Filigrane, materialsparende, festigkeits- und steifigkeitsangepasste Tragstrukturen aus Metall gewinnen zunehmend an Bedeutung. Durch solche Strukturen ist es nicht nur möglich individuelle Ästhetik in Bauwerke einfließen zu lassen oder ikonenhafte architektonische Meisterwerke zu kreieren, sondern auch beanspruchungsoptimierte bautechnische Lösungen in Anlehnung an die Natur (Bionik) zu generieren. Die Motivation eine leichte Knotenstruktur mit maximaler Tragfähigkeit herzustellen ist häufig mit dem Wunsch eines minimalen und angepassten Materialeinsatzes sowie geringen Herstellungskosten gepaart. Die Untersuchung erfolgt sowohl an numerischen als auch an realen Modellen. Anhand der numerischen, parametrischen Modelle können eine Vielzahl unterschiedlicher Modelle differierender Systemspezifikationen untersucht und hinsichtlich Tragfähigkeit der Knoten aus Stahl bewertet werden. Die Verifikation und Validierung der numerisch ermittelten Ergebnisse erfolgt über begleitende experimentelle Belastungstests an räumlichen Modellen. Anhand eines Demonstrators konnte gezeigt werden, dass die Abbildung des Herstellungsprozesses unter Verwendung von gewissen Vereinfachungen mittels Schweißstruktursimulation möglich ist. Die experimentell ermittelten Materialkennwerte für die Schweißzusatzwerkstoffe ermöglichen es, die Tragwerkknoten beanspruchungsgerecht zu dimensionieren. Mit Hilfe von Demonstratoren konnte die Herstellbarkeit topologieoptimierter Tragwerkknotens mittels WAAM gezeigt werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Große Betonfertigteile lassen sich entweder gar nicht oder nur mit großem Aufwand transportieren. Daher werden hochbeanspruchte Verbindungen im Stahlbetonbau noch monolithisch vor Ort betoniert. Dies ist mit einem großen Platzbedarf, einer aufwändigen Baustelleneinrichtung und großen Herausforderungen zur Sicherstellung der Qualität, bedingt durch Witterungseinflüsse auf der Baustelle, verbunden. Es wird ein weitspannender, modularer Referenzfachwerkträger aus Hochleistungsbeton entworfen, dessen einzelne Elemente mit Hilfe einer innovativen Verbindungstechnologie einfach hergestellt und effizient gefügt werden können. Der Entwurf des modularen Referenzfachwerkträgers umfasst Studien zur Geometrieoptimierung, zu Segmentverbindungen, zum Montagekonzept und den Bauzuständen, zum Brandschutz und zur Dauerhaftigkeit. Die daraus resultierenden Anforderungen liefern die Grundlage zur Entwicklung der Verbindung.
Hinweis: Die Anhänge F & V sind nicht im gedruckten Bericht enthalten, sondern stehen lediglich zum Download zur Verfügung.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Im Rahmen einer Messkampagne von Herbst 2012 bis Herbst 2013 werden vier unterschiedliche Verwaltungsgebäude mit Glasdoppelfassade im Stadtgebiet München (Fraunhofer Zentralverwaltung Hansastraße, Gebäude der Munich Re in der Gedonstraße, Mandlstraße und am Münchner Tor) im Hinblick auf das Temperaturverhalten im Fassadenzwischenraum untersucht. Dabei werden die Temperaturen an unterschiedlichen Stellen der Glasdoppelfassaden (Orientierung, Geschosshöhe) als Referenzwerte mit hoher Genauigkeit messtechnisch erfasst. Anhand zusätzlicher messtechnischer Parameter (Außenlufttempertaturen, Raumlufttemperaturen, Solarstrahlung, Fensteröffnungszeiten, Sonnenschutzstellungen) und baulicher sowie bauphysikalischer Kennwerte werden parallel Rechenwerte für die Temperatur im Fassadenzwischenraum anhand eines neu aufgestellten Rechenmodells der DIN V 18599 zur Bestimmung des Luftwechsels im Fassadenzwischenraum ermittelt, um die Güte und Stabilität der weiterentwickelten Methode zu überprüfen sowie gegebenenfalls Verbesserungsvorschläge aufzuzeigen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Überwachung von sicherheitstechnischen Komponenten an Kraftfahrzeugen ist seit vielen Jahren Standard. Im Baubereich sind solche Systeme bisher kaum bzw. gar nicht vorhanden. Die Notwendigkeit der Bauwerksüberwachung erschließt sich jedoch aus vielen negativen Beispielen der Vergangenheit und Gegenwart. Nicht erkannte Schäden verursachen jedes Jahr Sanierungskosten in Milliardenhöhe. Auch Einstürze von Gebäuden sind dadurch nicht auszuschließen. Die meisten Bauschäden im Holzbau sind auf eindringende Feuchte, bzw. Feuchte aus besonderen bauphysikalischen Bedingungen zurückzuführen. Auf Grund der vielen möglichen Schadensursachen, wie Alterung von Abdichtungen, Planungs- und Montagefehlern sowie Nutzungsänderungen und falschem Nutzerverhalten, ist es nahezu unmöglich vorherzusagen, wo ein Schaden auftritt. Der "H2O Wood-Controller" ermöglicht eine nahezu flächendeckende und kostengünstige Analyse des Bauwerkzustandes.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Aktualisiert: 2023-05-29
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Aktualisiert: 2023-03-28
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Filigrane, materialsparende, festigkeits- und steifigkeitsangepasste Tragstrukturen aus Metall gewinnen zunehmend an Bedeutung. Durch solche Strukturen ist es nicht nur möglich individuelle Ästhetik in Bauwerke einfließen zu lassen oder ikonenhafte architektonische Meisterwerke zu kreieren, sondern auch beanspruchungsoptimierte bautechnische Lösungen in Anlehnung an die Natur (Bionik) zu generieren. Die Motivation eine leichte Knotenstruktur mit maximaler Tragfähigkeit herzustellen ist häufig mit dem Wunsch eines minimalen und angepassten Materialeinsatzes sowie geringen Herstellungskosten gepaart. Die Untersuchung erfolgt sowohl an numerischen als auch an realen Modellen. Anhand der numerischen, parametrischen Modelle können eine Vielzahl unterschiedlicher Modelle differierender Systemspezifikationen untersucht und hinsichtlich Tragfähigkeit der Knoten aus Stahl bewertet werden. Die Verifikation und Validierung der numerisch ermittelten Ergebnisse erfolgt über begleitende experimentelle Belastungstests an räumlichen Modellen. Anhand eines Demonstrators konnte gezeigt werden, dass die Abbildung des Herstellungsprozesses unter Verwendung von gewissen Vereinfachungen mittels Schweißstruktursimulation möglich ist. Die experimentell ermittelten Materialkennwerte für die Schweißzusatzwerkstoffe ermöglichen es, die Tragwerkknoten beanspruchungsgerecht zu dimensionieren. Mit Hilfe von Demonstratoren konnte die Herstellbarkeit topologieoptimierter Tragwerkknotens mittels WAAM gezeigt werden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Der abschließende Band dieses Werkes vervollständigt die Überlegungen, die der Bauingenieur anstellen muß, ehe er eine Konstruktion "durchrechnen" und damit für die Ausführung freigeben kann. Während die vorangegangenen Darlegungen den technischen Grundlagen gewidmet waren, wird jetzt stärker auf die Methodik der Ingenieurarbeit im Stahlbetonbau eingegangen. Die Autoren beschränken sich als Ingenieure auf den rationalen Teil des konstruktiven Gestaltens von Bauwerken. Dessen Ziel ist es vor allem, die Brauchbarkeit, Dauerhaftigkeit und Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten. Dieser Band schließt eng an den Band II A an und betrachtet Tragwerke unter den Aspekten der Sicherheit und Zuverlässigkeit, des Tragverhaltens unter speziellen äußeren Einwirkungen, der Kombination Bauwerk/Untergrund und der Stabilität. Zu der damit vorliegenden völligen Neubearbeitung dieses wichtigen Themenbereichs haben neben Prof. Franz zwei kompetente Fachleute (Professoren der Hochschule für Architektur und Bauwesen, Weimar, und der Universität Stuttgart) in entscheidendem Maße beigetragen.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Große Betonfertigteile lassen sich entweder gar nicht oder nur mit großem Aufwand transportieren. Daher werden hochbeanspruchte Verbindungen im Stahlbetonbau noch monolithisch vor Ort betoniert. Dies ist mit einem großen Platzbedarf, einer aufwändigen Baustelleneinrichtung und großen Herausforderungen zur Sicherstellung der Qualität, bedingt durch Witterungseinflüsse auf der Baustelle, verbunden. Es wird ein weitspannender, modularer Referenzfachwerkträger aus Hochleistungsbeton entworfen, dessen einzelne Elemente mit Hilfe einer innovativen Verbindungstechnologie einfach hergestellt und effizient gefügt werden können. Der Entwurf des modularen Referenzfachwerkträgers umfasst Studien zur Geometrieoptimierung, zu Segmentverbindungen, zum Montagekonzept und den Bauzuständen, zum Brandschutz und zur Dauerhaftigkeit. Die daraus resultierenden Anforderungen liefern die Grundlage zur Entwicklung der Verbindung.
Hinweis: Die Anhänge F & V sind nicht im gedruckten Bericht enthalten, sondern stehen lediglich zum Download zur Verfügung.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Der Band liefert einen kompakten Überblick zu den Tragkonstruktionen von Hochbauten. Ausgehend von der Behandlung maßgebender Einwirkungen und der Vorstellung des aktuellen, in den europäischen Konstruktionsnormen verankerten semiprobabilistischen Sicherheitskonzeptes werden typische Tragwerkselemente exemplarisch behandelt. Besonderes Augenmerk wird auf die im Hochbau eingesetzten Flächentragwerke und die für die Modellierung komplexer Strukturen verwendete Fachwerksanalogie gelegt. Das Zusammenwirken der Konstruktionsteile im Bauwerk zur Abtragung horizontaler und vertikaler Einwirkungen in den Baugrund sowie ein Überblick zu aktuellen Bauweisen im Massiv- und Skelettbau runden diesen einführenden Band der Reihe Baukonstruktionen ab.
Aktualisiert: 2023-03-27
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Die Überwachung von sicherheitstechnischen Komponenten an Kraftfahrzeugen ist seit vielen Jahren Standard. Im Baubereich sind solche Systeme bisher kaum bzw. gar nicht vorhanden. Die Notwendigkeit der Bauwerksüberwachung erschließt sich jedoch aus vielen negativen Beispielen der Vergangenheit und Gegenwart. Nicht erkannte Schäden verursachen jedes Jahr Sanierungskosten in Milliardenhöhe. Auch Einstürze von Gebäuden sind dadurch nicht auszuschließen. Die meisten Bauschäden im Holzbau sind auf eindringende Feuchte, bzw. Feuchte aus besonderen bauphysikalischen Bedingungen zurückzuführen. Auf Grund der vielen möglichen Schadensursachen, wie Alterung von Abdichtungen, Planungs- und Montagefehlern sowie Nutzungsänderungen und falschem Nutzerverhalten, ist es nahezu unmöglich vorherzusagen, wo ein Schaden auftritt. Der "H2O Wood-Controller" ermöglicht eine nahezu flächendeckende und kostengünstige Analyse des Bauwerkzustandes.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Im Rahmen einer Messkampagne von Herbst 2012 bis Herbst 2013 werden vier unterschiedliche Verwaltungsgebäude mit Glasdoppelfassade im Stadtgebiet München (Fraunhofer Zentralverwaltung Hansastraße, Gebäude der Munich Re in der Gedonstraße, Mandlstraße und am Münchner Tor) im Hinblick auf das Temperaturverhalten im Fassadenzwischenraum untersucht. Dabei werden die Temperaturen an unterschiedlichen Stellen der Glasdoppelfassaden (Orientierung, Geschosshöhe) als Referenzwerte mit hoher Genauigkeit messtechnisch erfasst. Anhand zusätzlicher messtechnischer Parameter (Außenlufttempertaturen, Raumlufttemperaturen, Solarstrahlung, Fensteröffnungszeiten, Sonnenschutzstellungen) und baulicher sowie bauphysikalischer Kennwerte werden parallel Rechenwerte für die Temperatur im Fassadenzwischenraum anhand eines neu aufgestellten Rechenmodells der DIN V 18599 zur Bestimmung des Luftwechsels im Fassadenzwischenraum ermittelt, um die Güte und Stabilität der weiterentwickelten Methode zu überprüfen sowie gegebenenfalls Verbesserungsvorschläge aufzuzeigen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Wie lassen sich Metaphern aus dem Werk Friedrich Nietzsches in gebaute Architektur übersetzen, die einen passenden Rahmen für Gespräche, Diskussionen und Vorträge bietet? Eine Antwort auf diese Fragestellung lieferten Masterstudenten der Bauhaus-Universität Weimar und ihre Betreuer im Sommer 2010 mit dem Projekt 'Nietzsches Gartenhaus'. Unter dem Motto 'Ein nachhaltiges Bauwerk als temporäre Gedankenwelt' wurde ein temporärer Gesprächs- und Veranstaltungspavillon in einem Semester geplant und errichtet.
Der Entwurf von Alexander Hollberg ging als Siegerprojekt aus einem studentischen Wettbewerb hervor und wurde in einem interdisziplinären Entwurfsseminar des Lehrstuhls Entwerfen und Tragwerkskonstruktion mit Unterstützung des Lehrstuhls Tragwerkslehre detailliert ausgearbeitet. Das Gebäude bezieht sich in seiner dreieckigen Form auf die drei Hauptthemen des Entwurfes - den Gesprächsgast, die Gedankenwelt Friedrich Nietzsches und den Ort Weimar. Es erfüllt hohe Ansprüche an eine nachhaltige Architektur, denn es wurde aus leichten und ökologisch sinnvollen Materialien errichtet, die nach der Demontage des Pavillons vollständig recycelt werden können.
Aktualisiert: 2019-03-15
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Der abschließende Band dieses Werkes vervollständigt die Überlegungen, die der Bauingenieur anstellen muß, ehe er eine Konstruktion "durchrechnen" und damit für die Ausführung freigeben kann. Während die vorangegangenen Darlegungen den technischen Grundlagen gewidmet waren, wird jetzt stärker auf die Methodik der Ingenieurarbeit im Stahlbetonbau eingegangen. Die Autoren beschränken sich als Ingenieure auf den rationalen Teil des konstruktiven Gestaltens von Bauwerken. Dessen Ziel ist es vor allem, die Brauchbarkeit, Dauerhaftigkeit und Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten. Dieser Band schließt eng an den Band II A an und betrachtet Tragwerke unter den Aspekten der Sicherheit und Zuverlässigkeit, des Tragverhaltens unter speziellen äußeren Einwirkungen, der Kombination Bauwerk/Untergrund und der Stabilität. Zu der damit vorliegenden völligen Neubearbeitung dieses wichtigen Themenbereichs haben neben Prof. Franz zwei kompetente Fachleute (Professoren der Hochschule für Architektur und Bauwesen, Weimar, und der Universität Stuttgart) in entscheidendem Maße beigetragen.
Aktualisiert: 2023-04-04
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In seinen Grundlagen der Baukonstruktion analysiert der Hochschullehrer Johann Eisele anerkannte didaktische Methoden zur Vermittlung von Tragsystemen und deren Wirkungsweise. Mit kritischem Blick erörtert der Professor für Baukonstruktion u. a. die bekannten Ordnungsprinzipien nach Frei Otto, Kurt Ackermann und Stefan Polónyi.In der vorliegenden Publikation wird die Wirkung unterschiedlicher Konstruktionsarten in verständlicher Art erläutert. Über 70 Beispiele aus der Praxis zeigen anhand von farbigen Fotos und Informationsgrafiken, wie konstruktive Ansätze zu einem architektonischen Entwurf entwickelt werden können.
Kompaktwissen für Lehrende und Lernende: Balken und Stützen, Hybride Systeme, Rahmen und Fachwerke, Bogen, Kuppeln und Schalen, Seile und Seilnetze, Pneus, Hochhäuser
Aktualisiert: 2021-01-14
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