Kapitelvorschau

Kapitelvorschau

Zusammenfassung

Die Schnittgrößen für Elementdecken dürfen wie für Ortbetondecken bestimmt werden. Unter Berücksichtigung geometrischer Veränderungen dürfen diese dann für die Bemessung der erforderlichen Biege-, Querkraft-, und Verbundbewehrung verwendet werden, letztere beiden werden in der Regel durch zugelassene Gitterträger abgedeckt. Im Stoßbereich zweier Elementplatten kann die Ausbildung eines Tragstoßes erforderlich werden, sofern die tragende Biegebewehrung der Elementplatte gestoßen werden muss und nicht über einem Auflager endet. Der Tragstoß kann parallel oder senkrecht zur Elementplatten-, und Gitterträger-Längsrichtung verlaufen und ist nach DIN EN 1992–1–1 zu bemessen. Erstmalig wurden hierzu experimentelle Untersuchungen an Elementplatten durchgeführt und so die Regelungen der DIN EN 1992–1–1 hinterfragt. Anhand der durchgeführten Experimente und unter Einbeziehung der Literatur können die bisherigen Regelungen grundsätzlich bestätigt werden. Dabei ist bei der Ausführung des Tragstoßes vor allem auf eine ausreichende Übergreifungslänge sowie die Anordnung einer Umschließungsbewehrung im Anfangs- und Endbereich des Stoßes zu achten.

Abstract

The internal forces of a prefabricated concrete slab may be determined with the same rules used for slabs made of in-situ concrete. Here, geometric differences have to be taken into account in order to determine the required bending reinforcement, the ordinary shear reinforcement and the interface-shear reinforcement. Usually, the shear reinforcement and the interface-shear reinforcement are covered by approved lattice girder. At the joint of two prefabricated concrete slabs a load carrying splice of the bending reinforcement may be required, which transfers the forces from one to the other slab. This joint can be carried out in accordance to the design rules of DIN EN 1992–1–1. In this paper, the authors analyse first these given design rules and carried out experimental investigation of this overlapping splice between prefabricated concrete slabs. Considering further literature, the test results confirm the given design rules in DIN EN 1992–1–1. It turns out, that it is most important to set a high value on the length of the overlap as well as on the required transverse reinforcement for the lapped splice.

Zusammenfassung

In Zusammenarbeit mit dem österreichischen Verkehrsbetreiber Wiener Linien wurden die Lebenszykluskosten der Wiener U-Bahn-Stationen untersucht. Hauptaugenmerk der Untersuchungen lag auf den schwierig abzuschätzenden Folgekosten. Aufgrund der hohen Komplexität der U-Bahn-Stationen sind diese nicht mit anderen Gebäudetypen vergleichbar, weshalb bestehende LCC-Programme nicht geeignet waren, eine zuverlässige Prognose der Folgekosten zu erstellen. Daher entwickelten die Autoren mithilfe der mit den in diesem Forschungsprojekt unternommenen Untersuchungen gewonnenen Daten ein LCC-Berechnungstool speziell für die Wiener U-Bahn-Stationen. Dieses Berechnungstool ermöglicht die Abschätzung sowie Darstellung der Folgekosten und somit eine Optimierung dieser Kosten.

Abstract

In cooperation with the Austrian public transport company of Vienna Wiener Linien the life cycle costs of all Viennese metro stations were analyzed thoroughly. The main focus of attention lay on follow up costs, which are difficult to estimate. Because of the high complexity of metro stations, they cannot be compared with other building types. Hence, existing LCC analysis software products are not suitable to give an reliable estimation of the follow up costs. Therefore, the authors developed an LCC calculation tool for Viennese metro stations using the data and parameters analyzed in this research project. This LCC calculation tool enables the estimation and graphical presentation of the follow-up costs. Hence, an optimization of these costs is now possible.

Zusammenfassung

Die in Teil 1 durchgeführte Untersuchung zeigt, dass die Begriffe „Terminplanung“ und „Ablaufplanung“ in der Literatur nicht eindeutig definiert sind und demzufolge synonym verwendet werden [16]. Es wird weiterhin dargelegt, dass hinreichende Festlegungen für die Detaillierung von Termin- und Ablaufplänen, die aus den Anforderungen des jeweiligen Projektes abgeleitet werden müssen, nicht bestehen.

Vor diesem Hintergrund werden hier die Institutionen Termin- und Ablaufplanung zunächst eindeutig den unterschiedlichen Sphären zugeordnet. Die Terminplanung gehört zur Sphäre des Bauherren (Auftraggebers) und die Ablaufplanung zur Sphäre des Auftragnehmers. Der erforderliche Detaillierungsgrad von Termin- und Ablaufplanung wird auf der Grundlage der geometrischen sowie vertraglichen Struktur des Projektes abgeleitet.

Die Herleitungen basieren auf den anerkannten Theorien der Arbeitsteilung in Zusammenhang mit der Problematik der Koordination und Motivation bei der arbeitsteiligen Leistungserbringung. Die Informationsasymmetrie zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer ex ante und ex post (des Vertragsschlusses) in Abhängigkeit der grundsätzlich unterschiedlichen Koordinationsformen „Markt“ und „Hierarchie“ wird durch die Formulierung der Anforderungen an die Ablaufplanung im Rahmen der Ausschreibung der Leistungen beseitigt. Damit wird die Grundlage für eine Erkennung möglicher Kollisionen sowie der Einrichtung entsprechender Maßnahmen zur Kollisionsvermeidung geschaffen.

Abstract

The previously published research as part 1 points out that terms like “Schedule” and “Sequence Plan” are presently according to the literature not defined unambiguously and therefore used synonymously [16]. Furthermore the level of detail derived from requirements of the specific project are not given.

Hence at first “Schedules” were assigned to the sphere of the principal while “Sequence Plans” were located at the contractor’s side. Based on this, the required level of detail is determined according to the geometrical and the contractual structure of the respective project. The arguments are provided by well-known theories of division of work leading to the theory of coordination and motivation. The inherent asymmetry of information ex ante and ex post for contractee and contractor introduced by incomplete contracts depending on the coordination modes “Market” and “Hierarchy” will therefore be eliminated by the proposal of explicit requirements for “Schedules” and “Sequence Plans”. Hence prerequisites are given to recognize possible collisions of activities and therefore to implement appropriate measures to avoid them.

Zusammenfassung

Im vorliegenden Beitrag wird ein Verfahren zur Prognose der Akkumulation von Porenwasserdruck und Schubverzerrungen bei zyklisch-lateral belasteten Monopiles vorgestellt. Der zyklische Belastungsvorgang wird dabei in Teilschritte zerlegt, die nacheinander untersucht werden. Der zu untersuchende Bodenbereich wird in diskrete Cluster aufgeteilt, in denen die Zustandsgrößen (Spannungen und Schubverzerrungen) als jeweils konstant angenommen werden. Anhand von labortechnisch bestimmten Interaktionsdiagrammen können Prognosewerte für den undränierten Porenwasserdruck sowie für die plastischen Schubverzerrungen bestimmt werden. In einer den Belastungsteilschritten nachfolgenden, numerischen Konsolidationsberechnung wird der Abbau durch Konsolidation und damit der verbleibende (dränierte) Porenwasserdruck ermittelt. Die bodenmechanischen Auswirkungen der akkumulierten Porenwasserdrücke sowie der Schubverzerrungen werden im vorgestellten Verfahren bei Annahme eines idealelastisch-idealplastischen Materialverhaltens durch eine Anpassung der elastischen Ersatzparameter G und K erfasst und können abschließend im Hinblick auf die Standsicherheit durch eine Phi-C-Reduktion bewertet werden. Exemplarisch wird die Anwendung des Verfahrens bei der geotechnischen Bemessung einer Monopiles-Gründung von Offshore-Windenergieanlagen dargestellt. Dabei wird die Standsicherheit während des 35-BSH-Sturmes auch unter Berücksichtigung von akkumulierten Porenwasserüberdrücken rechnerisch belegt.

Abstract

This article presents a method to predict the accumulation of excess pore pressures and shear strains at monopiles exposed to laterally-cyclic loading. The cyclic load event is divided into several intervals which are investigated consecutively. The soil is discretized into clusters in which the state variables (strains and stresses) are assumed to be constant. By means of interaction diagrams derived from laboratory tests, values for undrained excess pore pressures and plastic shear strains can be predicted. In a numerical consolidation calculation following the loading intervals, the dissipation of excess pore pressure and, therefore, the remaining excess pore pressure is calculated. Within the presented method the soil-mechanical impact of the accumulated excess pore pressures and shear strains is represented by adapting the elastic parameters G and K assuming an ideal-elastic ideal-plastic material behavior. Finally, an assessment of the structural safety can be done by means of a phi-c reduction accounting for remaining excess pore pressures. Exemplarily, the application of the described method for the geotechnical design of a monopile foundation of an offshore wind energy converter is presented and the structural safety during a 35-hours BSH storm event considering accumulated excess pore pressures is demonstrated.

Zusammenfassung

Im Zuge des CORNET-Forschungsprojektes „REWESTRUCT – Repair welding of structures“ wurden an der Universität Innsbruck, TU Braunschweig und der BTU Cottbus Versuche und numerische Simulationen zur Trag- und Ermüdungsfestigkeit reparaturgeschweißter Verbindungen von Stahlbauteilen durchgeführt.

Dieser Beitrag präsentiert die Auswertung und Ergebnisse der an der Universität Innsbruck und an der Technischen Universität Braunschweig durchgeführten Versuche und Messungen. In Innsbruck wurden an Großbauteilen im Maßstab 1:1 Schwingfestigkeitsuntersuchungen sowie die dazugehörigen strukturmechanischen Berechnungen vorgenommen. In Braunschweig erfolgte die messtechnische Beurteilung der Eigenspannungen mittels Röntgendiffraktometrie sowie deren numerische Berechnung.

Es zeigt sich dabei, dass ordnungsgemäß durchgeführte Reparaturen zu keiner Minderung der Schwingfestigkeit führen. Die im Zuge von Reparaturen durchgeführten Verbesserungen können im Gegenteil auch zu einer Erhöhung der Schwingfestigkeit führen.

Abstract

In the context of the CORNET research project „REWESTRUCT – Repair welding of structures“ several experimental tests and numerical simulations were performed at the University of Innsbruck, TU Braunschweig and BTU Cottbus in order to determine the ultimate limit capacity and fatigue strength of repair welded joints of steel components.

This article presents the evaluation and results of the tests and measurements carried out at the University of Innsbruck and at the Technical University Braunschweig. Full scale fatigue tests of large components including the structural calculations were carried out in Innsbruck. The measurement-based evaluation of the residual stresses based on the X-ray diffraction as well as their numerical calculation was performed at the TU Braunschweig.

In this process was revealed that properly executed repairs do not lead to a reduction of the fatigue strength. On the contrary, improvements carried out in the course of repair work can result in an increase of the fatigue strength.