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Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Analyse und Umsetzung der für die EU im Erdbau notwendigen Methoden und Strukturen in einem neu entwickelten Programm. Das Grundziel des neuen Programms soll die Umsetzung aller notwendigen Einzelversuche mit der Speicherung dieser in einem gängigen Format sein. Damit wäre bei gleichem Auswertungsaufwand vor Ort die volle elektronische Verfügbarkeit des Datenbestandes möglich.
In dieser Diplomarbeit wird auf das Prinzip des Düsenstrahlverfahrens an sich und seine Anwendungen im Tunnelbau, sowie die Fehleranfälligkeit und das Qualitätsmanagement näher eingegangen. Dabei stehen die Erarbeitung einer Systematik der mit dem Verfahren einhergehenden konstruktiven Randbedingungen und Parameter als eigentliche Schwerpunkte im Vordergrund. Ziel der Arbeit war es nicht, eine rechnerische Nachweisführung bzw. Parameterstudie durchzuführen. Es gibt jedoch Hinweise und Anhaltspunkte für einen rechnerischen Ansatz.
Gegenstand dieser Diplomarbeit ist die Prüfung der Realisierbarkeit einer Erweiterung der Herzogin-Anna-Amalia-Bibliothek in Weimar durch die Umnutzung der historischen Gebäude im Bereich Markt 15 in Verbindung mit einer Unterkellerung des Innenhofes. Bedingt durch die komplexe Hochbaustruktur des Altbaus bleiben innerhalb dieser Arbeit die Aussagen zur Eignung des Standortes und zur Durchführbarkeit der Baumaßnahmen auf den Bereich des Grundbaus beschränkt. Die erforderlichen Maßnahmen zur Sicherstellung einer ausreichend tragfähigen Hochbaukonstruktion bleiben innerhalb dieser Diplomarbeit weitestgehend unberücksichtigt. Die Gründungen der Gebäude im Bereich Markt 15 werden unter dem Gesichtspunkt ihrer zusätzlichen Belastbarkeit und Tragsicherheit im Bestand untersucht und bewertet. Die Einschätzung der Tragreserven erfolgt dabei durch die Auswertung einer Grundbruch– und Setzungsberechnung.
Durch Verwitterungsprozesse, klimatische Einwirkungen sowie durch Einflüsse des Verkehrs nimmt die Standsicherheit von Felsböschungen bei ungünstigen Gebirgsverhältnissen im Laufe der Zeit stark ab. Die Diplomarbeit behandelt den Entwurf solcher Sicherungsmaßnahmen für ein konkretes Projekt an einem Straßeneinschnitt der Bundesstraße B3 bei Hann. Münden. Es wurden die geotechnischen Aufgaben und die gebirgsmechanische Situation beschrieben und anschließend anhand einer Zustandsanalyse die generelle Gefährdung beurteilt. Weiter wurden verschiedene Sicherungsmöglichkeiten im Felsbau sowie eine entwurfsmäßige Ausarbeitung der Baumaßnahme einschließlich Darstellung der Kosten und des Bauablaufes aufgezeigt.
Das ständig steigende Mobilitätsbedürfnis erfordert den Neu- und Ausbau von Verkehrswegen, da diese den heute auftretenden Verkehrsbelastungen und –stärken häufig nicht mehr gewachsen sind. In dieser Arbeit wird an Hand eines Bauvorhabens die Entscheidungsfindung zur Auswahl eines geeigneten Bauverfahrens gezeigt. Dazu wird, nach einer allgemeinen Beschreibung des Problems, eine Übersicht möglicher Verfahren zur Baugrundverbesserung gegeben. Es wurden mehrere Ausführungsvarianten vorentwurfsmäßig ausgearbeitet und miteinander verglichen. Die so gefundene Vorzugsvariante wurde anschließend für die Bauaufgabe dimensioniert und planerisch aufbereitet. Abschließend wurden Probefelder zur Überprüfung der Bemessung und zur Optimierung der Ausführung beschrieben und ausgewertet.
Der Feuchtigkeitsschutz von Gebäuden im unterirdischen Bereich ist ein viel diskutiertes Thema. Oft wird die Bauwerksabdichtung als „notwendiges Übel“ gesehen und leider dementsprechend nachlässig behandelt. Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Problematik des Feuchtigkeitsschutzes von Bauwerken im unterirdischen Bereich. Besonders wichtig ist eine sichere und funktionierende Abdichtung von unterirdischen Räumen, die einer hochwertigen Nutzung unterliegen oder als Lagerstätte für hochwertige und wertvolle Güter fungieren. Der Schutz vor von außen eindringender Feuchtigkeit ist genau aus diesem Grund eine Elementarforderung, da an oben genannten Gütern keine Schäden hinzunehmen sind, die aufgrund von bauseitig eindringender Feuchte entstehen könnten. Ziel ist es, trotz der Wasserbelastung auf das Bauwerk, dauerhaft trockene Räume zu gewährleisten. Die gewählte, und letztendlich ausgeführte, Abdichtungslösung muss dauerhaft wirksam sein und die Innenräume des Bauwerks über die gesamte Lebensdauer sicher und zuverlässig gegen eindringende Feuchtigkeit schützen. Die Ausführungen beziehen sich hauptsächlich auf Abdichtungslösungen die bei Bauwerken gemäß der Themenstellung überwiegende Anwendung finden. Sonstige Systeme bzw. Ausführungsmöglichkeiten werden hier der Vollständigkeit halber nur kurz angerissen.
Aufgrund von mangelnden Untersuchungen hinsichtlich der Qualitätssicherung der Böschungsaußenhaut werden bei KBE-Konstruktionen immer noch zu oft katalogisierte Systeme eingesetzt und wenig auf spezielle Standortbedingungen eingegangen. Aber gerade bei sehr steilen Stützkonstruktionen aus kunststoffbewehrter Erde kann es in jahreszeitlich bedingter Trockenzeit zur Austrocknung solcher Systeme kommen, so dass es im Brandfall zu einer Beschädigung der bei Polsterwänden luftseitig sehr dicht an der Oberfläche liegenden Bewehrung kommen kann. Ziel dieser Arbeit war es, das Brandverhalten begrünter KBE-Konstruktionen in einem Brandversuch in Abhängigkeit verschiedener Parameter näher zu untersuchen und zu beurteilen. Dabei sollten die Einflüsse des Einsatzes verschiedener Geokunststoffmaterialien und Begrünungssysteme, Aufschlüsse über eher brandsichere und zur Brandbegünstigung neigende Konstruktionen geben.
In Anlehnung an das Stoffgebiet der Vorlesungsreihe Grundbau II werden in dieser Arbeit Lösungskonzepte und Berechnungswege aufgezeigt und die Varianten detailliert bearbeitet, hierbei wurde eine Beispielsammlung erstellt. Diese Beispiele betreffen die Gründung von Hochbauten bis hin zu Windkraftwerken und auch von Brücken. Bei den Gründungsmethoden sind vorrangig die verschiedenen Pfähle und die Bodenverbesserungen einschließlich diverser Kombinationen genutzt wurden. Auch der Einsatz von speziellen Zugelementen (Zugpfähle, Verpressanker) für Auftriebssicherungen oder zur Stabilisierung von Kragkonstruktionen wird demonstriert. Die Beispiele wurden nach Pfahlgründungen, Bodenverbesserungen, kombinierte Gründungen, Verankerungen und Vernagelungen gegliedert.
An einem typischen Geschiebemergel Norddeutschlands wurde im Ausgangszustand und nach Verbesserung des Bodens mit Bindemitteln die Scherfestigkeit untersucht. Die Festigkeitsparameter wurden durch Rahmenversuche und Druckversuche ermittelt. Ziel der Arbeit war die Untersuchung und Beschreibung des Stoffverhaltens an stabilisierten Böden. Insbesondere wurde die Gültigkeit des Mohr-Coulombschen Bruchverhaltens wie auch der Einfluss des Spannungszustandes auf die Scherfestigkeit untersucht. Die Eignung und die Anwendungsgrenzen der einzelnen Versuchstechniken wurden ermittelt und vor dem Hintergrund baupraktischer Beanspruchungen diskutiert.
Durch die Oberflächenabdichtung einer Deponie sollte im Idealfall gerade so viel Wasser infiltriert werden, wie der Abfallkörper zur Umsetzung / Vergärung benötigt. In der Diplomarbeit wurden die Möglichkeiten einer Bilanzierung aufgezeigt. An einem konkreten Beispiel, einer Deponie der Landeshauptstadt Wiesbaden, wurde versucht, die zulässige Infiltration durch Auswertung verfügbarer Daten abzuschätzen. Anschließend wurden mögliche Oberflächenabdichtungssysteme behandelt.