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Zusammenfassung

Die vorliegende Publikation zeigt die Möglichkeiten einer neu entwickelten 2D-Randelementemethode in der Analyse des Einflusses der räumlich variablen Standortbedingungen auf die dynamische Antwort einer bewehrten Betonbrücke unter Berücksichtigung der Boden-Bauwerk-Interaktion. Übliche geologische Standortprofile weisen eine hohe Komplexität hinsichtlich der Oberflächentopographie, der heterogenen Schichtung und der tiefenabhängig, unregelmäßig zunehmenden Bodensteifigkeit auf. Diese Einflüsse werden in der vorliegenden Publikation mit einer neuartigen Randelementemethodik analysiert. Die Kopplung des Brückenbauwerkes mit dem vorhandenen heterogenen geologischen Untergrund und der Oberflächentopograhie erfolgt durch äquivalent dynamische Impedanzfunktionen, als komplexe Federgrößen, ermittelt mithilfe der Randelementesimulation. In einer FE-Modellierung erfolgte die Simulation des Brückenbauwerks, gekoppelt zu den Impedanzfunktionen. Die numerischen Analysen zeigen deutlich die räumlichen Einflüsse der Oberflächentopographie, der unregelmäßigen Verstärkung und Wellenfeldänderungen infolge der heterogenen und geschichteten Untergrundmodellierung als auch der seismischen Quellausbildung auf das dynamische Verhalten der Boden-Bauwerk-Interaktion und auf die nichtlineare Strukturantwort der Brückenbauwerke.

Zusammenfassung

Das gebaute Erbe unterliegt einem ständigen Wandel. In Wien sowie in zahlreichen anderen mitteleuropäischen Städten sind mehr als 25 % aller Bestandsobjekte älter als hundert Jahre. Als Voraussetzung für strukturelle Änderungen an diesen Objekten ist in vielen Fällen eine Nachbemessung der bestehenden Tragstruktur unumgänglich. Durch das risikobasierte Bemessungskonzept der ÖNORM B 1998–3 für bestehende Gebäude wurde in Österreich ein ausgeprägtes Bewusstsein für eine nachträgliche erdbebensichere Auslegung von Gründerzeithäusern geschaffen. Die gesonderte Betrachtung sekundärer Strukturen, wie beispielsweise historische Zierelemente, unter seismischer Einwirkung wird jedoch meist außer Acht gelassen. Bei geschichtsträchtigen Erdbeben hat sich allerdings gezeigt, dass solche sekundären Strukturen einen wesentlichen Anteil der Gebäudeschäden ausmachen und im Versagensfall eine signifikante Gefährdung von Personen darstellen. Da eingehende Untersuchungen sekundärer Elemente (z. B. mithilfe von Zeitverlaufsberechnungen) in der praktischen Umsetzung mit einem unverhältnismäßigen Aufwand verbunden sind, wird im ersten Schritt des vorliegenden Beitrags der State of the Art von einfach anzuwendenden quasistatischen Verfahren vorgestellt. Im Anschluss werden länderspezifische Bemessungsansätze analytisch gegenübergestellt und die Anwendbarkeit solcher Ansätze für historische Bestandsgebäude diskutiert. Abschließend wird eine praxistaugliche Methode zur vereinfachten Bewertung der für zentraleuropäische Städte typischen und das Stadtbild prägenden Zierelemente vorgestellt.

Zusammenfassung

Der Ersatzneubau des Ottendorfer Viadukts auf der Bahnstrecke Riesa–Chemnitz stellt hinsichtlich dessen Einbindung in die örtliche Umgebung, der kurzen Bauzeit und der gewählten Bautechnologie eine Besonderheit im Eisenbahnbrückenbau dar. Ebenso gilt das zu Grunde liegende statische System, ein rahmenversteiftes Bogentragwerk mit einer Gesamtlänge von circa 91 m und einer Bogenstützweite von circa 75 m, als Novum im Brückenbau der Deutschen Bahn. Nachfolgend wird das Projekt vorgestellt, Schwerpunkte liegen auf den Grundlagen des Entwurfes, Besonderheiten der konstruktiven Durchbildung sowie der baubetrieblichen Umsetzung innerhalb einer viermonatigen Sperrpause.

Abstract

The new bridge Ottendorf Viaduct at the railway route Riesa–Chemnitz provides with regard to her integration in the local surrounding, the short construction time and the selected construction technology an outstanding railway bridge. Furthermore the structural system, an arch structure stiffened by a framed substructure with a total length of 91 m and an arch span of 75 m has been carried out at the Deutsche Bahn for the first time. This paper reports on the project, focused on the fundamentals of the design, characteristics of structural details and the construction management within a four-month-closing of the railway route.

Zusammenfassung

Der moderne Stahlbau ist geprägt vom Streben nach effizienten Materialeinsatz und Nachhaltigkeit. Einen Beitrag dazu liefern ringversteifte Behälter, bei denen dünnwandige Bleche und kräftige Ringsteifen zu einem Leichtbauwerk kombiniert werden. Die Bleche zwischen den Ringsteifen sind stark axialbeulgefährdet, jedoch wird die Beulgefährdung durch die Steifen deutlich reduziert. In diesem Aufsatz wird neben einem Ausflug in die Behälterbaupraxis ein Beispiel für dünnwandige, ringversteifte Tanks der Biogasindustrie diskutiert und einem unversteiften Behälter gegenübergestellt. Im Anschluss werden der traglaststeigernde Einfluss der Ringversteifung auf das Axialbeulverhalten der Bleche zwischen den Steifen vorgestellt und Einsparpotenziale aufgezeigt.

Abstract Modern steel construction is greatly influenced by the pursuit of building material efficient and sustainable structures. Ring-stiffened shells, that are built as a combination of thin plates with strong ring stiffeners, contribute to this goal. The plates are prone to failure by axial buckling. However, the ring stiffeners greatly reduce the susceptibility to a loss of stability by axial buckling failure. In this article an insight into different types of tank constructions is provided. An example of a very thin walled tank, typical in the biogas industry, is discussed and compared to a non-stiffened variant of the same storage capacity. The beneficial effect of the ring stiffeners on the bearing capacity of the plates between the stiffeners and potential material savings are discussed.

Zusammenfassung

Sowohl bei der ursprünglichen Dimensionierung als auch bei allfälligen Sanierungsvorhaben bedingen die Einwirkungen aus Verkehrslasten die Bauteilabmessungen maßgeblich. In vielen Fällen sind ältere Tragwerke nach heutigen Bemessungsrichtlinien deutlich unterdimensioniert, wodurch im Falle von Erweiterungsmaßnahmen zusätzliche Verstärkungsmaßnahmen im Bestand anfallen. Des Weiteren ist die Beurteilung der Restlebensdauer solcher Tragwerke in der Praxis schwierig, da in der Regel keine Informationen hinsichtlich der realen Einwirkungen aus Verkehrslasten vorhanden sind. Durch diesen unbefriedigenden Zustand motiviert, erfolgt in diesem Beitrag eine nähere Untersuchung realer, messtechnisch erfasster Einwirkungen auf Eisenbahnbrücken. Diese bilden die Basis für Vergleiche der Auswirkungen realer Messdaten und normativen Lastmodellen, die rechnerisch an unterschiedlichen Tragsystemen gezeigt werden. Dabei sind die im Vergleich zu den genormten Belastungen doch maßgeblich geringeren Einwirkungen deutlich erkennbar und liefern damit möglicherweise die Antwort auf die Frage, warum einzelne Eisenbahnbrücken nach wie vor funktionieren, obwohl deren rechnerische Lebensdauer bereits erreicht ist. Des Weiteren zeigt sich das daraus resultierende Optimierungspotenzial bei der Aktivierung von Realtragreserven beziehungsweise der deutlich höherer anzusetzender Lebenserwartung bestehender Tragwerke.

Abstract

In original as well as possible rehabilitation projects, the actions of traffic loads determine the dimensions significantly. Using current standard limit state levels, older structures are clearly undersized in many cases. As a consequence, structural reinforcements are often essential in case of extension works. Furthermore, in practice, the assessment of sustainability of structures is difficult because most of the time there is no information given regarding the real actions of traffic loads. Motivated by such an unsatisfied state of affairs, closer investigations of the effects of traffic loads taken from measurement data are discussed in this article. Those investigations are the basis for comparisons between the effects of real loads and normative load models which are shown by way of calculation in different systems. In comparison to standardized loads, significantly lower actions are clearly recognizable. For this reason, the answer to the question why individual railway bridges still work, although its theoretical durability has already been reached, might be given. In addition, the resulting optimization potential of the activation of real load reserves and respectively the clearly higher life expectancy of existing structures is shown below.

Zusammenfassung

Dieser Aufsatz befasst sich zusammen mit einem zweiten mit dem Verhalten von Schweißnähten, die in Alt-stähle eingebrannt und dann einer nicht vorwiegend ruhenden Belastung unterworfen werden. Es werden Möglichkeiten aufgezeigt, aus den gewonnenen Daten Schwingbreiten zu ermitteln, die den Anforderungen des EC 3 gerecht werden und in diesen übertragbar sind.

Abstract

This article deals, together with a second one, with the behavior of weldings, which are brought into old steels and afterwards carry a not predominantly static loading. Ways are shown to determine stress ranges, which fulfill the requirements of the EC 3 and which are transferable to this code.

Zusammenfassung

Um dem ständig steigenden Bedarf an natürlichen Ressourcen und der zunehmenden Umweltverschmutzung entgegenwirken zu können, sind neue Lösungen im Bauwesen unumgänglich. Eine mögliche Herangehensweise ist die Erweiterung des Anwendungsgebietes von Beton durch Einsatz von textiler Bewehrung. Textile Bewehrung ist sehr feingliedrig und nicht rostend was eine deutliche Reduktion der erforderlichen Betondeckung möglich macht. Durch die leichtere Konstruktionsweise kann ein bedeutender Anteil des Baumaterials eingespart und zur Reduktion der erforderlichen Ressourcen beigetragen werden. Mit dem Beitrag „Donauwelle“ konnten die Autoren den von der MA 45 der Stadt Wien und der Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie ausgeschriebenen Wettbewerb zur Neumöblierung der Wiener Donauinsel gewinnen. Mittlerweile wurde der Entwurf von der Stadt Wien bereits mehrfach realisiert. Im ersten Teil des vorliegenden Aufsatzes wird der Formfindungs- und Entwurfsprozess genauer beschrieben. Im zweiten Teil des Beitrags wird auf die durchgeführten Versuche, das Nachweiskonzept, die Bemessung und die Herstellung eingegangen.

Abstract

New solutions in the building industry are required to counteract the steadily increasing consumption of natural resources and the increasing environmental pollution. One approach is to enlarge the application area of concrete by using textile reinforcement. Textile reinforcement is very rangy and non-corrosive and allows therefore a crucial reduction of the concrete cover. Thus, concrete structures with smaller thicknesses can be realized. If the planning architect and the civil engineer work together in an interdisciplinary team to design lightweight structures, a big amount of natural resources can be saved. With this concept the authors of this paper won the competition for the new design of the barbecue furniture for Vienna’s Danube Island with the project “Donauwelle”. The competition was organized by the City administration of Vienna (MA 45) and the Austrian cement industry association (VÖZ). In the first part of the present contribution the form finding process is explained. In the second part additionally performed preliminary tests, the verification concept, the static calculations and the production process are presented.