutzung der überkritischen Tragreserven verformen sich dünnwandige Stegbleche, was z. T. mit "Stegatmen" bezeichnet wird. Diese häufig wiederholten Verformungen des Stegbleches aus seiner Ebene führen zu Ermüdungsrissen, von denen in der Literatur sechs Typen erwähnt werden. Dieser Beitrag untersucht die Einflußparameter (Beanspruchungen, Plattenschlankheiten, Seitenverhältnisse, Vorverformungen, Eigenspannungen und die Torsionssteifigkeit des Flansches) auf die Plattenbiegespannungen, die Ursachen für die Entstehung von Ermüdungsrissen vom Typ 1 und 6 sind. Weiterhin werden aus der Auswertung der veröffentlichten Ergebnisse von Versuchen und theoretischen Untersuchungen die charakteristischen Werte der Ermüdungsfestigkeit gegenüber Rissen vom Typ 1 und Typ 6 bestimmt und ein Bemessungskriterium für kombinierte Schub‐ und Biegebeanspruchung vorgeschlagen.
Zur Abschätzung der Betriebssicherheit alter Brücken
Authors: Machelski C.
Published: March 2013

Der Aufsatz beinhaltet die Abschätzung der Betriebssicherheit von Straßen‐ und Eisenbahnbrücken, bei denen die Entwurfsdokumentation nicht erhalten und eine genaue Bestandsaufnahme der Konstruktion und der Ausstattung nicht möglich ist. Für die Elemente solcher Brücken wird die zulässige Verkehrsbelastung durch eine stochastische Erfassung der statischen Analyse ermittelt. Dabei wird vorausgesetzt, daß die Querschnittstragfähigkeit des untersuchten Elements und die Schnittkräfte unabhängige Zufallsvariablen sind. Dies ermöglicht die Anwendung der Parameteranalyse. Im Aufsatz werden Brückenfelder analysiert, deren Konstruktion und Ausstattung nach dem Bau nicht geändert worden sind. Die vorgestellten Lösungen bilden die Basis eines computergestützten Informationssystems zur Abschätzung der Tragfähigkeit von alten Eisenbahnbrücken.
Untersuchungen zur Duktilität der Verbundmittel bei Anwendung von hochfestem Stahl und hochfestem Beton
Authors: Hegger J. , Sedlacek G. , Döinghaus P. , Trumpf H.
Published: March 2013

In den vergangenen Jahren sind die Stahlfestigkeiten im Stahlbau und die Betonfestigkeiten im Betonbau erheblich gestiegen. Die sinnvolle Ausnutzung der wesentlich gestiegenen Werkstoffestigkeiten im Verbundbau erfordert eine Überprüfung der schubfesten Verbindung in der Verbundfuge zwischen Stahl‐ und Betonbauteilen. Der vorliegende Beitrag faßt die im Rahmen des von der AiF geförderten Forschungsvorhabens "Untersuchungen zur Duktilität der Verbundmittel bei Anwendung von hochfestem Stahl und hochfestem Beton" gewonnenen Erkenntnisse zusammen und erläutert die daraus entwickelten Vorschläge der Konstruktion und Bemessung. Die Versuchsreihen dienten der Bestimmung der Tragfähigkeit und der Duktilität von gängigen Kopfbolzendübeln in hochfestem Beton sowie der Entwicklung von neuen Verbundmitteln mit einer ausreichenden Duktilität. Dabei wurden die Anwendbarkeit des bisherigen Auswertungsverfahrens von Push‐Out‐Versuchen nach Eurocode 4 geprüft und Empfehlungen zur besseren Charakterisierung des Tragverhaltens von Verbundmitteln entwickelt.
Der Einfluß der Verzinkungstemperatur auf die Zn‐Schichtbildung beim Feuerverzinken von HV‐Schrauben
Authors: Reuter M.
Published: March 2013

Die Unterscheidung zwischen NT‐ und HT‐Verzinkung am fertigen Produkt ist bei HV‐Schrauben der Festigkeitsklasse 10.9 und höher von großem Interesse. Die Zn‐Schichtausbildung auf verschiedenen, in der Schraubenindustrie üblichen Substratwerkstoffen in Abhängigkeit von der Verzinkungstemperatur beim Feuerverzinken ist untersucht worden. Eine eindeutige Trennung der oben genannten Zustände ist sowohl am Schliffbild als auch mit Hilfe der EDX‐Analyse möglich. Die Mikrohärte läßt eine solch eindeutige Trennung aufgrund eines großen Einflusses von Eigenspannung nicht zu.
Die Überdachung des Great Court im British Museum in London
Authors: Sischka J. , Brown St. , Handel E. , Zenkner G.
Published: March 2013

Das British Museum wurde im 18. Jahrhundert erbaut. Es umschließt als Viereck den Great Court, in dessen Zentrum der geschichtliche Reading Room steht. Der Great Court, der bis vor kurzem für die British Library beansprucht wurde, wurde nun von Lord Norman Foster zu einem spektakulären öffentlichen Platz umgebaut, der von einer eleganten Stahl‐Glaskonstruktion in der Größe eines Fußballfelds überdacht ist. Dieser neu geschaffene Raum überdacht Galerien, Geschäfte und ein Restaurant. Jetzt erst wird er zum tatsächlichen Mittelpunkt des Museums. Die Umbauarbeiten begannen im März 1998 mit dem Abbruch der Bücherregale, die, um den Reading Room gebaut, die original klassische georgische Steinfassade verdeckten. Der Aufbau der außergewöhnlichen Dachkonstruktion begann im September 1999 und endete mit dem "De‐Propping" (stufenweises Herabsetzen der Untersützungen) im April 2000. Die Fertigstellung und Eröffnung des Britsh Museum fand im November 2000 statt. Thema dieses Aufsatzes sind Stahlkonstruktion, Verglasung und "De‐Propping" dieser einzigartigen Überdachung.
Die Erdbebenausrüstung von Brücken
Authors: Braun Ch.
Published: March 2013

Brücken können durch Wahl einer geeigneten Ausrüstung vor Schäden infolge Erdbeben geschützt werden. Diese aus Brückenlagern, Erdbebenvorrichtungen und Dehnfugen bestehende Kombination wird beschrieben. Brückenlager und Erdbebenvorrichtungen dienen zur Verstärkung bzw. Isolierung des Bauwerks sowie zur Dissipation von Energie. Die Betrachtung des Erdbebenereignisses als eine Weiterleitung großer Energiemengen ist dabei wesentlich. Die Bauwerksisolierung reduziert die Beanspruchung, ruft jedoch große Relativverformungen unbestimmter Richtung hervor, welche von speziellen Erdbeben‐Dehnfugen aufgenommen werden müssen. An einem Beispiel wird die praktische Anwendung aufgezeigt. Eingegangen wird auch auf die Bauwerksbemessung durch dynamische Analysen.
Neuere Großbrücken in China
Authors: Li G. , Chen A.
Published: March 2013

Die Autoren geben einen Rückblick auf den chinesischen Brückenbau der letzten zwei Jahrzehnte des 20. Jahrhunderts in China. Insbesondere werden einige bedeutsame Großbrücken vorgestellt, welche bereits fertiggestellt sind oder sich im Bau oder in Planung befinden. Abschließend werden einige typische große Brückenbauprojekte erörtert, die für die nahe Zukunft anstehen.
Anwendungen der Verallgemeinerten Technischen Biegetheorie im Leichtbau
Authors: Schardt R. , Schardt Ch.
Published: March 2013

Dem Anlaß des Themenheftes entsprechend werden die wichtigsten Beiträge Klöppels zum Stahlleichtbau vorgestellt. Es folgt eine kurze Entwicklungsgeschichte der Verallgemeinerten Technischen Biegetheorie (VTB). Anwendungen der VTB werden gezeigt aus den Gebieten Profilverformung (Bindebleche, Kaltprofilpfetten und Trapezbleche), Stabilität (Beul‐ und Traglasten bestimmter Querschnitte) und dünnwandige Zylinder (Anschlußsteifigkeit und Beulen).
Herstellung, Verarbeitung und Eigenschaften eines neuen feuerresistenten Baustahls für den Stahlbau
Authors: Goebel H. , Kern A. , Schriever U.
Published: March 2013

Stahlkonstruktionen verlieren im Brandfall auf Grund der guten Wärmeleitfähigkeit von Stahl bei hohen Temperaturen an Festigkeit. Dies erfordert zur Einhaltung der Brandschutzvorschriften zusätzliche Maßnahmen. Im Stahlbau besteht daher ein großes Interesse an einem Baustahl, der durch eine erhöhte Warmfestigkeit einen Verzicht oder eine deutliche Reduzierung der sonst üblichen Brandschutzmaßnahmen ermöglicht. Von der Thyssen Krupp Stahl AG wurde ein Konzept für einen entsprechenden feuerresitenten (FR‐)Stahl erarbeitet und zur Betriebsreife geführt. Dieser soll als Grobblech in Dicken bis 50 mm für geschweißte Profile zum Einsatz kommen. Der neue feuerresitente Baustahl ist als FRS275N (Markenname FR 30) patentrechtlich geschützt und bauaufsichtlich zugelassen. Durch sein vorteilhaftes Eigenschaftsprofil und seine hervorragende Verarbeitbarkeit können ungeschützte Profile beliebiger Geometrie aus dem FR‐Stahl bei entsprechend angepaßter Ausnutzung der Feuerwiderstandsklasse F 30 zugeordnet werden.
Tragfähigkeit von beulgefährdeten Querschnittselementen unter Berücksichtigung von Imperfektionen
Authors: Rusch A. , Lindner J.
Published: March 2013

In neuester Literatur werden Zweifel geäußert, ob die in DIN 18800 und Eurocode 3 verwendete Winter‐Kurve ausreichend den Einfluß von Imperfektionen auf das Tragverhalten normalspannungsbeanspruchter, beulgefährdeter Querschnittselemente berücksichtigt. Basierend auf früheren Forschungsarbeiten und eigenen Untersuchungen werden Einflüsse der Lagerung, des Seitenverhältnisses und von Eigenspannungen auf die Traglast diskutiert. Es ergibt sich ein Widerspruch zwischen numerisch ermittelten Traglasten und den empirischen Erfahrungswerten. Dieser kann nur dadurch aufgelöst werden, daß anstatt von schlimmstmöglichen, nur anregende Imperfektionen in Ansatz gebracht werden. Eine Zuschärfung der in den Normen verwendeten Beulkurven wird als nicht notwendig erachtet.
Biegdrillknicken von Trägern mit feldweise unterschiedlichen Profilen
Authors: Friemann H.
Published: March 2013

Für Träger mit feldweise unterschiedlichen Profilen werden die genauen statischen und dynamischen Übergangsbedingungen hergeleitet. Nach der Energiemethode und mit Hilfe von Hermite‐Polymonen 8. Ordnung als Ansatzfunktionen für die unbekannten Verformungen lassen sich somit genaue Ergebnisse zum Biegedrillknicken und zur Spannungstheorie II. Ordnung erzielen. Dies wird an einigen Beispielen verdeutlicht.
Stabschnittgrößen aus FE‐Schalenmodellen
Authors: Richter R.
Published: March 2013

Statisch anspruchsvolle Probleme werden oft durch FE‐Berechnungen mit Schalenelementen gelöst. Neben Verformungen, Spannungen und Schalenschnittgrößen interessieren außerdem häufig auftretende Stabschnittgrößen an Anschlußpunkten oder in verschiedenen Schnitten. Stabschnittgrößen aus FE‐Schalenmodellen standen bisher noch nicht zur Verfügung, also mußten indirekte Wege gefunden werden, um z. B. Anschlußsteifigkeiten oder die gewünschten Schnittgrößen zu ermitteln. Im folgenden wird anhand einiger leicht verständlicher Beispiele ein vielseitig einsetzbares Verfahren vorgestellt, das die Berechnung von Stabschnittgrößen aus Spannungen der FEM ermöglicht.
Biegebeanspruchung schlanker Zylinderschalen unter einzelner Querlast und Windlast ‐ Zwei signifikant unterschiedliche Instabilitätsfälle
Authors: Schneider W. , Thiele R.
Published: March 2013

Zum Tragverhalten schlanker stählerner Kreiszylinderschalen unter Biegebeanspruchung bestehen noch erhebliche Kenntnislücken. Während die experimentelle Basis für durch Einzelquerlasten beanspruchte Schalen in jüngerer Zeit erheblich verbessert werden konnte, fehlen weiterhin Versuchsergebnisse über das Kollapsverhalten unter quasistatischer Windbelastung. Im Beitrag wird auf der Grundlage von FE‐Analysen untersucht, inwieweit die an der Schale unter einer einzelnen Querlast gewonnenen Kenntnisse auf windbeanspruchte Schalen übertragen werden können. Es wird gezeigt, daß dies nur mit Einschränkungen möglich ist, da sich die Anstrengungszustände aus beiden Lastfällen erheblich unterscheiden und deshalb die Versagensformen in ausgedehnten Geometriebereichen differieren.
Das hängende Glasdach vor dem Hauptbahnhof Heilbronn
Authors: Schlaich M. , Golenhofen D.
Published: March 2013

Ein großes Glashängedach schwebt seit Anfang des Jahres vor dem Hauptbahnhof Heilbronn. Die rund 1000 m� große Glasmatte aus großformatigen Scheiben, die die hohen Anforderung an Überkopfverglasungen erfüllen, hängt mit Edelstahlhalterungen an Edelstahlseilen und diese in einem Stahlrohrrahmen mit Gußknoten. Dabei wird das Glas auch zur Lastabtragung herangezogen, indem die Horizontallasten über die Gläser abgetragen werden. Entwurf und Konstruktion dieser leichten und transparenten Struktur sollen hier beschrieben werden. Für die Verbundglasscheiben und die eigens dafür entworfenen Klemmteller waren Zustimmungen im Einzelfall nötig. Auf das dazu notwendige Versuchsprogramm für die Gläser, den Windkanalversuch zur Ermittlung der Windlasten und Untersuchungen zur Alterung der elastischen Kunststoffeinlagen in den Edelstahlknoten wird auch eingegangen. Dies ist wohl das zur Zeit größte reine Glashängedach.
Die Stahl‐ und Glaskonstruktionen des Neubaus der "Église Notre Dame de Pentecôte" in Paris‐La Défense
Authors: Feldmann M. , Laufs W.
Published: March 2013

In Paris‐La Défense ist eine Kirche, die "Église Notre Dame de Pentecôte", inmitten der Bürotürme dieses Viertels entstanden. Der vorliegende Beitrag berichtet über die Stahl‐Glas‐Konstruktion der Église. Dabei wird besonders auf die sehr schlanke Konstruktion des sogenannten "Grand‐Écran", einer freistehenden, transluzenten Stahl‐Glas‐Wand in modularer Bauweise, eingegangen, die neben der statischen Berechnung auch eine dynamische Berechnung erforderte. Weiterhin wird die Berechnung und Auslegung der Verglasung behandelt, für die eine französische Zustimmung im Einzelfall erwirkt werden mußte.
Dimensionierung und Nachweis von gevouteten Kragträgern mit T‐förmigem Querschnitt
Authors: Fischer M. , Smida M.
Published: March 2013

Der folgende Artikel beschäftigt sich mit dem Vorgehen beim Tragsicherheitsnachweis von instabilitätsgefährdeten T‐Profil‐Kragträgern aus Stahl. Zum besseren Verständnis des Stabilitätsverhaltens solcher Träger dienen hier diskutierte FE‐Untersuchungen. Mit Hilfe des FE‐Programms Ansys 5.6 wurden im Rahmen eines Forschungsvorhabens für viele baupraktische Fälle die idealen Verzweigungslasten von T‐Profil‐Kragträgern berechnet und daraus Gesamt(in)stabilitätswerte abgeleitet. Auf Grundlage von durchgeführten Traglastversuchen und nichtlinearen Traglastberechnungen wird eine anwendbare Traglastabminderungskurve vorgeschlagen, so daß mit hinreichender Sicherheit und Genauigkeit auf die Traglast, also die Versagenslast unter Berücksichtigung von Imperfektionen, geschlossen werden kann.
Sind schweißbedingte Stegimperfektionen gefährlich?
Authors: Pasternak H. , Engst W. , May L.
Published: March 2013

Unter Nutzung des FE‐Programms ABAQUS wird der Einfluß von herstellungsbedingten Schweißeigenspannungen und Unebenheiten auf das Tragverhalten von I‐Biegeträgern mit schlankem Steg parametrisch untersucht. Eigenspannungen werden dabei vereinfacht betrachtet. Zusätzlich ist mit einer genaueren Methode, die die Kausalkette "Temperaturfeld ‐ Eigenspannungen ‐ Traglast" beinhaltet, nachgewiesen worden, daß die Ergebnisse der vereinfachten Methode stimmen. Im Unterschied zu den bisher durchgeführten Studien von Rangelov werden auch die Verformungszuwächse nach Aufbringen der Eigenspannungen sowie die Eigenspannungsumlagerungen ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, daß Traglastabschläge von ca. 4 % bei h/50 gegenüber EC 3 in Kauf zu nehmen sind. Die im EC 3 (Winter‐Kurve) angegebene Toleranzgrenze ist h/250.
Kreiszylindrisch gekrümmte Träger mit breiten Gurten
Authors: Peil U. , Siems M.
Published: March 2013

Im Stahlwasserbau werden häufig Verschlüsse eingesetzt, bei denen gekrümmte Träger mit breiten Gurten Haupttragelemente sind. Beispiele hierfür sind Segmentschütze, Sektorwehre und Fischbauchklappen. Wegen des schalenartigen Tragverhaltens solcher Querschnitte ist das Tragverhalten grundsätzlich anders zu beurteilen als das Tragverhalten gerader Träger mit breiten Gurten. Die übliche Theorie der mittragenden Gurtfläche ist hier nicht anwendbar. Mit Hilfe theoretischer und praktischer Untersuchungen wurde das Tragverhalten studiert und ein Vorschlag zur Bemessung von in Tragrichtung kreiszylindrisch gekrümmten Trägern erstellt.
Bemessung Z‐förmiger Distanzprofile bei Windsogbelastung
Authors: Albrecht N. , Podleschny R. , Saal H.
Published: March 2013

Die Verwendung von Z‐förmigen Kaltprofilen als Unterkonstruktion von Wandverkleidungen ermöglicht den Einbau von Wärmedämmungen. Die Bemessung dieser Z‐Profile und ihrer Verbindungselemente erfolgt für die Abtragung des Windsogs zur Wand. Finite‐Elemente‐Berechnungen und experimentelle Untersuchungen zeigten, daß für diese Bemessung die Begrenzung örtlicher Verformungen und nicht die Tragfähigkeit der Profile maßgebend sind. Bei der Bemessung der wandseitigen Dübel muß berücksichtigt werden, daß Kontaktkräfte, die die örtlichen Spannungen und Verformungen der Z‐Profile verringern, die Zugkraft im Dübel im Vergleich zu den Kräften, die man aus der Multiplikation der Einzugsfläche mit der Windlast erhält, erhöht. Als Ergebnis einer Parameterstudie werden die durch ein Verformungskriterium und die maximal zulässige Dübelauszugskraft bestimmten erforderlichen Dübelabstände angegeben. Als Parameter wurden der Z‐Profil‐Typ, die Einbaulagen, die Größe der Windlast und das Eigengewicht der Trapezprofile (einschließlich Wärmedämmung) berücksichtigt.
Stabbogenbrücke über den Datteln‐Hamm‐Kanal bei Waltrop
Authors: Röhner J.
Published: March 2013

Am 20. Januar 2001 wurde die Stahlkonstruktion der Oberlipperstraßen‐Brücke Nr. 451 im Zuge der Kreisstraße K2412 über den Datteln‐Hamm‐Kanal eingeschwommen. Es wird über Konstruktion und Montage dieser Stabbogenbrücke mit einer Stützweite von 93,60 m berichtet. Hierbei wird schwerpunktmäßig das gewählte Montagekonzept erläutert.
Mehrkörper‐Simulation im Brücken‐ und Stahlwasserbau ‐ Beispiel: Drehbrücke über den Suez‐Kanal
Authors: Schlecht B. , Wünsch D. , Christianhemmers A. , Gutt S.
Published: March 2013

Zur Auslegung von Brücken und Bauwerken des Stahlwasserbaus ist der Einsatz von statischen und dynamischen Berechnungen auf der Basis der Finite‐Elemente‐Methode gängige Praxis. Im Gegensatz dazu konzentriert sich der Einsatz der Mehrkörper‐Simulation (MKS) bisher nur auf spezielle Fragestellungen. Dabei könnte das Verfahren sehr gut eingesetzt werden bei der Bemessung von Klapp‐ und Drehbrücken, Schleusentoren, Schiffshebewerken und Fähranlegern. Neben den Untersuchungen zum Normalbetrieb bietet die Simulation den wesentlichen Vorteil, daß sich außergewöhnliche Betriebs‐ und mögliche Havariesituationen gefahrlos analysieren lassen. Dieser Aspekt gewinnt auch zunehmend bei der Auslegung von großen Windkraftanlagen ‐ insbesondere im Off‐Shore‐Bereich ‐ an Bedeutung. Der vorliegende Beitrag zeigt deshalb die Möglichkeiten und Vorteile der Mehrkörper‐Simulation bei der Lösung schwingungstechnischer Fragestellungen im Brücken‐ und Stahlwasserbau anhand der größten Drehbrücke der Welt über die Suez‐Kanal bei El‐Ferdan.
Neue Messehalle 3 in Frankfurt/Main ‐ Planung und Ausführung der Überdachung
Authors: Meese L. , Ziesler D.
Published: March 2013

Im Rahmen der Erweiterung des Messegeländes in Frankfurt am Main wurde in knapp 15 Monaten, von April 2000 bis Juli 2001, die neue Messehalle 3 nach dem Entwurf der Architekten Nicholas Grimshaw & Partners, London, und der Ingenieure Ove Arup, London, gebaut. Der Entwurf ging 1999 mit dem 1. Preis aus einem Wettbewerb hervor. Der von der Messe Frankfurt GmbH mit dem Bau der Halle beauftragte Generalunternehmer, eine Arbeitsgemeinschaft der Firmen Hochtief und Bilfinger/Berger, setzte diesen Entwurf mit vielen beteiligten Planern und Firmen in einem engen Zeitrahmen in ein funktionierendes Gebäude um. Im Januar 2000 erhielt die Stahlbau Plauen GmbH, Plauen/Vogtland, vom Generalunternehmer den Auftrag für die Planung und Ausführung des Stahlbaugewerks der neuen Halle 3. Der Auftrag umfaßte Planung, Lieferung und Montage des gesamten Stahlbaus für das Hallendach und die Ebene 1. Schlaich Bergermann und Partner, Stuttgart, erstellte baubegleitend die Ausführungsplanung des Hallendachtragwerks, damit die Übergabe der Halle an die Messe termingerecht zum Juli 2001 erfolgen konnte. Über Planung und Ausführung der Überdachung, insbesondere über die komplexe Boden‐Bauwerks‐Interaktion, die Tragfähigkeit geschweißter Rohrknoten sowie die anspruchsvolle Fertigung und Montage wird in diesem Aufsatz berichtet.
Die Bauüberwachung ‐ Ein Relikt oder heute noch aktuell?
Authors: Mährlein J.
Published: March 2013

In der Bundesrepublik Deutschland ist es üblich, daß bei der Herstellung von Bauwerken eine Bauüberwachung sowohl von den Bauaufsichtsbehörden als auch von den Bauherren selber durchgeführt wird. Seit einigen Jahren zeichnet sich die Tendenz ab, daß die Anzahl der Bauüberwachungen immer weniger wird. Statt dessen wird immer öfter gefordert, daß die ausführende Baufirma über ein Qualitätsmanagement‐System nach DIN EN ISO 9000 verfügen muß. Diese Vorgehensweise führt zu der Frage, ob die Bauüberwachung im Zeitalter zertifizierter QM‐Systeme überhaupt noch erforderlich ist. Der Beitrag stellt zunächst die Normen vor, welche die Baubehörden und den Bauherrn zur Durchführung einer Bauüberwachung berechtigen. Anschließend werden die Anforderungen und Erwartungen, die an QM‐Systeme und Bauüberwachungen gestellt werden, miteinander verglichen. Zur Klärung der eingangs gestellten Frage werden dann verschiedene Untersuchungsergebnisse zu dieser Thematik kurz vorgestellt. Diese Ergebnisse werden durch Beispiele aus der Praxis ergänzt.
Schadensanalyse und Schadensbehebung von Salzsilos in Leonberg
Authors: Mansour T.
Published: March 2013

Stahlkonstruktionen in aggressiver Umgebung weisen oftmals Schäden auf, die auf die Einwirkung von Feuchtigkeit und Schadstoffen zurückzuführen sind. Um die Schadensmechnismen zu analysieren und geeignete Instandsetzungsmaßnahmen ausarbeiten zu können, sind detaillierte und umfangreiche Bauwerksuntersuchungen sowie die Kenntnisse der Instandsetzungsstrategien und ‐systeme erforderlich. Entsprechende Systeme werden anhand eines Beispiels, zusammen mit einer Diskussion der Schadensursache und ‐analysen, näher beleuchtet und untersucht.
Untersuchungen an oben offenen ringversteiften Kreiszylinderschalen unter Windlast ‐ Bauzustände von Großtankbehältern
Authors: Lieberwirth P. , Graße W. , Hering T.
Published: March 2013

Bei der Herstellung kreiszylindrischer ringversteifter Tankbehälter aus Stahl mit abgestufter Wanddicke und rippenversteiftem Kuppeldach treten kritische Montagephasen an der oben offenen Schale unter Windbeanspruchung auf. Der normative Nachweis nach DIN 18800‐4 auf Basis vereinfachender Berechnungsansätze ist in einigen Fällen nicht erfüllbar. Das europäische Regelwerk gestattet Abminderungen der charakteristischen Werte der Windgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Dauer des Bauzustandes und der Möglichkeit zur Ergreifung präventiver Sicherungsmaßnahmen. An einem Behälter werden unter Ansatz realistischer Verteilungen der Windlast über den Zylinderumfang und geometrischer Ersatzimperfektionen auf numerischem Weg reale Beulwiderstände für einzelne Herstellungsabschnitte bestimmt. Die Anwendung probabilistischer Überlegungen auf die Ergebnisse des mechanischen Modells ermöglicht detailliertere Sicherheitsaussagen in bezug auf die Dauer der temporären Zustände.
Mehrschüssige Stahlbehälter bei Unterdruck, Wind und Erdbeben
Authors: Herzog M.
Published: March 2013

Die vereinfachte Berechnung der niedrigen Kreiszylinderschale mit abgestufter Wanddicke wird mit den Ergebnissen bekannter Modellversuche kalibriert. Ihre ausreichende Wirklichkeitsnähe wird durch die Nachrechnung von Schadensfällen an Behältern in natürlicher Größe für alle drei Beanspruchungsarten nachgewiesen.
100 Jahre U‐Bahn in Deutschland ‐ Konstruktive Bestandsaufnahme und meßwertbasierte Tragwerksmodellierung eines Stahlviadukts der Linie 1 in Berlin
Authors: Fischer M. , Lorenz W.
Published: March 2013

Der hohe denkmalpflegerische Wert der noch verbliebenen Originalviadukte der 1902 in Betrieb gegangenen U‐Bahnlinie 1 im Berliner Bezirk Kreuzberg begründet ein öffentliches Interesse an deren Erhalt und weiterer Nutzung. Statisch‐konstruktive Aspekte wie strukturimmanente Schwächen des historischen Tragwerks, eine mehr als siebzigjährige intensive Belastungsgeschichte oder die im Vergleich zur ursprünglichen Bemessung erhöhten Lastgrößen scheinen dem entgegen zu stehen. Zweifelsfrei muß sich das denkmalpflegerische Interesse am Primat hinreichender Trag‐ und Ermüdungssicherheit messen lassen. Andererseits ist der Ingenieur einer besonders genauen Auslotung des realen Tragpotentials der bestehenden Konstruktion verpflichtet. Das Untersuchungsprogramm zielte deshalb auf eine möglichst realitätsnahe Zustandserfassung durch ein in situ verifiziertes präzises Schadenmodell sowie durch eine meßwertbasierte Kalibrierung des Systemmodells. Zudem kam neben Material‐ und Ultraschalluntersuchungen mit der Radiographie ein neues Diagnoseverfahren für verdeckte Bereiche zur Anwendung. Im folgenden werden die ersten Schritte der Zustandserfassung ‐ Anamnese, konstruktive Bestandsaufnahme, kalibrierte Tragwerksmodellierung und Ermittlung der Spannungsschwingbreiten ‐ in Methodik und Ergebnissen vorgestellt. Die in‐situ‐Untersuchung offenbarte erhebliche, statisch relevante Unterschiede zwischen Planstand und Tragwerksrealität. Die Struktur‐ und Lastkalibrierung führte auf ein gegenüber dem ersten Ansatz deutlich modifiziertes Modell. Im Ergebnis konnte nachgewiesen werden, daß die maximalen Spannungsschwingbreiten unterhalb der Dauerfestigkeitsgrenze liegen.
100 Jahre U‐Bahn in Deutschland ‐ Zur Ermüdungssicherheit eines Stahlviadukts der Linie 1 in Berlin
Authors: Herter J. , Fischer M. , Brandes K.
Published: March 2013

Nur wenige originale Teilstücke des U‐Bahn‐Viadukts in Berlin‐Kreuzberg aus dem Jahre 1902 sind noch vorhanden. Die filigrane Nietkonstruktion steht unter Denkmalschutz. Seit Beginn des U‐Bahn‐Betriebs wird der Viadukt ständig stark befahren. Zu seiner Erhaltung für weitere uneingeschränkte Nutzung bedurfte es einer umfassenden Untersuchung unter Einbeziehung neu entwickelter Methoden. Erstmals sind zur Detektierung möglicher Risse in Bauteilen, die durch andere Teile abgedeckt sind, radiographische Inspektionen mit Gamma‐Strahlen erfolgreich eingesetzt worden. Die Untersuchungsergebnisse haben die weitere sichere Nutzung bestätigt. Die Ermüdungssicherheit der kritischen Knotenbleche wurde mit bruchmechanischen Methoden unter Einbeziehung radiographischer Untersuchungen am Bauwerk nachgewiesen. Für die zukünftigen Brückenprüfungen ist ein spezieller Inspektionsplan aufgestellt worden.
The steel bridges of New York (Die Stahlbrücken von New York City)
Authors: Yanev B. S.
Published: March 2013

Das Stadtbild von New York im 20. Jahrhundert ist von Hochhäusern und Großbrücken aus Stahl geprägt. Zwar hält die Stadt heute in keiner der beiden Kategorien den Höhen bzw. Längenrekord, aber der überwiegende Teil der ehemaligen Rekordinhaber leistet weiterhin seinen Dienst. Die Priorität liegt inzwischen nicht mehr auf dem Brechen von Rekorden des Höher und Weiter, sondern auf der unter anspruchsvollen städtischen Bedingungen angepaßten optimierten Leistungsfähigkeit. Dichte, Bedeutung und Alter des Netzwerks an Brücken stellt unter den heutigen Verkehrsverhältnissen einzigartige Herausforderungen in bezug auf Design und Management, auf die in diesem Artikel näher eingegangen wird.
Zuverlässige Lebensdauerbestimmung mit Hilfe von Monitoring
Authors: Peil U. , Mehdianpour M. , Frenz M. , Scharff R.
Published: March 2013

Die Vorhersage und Verlängerung der Lebensdauer ermüdungsbeanspruchter Bauwerke ist notwendig, um Kosten zu minimieren. Es wird ein experimentelles Verfahren zur Bestimmung der Lebensdauer ermüdungsbeanspruchter Bauwerke vorgestellt. Die üblichen Lebensdauervorhersagemethoden benutzen eine Nachweiskette, bestehend aus drei Modellen, einem Einwirkungsmodell, einem Systemmodell und einem Schädigungsmodell. Durch die Unsicherheit der Modelle, insbesondere des Schädigungsmodells, ist die Zuverlässigkeit der Prognosen gering. Es wird eine Methode vorgestellt, die auf Monitoring der kritischen Details und Lebensdauerversuchen basiert. Diese Methode bietet ein größeres Maß an Zuverlässigkeit als die herkömmlichen. Für die Abschätzung der Restnutzungsdauer bestehender Bauwerke wird eine Erweiterung vorgestellt, mit der die Beanspruchungs‐Zeitverläufe wirklichkeitsnah generiert werden können.
Skisprungschanze "Bergisel" ‐ Ein neues Wahrzeichen von Innsbruck
Authors: Aste Ch. , Glatzl A. , Huber G.
Published: March 2013

Die Skisprungschanze von Innsbruck (Österreich), die für die jährliche "Vierschanzen‐Tournee" zum Jahreswechsel berühmt ist, wurde im vergangenen Jahr komplett erneuert. Der ursprüngliche Sprungturm ‐ für die Olympischen Winterspiele 1976 errichtet ‐ wurde vollständig abgetragen, und es entstand ein leuchtturmähnliches neues Wahrzeichen am Bergisel am Rande der Stadt. Die bekannte Architektin Zaha Hadid (London) gewann den Wettbewerb. Mit der Konstruktion und Tragwerksplanung wurde das Büro Aste, Zivilingenieur für Bauwesen, in Innsbruck betraut. Das teilkomplettierte Bauwerk wurde nach einem sehr engen Terminplan bereits zum Sprungbetrieb im Januar 2002 an den Bauherren, die Bergisel Betriebs‐GmbH, übergeben. Das Ende der Bauphase ist für das Frühjahr 2002 vorgesehen.
FE‐Modellierung von Ermüdungsphänomenen im Stahlverbundbrückenbau
Authors: Kandels M. , Lang M. , Leffer A. , Meiswinkel R.
Published: March 2013

Im Beitrag wird eine nichtlineare FE‐Modellierung vorgestellt, um zyklisch beanspruchte Verbundträger numerisch untersuchen zu können. Dieses Modell basiert auf einem ebenen Balken‐Schlupf‐Element mit elasto‐plastischen Stoffgesetzen, die im Hinblick auf das Ermüdungsverhalten von Verbundträgern neben den nichtlinearen Materialeigenschaften von Stahl und Beton insbesondere die Schädigungseffekte in der Verbundfuge in Form nichtlinearer Dübelkraft‐Schlupf‐Beziehungen berücksichtigen. So lassen sich die im allgemeinen numerisch sehr aufwendigen Ermüdungsuntersuchungen in effizienter Weise durchführen. Zur Verdeutlichung der vorteilhaften Anwendung dieser FE‐Modells werden Untersuchungen an einem Zweifeldträger vorgestellt, die zur Unterstützung entsprechender Großversuche verwendet werden können.