Geotechnik, Stahlbau und Bauwirtschaft
In der Maiausgabe reicht das Spektrum der im Peer-review-Verfahren begutachteten Artikel von der Gründungsoptimierung für die neue Storstrømsbroen in Dänemark über ein Bemessungskonzept für dünnwandig geformte Stahlprofile bis hin zu BIM im Facility Management der Chemie- und Pharmaindustrie.
Lage der neuen Storstrømsbroen als integraler Bestandteil der zukünftigen festen Eisenbahnverbindung zwischen Kopenhagen und Hamburg und als Ersatz für die bestehende Storstrømsbroen von 1937. Grafik: Deutsche Bahn, Google Maps, unten links: Visualisierung des Entwurfs: Vejdirektoratet
Hier die Übersicht der wissenschaftlich begutachteten und freigegebenen Fachaufsätze („reviewed papers“) aus dem Bauingenieur 05|2024, jeweils mit einer Zusammenfassung und Stichworten sowie DOI-Link.
Übrigens finden Sie eine Liste mit zahlreichen nützlichen Abkürzungen aus der Baubranche (samt Erklärungen) zum Nachschlagen und Ausdrucken in unserer Online-Rubrik Wissen.
Geotechnik
Gründungsoptimierung für die neue 4,0 km lange Storstrømsbroen in Dänemark – Herausforderungen bei der Bemessung hoch belasteter Caisson-Gründungen im ´Danish Glacial Till´
Die neue, derzeit im Bau befindliche rund 4,0 km lange Storstrømsbroen, die als multimodale Brücke eine zweigleisige Hochgeschwindigkeits-Eisenbahntrasse mit einer Straße auf einem gemeinsamen Überbauquerschnitt vereint, wird die dänischen Inseln Falster und Seeland verbinden und so einen integralen Bestandteil der zukünftigen festen Eisenbahnverbindung zwischen Kopenhagen und Hamburg bilden. Die Gründung der 44 Brückenpfeiler sowie des zentralen 103 m hohen Pylons der Schrägkabelbrücke erfolgt im Wesentlichen über große vorgefertigte Caissons, die als Flachgründung über mächtige Schottertragschichten auf dem Meeresboden in dem hier anstehenden, eiszeitlich vorbelasteten Geschiebemergel abgesetzt werden. Dabei kommen an einigen Achsen ergänzend auch Baugrundverbesserungen mit ´rigid inclusions´ zur Anwendung. In dem Beitrag wird über die maßgebenden geotechnischen Herausforderungen bei der Bemessung und Optimierung der hoch beanspruchten Flachgründungen in dem überkonsolidierten ´Danish Glacial Till´ berichtet. Dabei wurden über die übliche Bemessungspraxis deutlich hinausgehende Ansätze, wie die Berücksichtigung nichtlinearer globaler Gründungssteifigkeiten, dynamische hochgradig nichtlineare Analysen am Gesamtmodell und die Akzeptanz irreversibler plastischer Verzerrungen genutzt, um die unter anderem infolge von Verkehrslasten, Eisdruck und Schiffsanprall stark exzentrisch belasteten Fundamente in ihren Abmessungen nachhaltig zu optimieren.
doi.org/10.37544/0005–6650–2024–05–33
Stahlbau
Ein Bemessungskonzept für dünnwandig kaltgeformte Stahlprofile am Beispiel der Biegebeanspruchung – Teil 2: Verifizierung des neuen Bemessungskonzeptes
Im Rahmen des FOSTA Forschungsvorhabens P1328 (IGF Nr. 19964 N) wurde ein eurocodekonformes Bemessungskonzept für dünnwandig kaltgeformte Stahlprofile entwickelt. Es überführt die rechnerische Querschnittstragfähigkeit, die in Anlehnung an die amerikanische Norm AISI 100–16-Direct Strength Method auf Basis numerischer Verzweigungslastanalysen bestimmt wird, in das europäische Bemessungskonzept nach DIN EN 1993–1–3 für globale/gekoppelte Stabilitätsnachweise. Zur Verifizierung dieses Bemessungsvorschlages für kaltgeformte Stahlquerschnitte unter Biegebeanspruchung um die starke Querschnittsachse wurden Bauteilversuche an verschiedenen C- und Ω-förmigen Profilen durchgeführt. Zur Erweiterung der Versuchsmatrix wurde ein FE-Modell an den Versuchen validiert, um anschließend durch numerische Parameterstudien die Anwendbarkeit des kombinierten Bemessungsvorschlages für eine große Bandbreite verschiedener Profile belegen zu können. Das neue Bemessungskonzept wurde bereits im ersten Teil des Aufsatzes vorgestellt. Der zweite Teil ist der Verifizierung durch Bauteilversuche und numerische Parameterstudien gewidmet.
doi.org/10.37544/0005–6650–2024–05–50
Bauwirtschaft
BIM im Facility Management der Chemie- und Pharmaindustrie
Ein wichtiger Anwendungsfall von Building Information Modeling ist die Optimierung der Zusammenarbeit der Projektbeteiligten in einem Bauprojekt. Dieser Beitrag befasst sich mit der Anwendung von Building Information Modeling (BIM) im Facility Management (FM) der Chemie- und Pharmaindustrie in Deutschland.
BIM wird inzwischen vermehrt in Bauprojekten angewandt. Hierbei beschränkt sich die Anwendung meist auf die Planungs- und Bauphase. Darüber hinaus werden Anforderungen der Betriebsphase oft nicht in die Planungsphase einbezogen, obwohl in der Betriebsphase des Gebäudes ein Großteil der Lebenszykluskosten entsteht. Vor allem Daten und Informationen u.a. zum Gebäude selbst sowie zu verbauten Materialien und technischen Anlagen entstehen in der Planungsphase und sind essentiell für den Gebäudebetrieb. Um effizientere Abläufe im Lebenszyklus des Gebäudes zu ermöglichen, werden vermehrt Ansätze entwickelt, das digitale Gebäudemodell auch im FM anzuwenden. Bislang wurden allerdings keine einheitlichen Standards etabliert. Gemeinsam mit Projektpartnern aus der Industrie und dem FM wurden daher Informationsanforderungen für das BIM in der Chemie- und Pharmaindustrie aus Sicht des FM abgeleitet.
doi.org/10.37544/0005–6650–2024–05–59
Sicherheit
Untersuchung von Überregulierungen im Brandschutz durch Vorschriften und Genehmigungsverfahren
Im vorliegenden Beitrag wird das Vorhandensein von Überregulierungen innerhalb präskriptiver Anforderungen durch bauordnungsrechtliche Vorschriften und durch Forderungen innerhalb von Genehmigungsverfahren untersucht. Das brandschutztechnische Sicherheitskonzept von Gebäuden wird durch materielle Anforderungen unter Berücksichtigung von Schutzzielen mit bauordnungsrechtlichen Vorgaben bundeslandabhängig festgelegt. Daneben werden Forderungen an den Brandschutz auch innerhalb von Genehmigungsverfahren gestellt. In dieser Untersuchung erfolgt die Identifizierung von Überregulierung mittels deskriptiver Statistik, statistischer Inferenz und qualitativer Inhaltsanalyse basierend auf einer Umfrageerhebung. Die materiellen Anforderungen können dabei weitestgehend nicht als überreguliert bestätigt werden. Vielmehr besteht ein generelles Empfinden zur Überregulierung in Bezug auf die materiellen Anforderungen und in Genehmigungsverfahren, welches sich in bestimmten materiellen Anforderungsbereichen und Gebäudetypen widerspiegelt und dabei in Abhängigkeit der Prüfinstitution steht.
doi.org/10.37544/0005–6650–2024–05–66
