Biogasspeicher, Erdbebenschäden, Doppel-T-Träger und Beton-3D-Druck

Die Bemessung von Doppelmembran-Abdeckungen und die Katalogisierung von Erdbebenschäden sind ebenso Themen der im Peer-review-Verfahren begutachteten Artikel in dieser aktuellen Ausgabe des Bauingenieur wie geotechnische Labor- und Großfeldversuche und die Grundlagen additiver Betonfertigungsverfahren.

In einem Verbundprojekt wurde an einem Versuchsbehälter das Verhalten der Außen- und Gashülle eines Biogasspeichers unter Umwelteinwirkungen und Betriebszuständen untersucht

Foto: R. Wagner

Hier die Übersicht der wissenschaftlich begutachteten und freigegebenen Fachaufsätze („reviewed papers“) aus dem Bauingenieur 12|2022, 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.

Doppelmembran-Abdeckungen von Biogasspeichersystemen

R. Wagner, K. Heinlein

Innendruck in zweilagigen, textilen Abdeckungen über Biogasbehältern

Zweilagige textile Abdeckungen von Biogasspeichersystemen sind eine wirtschaftliche und auf die Gasproduktion anpassungsfähige Bauweise. Getrennt wird der Witterungsschutz von der Gasspeicherung, indem es unter der Außenhülle eine flexible Hülle über dem Behälter mit dem Substrat und Gas gibt. Die Folge ist ein Zweikammersystem mit Luft zwischen Außen- und Gashülle und Biogas unter der Gashülle. Die Tragfähigkeit der biegeweichen, textilen Außenhülle wird über den Differenzluftdruck gegenüber dem Atmosphärendruck gewährleistet. Dieser wirkt auf die Gashülle und führt zu einer Interaktion im Gasraum. Der Nachweis der Tragfähigkeit für die Abdeckungen erfolgt für die Außenhülle bis heute ohne diese Wechselwirkung. In einem Verbundprojekt wurde an einem Versuchsbehälter das Verhalten der Außen- und Gashülle unter Umwelteinwirkungen und Betriebszuständen untersucht. Zu den Messgrößen gehören Windgeschwindigkeit und -richtung, Temperaturen auf und unter den textilen Abdeckungen sowie Volumenströme in und aus den beiden Kammern. Vorgestellt werden Ergebnisse aus den gesammelten Messdaten, die den Zusammenhang zwischen Innendruck, Umwelteinwirkungen und Betriebsbedingungen ohne Gasproduktion deutlich machen.

Textiles Biogasspeichersystem, Zweilagige Abdeckung, Doppelmembran, Interaktion Innendruck Umgebungseinflüsse

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-12-29

Kategorisierung von Erdbebenschäden

J. Kohns, L. Stempniewski, A. Stark

Entwicklung von Schadenskatalogen für die visuelle Beurteilung von Gebäuden im Erdbebenfall

Die schnelle Klassifizierung von beschädigten und zerstörten Infrastrukturen sowie die Beurteilung der Standsicherheit ist eine Grundvoraussetzung für effektive Rettungsmaßnahmen im Katastrophenfall. Für eine zügige Bewertung von Schäden sind visuelle Prüfungen unerlässlich. Zur einheitlichen und objektiven Beurteilung von Erdbebenschäden werden Schadenskataloge für globale und materialspezifische Schadensmerkmale entwickelt. In diesem Beitrag werden, anhand von fünf Schadensgraden, Schadenskataloge für tragende und nichttragende Bauteile aus Stahlbeton und Mauerwerk sowie globale Merkmale vorgeschlagen. Die enthaltenen Beschreibungen, schematischen Abbildungen und Beispielfotos machen eine objektive Kategorisierung der verschiedenen Schadensgrade möglich. Bei geringen Schadensgraden sind maximale Rissbreiten verschiedener Rissarten entscheidend zur eindeutigen Abgrenzung der Schadensklassen. Für hohe Schadensgrade ist das globale Tragverhalten des Gebäudes maßgebend. Die Anwendung der Schadenskataloge wird erläutert und eingehend diskutiert.

Forschung und Entwicklung, Erdbeben, Schäden, Massivbau

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-12-39

Labor- und Großfeldversuche in der Geotechnik

J. Beuße, J. Grabe

Zur Ermittlung der Bettung von Doppel-T-Trägern im Boden – Teil I: Grundlagen und In-situ-Versuche

Den Hauptteil des Lastabtrags kombinierter Spundwände übernehmen die im Boden einbindenden Träger. Derzeit erfolgt die Bemessung für kombinierte Wände im Endzustand ohne Berücksichtigung des Widerstands des Bodens gegenüber der Verdrehung oder dem Knicken der Träger. Mit dem aktuellen Normenstand wird die Berücksichtigung der Bettung bei dem kombinierten Nachweis von Biegeknicken und Biegedrillknicken erforderlich, um eine wirtschaftliche Bemessung gegen Stabilitätsversagen zu ermöglichen. Die Bettung von Trägern in kohäsiven Böden unterscheidet sich von der in kohäsionslosen Böden und wird zunächst durch Labor- und Großfeldversuche untersucht. Die Ergebnisse der Feldversuche des FOSTA/AiF-Projekts P1327 mit dem Ziel, das Nachweisverfahren kombinierter Wände zu optimieren, werden im Teil I vorgestellt. Es zeigt sich zwar, dass die Drehfedersteifigkeit im Sand etwa siebenmal größer ist als im Klei. Dennoch ist der Widerstand gegen das Verdrillen im bindigen Boden nicht zu vernachlässigen.

Forschung und Entwicklung, Hafenbau, Geotechnik, Baugrund-Tragwerk-Interaktion

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-12-49

Grundlagen von additiven Betonfertigungsverfahren (Beton-3D-Druck)

G. Placzek, P. Schwerdtner

Vorüberlegungen bei der Anwendung robotischer Systeme – eine baubetriebliche Untersuchung für den Beton-3D-Druck

Die Implementierung von auf Extrusion basierenden additiven Betonfertigungsverfahren („Beton-3D-Druck“) im Bauwesen geht mit dem Einsatz von automatischen und robotischen Systemen einher. In diesem Beitrag werden die im Beton-3D-Druck-Verfahren eingesetzten automatisierten und robotischen Systeme zunächst klassifiziert, ausführlich beschrieben und anschließend im Kontext der Produktionsplanung baubetrieblich eingeordnet. Dazu werden diese in vier Hauptkategorien (Fertigungsanlagen, Faltarmsysteme, Knickarmroboter und Sonderlösungen) differenziert. Durch eine ausführliche Beschreibung der Systeme können konstruktionsbedingte Eigenschaften der automatisierten und robotischen Systeme identifiziert und für eine baubetriebliche Diskussion genutzt werden. Am Beispiel der Taktplanung wird gezeigt, dass die Größe des Arbeitsraums als auch die Positionierung der Systeme die Gestaltung der Produktionsprozesse signifikant beeinflussen.

Grundlagen, Hochbau, Betonbau, Baubetrieb

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-12-59

Eine gekürzte Version der Klassifizierung nach den automatisierten und robotischen Systemen finden Sie im frei zugänglichen Betrag „Extrusionsbasierte additive Fertigung mit Beton: Die wichtigsten Beton-3D-Drucksysteme im Vergleich“.