Stahlbetonbauteile unter kombinierten statischen und detonativen Belastungen

UVS
26. November 2015

Die Fakultät Bauingenieurwesen lädt ein zur öffentlichen Verteidigung im Promotionsverfahren mit dem Thema „Stahlbetonbauteile unter kombinierten statischen und detonativen Belastungen in Experiment, Simulation und Bemessung“ von Dipl.-Ing. Andreas Bach am Dienstag, 15. Dezember 2015, 08:30 Uhr, in das Sitzungszimmer Beyer-Bau, Raum 67, George-Bähr-Straße 1.

Vom Wert experimenteller Untersuchungen

Eindrücke der Tagung – von der Eröffnung durch Prof. Manfred Curbach (links oben) und der keynote lecture von Prof. Schnell (unten rechts) bis zur Kaffeepause… (Fotos: Ulrich van Stipriaan)
Eindrücke der Tagung – von der Eröffnung durch Prof. Manfred Curbach (links oben) und der keynote lecture von Prof. Schnell (unten rechts) bis zur Kaffeepause… (Fotos: Ulrich van Stipriaan)

Das Dresdner Symposium „Experimentelle Untersuchungen von Baukonstruktionen“ fand heute zum 8. Mal statt. Das Programm war wieder sehr vielfältig. Im Einführungsvortrag von Jürgen Schnell und Michael Weber (TU Kaiserlautern) wurden vorab Inhalte des demnächst erscheinenden DAfStb-Sachstandberichts zur Festlegung historischer Kennwerte von Betonen und Stählen vorgestellt, die beispielsweise die Nachrechnung älterer Bestandsbauwerke zukünftig erleichtern wird.

Schwerpunkte der Tagung waren baudynamische Untersuchungen, neue Messmethoden und Bauwerksmonitoring. Wie bei den vorangegangenen Veranstaltungen wurden auch Beispiele für die experimentelle Traglastbestimmung an verschiedensten Baukonstruktionen vorgestellt. Theoretische und experimentelle Beiträge aus Forschung und Praxis bis hin zu Berichten von -konkreten Bauaufgaben vermittelten ein umfangreiches Bild und verdeutlichten die Vielfalt der Thematik.

Erstmals wird der diesjährige Tagungsband über den sächsischen Dokumenten- und Publikationsserver Qucosa ohne Zugangsbeschränkung online zur Verfügung stehen.

Brückenbauexkursion 2015

Brückenexkursion15
Brückenexkursion15

Die Brückenbauexkursion 2015 führte die Studenten durch Tschechien, Österreich und Süddeutschland. Ausgehend von Dresden führte die erste Station nach Prag zu METROSTAV, wo wir umfangreich zur Troja Brücke, eine mit 200 m Stützweite und 36 m Breite ausgeführte Netzbogenbrücke, informiert wurden. Trotz der 2500 t schweren Stahlkonstruktion wirkt die Brücke durch ihren sehr flachen Bogen von nur 20 m recht leicht.

In Wien standen die Besichtigung der Faltwerkskonstruktion des Daches über dem Wiener Hauptbahnhof sowie der Neubau des Knoten Prater und der Hochstraße Inzersdorf, beide begleitet durch die ASFINAG, auf dem Programm. Am Knoten Prater, einem wichtigen Autobahnkreuz inmitten von Wien, erfolgt derzeit der Neubau zweier Entflechtungsbauwerke über den Donaukanal sowie der Abriss und Neubau der Erdberger Brücke. Bei Aufrechterhaltung von zwei Fahrspuren pro Richtung und 190.000 Fahrzeugen pro Tag bedeutet dies eine planerische Meisterleistung.

Nach einem kurzem Zwischenstopp in Graz mit Besichtigung der schwimmenden ging es weiter nach Deutsch-Grutschen zur Tunnelkette Granitztal. Nach einer Einführung im Baubüro von HOCHTIEF konnten die Studenten den Anfang der 2,6 km langen Röhre begehen und einen Einblick in den spannenden Tunnelbau im Sprengvortrieb nehmen.

Weiter ging es nach Salzburg, hier standen als Fuß- und Radwegbrücken der Wilhelm-Kaufmann-Steg und der Makarsteg sowie der historische Mozartsteg auf der Tagesordnung. Dank Anwesenheit der jeweiligen Tragwerksplaner konnten spezielle statische Besonderheiten wie z. B. die Schwingungstilgung beim Wilhelm-Kaufmann-Steg, eine sehr schlanke Schrägkabelbrücken mit einseitigem Pylon, diskutiert werden. Über die Mang­fallbrücke, eine Spannbeton­balkenbrücke nach dem Entwurf von Ulrich Finsterwalder von 1959, dessen Stege als vorgespannte Fachwerkkonstruktion ausgeführt wurden, ging es weiter zur Europabrücke nach Innsbruck. Aufgrund der einseitigen Sperrung durch Instandsetzungsmaßnahmen konnte die 192 m hohe Brücke, geführt durch die ASFINAG, von den Studenten begangen werden.

Auch die HOCHTIEF Baustelle des Wasserkraftwerk Pfunds gehörte zum breitgefächerten Programm. In einem über 20 km langen Tunnel, gebaut im Doppelschildvortrieb, konnten die Studenten auf der Baustelle die Dimensionen der Maschinen sowie die Herstellung der Tübbinge in der extra dafür errichten Fabrikhalle live erleben.

Eines der Highlights war die längste Fußgängerhängebrücke Europas in Reutte. Mit 406 m Länge und 115 m Höhe ist diese Brücke aufgrund der hohen Schwingungsanfälligkeit und einem Gitterrost-Laufsteg eine sehr luftige und nicht für jeden geeignete Attraktion.

Nach der Begehung des Daches des Olympiastadions in München, eine architektonische Meisterleistung von Frei Otto und Günther Behnisch, bildete die Saale-Elstertalbrücke der Bahnstrecke des VDE 8 Projekts Berlin – München den Abschluss. Mit Begehung des Hohlkastens konnte zudem ein Einblick in das Bauwerksmonitoring durch MARX KRONTAL und die Auswertung der Daten gewonnen werden.

Nachrechnung von Straßenbrücken

Brückenprüfung in Aktion (Quelle: VFIB)
Brückenprüfung in Aktion (Quelle: VFIB)

Über wesentliche Erkenntnisse und Erfahrungen bei der Nachrechnung von Straßenbrücken im Bestand referiert Nico Schmidt am Donnerstag, 17.09.2015 um 09:30 in Bey 67 im Rahmen des Doktorandenkolloquiums. Er schreibt dazu:

„Der wichtigste Verkehrsträger in Deutschland ist die Straße. Dazu gehört eine leistungsfähige Infrastruktur mit einer Vielzahl von Brückenbauwerken. Der Brückenbestand hat mittlerweile ein Alter erreicht, das die verantwortlichen Baulastträger vor drängende Entscheidungen zur weiteren Nutzung dieser Konstruktionen stellt.

Einerseits sollen damit Grundlagen für eine möglichst zielgerichtete Verteilung der Investitionen geschaffen werden, also welche Bauwerke und Bauweisen besonders kritisch sind. Andererseits soll für die Verwaltungen eine Entscheidungshilfe zwischen Instandsetzung oder Neubau bei jedem einzelnen Bauwerk gegeben werden. Fragen der Sicherheit sowie der Restnutzungsdauer sind dabei ebenso von Bedeutung.

Vor diesem Hintergrund wurde in meinem laufenden Forschungsprojekt der vorhandene Bestand an Straßenbrücken im Bundesland Mecklenburg-Vorpommern analysiert. Aus dem existierenden Pool wurden knapp 30 Bauwerke ausgewählt und genauer untersucht. Wesentliche Informationen zu strukturellen Defiziten und Tragreserven wurden dabei aus den Ergebnissen von statischen Nachrechnungen gewonnen und im Zusammenhang mit dem Bauwerkszustand beurteilt. Dabei werden ebenso die Entwicklung der Bauweisen sowie der Bemessungsgrundlagen näher betrachtet.“

Freie Plätze bei der Brückenbauexkursion 2015 nach Österreich

Auch in diesem Jahr findet vom 24.-31.08.2015 wieder die traditionsreiche Brückenbauexkursion des Instituts für Massivbau statt – und es sind noch Plätze verfügbar!!! Nachdem wir im vergangenen Jahr die Brücken Deutschlands in den Mittelpunkt gerückt hatten, sind in diesem Jahr die interessanten Brückenbauwerke unserer Nachbarländer Tschechien und Österreich sowie Süddeutschland das Ziel. Die Route wird über Prag, Wien, Graz, Salzburg, Innsbruck und München gehen. Neben Brücken werden auch Tunnelbaustellen, ein Wasserkraftwerk und weitere Ingenieurbauwerke besichtigt werden. Mithilfe der Unterstützung zahlreicher Sponsoren, können wir den Eigenanteil inkl. Übernachtung (Zeltplatz/Hostel) und Verpflegung auf ca. 150 € begrenzen. Bei Interesse bitte bei Sebastian Wilhelm oder Robert Zobel melden.

 

Betondruckfestigkeit unter zweiaxialer dynamischer Belastung

Zweiaxialer Split-Hopkinson-Bar. Bild: Ulrich van Stipriaan
Zweiaxialer Split-Hopkinson-Bar.
Bild: Ulrich van Stipriaan

Über „Betondruckfestigkeit unter zweiaxialer dynamischer Belastung” spricht Dipl.-Ing. Matthias Quast vom Institut für Massivbau am 21.05.2015 im Rahmen des Doktorandenkolloquiums ab 9.30 Uhr im Beyer-Bau 67.

Vielfältige Untersuchungen haben gezeigt, dass Beton unter mehraxialer Belastung eine höhere Druckfestigkeit aufweist. Zudem ist bekannt, dass Beton auch unter hoher Belastungsgeschwindigkeit, wie sie zum Beispiel bei Fahrzeuganprall oder Steinschlag verursacht wird, eine erhöhte Festigkeit aufweist. Ein aktuelles Forschungsprojekt beschäftigt sich mit der Frage, in wie weit sich diese beiden Festigkeitssteigerungen im Falle einer zweiaxialen dynamischen Belastung überlagern.

Matthias Quast spricht über den eigens für diese Aufgabe entwickelten zweiaxialen Split-Hopkinson-Bar und die verwendete Messtechnik. Außerdem werden erste Versuchsergebnisse zur zweiaxialen Druckfestigkeit und aktuelle Versuchsserien vorgestellt.

Auf dem Weg in die Zukunft

UVS
5. Mai 2015
Am Stand von C3: Prof. Manfred Curbach erläutert Ministerpräsident Tillich und MR Hiepe die Vorzüge von Carbonbeton. Foto: Ulrich van Stipriaan
Am Stand von C3: Prof. Manfred Curbach erläutert Ministerpräsident Tillich und Hans-Peter Hiepe vom BMBF die Vorzüge von Carbonbeton. Foto: UVS

„Zukunftsmacher“ nennen sich die Macher der fünf (von zehn) Initiativen selbstbewusst, die im Sommer 2013 erfolgreich aus dem Wettbewerb Zwanzig20 des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) hervorgingen. Was die fünf eint: Sie sind in Sachsen beheimatet – etwas, was Stanislav Tillich, den Ministerpräsidenten des Landes, einerseits stolz macht – ihn aber offensichtlich auch anspornt, den beschrittenen Weg fortzusetzen: „Unser Ziel ist es, dass Sachsen 2020 zu den forschungsstärksten und innovativsten Regionen Europas gehört“, sagte er gestern bei einem Treffen zwischen Politik und Mitgliedern der fünf Konsortien. Open Air unter heiter bewölktem, aber überwiegend blauem Himmel zeigten sie im Freigelände des Dresdner Fraunhofer-Instituts IWU eine Ausstellung zum Start der Umsetzungsphase ihrer Projekte.

Impressionen der Veranstaltung. Fotos: Ulrich van Stipriaan
Impressionen der Veranstaltung. Fotos: Ulrich van Stipriaan

Die fünf Konsortien aus Sachsen sind – das ist der Plan des Projekts Zwanzig20 – weit vernetzt. Allein 130 Partner machen bei C3 mit, das sich unter Federführung von Prof. Manfred Curbach vom Institut für Massivbau der TU Dresden um die Erforschung und Entwicklung von Carbonbeton kümmert. „Mit Zwanzig20 will das BMBF über die Grenzen von Bundesländern, Organisationen, wissenschaftlichen Disziplinen und Branchen hinweg Innovationsprozessen zukunftsweisende Impulse und Strukturen geben. Damit schaffen wir die Voraussetzung, dass sich die Konsortien in einem anspruchsvollen und offenen Prozess auf die Lösung volkswirtschaftlich und gesellschaftlich bedeutsamer Herausforderungen fokussieren und sich in wichtigen Zukunftsmärkten nachhaltig mit neuen Produkten und Dienstleistungen als Leitanbieter positionieren können – losgelöst von den Einzelinteressen der Partner“, erläutert Hans-Peter Hiepe vom BMBF den ambitionierten Anspruch.

Näheres zur Initiative und den sächsischen Konsortien unter http://www.zukunftsmacher-sachsen.de/

UHPC unter extremen Umgebungsbedingungen in der Tiefsee

UVS
16. Februar 2015
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Druckgehäuse für die Tiefsee aus UHPC. Foto: Sebastian Wilhelm

Der „Einsatz von ultrahochfestem Beton unter extremen Umgebungsbedingungen in der Tiefsee“ ist Thema des Doktorandenkolloquiums am 19.02.2015, 9:30 – 10:30 Uhr im den Raum 67 des Beyer-Baus. Referent ist Sebastian Wilhelm vom Institut für Massivbau.

Die Tiefseeforschung ist ein wesentlicher Bestandteil der Meeresforschung. Dabei spielen neben ökologischen Aspekten auch zunehmend wirtschaftliche Interessen wie die Suche nach alternativen Energieressourcen (z.B. Methanhydrat) eine bedeutende Rolle. Für den Aufbau von temporären und permanenten Forschungsstationen unter Wasser werden aufgrund der extrem korrosiven Umgebung bisher vorwiegend teure Materialien wie Titan und Aluminium verwendet.

Thema der Arbeit ist die Untersuchung der Eignung von hochfestem Beton für Unterwasser-Druckbehälter, um eine kostengünstige Alternative zu derzeitig verwendeten Titanbehältern zu schaffen. Im Kolloquium wird Sebastian Wilhelm den Hintergrund dieser Arbeit näher erläutern und einen Überblick zu den Versuchen der vergangenen zwei Jahre, zum aktuellen Stand und zu bevorstehenden Versuchen geben.

Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion

UVS
20. Oktober 2014

Die Fakultät Bauingenieurwesen lädt ein zur öffentlichen Verteidigung im Promotionsverfahren mit dem Thema „Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion – Ein Beitrag zur Beurteilung der Zuverlässigkeit von Spannbetonbrücken mit Hennigsdorfer Spannstahl“ von Dipl.-Ing. (FH) Tobias Wilhelm, M. Eng. am Dienstag, 4. November 2014 um 13 Uhr im Sitzungszimmer Beyer-Bau, Raum 67, George-Bähr-Straße 1.

Computational Methods for Reinforced Concrete Structures

UVS
16. Oktober 2014
Ulrich Häussler-Combe
Ulrich Häussler-Combe

„Ein Buch für Studium, Lehre und Forschung, ebenso wie für Tragwerksplaner und Prüfingenieure“ bewirbt der Verlag Ernst & Sohn das neue Buch „Computational Methods for Reinforced Concrete Structures“, das gerade erschienen ist. Geschrieben hat es Prof. Dr.-Ing. habil. Ulrich Häussler-Combe von der Professur für spezielle Massivbauwerke. Das englischsprachige Buch gibt einen kompakten Überblick über numerische Methoden und das Materialverhalten von Stahlbeton und Spannbeton. Auf dieser Basis werden Stäbe, Balken, Stabwerkmodelle, Platte, Scheiben und Schalen untersucht und Rechenbeispiele entwickelt.

Computational Methods for Reinforced Concrete Structures behandelt die Anwendung numerischer Methoden auf die Berechnung von Stahlbetontragwerken. Rissbildung, Verbundwirkung und nichtlineares zeitabhängiges Spannungs-Dehnungs-Verhalten der Stahlbetonelemente lassen sich mit der Elastizitätstheorie allein nicht darstellen. Die Erfassung solcher Phänomene ist jedoch für die Untersuchung der Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit erforderlich.

Dieses Buch gibt eine anwendungsbezogene Zusammenfassung der numerischen Methoden einschließlich FEM. Der Schlüssel dazu liegt in der Beschreibung und im Verständnis des Materialverhaltens. Die wichtigsten Materialeigenschaften von Beton und Bewehrungsstahl und ihre Verbundwirkung werden erläutert. Mit diesen Grundlagen werden verschiedene Elemente wie Stäbe, Balken, Stabwerkmodell, Platten, Scheiben und Schalen behandelt. Dabei werden Vorspannung, Rissbildung, nichtlineares Spannung-Dehnungs-Verhalten, Kriechen, Schwinden und Temperatureinwirkungen berücksichtigt.

Für alle Tragelemente werden die jeweils geeigneten Methoden hergeleitet. Dynamische Aufgaben und quasi-statische Kurzzeiteinwirkungen sowie vorübergehende Prozesse wie Kriechen und Schwinden werden gelöst. Die Problemstellungen werden anhand von zahlreichen Beispielen veranschaulicht. Diese sind mit dem Programmpaket ConFem berechnet, welches zusammen mit den Eingabedaten unter Open-Source-Bedingungen online zur Verfügung steht.

Der Autor zeigt die Möglichkeiten und Grenzen der numerischen Methoden der Baustatik zur Simulation von Stahlbetontragwerken auf.

Ulrich Häussler-Combe, Computational Methods for Reinforced Concrete Structures
354 Seiten, 184 Abbildungen, Softcover.
ISBN: 978-3-433-03054-7
59,- Euro
Auch als eBook erhältlich.