Ingenieurbau

Ingenieurbau bezeichnet den Teil des Bauwesens, der sich mit Planung, Konstruktion und Erstellung von technischen Bauwerken befasst.

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Entwicklung von Methoden zur Erdbebenauslegung von Stahlbetontragwerken

Entwicklung von Methoden zur Erdbebenauslegung von Stahlbetontragwerken

Die meisten bestehenden Stahlbetontragwerke wurden nicht für Erdbeben ausgelegt. Die Folgen zahlreicher starker Erdbeben haben jedoch gezeigt, dass das Verhalten von bestehenden und neu errichteten Stahlbetontragwerken unter seismischen Einwirkungen oftmals fragwürdig ist. Als besonders kritisch haben sich hierbei die Balken-Stützen-Verbindungsknoten (Rahmenknoten) erwiesen.

In der vorliegenden Studie werden daher außenliegende Rahmenknoten sowohl experimentell als auch numerisch/analytisch unter zyklischer Belastung untersucht und bestehende Regelwerke, insbesondere Eurocode und Indian Standard mit einbezogen.

Ziele sind die Entwicklung von Methoden zur Verstärkung und Instandsetzung von bestehenden Tragwerken sowie die Entwicklung von Konzepten zur duktilen Knotenausbildung unter Verwendung von Faserbeton in neuen Tragwerken.

SKRIBT - Schutz kritischer Brücken und Tunnel im Zuge von Straßen

SKRIBT - Schutz kritischer Brücken und Tunnel im Zuge von Straßen

Auftraggeber

BMBF

Laufzeit

03/2008 02/2011

Projektpartner

BASt, BBK, EMI, HOCHTIEF, Schüßler-Plan, Siemens, Ruhr-Uni Bochum, Uni Stuttgart, Uni Würzburg

Weiterführende Informationen

www.skribt.org


Was verbirgt sich hinter SKRIBT?

Zum 1. März 2008 wurde ein durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Programms "Forschung für die zivile Sicherheit" als Teil der High Tech Strategie gefördertes Projekt zum Thema Schutz von Straßenverkehrsinfrastrukturen gestartet. Unter dem Titel Schutz kritischer Brücken und Tunnel im Zuge von Straßen (SKRIBT) stehen im Rahmen der geplanten 3-jährigen Bearbeitungszeit Straßenbrücken und Straßentunnel im Fokus.

Leistungsfähige und sichere Verkehrsinfrastrukturen sind für die Gewährleistung der Mobilität und Versorgung der Bevölkerung unverzichtbar. Die Einschränkung der Verfügbarkeit von Brücken- und Tunnelbauwerken, als wesentliche Elemente des Straßennetzes, kann weitreichende Auswirkungen für das umliegende Straßennetz und den einzelnen Verkehrsteilnehmer haben sowie nicht zuletzt erhebliche volkswirtschaftliche Kosten verursachen.


Zielsetzung

Zielsetzung des Projektes ist die Identifizierung möglicher Bedrohungsszenarien, die sich unmittelbar auf Brücken- und Tunnelbauwerke und deren Nutzer auswirken können. Dabei werden zunächst alle denkbaren natürlichen und vom Menschen ausgehenden Bedrohungsszenarien berücksichtigt (all-hazard-Ansatz). Die Auswirkungen der verschiedenen Bedrohungsszenarien auf die Bauwerke und deren Nutzer werden bestimmt und mögliche Schutzmaßnahmen mittels Risiko- und Szenarioanalysen sowie Kosten-Nutzen-Analysen auf ihre Wirksamkeit und Effizienz hin untersucht. Hieraus ergibt sich die Ableitung wirksamer baulicher, betrieblicher und organisatorischer Schutzmaßnahmen, in deren Mittelpunkt die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer sowie die Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit der Bauwerke stehen werden.

Die Forschungsergebnisse werden in Form von Empfehlungen zur Maßnahmenumsetzung für die einzelnen Zielgruppen (Bauwerksnutzer, -eigentümer, -betreiber und Rettungsdienste) ausgearbeitet. Den Abschluss des Projektes bildet die Demonstration der Schutzmaßnahmen an ausgewählten Bauwerken. Durch die interdisziplinäre Zusammensetzung des Konsortiums ist eine ganzheitliche Betrachtung des Forschungsthemas gewährleistet.

Lokale Lasteinleitung mit Implantaten in Bauteile aus UHPC

Lokale Lasteinleitung mit Implantaten in Bauteile aus UHPC

Bauwerke aus üblichem Normalbeton sind traditionell schwer, massiv und verbrauchen erhebliche Mengen an Energie und Rohstoffen. Dies liegt einerseits an der hohen Rohdichte der Hauptbestandteile Kies, Sand und Zement und an dem hohen Energieverbrauch von jährlich insgesamt etwa 70 Gigajoule (GJ) für die Zementherstellung. Andererseits ist seine Festigkeit so begrenzt, dass trotz Stahlbewehrung große Querschnitte erforderlich sind, um die im Bauwerk auftretenden Lasten und Beanspruchungen aufzunehmen. Bei weit gespannten Bauteilen - wie zum Beispiel Brückendecks oder Hallenbindern - begrenzt deshalb das Eigengewicht des Betons die möglich Spannweite, nicht die Nutzlast.Ultra-Hochleistungsbeton (UHPC) ist dagegen ein völlig neuer, sehr gefügedichter Beton mit einer stahlähnlich hohen Druckfestigkeit von bis zu 250 N/mm² (Newton pro Quadratmillimeter), und einer Biegezugfestigkeit bis zu 50 N/mm². Er ist bis zu 10-mal fester als üblicher Beton. Bauwerke mit diesem Baustoff können deshalb bei gleicher Tragfähigkeit wesentlich filigraner, leichter und ästhetischer gestaltet werden. Zudem ist UHPC außerordentlich korrosionsbeständig. Bauschäden können in Zukunft vermieden werden, deren Behebung jährlich Milliarden Euro kostet. UHPC eröffnet der Betonbauweise somit völlig neue Möglichkeiten. Mit UHPC können bei gleichen Bauteilen schätzungsweise rund 60 Prozent der Rohstoffe sowie bis zu rund 40 Prozent der Energie und der CO2-Emissionen eingespart werden.In diesem Schwerpunktprogramm werden die folgenden Hauptziele verfolgt:-- Schaffung abgesicherter, wissenschaftlicher Datengrundlagen zum Verhalten des Ultra-Hochleistungsbetons von den Ausgangsstoffen bis zum fertigen Bauteil-- Verständnis der grundlegenden strukturellen Zusammenhänge zur stofflichen Zusammensetzung schaffen-- Gewinnung fundierter wissenschaftlicher Erkenntnisse zur Dauerhaftigkeit-- Schaffung von Bemessungsgrundlagen und stoffgerechter Konstruktionen einschließlich Fügetechniken.

Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms SPP 1182: Nachhaltiges Bauen mit Ultra-Hochfestem Beton (UHPC) erforscht das ILEK den Teilaspekt "Lokale Lasteinleitung von Druck-, Zug- und Querkraftbeanspruchungen mit Implantaten in Bauteile aus ultra-hochfestem Beton".

Neue Baugruppen für Balkone und deren Befestigung

Neue Baugruppen für Balkone und deren Befestigung

Neue Baugruppen für Balkone und deren Befestigung

Strukturoptimierte Türme für Offshore-Windkraftanlagen aus UHFFB

Strukturoptimierte Türme für Offshore-Windkraftanlagen aus UHFFB

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Durchführung von Forschungs- und Entwicklungsarbeiten für den Entwurf von strukturoptimierten Türmen von Offshore-Windenergieanlagen aus ultrahochfestem Faserfeinkornbeton (UHFFB) in Segmentbauweise.

Im Forschungsvorhaben sollen die Entwurfs- und Berechnungsgrundlagen für Türme von Offshore-Windenergieanlagen aus UHFFB erarbeitet und die konstruktiven Detailausbildungen entwickelt und untersucht werden. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf den hohen dynamischen Anforderungen. Für den Turm sollen die herausragenden Materialeigenschaften von UHFFB wie z.B. die enorme Dauer- haftigkeit und die sehr hohe Materialfestigkeit ausgenutzt werden, die eine materialsparende Bauweise ermöglichen. Das Vorhaben wird in enger Zusammenarbeit mit Lafarge, der Ed. Züblin AG und dem Stiftungslehrstuhl Windenergie der Universität Stuttgart durchgeführt. Die Ed. Züblin AG wird eine wirtschaftliche Verfahrenstechnik für die Errichtung von UHFFB Offshore-Windenergieanlagen entwickeln. Sie verfügt bereits über ein innovatives Gründungskonzept für derartige Konstruktionen. Lafarge hat mit Ductal® einen praxistauglichen UHFFB entwickelt, der bereits bei vielen Bauwerken im Ausland erfolgreich eingesetzt wurde.

Maßstabseinfluss bei kombinierter Beanspruchung von Bauteilen aus UHFFB

Maßstabseinfluss bei kombinierter Beanspruchung von Bauteilen aus UHFFB

Maßstabseinfluss bei kombinierter Beanspruchung von Bauteilen aus UHFFB

Auswirkungen des Klimawandels auf bestehende Spannbetonbrückenbauwerke

Auswirkungen des Klimawandels auf bestehende Spannbetonbrückenbauwerke

Auswirkungen des Klimawandels auf bestehende Spannbetonbrückenbauwerke

Stabwerkmodelle und Querkrafttragfähigkeit

Stabwerkmodelle und Querkrafttragfähigkeit

Der Forschungsschwerpunkt befasst sich mit der Bemessung von Konstruktionsbeton (Stahlbeton und Spannbeton), mit Stabwerkmodellen sowie mit der Theorie und Beispielen zur Bemessung von Diskontinuitätsbereichen. Beispiele bezüglich letzterem sind Lasteinleitungsbereiche oder Konsolen sowie hochgezogene Auflager bei Fertigteilen. Des Weiteren wird die Querkrafttragfähigkeit von Tragwerken aus Konstruktionsbeton mit und ohne Querkraftbewehrung untersucht (Theorie und praktische Bemessungsverfahren). Die Ergebnisse der Arbeit werden in einer umfassenden Versuchsdatenbank festgehalten. Zu den weiteren Tätigkeiten gehören Beratungen und Gutachterleistungen.

 
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