@misc{Kavrakov, type = {Master Thesis}, author = {Kavrakov, Igor}, title = {Structural Optimization of Composite Cross-Sections and Elements using Energy Methods}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3959}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20190815-39593}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {96}, abstract = {Structural optimization has gained considerable attention in the design of structural engineering structures, especially in the preliminary phase. This study introduces an unconventional approach for structural optimization by utilizing the Energy method with Integral Material Behavior (EIM), based on the Lagrange's principle of minimum potential energy. An automated two-level optimization search process is proposed, which integrates the EIM, as an alternative method for nonlinear structural analysis, and the bilevel optimization. The proposed procedure secures the equilibrium through minimizing the potential energy on one level, and on a higher level, a design objective function. For this, the most robust strategy of bilevel optimization, the nested method is used. The function of the potential energy is investigated along with its instabilities for physical nonlinear analysis through principle examples, by which the advantages and limitations using this method are reviewed. Furthermore, optimization algorithms are discussed. A numerical fully functional code is developed for nonlinear cross section, element and 2D frame analysis, utilizing different finite elements and is verified against existing EIM programs. As a proof of concept, the method is applied on selected examples using this code on cross section and element level. For the former one a comparison is made with standard procedure, by employing the equilibrium equations within the constrains. The validation of the element level was proven by a theoretical solution of an arch bridge and finally, a truss bridge is optimized. Most of the principle examples are chosen to be adequate for the everyday engineering practice, to demonstrate the effectiveness of the proposed method. This study implies that with further development, this method could become just as competitive as the conventional structural optimization techniques using the Finite Element Method.}, subject = {Strukturoptimierung}, language = {en} } @misc{Kessel2005, type = {Master Thesis}, author = {Kessel, Marco}, title = {Implementierung rechteckiger Scheibenelemente mit B-Spline Ans{\"a}tzen n-ter Ordnung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.682}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6822}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Diese Arbeit stellt die Implementierung von Scheibenelementen mit B-Spline Ans{\"a}tzen n-ter Ordnung speziell f{\"u}r rechteckige Gebiete mit orthogonaler Vernetzung vor. Dabei kam insbesondere eine spezielle elementbasierte Formulierung auf Grundlage der einzelnen B-Spline Segmente zum Einsatz, die zur Aufbringung von Randbedingungen an den R{\"a}ndern modifizierte B-Splines benutzt. In der Folge entstehen verschiedene Elementtypen zur Diskretisierung von rechteckigen Gebieten, deren Erzeugung, Speicherung und Anwendung im Zusammenhang mit der Finiten Elemente Methode Gegenstand der Arbeit sind. Anhand von untersuchten Beispielen werden die erfolgreiche Implementierung nachgewiesen und verschiedene Eigenschaften der Methode herausgestellt.}, subject = {B-Splines}, language = {de} } @misc{Khan2005, type = {Master Thesis}, author = {Khan, Muhammad Ibrar}, title = {HYDRAULIC PROPERTIES OF POLYMER-ENHANCED BENTONITE-SAND MIXTURE}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.680}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6803}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {The hydraulic properties of the polymer-enhanced bentonite-sand mixtures (PEBSMs) investigated in this study consisted of the water retention behaviour (or the soil-water characteristic curve (SWCC)) and the saturated and unsaturated coefficients of permeability. The SWCCs of the compacted polymer-enhanced bentonite-sand mixtures were measured using two techniques; namely, axis-translation technique and vapour equilibrium technique. The results obtained from both methods were combined to establish a single SWCC for each specimen. The saturated coefficient of permeability of the material was measured using the constant-head flexible wall permeameter method. The unsaturated coefficient of permeability was computed from the SWCCs and the saturated permeability values using the statistical model. The study revealed that the wetting curves for the PEBSM and clay are above the drying curves. The fact is thought be due to the specimens being not saturated before starting the drying tests. Since the specimens are expensive soil such a trend can be expected. The permeability deduced from the oedometer test data over-estimates the actual water flow rate resulting in a higher computed saturated coefficient of permeability compared to the measured values. The nets of polymer and bentonite clusters are thought to retard the flow of water during the direct measurement. However, the net of polymer and bentonite clusters are compressed during loading and rebound during unloading. Hysteresis effect was found for the PEBSMs in the permeability versus degree of saturation curve. This is due to possible difference in the spatial distribution of water in the specimens depending whether the specimens were on drying or wetting path.}, subject = {Baustoff}, language = {en} } @misc{Klima2011, type = {Master Thesis}, author = {Klima, Sebastian}, title = {Anwendungsm{\"o}glichkeiten der Werkzeuge der Lean Construction in der Ablaufplanung im Fassadenbau}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1457}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20110816-15531}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2011}, abstract = {Trotz Mechanisierung und Vorfertigung ist die Bauproduktion stark handwerklich gepr{\"a}gt. Zu dem sind Baustellen in der Regel komplexe und einmalige Produktionsst{\"a}tten f{\"u}r Einzelobjekte. Sie sind h{\"a}ufig witterungsabh{\"a}ngig, was die Planbarkeit des Herstellungsprozesses beeintr{\"a}chtigt. Zu dem unterscheiden sich die jeweiligen {\"o}rtlichen Bedingungen stark voneinander. St{\"a}ndig wechselndes Personal und Nachunternehmer aus verschiedenen L{\"a}ndern mit unter-schiedlichen Erfahrungen und Qualifikationen sowie andere Ger{\"a}te, Herstellungsmethoden und Baustoffe stellen sehr komplexe Anforderungen an die Baubeteiligten. Außerdem gelten in Deutschland hohe Qualit{\"a}tsanforderungen und komplizierte Vorschriften, die den Aufwand f{\"u}r die Bauleitung deutlich erh{\"o}hen. Die Bauindustrie hat sich aus der Kombination verschiedener Berufe entwickelt und leidet deshalb bis heute unter einer arbeitsteiligen Gliederung. Dies hat zur Folge, dass gegenw{\"a}rtige Ressourcen nur mangelhaft ausgenutzt werden. Besonders bei den Schnittstellen zwischen den einzelnen Gewerken besteht enormes Potential, da die Abl{\"a}ufe und {\"U}berg{\"a}nge zwischen den einzelnen Gewerken meist nicht richtig funktionieren. Hinzu kommen Lieferprobleme sowie zum Teil gegens{\"a}tzliche Ziele der am Bau Beteiligten, welche die Arbeit erschweren und das Resultat beeintr{\"a}chtigen. Dies hat zur Folge, dass die tats{\"a}chliche, produktive Arbeitsleistung im Verh{\"a}ltnis zur gesamten Arbeitszeit zu gering ausf{\"a}llt. Seit Mitte der neunziger Jahre versuchen, vor allem amerikanische Bauingenieure und Ma-nagementfachleute, wissenschaftlich einzelne Gestaltungsprinzipien und Methoden der Lean Production (LP) aus der station{\"a}ren Industrie auf das Bauwesen zu {\"u}bertragen und bran-chenspezifisch weiterzuentwickeln. Dabei werden haupts{\"a}chlich Werkzeuge und Methoden des Toyota Produktionssystems (TPS) und der LP verwendet um eine Steigerung der Produktivit{\"a}t und Stabilisierung der Bauabl{\"a}ufe zu erreichen. Dieser Managementansatz zur Gestaltung der Baustellenproduktion wird als Lean Construction (LC) bezeichnet.}, subject = {Ablaufplanung}, language = {de} } @misc{Korkmaz2008, type = {Master Thesis}, author = {Korkmaz, Sinan}, title = {Extension of the Uniform Material Law for High Strength Steels}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1387}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20090602-14718}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2008}, abstract = {Uniform Material Law (UML) is a handy and user-friendly method since only the tensile strength data of the material is needed for estimation of the strain-life curve, in contrast to other methods, such as four-point correlation method, universal slopes method, Mitchell's method, modified universal slopes method, which also require the data of the reduction in area or the fracture ductility of the material. On the other hand, the error level of UML estimations can be still decreased by refining the method. The objective of this thesis is putting forward a more refined method by extending conventional UML. Furthermore, a life prediction computation is carried out with the proposed extended UML and the results are compared to that of the conventional method. The results have proven that the maximum error is dropped down to 0.59\% from 38\% with the proposed extended UML method.}, subject = {Materialerm{\"u}dung}, language = {en} } @misc{Kramer2005, type = {Master Thesis}, author = {Kramer, Roman}, title = {Der konstruktive Entwurf von Stabnetzwerken am Beispiel des Naturtheaters Gr{\"o}tzingen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.639}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6397}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Im Ergebnis dieser Arbeit ist es gelungen, die Form der {\"U}berdachung des Frei-lufttheaters in Gr{\"o}tzingen als Stabnetzschale zu generieren und in einer Vorbe-messung konstruktiv durchzubilden. Im iterativen Prozess der Formfindung bilden Form, Last, Auflager und Tragver-halten eine Einheit, welche die letztendliche Form eines Tragwerks bestimmt. Kommt es auf Effizienz, Leichtigkeit und große Spannweiten an, so ist die Form eines Tragwerks dem gew{\"u}nschten Beanspruchungszustand anzupassen. Die Form sollte somit die Folge des Sollkraftzustandes sein und nicht umgekehrt. W{\"a}hrend der Formfindung in DOMEdesign ist es nicht gelungen, die Schalen-form {\"u}ber ein Netz mit quadratischen Maschen zu erzeugen, da sich die Berech-nung immer an derselben Stelle der Generierung festgefahren hat. Die Ursache hierf{\"u}r kann durch die Anzahl der Unbekannten je Knoten w{\"a}hrend Iterations-schritte in der Berechnung erkl{\"a}rt werden. Die genaue Form wurde durch die Verwendung eines Hexagonnetzes realisiert. Vorher musste das Netz jedoch mittels AutoCad in die geneigte Lage gedreht werden. Den entscheidenden Ein-fluss f{\"u}r die entstehende Form haben die Gr{\"o}ßen der Radien des ebenen Aus-gangsnetzes. Je kleiner der Radius des Randes, desto schlanker und filigraner bildet sich die Form der Schale aus. Als sehr positives Programmtool soll die Im- und Exportfunktion von DOMEdesign erw{\"a}hnt werden. Mit deren Hilfe kann jede Konstruktion problemlos als dxf-File in CAD - Programmen bearbeitet und wieder importiert werden. Die {\"U}berf{\"u}hrung der Netztopologie in eine dreieckige Vermaschung ist im Pro-gramm AutoCad durchgef{\"u}hrt worden. Hierzu war es notwendig, jeden zweiten Punkt eines Hexagons zu fangen und durch Verbinden, Dreiecke zu erzeugen. Nach der ersten Vorbemessung schien die Entscheidung sinnvoll, aufgrund der zunehmenden Normalkr{\"a}fte zum Auflager hin, eine Staffelung der Stabquer-schnitte vorzusehen. Die Querschnitte variieren von 120/70 (in Schalenmitte) bis 180/70 (am Auflager). Am {\"U}bergang zweier Stabgr{\"o}ßen werden gevoutete St{\"a}be angeordnet. Im Rahmen dieser Vorbemessung stellte sich heraus, dass sich eine reine Schalentragwirkung (nur Druckkr{\"a}fte) in der gefundenen Konstruktion nicht zu 100 \% einstellt. Grund daf{\"u}r ist der Zusammenhang von Netztopologie, Ge-l{\"a}ndeneigung- bzw. Lage der Lagerpunkte und Art der Beanspruchung. Deshalb treten in der Stabnetzschale vereinzelt Zugkr{\"a}fte auf, welche vom Dreieck hin zum Hexagon abnehmen. Im maßgebenden Lastfall bewegen sich die Betr{\"a}ge der Verformungen in einem tolerierbaren Bereich von bis zu maximal 3,7 cm, welche die Zul{\"a}ssigen von maximal 13,3 cm deutlich unterschreiten. Die Fortschritte durch Computer - orientierte - Verfahren zur Formfindung und Bemessung haben die Formvielfalt beim Bau von doppelt gekr{\"u}mmten Fl{\"a}chen aus Stahl und Glas erweitert. Die automatisierte Fertigung erlaubt es, sich von den bisher immer geforderten gleichen Stabl{\"a}ngen und gleichen Knotenausbil-dungen loszul{\"o}sen. Um die gefundene Schalenform konstruktiv umzusetzen, ist es notwendig einen Knoten zu finden, welcher den Anspr{\"u}chen in Bezug auf Stabverdrehung, Glasauflagerung und Schalenkr{\"u}mmung gen{\"u}gt. Hierbei gibt es eine Vielzahl an m{\"o}glichen Konstruktionen. Da an bestimmten Knoten große Un-terschiede zwischen Vertikalwinkeln auftreten, fiel in dieser Arbeit die Entschei-dung zu Gunsten eines Zylinderknotens, dessen lokale Geometrie durch die unterschiedlichen Stabenden realisiert wird. Der Knoten selbst {\"u}bernimmt nur die Einstellung der Horizontalwinkel. Die Verbindung zwischen Stab und Knoten wird mittels zweier Schrauben, die {\"u}bereinander und senkrecht zur Knotenachse aus-gerichtet sind, hergestellt. Dazu wird an den Stabenden ein 1 cm starkes Blech angeschweißt, wodurch die Schrauben vom Knoten her vorgespannt werden k{\"o}nnen. Die Oberkante des Knotens darf dabei nicht {\"u}ber die Staboberseiten herausragen, da sonst keine durchgehende Auflage der Glasscheiben m{\"o}glich ist.}, subject = {Gitterschale}, language = {de} } @misc{Kraus2011, type = {Master Thesis}, author = {Kraus, Michael}, title = {Einfluss von Leistungs-Ultraschall auf die Fließeigenschaften und fr{\"u}he Hydratation von Portland-Zementleim}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1393}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111115-15654}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2011}, abstract = {Die Verbesserung der Verarbeitbarkeitseigenschaften zementgebundener Systeme ist eines der wichtigsten Ziele der Baustoffforschung. In dieser Diplomarbeit werden die Ergebnisse von Grundlagenuntersuchungen dokumentiert wie durch den Einfluss von Leistungs-Ultraschall in frisch hergestellten Portland-Zementleim eine Vielzahl der verarbeitungstechnisch relevanten Faktoren wie Luftgehalt, Fließf{\"a}higkeit oder Erstarrungsverhalten positiv beeinflusst werden k{\"o}nnen. Dar{\"u}ber hinaus werden M{\"o}glichkeiten aufgezeigt wie durch eine Beschallung der Bindemittelsuspension verfl{\"u}ssigende Zusatzmittel in signifikanten Mengen eingespart und die Pumpbarkeit von Hochleistungsbeton deutlich verbessert werden k{\"o}nnen.}, subject = {Rheologie}, language = {de} } @misc{Krausse2005, type = {Master Thesis}, author = {Krauße, Bodo H.}, title = {Numerische Untersuchungen zu Temperaturfeldern und Eigenspannungen an einer Schweißnahtverbindung bei WIG- Nachbehandlung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.671}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6712}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Ziel war es eine MAG- Stumpfschweißverbindung mit anschließender WIG- {\"U}berschmelzung zu simulieren. Es galt den Einfluss einer WIG- Nachbehandlung auf die Gef{\"u}gestruktur der Stumpfnaht aus S690QL und dessen Eigenspannungszustand zu untersuchen. Die WIG- Nachbehandlung erzeugt eine im Wesentlichen martensitische Gef{\"u}gestruktur im {\"u}berschmolzenen Bereich der kerbgef{\"a}hrdeten Schweißnaht{\"u}berg{\"a}nge. Dieses konnte anhand von Mikroschliffbildern der Schweißverbindung verifiziert werden. Die H{\"a}rtewerte nach Vickers sind durch die WIG- Nachbehandlung gering gesenkt und auf einen weniger konzentrierten Bereich verteilt worden. Das Zugspannungsniveau im Bereich der Naht{\"u}berg{\"a}nge konnte ebenfalls gering gesenkt werden.}, subject = {Wolfram- Inertgasverfahren}, language = {de} } @misc{Kurukuri2005, type = {Master Thesis}, author = {Kurukuri, Srihari}, title = {Homogenization of Damaged Concrete Mesostructures using Representative Volume Elements - Implementation and Application to SLang}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.667}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6670}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {This master thesis explores an important and under-researched topic on the so-called bridging of length scales (from >meso< to >macro<), with the concept of homogenization in which the careful characterization of mechanical response requires that the developed material model >bridge< the representations of events that occur at two different scales. The underlying objective here is to efficiently incorporate material length scales in the classical continuum plasticity/damage theories through the concept of homogenization theory. The present thesis is devoted to computational modeling of heterogeneous materials, primarily to matrix-inclusion type of materials. Considerations are focused predominantly on the elastic and damage behavior as a response to quasistatic mechanical loading. Mainly this thesis focuses to elaborate a sound numerical homogenization model which accounts for the prediction of overall properties with the application of different types of boundary conditions namely: periodic, homogeneous and mixed type of boundary conditions over two-dimensional periodic and non-periodic RVEs and three-dimensional non-periodic RVEs. Identification of the governing mechanisms and assessing their effect on the material behavior leads one step further. Bringing together this knowledge with service requirements allows for functional oriented materials design. First, this thesis gives attention on providing the theoretical basic mechanisms involved in homogenization techniques and a survey will be made on existing analytical methods available in literature. Second, the proposed frameworks are implemented in the well known finite element software programs ANSYS and SLang. Simple and efficient algorithms in FORTRAN are developed for automated microstructure generation using RSA algorithm in order to perform a systematic numerical testing of microstructures of composites. Algorithms are developed to generate constraint equations in periodic boundary conditions and different displacements applied spatially over the boundaries of the RVE in homogeneous boundary conditions. Finally, nonlinear simulations are performed at mesolevel, by considering continuum scalar damage behavior of matrix material with the linear elastic behavior of aggregates with the assumption of rigid bond between constituents.}, subject = {Schadensmechanik}, language = {en} } @misc{Kuester, type = {Master Thesis}, author = {K{\"u}ster, Felix Pascal}, title = {Helsinki Central}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1686}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20120807-16867}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {72}, abstract = {Als zentraler Ort und Eingangstor in die finnische Hauptstadt bietet der Bereich um den Bahnhof, in dem sich das Baufeld befindet zu wenig r{\"a}umliche Qualit{\"a}ten und bildet gleichzeitig eine Barriere zwischen dem historischen Stadtkern und dem politischen und kulturellem Zentrum der Stadt. Der historische Bahnhof aus der Epoche des Jugendstils ist momentan eingeschlossen von einer hochfrequentierten Straße im S{\"u}den und den flankierenden Stationen des Busbahnhofs an der Ost- und Westseite. Die fußl{\"a}ufigen Verbindungen in die Altstadt sind gest{\"o}rt und das Regierungsviertel mit dem Reichstagsgeb{\"a}ude werden links liegen gelassen. Eine Orientierung als Neuank{\"o}mmling ist schwer m{\"o}glich. Dar{\"u}ber hinaus kommt etwa die H{\"a}lfte der Z{\"u}ge, vor allem die Regionalz{\"u}ge nicht in der Bahnhofshalle des Kopfbahnhofes an, weil die Begrenzung durch die Seitenfl{\"u}gel nur eine Erweiterung des Bahnhofs nach Norden hin zuließ. Entstanden ist ein Entwurf der versucht, dem gesamten Bereich um den Bahnhof ein neues Gesicht zu geben und eine Verbesserung auf unterschiedlichen Ebenen zu erreichen. Er b{\"u}ndelt zum einen die verschiedenen Verkehrsstr{\"o}me und stellt eine bisher unterbrochene Querverbindung zwischen den benachbarten Stadtvierteln entlang des Bahnhofsareals her. Zum anderen tr{\"a}gt er dem Erfordernis nach einem st{\"a}dtebaulichen Gegen{\"u}ber f{\"u}r das Regierungsgeb{\"a}ude Rechnung, welches damit in den Verbund der kulturellen Einrichtungen auf dem T{\"o}{\"o}l{\"o}nlahti Gel{\"a}nde aufgenommen wird. Dar{\"u}ber hinaus belebt er eine Besonderheit von Helsinki. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts bestand die Notwendigkeit den Hafen an das Schienennetz anzubinden. Da der Stadtkern bereits sehr dicht bebaut war, wurde ein Eisenbahnring entlang der K{\"u}ste, einmal um das Stadtzentrum herum gebaut. Seitdem die Verbindung stillgelegt wurde liegt dieser Ring brach, was nun die große Chance bietet, eine kreuzungsfreien Rad- und Fußweg zu etablieren, der durch den Entwurf eines Mobilityhubs geschlossen w{\"u}rde. In der vorliegenden Brosch{\"u}re werden die st{\"a}dtebaulichen Rahmenbedingungen, die Analyse der gegenw{\"a}rtigen Situation und der eigentliche Entwurfsprozess, der zu dieser L{\"o}sung f{\"u}hrte dokumentiert.}, subject = {Weimar / Bauhaus-Universit{\"a}t}, language = {de} }