forces in motion

In vielen weit gespannten Schrägseilbrücken werden Seildämpfer zur Verringerung von Seilschwingungen eingebaut. Bedämpft werden dabei in erster Linie unerwünschte Querschwingungen (Schwingungen außerhalb der Kabelebene) der Tragseile. Neben der vorgesehenen Reduzierung der Bewegungen in der Kabelebene der Wirkungsrichtung der Dämpfer zeigen Untersuchungen, dass auch die Bewegungen quer zu dieser Richtung von den Dämpfern beeinflusst werden. Mithilfe der hybriden Versuchstechnik sollen diese Phänomene im Rahmen eines Forschungsvorhabens am Lehrstuhl für Massivbau der Technischen Universität München genauer untersucht werden. _[...]

Der Natur als Lehrmeisterin folgend, führte die Evolution im Brückenbau zur funktionalen, das heißt differentialen Bauweise. Dabei entstanden durch die Vermeidung von Zwängungen an kritischen (Bauwerks-)Stellen langlebige und robuste Bauwerke. Dies wurde und wird mit modernen Lagern und Fahrbahnübergängen erreicht, die durch einfachen Einbau, große Lebensdauer und geringe Instandhaltungskosten wirtschaftlich und störungsarm sind. Umweltfreundliche, recyclebare Werkstoffe und der mühelose Austausch kleiner Einheiten tragen hier zur Nachhaltigkeit bei. _[...]

Gleitelemente von Lagern im Bauwesen werden in Europa nach der Norm EN 1337-2 oder entsprechenden Europäischen Technischen Zulassungen bemessen. Ein Aspekt bei der Bemessung ist das Last-Verformungsverhalten der Gleitelemente. Das Vorgehen bei der Bemessung und die Herleitung der Formeln nach dem derzeitigen Stand der Technik werden erläutert. Es wird insbesondere die Verformungskapazität und die erforderliche Duktilität der Gleitwerkstoffe untersucht, die erforderlich ist, damit die bauwerksbedingten Verformungen aufgenommen werden können und dass die Bewegungsabläufe aufgrund der fehlenden Duktilität bei nicht ebener Gleitplatte nicht behindert werden. _[...]

In Deutschland wurden die nationalen Regelungen für Lager nach DIN 4141 und die darauf basierenden nationalen Zulassungen mittlerweile nahezu vollständig durch das Europäische Regelwerk DIN EN 1337 ersetzt. Diese Norm regelt die Anforderungen an die Bemessung, konstruktive Ausbildung, Herstellung, Transport, Einbau und Inspektion von Lagern im Bauwesen. Geregelt werden Elastomerlager, Rollenlager, Topflager, Kipplager, Kalotten- und Zylinderlager mit PTFE sowie Festhaltekonstruktionen und Führungslager. Moderne, hochfeste Gleitwerkstoffe, die außerhalb des Anwendungsbereiches der DIN EN 1337 liegen, können auf der Grundlage von europäischen Zulassungen (ETA) eingesetzt werden. Für die in Deutschland im Brückenbau am häufigsten zum Einsatz kommenden Lagertypen – Kalottenlager und Elastomerlager – werden die alten und neuen Regelungen hinsichtlich des Sicherheitsniveaus analysiert und bewertet sowie auf weitere Punkte hingewiesen, die im Rahmen der geplanten Überarbeitung der Normenreihe DIN EN 1337 nochmals kritisch hinterfragt werden müssen. Die bisherigen nationalen und derzeitigen europäischen Regelwerke gelten nur für Lager, die nicht durch Zugkräfte beansprucht werden. Obwohl die Vermeidung von Lagerzugkräften insbesondere im Brückenbau ein fundamentaler Konstruktionsgrundsatz ist, können in Sonderfällen Zugkräfte nicht vermieden werden. Da es für Zuglager keine normativen Vorgaben gibt, müssen an den speziellen Anwendungsfall angepasste Bemessungs- und Konstruktionsregeln erarbeitet werden. Anhand von Anwendungsbeispielen wird die besondere Problematik bei der Verwendung von Lagern unter Druck-Zug-Beanspruchungen erläutert. _[...]

Zum Studienbeginn schenkte mir eine betagte und sehr illustre Bekannte ein Buch mit dem Titel „Natur als Konstrukteur“ von Klaus Wunderlich und Wolfgang Gloede. Darin wurde die Bionik als Bindeglied zwischen Biologie (Bio) und Technik (nik) anschaulich an diversen Beispielen aus der Natur mit Analogien in der Technik beschrieben. Die Erkenntnis „die Natur konstruiere nicht im Sinne des Ingenieurs“ unterstrich einerseits die Unnachahmbarkeit der Natur, andererseits war sie ein Aufruf zur Beachtung biologischer Konstruktionen durch uns Ingenieure. Der entwerfende Ingenieur kann viele Anregungen aus der Natur und insbesondere aus
der dort stattfindenden Evolution erhalten. Das Konstruieren nach Grundsätzen der Natur ist ein theoretischer Leitfaden für unser Wirken. Einen Großteil unserer beruflichen Energie investieren wir allerdings in die Berücksichtigung und Gestaltung von Regelwerken. _[...]

Übergangskonstruktionen werden durch Verkehrslasten hoch beansprucht. Dabei kommt der Ermüdungsfestigkeit der Bauteile eine besondere Bedeutung zu. Zur sicheren Bemessung wird die Kenntnis des Lastverformungsverhaltens des Systems, der Maximalbeanspruchungen und der Beanspruchungskollektive sowie der Bauteilwiderstände benötigt. In diesem Beitrag wird ein Verfahren zur systemunabhangigen Ermittlung der Bauteilbeanspruchungen infolge der einwirkenden Verkehrsbelastung von Übergangskonstruktionen aufgezeigt. Auch erfolgt eine Angabe über die Größe der maximal zu erwartenden Einwirkungen sowie der für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis notwendigen Einwirkungs- bzw. Beanspruchungskollektive. _[...]

Das Erhaltungsmanagement bei Ingenieurbauwerken beruht derzeit in erster Linie auf den turnusmäßig durchzuführenden Bauwerksprüfungen. Dabei handelt es sich um ein schadensbasiertes und reaktives Vorgehen, da Schäden erst entdeckt werden, wenn sie offensichtlich sind. Ziel einer Vielzahl von Forschungsprojekten ist es, dass Brücken der Zukunft bereits zu einem früheren Zeitpunkt und ergänzend zu den Bauwerksprüfungen eine Auskunft über ihren Zustand und dessen Entwicklung geben können. Beim Ersatzneubau des Bauwerks BW 402e am Autobahnkreuz Nürnberg kommen wesentliche Bausteine einer
»Intelligenten Brücke« bereits zum Praxiseinsatz. _[...]