Kategorie: Statik

Herausforderungen und neue Lösungen in der Tragwerksplanung
UVS
26. Oktober 2015
19. Baustatik-Seminar
Impressionen vom 19. Baustatik-Seminar. Fotos: Ulrich van Stipriaan

Am 23. Oktober 2015 war die „Comödie“ im World Trade Center Dresden für etwa 160 Fachleute Treffpunkt des 19. Dresdner Baustatik-Seminars. Die Veranstaltung wurde vom Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke der Technischen Universität Dresden und der TUDIAS Dresden in Kooperation mit der Landesvereinigung der Prüfingenieure für Bautechnik in Sachsen und der Ingenieurkammer Sachsen ausgerichtet und stand in diesem Jahr unter dem Leitthema „Herausforderungen und neue Lösungen in der Tragwerksplanung“.

Vorbereitet war ein attraktives Vortragsprogramm, mit dem die eine oder andere innovative, zukunftsweisende Lösung herausgearbeitet werden sollte. Wenn die Thematik herausfordernd ist, soll die Antwort natürlich kreativ und innovativ sein, muss aber unbedingt tragfähig und nachhaltig im technisch zuverlässigen Sinne sein. Das macht Ingenieurwissenschaft in Deutschland aus.

Neben den spannenden Beiträgen, die sich auf die verschiedensten Materialien (Boden, Beton, Stahl und Glas) konzentrierten, wurden Fragen der Anwendung von Optimierungsmethoden, der Bauwerksüberwachung mit Flugrobotern und des Bauens im Bestand behandelt. Im Rahmen des Seminars wurde über interessante, große Infrastruktur- und Hochbauprojekte (Elbphilharmonie Hamburg, Porsche Museum Stuttgart, Friedrichswerdersche Kirche Berlin) berichtet, die in der Öffentlichkeit aus verschiedensten Gründen für Aufsehen gesorgt haben. Abschluss und Höhepunkt war der Vortrag von Prof. V. Marg, gmp Hamburg, zu Planung, Bau und Deutung von Stadien weltweit, z.B. in Berlin, Warschau, Kapstadt, Belo Horizonte oder Madrid.

Das vollständige Tagungsprogramm ist hier verfügbar.

Der Tagungsband zum Seminar kann über das Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke der TU Dresden bezogen werden. Im Schlusswort wurde auch schon auf das 20. Dresdner Baustatik-Seminar hingewiesen, das für den 21. Oktober 2016 geplant ist.

Wolfgang Graf / Michael Kaliske

Institutsgebäude mit klangvollem Namen
UVS
22. Oktober 2015
von-Mises-Bau
Gebäudebenennung von-Mises-Bau. Bilder: Ulrich van Stipriaan

Das Institutsgebäude Georg-Schumann-Straße 7 ist seit heute nicht mehr namenlos, sondern trägt den Namen „von-Mises-Bau“. Damit reiht es sich ein in die Tradition der Technischen Universität Dresden, wichtige Gebäude nach Personen zu benennen, die mit der TU Dresden (oder ihren Vorgängerinstitutionen) verbunden sind. „Es ist zwar kein Exzellenzkriterium, aber dennoch ein ziemliches Alleinstellungsmerkmal und auch eine gute Idee“, sagte der Dekan der Fakultät Bauingenieurwesen, Prof. Rainer Schach, bei der Begrüßung zur feierlichen Gebäudebenennung.

„Der Name Richard von Mises hat aufgrund seiner wissenschaftlichen Leistung große nationale und internationale Strahlkraft. Er ist damit passend für eine exzellente Universität, die sich u.a. durch Weltoffenheit und Internationalität auszeichnet. Das Erbe gilt es im weitesten Sinne in Forschung und Lehre weiterzuentwickeln. Dafür wollen gerade auch die hier in diesem Gebäude beheimateten Forschungseinrichtungen stehen.“ Das sagte Prof. Michael Kaliske, Direktor des Instituts für Statik und Dynamik der Tragwerke bei seiner Würdigung des Namengebers.

Das Gebäude wird von den Instituten für Baustoffe, Straßenbau und Stadtbauwesen, der Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen und dem Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke genutzt. Gleich nebenan befinden sich Labore und Forschungseinrichtungen der Baustoffler, des Wasserbaus, des Straßenbaus und der Baukonstruktion, so dass Dr. Ulf Nickol, der Leiter der Niederlassung Dresden II des Staatsbetriebs Sächsisches Immobilien- und Baumanagement, nachvollziehbar vom „Bauingenieurcampus Schumannstraße“ sprach.

Der von-Mises-Bau stammt aus den 50er Jahren des vergangenen Jahrhunderts. Es war seinerzeit von der Planungsabteilung unter Walter Henn im Stil einer moderaten Nachkriegsmoderne errichtet worden. Das Gebäude wurde jetzt bei der Rundumerneuerung um zwei Achsen erweitert und energetisch auf Neubaustandard gebracht. „Die Arbeit an diesem Gebäude hat sich gelohnt, die Fassade ist gelungen und hat einen Architekturpreis erhalten!“ sagte Dr. Nickol.

Große Freude strahlte auch der Rektor der TU Dresden, Prof. Hans Müller-Steinhagen, bei seiner Ansprache aus. Freude über einen weiteren Meilenstein, ein weiteres neues bzw. erneuertes Gebäude. Gute und hervorragende Arbeitsbedingungen seien eine wesentliche Grundlage für exzellentes Arbeiten. Prof. Müller-Steinhagen sagte: „In den letzten Jahren hat sich unsere Universität enorm verändert und zwar mit einer Geschwindigkeit, die viele andere Organisationen blass aussehen lässt. Dieser Wandel zeigt sich auch an unserem äußeren Erscheinungsbild. Der Campus als unser Gesicht, hat sich durch Verbesserung der baulichen Infrastruktur um einiges geglättet und strahlt nun eine charakteristische Integration von Alt und Neu aus – und somit auch die Vielfalt der TU Dresden.“

 

Multiscale coupling method for fluid-infiltrating porous media at the finite deformation range
UVS
20. August 2015

Vortragsankündigung: Im Rahmen der Forschergruppe FOR 2089 ist Prof. WaiChing Sun als Gast am Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke und wird über seine Arbeiten berichten
Datum: 27.08.2015
Raum: Bey 67 Zeit: 14:00 Uhr

Multiscale coupling method for fluid-infiltrating porous media at the finite deformation range
WaiChing Sun, Assistant Professor
Department of Civil Engineering and Engineering Mechanics, Fu Foundation School of Engineering and Applied Science, Columbia University, New York

The mechanical behavior of a fluid-infiltrating porous solid is significantly influenced by the presence and diffusion of the pore fluid in the void. This hydro-mechanical coupling effect can be observed in a wide range of materials, including rocks, soils, concretes, bones and soft tissues. Due to the high computational demand, explicitly simulating the pore-scale solid-fluid interactions remains impractical for engineering problems commonly encountered in the field and basin scales. The objective of this talk is to present classes of multiscale technologies that couple hydro-mechanical simulations across different spatial and temporal scales. The first class of model is a concurrent coupling model in which deformation-diffusion problems are recasted as a two-fold saddle point problem that optimizes the constrained partitioned incremental work of a multi-field energy functional. By enforcing compatibility across length scales, pore-scale simulations in confined domain can be coupled with large-scale field problems while maintaining numerical stability and accuracy. The combined usage of temporal operator split and Arlequin model to resolve highly refined details of space-time porous continuum will be discussed. The second class of multiscale model is a nonlocal hierarchical multiscale framework that couples grain-scale network-DEM simulations with a macroscopic hydro-mechanical mixed finite element model. This hierarchical nonlocal DEM-mixed-FEM coupling retains the simplicity and efficiency of the continuum-based finite element model, while possessing the original length scale of the granular system. Techniques for two-scale material identification with inverse problems will be discussed. The pros and cons of these different multiscale-coupling strategies will be demonstrated in numerical examples.

Modellierung und Simulation hygro-mechanisch beanspruchter Strukturen aus Holz
UVS
29. Mai 2015

Die Fakultät Bauingenieurwesen lädt ein zur öffentlichen Verteidigung im Promotionsverfahren mit dem Thema “Modellierung und Simulation hygro-mechanisch beanspruchter Strukturen aus Holz im Kurz- und Langzeitbereich” von Dipl.-Ing. Susanne Reichel am Freitag, 12. Juni 2015, 14:00 Uhr in das Sitzungszimmer Beyer-Bau, Raum 67, George-Bähr-Str. 1.

Dem Holz auf der Spur
UVS
28. Mai 2015
Euromech
Euromech in Dresden

Das Euromech Colloquium 556 findet derzeit in Dresden statt. Seit gestern tagen rund 60 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus ganz Europa im Hörsaalzentrum der TU Dresden, um sich über Theoretical, Numerical and Experimental Analyses in Wood Mechanics auszutauschen.

Das Ziel des Kolloquiums ist es, Wissenschaftler zusammenzubringen, die sich theoretisch, numerisch und experimentell mit dem Material Holz auseinandersetzen. In insgesamt 37 Vorträgen präsentieren und diskutieren die Wissenschaftler neue Ansätze ihres Forschungsbereichs.

Gastgeber sind das Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke (ISD) der TU Dresden und das Institut für Mechanik der Werkstoffe und Strukturen der TU Wien. Prof. Michael Kaliske als Gastgeber vom Dresdner ISD begrüßte die Gäste. „Holz ist einer der ältesten Werkstoffe,“ sagte er, ein Werkstoff, der auch heute noch für eine Vielzahl von Anwendungen Verwendung fände. Neben der mechanischen und ästhetischen Qualität des Materials seien seine umweltfreundlichen Merkmale sind von hoher Bedeutung. Aber wegen der „wirklich großen Komplexität und wegen der vielfältigen Abhängigkeiten ist eine Menge Forschung nötig, damit wir in der Lage sind, das Holz zu verstehen und mittels numerischer Methoden berechenbar zu machen.” Der Workshop mit seiner intensiven Arbeitsatmosphäre, so hoffe er, würde die Forscher in diesem Verständnis einen großen Schritt voran bringen.

Computational Intelligence in Structural Engineering and Mechanics
UVS
14. April 2015

Bildschirmfoto 2015-04-14 um 08.35.17In der Zeitschrift „Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering“ ist eine neue Sonderausgabe (special issue) zum Thema ”Computational Intelligence in Structural Engineering and Mechanics ” (Vol. 30, Issue 5, 2015) erschienen. Das Journal hat einen Impact Factor von 5,625 und ist damit Spitzenreiter in den Bereichen Construction & Building Technology, Civil Engineering und Transportation Science & Technology.

Gasteditoren der Sonderausgabe sind Prof. James L. Beck (Caltech, Pasadena), Prof. Wolfgang Graf (TU Dresden, Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke) und Prof. Christian Soize (Université Paris-Est), die auch Mitglieder des Herausgebergremiums (editorial board) sind. Die beiden erst genannten Gasteditoren haben schon drei weitere Sonderausgaben zur gleichen Thematik herausgegeben (Vol. 25, Issue 5, 2010; Vol. 27 Issue 9, 2012 und Vol. 29, Issue 3, 2014). Der Fokus der Beiträge liegt auf herausragenden Forschungsergebnissen und deren Anwendungen in den Bereichen Modellierung, Strukturanalyse, Prognose und Optimierung mit unscharfen Daten und Informationen. Die Auswahl der angenommen Beiträge ist sehr streng. Nur etwa 20% der eingereichten Beiträge werden angenommen und veröffentlicht.

Neues Schwerpunktprogramm zu Unschärfemodellierungen
UVS
24. März 2015

uebersicht_1_blauAm 20. März 2015 hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) die Einrichtung von 18 neuen Schwerpunktprogrammen (SPP) beschlossen. Eins davon ist das SPP 1886 „Polymorphe Unschärfemodellierungen für den numerischen Entwurf von Strukturen“, das Prof. Michael Kaliske vom Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke der TU Dresden beantragt hat.

Eine „genaue“ Zahl kann Vertrauen schaffen und Sicherheit suggerieren. Numerische Ergebnisse und Vorhersagen werden oft als exakt betrachtet. Heutzutage sind die Gesellschaft und auch die Wissenschaft von dieser Denk- und Vorgehensweise, die nur ganz exakte Angaben und Definitionen zulässt, wesentlich geprägt. Dass man aber auch mit ungenauen Angaben und Prognosen erfolgreich sein kann, beweist die Wetterkarte der ARD. Denn besonders bei der Lufttemperatur gibt es eine recht große Spanne an möglichen Temperaturen für eine Region. Die allabendlich gezeigte Grafik mit den großzügigen Graubereichen für die möglichen Temperaturschwankungen pro Region verdeutlicht jedem Zuschauer, dass eine Unschärfe in der Prognose vorhanden ist, auch wenn über die Verteilung der Werte im Graubereich keine Information vorliegt. Unterschiedliche Grautöne könnten qualitative Aussagen liefern, quantitative Informationen wären noch aussagekräftiger. Das Beispiel zeigt überzeugend, dass eine gewisse Unschärfe der Daten und Informationen bei Analysen, Prognosen und Bewertungen real existieren und diese vielgestaltig sein können. Dabei ist es besonders wichtig, nicht nur die Qualität der Modelle, sondern auch die verfügbaren Daten zu hinterfragen und zu berücksichtigen.

Im Ingenieurwesen spielen Daten eine besonders wichtige Rolle. Eine angemessene Erfassung der tatsächlichen Datenunschärfe hat für die Planung, Simulation und Fertigung von Bauwerken, Bauteilen, Maschinen und Anlagen weitreichende Konsequenzen. Der Entwurf von diesen Strukturen erfolgt heute weitestgehend am Computer. Bei der baulichen Umsetzung der Pläne klafft meist eine Lücke zwischen dem computersimulierten Entwurf und dem tatsächlichen Bauwerk auf. In zunehmendem Maße wird erkannt, dass die zu berücksichtigende Unschärfe der Daten und Informationen in Simulationsmodellen ein völlig neu definiertes Verständnis für den Entwurf von Strukturen notwendig macht. Das neue Schwerpunktprogramm hat sich zum Ziel gesetzt, neuartige, effiziente Modelle und Methoden zu entwickeln, um der Erfassung der Unschärfe bzw. der Ungewissheit der Daten und Informationen gerecht zu werden, und im Endeffekt verlässlich und effektiv funktionierende Strukturen entwickeln zu können.

Am DFG-Schwerpunktprogramm sind neben Prof. Kaliske und Prof. Graf vom Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke der TU Dresden auch Prof. Heuveline (Universitätsrechenzentrum/Engineering Mathematics and Computing Lab, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg), Prof. Leyendecker (Lehrstuhl für Technische Dynamik, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg), Prof. Reese (Institut für Angewandte Mechanik, RWTH Aachen) und Prof. Wall (Lehrstuhl für Numerische Mechanik, TU München) beteiligt. Als Koordinator und Sprecher wird Prof. Kaliske tätig sein.

Mit dem SPP 1886 werden die außergewöhnlichen Anstrengungen um eine bessere theoretische Durchdringung des Phänomens Unschärfe und um ihre integrale Behandlung im numerischen Entwurf komplexer Strukturen insbesondere im Bauingenieur- und Maschinenwesen gebündelt. Im Ergebnis der etwa 20 auszuschreibenden Teilprojekte darf erwartet werden, dass neue Produkte und Anwendungsfelder mit positiven ökonomischen Konsequenzen (ressourcenschonendere Produkte, effizientere dauerhafte Strukturen) erschlossen und verstetigt werden können. Für das SPP 1886 wurden 11,3 Millionen Euro Fördermittel für die kommenden sechs Jahre beantragt.

Quelle: http://tu-dresden.de/aktuelles/news/spp1886

Chancen und Risiken in der Tragwerksplanung
UVS
20. Oktober 2014
Prof. Michael Kaliske bei seinem Vortrag auf dem 17. Baustatik-Seminar. Bild: UVS
Prof. Michael Kaliske bei seinem Vortrag auf dem 17. Baustatik-Seminar. Bild: UVS

Die „Comödie“ im World Trade Center Dresden war am 17. Oktober 2014 für etwa 200 Fachleute Treffpunkt des 18. Dresdner Baustatik-Seminars. Die Veranstaltung wurde in bewährter Art vom Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke der Technischen Universität Dresden in Kooperation mit der Landesvereinigung der Prüfingenieure für Bautechnik in Sachsen und der Ingenieurkammer Sachsen ausgerichtet. Das diesjährige Leitthema lautete: Chancen und Risiken in der Tragwerksplanung.

In allen Bereichen der Ingenieur­wissen­schaften, so auch im Bauingenieurwesen, gibt es zahllose neue Ansätze und ideenreiche, technische Ent­wick­lungen, z.B. im Hinblick auf neue Materialien, Materialkombinationen, Verbindungen und Technologien. Für die Berechnung der Tragwerke ist eine zu­treffende Modellierung der Materialien und Strukturen erforderlich, um mit Simu­­la­tio­nen zu realitätsnahen Prognosen des Tragverhaltens zu kommen. Diese Chancen sind in Gleichgewicht mit diversen Risiken der Praxis zu bringen. In diesem Spannungsfeld waren die Vortragsthemen breit angelegt − von der Grundlagenforschung und dem Zukunftspotential bis hin zu aktuellen Fragestellungen der Praxis − und beleuchteten die Chancen und Risiken in der Tragwerksplanung aus verschiedensten Blickwinkeln.

Neben den interessanten Beiträgen, die sich auf die verschiedensten Materialien (Holz, Beton, Stahl und Glas) konzentrierten, wurden Fragen der Qualitätssicherung von Softwareprodukten, des Bauens im Bestand und des Rückbaus von Kernkraftwerken behandelt. Im Rahmen des Seminars wurde auch über zwei interessante, große Infrastrukturprojekte (City-Tunnel in Leipzig, Dachtragwerk für den neuen Flughafen Berlin Brandenburg) berichtet, die in der Öffentlichkeit aus verschiedensten Gründen für Aufsehen gesorgt haben.

Das vollständige Tagungsprogramm ist hier verfügbar. Der Tagungsband zum Seminar kann über das Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke der TU Dresden bezogen werden. Im Schlusswort wurde auch schon auf das 19. Dresdner Baustatik-Seminar hingewiesen, das für den 23. Oktober 2015 geplant ist.

Wolfgang Graf

Neues Domizil für Bauingenieure
UVS
28. Juli 2014

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Die traditionelle Heimat der Bauingenieure an der TU Dresden ist seit über hundert Jahren der Beyer-Bau – 1910 bis 1913 für die Abteilung Bauingenieurwesen der TH Dresden von Martin Dülfer errichtet und benannt nach Kurt Beyer, der Professor für Statik der Baukonstruktionen und Technische Mechanik für Bauingenieure war.

Schumannstr-profsNicht weit entfernt in der Georg-Schumanstraße entwickelt sich seit einiger Zeit eine veritable Filiale mit Laborgebäuden und dem jetzt fertig sanierten Institutsgebäude. Dort sind das Institut für Baustoffe (Prof. Viktor Mechtcherine), das Institut für Stadtbauwesen und Straßenbau (Prof. Frohmut Wellner), die Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen (Prof. Peer Haller) sowie das Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke (Prof Michael Kaliske) unter einem Dach vereint.

Das Vorhaben wurde aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und des Freistaates Sachsen gefördert. Insgesamt standen etwa 9 Millionen Euro zur Verfügung. Saniert wurde der Gesamtkomplex mit Büro- und Seminarraum- sowie das Laborgebäude, der Werkhalle und dem Laborbau „Pressenhaus“. Bei dem musste die Hälfte des Bestandes rückgebaut werden.

Mit der Fertigstellung stehen der Fakultät Bauingenieurwesen der TU Dresden deutlich verbesserte Bedingungen für Forschung und Lehre zur Verfügung. Auch sicherheitsrelevante Fragen des Arbeitsschutzes und des Brandschutzes wurden im Zusammenhang mit der Sanierung optimiert und die Energieeffizienz beim Betrieb des Gebäudes deutlich verbessert. Mit der Sanierung des Altbaues Schumannstraße 7 wurde ein weiterer Baustein zur Zusammenführung von verschiedenen Standorten der Fakultät in diesem Bereich geschaffen.

Erster Baustein für den Ausbau des Standortes war der Neubau Schumannstraße 7a, der mit Mitteln des Konjunkturprogrammes des Bundes und des Freistaates Sachsen von Februar 2009 bis zur Übergabe im April 2011 geplant und gebaut wurde. Insgesamt wurden in den Neubau rund 5 Millionen Euro investiert. In diesem Gebäude ist jetzt das Alfred Hütter Labor des Institutes für Baustoffe der Fakultät Bauingenieurwesen der TU Dresden beheimatet. Die Fassade des Gebäudes besteht aus neu entwickelten, sehr dünnen Textilbetonelementen, einem Baustoff, der Grundlage der durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Forschung des Sonderforschungsbereiches 528 „Textile Bewehrungen zur bautechnischen Verstärkung und Instandsetzung“ an der der Fakultät Bauingenieurwesen ist. Zwischenzeitlich nehmen auch die Wasserbau-Versuchshalle und das neue Straßenbaulabor Form an.

Neue Forschergruppe
UVS
16. Juli 2014

Projektskizze_FOR_DACHS_N11xEin Team um Prof. Michael Kaliske entwickelt ein Modell zur physikalischen Analyse des Systems Straße, Reifen und Fahrzeug. Es ist eine der fünf neuen Forschergruppen, die einzurichten die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Anfang des Monats beschlossen hat.

Die Forschungsverbünde ermöglichen Wissenschaftlern, sich aktu- ellen und drängenden Fragen ihrer Fachgebiete zu widmen und innovative Arbeitsrichtungen zu etablieren.

Die Forschergruppe an der TU Dresden, die von Professor Michael Kaliske vom Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke   der Fakultät Bauingenieurwesen koordiniert wird, beschäftigt sich mit der bisher vernachlässigten Entwicklung im Bereich der Straßenverkehrsinfrastruktur, denn die Entwicklung neuer Fahrzeuge und intelligenter Transportkonzepte führt zu stetig steigendem Verkehrsaufkommen und immer höheren Achslasten.

Hier setzt die Forschergruppe »Dauerhafte Straßenbefestigungen für zukünftige Verkehrsbelastungen. Gekoppeltes System Straße – Reifen – Fahrzeug« an. Die beteiligten Wissenschaftler wollen ein gekoppeltes thermo-mechanisches Modell zur physikalischen Analyse von Straße, Reifen und Fahrzeug entwickeln. Neben dem vertieften Verständnis der Physik des Gesamtsystems sollen mit den Ergebnissen Straßenbefestigungen und die zugehörigen Baumaterialien für eine maximale Dauerhaftigkeit optimiert werden.

Wie alle DFG-Forschergruppen werden die neuen Einrichtungen orts- und fächerübergreifend arbeiten. In der ersten Förderperiode erhalten sie über einen Zeitraum von drei Jahren insgesamt rund acht Millionen Euro. Im Ganzen fördert die DFG damit 188 Forschergruppen.

Claudia Vojta/UJ 13, 2014