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Vereinfachte dynamische Bemessung von WiB-Eisenbahnverbundbrücken für den Hochgeschwindigkeitsverkehr

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[Quelle: http://d-nb.info]

Eisenbahnbrücken in Walzträger in Beton-(WiB-)Bauweise weisen viele Vorteile auf: Sie sind langlebig, können mit hohen Schlankheiten ausgeführt werden und bedürfen beim Bau nur einem geringen Schalungsaufwand. Da sie i.d.R. als Einfeldträger ausgeführt werden, erweisen sich ihre hohen Schlankheiten gleichzeitig in gewisser Weise auch als Nachteil: Die berechneten Eigenfrequenzen sind üblicherweise relativ klein und lassen bereits bei niedrigen Überfahrtsgeschwindigkeiten Resonanzeffekte infolge der regelmäßigen Achsabstände der überfahrenden Züge erwarten. Bauwerksmessungen haben allerdings wiederholt gezeigt, dass sie sich in der Realität deutlich besser verhalten als prognostiziert und erwartete Resonanzeffekte erst bei deutlich höheren Geschwindigkeiten zu erwarten sind. Die z.T. beachtlichen Unterschiede zwischen Realität und Prognose sind seit längerem bekannt und werden allgemein zusätzlichen Beiträgen zu Systemsteifigkeit und Dämpfung von s.g. baulichen Randbedingungen zugeschrieben, beispielsweise Schotterbett, Schienen, Schwellen oder Randkappen. Im Rahmen der Arbeit erfolgt zunächst eine ausführliche Betrachtung verschiedener Einflussparameter auf das dynamische Verhalten von WiB-Eisenbahnbrücken zur Klärung, welche zusätzlichen Beiträge sich zuverlässig von anderen Effekten isolieren und identifizieren lassen, um sie in einer Bemessung berücksichtigen zu können und welche Einflussparameter weiterer Forschung bedürfen. Experimentelle Untersuchungen zum Koppeleffekt zwischen Eisenbahnbrücken, deren Überbauten durch eine Längsfuge getrennt ausgeführt werden, sich aber ein gemeinsames Schotterbett teilen, werden anhand eines speziell konzipierten Versuchsstandes durchgeführt, welcher eine Überlagerung mit anderen, an realen Bauwerken gleichzeitig wirkenden Effekten, ausschließt. Untersucht werden die zusätzlichen Beiträge des Koppeleffektes zu Systemsteifigkeit und zur Dämpfung.

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Bücher, Broschüren

Johann Clopath, Jürg Conzett, Andreas Kessler, Peter Gysi, Martin Krause
Der Gerüstbauer Richard Coray (1869-1946)
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Die Brücken der Rhätischen Bahn über die Bäche und Flüsse Graubündens sind weltberühmt. Die waghalsigen Konstruktionen beispielsweise der Viadukte von Solis, Wiesen und Langwies sind Reiseziele für Eisenbahnfreunde und Bauingenieurinnen aus zahlreichen Ländern. Die zu ihrem Bau erforderlichen Lehrgerüste hat der aus dem bündnerischen Trin stammende Zimmermann, Techniker und Brückenexperte Richard Coray (1869-1946) entworfen, dessen Name bereits vor hundert Jahren in Fachkreisen weltweit ein Begriff war. Das Buch ist nun die längst überfällige große Hommage an diesen Großmeister des Ingenieurbaus, die sein Schaffen auch einem breiteren Publikum nahebringen will. Biografische Kapitel zeichnen den Lebensweg Corays vom Bauernsohn zum Gerüstbauer von Weltruf nach. Vor allem aber dokumentiert der Band in Hunderten von historischen Fotografien, Plänen und Dokumenten den Bau, die konstruktiven Grundtechniken und die oft abenteuerlichen Umstände, unter denen Corays Lehrgerüste und Seilriesen als - naturgemäß ephemere - Meisterwerke des Brückenbaus entstanden sind. Neben den Gerüstbauten für die Rhätische Bahn zählen dazu insbesondere auch das Gerüst für die legendäre Salginatobelbrücke (1929) im Prättigau, aber auch zahlreiche weitere in der Schweiz, in Montenegro und Kleinasien. Eine Galerie mit Bildern von akribisch nachgebauten Modellen von Corays atemberaubenden Gerüsten führt deren ungebrochen anhaltende Faszination vor Augen.

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Band 1. Ingenieurbaukunst
Ingenieurbaukunst - Made in Germany
Engineering Made in Germany
2020, 184 S., 234 Farbabb. 300 mm, Softcover
Ernst & Sohn

 

 

Das Buch präsentiert die besten Bauwerke aus dem Jahrbuch Ingenieurbaukunst zwischen 2015 und 2020 in Europa und weltweit von Ingenieurinnen und Ingenieuren aus Deutschland. Herausgegeben von der Bundesingenieurkammer werden hier die Highlights der Ingenieurbaukunst made in Germany der letzten Jahre gefeiert. Die gezeigten Bauwerke wurden von einem wissenschaftlichen Beirat ausgewählt. Die beteiligten Ingenieurinnen und Ingenieure beschreiben die bautechnischen Herausforderungen ihrer Bauwerke und erläutern die konkreten Lösungen bei Planung und Ausführung. Das Buch ist eine Galerie der Spitzenleistungen der Ingenieurbaukunst made in Germany der letzten Jahre und zeigt wichtige Persönlichkeiten des deutschen Bauingenieurwesens.; The book presents recent outstanding buildings and structures in Europe and worldwide made by engineers from Germany. Edited by the Federal Chamber of Engineers, the compendium celebrates Ingenieurbaukunst - Engineering made in Germany.

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4. Brückenkolloquium
Fachtagung für Beurteilung, Planung, Bau, Instandhaltung und Betrieb von Brücken
2020, 714 S., 297 cm, Softcover
expert-verlag

 

 

Eine leistungsfähige Verkehrsinfrastruktur ist eine der wesentlichen Grundvoraussetzungen für nachhaltige Mobilität und wirtschaftliches Wachstum und trägt entscheidend zur Erhöhung der Lebensqualität bei. Prognosen zur Entwicklung des Güterverkehrs lassen bereits heute erkennen, dass der Verkehrsträger Straße auch künftig eine maßgebliche Rolle im Umfeld eines intermodalen Verkehrssystems spielen wird. Aus einer weiteren Zunahme des Güterverkehrs ergeben sich für einen signifikanten Anteil der Brücken, als maßgeblicher Teil der Straßenverkehrsinfrastruktur, Beanspruchungen bis an die Grenze der Leistungsfähigkeit. Zusätzlich erwachsen aus den Folgen des Klimawandels in Verbindung mit einer zu erwartenden Zunahme von Extremwetterlagen neue Herausforderungen. Neben Sicherheit und Dauerhaftigkeit sind künftig verstärkt auch Aspekte der Resilienz hinsichtlich der Gewährleistung von Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit der Straßeninfrastruktur zu betrachten.Der Lebenszyklus von Brückenbauwerken ist von der Planung über den Bau und die Erhaltung bis zum Abbruch bzw. Ersatz noch in wesentlichen Teilen geprägt von traditionellen Verfahren. Die Möglichkeiten der Digitalisierung werden bislang nur für Teilprozesse genutzt. Aufgrund der rasant fortschreitenden Entwicklung neuer Technologien und Möglichkeiten zur Verarbeitung und Bewertung komplexer Datensätze versprechen neue Verfahren für Beurteilung, Planung, Bau und Betrieb von Brücken zukünftig immer größeres Potenzial. Ziel des Brückenkolloquiums ist ein interdisziplinärer Erfahrungs- und Wissensaustausch von Forschern, Planern, Eigentümern, Betreibern und Industrie zu neuen und innovativen Methoden, Verfahren und Technologien. Im Vordergrund stehen deshalb innovative Vorgehensweisen, Verfahren und Baustoffe sowohl für Ersatzneubau im bestehenden Verkehrsnetz als auch für Instandsetzung und Ertüchtigung des Bestands. Ebenso sind Methoden und Verfahren zur Bestandsanalyse und -bewertung, zur Ermittlung von Zustand, Zuverlässigkeit und Restnutzungsdaue

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Gerhard Hanswille, Markus Schäfer, Marco Bergmann
Eurocode 4 - Bemessung und Konstruktion von Verbundtragwerken aus Stahl und Beton
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Teil 1-1: Allgemeine Bemessungs- und Anwendungsregeln für den Hochbau. Kommentar und Beispiele
2020, 375 S., 286 SW-Abb., 25 Tabellen. 29.7 cm, Softcover
Ernst & Sohn

 

 

Der Kommentar zur DIN EN 1994-1-1 richtet sich an alle Fachleute, die sich planend, bauend, prüfend oder überwachend mit der Bemessung, Konstruktion und Ausführung von Verbundtragwerken aus Stahl und Beton befassen. Er bietet eine Unterstützung bei der Auslegung und Anwendung der Norm in der Ingenieurpraxis. Besonderer Wert wird auf die Erläuterung der den Bemessungsregeln zugrunde liegenden mechanischen Modelle gelegt, um auch bei praktischen Fragestellungen, die nicht durch spezielle Anwendungsregeln im Eurocode 4 abgedeckt sind, eine sachgerechte Anwendung der Norm zu ermöglichen. Ergänzt wird das Buch durch eine Reihe typischer Beispiele aus dem Hochbau, sodass der Praktiker sich einfach und schnell in das Regelwerk einarbeiten kann. Darüber hinaus wird ein Einblick in den derzeitigen Diskussionsstand bei der Erarbeitung der Regelungen für die nächste Generation des Eurocode 4 gegeben und es wird auf wichtige, zu erwartende Änderungen und Ergänzungen hingewiesen.

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Andreas Keil, Thorsten Helbig, Ludolf Krontal
Brücken
Detail special
Potenziale und Perspektiven
2020, 144 S., diverse Abbildungen. 23 x 29.7 cm, Hardcover
Detail

 

 

Brücken prägen Landschaften und Städte, es sind Bauwerke mit hohem Wert für die Gesellschaft. Brücken dokumentieren fast immer das technisch Machbare - und sind damit automatisch Zeitzeugen von Mobilität und Materialität. Wie haben sich Verkehr und Brückenbau entwickelt? Wo stecken Potenziale? "Engineers imagine" - diese Publikation qualifiziert, Brücken komplex beurteilen zu können und regt an, über Brücken und Brückenbau neu nachzudenken: mit Essays zur Geschichte, zu Besonderheiten der Materialwahl, zu Entwurfsansätzen, Konstruktionsarten, Instandsetzungsmöglichkeiten und Ideen zur Infrastrukturplanung von morgen. Beeindruckende Projektbeispiele zeigen auf, wie es gelingt, den Bogen zu spannen zwischen Technik und Baukunst, Wissen und innovativen Lösungen.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
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M. L. Ruiz Ripoll, A. Stolz
Verbundprojekt "Schutz kritischer Brücken und Tunnel" (SKRIBT Plus) - Teilvorhaben: Bewertung terroristischer Bedrohungen. Abschlussbericht
Bauforschung Fraunhofer EMI, Band 4
2015, 51 S., Abb., Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen des Projekts SKRIBTPlus wurden Brücken und Tunnel im Zuge von Straßen mit einem "all-hazard"-Ansatz bewertet. Aufgabe des Fraunhofer EMI war es, terroristische Bedrohungen zu bewerten. Im Rahmen der Untersuchungen konnte vom Fraunhofer EMI der Einfluss der statischen Vorlast auf die Schädigung infolge einer Explosion für Nah- und Fernfeldereignisse ausgearbeitet werden. Zudem wurde für Tunnel ein Bewertungsmodell hergeleitet, welches es erlaubt, die Auswirkungen auf die Tunnelstruktur unter Berücksichtigung der Bodenbettung zu erfassen. Diese Information stellen essentielle Eingangsparameter zur Durchführung einer weitergehenden Risikoanalyse dar.

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Konrad Zilch, Markus Hennecke
Anwendung hochfesten Betons im Brückenbau. Abschlußbericht
Bauforschung, Band T 2845
1998, 94 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mit der Richtlinie für hochfesten Beton des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton liegen die notwendigen technischen Regelungen für den Stahlbetonbau vor. Für den Spannbetonbau, der sein wesentliches Anwendungsgebiet im Brückenbau hat, gibt es bisher noch keine Regelwerke. Damit ergab sich die Notwendigkeit, entsprechende Regelungen zu formulieren. Es wurden daher technische Regelungen entwickelt, die sich an das Normenkonzept von DIN 4227 Teil 1 orientieren. Die Intention, das alte Konzept dieser Norm aufzugreifen, bestand darin, die Akzeptanz von Hochleistungsbeton zu fördern und den neuen Baustoff mit vertrauten Regelungen einzuführen. Zur Erweiterung von DIN 4227 Teil 1 auf den hochfesten Beton wurden alle Regelungen auf die Übertragbarkeit auf den hochfesten Beton untersucht. Die Fortschreibung von Grenzwerten für Betonspannungswerte orientierte sich an dem Anstieg der jeweiligen Materialfestigkeiten. Um das vorhandene Sicherheitsniveau beizubehalten, wurden die zulässigen Spannungen für die genormten Festigkeitsklassen in Bezug auf ihre Korrelation mit den entsprechenden Festigkeitswerten untersucht. Anhand der dabei gefundenen Zusammenhänge wurden die Werte extrapoliert. Auch wenn DIN 1045-1 auf moderneren Bemessungskonzepten beruht, so bietet das vorliegende Ergebnis die Möglichkeit, Vergleichsrechnungen zwischen DIN 1045-1 und DIN 1045 bzw. DIN 4227 Teil 1 zu führen.

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Dieter Sengler, Gerhard Werner
Dokumentation und Ermittlung realitaetsbezogener und bauart-spezifischer Unterhaltskosten von Holzbruecken. Schlussbericht
1986, 120 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Zusammenfassender Bericht der mehrteiligen Forschungsarbeit. 1. Auswahl der untersuchten Brueckenbauwerke; Ergebnisse der Untersuchung; 2. Brueckenverzeichnis 3. Rechnerische Auswertung und Beurteilung der Ergebnisse durch die FMPA-Baden-Wuerttemberg, Otto Graf Institut. 4. Dokumentationsblaetter und Fotonachweis der untersuchten Holzbruecken. (fb)

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G. Neroth
Spaetschaeden an Spannbetonbauteilen - Prophylaxe, Frueherkennung, Behebung. Schlussbericht zu 2.1.4: Chloridbestimmungsmethoden. Vorschlaege fuer die praktische Anwendung
1983, 13 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Es werden Vorschlaege unterbreitet, wie der Chloridgehalt von Cl(-)-beaufschlagten Betonbauteilen, insbesondere Strassenbruecken, bestimmt werden sollte. Neben der Festlegung der Entnahmestellen und der Wahl eines geeigneten Probenahmeverfahrens werden die quantitative Analyse mit der potentiometrischen Titration sowie Schnellverfahren zur Cl(-)-Bestimmung behandelt. Abschliessend wird ueber die zur Zeit gueltigen Beurteilungskriterien und zusaetzlich zur Chloridanalyse durchzufuehrende Untersuchungen berichtet. (-z-)

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T. Seeger, B. Melber
Schallgedaempfte Stahlkonstruktionen im Brueckenbau
1980, 43 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel der Untersuchungen an den Eisenbahnbruecken ueber die Ilmenau in Bienenbuettel und der dazugehoerigen Laboruntersuchungen ist es, durch schalldaempfende Verbundsysteme und durch Entwicklung laermarmer Ausgangskonstruktionen die Eisenbahnbruecke aus Stahl so leise wie die freie Strecke zu machen. Am Neuprojekt der Bienenbuetteler Bruecke werden zum einen die Erfahrungen bei der Integration von Beschichtungsmassnahmen in den Fertigungsablauf beim Brueckenbau gewonnen, zum anderen Aussagen zum akustischen Verhalten einer geaenderten Brueckenkonstruktion gemacht. (to)

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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European Steel Design Awards 2021. Steel Construction Special, November 2021
Steel Construction, 2021

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Tüfisteg, Adliswil (kostenlos)
Holzbulletin, 2021

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Jacob-Freitag, Susanne
Z-Form, die verbindet. Trogbrücke
Mikado, 2021

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Maier-Solgk, Frank
Großprojekt. Baustellenbesuch bei der größten Brücke Europas (kostenlos)
DAB Deutsches Architektenblatt. Baden-Württemberg, 2019

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Gantenbein, Köbi
Über Simme, Rhein und Rhone. Bauingenieurin Regula Trachsel zeigt die besten Fussgängerbrücken (kostenlos)
Hochparterre, 2019

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