@inproceedings{Wittwer2003, author = {Wittwer, Christof}, title = {ColSim - Eine modulare Simulationsumgebung zur Entwicklung von Regelungsalgorithmen f{\"u}r Embedded Systems in Energieversorgungsanlagen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.380}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3803}, year = {2003}, abstract = {Am Fraunhofer ISE wurde in den letzten Jahren die Simulationsumgebung ColSim entwickelt, die sich speziell zur Untersuchung von Regelungssystemen in Geb{\"a}udeenergieversorgungssystemen eignet. Zielsetzung des Designs ist die Umsetzung des simulationsbasierten Regelungsentwurfs, der einen unmittelbaren Einsatz der Regelungsmodule auf sog. Enbedded Systems gestattet. Das Simulationswerkzeug zeichnet sich durch die modulare offene Struktur aus, die eine flexible Erweiterung erm{\"o}glicht (vgl. TRNSYS [1]). Die Implementierung erfolgte im genormten ANSI-C Code, der einen plattform- unabh{\"a}nigen Einsatz gew{\"a}hrleistet. Entwicklungsplattform stellt derzeit ein Linux Cluster dar, als Zielplattform wurden bisher sowohl eingebettete Industrie-PCs wie auch klassische Micro- controller Boards verwendet. Die Entwurfsmethode wird anhand einer Systemregelung f{\"u}r eine solarthermische Anlage mit 120m2 Kollektorfl{\"a}che (SolarThermie2000 Anlage) demonstriert, bei der ein vernetztes Regelungssystem mit Internet-Integration zum Einsatz kommt. Das Regelungssystem verf{\"u}gt seinerseits {\"u}ber ein Betriebssystem (schlankes embedded linux system), das die Kommunikation nach aussen gestattet. Das Regelungssystem vef{\"u}gt somit {\"u}ber Klima- bzw Strahlungsdaten, die f{\"u}r den Regelungsprozess von Bedeutung sind. Die externen Informationen k{\"o}nnen einerseits zur >Einsparung< von Sensorik genutzt werden, andererseits gestatten sie den Einsatz von pr{\"a}diktiver Regelungsmethodik, um den fossilen (Nachheiz-) Energieeinsatz zu minimieren. Mit Hilfe von simulationstechnischen Systemstudien kann ein adaptives Verhalten des Regelungssystems erprobt werden, das eine selbstst{\"a}ndige Strecken- identifikation realieren kann. Beispielsweise soll beim n{\"a}her beschriebenen solarthermischen System die Totzeit bestimmt werden, die sich infolge der Verrohrung zwischen Speicher und Entladegruppe ergibt. Der Betrieb der Entlade- pumpe wird einerseits in Abh{\"a}ngigkeit der Verf{\"u}gbarkeit des Pufferwassers erfolgen, andererseits in Abh{\"a}ngigkeit des erwarteten Zapfvolumens durch den Verbraucher. Die vernetzten Regelungssysteme, die auf Basis der Simulationsmodelle ent- wickelt werden, sollen k{\"u}nftig die gesamte Energieflußanalyse des Geb{\"a}udes realisieren, wobei eine transparente Darstellung des Systemverhaltens auf Basis einer Internet Visualisierung erfolgt. Der Betreiber und Nutzer wird unmittel- bar durch die Online Dienste (SMS,Email,Fax) {\"u}ber das (fehlerhafte) Anlagen- verhalten informiert. Gerade die sensitiven regenerativen Systeme neigen durch ihre Komplexit{\"a}t zu St{\"o}rungen, die oftmals nicht erkannt werden, weil die konventionellen Teilsysteme (z.B. Ergasbrenner) den Ausfall in der Regel >kompensieren<.}, subject = {Geb{\"a}ude}, language = {de} } @inproceedings{WeferlingDonathPetzoldetal.2003, author = {Weferling, Ulrich and Donath, Dirk and Petzold, Frank and Thurow, Torsten}, title = {Neue Techniken in der Bestandserfassung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.373}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3734}, year = {2003}, abstract = {Die digitale Unterst{\"u}tzung der Planungsprozesse ist ein aktueller Forschungs- und Arbeitsschwerpunkt der Professur Informatik in der Architektur (InfAR) und der Juniorprofessur Architekturinformatik der Fakult{\"a}t Architektur an der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar. Verankert in dem DFG Sonderforschungsbereich 524 >Werkzeuge und Konstruktionen f{\"u}r die Revitalisierung von Bauwerken< entstehen Konzepte und Prototypen f{\"u}r eine fachlich orientierte Planungsunterst{\"u}tzung. Als ein Teilaspekt wird in diesem Beitrag gezeigt, wie das Handaufmaß unter Einsatz modernen taktiler Erfassungsmethoden eine ganz neue Bedeutung f{\"u}r die Datenerfassung gewinnen kann. Das Potenzial der verschiedenen Verfahren zur Koordinatenbestimmung mit taktilen Werkzeugen wird evaluiert. Daraus wird eine Strategie entwickelt, die f{\"u}r die unterschiedlichen Notwendigkeiten im Planungsfortschritt den optimierten Einsatz der taktilen Erfassung in Kombination mit klassischen Erfassungsmethoden aufzeigt. Die Realisierbarkeit eines derartigen Konzeptes wird durch Fallstudien und m{\"o}gliche Ablaufszenarien f{\"u}r einzelne Verfahren nachgewiesen. Durch die Integration taktiler Messverfahren in die Bestandserfassung kann erreicht werden, dass - relevante (Geometrie-) Informationen in ein umfassendes Bauwerksmodell integriert werden k{\"o}nnen, - die Bauaufnahme wieder im direkten Kontakt zum Bauaufnahmeobjekt erfolgen kann und - die Verfahren so einfach und leicht von allen Beteiligten eingesetzt werden k{\"o}nnen, um die Bauaufnahme und die Planung wieder miteinander zu verzahnen.}, subject = {Geb{\"a}ude}, language = {de} } @inproceedings{Walukiewicz2003, author = {Walukiewicz, Henryk}, title = {Identification of Structural Models as a Problem of Group Representation Theory}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.372}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3725}, year = {2003}, abstract = {It has been shown that symmetries of moment functions of stochastic processes play an important role in identification of systems. They provide the group-theoretic method of choice of the model structure and model parameters. In the first stage the group-theoretic analysis of some fundamental concepts of stochastic dynamics: stochastic processes and functional series of Volterra-Wiener type has been undertaken. The analysis of group representations of the moment functions of order m for stochastic processes is the basic, original concept of the work. The following groups: symmetric Sm, special affine SAff(m), general linear GL(n, R), GL(n,C) and their subgroups play the main role in the models. In the second stage the informational entropy has been introduced as a measure of the randomness in the identified models. The group-theoretic approach underlines the unity of the nonlinear system identification and leads to useful engineering results in the range of the second-order (stochastic) theory.}, subject = {Bauwerk}, language = {en} } @inproceedings{Raue2003, author = {Raue, Erich}, title = {Anwendung der mathematischen Optimierung bei der Modellbildung und Analyse des nichtlinearen Tragverhaltens von Stahlbetontragwerken}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.371}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3717}, year = {2003}, abstract = {In den zur{\"u}ckliegenden Jahren wurden an der Professur Massivbau I umfangreiche Untersuchungen zur Modellbildung und rechnerischen Erfassung des Tragverhaltens von Tragwerken und Tragwerkselementen aus Stahlbeton und Spannbeton unter Ber{\"u}cksichtigung von Rißbildungen und Plastizierungen durchgef{\"u}hrt. Diesen Untersuchungen liegt als einheitliches methodisches Konzept der mathematischen Problembeschreibung und Probleml{\"o}sung die mathematische Optimierung zugrunde. Bereits anl{\"a}ßlich des IKM 1994 [1] hatte der Verfasser Gelegenheit, zusammenfassend {\"u}ber Ergebnisse bei der Anwendung der mathematischen Optimierung im Bereich der nichtlinearen Tragwerksanalyse zu berichten. Der vorliegende Beitrag, soll einen {\"U}berblick {\"u}ber seitdem untersuchte Problemkreise und dabei gewonnene Ergebnisse und Erfahrungen vermitteln. Bei der Anwendung der linearen und quadratischen Optimierung sind wegen der geforderten Linearit{\"a}t der Nebenbedingungen Vereinfachungen bei der Modellbildung des stahlbetonspezifischen Tragverhaltens unumg{\"a}nglich. Besonders betroffen sind die Ans{\"a}tze zur Beschreibungen des Materialverhaltens. Durch den Einsatz allgemeiner nichtlinearer mathematischer Optimierungsmethoden l{\"a}sst sich eine methodisch bedingte Linearisierung des Berechnungsmodells umgehen....}, subject = {Tragwerk}, language = {de} } @inproceedings{Vasilkov2003, author = {Vasilkov, Dmitry M.}, title = {Surface design based upon a combined mesh}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.367}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3671}, year = {2003}, abstract = {The subject of this talk is the problem of surface design based upon a mesh that may contain both triangular and quadrangular domains. We investigate the cases when such a combined mesh occurs more preferable for bivariate data interpolation than a pure triangulation. First we describe a modification of the well-known flipping algorithm that constructs a locally optimal combined mesh with a predefined quality criterion. Then we introduce two quality measures for triangular and quadrangular domains and present the results of a computational experiment that compares integral interpolation errors and errors in gradients caused by the piecewise surface models produced by the flipping algorithm with the introduced quality measures. The experiment shows that triangular meshes with the Delaunay quality measure provide better interpolation accuracy only if the interpolated function is strictly convex, as well as a saddle-shaped function is better interpolated by bilinear patches within a combined mesh. For a randomly shaped function combined meshes demonstrate smaller error values and better stability in compare with pure triangulations. At the end we consider other resources for mesh improvement, such as excluding >bad< points from the input set for the mesh generating procedure. Because the function values at these points should not be lost, some linear or bilinear patches are replaced by nonlinear patches that pass through the excluded points.}, subject = {Oberfl{\"a}che}, language = {en} } @inproceedings{ThurowDonathPetzold2003, author = {Thurow, Torsten and Donath, Dirk and Petzold, Frank}, title = {Vision eines mitwachsenden Geometriemodells f{\"u}r die computergest{\"u}tzte Bauaufnahme}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.365}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3655}, year = {2003}, abstract = {Die digitale Unterst{\"u}tzung der Planungsprozesse ist ein aktueller Forschungs- und Arbeitsschwerpunkt der Professur Informatik in der Architektur (InfAR) und der Juniorprofessur Architekturinformatik der Fakult{\"a}t Architektur an der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar. Verankert in dem DFG Sonderforschungsbereich 524 >Werkzeuge und Konstruktionen f{\"u}r die Revitalisierung von Bauwerken< entstehen Konzepte und Prototypen f{\"u}r eine fachlich orientierte Planungsunterst{\"u}tzung. Als ein Teilaspekt wird in diesem Beitrag die Vision eines mitwachsenden Geometriemodells f{\"u}r das computergest{\"u}tzte Bauaufmaß gezeigt, welches den Aufnehmenden von der Erstbegehung an begleitet. Die bei jeder Phase der Bauaufnahme gewonnenen Geometrieinformationen sollen in den anschließenden Phasen wiederverwendet, konkretisiert bzw. korrigiert werden. Aufmaßtechniken und Geometriemodell sind dabei eng gekoppelt. Verschiedene Sichten auf ein gemeinsames Geometriemodell haben zum Ziel, den Nutzer die Vorteile planarer Abbildungen nutzen zu lassen, ohne die dreidimensionale {\"U}bersicht zu verlieren oder entsprechende r{\"a}umliche Manipulationen zu missen. Das Geometriemodell ist dabei in ein dynamisches Bauwerksmodell eingebettet. Der folgende Beitrag bezieht sich auf die Bauaufnahme mit folgenden Vorgaben: - die Bauaufnahme dient der Vorbereitung der Bauplanung im Bestand - es wird nur eine Genauigkeitsstufe (im Bereich von +/- 10 cm) unterst{\"u}tzt - die Geometrieabbildung des aufzunehmenden Bauwerkes beruht ausschließlich auf ebenen Oberfl{\"a}chen}, subject = {Bauaufnahme}, language = {de} } @inproceedings{RueppelMeissnerGutzke2003, author = {R{\"u}ppel, Uwe and Meißner, Iris and Gutzke, Thomas}, title = {Mobile Computing in der Grundwasserbewirtschaftung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.354}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3547}, year = {2003}, abstract = {Die Bewirtschaftung von Grundwasser umfasst zum einen die Nutzungserfordernisse und Versorgungsbed{\"u}rfnisse und zum andern den Schutz des Grundwassers als Bestandteil des Naturhaushaltes. Die Verwendung von Informations- und Kommunikationsmethoden zur numerischen Grundwassermodellierung und zur Verwaltung von großfl{\"a}chigen qualitativen und quantitativen Grundwasserinformationen er{\"o}ffnen die M{\"o}glichkeit einer nachhaltigen wasserwirtschaftlichen Planung sowie einer gezielten Steuerung der Auswirkungen von Grundwasserentnahmen und -versickerungen. Im Rahmen des Pilotprojektes Grundwasser-Online im Hessischen Ried (www.grundwasser-online.de) wurden gezielt die Arbeitsabl{\"a}ufe bei der Erfassung der Daten zur Grundwasserbewirtschaftung sowie der anschließenden Verarbeitung analysiert, bewertet und software-technisch umgesetzt. Ein wichtiger Aspekt dabei ist die Datenerfassung an den r{\"a}umlich verteilten Grundwassermessstellen. Der vorliegende Beitrag zeigt auf, wie mobile EDV Ger{\"a}te mit einer geeigneten Software die Arbeitsabl{\"a}ufe beim Einsatz vor Ort effizienter gestalten und die Einhaltung der Messvorgaben unterst{\"u}tzen k{\"o}nnen. Durch die Minimierung von Fehlerquellen kann dabei eine Qualit{\"a}tsverbesserung des Datenbestandes erreicht werden. Es wird ein Konzept zur mobilen Erfassung von Grundwasserdaten unter Verwendung von GPS-Positionsdaten und Plausibilit{\"a}tspr{\"u}fungen vorgestellt. Die Technologien und Herausforderungen bei der prototypischen Umsetzung werden aufgezeigt.}, subject = {Grundwasser}, language = {de} } @inproceedings{RaueTimmlerAdami2003, author = {Raue, Erich and Timmler, Hans-Georg and Adami, Kay}, title = {Physikalisch nichtlineare Analyse von Aussteifungssystemen unter Einbeziehung von Lastfolgeeffekten}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.349}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3498}, year = {2003}, abstract = {Die physikalisch nichtlineare Analyse von Stahlbetontragwerken unter Ber{\"u}cksichtigung des Einspielverhaltens (adaptives Tragverhalten) mit Methoden der mathematischen Optimierung ist seit Jahren Gegenstand intensiver Forschungsarbeiten am Lehrstuhl Massivbau I der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar. Die dabei entwickelten Modelle und Algorithmen werden im folgenden Beitrag exemplarisch auf die Untersuchung von Aussteifungssystemen in Großtafelbauweise angewendet. Da bei diesen Geb{\"a}uden die aussteifende Konstruktion aus zusammengesetzten großformatigen Betonfertigteilen besteht, wird das Gesamttragverhalten maßgebend durch das Fugentragverhalten bestimmt. Die physikalische Nichtlinearit{\"a}t wird durch das Aufreißen der unbewehrten Horizontalfugen und den verschieblichen Verbund in den Vertikalfugen charakterisiert und entsprechend im Berechnungsmodell ber{\"u}cksichtigt. Beispielrechnungen belegen, dass f{\"u}r die beschriebenen Aussteifungssysteme signifikante Spannungsumlagerungen infolge des nichtlinearen Fugentragverhaltens auftreten. Weiterhin k{\"o}nnen Lastfolgeeffekte rechnerisch nachgewiesen werden. Im Gegensatz zu seismisch beanspruchten Systemen, die in k{\"u}rzester Zeit wiederholt extrem beansprucht werden, ist die Eintrittswahrscheinlichkeit bemessungsrelevanter Windlasten gering.}, subject = {Geb{\"a}ude}, language = {de} } @inproceedings{PopovaDatchevaIankov2003, author = {Popova, E. D. and Datcheva, Maria and Iankov, Roumen}, title = {Mechanical Models with Interval Parameters}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.348}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3482}, year = {2003}, abstract = {In this paper we consider modelling of composite material with inclusions where the elastic material properties of both matrix and inclusions are uncertain and vary within prescribed bounds. Such mechanical systems, involving interval uncertainties and modelled by finite element method, can be described by parameter dependent systems of linear interval equations and process variables depending on the system solution. A newly developed hybrid interval approach for solving parametric interval linear systems is applied to the considered model and the results are compared to other interval methods. The hybrid approach provides very sharp bounds for the process variables - element strains and stresses. The sources for overestimation when dealing with interval computations are demonstrated. Based on the element strains and stresses, we introduce a definition for the values of nodal strains and stresses by using a set-theoretic approach.}, subject = {Verbundwerkstoff}, language = {en} } @inproceedings{PetzoldWenderDonathetal.2003, author = {Petzold, Frank and Wender, Katrin and Donath, Dirk and Weferling, Ulrich}, title = {Das Bauwerk als Informationscontainer in den fr{\"u}hen Phasen der Bauaufnahme - Ausgangspunkt f{\"u}r die Projektentwicklung und Entwurfsformulierung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.347}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3479}, year = {2003}, abstract = {Die digitale Unterst{\"u}tzung der Planungsprozesse ist ein aktueller Forschungs- und Arbeitsschwerpunkt der Professur Informatik in der Architektur (InfAR) und der Juniorprofessur Architekturinformatik der Fakult{\"a}t Architektur an der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar. Verankert in dem DFG Sonderforschungsbereich 524 >Werkzeuge und Konstruktionen f{\"u}r die Revitalisierung von Bauwerken< entstehen Konzepte und Prototypen f{\"u}r eine fachlich orientierte Planungsunterst{\"u}tzung. In dem Beitrag wird ein Konzept und prototypische Realisierung f{\"u}r die durchg{\"a}ngige Unterst{\"u}tzung des gesamten Bauaufnahmeprozesses f{\"u}r Altbausubstanz vorgestellt und diskutiert. Der Fokus liegt auf der fr{\"u}he Phase in der Bauaufnahme als ein Baustein in einer gesamtheitlichen IT-gest{\"u}tzen Planungsumgebung eingegangen. Durch gezielte Aufnahme planungsrelevanter Parameter und Auswertung hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Wiederverwendbarkeit bzw. der Varianten{\"u}berpr{\"u}fung von Nutungskonzepten, werden gerade in dieser Phase wesentliche Entscheidungen f{\"u}r eine kosteng{\"u}nstige Planung getroffen werden. In der Ver{\"o}ffentlichung wird der Fokus auf folgende Punkte gesetzt: - Strukturierung und Aufnahme der Informationen w{\"a}hrend der Erstbegehung - Skizzenhafte Abbildung als Basis f{\"u}r die Formulierung erster Entwurfsintensionen/ Variantenuntersuchungen - Navigations- und Informationsumgebung - gezielte Auswertungsm{\"o}glichkeiten (bspw. Wirtschaftlichkeitsberechnung, Wiederverwendung von Bauteilen, Kalkulation von Abrissmengen)}, subject = {Geb{\"a}ude}, language = {de} } @inproceedings{MostBucher2003, author = {Most, Thomas and Bucher, Christian}, title = {Application of the "fictious crack model" to meshless crack growth simulations}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.335}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3359}, year = {2003}, abstract = {In this paper a meshless component is presented, which internally uses the common meshless interpolation technique >Moving Least Squares<. In contrast to usual meshless integration schemes like the cell quadrature and the nodal integration in this study integration zones with triangular geometry spanned by three nodes are used for 2D analysis. The boundary of the structure is defined by boundary nodes, which are similar to finite element nodes. By using the neighborhood relations of the integration zones an efficient search algorithm to detected the nodes in the influence of the integration points was developed. The components are directly coupled with finite elements by using a penalty method. An widely accepted model to describe the fracture behavior of concrete is the >Fictitious Crack Model< which is applied in this study, which differentiates between micro cracks and macro cracks, with and without force transmission over the crack surface, respectively. In this study the crack surface is discretized by node pairs in form of a polygon, which is part of the boundary. To apply the >Fictitious Crack Model< finite interface elements are included between the crack surface nodes. The determination of the maximum principal strain at the crack tip is done by introducing an influence area around the singularity. On a practical example it is shown that the included elements improve the model by the transmission of the surface forces during monotonic loading and by the representation of the contact forces of closed cracks during reverse loading.}, subject = {Bruchmechanik}, language = {en} } @inproceedings{Loemker2003, author = {L{\"o}mker, Thorsten Michael}, title = {Plausibilit{\"a}t im Planungsprozess - Digitale Planungshilfen f{\"u}r die Bebaubarkeit von Grundst{\"u}cken}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.329}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3296}, year = {2003}, abstract = {Die digitale Unterst{\"u}tzung der Planungsprozesse ist ein aktueller Forschungs- und Arbeitsschwerpunkt der Professur Informatik in der Architektur (InfAR) und der Juniorprofessur Architekturinformatik der Fakult{\"a}t Architektur an der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar. Verankert in dem DFG Sonderforschungsbereich 524 >Werkzeuge und Konstruktionen f{\"u}r die Revitalisierung von Bauwerken< werden Konzepte und Prototypen f{\"u}r eine fachlich orientierte Planungsunterst{\"u}tzung entwickelt. Die Vielfalt der unterschiedlichen Faktoren, die Einfluss auf den Planungsprozess nehmen k{\"o}nnen, sowie deren Abh{\"a}ngigkeiten voneinander werden von heutigen Planungssystemen in nur unzureichender Weise aufbereitet und verwaltet. Diese Faktoren bedingen Planungstools, deren Aufgabe die Beschaffung, Verarbeitung, Integration und Verwaltung von Informationen sowie die Veranschaulichung der komplexen Informationszusammenh{\"a}nge ist. Die Entwicklung solcher Systeme ist technisch m{\"o}glich. Die Schwierigkeit liegt in der Beschaffung und Strukturierung der f{\"u}r den Planungsprozess relevanten Informationen sowie in ihrer Aufbereitung und Integration in eine digitale Planungsumgebung. Das Bestreben des Forschungsprojektes ist es, Grundlagen f{\"u}r digitale Werkzeuge zu entwickeln die zu plausiblen L{\"o}sungen im Planungsprozess und somit zu erh{\"o}hter Planungssicherheit f{\"u}r die am Bau beteiligten Auftragnehmer und Auftraggeber f{\"u}hren. Es wird angestrebt Programm-Module zu entwickeln, die den Planer bei der Ermittlung von L{\"o}sungswegen zu einer Fachfrage inhaltlich unterst{\"u}tzen und die Nachvollziehbarkeit und Richtigkeit einer Planungsentscheidung gew{\"a}hrleisten und plausibel darlegen. Mit Hilfe der Module sollen Entscheidungsfindungen katalysiert werden. Die Bauvorhaben der Zukunft werden zu einem großen Teil im Bestand liegen. Dieses Faktum erfordert planerische Maßnahmen, f{\"u}r die vollends Werkzeuge und Hilfsmittel fehlen, die zu plausiblen und sicheren Planungsentscheidungen f{\"u}hren. Die Entwicklung solcher Hilfsmittel ist Ziel dieser Forschung. Der Beitrag stellt prototypische Software-Module vor, die sich mit der Problematik der potenziellen Bebaubarkeit einer Grundst{\"u}cksfl{\"a}che auseinander setzen. Die Module verarbeiten Regeln, die den einschl{\"a}gigen Normen und Verordnungen entnommen sind, die bei der Erarbeitung einer Planungsl{\"o}sung eingehalten werden m{\"u}ssen.}, subject = {Bauplanung}, language = {de} } @inproceedings{LepeniesRichterZastrau2003, author = {Lepenies, Ingolf and Richter, Mike and Zastrau, Bernd W.}, title = {Numerische Simulation des mechanischen Verhaltens von Textilbeton unter Ber{\"u}cksichtigung mehrerer Strukturebenen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.328}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3281}, year = {2003}, abstract = {The failure mechanisms of textile reinforced concrete (TRC), which is a composite of bundles of long fibers and fine concrete, are complex. Most important for the ductility is the successive debonding of the fibers from the surrounding matrix when the brittle matrix is cracking. Therefore, one of the main issues is the simulation of the bond behavior between the reinforcement and the matrix. By introducing a hierarchical material model for TRC the mechanical behavior is simulated by means of representative volume elements modelled on the meso scale. Finite element analysis is used to determine the effective properties of TRC within a periodic homogenization framework. Further, a multiscale finite element technique is suggested, where constitutive equation are formulated only on the meso level.}, subject = {Beton}, language = {en} } @inproceedings{LaemmerMeissnerRuben2003, author = {L{\"a}mmer, Lutz and Meißner, Udo F. and Ruben, Jochen}, title = {Modellierung von Baugrund-Tragwerk-Systemen f{\"u}r die parallele numerische Simulation unter Ber{\"u}cksichtigung dynamischer Aspekte}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.327}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3276}, year = {2003}, abstract = {Bei der Gr{\"u}ndung von schweren Bauwerken (z.B. Hochh{\"a}usern auf Gr{\"u}ndungsplatten und pf{\"a}hlen) wird der Lastabtrag in den Baugrund durch eine starke Interaktion zwischen Bauwerk und Baugrund bestimmt. Der Baugrund kann ph{\"a}nomenologisch als Mehrphasenkontinuum beschrieben werden, bei dem die Phasen Feststoff, Fl{\"u}ssigkeit und Gas in mechanische Wechselwirkung treten. Die Wechselwirkung zwischen der Deformation des Feststoffes und der Str{\"o}mung des Porenwassers spielt unter der Lasteinwirkung des Bauwerks und unter dynamischer Erregung eine zentrale Rolle. Bei komplexen Gr{\"u}ndungsverh{\"a}ltnissen k{\"o}nnen die Deformations- und Spannungszust{\"a}nde realit{\"a}tsnah nur durch dreidimensionale Modelle erfasst werden. Je nach Baufortschritt stellen sich die Probleme dabei unterschiedlich dar. Der vorliegende Beitrag besch{\"a}ftigt sich mit der f{\"u}r die mit der Simulation mit der Methode der finiten Elemente notwendigen Modellierung und der rechnergest{\"u}tzten Netzgenerierung f{\"u}r die Baugrund-Tragwerk-Strukturen. Bei komplexen dreidimensionalen Gr{\"u}ndungskonstruktionen ist eine solche rechnergest{\"u}tzte Diskretisierung mit finiten Elementen zweckm{\"a}ßig, die das geotechnische System und dessen Randbedingungen und Lasten umfassend beschreiben und verwalten kann. Daf{\"u}r werden geeignete Software-Werkzeuge vorgestellt, mit denen sich dreidimensionale, zeitabh{\"a}ngige Systeme modellieren und diskretisieren lassen. Die Kontaktproblematik zwischen Baugrund und Tragwerk und die Besonderheiten des Mehrphasenkontinuums stellen besondere Anspr{\"u}che an die Diskretisierung. Zudem werden Methoden vorgestellt, die das akkumulierte Gr{\"u}ndungsmodell, das sich {\"u}ber den Bauablauf ergibt, verwalten und die verschiedenen Bauzust{\"a}nde in einem dynamischen Modell bereitstellen.}, subject = {Boden-Bauwerk-Wechselwirkung}, language = {de} } @inproceedings{HuebnerWalhornKoelke2003, author = {H{\"u}bner, Bj{\"o}rn and Walhorn, Elmar and K{\"o}lke, Andreas}, title = {Simultane L{\"o}sung gekoppelter Struktur-Fluid-Systeme}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.311}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3114}, year = {2003}, abstract = {Ein simultanes L{\"o}sungsverfahren f{\"u}r Fluid-Struktur-Wechselwirkungen aus dem Bereich des Bauingenieurwesens wird vorgestellt. Die Modellierung der Tragwerksdynamik erfolgt mit der geometrisch nichtlinearen Elastizit{\"a}tstheorie in total Lagrangescher Formulierung. Die Str{\"o}mung wird mit den inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen beschrieben. Wenn Turbulenzeffekte massgeblich sind, kommen die Reynolds-Gleichungen in Verbindung mit dem k-omega-Turbulenzmodell von Wilcox zum Einsatz. Zur Beschreibung von komplexen freien Oberfl{\"a}chen wird die Level-Set-Methode eingesetzt. Die einheitliche Diskretisierung von Fluid und Struktur mit der Raum-Zeit-Finite-Element-Methode f{\"u}hrt zu einem konsistenten Berechnungsmodell f{\"u}r das gekoppelte System. Da die isoparametrischen Raum-Zeit-Elemente ihre Geometrie in Zeitrichtung {\"a}ndern k{\"o}nnen, erlaubt die Methode eine nat{\"u}rliche Beschreibung des infolge der Strukturbewegung zeitver{\"a}nderlichen Str{\"o}mungsgebiets. Die gewichtete Integralformulierung der Kopplungsbedingungen mit globalen Freiwerten f{\"u}r die Interface-Spannungen sichert eine konservative Kopplung von Fluid und Struktur. Ausgew{\"a}hlte Anwendungsbeispiele zeigen die Leistungsf{\"a}higkeit der entwickelten Methodik und belegen die guten Konvergenzeigenschaften des simultanen L{\"o}sungsverfahrens.}, subject = {Bauwerk}, language = {de} } @inproceedings{HubeWittwer2003, author = {Hube, Werner and Wittwer, Christof}, title = {Pr{\"a}diktive W{\"a}rmeflussregelung solaroptimierter Wohngeb{\"a}ude - Thermische Simulation komplexer Geb{\"a}ude}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.310}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3106}, year = {2003}, abstract = {Moderne Wohngeb{\"a}ude heute, besonders aber die der Zukunft, werden sich zu einem großen Teil selbst mit W{\"a}rme versorgen. Hierbei spielen Entwicklungen im Bereich der Fassadenkonstruktionen eine zentrale Rolle. Zum erh{\"o}hten solaren W{\"a}rmeeintrag kommen die Eigenschaften der W{\"a}rmespeicherung und verz{\"o}gerten W{\"a}rmeabgabe hinzu. Aufgrund dieser Eigenschaften definiert sich das Geb{\"a}udeverhalten neu und komplexer. Im Rahmen der Entwicklungen von W{\"a}rmeflussregelungen in solarthermisch beheizten Wohngeb{\"a}uden mit neuartigen Fassaden wird in diesem Beitrag auf die Modellentwicklung moderner Fassadenkonstruktionen hinsichtlich Transparenter W{\"a}rmed{\"a}mmung und Phasenwechselmaterialien im Wandverbund, kombiniert mit der regelungstechnisch interessanten Neuentwicklung von Verschattungseinrichtungen {\"u}ber schaltbare Schichten am Fenster, eingegangen. Der Beitrag beschreibt den Entwurf eines Regelungskonzeptes f{\"u}r die thermische Raumklimaregelung. Diese Untersuchungen basieren auf komplexen Simulationsmodellen, wobei bei der Modellentwicklung der neuartigen Fassadenelemente auf reale Messwerte zur{\"u}ckgegriffen werden konnte.}, subject = {Haus}, language = {de} } @inproceedings{HahnWeitzmann2003, author = {Hahn, Stephan and Weitzmann, R{\"u}diger}, title = {Nichtlineare Analyse von hybriden Konstruktionen unter Verwendung von selektiv gekoppelten Tragwerks- und Querschnittsmodellen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.302}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3026}, year = {2003}, abstract = {Bei der Untersuchung hybrider Strukturen kann eine Kopplung von Modellen unterschiedlicher Modellebenen vorteilhaft sein. Durch selektive Kopplung von Tragwerks- und Querschnittsmodellen in ausgew{\"a}hlten Bereichen der Konstruktion kann z.B. eine Verbesserung der Abbildungsgenauigkeit erzielt werden. Dadurch werden erweiterte Aussagen {\"u}ber das Querschnittstragverhalten in extrem beanspruchten Teilen des Tragwerks bei optionaler Skalierbarkeit des Modellumfangs m{\"o}glich. Im Beitrag werden ausgew{\"a}hlte Varianten der Modellbildung gegen{\"u}bergestellt und bewertet. Hierbei werden Aspekte der physikalischen Nichtlinearit{\"a}t von hybriden Konstruktionen insbesondere von Stahlbetonkonstruktionen ber{\"u}cksichtigt. Die Einbeziehung von Verfahren der mathematischen Optimierung in die Berechnungsstrategie erm{\"o}glicht die L{\"o}sung der zugrunde liegenden nichtlinearen Problemstellungen unter Vorgabe von Bemessungszielen und unter Beachtung von Grenzzustandsbedingungen.}, subject = {Tragwerk}, language = {de} } @inproceedings{BaranskiBoron2003, author = {Baranski, Jacek and Boron, Jacek}, title = {Computer Modeling of the Joints for WGP Construction Systems}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.293}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2935}, year = {2003}, abstract = {Poland is not situated in any seismic region of the earth, however there are still areas were underground mining is being conducted. In these areas, so-called 'paraseismic tremors', are very frequent phenomena. In the situation when a building examination is realized in order to define its safety, it is necessary to make a complete analysis, in which an influence of tremors should be included. To decide if a building is able to carry out any dynamic loads or not, it is necessary to compute its dynamic characteristics, i.e. natural frequencies. It is not possible using any standard techniques. After diagnosis a building in situ by an expert, computer techniques together with specialized software for dynamic, static, and strength analyses become a suitable tool. In this paper a special attention was paid to a typical twelve-store WGP (Wroclaw Great Plate) prefabricated building, concerning special type of joints. During dynamic actions these joints have a decisive influence on building's behavior. Paraseismic tremors are especially dangerous for these buildings and can be the reason of pre-failure states. It can be difficult and very expensive to prepare laboratory investigations of the part of a building or of a separate joint; therefore the computer modeling suitable to investigate behavior of such elements and whole buildings under different kinds of loads was used.}, subject = {Geb{\"a}ude}, language = {en} } @inproceedings{GrigrievaLymarenko2003, author = {Grigrieva, Polina and Lymarenko, Yulia}, title = {Mathematical modeling of nonlinear effects for vibrodiagnostics of fatigue cracks}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.291}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2917}, year = {2003}, abstract = {The vibration control of complicated mechanical structures is impossible without proper mathematical models that allow to have a true apprehension of events occurring in structural member before the starting of the experiment and correct the diagnostic experiment in case of need. An approach that implies using of a discrete model reflecting all required features of a prototype system and permitting of an effective analytical and numerical investigation is proposed in the work. At first a discrete model of a bladed disk with flaw is considered. Taking into account the symmetry of the structure by utilization of mathematical tools of group presentation theory the number of degrees of freedom of the system is diminished. Small damage of the disk is regarded as perturbation of structure symmetry. The distinction of vibration characteristics such as natural frequencies and mode shapes of damaged and undamaged systems is determined theoretically with the help of perturbation theory and can be used as an effective diagnostic criterion of a small-scale damage of the structure. In the second part of the work a non-linear two-mass model of an acoustic emission in a damaged structure is proposed. On basis of the numerical integration of the nonlinear differential equations and expansion of the derived solution into a Fourier series free and forced vibrations of the model are investigated. It is shown that proposed model reflects all characteristic properties of vibrations of damaged structures: reduction of natural frequency, sub- and super-resonances, acoustic effects.}, subject = {Nichtlineare Mechanik}, language = {en} } @inproceedings{Gasser2003, author = {Gasser, Ingenuin}, title = {On A New One-Dimensional Model to Describe Tunnel Fires}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.288}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2889}, year = {2003}, abstract = {We present a model derived to describe tunnel fires. The model originates in a compressible description of the air in the tunnel. It takes into account the strong buoyancy forces and at the same time the small Mach-number of the airflow. We comment on the derivation, on analytical results and on numerical simulations of the model. The model has been validated using data from real tunnel fire experiments. It shows good agreement with the real situation.}, subject = {Tunnel}, language = {en} }