Spannbeton, Stahlbrückenbau und Digitale Methoden

Von der dynamischen Berechnung von Eisenbahnbrücken über den Brückenbau der Pelješšac bridge bis zur Mixed-Reality in der Ingenieurgeologie reicht das Spektrum der im Peer-review-Verfahren begutachteten Artikel in dieser aktuellen Ausgabe des Bauingenieur.

Darstellung der Gründung der Pelješac bridge.

Foto: CRBC – China Road and Bridge Corporation archive

Hier die Übersicht der wissenschaftlich begutachteten und freigegebenen Fachaufsätze („reviewed papers“) aus dem Bauingenieur 05|2023, 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.

Dynamik

S. Fröhlich(Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft), A. Laubach (Hochschule Koblenz)

Dynamische Berechnung von Eisenbahnbrücken –– Parameteruntersuchung für zweigleisige Brücken aus Spannbeton

Ziel dieser Parameteruntersuchung ist es, die Auswirkungen einer erforderlichen dynamischen Berechnung schon im Entwurf abschätzen zu können. Dazu werden bestimmte Entwurfsparameter des festgelegten Brückentyps –– zweigleisige und über zwei Felder spannende Brücken aus Spannbeton –– variiert, die verschiedenen Varianten des Tragwerks dynamisch berechnet und die Ergebnisse mit den statischen Schnittgrößen verglichen. Die Brückensysteme mit zweistegigen Plattenbalken als Überbauquerschnitt unterscheiden sich in der Stützweite, dem Stützweitenverhältnis und in ihrer Schlankheit. Die statischen Berechnungen erfolgen mit dem Regellastmodell LM 71 für Vertikallasten aus Zugverkehr. Den mittels direkter Zeitschrittintegration durchgeführten dynamischen Berechnungen werden die in Deutschland am häufigsten verkehrenden Hochgeschwindigkeitszüge ICE 3 und ICE 4 der Deutschen Bahn zugrunde gelegt. Durch die graphische Darstellung des Schnittgrößenvergleichs können, ohne eigene dynamische Berechnungen anzustellen, deren Auswirkung auf die bemessungsrelevanten Schnittgrößen im Entwurf abgeschätzt werden.

Dynamik, Eisenbahnbau, Spannbetonbau, Entwurfsplanung

doi.org/10.37544/0005-6650-2023-05-27

Stahlbrückenbau

M. Pipenbaher (Pipenbaher Consulting Engineers)

Pelješšac bridge, Croatia – Part 1: Concept and Design

The 2 404 m long Pelješšac Bridge, Croatia, ranks among the most demanding bridges in the Europe in terms of both the technological complexity of construction and the complexity of the design. The bridge is located in an area of very high seismic activity, exposed to strong and gusty north and south winds. The compact bedrock is located at a depth of up to 100 m below the seabed so very demanding foundation on up to 128 m long driven steel piles was required. The bridge is designed as a multi-span cable-stayed bridge with a semi-integral hybrid structure with five 285 m long central spans. Part 2 deals with execution and assembly.

Stahlbrückenbau, Schrägseilbrücke, Planung

doi.org/10.37544/0005-6650-2023-05-39

Baubetrieb

H. Chr. Jünger (Universität Stuttgart), P. Haag (Universität Stuttgart), P. Racky (Universität Kassel), H.-J. Bargstädt (Bauhaus-Universität Weimar), H. Ehrbar (ETH Zürich), D. Heck (Technische Universität Graz)

Zukunftsthemen heute gestalten – BBB-Memorandum

Um den derzeitigen Anforderungen für den Klimaschutz sowie den vorhandenen und zukünftigen Möglichkeiten der Digitalisierung und dem daraus resultierenden Wandel in der Bauwirtschaft gerecht werden zu können, reflektiert der vorliegende Artikel Entwicklungen in Forschung und Lehre im Netzwerk Baubetrieb, Bauwirtschaft und Baumanagement (BBB). Hinsichtlich der Forschung wird deutlich, dass die „„Translationale Forschung““ als ein wesentliches Charakteristikum der BBB-Professuren zu sehen ist. Die hierbei erarbeitete Erweiterung des generellen Wissens führt im Rahmen der Lehre zu Spezialisierungen und in der Folge zu mehr Lehrinhalten in der universitären Ausbildung. Zudem resultiert, dass sich die Mitglieder des BBB-Netzwerks fachlich weiter spezialisieren und ein immer größeres Spektrum an bau-, immobilien- und infrastrukturspezifischen Inhalten in der Tiefe abdecken. Dies ermöglicht den BBB-Professuren auch einen elementaren Beitrag zu den übergeordneten Zielen für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen zu leisten.

Forschung und Entwicklung, Baubetrieb, Baumanagement, Nachhaltigkeit

doi.org/10.37544/0005-6650-2023-05-48

Digitalisierung

B. Weber-Lewerenz (RWTH Aachen), M. Traverso (RWTH Aachen)

Best Practices im Bauwesen 4.0 – Katalysatoren digitaler Innovationen

Die digitale Transformation in der AEC-Industrie (Architecture, Engineering and Construction) ist ein wichtiger Treiber für technische Innovationen in der Branche. Sie bringt Dynamik in Arbeitsabläufe und -methoden. Ein differenzierteres Verständnis zum verantwortungsbewussten Einsatz innovativer Technologien zielt neben Nachhaltigkeit und effizienteren Baulebenszyklen auf das Erkennen der unbeabsichtigten Auswirkungen wie zum Beispiel von Künstlicher Intelligenz (KI). Die Studie ist Teil einer größeren Primärforschung zu Corporate Digital Responsibility (CDR) im Bauwesen 4.0; diese identifiziert, analysiert und bewertet systematisch Schlüsselfaktoren einer nachhaltigen digitalen Transformation speziell in der Baubranche. Die Studie nutzt qualitative Methoden mit fachübergreifenden Literatur – und Datenrecherchen und Experteninterviews. Schlüsselfaktoren können so definiert und bewertet werden. Anwendungsbeispiele zeigen Ansätze zur praktischen Umsetzung und bieten Orientierungshilfen für kleine bis mittelgroße Unternehmen. Die Studie diskutiert notwendige Schritte, wie Unternehmen eigene potenzielle Einsatzfelder definieren und passende Methoden finden können. Ein weiteres Ziel der Untersuchung ist eine Bestandsaufnahme der Akzeptanz neuer Technologien durch den Vergleich unterschiedlicher Sichtweisen von Experten. Die Studienergebnisse zeigen neue Perspektiven in der Transformation der Baubranche auf. Sie zeigen, dass die digitale Transformation im Bauwesen 4.0 ein hohes Potenzial für einen wirtschaftlichen, effizienten Baulebenszyklus birgt, jedoch den verantwortungsvollen, sinnvollen Umgang mit innovativen Technologien erfordert.

Digitalisierung, KI, Digitale Transformation, Best Practices, Smart Cities

doi.org/10.37544/0005-6650-2023-05-55

Digitale Methoden

M. Kaspar (TU Graz), D. S. Kieffer (TU Graz)

Mixed-Reality in der Ingenieurgeologie – von der Datenaufnahme bis zum immersiven 3D-Hologramm

Die rasch voranschreitende Digitalisierung und wachsenden Mengen an (Geo)-daten stellen die Bauindustrie vor neue Herausforderungen. Moderne Geräte wie Drohnen und Laserscanner produzieren in kurzer Zeit enorme Datenmengen. Diese aufzubereiten und Auftraggebern, Planern oder Interessenvertretern verständlich zu präsentieren sind Teil von ingenieurgeologischen Aufgaben. Anstelle der üblicherweise verwendeten Pläne, Profilschnitte und statischen 3D-Modelle können diese Daten auf anschaulichere Weise in einer interaktiven, digitalen Umgebung präsentiert werden. Mixed-Reality Anwendungen bieten hierbei neue Möglichkeiten, den digitalen Zwilling eines Projektes in Form eines Hologramms virtuell und immersiv zu besuchen. Ortsunabhängige Besprechungen in Echtzeit an holografischen 3D-Modellen, ohne physisch den Ort zu wechseln, bringen Zeitersparnis und raschen Informationsaustausch mit sich. Dieser Aufsatz liefert einen Überblick über den Workflow zum Generieren von holografischen Daten bestehender Projekte und legt dar, was bei der Aufnahme und Verarbeitung von Daten für neue Projekte zu beachten ist. Der Schwerpunkt liegt auf ingenieurgeologischen Anwendungen, wobei die Möglichkeiten und Grenzen dieser Technologie erörtert werden.

Digitale Methoden, Building Information Modeling, CAD, Bauinformatik

doi.org/10.37544/0005-6650-2023-05-64