Minisymposium

MS08: Flächentragwerke

  • Prof. Dr.-Ing. habil. Manfred Bischoff (Institut für Baustatik und Baudynamik, Universität Stuttgart, Stuttgart, Deutschland)
  • Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Dornisch (Fachgebiet Statik und Dynamik, BTU Cottbus-Senftenberg, Cottbus, Deutschland)
  • Josef Kiendl (Institut für Mechanik und Statik, Universität der Bundeswehr München, Neubiberg, Deutschland)


MS08: Flächentragwerke

Dienstag, 5. März 2024; 13:30 - 15:30 Uhr in H 0.16 (Ditze-Hörsaal)

13:30
Stuttgarts Bahnhof der Zukunft – Der Bau des Schalendachs
Rolf Becker (Ed.Züblin AG Zentrale Technik)


Kurzfassung:
Die beim Projekt Stuttgart 21 entwickelten Produktionsprozesse erweitern die Grenzen der Baubarkeit im Stahlbetonbau. Besonders deutlich wird dies beim Schalendach mit seiner anspruchsvollen Geometrie und zahlreichen komplexen Bauzuständen. Die Anforderungen an Planung und Bauausführung gehen weit über das übliche Maß hinaus, wie anhand der Themen Betontechnologie, Sichtbetonschalung und Bewehrungseinbau gezeigt wird.

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13:50
Erfahrungen aus der Neubewertung beulsensitiver Stahlhohlkastenbrücken
Sven Nagel (Ingenieurgesellschaft für Stahlbau und Schweißtechnik mbH), Max Spannaus (Universität der Bundeswehr München), Michael Volz (Technische Hochschule Würzburg-Schweinfurt)


Kurzfassung:
Stahlhohlkastenbrücken werden seit Jahrzehnten gebaut. Beulbemessungsvorschriften wurden sukzessive erweitert und Fertigungstoleranzen in den Ausführungsnormen begrenzt. Nach heutigem Kenntnisstand ist davon auszugehen, dass bei älteren Bauwerken Defizite möglich sind, die eine Neubewertung erforderlich machen. Anhand aktueller Praxisbeispiele werden die Auswirkungen unterschiedlicher Nachweismethoden und vorhandene Imperfektionen diskutiert.

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14:10
Berechnungsmethoden zur Analyse von innerlich aufgelösten Schalenstrukturen
Georgia Kikis (Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik, RWTH Aachen), Leonie Mester (Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik, RWTH Aachen), Simon Klarmann (Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik, RWTH Aachen), Rostislav Chudoba (Institut für Massivbau, RWTH Aachen), Sven Klinkel (Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen)


Kurzfassung:
Neue Komposite und maschinengestützte Fertigungsmethoden ermöglichen die Einführung materialminimierter Strukturen im Bauwesen. Der Beitrag befasst sich mit Berechnungsmethoden für innerlich aufgelöste Schalenstrukturen. Die Schale wird durch eine gekoppelte Mehrskalenmethode homogenisiert. Die nichtmetallische Bewehrung wird durch bildgebende Verfahren erfasst. Das Bruchverhalten und der Verbund werden mit speziellen Materialmodellen abgebildet.

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14:30
Eine schubversteifungsfreie Reissner-Mindlin- Plattenformulierung mittels Hu-Zhang-Elemente
Adam Sky (University of Luxembourg), Michael Neunteufel (Technische Universität Wien), Jack S. Hale (University of Luxembourg), Andreas Zilian (University of Luxembourg)


Kurzfassung:
Eine neuartige Diskretisierung der Reissner-Mindlin-Platte, die für den symmetrischen Momententensor Hu-Zhang-Elemente und für die Schubspannungen Raviart-Thomas-Elemente einsetzt, wird vorgestellt. Die Konstruktion des Hu-Zhang-Elements und entsprechende Transformationsvorschriften werden diskutiert. Existenz und Eindeutigkeit werden bewiesen und die Robustheit anhand von Beispielen demonstriert.

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14:50
Hierarchische Formulierungen für statische und dynamische Analysen von Flächentragwerken
Bastian Oesterle (Technische Universität Hamburg), Rebecca Thierer (Universität Stuttgart), Lisa-Marie Krauß (Universität Stuttgart), Manfred Bischoff (Universität Stuttgart)


Kurzfassung:
Hierarchische Balken-, Platten- und Schalenformulierungen basieren auf einer geschickten Reparametrisierung der kinematischen Gleichungen, die sich für neuartige, glatte Diskretisierungsverfahren als vorteilhaft erweist. Im vorliegenden Beitrag werden die intrinsischen Eigenschaften des hierarchischen Konzepts anhand statischer und dynamischer Analysen von Flächentragwerken aufgezeigt und diskutiert.

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15:10
Vergleich zwischen isogeometrischen und spektralen Reissner-Mindlin Schalenelementen
Wolfgang Dornisch (BTU Cottbus-Senftenberg), Nima Azizi (Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg)


Kurzfassung:
Der Beitrag vergleicht erzielbare Genauigkeit und Rechenkosten von Reissner-Mindlin-Schalenformulierungen zwischen der isogeometrischen Methode und der spektralen Elemente-Methode. Während die erste durch die hohe Kontinuität zwischen den Elementen eine sehr hohe Genauigkeit in Bezug auf Anzahl der Freiheitsgrade aufweist, besticht die letztere durch eine einfachere Formulierung und eine bessere Konditionierung auch für sehr hohe Ansatzordnungen.

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