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Zur nichtlinearen Zeitbereichssimulation flüssigkeitsgefüllter Tankbauwerke unter Erdbebenanregung. Online Ressource

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[Quelle: http://d-nb.info]

Aufgrund der häufigen fatalen Schäden an flüssigkeitsgefüllten Tankbauwerken infolge Erdbebenbelastungen, scheinen die bestehenden Berechnungsmöglichkeiten zur Bemessung dieser Tragwerke nicht ausreichend. Insbesondere die Interaktion zwischen Flüssigkeit und Bauwerk ist im Stand der Technik nur unzureichend berücksichtigt. Im Rahmen der Arbeit wird auf Grundlage der Finiten-Element-Methode ein isoparametrisches Flüssigkeitselement für kompressible, inviskose Flüssigkeiten auf Grundlage der LAGRANGEschen Beschreibung entwickelt. Mit diesem Element kann das dynamische Verhalten der Flüssigkeit und somit auch die Interaktion mit dem Behälterbauwerk wirklichkeitsnah abgebildet werden. Die unter dynamischen Belastungen auftretenden nichtlinearen Ablöseerscheinungen der Flüssigkeit von der Tankwand werden durch ein speziell für dieses Problem hergeleitetes Kontakt-Element simuliert. Das physikalisch und geometrisch nichtlineare Materialverhalten der Tankwand wird mit Hilfe eines schubweichen Schalenelementes, bzw. bei mehrschaligen Tankwänden durch ein Makroelement, bestehend aus Schalen- und Volumenelement, abgebildet. Die Verifikation der hergeleiteten Finiten Elemente erfolgt durch Vergleich der numerischen Berechnungen mit analytischen und experimentellen Daten, die zum großen Teil sehr gute Übereinstimmungen zeigen. Anhand von Beispielrechnungen werden die Auswirkungen der verschiedenen nichtlinearen Einflüsse auf das Tragverhalten der Tankstruktur untersucht.

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Bernd Becher, Hilla Becher
Wassertürme
Mit e. Text v. Reyner Banham
5., unveränd. Aufl.
2005, 240 S., m. 223 Fototaf. 29,5 cm, Buchleinen
Schirmer/Mosel

 

 

Die 223 für diesen Band ausgewählten Photographien von Wassertürmen wurden in einem Zeitraum von fünfundzwanzig Jahren aufgenommen und sind doch von einer so zwingenden stilistischen Konsequenz, daß die Bilder nebeneinandergestellt den Eindruck erwecken, als wären sie von Minute zu Minute aufgenommen worden. Denn obwohl es sich bei Wassertürmen um sogenannte Zweckbauten handelt, die in der Hierarchie der Baukunst einen deutlich untergeordneten Rang einnehmen, offenbaren die photographierten, zwischen der Jahrhundertwende und heute entstandenen Exemplare eine beispiellose Formenvielfalt, in der sich nationale Stilrichtungen und lokale Traditionen ebenso widerspiegeln wie Phantasie, Temperament und Innovationsfreudigkeit ihrer Erbauer. (-y-)

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Forschungsberichte

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Josef Eibl, Wolfgang Leuckel
Bautechnische Maßnahmen zur Schadensminderung bei Staubexplosionen. Ergänzende Untersuchungen. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 2899
1999, 84 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel des Forschungsvorhaben war es, eine Richtlinie zu überarbeiten, die bei der Bemessung großer Behälter für den Fall eines deflagrativen Abbrandes von Brennstaub-Luft-Gemischen unter Berücksichtigung der Druckminderung infolge von Druckentlastungorganen angewandt werden kann. Diese Überarbeitung war erforderlich, da ursprünglich die Massenträgheit von Druckentlastungsorganen entsprechend der verfügbaren Literatur berücksichtigt wurde. Das führte zu einer beträchtlichen Druckerhöhung gegenüber den Drücken bei einer trägheitslosen Entlastung. Die zwischenzeitlich durchgeführten umfangreichen Explosionsexperimente in einem 50 cbm-Versuchssilo zeigten jedoch einen weit geringeren Einfluß der Massenträgheit. Aus diesem Grunde war eine Modifizierung des ursprünglichen Bemessungsverfahrens erforderlich. Die mit dem modifizierten Rechenmodell gewonnenen neuen Ergebnisse wurden mittels dimensionsloser Kenngrößen in Nomogrammen zusammengefaßt und in einen neuen Richtlinien-Entwurf integriert, der in die neue Fassung der Norm DIN 1055-6 "Einwirkungen auf Silos und Flüssigkeitsbehälter" aufgenommen werden soll.

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- Wenzel
Verformungen und Beanspruchungen dünnwandiger zylindrischer Silozellen infolge Teilflächenlasten. Anhang
Bauforschung, Band T 2520/2
1993, 400 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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- Wenzel
Verformungen und Beanspruchungen dünnwandiger zylindrischer Silozellen infolge Teilflächenlasten
Bauforschung, Band T 2520/1
1993, 93 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Neben einer mangelhaften Bauausführung liegen die Hauptschadensursachen bei Silobauwerken in unzureichenden Lastannahmen. Insbesondere die entlang des Umfanges ungleichmäßigen Verteilungen des horizontal wirkenden Silodrucks, die vor allem beim ausmittigen Entleeren, aber auch bei nicht mittigem Füllen der Silozellen auftreten, führen auch bei zylindrischen Silozellen zu Biegebeanspruchungen, die bei Schadensauswertungen häufig als Schadensursachen erkannt werden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden zunächst aus der Literatur bekannte, auf einzelnen Forschungsarbeiten basierende und dann die in verschiedenen nationalen Regelungen (Normen) enthaltenen Lastansätze dargelegt und miteinander verglichen. Das Hauptaugenmerk gilt dabei der Frage, wie die beim ausmittigen Entleeren ungleichmäßigen Horizontaldruckverteilungen bei der Bemessung zu berücksichtigen sind. Im Rahmen eines Versuchsprogrammes an Modellsilos wird anschließend das Problem der Umfangsverteilung der Horizontaldrücke beim mittigen und ausmittigen Entleeren erforscht. (-y-)

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Markus Wacker
Karte der tiefsten Tagesmitteltemperaturen LODMAT für Deutschland. Schlußbericht
Bauforschung, Band T 2607
1993, 65 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Ergebnis der Untersuchung ist eine Karte, die die für Tankbauten nach der europäischen Tankbaunorm (CEN/TC265) benötigte tiefste Tagesmitteltemperatur einer 30jährigen Periode darstellt. Dieser Wert bestimmt die Anforderung an die Kerbschlagzähigkeit der zum Einsatz kommenden Stähle. Im Hinblick auf die Klasseneinteilung bei der Kerbschlagzähigkeit genügt es, diese Werte grob zu ermitteln. Die Darstellung erfolgt durch eine Isothermenkarte, bei der die Zwischenwerte interpoliert werden und die Höhe des Standortes über NN mit einem Höhenzuschlag berücksichtigt wird. Die ermittelten Tagestiefstwerte liegen in einem 70-90% Vertrauensintervall im statistischen Sinne (Vertrauenswahrscheinlichkeit). Da jedoch für die Ausgangswerte der Karte Mittelwerte verwendet wurden, die im allgemeinen auf der sicheren Seite liegen, ist die wirkliche Vertrauenswahrscheinlichkeit höher.

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Sepp-Rainer Speidel
Kälteschockversuch mit einem Behältergroßmodell eines Spannbeton-Doppelwand-Tanksystems zur Lagerung von Flüssigerdgas "LNG" bei -162 Grad C und Tieftemperaturversuche mit speziellen dazugehörigen bautechnischen Komponenten. Messungen und Berechnungen zum. Material- und Tragverhalten. Aktualisierte Vorhabensbeschreibung 1987 bis 1990
Bauforschung, Band T 2414
1990, 142 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Behälter zur Lagerung von Flüssigerdgas (LNG) bei tiefer Temperatur (-162 Grad C) und Atmosphärendruck bestehen aus innerem Lagertank und äußerem Sicherheitsbehälter, der bei Versagen des Innentanks und der Wärmeisolierung, die zwischen beiden Behältern angeordnet ist, schockartig abgekühlt wird. Er darf dabei seine Funktionsfähigkeit nicht verlieren. Dieser maßgebende Lastfall ist wegen der temperaturabhängigen Materialparameter schwierig zu berechnen. Versuchsergebnisse, vor allem im Übergangsbereich Zylinderwand/Bodenplatte, zur Überprüfung einer Berechnung lagen nicht vor. Kälteschock und langsames Abkühlen wurden berechnet und ein Kälteschockversuch an einem Spannbetonmodellbehälter im Maßstab 1:10 durchgeführt. Weitere Entwicklungsarbeiten behandeln folgende Komponenten: - eine Bodenisolierung mit lasttragenden Faserzementrohren; - ein Gleitlager zur Auflagerung des Innentankzylinders; - einen geklebten Edelstahlliner aus einer Noppenfolie. (-y-)

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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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Schulte Holthausen, Robert; Raupach, Michael; Merkel, Melanie; Breit, Wolfgang
Auslaugungswiderstand von Betonoberflächen in Trinkwasserbehältern
Bautechnik, 2020

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Jacobs, Rita; Bock, Christoph
Betoninstandsetzung eines Wasserturms. Eigen- und Fremdüberwachung sicherten die Ausführungsqualität (kostenlos)
tHIS. Tiefbau. Hochbau. Ingenieurbau. Straßenbau, 2019

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Unterweger, Harald; Tappauf, Clemens
Unverankerte Stahltanks unter Erdbebenbelastung - neues Konzept zur Beurteilung der Kurzzeitermüdung infolge Abheben - Teil 2
Bauingenieur, 2019

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Jacobs, Rita; Bock, Christoph
Außen und innen umfangreich saniert. Hülle und Hochbehälter eines Wasserturms
Deutsches Ingenieurblatt, 2019

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Gilson, Norbert
Ein riesiger Scheibengasbehälter als wegweisende Technik. Gasometer Oberhausen ist Historisches Wahrzeichen der Ingenieurbaukunst
Deutsches Ingenieurblatt, 2019

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