Bauingenieur Ausgabe 6-2013
Das Fachmagazin ist die richtungweisende Zeitschrift im Bauingenieurwesen und bietet wissenschaftlich begutachtete Fachaufsätze, die von renommierten Experten zu den Themen Massivbau, Stahlbau, Geotechnik, Glas- und Holzbau, Brücken, Tunnel, Baudynamik, Brandschutz, Informatik, Normen und Management verfasst werden.
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Aufsatz
Gemeinsames Tragverhalten von Deckblech und Schaumkern bei lokaler Lasteinleitung an Sandwichelementen
Die lokale Tragfähigkeit von Sandwichelementen an Punkt- oder Linienauflagerungen wird derzeit nur unter Berücksichtigung des Deckbleches bzw. des Schaumkernes bestimmt. Die tatsächlich vorhandene gemeinsame Tragwirkung der Deckbleche mit dem Kernmaterial wird vernachlässigt, obwohl damit wesentliche Steigerungen der Tragfähigkeit möglich wären. In diesem Artikel werden daher experimentelle Untersuchungen zum lokalen Tragverhalten von Sandwichelementen unter Berücksichtigung der Interaktion von Deckblech und Schaumkern vorgestellt. Die Entwicklung einer in sich schlüssigen mechanischen Modellvorstellung steht dabei im Mittelpunkt der Analyse. Damit wird es ermöglicht aktuelle Bemessungskonzepte zu verbessern und bisherige Anwendungsgrenzen zu erweitern.
Autor(en):
Ungermann, D.; Lübke, S.; Urbanek, D.
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Konzeptstudie für Windenergieanlage mit Azimutlager am Turmfuß
Dieser Beitrag behandelt die Entwicklung eines Konzepts zur Verlegung eines Azimutlagers vom Turmkopf an den Turmfuß einer Windenergieanlage. Dazu wurden der Stand der Technik von Turm und Windrichtungsnachführung moderner Windenergieanlagen und das historische Konzept der Bockwindmühle analysiert. Das daraufhin entwickelte Konzept besteht aus einem profilierten Stahlrohrturm und einem Azimutlager und -antrieb am Turmfuß. Die aus dem profilierten Stahlrohrturm resultierenden Kostenersparnisse wurden in einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung den zusätzlich anfallenden Kosten, hervorgehend aus Turmfußlager und leistungsstärkerem Azimutantrieb, gegenüber gestellt. Generell wurde in dieser Arbeit gezeigt, dass die Profilierung eines Stahlrohrturmes enorme Potentiale zur Einsparung von Turmwandblech und zur Lösung von Transportproblemen bietet.
Autor(en):
Beye, T.; Rudolf, R.; Faber, T.
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Entwurf der Brücke Reconquista-Goya über den Paraná / Argentinien
Bei Brücken über breite schiffbare Gewässer ist die Sicherung der Brückenpfeiler gegen Schiffsanprall ein wichtiges Entwurfskriterium. In der Vergangenheit wurde häufig - insbesondere bei Mautbrücken - zunächst eine möglichst billige Brücke gebaut, deren Pfeiler später aufwendig gegen Schiffsanprall gesichert werden mussten; gesucht ist aber die kostengünstigste Lösung unter Berücksichtigung des Schutzes bzw. der Bemessung gegen Schiffsanprall. Für die Ausschreibung des Entwurfs der Brücke Goya- Reconquista waren von der argentinischen Straßenbaubehörde Vialidad Nacional eine Schrägkabelbrücke mit Stützweiten von 120 -300 -120m und Vorlandbrücken mit Regelstützweiten von 60 m vorgegeben.Für die Bemessung war ein Schubschiffverband mit 5x5 Leichtern und einem Gesamtgewicht von ca. 73.600 t zu berücksichtigen. Die hieraus resultierenden Anpralllasten führten zu deutlich größeren Stützweiten: für die Hauptbrücke zu 180 -390-180m und für die Vorlandbrücken zu 90m.Es wird über die wesentlichen Entwurfskriterien- insbesondere den Schiffsanprall-, über die Untersuchung von grundsätzlichen Alternativen und über Parameteruntersuchungen zur Bestimmung der optimalen Stützweiten berichtet.
Autor(en):
Saul, R.; Humpf, K.; Patsch, A.
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Schwingungsberuhigung von Hängern einer Stabbogenbrücke durch Seilverspannungen
Offene Fragen im Hinblick auf den Nachweis der Ermüdungssicherheit veranlassten in den Jahren 1999 bis 2003 messtechnische und rechnerische Untersuchungen an den Hängern einer neu errichteten Stabbogenbrücke.Da sich im Rahmen der Dauermessung wirbelerregte Querschwingungen in ermüdungsrelevanter Größe und Häufigkeit zeigten, ergab sich ein Handlungsbedarf auf verschiedenen Ebenen: zum einen bei der konkreten Schwingungsberuhigung der betroffenen Hänger. Hierzu wurde eine minimierte Instandsetzung mittels Seilverspannungen entwickelt, deren Planung und Ausführung im Folgenden beschrieben wird. Zum anderen standen die gewonnenen Erkenntnisse im Widerspruch zu den damaligen normativen Regelungen und veranlassten grundlegende Untersuchungen zu deren Überarbeitung und Weiterentwicklung.
Autor(en):
Schmidmeier, M.; Schütz, K.
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Modellbildung mittels kommerzieller Statiksoftware
Der Eurocode 5 (EC5) [1] als aktuell gültige Norm zur Bemessung von Holzkonstruktionen enthält umfangreiche Regelungen für stiftförmige Verbindungsmittel (sVM) wie Klammern, Nägel, Schrauben, Stabdübel und Bolzen. Die praktische Umsetzung der generellen Forderungen nach adäquater Berücksichtigung der Nachgiebigkeit von Verbindungen ist jedoch mit dem derzeit verfügbaren Formelwerk für sVM nur schwer möglich.Mit wachsender Verfügbarkeit von Funktionalitäten zur Modellierung von System- und Material-Nichtlinearitäten auch in kommerzieller Statiksoftware bietet sich nunmehr die Chance, historisch gewachsene Strukturen baustatischer Nachweisführung auf deren Aktualität zu hinterfragen und - soweit möglich - durch effizientere Methoden unter Nutzung zeitgemäßer Hilfsmittel zu ergänzen bzw. sogar zu ersetzen.Das in dieser Arbeit vorgestellte Stabmodell zeigt, dass es mittels elementarer baustatischer Modellbildung als Stabwerk möglich ist, nicht nur die Ergebnisse der Traglastformeln nach der Theorie von Johansen [5] zu reproduzieren, sondern auch Last-Verschiebungskurven (LVK) für den gesamten Belastungsbereich anzugeben, womit u. a. auch Aussagen zur Höhe der elastischen Grenzlast abgeleitet werden können. Der wesentliche Vorteil dieser Methode besteht darin, Strukturanalysen für Gebrauchslast und Traglast mit nur einem baustatischen Gesamtmodell durchführen zu können ohne Notwendigkeit einer an die jeweilige Belastungsstufe gekoppelten Nachjustierung von Nachgiebigkeiten für das sVM. Der vorliegende Beitrag befasst sich mit einem Überblick aktueller normativer Regelungen, der Entwicklung weiterführender Strategien für eine schlüssige Nachweisführung auf Basis materialtechnologischer Grundlagen und der praktischen Umsetzung der entwickelten Ansätze am Beispiel einer einfachen Verbindungsmittelkonfiguration.
Autor(en):
Hochreiner, G.; Bader, Th. K.; de Borst, K.; Eberhardtsteiner, J.
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