bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Some tracks for possible improvement and implementation of Eurocode 3 (Möglichkeiten zur Verbesserung und Vollendung des Eurocodes 3)
Authors: Maquoi R. , de Ville de Goyet V.
Published: March 2013

Die Eurocodes konstituieren einen deutlichen Fortschritt auf dem Gebiet des konstruktiven Entwurfs. Diesen Fortschritt widerspiegelt besonders der Eurocode 3 im Vergleich zu den existierenden einschlägigen nationalen Normen. Wie jedes humane Projekt ist auch der Eurocode 3 von der Kritik nicht ausgenommen. Die meisten Beiträge dieses Heftes sind einem herausragenden Wissenschaftler gewidmet, welcher die mit der Überführung des Eurocodes 3 vom ENV‐Status zum EN‐Status betraute Gruppe leitet. Deshalb konzentrieren sich die Autoren in ihrem Beitrag auf mögliche Verbesserungen einiger Abschnitte über Stabilität ‐ eines ihrer Spezialgebiete ‐ des Eurocode 3. Der vorliegende Aufsatz gliedert sich in drei deutlich gegeneinander abgegrenzte Teile: einige Probleme im Zusammenhang mit der Definition und dem Gebrauch der b/t‐Werte im Kapitel 5 des ENV 1993‐1‐1; physikalische Deutung der Entwurfsdokumente über druckbeanspruchte Elemente nach Abschnitt 5.5.1 des ENV 1993‐1‐1; Anwendung einiger Dokumente des ENV 1993‐1‐5 über Plattenbeulen.
Traglastversuche an Kontaktstößen mit Kopfplatten
Authors: Lindner J.
Published: March 2013

Druckkräfte können in Stößen wirtschaftlich durch Kontakt übertragen werden. Dadurch treten allerdings zusätzliche Imperfektionen auf, die berücksichtigt werden müssen. Wenn ein Kontaktstoß im Mittelbereich einer Stütze angeordnet ist, dann beeinflussen diese Imperfektionen insbesondere das Knickverhalten der Stütze und damit die Tragfähigkeit. Neben dem Verweis auf frühere theoretische Untersuchungen wird hier über 14 Großversuche an Stützen mit Kontaktstößen berichtet. Die Versuchsergebnisse werden mit den Ergebnissen einer Bemessung nach DIN 18800‐2 und Eurocode 3 verglichen.
Die Neuordnung des Eurocode 3 für die EN‐Fassung und der neue Teil 1.9 ‐ Ermüdung
Authors: Sedlacek G. , Müller C.
Published: March 2013

Mit der Überführung der ENV 1993 ‐ Eurocode 3 in die EN‐Fassung erfolgt eine Neustrukturierung, indem die allgemein gültigen Bemessungsregeln in die Grundnormreihe EC 3‐1.1 bis EC 3‐1.11 und die Anwendungsregeln für bestimmte Anwendungsgebiete in die Anwendungsnormenreihe EC 3‐2 bis EC 3‐6 geordnet werden. Der vorliegende Beitrag stellt die neue Struktur kurz vor und geht besonders auf den neuen Teil EC 3‐1.9 "Ermüdung" ein, in dem die Bemessung von Bauteilen mit nicht ruhender Belastung geregelt ist. Es werden u. a. die Nachweiskonzepte und die Erweiterung und Überarbeitung der Kerbfallkataloge, die für die Überführung vorgenommen wurde, vorgestellt.
Neue europäische Regelwerke für die Bemessung von Kranbahnträgern
Authors: Sedlacek G. , Schneider R.
Published: March 2013

Der vorliegende Beitrag stellt die neuen europäischen Regelwerke Eurocode 1 ‐ Teil 5 und Eurocode 3 ‐ Teil 6 vor, die von CEN TC 250 für die Bemessung von Kranbahnträgern ausgearbeitet wurden. Der Eurocode 1 ‐ Teil 5 definiert die aus dem Kranbetrieb resultierenden Einwirkungen, und der Eurocode 3 ‐ Teil 6 spezifiziert die Bemessungsregeln für Kranbahnträger. Abschließend wird anhand eines Bemessungsbeispiels die Anwendung der beiden Regelwerke demonstriert.
Mainbrücke an der NATO‐Rampe zwischen den Gemarkungen Sulzbach und Niedernberg
Authors: Schömig W.
Published: March 2013

Die Verkehrsuntersuchungen und Verkehrszählungen zeigten die Notwendigkeit einer Mainbrücke an dieser Stelle. Ein Stabbogen erwies sich als wirtschaftlichste und überzeugendste Lösung. Ungewöhnlich ist die Ausfachung mittels eines Fachwerks aus dünnen Diagonalen. Die Fahrbahnkonstruktion ist ein Trägerrost in Verbund mit der Fahrbahnmitte. Bauherr ist der Freistaat Bayern; verantwortlich das Straßenbauamt Aschaffenburg.
Fluidic Muscle als adaptives Spannglied
Authors: Thallemer A.
Published: March 2013

Fluidic Muscle wird unter anderem als adaptives Spannglied für die variabel‐statischen Elemente von Airtecture eingesetzt.
Erkennen und Vermeiden von finanzwirtschaftlichen Auslandsrisiken im Stahl‐ und Anlagenbau
Authors: Endisch E. , Jacob D. , Stuhr C.
Published: March 2013

Der Beitrag gibt einen generellen Einblick in die mit Auslandsbau‐ und Exportgeschäften verbundenen finanzwirtschaftlichen Risiken wirtschaftlicher, politischer und besonderer Art. Sodann werden Absicherungsmöglichkeiten mit Hilfe der staatlichen und privaten Exportkreditversicherung sowie des Dokumentenakkreditivs und Dokumenteninkasso aufgezeigt. In einem weiterführenden Kapitel werden spezielle Finanzierungsalternativen im Außenhandel erläutert, namentlich Lieferkredit des Exporteurs, Bestellerkredit und Forfaitierung. Zuletzt wird noch auf Sonderprobleme wie Stellen von Sicherheiten und Kurssicherungsmaßnahmen mit Devisentermingeschäft, Devisenoptionsgeschäft und Fremdwährungskrediten eingegangen.
Das Speichenrad ‐ Ein Konstruktionsprinzip für weitgespannte Dachkonstruktionen
Authors: Bergermann R. , Göppert K.
Published: March 2013

Die Beispiele zur Übertragung des Speichenradprinzips auf reale Dachtragwerke zeigen die mögliche Vielfalt an Lösungen auf. Grundrißkonfigurationen sind möglich mit kreisrunden, ovalen und sogar mit rechteckigem Dachinnenrand. Die Spreizung der Speichen von außen nach innen ist genauso möglich wie von innen nach außen.
Krafteinwirkungen auf die Kappe und den Überbau einer Brückenkonstruktion infolge eines Anprallvorganges an eine Stahlleitschiene
Authors: Hellmich K. , Piringer S. , Plomer J. , Stangl E. , Stella J.
Published: March 2013

Bei Brückenneubauten und Brückengeneralsanierungen sollen in Österreich die Brücken im Zuge von Autobahn‐ und Schnellstraßen mit Rückhaltesystemen höheren Aufhaltevermögens ausgestattet werden. Gemäß Norm EN 1317 sind die Rückhaltesysteme einer Abnahmeprüfung zu unterziehen. Auf dem Versuchsgelände des TÜVs in München‐Allach wurde eine Versuchsanlage gebaut, bei der sowohl Abnahmeprüfungen durchgeführt, als auch die durch den Anprallvorgang auf die Brücke wirkenden Kräfte gemessen werden können. Diese Untersuchungen werden vom Österreichischen Bundesministerium für wirtschaftliche Angelegenheiten gefördert.
20 Jahre Verbundbauforschung an der Universität Kaiserslautern
Authors: Uth H. J. , Stengel J. , Odenbreit Ch. , Mensinger M. , Michaeli W. , Däuwel Th. , Heppes O. , Leffer A.
Published: March 2013

Nach zwanzig Jahren aktiver Lehr‐ und Forschungstätigkeit als Inhaber des Lehrstuhls für Stahlbau an der Universität Kaiserslautern hat sich Prof. Dr.‐Ing. H. Bode in diesem Sommer aus gesundheitlichen Gründen aus Lehre und Forschung zurückziehen müssen. Als ehemaliger Mitarbeiter von Prof. Dr.‐Ing. K. Roik, Ruhr‐Universität Bochum, brachte Prof. Bode bei seiner Berufung im November 1980 den Stahlverbundbau, der von da an der Schwerpunkt seiner Forschungsarbeiten wurde, nach Kaiserslautern. Dieser Aufsatz soll einen kurzen Abriß und zugleich einen Überblick über abgeschlossene und laufende Forschungsarbeiten geben.
Größte Doppelverbund‐Straßenbrücke Deutschlands ‐ Die Innbrücke Neuötting
Authors: Langen T. , Pfisterer H. , Skusa F. , Weber J.
Published: March 2013

Mit einer Stützweite von 154 m entsteht im Zuge des Neubaus der Autobahn A94, München‐Pocking, bei Neuötting die größte Doppelverbund‐Straßenbrücke Deutschlands. Durch die in einem Radius von 1200 m geführte Trasse und die schräge Auflagerung auf den Uferpfeilern mußten besondere Schwierigkeiten überwunden werden. Der Artikel beschreibt den Werdegang der Brücke von der Voruntersuchung bis zur Fertigstellung.
Der Entwurf der Thyratalbrücke im Zuge der Bundesautobahn A38 Göttingen‐Halle
Authors: Eilzer W. , Wintjen J. , Glitsch W. , Müller B.
Published: March 2013

Im Zuge des Neubaus der Bundesautobahn A38 von Göttingen nach Halle wird der Bau einer Brücke über das Thyratal erforderlich. Der folgende Aufsatz behandelt die im Rahmen der Vorplanung und der Entwurfsplanung untersuchten Varianten des 1115 m langen Bauwerkes, welches das längste Brückenbauwerk der neuen Autobahn sein wird. Im Bereich des Thyratales verläuft die Trasse in landschaftlich reizvoller Umgebung und überquert dabei zu schützende Hangbereiche und Fließgewässer. Für den Bauwerksentwurf wurde ein Durchlaufträger über 13 Felder mit konstanter Überbauhöhe und einteiligem Stahlverbund‐Querschnitt ausgewählt.
Die Dachkonstruktion des neuen Zentralgebäudes Flughafen Düsseldorf International
Authors: Steinmann R. , Menkenhagen J.
Published: March 2013

Die zentralen Gebäude am Flughafen Düsseldorf erhalten durch den geplanten Umbau nach Entwürfen der Architekten J.S.K. ein völlig neues Gesicht. Die Baumaßnahme umfaßt den Abriß und Neubau des Flugsteiges B, den Neubau einer Tiefgarage unter der Vorfahrtstraße und als Kernstück die Neugestaltung des Zentralgebäudes mit seiner gewaltigen Hallendachkonstruktion. Es verbindet künftig die Flugsteige A‐C auf einer Länge von 250 m und einer Breite von 70 m. Charakteristisches Merkmal des Zentralgebäudes ist die gewaltige, komplett sichtbare Hallendachkonstruktion. Sie besteht aus "bananenförmig" gekrümmten Dreigurt‐Fachwerkbindern und überspannt den neuen Bahnsteig für ein vom neuen ICE‐Bahnhof kommendes autonomes Personentransportsystem (PTS) und die gesamten Flächen für die Fluggastabfertigung. Die Abgrenzung des Hallenraums zum PTS‐Bahnsteig und zum Flugfeld hin bilden großflächige Glasfassaden. Das Hallendach ist als Trapezblech‐Warmdach ausgebildet. Entlang den Fachwerkbindern sind zur Belichtung des Hallenraums Glasaufbauten eingebaut. Besonders eindrucksvoll erscheinen die Dreigurt‐Fachwerkbinder von der Vorfahrtstraße aus mit Blick auf den nicht überdachten PTS‐Bahnsteig.
Die Kanalbrücke über die Elbe, Teil 1: Tragwerksplanung und Konstruktion der Strombrücke
Authors: Hanswille G. , He S. , Kina J. , Steffen A.
Published: March 2013

Im Zuge des Ausbaus der Wasserstraßenverbindung Hannover‐Magdeburg ist die Strombrücke über die Elbe eines der herausragenden Teilprojekte. Ihre konstruktive Detailausbildung und Tragwerksplanung war für die beim Bau beteiligten Planer eine besondere Herausforderung. Der Beitrag beschreibt die konstruktive Detailausbildung und geht auf besondere Aspekte bei der Tragwerksplanung ein.
Abschied vom Blauen Steg
Authors: Mansour T. , Müller J.
Published: March 2013

In der Stadt Leonberg bei Stuttgart gehörte die Gehwegbrücke "Blauer Steg" aus dem Jahr 1973 zu den markanten Bauwerken. Aufgrund verschiedener Schadensursachen war infolge weit fortgeschrittener Korrosion eine grundlegende Instandsetzung bzw. teilweise Erneuerung der Konstruktion unmöglich geworden. Ein Team von Fachleuten erarbeitete nach gründlichen Überlegungen mehrere Varianten. Über die Vorgehensweise bei der gewählten Lösung sowie die Durchführung der Abbrucharbeiten wird berichtet.
Stabilität von Kreiszylinderschalen aus Stahl unter kombinierter Beanspruchung
Authors: Winterstetter Th. A. , Schmidt H.
Published: March 2013

Kreiszylindrische Schalentragwerke aus Stahl finden im Ingenieurbau breite Verwendung, z. B. als Schornsteine, Stahlrohrtürme für Windenergieanlagen, Kolonnen, Silos oder Tank‐ und Behälterbauten. Im allgemeinen erzeugen äußere Lasten dabei einen Spannungszustand, der eine Kombination von Axial‐, Umfangs‐ und Schubspannungen darstellt. Wegen der Dünnwandigkeit ist das Beulen bzw. der Verlust der Stabilität ein wichtiges Versagenskriterium. Umfangreiche numerische Simulationen des Schalentragverhaltens und experimentelle Studien offenbaren Unzulänglichkeiten in der bisherigen Bemessungspraxis für kombinierte Beanspruchung in DIN 18800‐4 und Eurocode 3‐1.6, die durch ein hier vorgeschlagenes, baupraktisches neues Nachweiskonzept beseitigt werden können.
Die Kanalbrücke über die Elbe, Teil 2: Tragwerksplanung und Konstruktion der Vorlandbrücke
Authors: Meyer H. , He S.
Published: March 2013

In diesem Beitrag werden die Konstruktion, die Lagerung und die Berechnung der Vorlandbrücke beschrieben.
Typenentwürfe für Brücken in Stahlverbundbauweise im mittleren Stützweitenbereich (Teil II)
Authors: Schmackpfeffer H. , Ehrlicher F.
Published: March 2013

Zu den bereits eingeführten Typenentwürfen in Stahlverbundbauweise wurden vier weitere Querschnittstypen entwickelt, die im folgenden vorgestellt werden. Dies sind ein Brückenquerschnitt mit Walzträgern und Betonquerträgern für den Regelquerschnitt RQ 10,5 und drei Querschnittsvarianten für den RQ 15,5. Es stehen nun für die häufigsten Straßenquerschnitte WW, RQ 10,5 und RQ 15,5 geprüfte Ausführungsunterlagen ‐ Zeichnungen und Standsicherheitsnachweise ‐ zur Verfügung.
Zum Einsatz hochfester Materialien bei Verbundträgern unter negativer Momentenbeanspruchung
Authors: Hegger J. , Döinghaus P. , Goralski C.
Published: March 2013

Im Rahmen des EGKS‐Forschungsvorhabens "Hochfester Stahl und hochfester Beton in Verbundkonstruktionen" wurden am Institut für Massivbau der RWTH Aachen drei Einfeld‐Verbundträger unter negativer Momentenbeanspruchung geprüft. In dem vorliegenden Artikel werden diese Versuche und ihre Ergebnisse zunächst beschrieben, dann wird eine neue Formulierung für den erforderlichen Mindestbewehrungsgrad beim Einsatz hochfester Materialien vorgeschlagen.
Kurt Klöppel ‐ Sein Bild von der Brücke
Authors: Berg P.
Published: March 2013

Der Autor des Aufsatzes hat im September 1986 auf dem Kurt‐Klöppel‐Gedächtnis‐Kolloquium an der TH Darmstadt zur "Würdigung des Werkes in dem Gebiet Stahlbrückenbau" gesprochen. Er wurde nunmehr vom Editor dieses Heftes gebeten, die seinerzeit versäumte schriftliche Fassung nachzuholen. Entlang der damaligen Stichworte ist ein persönlicher Text entstanden, der die Gedanken des Vortrags aufgreift, ihn aber auch um weitere Eindrücke, Erinnerungen und Hintergründe ergänzt.
Wege zum Erfolg in der Stahlbauindustrie Deutschlands
Authors: Bärsch W.
Published: March 2013

Nach der Wiedervereinigung Deutschlands und der Formierung des Europäischen Binnenmarktes hat die deutsche Stahlindustrie in Gemeinschaftsleistungen ihre internationale Wettbewerbsposition für einige Jahre behaupten können. Standardisierung, Automatisierung und Verbesserung der Ablauforganisation mit einem geschulten Projektmanagement machten dies möglich. Die Erhöhung der Produktivität in den östlichen Nachbarländern auf der Basis von Niedriglöhnen hat jedoch in den 90er Jahren zu einer Verdreifachung der Stahlbauimporte aus Polen, Tschechien und Ungarn geführt. Da der reine Preiswettbewerb für die deutsche Stahlbauindustrie derzeit aussichtslos ist, sind andere Wege zum Erfolg zu suchen. Dies sind qualifizierte Dienstleistungen oder die Entwicklung von Bauprodukten, Bausystemen oder Bauprojekten. Die Erfolgsperspektiven lassen sich nach Kriterien beurteilen, die derzeit von den Banken unter der Bezeichnung Basel II für das Rating von Unternehmen erstellt werden. In zukünftigen Strategieplänen werden Forschungs‐ und Entwicklungsvorhaben einen höheren Stellenwert erhalten.
Die Schweißtechnik im Stahlbau ‐ Stand der Forschung
Authors: Ruge J.
Published: March 2013

Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Schweißtechnik im Stahlbau haben einen hohen Stand erreicht. Das bezieht sich auf alle relevanten Bereiche wie auf die Weiterentwicklung der Stähle und deren Schweißeignung, insbesondere die Entwicklung der hochfesten Feinkornbaustähle, Fortschritte in Theorie und Anwendung der Bruchmechanik, die Weiterentwicklung elektronisch gesteuerter Schweißstromquellen, die prozeßintegrierte Verfahrens‐ und Qualitätsprüfung, die Entwicklung bildgebender Verfahren in der zerstörungsfreien Materialprüfung, die rechnerische Simulation und Optimierung der Prozesse, die Berechnung schwingbeanspruchter Schweißkonstruktionen mit lokalen Konzepten und Erkenntnisse über die Wirkung von Eigenspannungen auf die Schwingfestigkeit geschweißter Verbindungen.
Stahlregale ‐ Planung, Herstellung, Montage und Betrieb
Authors: Möll R.
Published: March 2013

Der Beitrag bringt einen Überblick über Regale in Stahlbauweise. Es werden Regelwerke genannt und deren Inhalte kurz umrissen, welche sowohl die Dimensionierung der Regale als auch deren Planung, Herstellung und Benutzung beschreiben. Zur Gütesicherung haben sich im Jahre 1969 namhafte deutsche Hersteller im Güteverband der Gütegemeinschaft Lager‐ und Betriebseinrichtungen e. V. Hagen zusammengeschlossen und später die für sie verbindlichen Güte‐ und Prüfbestimmungen RAL‐RG 614 herausgebracht. Für die gelochten Systemprofile gelten die Bestimmungen RAL‐RG 613. Inzwischen sind diese nationalen Werke europaweit in dem sogenannten FEM‐Regelwerk aufgegangen. Wie aus der Literatur hervorgeht, war der Verfasser des vorliegenden Aufsatzes an dieser Entwicklung von Anfang an beteiligt und hat sich vor allem mit Fragen der Standsicherheit von Regalkonstruktionen befaßt. So stammen von ihm viele der bis heute weiterentwickelten Rechenansätze sowie viele der im Regalbau eingeführten Standardversuche an Regalkomponenten, die nicht mehr mit vertretbarem Aufwand rechnerisch erfaßt werden können.
Das Tragverhalten von I‐Trägern unter N‐, My‐ und Mz‐Beanspruchung nach Fließzonentheorie I. und II. Ordnung unter Berücksichtigung der Torsionseinflüsse
Authors: Rubin H.
Published: March 2013

Im Aufsatz wird untersucht, welchen Einfluß Wölb‐ und Torsionsverformungen auf das Tragverhalten eines beidseitig gabelgelagerten Stabes unter Längskraft und doppelter Biegung haben. Die Berechnungen werden nach Fließzonentheorie I. und II. Ordnung durchgeführt, und es werden Last‐Verformungs‐Diagramme bis zum Erreichen der Traglast angegeben. Bei Theorie I. Ordnung bleiben die Traglasten von den Torsionseffekten unbeeinflußt; das gleiche gilt auch für den Versagensmechnismus, so daß die auf der Basis von Bernoulli hergeleiteten Interaktionsbeziehungen unverändert ihre Gültigkeit behalten. Im Fall der Theorie II. Ordnung werden die Traglasten vor der vollen Querschnittsplastizierung erreicht. Hier wirken sich die Torsionseinflüsse ungünstig auf die Traglasten aus; die Interaktionsbeziehungen werden aus erwähnten Gründen nicht benötigt.
Einzelliger Rechteckkasten mit linear veränderlicher Bauhöhe unter Torsionsbeanspruchung
Authors: Unterweger H.
Published: March 2013

Einzellige, prismatische Kastenträger erfahren unter reiner Torsionsbeanspruchung, so im Krafteinleitungsbereich Queraussteifungen vorliegen, nahezu nur eine reine Schubbeanspruchung. Weist der Kastenträger hingegen linear veränderliche Bauhöhe auf, ergeben sich zusätzliche hohe Wölbnormalspannungen, die nicht vernachlässigbar sind, da sie aus Gleichgewichtsbedingungen rühren. Dieser Sachverhalt wurde von Bogensperger anhand genauer Finite‐Element‐Modelle und Faltwerksmodelle analysiert. Nachfolgend wird ein einfaches baupraktisches Ingenieurmodell dargestellt, das es gestattet, Größe und Verlauf der Wölbnormalspannungen mit einer Formel zu ermitteln. Die Haupteinflußparameter auf die Größe der Normalspannungen werden für den isolierten Kastenträgerabschnitt dargestellt. Dadurch ist es für praktische Fälle, in denen diese Voraussetzungen nicht genau zutreffen, möglich, die Größe der Normalspannungen abzuschätzen und die Notwendigkeit zusätzlicher Querschnittsaussteifungen zu erkennen, da sich die Größe der Spannungen als etwa direkt proportional zum Abstand der Queraussteifungen erweist.
Experimentelle Untersuchungen zum Stegatmen
Authors: Kuhlmann U. , Spiegelhalder U.
Published: March 2013

Stahlträger mit schlanken Stegen haben im Verhältnis zu ihrem Eigengewicht eine sehr hohe Tragfähigkeit. Dies ermöglicht leichte und dadurch sehr wirtschaftliche Konstruktionen. Die Ausnutzung der hohen Tragfähigkeit ist jedoch mit großen Stegverformungen aus der Plattenebene verbunden. Bei wechselnder Belastung kommt es zu einem wiederkehrenden Ausbeulen der Stegbleche, das als Stegatmen bezeichnet wird. Durch das Ausbeulen der Stegbleche können an den Schweißnähten entlang der Beulfeldränder Ermüdungsrisse entstehen, die zu einem vorzeitigen Ermüdungsversagen führen können. Im Beitrag werden experimentelle Untersuchungen an sechs großen Stahlträgern mit schlanken Stegblechen unter kombinierter Beanspruchung aus Querkraft und Biegung vorgestellt. Die durch das Stegatmen verursachte Rißbildung und das Rißwachstum sowie dessen Auswirkung auf das Versagen der Versuchsträger werden ausführlich beschrieben.
The "British Airways London Eye" the greatest observation wheel in the world (Das "British Airways London Eye" ‐ der Welt größtes Riesenrad)
Authors: Berenbak J.
Published: March 2013

Seit Beginn dieses Jahrhunderts gewährt dem Besucher ein Riesenrad von 135 m Höhe weite Blicke über die Themse und die City von London. Die Felge des Riesenrades besteht aus einem Dreigurtfachwerk, an dem 32 Gondeln befestigt sind. Vorgespannte Kabel halten die Felge gegenüber der zentralen Spindel in Position. Die gesamte Konstruktion wird duch einen Zweibock abgestützt und schwebt über dem Queen's Walk. Das Bauwerk repräsentiert eine der spektakulärsten Entwicklungen auf dem Gebiet des Bauens mit Hohlprofilen aus Stahl. Der Totalentwurf und die Lieferung sind in etwa 16 Monaten realisiert worden.
Die Fassaden‐ und Dachkonstruktion des Arts Centre in Singapore
Authors: Klimke H. , Sanchez J. , Vasiliu M. , Stühler W. , Kaspar C.
Published: March 2013

Der Beitrag beschreibt die Planung und Ausführung der Hüllkonstruktionen (Fassaden und Dächer) für das Theater und die Konzerthalle des Arts Centre in Singapore, das den Namen "Esplanade" trägt. Ausgehend von der Geometrie der Freiformflächen werden der computergestützte Planungsprozeß und die Realisierung mit Hilfe eines Bausystems beschrieben. Durch Anwendung komplexer geometrischer Regeln konnte die Vielfalt der Konstruktionselemente (Stäbe und Knoten, Glasscheiben und Schattenelemente) reduziert und die Logistik von Planung, Fertigung, Versand und Montage beherrschbar gemacht werden.
Die Überdachung des Rundmischbettes für ein Zementwerk in Harburg bei Donauwörth
Authors: Bellmann J. , Köppl J.
Published: March 2013

Zur Überdachung eines Rundmischbettes für ein Zementwerk wurde eine Stahlskelettkonstruktion mit angehängter Membranhaut ausgeführt. Der Beitrag erläutert die Besonderheiten bei den Lastannahmen, der statischen Berechung und der konstruktiven Ausbildung dieser außergewöhnlichen Konstruktion.
Synthese aus Glas und Stahl: Die Herz‐Jesu‐Kirche München
Authors: Hagl A.
Published: March 2013

Dieser Beitrag zeigt am Beispiel der Herz‐Jesu‐Kirche in München auf, wie sich durch eine gelungene Synthese aus Glas und Stahl die von der Architektur gestellte anspruchsvolle Aufgabe einer gläsernen Fassade nahezu ohne sichtbare Stahlbauteile erfolgreich verwirklichen läßt. Kernstück der Glasfassade sind dabei horizontale und vertikale Glasschwerter, die tragende Funktionen aufweisen und zum Zweck der Lastweiterleitung mit U‐förmigen Edelstahlprofilen verklebt sind. Da die hier realisierte tragende Verklebung von Glas und Stahl mit einem Silikonklebstoff innovativen Charakter aufweist, steht der Nachweis der Tragfähigkeit dieser Verklebung im Mittelpunkt aufwendiger experimenteller und theoretischer Untersuchungen. Für die gewählte Konfiguration der Verklebung hat die Anwendung eines allgemeinen Finite‐Elemente‐Verfahrens einen tieferen Einblick in die Beanspruchung der Silikonverklebung erlaubt, was die Interpretation der experimentellen Ergebnisse erleichtert und entsprechende Schlußfolgerungen für das Bauvorhaben stützt.
In Betonfundamente eingespannte Stahlstützen aus I‐Profilen
Authors: Mang F. , Koch E. , Stiglat K. , Seiler J.
Published: March 2013

Im Rahmen eines europäischen Forschungsprogramms mit dem Titel "Steel Columns Embedded in Concrete Foundations", C.E.C Agreement No.7210‐SA/511 wurde das Verhalten von offenen Walzprofilen, die in Köcherfundamente eingespannt sind, im Bereich der Einspannung untersucht. Das Forschungsprogramm wurde von der Firma ARBED Recherches, Luxembourg, der Ingenieurgruppe Bauen, Karlsruhe, und der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine der Universität Karlsruhe (TH) bearbeitet und betreut.
Bemessung der Ringsteifen stählerner Kamine
Authors: Schneider W. , Brede A. , Thiele R.
Published: March 2013

Um die Abweichungen des Anstrengungszustandes von dem gem. Stabtheorie berechneten zu begrenzen, werden windbelastete schlanke Kreiszylinderschalen mit Ringsteifen versehen. Die deutsche Fachnorm fordert mindestens eine ausreichend dimensionierte Kopfversteifung. Es fehlen gegenwärtig gesicherte technische Regeln, für welche Belastung diese Ringsteifen zu bemessen sind und welche Mindeststeifigkeiten gewährleistet sein müssen. Im Beitrag wird gezeigt, daß das Tragverhalten der Ringversteifungen als Funktion der langwelligen Lösung der Semimembrantheorie beschrieben werden kann. Davon ausgehend werden Regelungsvorschläge für die anzusetzende Einflußlänge und die einzuhaltenden Mindeststeifigkeiten entwickelt.
Der Posttower in Bonn ‐ Ein transparentes Hochhaus mit technischen Besonderheiten
Authors: Wolperding G.
Published: March 2013

Der 162,5 m hohe Posttower in Bonn ist das zur Zeit höchste Bauwerk in Nordrhein‐Westfalen. Das Gebäude wurde in einer Bauzeit von 27 Monaten an der Rheinaue südlich des ehemaligen Abgeordnetenhauses errichtet und dient ab September 2002 als Generaldirektion der Deutschen Post AG. In dem vorliegenden Beitrag wird über das Tragwerk ‐ insbesondere die Aussteifung und die schlanken, hochbelasteten Stützen ‐ berichtet.

Weiterhin wird die zweischalige Fassade erläutert, die ein wesentlicher Bestandteil des neuartigen Klima‐ und Energiekonzepts ist.
Zum Nachweis der Beulsicherheit von Platten‐ und Schalentragwerken aus Stahl bei mehrachsiger Beanspruchung
Authors: Winterstetter Th. A.
Published: March 2013

Platten‐ und Schalenbeulsicherheitsnachweise unter mehrachsiger Beanspruchung werden derzeit in DIN 18800 Teil 3 und 4 auf der Ebene der Trag‐ bzw. Grenzbeulspannungen geführt. Frühere Regelungen und auch jüngere Vorschläge für das Plattenbeulen beruhen demgegenüber auf dem Konzept einer Beulvergleichsspannung. Der vorliegende Aufsatz diskutiert Grundlagen sowie Vor‐ und Nachteile der verschiedenen Ansätze.
Die Ausführung des Ost‐West‐Glasdaches über dem Lehrter Bahnhof
Authors: Klimke H. , Stephan S. , Gschwind J. , Stief U. , Range H.‐G. , Kiehn D.
Published: March 2013

Dieser Beitrag beschreibt die Umsetzung der Entwurfsplanung für das Glasdach über dem Lehrter Bahnhof in Berlin. Diese umfaßt die Detailnachweise und die Erstellung aller Werkpläne, die Fertigung sowie die Planung und Durchführung der Montage. Von besonderer Bedeutung war die Klärung des Tragverhaltens solcher Bauteile im Rahmen der Zustimmung im Einzelfall durch das Eisenbahn‐Bundesamt (EBA), die nicht durch bestehende Regelungen erfaßt sind.
Planung und Herstellung des Hauptragwerks des Lehrter Bahnhofs
Authors: Timmers B. , Fischer M. , Guta D. , Schöngarth R.
Published: March 2013

Das Haupttragwerk des unterirdischen Bahnhofbauwerkes ist eine Stahlbeton‐Rahmenkonstruktion, bestehend aus einem Ortbetonträgerrost, Verbundstützen und einer durchgehenden Gründungsplatte.

Im Kreuzungspunkt des Fernbahnhofs mit den Brücken der querenden Stadtbahn stellen die Gabelstützen eine Besonderheit dar. Die Konstruktionselemente werden beschrieben, die Berechnungsverfahren erläutert, und es wird auf die Wechselwirkung der Bauteile untereinander eingegangen. Schwerpunkte bilden dabei der Stahlbetonträgerrost als Abfang‐ und lastverteilende Deckenkonstruktion und die Stahlverbundstützen zwischen den Gleisen des Fernbahnhofs.

Besondere Belange der Herstellung und Montage werden aus Sicht der ausführenden Arge Rohbau dargestellt.
The Role of Histidine in a Copper‐Specific Metallothionein
Authors: Pérez‐Rafael Sílvia , Pagani Ayelen , Palacios Òscar , Dallinger Reinhard , Capdevila Mercè , Atrian Sílvia
Published: March 2013

Metallothioneins achieve metal binding specificity by modulation of their amino acid sequences through evolution. Non‐coordinating residues seem to play a key role in this function, and among them histidine may be of particular importance. Here we report how this residue regulates CuI binding to a highly copper specific isoform, the CuMT of the snail Helix pomatia, by analysis of the recombinant complexes yielded by a constructed mutant where this residue has been changed to an alanine.
Early Structured Surgical Management Plan for Neonates with Short Bowel Syndrome May Improve Outcomes
Authors: Wood S. J. , Khalil B. , Fusaro F. , Folaranmi S. E. , Sparks S. A. , Morabito A.
Published: March 2013

Background

In children with short bowel syndrome, maximal adaptation of the bowel after extensive resection is thought to occur during the first 2 years of life. The aim of the present study was to review children with short bowel syndrome from two intestinal rehabilitation centers, comparing those undergoing lengthening procedures <365 days of age (early) versus those whose lengthening procedure was carried out >365 days of age (late).

Methods

Retrospective data collection was performed from January 2004 to December 2010 in Manchester, UK, and from December 2006 to December 2010 in Brussels, Belgium. Both medical centers follow a similar intestinal rehabilitation program (IRP). Data collected included population demographics, bowel length preoperatively and postoperatively, age at operation, parenteral nutrition (PN), central access, and complications.

Results

Complete data were available for eight children who underwent lengthening surgery at <365 days of age, and six who underwent the procedure at >365 days of age. Diagnoses were similar. Groups were matched for gestation and birthweight, with no statistical difference in preoperative and postoperative bowel lengths. The mean duration of PN postoperatively was 378 days in the early cohort and 589 days in the late cohort. This trended toward statistical significance (p = 0.071). Full enteral autonomy was achieved at 17 months (early) and 59 months (late) (p = 0.01). Patients in the early group required fewer central lines than those operated on later (p = 0.035).

Conclusions

Enrolling children into an IRP involving early (<365 days of age) lengthening surgery allows a shorter postoperative time to allow weaning to full enteral nutrition, as well as fewer central lines. Both outcomes provide benefits for the child and family, allowing an earlier return to normal life.
Single‐Incision Versus Conventional Laparoscopic Cyst Excision and Roux‐Y Hepaticojejunostomy for Children With Choledochal Cysts: a Case‐Control Study
Authors: Diao Mei , Li Long , Li Qi , Ye Mao , Cheng Wei
Published: March 2013

Background

The aim of this study was to compare the efficacy of single‐incision laparoscopic hepaticojejunostomy (SILH) with that of conventional laparoscopic hepaticojejunostomy (CLH) for children with choledochal cysts (CDCs).

Methods

Patients undergoing SILH between April 2011 and April 2012 were matched with those undergoing CLH between January 2009 and April 2011 for age, sex, CDC types, size, and operative surgeon. The operating time, postoperative hospital stay, time to full feed, postoperative complications, and perioperative laboratory tests were compared.

Results

A total of 150 patients (SILH 75, CLH 75) were evaluated. Median follow‐up periods of SILH and CLH groups were 12 and 34 months, respectively. The postoperative hospital stay and time required for resumption of full diet were similar for the two groups (p = 0.93 and 0.16, respectively). Early in the series, one (1.3 %) SILH patient developed bile leak. It was successfully managed with 10 days of drainage. No mortality or morbidities—anastomotic stenosis, cholangitis, pancreatic leak, intestinal obstruction, intrahepatic reflux—were encountered. Overall complication rates were identical in the two groups (p = 0.32).

Conclusions

SILH is safe in the hands of experienced laparoscopic hepaticobiliary surgeons. It achieves comparable outcomes with less surgical scar.
The Views of Pakistani Doctors Regarding Genetic Counseling Services – Is there a Future?
Authors: Ashfaq Myla , Amanullah Farhana , Ashfaq Ayesha , Ormond Kelly E.
Published: March 2013

Pakistan is a densely populated country in South Asia with a high burden of genetic disease. A dearth of medical genetic services exists and master's level trained genetic counselors (GCs) are currently not a part of the healthcare system. This study is the first to determine the views of Pakistani medical doctors (MDs) towards genetic counseling services in Pakistan, including what manner a master's level genetic counselor might be incorporated into the healthcare system. Fifty‐one MDs practicing in the city of Karachi completed a self‐administered survey of twenty questions. Of the 49 respondents who answered a specific question, 100 % (49/49) felt that they would refer at least some, if not all, of their relevant patients to a genetic's clinic if one existed in Karachi. Overall, the respondents showed a positive attitude towards the provision of genetic counseling services as a part of the healthcare system of Pakistan. Some of the proposed roles identified specifically for GCs included: explaining how Down syndrome occurs (66.1 %), discussing genes associated with breast cancer (77.4 %), and explaining the inheritance pattern of β‐thalassemia (65.5 %). In contrast, the review of medical and family history and discussion of medical procedures such as ultrasound and amniocentesis were typically seen as the role of a physician. A majority of the respondents (98 %) were in favor of premarital carrier screening for thalassemia and would refer patients to a GC to describe the importance of carrier screening (84.3 %) and to help explain carrier screening results (94.1 %). Many respondents selected GCs as the ideal provider of education and support for people with inherited conditions (43.8 %), followed by specialist MDs (26 %) and general physicians (22.9 %). Considering the high burden of genetic disease in the country, we encourage the development of genetic counseling services in Pakistan.
Up‐Regulation of Stearoyl‐CoA Desaturase 1 Increases Liver MUFA Content in Obese Zucker but Not Goto‐Kakizaki Rats
Authors: Karahashi Minako , Ishii Fumiko , Yamazaki Tohru , Imai Koichi , Mitsumoto Atsushi , Kawashima Yoichi , Kudo Naomi
Published: March 2013

The Goto‐Kakizaki (GK) rat is an animal model for spontaneous‐onset, non‐obese type 2 diabetes. Despite abundant evidence about disorders in metabolism, little information is available about fatty acid metabolism in the liver of GK rats. This study aimed to investigate the characteristics of the fatty acid profile, particularly MUFA, and the mechanism underlying the alterations in fatty acid profiles in the liver of GK rats. The activities of enzymes that participate in the biosynthesis of MUFA, expressions of genes encoding these enzymes, and the fatty acid profile in the liver were compared with those of obese Zucker (fa/fa) (ZF) rats, which are obese and non‐diabetic. Stearoyl‐CoA desaturase (SCD) activity and SCD1 gene expression were considerably up‐regulated in GK rats, and these levels were largely comparable to those in ZF rats. However, the proportions and contents of oleic acid and palmitoleic acid were very low considering the highly elevated activity of SCD in the liver of GK rats, when compared with ZF rats. Palmitoyl‐CoA chain elongation (PCE) activity and fatty acid elongase (Elovl6) gene expression were markedly up‐regulated in ZF rats, whereas PCE activity was up‐regulated much less and Elovl6 gene expression was unchanged in GK rats. These results suggest the possibility that up‐regulation of gene expression of Elovl6 along with SCD1 is indispensable to elevate the proportions and contents of oleic acid in the liver.
Cachexia as a major public health problem: frequent, costly, and deadly
Authors: Farkas Jerneja , von Haehling Stephan , Kalantar-Zadeh Kamyar , Morley John E. , Anker Stefan D. , Lainscak Mitja
Published: March 2013

Perception of healthy body size and composition differs considerably across the globe, ethnic groups, cultures, and even inside medical community. Although the concept of ideal body weight has evolved over the past decades, the observation that weight loss can have more deleterious effects within a short‐term period than weight gain has remained rather consistent. Weight loss, as a prelude to cachexia, occurs frequently in a variety of disease states and meets the requirements of a global public health problem. Consequently, interventions to prevent and control chronic diseases require a comprehensive approach that targets a population as a whole and includes both prevention and treatment strategies. Around the globe, cachexia awareness campaigns and expanding the current public health priorities to highlight the cachexia magnitude and areas of interventions is necessary. Simultaneously, scientific efforts should provide us with more reliable estimates of body wasting and cachexia as well as pathophysiology of cachexia‐associated death. As certain proportion of patients will, irrespective of preventive measures, eventually develop cachexia, a quest for effective remedy remains vital.
Protective role of the endoplasmic reticulum protein mitsugumin23 against ultraviolet C‐induced cell death
Authors: Yamashita Arisa , Taniwaki Tatsuya , Kaikoi Yuka , Yamazaki Tetsuo
Published: March 2013

The endoplasmic reticulum (ER) operates in adaptive responses to various stresses, dictating cell fate. Here we show that knockdown of the ER protein mitsugumin23 (MG23) enhances cell death induced by ultraviolet C (UVC), which causes DNA damage. The small heat shock protein αB‐crystallin (αBC) is identified as a MG23 binding molecule and its knockdown facilitates death of UVC‐exposed cells. Conversely, αBC lowered UVC sensitivity when expressed as an ER‐anchored form. Taken together, the results suggest that MG23 plays a protective role against UVC by accumulating αBC in the close vicinity of the ER.
Regulation of the MDR1 promoter by E2F1 and EAPP
Authors: Andorfer Peter , Rotheneder Hans
Published: March 2013

Multidrug resistance (MDR), one of the main reasons for diminishing efficacy of prolonged chemotherapy, is frequently caused by the elevated expression of the ABCB1/MDR1 gene encoding PGP (P‐glycoprotein). EAPP (E2F Associated PhosphoProtein) is a frequently overexpressed protein in human tumor cells. It inhibits apoptosis in a p21‐dependent manner. We show here that EAPP stimulates the MDR1 promoter resulting in higher PGP levels. Independently of EAPP, E2F1 also increases the activity of the MDR1 promoter. Co‐expression of pRb inhibits E2F1‐, but not EAPP‐dependent promoter activation. The upregulation of PGP might contribute to the survival of tumor cells during chemotherapy and worsen the prognosis for the patient.
Phenylalanine 664 of dipeptidyl peptidase (DPP) 7 and Phenylalanine 671 of DPP11 mediate preference for P2‐position hydrophobic residues of a substrate
Authors: Rouf Shakh M.A. , Ohara-Nemoto Yuko , Ono Toshio , Shimoyama Yu , Kimura Shigenobu , Nemoto Takayuki K.
Published: March 2013

Dipeptidyl peptidases (DPPs) are crucial for the energy metabolism in Porphyromonas gingivalis, a Gram‐negative proteolytic and asaccharolytic anaerobic rod causing chronic periodontitis. Three DPPs, DPPIV specific for Pro, DPP7 for hydrophobic residues and DPP11 for Asp/Glu at the P1 position, are expressed in the bacterium. Like DPP7, DPP11 belongs to the S46 protease family, and they share 38.7% sequence identity. Although DPP11 is preferential for hydrophobic residues at the P2 position, it has been reported that DPP7 has no preference at the P2 position. In the present study, we defined the detailed P2 substrate preference of DPP7 and the amino acid residue responsible for the specificity. DPP7 most efficiently hydrolyzed Met‐Leu‐dipeptidyl‐4‐methylcoumaryl‐7‐amide (MCA) carrying hydrophobic residues at the P1 position with k
cat/Km
of 10.62 ± 2.51 μM−1 s−1, while it unexpectedly cleaved substrates with hydrophilic (Gln, Asn) or charged (Asp, Arg) residues. Examination with 21 dipeptidyl MCA demonstrated that DPP7‐peptidase activity was dependent on hydrophobicity of the P2‐ as well as P1‐position residue, thus it correlated best with the sum of the hydrophobicity index of P1‐ and P2‐amino acid residues. Hydrophobicity of the P1 and P2 positions ensured efficient enzyme catalysis by increasing k
cat and lowering Km
values, respectively. Substitution of hydrophobic residues conserved in the S46 DPP7/DPP11 family to Ala revealed that Phe664 of DPP7 and Phe671 of DPP11 primarily afforded hydrophobic P2 preference. A modeling study suggested that Phe664 and Gly666 of DPP7 and Phe671 and Arg673 of DPP11 being associated with the P2‐ and P1‐position residues, respectively, are located adjacent to the catalytic Ser648/Ser655. The present results expand the substrate repertoire of DPP7, which ensures efficient degradation of oligopeptides in asaccharolytic bacteria.
DDTA mode pacing in the treatment of complete conduction block from the right atrium to the ventricles and interatrial electrical dissociation after surgical procedures
Authors: Nakamura Yuichi , Suzuki Hitoshi , Takeda Hiroto , Takeishi Yasuchika
Published: March 2013

This case report describes a 61‐year‐old man with a complete conduction block from the right atrium to both the ventricles and interatrial electrical dissociation that developed after removal of a left atrial myxoma and a maze surgery. A pacemaker was implanted with biatrial pacing using dual‐chamber DDD pacing with triggered atrial pacing (DDTA) mode to detect the right atrial potential and to pace the left atrium while simultaneously pacing the ventricles. This approach was useful for restoring the native atrioventricular conduction, based on the intrinsic pacemaker activity in the right atrium.
QT prolongation and torsades de pointes during emergency treatment with nifekalant for refractory ventricular tachyarrhythmias: Post‐hoc analysis from a large‐scale multicenter post‐marketing survey in Japan
Authors: Katoh Takao , Ogawa Satoshi , Kasanuki Hiroshi
Published: March 2013

Background

Nifekalant, a first‐line drug for the treatment of ventricular tachycardia/ventricular fibrillation (VT/VF) in Japan, has been known to prolong the QT interval; however, the incidence of excess QT/QTc prolongation and subsequent torsades de pointes (TdP) has not yet been reported.

Methods

The QT/QTc interval and occurrence of TdP during nifekalant therapy were evaluated in 1402 emergency patients with VT/VF.

Results

Thirty‐five cases (2.5%) of QT/QTc prolongation and 54 cases (3.9%) of TdP were reported. High nifekalant doses and long QTc intervals were associated with frequent TdP. The incidence of TdP was 1.4% for QTc intervals <0.43, 3.9% for those 0.44–0.49, 5.3% for those 0.50–0.55, 7.3% for those 0.56–0.61, 11.1% for those 0.62–0.67, and 12.5% for those ≥0.68. The odds ratio for TdP was elevated in women (2.48); in patients with any heart disease (4.68), New York Heart Association (NYHA) III or IV (1.81), Forrester subset 2 or worse (2.13), depressed cardiac function (1.86), or liver dysfunction (2.06); and in patients who were receiving concomitant drugs (2.67). In 42 patients (77.8%), TdP required treatment with direct current shock or a second drug.

Conclusion

Nifekalant was effective for refractory VT/VF, although careful observation of the QT/QTc interval and possible occurrence of TdP is required, especially in high‐risk patients.
Genetic screening of KCNJ8 in Japanese patients with J‐wave syndromes or idiopathic ventricular fibrillation
Authors: Wang Qi , Ohno Seiko , Kato Koichi , Fukuyama Megumi , Makiyama Takeru , Kimura Hiromi , Naiki Nobu , Kawamura Mihoko , Hayashi Hideki , Horie Minoru
Published: March 2013

Background

J‐point elevation has been demonstrated to be associated with ventricular fibrillation (VF) and has been proposed as a cause of the J‐wave syndrome (JWS). A mutation of KCNJ8, S422L, was reported as a culprit gene. This study aimed to determine the prevalence of KCNJ8 mutations in a Japanese population with JWS or idiopathic VF (IVF).

Methods

A total of 230 probands with JWS and IVF underwent genetic screening of KCNJ8. To analyze and compare clinical and electrocardiographic characteristics, the probands were divided into 4 groups: Brugada (Br) pattern only, early repolarization (ER) pattern only, Br and ER patterns, and true IVF.

Results

The results of the genetic analysis revealed no S422L or other KCNJ8 mutations and indicated no significant difference between the groups.

Conclusion

The KCNJ8 mutation showed no association with JWS or IVF among our Japanese patients.
Entrapment Neuropathies of the Lower Extremity
Authors: Craig Anita
Published: March 2013

Neuropathies that affect the lower limbs are often encountered after trauma or iatrogenic injury or by entrapment at areas of anatomic restriction. Symptoms may initially be masked by concomitant trauma or recovery from surgical procedures. The nerves that serve the lower extremities arise from the lumbosacral plexus, formed by the L2‐S2 nerve roots. The major nerves that supply the lower extremities are the femoral, obturator, lateral femoral cutaneous, and the peroneal (fibular) and tibial, which arise from the sciatic nerve, and the superior and inferior gluteal nerves. An understanding of the motor and sensory functions of these nerves is critical in recognizing and localizing nerve injury. Electrodiagnostic studies are an important diagnostic tool. A well‐designed electromyography study can help confirm and localize a nerve lesion, assess severity, and evaluate for other peripheral nerve lesions, such as plexopathy or radiculopathy.
Transient fluid-combustion phenomena in a model scramjet
Authors: Laurence S. J. , Karl S. , Martinez Schramm J. , Hannemann K.
Published: March 2013

An experimental and numerical investigation of the unsteady phenomena induced in a hydrogen-fuelled scramjet combustor under high-equivalence-ratio conditions is carried out, focusing on the processes leading up to unstart. The configuration for the study is the fuelled flow path of the HyShot II flight experiment. Experiments are performed in the HEG reflected-shock wind tunnel, and results are compared with those obtained from unsteady numerical simulations. High-speed schlieren and OH∗ chemiluminescence visualization, together with time-resolved surface pressure measurements, allow links to be drawn between the experimentally observed flow and combustion features. The transient flow structures signalling the onset of unstart are observed to take the form of an upstream-propagating shock train. Both the speed of propagation and the downstream location at which the shock train originates depend strongly on the equivalence ratio. The physical nature of the incipient shock system, however, appears to be similar for different equivalence ratios. Both experiments and computations indicate that the primary mechanism responsible for the transient behaviour is thermal choking, though localized boundary-layer separation is observed to accompany the shock system as it moves upstream. In the numerical simulations, the global choking behaviour is dictated by the limited region of maximum heat release around the shear layer between the injected hydrogen and the incoming air flow. This leads to the idea of ‘local’ thermal choking and results in a lower choking limit than is predicted by a simple integral analysis. Such localized choking makes it possible for new quasi-steady flow topologies to arise, and these are observed in both experiments and simulation. Finally, a quasi-unsteady one-dimensional analytical model is proposed to explain elements of the shock-propagation behaviour.