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ETFE‐Strukturen gelten als etablierte Bauweise, die als Fassaden‐ und Dachkonstruktionen meist weitspannender Gebäude eingesetzt werden. Als Membrane besitzen sie ein komplexes Tragverhalten, das durch die Wechselwirkung aus Beanspruchung, Form und Materialverhalten bestimmt wird. Das Materialverhalten wird durch das viskoelastisch‐plastische Kurz‐ und Langzeit‐Zugtragverhalten der verwendeten Folienprodukte...
Membrantragwerke werden für eine Lebensdauer zwischen 20 und 25 Jahren ausgelegt. Hierzu ist in Deutschland für jedes Tragwerk – ob klein oder groß – bislang eine kombinierte ZiE/vBG erforderlich, die auf Grundlage von Festigkeits‐ und Steifigkeitskennwerten beruht, die am Neumaterial chargenabhängig ermittelt werden. Festigkeitsabmindernde Einflüsse werden über Abminderungsfaktoren durchaus berücksichtigt,...
Schalentragwerke in Stahlbauweise wurden in der Vergangenheit weitestgehend aus normalfesten Baustählen oder nichtrostenden austenitischen Stählen mit niedrigen Festigkeiten gefertigt. Vermehrt kommen allerdings hochfeste nichtrostende Duplex‐Stähle nach DIN EN 10088‐4, ‐5 zum Einsatz, z. B. in Biogasfermentern. Der Einsatz hochfester Stähle reduziert nicht nur den Materialeinsatz und die Fertigungskosten,...
Im Stahlbau werden Schraubverbindungen entweder aus Gründen der Tragfähigkeit oder der Gebrauchstauglichkeit vorgespannt. Ein‐ und mehrschnittige Verbindungen in Brücken, Funkmasten und Turmbauwerken von Windenergieanlagen gehören zu den typischen Einsatzgebieten. Eine Spaltbildung, hervorgerufen durch fertigungs‐ und montagebedingte Imperfektionen, stellt ein Risiko z. B. für das kontrollierte Aufbringen...
Das thermoplastische Fluorpolymer Ethylen/Tetrafluorethylen, kurz ETFE, wird seit den 1980er‐Jahren vermehrt in Membranstrukturen des Bauwesens verwendet. Der Kunststoff weist ein nichtlineares viskoelastisches Materialverhalten auf, welches bislang nicht vollumfänglich untersucht ist. Beim Bau von Membranstrukturen mit ETFE‐Folien sind jedoch die Kenntnisse über das nichtlineare viskoelastische Materialverhalten...
Der vorliegende Beitrag spiegelt die fortschreitende Entwicklung der ersten europäischen Bemessungsnorm für den Membranbau wider. Sie wird als CEN/TS 19102 „Design of tensioned membrane structures“ veröffentlicht werden. Neben Bemessungsregeln wird sie übergangsweise u. a. auch auf das Bemessungskonzept abgestimmte Ausführungsregeln beinhalten. Der aktuelle Stand der geplanten Regelungen dieser beiden...
Geschraubte gleitfeste Verbindungen werden traditionell im Stahl‐ und Anlagenbau immer dann eingesetzt, wenn Schlupf und Verformung in den geschraubten Anschlüssen minimiert werden müssen. Die derzeitige Prüfprozedur der DIN EN 1090‐2, Anhang G ist auf das grundlegende Tragverhalten unter Laborbedingungen beschränkt. Seitens der Industrie treten wiederkehrend Fragestellungen auf, inwieweit fertigungs‐,...
Das Zug‐/Abschertragverhalten von Schrauben aus nichtrostendem Stahl wird wesentlich durch ihre spezifischen Materialeigenschaften (Nichtlinearität, Kaltverfestigung) beeinflusst. In der Bemessung wird dies allerdings derzeit nur bedingt berücksichtigt. Im Wesentlichen erfolgt die Bemessung nach DIN EN 1993‐1‐4 auf Basis von Regelungen der DIN EN 1993‐1‐8, die für Schrauben aus Kohlenstoffstahl hergeleitet...
Am 17. September 2020 ist ein Tanklaster auf der Autobahn A 40 zwischen Duisburg und Mülheim unterhalb von Eisenbahnüberführungen der DB AG vollständig ausgebrannt. Ein Teil der fünf Brückentragwerke wurde durch die extreme Temperaturentwicklung derart stark beschädigt, dass die Trag‐ und Verkehrssicherheit nicht mehr bestand und in Folge die betroffenen Strecken der DB AG gesperrt werden mussten...
Mit DIN EN 17117‐1 liegt seit etwa einem Jahr erstmals eine europäische Norm zur Durchführung und Auswertung von biaxialen Zugversuchen an beschichteten Textilien vor, wie sie im Membranbau Anwendung finden. Der vorliegende Beitrag bietet eine Vorstellung, Analyse und Bewertung der neuen Regelungen. Besondere Neuerungen gegenüber der bisherigen Versuchspraxis wie Regelungen zur Probekörpergeometrie,...
Die Verwendung von vorgespannten Schraubverbindungen aus nichtrostendem Stahl ist in vielen Sonderfällen aus Gründen der Gebrauchstauglichkeit oder der Tragfähigkeit wünschenswert, z. B. beim Einsatz in besonders korrosiver Umgebung oder in Konstruktionen aus nichtrostendem Stahl. Die Verwendung von Schraubengarnituren aus nichtrostendem Stahl ist jedoch aus mehreren Gründen durch DIN EN 1090‐2 auf...
Im vorliegenden Aufsatz wird in Ergänzung zum Teil 1 – Ermüdungsverhalten – das Vorspannverhalten von geschraubten Verbindungen, die bei der Befestigung von Lärmschutzwandstehern auf Kunstbauten ausgeführt werden, experimentell untersucht und bewertet. In einem indikativen Vorversuch wurden insgesamt vier Messserien durchgeführt, bei denen die Verbindung mit einem vorab definierten Anziehdrehmoment...
In this contribution new orthotropic hyperelastic energy functions are proposed for the geometrically nonlinear simulation of woven textile membranes. The new models are investigated and compared with a competitive formulation with respect to mathematical characteristics, accuracy in representation of experimental data and their robustness in numerical simulations. Part of the models is polyconvex...
Die in Bauwerken mit zyklischen oder nicht vorwiegend ruhenden Beanspruchungen eingesetzten Schraubverbindungen werden gezielt vorgespannt, um die Beanspruchbarkeit und Steifigkeit der Anschlüsse zu erhöhen. Die bereits nach der Montage in den geschraubten Verbindungen auftretenden Vorspannkraftverluste sind idealerweise bei der Bemessung und Ausführung der Konstruktion realistisch abzuschätzen und...
Die Normenreihe DIN 18204 „Bauteile aus textilen Flächengebilden und Folien” wurde in den letzten zwei Jahren umfassend überarbeitet. Neben der Aktualisierung von Normenbezügen wurde die Struktur grundlegend geändert, so dass sie in zukünftig zu entwickelnden weiteren Normenteilen neben den Zelthallen weitere Strukturen aus textilen Flächengebilden und Folien regeln kann. Die Materialspezifikationen...
Coated fabric membranes have been widely used in construction of light‐weight structures. The material behavior of textile membranes is highly nonlinear and anisotropic which may not be sufficiently represented by commonly used linear elastic orthotropic models. This contribution presents a formulation of a suitable nonlinear anisotropic polyconvex energy function for textile membranes in the geometrically...
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