UB Weimar OPUS 4.6.3

BIM-basierte Digitalisierung von Bestandsgebäuden aus Sicht des FM am Beispiel von Heizungsanlagen (2022)

Miller, Martin

Das Ziel der Arbeit ist, für das Facility Management relevante Informationen für die mit Building Information Modeling basierende Erstellung von Bestandsgebäuden am Beispiel einer Hei- zungsanlage zu definieren. Darauf basierend sind die notwendigen Arbeitsschritte der Objek- taufnahme abgeleitet. Für die Definition der Arbeitsschritte wurden das grundlegende Vorge- hen bei einer Objektaufnahme sowie die gesetzlichen Gegebenheiten für den Betrieb einer Heizungsanlage dargelegt. Darüber hinaus sind in der vorliegenden Ausarbeitung die Vorteile und Herausforderungen hinsichtlich des Zusammenspiels von Building Information Modeling und Facility Management analysiert. Die definierten Arbeitsschritte sind anhand eines Beispiel- projektes angewendet worden. Im Rahmen des Beispielprojekts sind die entscheidenden Be- triebsdaten je Anlagenteil in Form von Informationsanforderungen nach DIN 17412 definiert. Das Gebäudemodell ist durch Parameter mit den für das Facility Management relevanten In- formationen ergänzt. Die Resultate des Beispielprojektes sind mit aussagekräftigen Schnitten, Plänen sowie 3-D-Visualisierungen dargestellt. Abschließend sind die Ergebnisse in Bezug auf das FM validiert. Aus den Arbeitsschritten und Ergebnissen ist eine Leitlinie erstellt worden für den Digitalisierungsprozess von Bestandsgebäuden für das Facility Management.

Numerical Demolition Analysis of a Slender Guyed Antenna Mast (2014)

Habtemariam, Abinet Kifle

The main purpose of the thesis is to ensure the safe demolition of old guyed antenna masts that are located in different parts of Germany. The major problem in demolition of this masts is the falling down of the masts in unexpected direction because of buckling problem. The objective of this thesis is development of a numerical models using finite element method (FEM) and assuring a controlled collapse by coming up with different time setups for the detonation of explosives which are responsible for cutting down the cables. The result of this thesis will avoid unexpected outcomes during the demolition processes and prevent risk of collapsing of the mast over near by structures.

Energiedissipation durch Fügestellendämpfung in Leichtbauanwendungen (2021)

Adler, Maria

In vielen Leichtbauanwendungen ist der begrenzende Faktor die Schwingungsanfälligkeit der Bauteile. Eine Möglichkeit der Begrenzung von Schwingungsamplituden ist der gezielte Einsatz von Reibungsdämpfung in Leichtbaustrukturen. In dieser Arbeit wird der Einfluss dieser Art von Energiedissipation auf Leichtmetallstrukturen sowie topologieoptimierte Bauteil untersucht. Betrachtet werden dabei die Positionierung, Dimensionierung sowie die Reibeigenschaften dissipativer Elemente.

Panafricanism and African Revolution in Brazilian Music (2020)

Freire, Kamai

This research departs from the teachings of Kwame Ture on the difference between mobilization and organization in the panafricanist struggle to analyze then the use of Music within the anti-racist and anti-colonialist struggle in Brazil.

Why do the Archives archive? A journey from the hunko to the counter-ethnography and back (2020)

Pessoa, Suelen

A complex artistic research on the theme of cultural heritage and (neo)colonial processes of material and immaterial expropriation. Starting from the encounter with a phonographic relic at the Berliner Phonogramm-Archiv, the artist embarks on a journey to her own roots embodied in the practice of the Afro-Brazilian religion Candomblé. In the form of a theoretical treatise, an archive (photos, diagrams, maps, newspaper clippings, letters, documents), as well as a sound performance in the public space of the city of Weimar, several theoretical and performative elements are brought together in this transmedia artistic research that proposes a true decolonial practice.

Simulation methods for functional and microstructured composite materials (2020)

Ansari, Meisam

In this thesis, a generic model for the post-failure behavior of concrete in tension is proposed. A mesoscale model of concrete representing the heterogeneous nature of concrete is formulated. The mesoscale model is composed of three phases: aggregate, mortar matrix, and the Interfacial Transition Zone between them. Both local and non-local formulations of the damage are implemented and the results are compared. Three homogenization schemes from the literature are employed to obtain the homogenized constitutive relationship for the macroscale model. Three groups of numerical examples are provided.

Smart Cities and Mobility Stations: Lessons learned from the Smarter Together in Vienna and Munich (2020)

Maciel Costa da Silva, Luiza

With an increasing urban population and urban problems arising from this unplanned growth, several projects aimed at promoting sustainable urban development have emerged. Smart mobility strategies, such as shared mobility and mobility stations, represent some of the solutions to promote changes in travel behavior. Despite its beneficial impacts, however, the implementation of such infrastructure is criticized for not contributing to current urban issues, as well as often disregarding knowledge about urban space and its functioning. In this context, the Smarter Together, a joint research and innovation project funded through the European Union program H2020, was implemented. The project selected three lighthouse cities to test and upscale innovative solutions: Vienna, Munich, and Lyon. This master thesis presents the main characteristics of the mobility stations systems implemented in Vienna and Munich in the scope of the project Smarter Together. Its main goal is to share what can be learned from their experiences while approaching critically the concept of smart cities. This master thesis identifies important aspects to take into account when planning, implementing, and operating mobility stations, and provides an understanding of smart cities and smart mobility that goes beyond the adoption of technology. Several methods were combined for the development of this master thesis, such as quantitative secondary data, observational studies, application of survey forms, explorative expert interviews, and literature review. This work has demonstrated that the Smarter Together has a cutting-edge scope and contributed greatly to research and innovation, by creating living laboratories to test the application of technology in the urban environment. However, from the perspective of the mobility stations assessment, many caveats were made. In short, many lessons could be learned and are presented throughout this work aiming at contributing to the improvement of the mobility stations implemented in the project areas in Munich and Vienna, as well as for inspiring other cities in Europe and worldwide.

Why isn't Google welcome in Kreuzberg? Social movement and the effects of Internet on urban space (2020)

Mendonça de Almeida, Karina

Advances in information and communication technologies such as the Internet have driven a great transformation in the interactions between individuals and the urban environment. As the use of the Internet in cities becomes more intense and diverse, there is also a restructuring of urban space, which is experienced by groups in society in various ways, according to the specificity of each context. Accordingly, large Internet companies have emerged as new players in the processes of urbanization, either through partnerships with the public administration or through various services offered directly to urban residents. Once these corporations are key actors in the digitalization of urban services, their operations can affect the patterns of urban inequality and generate a series of new struggles over the production of space. Interested in analyzing this phenomena from the perspective of civil society, the present Master Thesis examined a social movement that prevented Google to settle a new startup campus in the district of Kreuzberg, in Berlin. By asking why Google was not welcome in that context, this study also sought to understand how internet, as well as its main operators, has affected everyday life in the city. Thus, besides analyzing the movement, I investigated the particularities of the urban context where it arose and the elements that distinguish the mobilization’s opponent. In pursuit of an interdisciplinary approach, I analyzed and discussed the results of empirical research in dialogue with critical theories in the fields of urban studies and the Internet, with emphasis on Castells' definitions of urban social movements and network society (1983, 2009, 2015), Couldry's and Mejias' (2019) idea of data colonialism, Lefèbvre's (1991, 1996) concepts of abstract space and the right to the city, as well as Zuboff's (2019) theory of surveillance capitalism. The case at hand has exposed that Google plays a prominent role in the way the Internet has been developed and deployed in cities. From the perspective accessed, the current appropriation of Internet technologies has been detrimental to individual autonomy and has contributed to intensifying existing inequalities in the city. The alternative vision to this relies mainly on the promotion of decentralized solidarity networks.

On systematic approaches for interpreted information transfer of inspection data from bridge models to structural analysis (2020)

Fröhlich, Jan

In conjunction with the improved methods of monitoring damage and degradation processes, the interest in reliability assessment of reinforced concrete bridges is increasing in recent years. Automated imagebased inspections of the structural surface provide valuable data to extract quantitative information about deteriorations, such as crack patterns. However, the knowledge gain results from processing this information in a structural context, i.e. relating the damage artifacts to building components. This way, transformation to structural analysis is enabled. This approach sets two further requirements: availability of structural bridge information and a standardized storage for interoperability with subsequent analysis tools. Since the involved large datasets are only efficiently processed in an automated manner, the implementation of the complete workflow from damage and building data to structural analysis is targeted in this work. First, domain concepts are derived from the back-end tasks: structural analysis, damage modeling, and life-cycle assessment. The common interoperability format, the Industry Foundation Class (IFC), and processes in these domains are further assessed. The need for usercontrolled interpretation steps is identified and the developed prototype thus allows interaction at subsequent model stages. The latter has the advantage that interpretation steps can be individually separated into either a structural analysis or a damage information model or a combination of both. This approach to damage information processing from the perspective of structural analysis is then validated in different case studies.

Lösung von Randwertaufgaben der Bruchmechanik mit Hilfe einer approximationsbasierten Kopplung zwischen der Finite-Elemente-Methode und Methoden der komplexen Analysis (2020)

Hamzah, Abdulrazzak

Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, eine stetige Kopplung zwischen der ananlytischen und numerischen Lösung von Randwertaufgaben mit Singularitäten zu realisieren. Durch die inter-polationsbasierte gekoppelte Methode kann eine globale C0 Stetigkeit erzielt werden. Für diesen Zweck wird ein spezielle ﬁnite Element (Kopplungselement) verwendet, das die Stetigkeit der Lösung sowohl mit dem analytischen Element als auch mit den normalen CST Elementen gewährleistet. Die interpolationsbasierte gekoppelte Methode ist zwar für beliebige Knotenanzahl auf dem Interface ΓAD anwendbar, aber es konnte durch die Untersuchung von der Interpolationsmatrix und numerische Simulationen festgestellt werden, dass sie schlecht konditioniert ist. Um das Problem mit den numerischen Instabilitäten zu bewältigen, wurde eine approximationsbasierte Kopplungsmethode entwickelt und untersucht. Die Stabilität dieser Methode wurde anschließend anhand der Untersuchung von der Gramschen Matrix des verwendeten Basissystems auf zwei Intervallen [−π,π] und [−2π,2π] beurteilt. Die Gramsche Matrix auf dem Intervall [−2π,2π] hat einen günstigeren Konditionszahl in der Abhängigkeit von der Anzahl der Kopplungsknoten auf dem Interface aufgewiesen. Um die dazu gehörigen numerischen Instabilitäten ausschließen zu können wird das Basissystem mit Hilfe vom Gram-Schmidtschen Orthogonalisierungsverfahren auf beiden Intervallen orthogonalisiert. Das orthogonale Basissystem lässt sich auf dem Intervall [−2π,2π] mit expliziten Formeln schreiben. Die Methode des konsistentes Sampling, die häuﬁg in der Nachrichtentechnik verwendet wird, wurde zur Realisierung von der approximationsbasierten Kopplung herangezogen. Eine Beschränkung dieser Methode ist es, dass die Anzahl der Sampling-Basisfunktionen muss gleich der Anzahl der Wiederherstellungsbasisfunktionen sein. Das hat dazu geführt, dass das eingeführt Basissys-tem (mit 2 n Basisfunktionen) nur mit n Basisfunktion verwendet werden kann. Zur Lösung diese Problems wurde ein alternatives Basissystems (Variante 2) vorgestellt. Für die Verwendung dieses Basissystems ist aber eine Transformationsmatrix M nötig und bei der Orthogonalisierung des Basissystems auf dem Intervall [−π,π] kann die Herleitung von dieser Matrix kompliziert und aufwendig sein. Die Formfunktionen wurden anschließend für die beiden Varianten hergeleitet und graﬁsch (für n = 5) dargestellt und wurde gezeigt, dass diese Funktionen die Anforderungen an den Formfunktionen erfüllen und können somit für die FE- Approximation verwendet werden. Anhand numerischer Simulationen, die mit der Variante 1 (mit Orthogonalisierung auf dem Intervall [−2π,2π]) durchgeführt wurden, wurden die grundlegenden Fragen (Beispielsweise: Stetigkeit der Verformungen auf dem Interface ΓAD, Spannungen auf dem analytischen Gebiet) über- prüft.

Between plan and reality: tracing the development dynamics of the Lanzhou New Area - a computational approach (2019)

Düring, Serjoscha

Contemporary planning practice is often criticized as too design-driven with a lack of both quantitative evaluation criteria and employment of models that anticipate the self-organizational forces shaping cities, resulting in significant gaps between plan and reality. This study aims to introduce a modular toolbox prototype for spatial-analysis in data-poor environments. It is proposed to integrate designing, evaluation, and monitoring of urban development into one framework, thus supporting data-driven, on-demand urban design, and planning processes. The proposed framework’s value will exemplarily be tested, focussing on the analysis and simulation of spatiotemporal growth trajectories taking the Lanzhou New Area as a case-study - a large scale new town project that struggles to attract residents and businesses. Conducted analysis suggests that more attention should be given to spatiotemporal development paths to ensure that cities work more efficiently throughout any stage of development. Finally, early hints on general design strategies to achieve this goal are discussed with the assistance of the proposed toolbox.

Scalarization Methods for Multi-Objective Structural Optimization (2019)

von Butler, Natalie

Scalarization methods are a category of multiobjective optimization (MOO) methods. These methods allow the usage of conventional single objective optimization algorithms, as scalarization methods reformulate the MOO problem into a single objective optimization problem. The scalarization methods analysed within this thesis are the Weighted Sum (WS), the Epsilon-Constraint (EC), and the MinMax (MM) method. After explaining the approach of each method, the WS, EC and MM are applied, a-posteriori, to three different examples: to the Kursawe function; to the ten bar truss, a common benchmark problem in structural optimization; and to the metamodel of an aero engine exit module. The aim is to evaluate and compare the performance of each scalarization method that is examined within this thesis. The evaluation is conducted using performance metrics, such as the hypervolume and the generational distance, as well as using visual comparison. The application to the three examples gives insight into the advantages and disadvantages of each method, and provides further understanding of an adequate application of the methods concerning high dimensional optimization problems.

Nonlinear Numerical Modelling of Cable Elements in Bridges for Dynamic Analysis (2019)

Bendalla, Abdulmagid Sedig Khalafallah

Identifying cable force with vibration-based methods has become widely used in engineering practice due to simplicity of application. The string taut theory provides a simple definition of the relationship between natural frequencies and the tension force of a cable. However, this theory assumes a perfectly flexible non-sagging cable pinned at its ends. These assumptions do not reflect all cases, especially when the cable is short, under low tension forces or the supports are partially flexible. Extradosed bridges, which are distinguished from cable-stayed bridges by their low pylon height, have shorter cables. Therefore the application of the conventional string taut theory to identify cable forces on extradosed bridge cables might be inadequate to identify cable forces. In this work, numerical modelling of an extradosed bridge cable saddled on a circular deviator at pylon is conducted. The model is validated with the catenary analytical solution and its static and dynamic behaviours are studied. The effect of a saddle support is found to positively affect the cable stiffness by geometric means; longer saddle radius increases the cable stiffness by suppressing the deformations near the saddle. Further, accounting the effects of bending stiffness in the numerical model by using beam elements show considerable deviation from models with truss elements (i.e. zero bending stiffness). This deviation is manifested when comparing the static and dynamic properties. This motivates a more thorough study of bending stiffness effects on short cables. Bending stiffness effects are studied using two rods connected with several springs along their length. Under bending moments, the springs resist the rods' relative axial displacement by the springs' transverse component. This concept is used to identify bending stiffness values by utilizing the parallel axis theorem to quantify ratios of the second moment of area. These ratios are calculated based on the setup of the springs (e.g. number of springs per unit length, transverse stiffness, etc...). The numerical model based on this concept agrees well with the theoretical values computed using upper and lower bounds of the parallel axis theorem. The proposed concept of quantifying ratios of the second moment of area using springs as connection between cable rods is applied on an actual extradosed bridge geometry. The model is examined by comparison to the previously validated global numerical model. The two models showed good correlation under various changing parameters. This allowed further study of the effects of stick/slip behaviour between cable rods on an actual bridge geometry.

Probabilistic Reliability Analysis of Wind Turbines (2019)

Zafar, Usman

Renewable energy use is on the rise and these alternative resources of energy can help combat with the climate change. Around 80% of the world's electricity comes from coal and petroleum however, the renewables are the fastest growing source of energy in the world. Solar, wind, hydro, geothermal and biogas are the most common forms of renewable energy. Among them, wind energy is emerging as a reliable and large-scaled source of power production. The recent research and confidence in the performance has led to the construction of more and bigger wind turbines around the world. As wind turbines are getting bigger, a concern regarding their safety is also in discussion. Wind turbines are expensive machinery to construct and the enormous capital investment is one of the main reasons, why many countries are unable to adopt to the wind energy. Generally, a reliable wind turbine will result in better performance and assist in minimizing the cost of operation. If a wind turbine fails, it's a loss of investment and can be harmful for the surrounding habitat. This thesis aims towards estimating the reliability of an offshore wind turbine. A model of Jacket type offshore wind turbine is prepared by using finite element software package ABAQUS and is compared with the structural failure criteria of the wind turbine tower. UQLab, which is a general uncertainty quantification framework developed at ETH Zürich, is used for the reliability analysis. Several probabilistic methods are included in the framework of UQLab, which include Monte Carlo, First Order Reliability Analysis and Adaptive Kriging Monte Carlo simulation. This reliability study is performed only for the structural failure of the wind turbine but it can be extended to many other forms of failures e.g. reliability for power production, or reliability for different component failures etc. It's a useful tool that can be utilized to estimate the reliability of future wind turbines, that could result in more safer and better performance of wind turbines.

Konfektionierung eines Calciumsulfat-Bindemittelsystems zur Herstellung volumenstabiler Fließestrichmörtel (2018)

Piethe, Vivienne

Bei einem marktüblichen Calciumsulfat-Fließestrich wurden in der Praxis schädigende Volu-menexpansionen festgestellt. Diese sind ein Resultat aus dem Zusammenwirken des einge-setzten Bindemittel-Compounds und einer kritischen Gesteinskörnung. Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Calciumsulfat-Bindemittelsystem zu konfektionieren, welches in der Lage ist, die im Mörtel festgestellten Volumenexpansionen zu unterbinden. Es sollen verschiedene Bindemittel- und Additivzusammensetzungen untersucht werden, welche in Verbindung mit der kritischen Gesteinskörnung die Herstellung eines volumenstabilen Fließestrichs ermöglichen. Dazu soll folgende Fragestellung beantwortet werden: Welche Ursachen hat die Volumenzunahme und wie ist diese zu minimieren bzw. unterbinden? Dabei werden unterschiedliche Bindemittelrezepturen aus α-Halbhydrat, Thermoanhydrit und Naturanhydrit, sowie verschiedene Additivzusammensetzungen hergestellt und untersucht. Durch Längenänderungsmessungen in der Schwindrinne werden die Einflüsse der Binde-mittel, der Additivzusammensetzungen und der Wasser/Bindemittel-Werte auf das Län-genänderungsverhalten untersucht. Mittels Variation der einzelnen Compound-Bestandteile kann festgestellt werden, dass der Stabilisierer die Längenänderung negativ beeinflusst. Dieser bindet freies Wasser, welches für eine Reaktion zwischen Bindemittel und Gesteins-körnung im plastischen Zustand nicht mehr zur Verfügung steht. Diese Reaktion kann folglich erst im erhärteten Zustand ablaufen und verursacht die schädigende Volumenexpansion. Abschließend wurde ein Bindemittel-Compound konfektioniert, welcher ohne Zusatz von Stabilisierern in Zusammenhang mit der kritischen Gesteinskörnung volumenstabil ist und keine Schäden auslöst.

Structural Optimization of Composite Cross-Sections and Elements using Energy Methods (2014)

Kavrakov, Igor

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.

Argument Search with Voice Assistants (2018)

Lang, Kevin

The need for finding persuasive arguments can arise in a variety of domains such as politics, finance, marketing or personal entertainment. In these domains, there is a demand to make decisions by oneself or to convince somebody about a specific topic. To obtain a conclusion, one has to search thoroughly different sources in literature and on the web to compare various arguments. Voice interfaces, in form of smartphone applications or smart speakers, present the user with natural conversations in a comfortable way to make search requests in contrast to a traditional search interface with keyboard and display. Benefits and obstacles of such a new interface are analyzed by conducting two studies. The first one consists of a survey for analyzing the target group with questions about situations, motivations, and possible demanding features. The latter one is a wizard-of-oz experiment to investigate possible queries on how a user formulates requests to such a novel system. The results indicate that a search interface with conversational abilities can build a helpful assistant, but to satisfy the demands of a broader audience some additional information retrieval and visualization features need to be implemented.

A numerical comparison of the impact of different climatic conditions in different geographic locations on the construction of an office building (2017)

Mukherjee, Nilangshu

The aim of my research is to observe the variance of energy efficiency of a typical multi-story office building under the exposure of different climatic conditions. Energy efficiency requirements in building codes or energy standards are among the most important single measures for buildings’ energy efficiency. Therefore, this study can be set up for a better understanding of how energy efficiency of a building changes under the effect of adverse to moderate climatic conditions which possess a mentionable effect on the operation of a building. This thesis is structured in three balanced and conceptual steps. Following the aim of the project, the virtual building model is to be analyzed under the effect of seven distinct climatic conditions namely work environment of New Delhi, Mumbai, Berlin, Lisbon, Copenhagen, Dubai and Montreal. Firstly, the task is to do a complete literature research based on the scope of similar researches and studying the problems in detail along with the theoritical background all the concepts which are implemented to get the numerical results. This chapter also comprises a detailed study of the climatic conditions of the above-mentioned cities. Different climatic traits like temperature variations, count of heating and cooling degree days, relative humidity, temperature range and comfort zonal charts for the specified cities are studied in detail. This study helps to understand the effect of these adverse to moderate climates on the operation of the building. On the second step, the virtual building model is prepared on a software platform named Revit Structures. This virtual building model is not necessarily a complete building, but it has the relevant functionalities of a real building. We perform the energy analysis and the heating and cooling analysis on this virtual building model to study the operational outcome of the building under different climatic conditions in detail. By the end of these above two tasks, two scenarios are observed. On one hand, we have a literature research and on the other hand we have the numerical results. Therefore, finally we present a comparative scenario based on the energy efficient performances of the building under such variant climatic conditions. This is followed by the prediction of thermal comfort level inside the building and it based on Fanger’s PMV Model. Understanding the literature and the numerical values in detail helps us to predict the index thermal comfort level inside the building. The conclusion of this master thesis focuses mainly on the scopes of improvement of energy efficiency requirements in energy codes if any, differentiated according to specific locations. The initial aim of my hypothesis which is to study the impacts of climatic variations on the energy efficient performances of a building is fulfilled but as such topics have very deep and broad roots, the scope of further improvements is always predominant.

Decoding Public Life in Urban Soundscape: The Case of Weimar (2017)

Genc, Emir

INTRODUCTION The research field of sound landscape and public life, initially drew my attention during the master class of ‘Media of the Urban’, originally ‘Medien des Urbanen, which was given by Prof. Dr. Gabriele Schabacher in the 2015 summer semester. For the relevant class, I conducted an conceptual case study in Istanbul, Beyoglu District, with the intention of analysing the perception of the space by urban sound. During the summer 2015 I recorded various sounds of different spatial settings and developed the analysis by comparing the situations. By that time, I realized the inherent property of the sound as a medium for our perception in urban context. In the 2015-2016 winter semester, I participated in the master class of the architectural project, named ‘Build Allegory’, which was given by Prof. Dipl.-Ing. Heike Büttner. The project was situated in Berlin Westkreuz, AVUS north curve, on the highway and was originally a race track from 1921. In this context, the aim of my project was to answer various questions, main of which was, how does the architectural form shape the sound of the place? And, how does the sound of the place shape the architectural from? Since the place is still serving mainly to the vehicles, although the function has differed, the sound objects and the context have remained. Through the existence of contextual references, I started with creating a computational tool for analysing the acoustic characteristics of this urban setting, which is fundamentally providing results as the sound cloud, driven from the sound ray tracing method. Regarding to this soundscape analysis method, which I developed, this computational tool assisted me to find an optimum reciprocal relation between architecture and sound. Since I have been working on soundscape in the context of architecture, urban situations, public life and public space, I was determined to produce a comprehensive research in this field and propound the hypothesis; the existence of the reciprocity between the social behaviours in public space and the sound landscape. In which extent does this reciprocity exist? What are the effects of the public life on the sonic configurations of the space and the other way around?

BIM-based Construction Training Program for Low-skilled Workforce: Visualization and Development of Equipment, Tools and Procedures for Construction Tasks (2016)

Zhong, Yin

With Building Information Modeling (BIM) prominently used in Architecture Engineering Construction (AEC) industry, the main focus of this innovative technology lies on those professionals such as architects, engineers, managers, etc., wherein a vulnerable interested party, construction workers especially low-skilled workers, has been inadvertently ignored. Noticed that the shortage of skilled workers becomes an escalating challenge and traditional training methods have flaws when confronting this challenge in construction sector, the emerging of new instructional methods, which are including instructional video and BIM-based learning environment, can otherwise bring some new ideas to help solve such shortage problem. The intent of this research is to design a training program for low-skilled construction workers to improve their construction skills, which includes its training content “instructional videos” and its delivery medium “mobile application”. The methodology of this research adopts “design-oriented approach” and its research method belongs to quantitative research method. In the thesis, the design and development process of its concept and system for this training program are presented. After statistic analysis of questionnaire results which comes from a survey on construction workers, the favorable and unfavorable aspects about this instructional video are revealed, which confirms the functionality of instructional video on low-skilled workers. In the end, limitations and suggested future works for this research have been clarified.

Aerodynamic Analysis of Slender Vertical Structure and Response Control with Tuned Mass Damper (2015)

Damanik, Batta Septo Van Bahtiar

Analysis of vortex induced vibration has gained more interest in practical held of civil engineering. The phenomenon often occurs in long and slender vertical structure like high rise building, tower, chimney or bridge pylon, which resulting in unfavorable responses and might lead to the collapse of the structures. The phenomenon appears when frequency of vortex shedding produced in the wake area of body meet the natural frequency of the structure. Even though this phenomenon does not necessarily generate a divergent amplitude response, the structure still may fail due to fatigue damage. To reduce the effect of vortex induced vibration, engineers widely use passive vibration response control system. In this case, the thesis studies the effect of tuned mass damper. The objective of this thesis is to simulate the effect of tuned mass damper in reducing unfavorable responses due to vortex induced vibration and initiated by numerical model validation with respect to wind tunnel test report. The reference structure that being used inside the thesis is Stonecutter Bridge, Hongkong. A numerical solver for computational uid dynamics named VX ow which developed by Morgenthal [6] is utilized for wind and structure simulation. The comparison between numerical model and wind tunnel result shows 10% maximum tip displacement diference in the model of full erection freestanding tower. The tuned mass damper (TMD) model itself built separately in finite element software SOFiSTiK, and the efective damping obtained from this model then applied inside input modal data of VX ow simulation. A single TMD with mass ratio of TMD 0.5% to the mass of first bending frequency, the maximum tip displacement is measured to be average 67% reduced. Considering construction limitation and robustness of TMD, the effects of multiple TMD inside a structure are also studied. An uncoupled procedure of applying aeroelastic loads obtained from VX ow inside finite element software SOFiSTiK is also done to observe the optimum distribution and optimum mass ratio of multiple tuned mass damper. The rest of the properties of TMD are calculated with Den Hartog's formula. The results are as follows: peak displacement in the case of multiple TMD that distributed with polynomial spacing achieve 7.8% more reduction performance than the one that distributed with equal spacing. Optimum mass of tuned mass damper achieved with ratio 1.25% mass of first bending frequency corresponds to across wind direction.

Stochastic Analysis of Interfacial Effects on the Polymeric Nanocomposites (2015)

Almasi, Ashkan

The polymeric clay nanocomposites are a new class of materials of which recently have become the centre of attention due to their superior mechanical and physical properties. Several studies have been performed on the mechanical characterisation of these nanocomposites; however most of those studies have neglected the effect of the interfacial region between the clays and the matrix despite of its significant influence on the mechanical performance of the nanocomposites. There are different analytical methods to calculate the overall elastic material properties of the composites. In this study we use the Mori-Tanaka method to determine the overall stiffness of the composites for simple inclusion geometries of cylinder and sphere. Furthermore, the effect of interphase layer on the overall properties of composites is calculated. Here, we intend to get ounds for the effective mechanical properties to compare with the analytical results. Hence, we use linear displacement boundary conditions (LD) and uniform traction boundary conditions (UT) accordingly. Finally, the analytical results are compared with numerical results and they are in a good agreement. The next focus of this dissertation is a computational approach with a hierarchical multiscale method on the mesoscopic level. In other words, in this study we use the stochastic analysis and computational homogenization method to analyse the effect of thickness and stiffness of the interfacial region on the overall elastic properties of the clay/epoxy nanocomposites. The results show that the increase in interphase thickness, reduces the stiffness of the clay/epoxy naocomposites and this decrease becomes significant in higher clay contents. The results of the sensitivity analysis prove that the stiffness of the interphase layer has more significant effect on the final stiffness of nanocomposites. We also validate the results with the available experimental results from the literature which show good agreement.

Systemidentifikation von Bauteilen mittels optischer Messmethoden (2015)

Lüdtke, Cornelius

Im Rahmen der Forschung an Bauteil- und Fügestellendämpfung wurden die Schwingungen der Bauteile bisher mit 1D-Laser-Vibrometern gemessen. Nun steht ein 3D-Laser-Scanner zur Verfügung. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob mit dem 3D-Laser-Scanner bessere und weitere relevante Daten bei der Schwingungsmessung gewonnen werden können.

Optimierung der Baustellenlogistik für die Ausbauphase eines Großprojektes (2014)

Gollos, Carolin

Baulogistische Vorgänge sind in einer modern angelegten Baustelle der Schlüssel zu einer wirtschaftlichen Abwicklung. Dieses gilt nicht nur für den Rohbau, bei dem die sehr enge Verzahnung zwischen den Fertigungs- und Logistikprozessen auf der Baustelle zu beobachten ist, sondern noch mehr für die Ausbauphase, bei der vermeintlich unabhängig voneinander agierende Einzelunternehmen des Ausbaus auf engem Raum miteinander um die jeweils besten Liefer- und Montagebedingungen konkurrieren. Ausgehend von einer aktuellen Großbaustelle in Jena werden verschiedene Varianten einer leistungsfähigen Baulogistik entwickelt und deren Implementierung auf der Baustelle vorbereitet werden.

Assessment of Data from Dynamic Bridge Monitoring (2014)

Udrea, Mihai-Andrei

The focus of the thesis is to process measurements acquired from a continuous monitoring system at a railway bridge. Temperature, strain and ambient vibration records are analysed and two main directions of investigation are pursued. The first and the most demanding task is to develop processing routines able to extract modal parameters from ambient vibration measurements. For this purpose, reliable experimental models are achieved on the basis of a stochastic system identification(SSI) procedure. A fully automated algorithm based on a three-stage clustering is implemented to perform a modal parameter estimation for every single measurement. After selecting a baseline of modal parameters, the evolution of eigenfrequencies is studied and correlated to environmental and operational factors. The second aspect deals with the structural response to passing trains. Corresponding triggered records of strain and temperature are processed and their assessment is accomplished using the average strains induced by each train as the reference parameter. Three influences due to speed, temperature and loads are distinguished and treated individually. An attempt to estimate the maximum response variation due to each factor is also carried out.

Space Syntax als Werkzeug zur Analyse des Stadtraums und menschlicher Fortbewegung unter besonderer Berücksichtigung schienengebundener Verkehrssysteme (2006)

Schaber, Carsten

Für das städtische Leben hat die Existenz sich verändernder Personenströme eine grundlegende Bedeutung. Ein Werkzeug, das solche kollektiven Bewegungsmuster sichtbar machen kann, wäre dabei ein bedeutendes Hilfsmittel für die Stadtplanung. Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht die Auseinandersetzung mit der Space Syntax Methode. Diese untersucht den Zusammenhang räumlicher Strukturen mit deren Nutzung. Eine wichtige Erkenntnis ist, dass das kollektive menschliche Verhalten im öffentlichen Raum berechenbar ist. Die Tatsache, dass Passanten bestimmte Wege bevorzugen und andere meiden, führt Space Syntax dabei auf stadträumliche Ursachen zurück. Der Begriff des Natural Movement beschreibt den Anteil dieser räumlich bedingten Nutzung. Die vorliegende Arbeit gliedert sich in einen theoretischen und einen praktischen Teil. Zunächst werden die für das Verständnis der Space Syntax Methode wichtigen Begriffe und Maßgrößen beschrieben. Der methodische Teil wird ergänzt durch eine Gegenüberstellung nutzer-basierter wissenschaftlicher Ansätze mit der räumlich-orientierten Space Syntax Methode. Im zweiten Teil der Arbeit wird die praktische Anwendung der Space Syntax Methode am Beispiel des Leipziger City-Tunnels vorgenommen. Das Fallbeispiel ist prädestiniert für die Untersuchung, wie die regionale Vernetzung des Schienenverkehrs aktuell betrieben wird. Von Interesse ist dabei sowohl die Konzeption des zukünftigen Liniennetzes als auch dessen stadträumliche Einbindung.

Hygrothermische Gebäudesimulation – Experimentelle Bestimmung der Randparameter und Sorptionseigenschaften von historischen Räumen (2011)

Schuster, Siegbert ; Schuster, Karl-Heinz

Forscher prognostizieren in den kommenden Jahren eine Klimaerwärmung bis zu 6 ° C. Aus diesem Grund wurde das EU – Forschungsprojekt „ Climate for Culture“ ins Leben gerufen, um Auswirkungen dieses Klimawandels auf denkmalgeschützte, kulturhistorische Gebäude zu untersuchen. Ziel ist es, entsprechende Schutzmaßnahmen in konservatorischer Hinsicht zu erarbeiten. Aufgrund des Zusammenhanges zwischen Temperatur und Luftfeuchte führt diese Klimaerwärmung auch zu einer Änderung des Feuchtehaushaltes im Außenbereich und, bedingt durch einen immer vorhandenen Luftwechsel, schließlich auch im Innenbereich von Gebäuden. Die Fähigkeit eines Gebäudes, durch seine Beschaffenheit auf Feuchteeinflüsse zu reagieren, wird maßgeblich bestimmt durch seine Möglichkeit, in der Gebäudehülle und der vorhandenen Einrichtung anfallende Feuchte zwischenzuspeichern und diese zeitversetzt wieder an die Umgebung abzugeben. Diese Fähigkeit sorptiver Flächen zur Feuchtepufferung konnte bislang nur mit erheblichem Aufwand ermittelt werden. In der vorliegenden Arbeit wird versucht, durch einfachere Methoden mittels hygrothermischer Simulation einen „Zweizahlwert“ zu erhalten, mit dem sich diese Raumkompetenz schnell und nachvollziehbar darstellen lässt.

Konzeption und prototypische Implementierung von Simulationsszenarien des Regenwassermanagements zur Entscheidungsunterstützung mit Hilfe von SimCity (2013)

Gaberdan, Elisa

Für anwendungsbezogene Lösungsansätze im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft im urbanen Raum ist es wichtig, die Inhalte komplexer ineinander greifender Systeme zu begreifen. Ein Simulationsspiel kann hilfreich sein, um den Nutzer mit neuen Technologien und Möglichkeiten der Kombination vertraut zu machen. Aufgrund hoher Anforderungen an Komplexität und Detailliertheit der Modelle ist die Entwicklung eines solchen Spiels teuer und aufwändig. Diese Arbeit untersucht, inwieweit sich das kommerziell zu Unterhaltungszwecken entwickelte Spiel SimCity 5 (Version 2013) nutzen lässt bzw. wie es konfiguriert werden muss. Im Speziellen wird dies am Beispiel des naturnahen Regenwassermanagements im urbanen Raum erläutert. Die Analyse von SimCity 5 zeigt, dass sich das Spiel durchaus als Werkzeug zur Entscheidungsunterstützung eignet. Die Teilsysteme der Siedlungswasserwirtschaft sind jedoch zu stark vereinfacht, sodass Verbesserungsbedarf besteht. Um Szenarien des naturnahen Regenwassermanagements in das Spiel zu integrieren, wurde im Rahmen der Arbeit das Modell SimRegen entwickelt. Da derzeit keine Schnittstelle zur agentenbasierten Simulationsengine GlassBox freigegeben ist, wurden Teilaspekte des Modells mit Hilfe des agentenbasierten Simulationswerkzeugs NetLogo (Version 5.0.4) implementiert.

Konzeption eines Versuchsstandes und eines Versuchsprogrammes zur Ermittlung der hydraulischen Belastbarkeit eines sanierten Abwasserfallrohres mit veränderter Geometrie (2013)

Stüken, Rebecca

Neuartige Sanitärsysteme gewinnen in der heutigen Gesellschaft immer mehr an Einsatznotwendigkeit. Im Zuge dessen wurde ein Lösungskonzept entwickelt eine getrennte Abwasserleitung im Bestand zu integrieren. Ein Lösungsansatz ist die Rohr-In-Rohr-Technik, d.h. in das Bestandsrohr werden zwei Inliner zur Grau- und Schwarzwasserableitung eingezogen. Diese Umrüstung hat zur Folge, dass der Querschnitt für die Grauwasserableitung nicht mehr rund ist und somit die hydraulische Belastung des Fallrohrs bezogen auf das Grauwasser auf die Bemessungsgrundsätzen für Abwasserleitungen hin überprüft werden muss. Aus diesem Grund wird im Rahmen dieser Arbeit ein Versuchsstand und Versuchsprogramm entwickelt. Auf Grund der Gegebenheiten ist es nur möglich einen Versuchsstand aufzubauen, der eine zu kurze Fallleitungslänge aufweist. Dieses führt zu Verfälschungen im Endergebnis. Der Versuchsstand kann erste Hinweise auf die Belastbarkeit liefern, aber keine exakten Ergebnisse.

Die Gestaltung eines Platzes in dem Sanierungs- und Quartiersmanagementgebiet Helmholtzplatz: „ein Platz für alle“? : Kritische Betrachtung gegensätzlicher Positionen zur behutsamen Stadterneuerung am Prenzlauer Berg, Bilanz (2005)

Vittu, Elodie

Die Kurzfassung ist auf deutsch und die ganze Arbeit + Anhänge auf französisch. AUSGANGSPUNKT Die Spannung zwischen Sanierung und sozialem Wandel Nach dem Wegzug der mittleren Schichten aus den Innenstädten gibt es seit mehr als 50 Jahren ein öffentliches Bestreben, europäische Städte zu sanieren. Damit soll die Attraktivität dieser Stadtteile gesteigert sowie Investitionen gefördert werden. In mehreren wissenschaftlichen Arbeiten und empirischen Untersuchungen über die Ergebnisse dieser Sanierungspolitik haben Forscher vor den negativen Effekten für die Anwohner gewarnt und den Begriff der „Gentrifizierung“ eingeführt. Die Aufwertung der Innenstädte sei mit einem sozialen Umstrukturierungsprozess durch den wachsenden Druck am Wohnungsmarkt und eine kontinuierliche Mietpreiserhöhung verbunden. FRAGESTELLUNG Die Sanierungsprojekte, die in den 80er-Jahren im Rahmen der I.B.A. entwickelt wurden, sind international als „good practice“ bezeichnet worden. Die zwölf Leitsätze der „behutsamen Stadterneuerung“ sind das Vorzeigekind der deutschen Sanierungspraxis. Diese Erfahrungen wurden nach dem Fall der Mauer auf die Situation im Prenzlauer Berg übertragen. Die vorliegende Arbeit (in französischer Sprache) ist der Frage nachgegangen, inwiefern die behutsame Stadterneuerung in Berlin Prenzlauer Berg als Modell städtebaulicher Politik im Altbaugebiet dienen kann? „Modell“ ist dabei nicht als Reproduktionsmodell, sondern im Sinne von „Vorbild“ gemeint. ...

Evaluation von Nutzerbedürfnissen in Wohngebäuden unter Berücksichtigung hygrothermischer Messdaten (2013)

Jahn, Rosa

Evaluation von Nutzerbedürfnissen in Wohngebäuden unter Berücksichtigung hygrothermischer Messdaten

Investigation of buckling behavior of carbon fiber-reinforced composite shell structures with openings (2012)

Herrmann, Annemarie

Thin-walled cylindrical composite shell structures are often applied in aerospace for lighter and cheaper launcher transport system. These structures exhibit sensitivity to geometrical imperfection and are prone to buckling under axial compression. Today the design is based on NASA guidelines from the 1960’s [1] using a conservative lower bound curve embodying many experimental results of that time. It is well known that the advantages and different characteristics of composites as well as the evolution of manufacturing standards are not considered apporopriately in this outdated approach. The DESICOS project was initiated to provide new design guidelines regarding all the advantages of composites and allow further weight reduction of space structures by guaranteeing a more precise and robust design. Therefore it is necessary among other things to understand how a cutout with different dimensions affects the buckling load of a thin-walled cylindrical shell structure in combination with initial geometric imperfections. This work is intended to identify a ratio between the cutout characteristic dimension (in this case the cutout diameter) and the structure characteristic dimension (in this case the cylinder radius) that can be used to tell if the buckling structure is dominated by initial imperfections or is dominated by the cutout.

Interaktive Visualisierung von Qualitätsdefiziten komplexer Bauwerksinformationsmodelle auf Basis der Industry Foundation Classes (IFC) in einer webbasierten Umgebung (2010)

Theiler, Michael

Der inhaltlichen Qualitätssicherung von Bauwerksinformationsmodellen (BIM) kommt im Zuge einer stetig wachsenden Nutzung der verwendeten BIM für unterschiedliche Anwen-dungsfälle eine große Bedeutung zu. Diese ist für jede am Datenaustausch beteiligte Software dem Projektziel entsprechend durchzuführen. Mit den Industry Foundation Classes (IFC) steht ein etabliertes Format für die Beschreibung und den Austausch eines solchen Modells zur Verfügung. Für den Prozess der Qualitätssicherung wird eine serverbasierte Testumgebung Bestandteil des neuen Zertifizierungsverfahrens der IFC sein. Zu diesem Zweck wurde durch das „iabi - Institut für angewandte Bauinformatik” in Zusammenarbeit mit „buildingSMART e.V.“ (http://www.buildingsmart.de) ein Global Testing Documentation Server (GTDS) implementiert. Der GTDS ist eine, auf einer Datenbank basierte, Web-Applikation, die folgende Intentionen verfolgt: • Bereitstellung eines Werkzeugs für das qualitative Testen IFC-basierter Modelle • Unterstützung der Kommunikation zwischen IFC Entwicklern und Anwendern • Dokumentation der Qualität von IFC-basierten Softwareanwendungen • Bereitstellung einer Plattform für die Zertifizierung von IFC Anwendungen Gegenstand der Arbeit ist die Planung und exemplarische Umsetzung eines Werkzeugs zur interaktiven Visualisierung von Qualitätsdefiziten, die vom GTDS im Modell erkannt wurden. Die exemplarische Umsetzung soll dabei aufbauend auf den OPEN IFC TOOLS (http://www.openifctools.org) erfolgen.

Helsinki Central (2012)

Küster, Felix Pascal

Als zentraler Ort und Eingangstor in die finnische Hauptstadt bietet der Bereich um den Bahnhof, in dem sich das Baufeld befindet zu wenig räumliche Qualitäten 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 Süden und den flankierenden Stationen des Busbahnhofs an der Ost- und Westseite. Die fußläufigen Verbindungen in die Altstadt sind gestört und das Regierungsviertel mit dem Reichstagsgebäude werden links liegen gelassen. Eine Orientierung als Neuankömmling ist schwer möglich. Darüber hinaus kommt etwa die Hälfte der Züge, vor allem die Regionalzüge nicht in der Bahnhofshalle des Kopfbahnhofes an, weil die Begrenzung durch die Seitenflügel 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 bündelt zum einen die verschiedenen Verkehrsströme und stellt eine bisher unterbrochene Querverbindung zwischen den benachbarten Stadtvierteln entlang des Bahnhofsareals her. Zum anderen trägt er dem Erfordernis nach einem städtebaulichen Gegenüber für das Regierungsgebäude Rechnung, welches damit in den Verbund der kulturellen Einrichtungen auf dem Töölönlahti Gelände aufgenommen wird. Darüber 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 Küste, 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 würde. In der vorliegenden Broschüre werden die städtebaulichen Rahmenbedingungen, die Analyse der gegenwärtigen Situation und der eigentliche Entwurfsprozess, der zu dieser Lösung führte dokumentiert.

ImpulsBauhaus - Kulturelle Intervention eines sozialen Netzwerks (2009)

Weber, Jens ; Wolter, Andreas

Die Architekten, Künstler und Designer des Bauhauses prägten mit neuem gestalterischen Geist eine unverwechselbare Bauhaus-Handschrift. Ausgehend von Weimar schrieben sie sich damit in die Weltkulturgeschichte ein. Nachdem das Bauhaus 1933 dem Nationalsozialismus in Deutschland zum Opfer gefallen war, lebten Idee und Praxis des Bauhauses mit den emigrierenden Lehrern und Schülern im Ausland weiter. Weltweit existieren noch heute Gebäude, Produkte und Kunstwerke, die durch das Bauhaus entstanden sind, von ihm inspiriert wurden oder darauf Bezug nehmen. Mit dem Projekt ImpulsBauhaus versuchen Jens Weber und Andreas Wolter, die weltweite Verbreitung und Einflussnahme des Bauhauses anhand der Beziehungen, Bewegungen und Werke seiner Vertreter bis in die Gegenwart nachvollziehbar zu machen. Das Projekt besteht aus zwei Teilen. Die ImpulsBauhaus-Forschungsplattform ist eine Datenbank, in der Informationen über Bauhaus-Vertreter gesammelt und mithilfe von Analysetools und Visualisierungsinstrumenten ausgewertet werden können. Der zweite Teil besteht aus einer räumlichen Inszenierung der Informationsbestände – der ImpulsBauhaus-Ausstellung. Ausgangspunkt des Projekts ImpulsBauhaus war neben dem kunstwissenschaftlichen Interesse die Frage, wie mit heutigen digitalen Mitteln große Informationsmengen verwaltet, analysiert und visualisiert werden können. Weiterführende Informationen zum Projekt finden sich auf der Website http://impuls-bauhaus.de, wo auch interessierte Wissenschaftler und Autoren Zugang zur ImpulsBauhaus-Forschungsplattform erhalten.

An Experimental Study on the Initial Shear Stiffness in Granular Material under Controlled Multi-Phase Laboratory Conditions (2009)

Asslan, Milad

The initial shear modulus, Gmax, of soil is an important parameter for a variety of geotechnical design applications. This modulus is typically associated with shear strain levels about 5*10^-3% and below. The critical role of soil stiffness at small-strains in the design and analysis of geotechnical infrastructure is now widely accepted. Gmax is a key parameter in small-strain dynamic analyses such as those to predict soil behavior or soil-structure interaction during earthquake, explosions, machine or traffic vibration where it is necessary to know how the shear modulus degrades from its small-strain value as the level of shear strain increases. Gmax can be equally important for small-strain cyclic situations such as those caused by wind or wave loading and for small-strain static situations as well. Gmax may also be used as an indirect indication of various soil parameters, as it, in many cases, correlates well to other soil properties such as density and sample disturbance. In recent years, a technique using bender elements was developed to investigate the small-strain shear modulus Gmax. The objective of this thesis is to study the initial shear stiffness for various sands with different void ratios, densities, grain size distribution under dry and saturated conditions, then to compare empirical equations to predict Gmax and results from other testing devices with results of bender elements from this study.

Analyse von Einflussparametern auf bogenförmige überschnittene Bohrpfahlwände mit mehreren unbewehrten Zwischenpfählen (2012)

Esser, Julia

wasserdichte Baugrubenumschließungen tiefer Baugruben mittels bogenförmiger, überschnittener Bohrpfahlwände

Qualitative Bewertung gekoppelter Software-Systeme des Bauingenieurwesens auf der Grundlage von Schema-Analyse und Schema-Mapping (2011)

Grolla, Sebastian

Kopplungen von Softwareanwendungen im Bereich des Bauingenieurwesens sollen einen möglichst fehlerfreien Austausch von Informationen realisieren. Daher spielt die Bewertung der Qualität dieser Kopplungen eine wichtige Rolle. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Bewertung einer Kopplung zwischen dem Standard IFC und der Software Ansys. Es werden anhand des Standes der Technik Theorien zur Kopplungsbewertung vorgestellt. Unter Verwendung von Schema-Analyse und Schema-Mapping wird eine solche Kopplung entwickelt und anhand eines Referenzmodells getestet. Schließlich erfolgt die qualitative Bewertung der Kopplung unter verschiedenen Aspekten.

Einfluss von Leistungs-Ultraschall auf die Fließeigenschaften und frühe Hydratation von Portland-Zementleim (2011)

Kraus, Michael

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, Fließfähigkeit oder Erstarrungsverhalten positiv beeinflusst werden können. Darüber hinaus werden Möglichkeiten aufgezeigt wie durch eine Beschallung der Bindemittelsuspension verflüssigende Zusatzmittel in signifikanten Mengen eingespart und die Pumpbarkeit von Hochleistungsbeton deutlich verbessert werden können.

Simulation von Kernprozessen eines Erddruckschildes (2011)

Rahm, Tobias

In dieser Arbeit wird der Vortriebsprozess einer Erddruckschildmaschine in einem Simulationsmodell mit Hilfe der System Dynamics modelliert. Nach einer Einführung in den maschinellen Tunnelbau werden die Besonderheiten der Erddruckschildmaschine herausgestellt. Anschließend wird das betrachtete System mit dem Simulationskonzept der System Dynamics modelliert und in einem geeigneten Simulationstool implementiert.

AR[T]_KADE - documenta center of information and communication (2011)

Hollberg, Alexander ; Ebert, Marcel

Dieser Erläuterungsbericht liefert Hintergrundinformationen zur Masterthesis „AR[T]_KADE - documenta center of information and communication“. Die Aufgabenstellung ergibt sich aus der Bearbeitung des von der Universität Kassel ausgelobten studentischen Wettbewerbes „documenta center of information and communication“. Aus der Bearbeitung des Wettbewerbes folgend entsteht ein flexibles, modulares Pavillonsystem, das attraktive Verwendungmöglichkeiten für große und kleine Veranstaltungen auch abseits der documenta bietet. Dieses System wird dimensioniert und mit besonderem Augenmerk auf Materialeffizienz, Nachhaltigkeit und Gewichtseinsparung optimiert. In Rücksprache mit Herstellern werden die entwickelten Lösungen in ihrer Machbarkeit verifiziert. Darüber hinaus werden interdisziplinäre Entwurfsmethoden untersucht und angewandt. Der Erläuterungsbericht gliedert sich in zwei Abschnitte. Der erste beschreibt die architektonische Seite des Entwurfes und bietet Hintergrundinformationen zur städtebaulichen Ausrichtung, der funktionalen Anordnung und der konstruktiven Ausarbeitung. Im zweiten Abschnitt wird das Vorgehen zur Erstellung eines statischen Modells, der Formfindung, der Bemessung und dem Zuschnitt erläutert und die Entwicklung des integrierten digitalen Modells näher dargestellt, mit dem diese innovative, interdisziplinäre Entwurfsmethode erst ermöglicht wird.

Anwendungsmöglichkeiten der Werkzeuge der Lean Construction in der Ablaufplanung im Fassadenbau (2011)

Klima, Sebastian

Trotz Mechanisierung und Vorfertigung ist die Bauproduktion stark handwerklich geprägt. Zu dem sind Baustellen in der Regel komplexe und einmalige Produktionsstätten für Einzelobjekte. Sie sind häufig witterungsabhängig, was die Planbarkeit des Herstellungsprozesses beeinträchtigt. Zu dem unterscheiden sich die jeweiligen örtlichen Bedingungen stark voneinander. Ständig wechselndes Personal und Nachunternehmer aus verschiedenen Ländern mit unter-schiedlichen Erfahrungen und Qualifikationen sowie andere Geräte, Herstellungsmethoden und Baustoffe stellen sehr komplexe Anforderungen an die Baubeteiligten. Außerdem gelten in Deutschland hohe Qualitätsanforderungen und komplizierte Vorschriften, die den Aufwand für die Bauleitung deutlich erhöhen. Die Bauindustrie hat sich aus der Kombination verschiedener Berufe entwickelt und leidet deshalb bis heute unter einer arbeitsteiligen Gliederung. Dies hat zur Folge, dass gegenwärtige Ressourcen nur mangelhaft ausgenutzt werden. Besonders bei den Schnittstellen zwischen den einzelnen Gewerken besteht enormes Potential, da die Abläufe und Übergänge zwischen den einzelnen Gewerken meist nicht richtig funktionieren. Hinzu kommen Lieferprobleme sowie zum Teil gegensätzliche Ziele der am Bau Beteiligten, welche die Arbeit erschweren und das Resultat beeinträchtigen. Dies hat zur Folge, dass die tatsächliche, produktive Arbeitsleistung im Verhältnis zur gesamten Arbeitszeit zu gering ausfällt. Seit Mitte der neunziger Jahre versuchen, vor allem amerikanische Bauingenieure und Ma-nagementfachleute, wissenschaftlich einzelne Gestaltungsprinzipien und Methoden der Lean Production (LP) aus der stationären Industrie auf das Bauwesen zu übertragen und bran-chenspezifisch weiterzuentwickeln. Dabei werden hauptsächlich Werkzeuge und Methoden des Toyota Produktionssystems (TPS) und der LP verwendet um eine Steigerung der Produktivität und Stabilisierung der Bauabläufe zu erreichen. Dieser Managementansatz zur Gestaltung der Baustellenproduktion wird als Lean Construction (LC) bezeichnet.

Entwicklung eines Simulationskonzeptes zur Berücksichtigung räumlicher Aspekte innerhalb der Bauablaufplanung (2011)

Koschorreck, Sabine

Die vorliegende Arbeit umfasst die Erstellung eines Konzeptes zur Erfassung und Bewertung von Arbeitsräumen, die während der Ausführung von gebäudetechnischen bzw. Innenausbauarbeiten im Hochbau von verschiedenen Gewerken benötigt werden. Zielstellung ist die Berücksichtigung der räumlichen Aspekte insbesondere in einer durch viele beteiligte Gewerke parallel genutzten, gedrängten Umgebung im Rahmen einer dynamischen Bauablaufplanung. Es erfolgt die auszugsweise Umsetzung und Erprobung des Konzeptes im Rahmen eines Simulationsmodells, welches zukünftig den Planungsverantwortlichen als Werkzeug während der Arbeitsvorbereitung und zur Minimierung auftretender Raum-Zeit-Konflikte dienen könnte. Insgesamt wurden vier Bauprojekte inklusive Baustellenbesichtigungen, Befragung der Beteiligten, Analyse der Projektunterlagen usw. als Referenzen herangezogen. Bestandteile der Arbeit sind zunächst die Betrachtung der klassischen und modernen Verfahren der Bauablaufplanung inklusive der existierenden Forschungsansätze zur Berücksichtigung räumlicher Parameter am Bau bzw. zur Bauablaufsimulation. Es folgt neben der Definition und Abgrenzung wichtiger Roh- und Ausbauphasen im Hochbau die Kategorisierung der wichtigsten Ausbaugewerke sowie die Erfassung ihrer zeitlich-technologischen Abhängigkeiten, Montagestrategien und Prozesse. Die benötigten Arbeitsräume werden klassifiziert sowie für einzelne Gewerke qualitativ und quantitativ erfasst. Im Rahmen der Gewerke- sowie Flächenanalyse wird ein Konzept zur Behandlung von auftretenden Raum-Zeit-Konflikten und resultierenden Produktivitätsminderungen entwickelt. Schlussendlich resultiert die auszugsweise Anwendung der Erkenntnisse und aufbereiteten Daten auf ein Anwendungsbeispiel innerhalb eines von der Professur Baubetrieb und Bauverfahren teilweise vorbereiteten Simulationsmodells in Plant Simulation.

Imagebildung in Gebieten des Programms „Soziale Stadt“ am Beispiel von Jena-Winzerla (2010)

Nolde, Hendrik

Das Bund-Länder-Programm "Soziale Stadt" hat die Aufgabe, Stadtteile mit besonderem Entwicklungsbedarf zu fördern. Das negative Image ist einerseits Ursache, andererseits auch Folge von sozialen und städtebaulichen Problemlagen und Entwicklungen im Stadtteil. Diese Abwärtsspirale soll durch das Programm aufgebrochen werden. Der Autor nähert sich interdisziplinär dem Imagebegriff an und zeigt die Auswirkungen des Programms "Soziale Stadt" auf die Großwohnsiedlung Jena-Winzerla. Die Studie erfasst anhand des semantischen Differentials das Image im Stadtteil, wie es von den Bewohnern beurteilt wird und vergleicht es mit der Sicht von Außen. Der Einfluß des Programms auf das Image wird durch Experteninterviews beleuchtet. Das Beispiel eigt die Entwicklungen, die das Programm "Soziale Stadt" bewirken kann. Es werden aber auch Grenzen deutlich. Vor diesem Hintergrund werden abschließend Überlegungen angestellt, in welche Richtungen die Entwicklungen innerhalb des Förderprogramms gelenkt werden sollten, um das Image nachhaltig zu verbessern und betroffene Stadtteile adäquat zu fördern.

Energie-basierte Auslegung von Tragsystemen für Hochhäuser in Abhängigkeit von der Größenordnung (2010)

Marschetzky, Henrik

Angelehnt an Entwicklungen des aktuellen Hochhausbaus, die Gebäudehöhen von über 600 m vorsehen, behandelt die vorliegende Arbeit Möglichkeiten der Konzeption von Aussteifungssystemen. Ein ausgewähltes Tragwerk aus Stahlbetonschubwänden und einer Höhe von 800 m wird mit der 3D-Analyse-Software ETABS (Version 9.0.9) bemessen. Dieses Tragwerk wird mit extremen Einwirkungen infolge Wind und Erdbeben belastet. Da ein solch hohes Gebäude außerhalb der Anwendungsgrenzen internationaler Normen liegt, wird ein eigener Ansatz für den Lastfall Wind zur Analyse des Schwingungsverhaltens gewählt. Aufbauend auf den Ergebnissen der Analyse werden Möglichkeiten der Reduktion bzw. Dämpfung von kritischen Gebäudeschwingungen diskutiert. Die konkrete Dämpfungsvariante „Passiver Schwingungsdämpfer“ (Tuned Mass Damper) wird, unter Verwendung von Optimierungskriterien, in ETBAS modelliert und in die Berechnungen eingebunden. Dieses Tragwerk wird zwei kleineren Tragwerken (H = 200 m bzw. 400 m) gegenübergestellt und mittels dem MIPS-Konzept (Material-Input pro Serviceeinheit) analysiert. Ziel ist es dabei, qualitative Aussagen zur Nachhaltigkeit und ökologischer Effizienz besonders hoher Gebäude zu treffen.

Vergleichende Analyse zur Ermittlung der Potenzialverteilung beim Nachweis des Hydraulischen Grundbruchs in tiefen Baugruben (2010)

Schreiber, Thomas

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der vergleichenden Analyse unterschiedlicher Berechnungsansätze zum hydraulischen Grundbruch. Diese wurden zunächst analysiert, an Beispielberechnungen angewandt und schließlich miteinander verglichen. Weiterhin wurde der Einfluss verschiedener Randbedingungen, allem voran der Baugrubenbreite, auf die Sicherheit gegen einen hydraulischen Grundbruch untersucht. Es werden Empfehlungen zur Anwendbarkeit verschiedener Näherungsansätze bei Vorhandensein bestimmter Einflussfaktoren gegeben.

Eignung alumosilikatischer Polymerbinder zur Modifizierung von Lehmbaustoffen (2004)

Schiecke, Steffen

Der Einsatz von Lehmbaustoffen stößt an Grenzen, wenn das Material Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Die vorliegende Arbeit enthält Untersuchungen zur Verbesserung der Wasserbständigkeit von Lehmbaustoffen. Es konnte gezeigt werden, dass mittels alumosilikatischer Polymerbinder der Widerstand von Lehmbaustoffen gegen Feuchteeinwirkung erheblich verbessert werden kann. Die positiven bauklimatischen Eigenschaften werden dabei nicht negativ beeinflusst.

Modellierung von Fußgängerbrücken aus faserverstärktem Kunststoff (2009)

Hartung, Christian

In dieser Diplomarbeit mit dem Thema „Modellierung von Fußgängerbrücken aus faserverstärktem Kunststoff“ wird ein Tragwerk aus glasfaserverstärktem Kunststoff für eine Fußgängerbrücke mit 10,0 m Stützweite entwickelt, untersucht und hinsichtlich der Dimensionierung und Konstruktion analysiert. Inhaltlich wird hierzu in den Vorbetrachtungen zum Thema auf vorhandene Beispiele für Brückentragwerke aus faserverstärkten Kunststoffen eingegangen. Es werden die im Rahmen der Diplomarbeit wichtigen Sachverhalte hinsichtlich des Materials der faserverstärkten Kunststoffe (FVK) und auch die erforderlichen Grundlagen für die Berechnungen gegeben. Nach der Vorstellung verschiedener Ideen für Tragwerksquerschnitte erfolgt als Schwerpunkt der Diplomarbeit die rechnergestützte Modellierung und Berechnung einer Vorzugsvariante sowie die Auswertung und Analyse der Berechnungsergebnisse. Abschließend wird das entwickelte Tragwerk bewertet und es werden weitere Entwicklungsmöglichkeiten aufgezeigt.

Untersuchungen adaptiver Modellanpassungen für Probleme dynamischer Bauwerks-Bodeninteraktion (2009)

Schwedler, Michael

Die Eigenschaften des Baugrunds können das dynamische Verhalten eines Bauwerks in erheblichem Maße beeinflussen. Um daraus resultierende Veränderungen der Tragwerksbeanspruchung ermitteln zu können, muss der Boden in den Berechnungsmodellen zur Bestimmung der Tragwerksbeanspruchung berücksichtigt werden. Die möglichen Modellierungsvarianten unterscheiden sich in ihrer Komplexität erheblich. Im Rahmen dieser Arbeit wird das dynamische Verhalten eines konkreten Bauwerks, der Millikan Library, an einem numerischen Modell untersucht. Während das Partialmodell Bauwerk während der Untersuchungen unverändert bleibt, werden für den Boden verschiedene Modellierungsvarianten verwendet. Allen Bodenmodellen gemein ist, dass sie auf einfachen, gekoppelten Feder-Dämpferelementen beruhen. Die mit den unterschiedlichen Modellierungsvarianten des Bodens erzielten Ergebnisse werden einander gegenüber gestellt und mit dem, im Rahmen anderer Arbeiten experimentell bestimmten, dynamischen Verhalten des untersuchten Bauwerks verglichen.

The hysteretic constitutive behaviour of granular soils under the specific consideration of small-strain formulations (2009)

Mazumder, Maruful Hasan

Granular soils can amplify earthquake shaking at small strains without reaching the level of pore pressure generation. The hysteretic constitutive behaviour of sands and gravels under this specific consideration has been described in the thesis using the total stress based simplified model, SimSoil (Pestana and Salvati, 2006). SimSoil retains the basic features of the hysteretic constitutive behaviour described in the generalized effective stress model, MIT-S1 (Pestana 1994). It uses only four parameters (n, Gb, ws, and wa) which are readily determined from laboratory tests. Model parameters in the SimSoil execute independent control of nonlinearity of the soil behaviour under cyclic loading which is a unique feature of this model. ...

Nachgründung und Fundamentverbesserung (2009)

Müller, Christian

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den bodenmechanischen Ursachen von Gründungsschäden sowie Techniken zu deren Sanierung. Kernaufgabe ist es, einen Auswahlprozess zu entwickeln, mit dem im konkreten Schadensfall das zweckmäßigste technische Verfahren zur Sanierung bestimmt werden kann. Hierzu werden zunächst mögliche Schadensursachen katalogisiert. Anschließend werden die gegenwärtig in Deutschland gebräuchlichsten Sanierungstechniken analysiert und einander gegenübergestellt. Zur Ermittlung der geeignetsten Sanierungstechnik in einem realen Projekt wird ein allgemeiner zweistufiger Entscheidungsalgorithmus vorgeschlagen. Dieser setzt sich aus einem Entscheidungsbaum mit anschließender Nutzwertanalyse zusammen. Ergebnis des Algorithmus’ ist ein Ranking, welches die infrage kommenden Techniken nach ihrem Nutzen für die Sanierung ordnet. Anhand zweier Praxisbeispiele - dem Schloss Schwerin und der St. Jacobi-Schlosskirche in Osterode am Harz - wird abschließend die Wirkungsweise des Algorithmus demonstriert. Ergebnis der Arbeit ist, dass die Formulierung eines allgemeinen entscheidungsbaumes, der jedwede Eventualität einer speziellen Bauaufgabe berücksichtigt, nahezu unmöglich ist. Der entwickelte Entscheidungsbaum ist mitunter noch zu ungenau um die Auswahl an Techniken ausreichend einzuschränken. Die darum als zweite Stufe etablierte Nutzwertanalyse erwies sich als effiziente und transparente Entscheidungshilfe. Bei ihr ist jedoch die Gefahr einer subjektiven Beeinflussung der Entscheidung durch den Planer gegeben. In einem konkreten Projekt könnte durch eine Verfeinerung des Baumes seine Selektion wesentlich verbessert werden, so dass am Ende nur eine einzige Technik als zweckmäßigste ausgewiesen wird. Eine Nutzwertanalyse könnte in diesem Fall als zweite Stufe entfallen.

Extension of the Uniform Material Law for High Strength Steels (2008)

Korkmaz, Sinan

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.

„Optimierung der Methodik zur Erstellung von Hochwassergefahrenkarten durch verbesserte Nutzung hochaufgelöster digitaler Geländemodelle“ (2009)

Braun, Katinka

In Baden-Württemberg werden derzeit für ca. 12.500 km Gewässer Hochwassergefahrenkarten erstellt. Hierfür sind umfangreiche hydraulische Berechnungen erforderlich, die es zu optimieren gilt. Bei der Wasserspiegellagenermittlung kommen zumeist eindimensionale Berechnungsverfahren zum Einsatz bei denen die Topografie der Gewässer und Vorländer über Querprofile erfasst werden. Im Rahmen der Hochwassergefahrenkartenerstellung werden diese Querprofile zum einen im Bereich des Gewässers über kostenintensive, terrestrische Vermessung und zum anderen im Bereich der Vorländer über ein digitales Geländemodell (DGM) bestimmt. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe die Querprofilerstellung und damit insgesamt die Methodik zur Erstellung der Hochwassergefahrenkarten verbessert werden kann.Das Verfahren ermöglicht es, unter optimaler Ausnutzung sowohl der vorhandenen terrestrischen Vermessungsdaten, als auch des hochaufgelösten digitalen Geländemodells zusätzlich zur vorhandenen Vermessung an beliebigen Stellen Ergänzungsquerprofile zu generieren. Des Weiteren wurde mittels Sensitivitätsanalyse untersucht, welche Auswirkungen eine Verringerung der Anzahl von vermessenen Querprofilen auf die Wasserstände haben.

Simulation - Termincontrolling beim Bau einer Brückenkappe (2008)

Rauch, Kristin

Die Simulation ist vor allem in der Forschung und Wissenschaft ein bekanntes Ver-fahren zur Untersuchung von dynamischen Prozessen. Fachgebiete wie u.a. die Medizin und Biologie, das Verkehrswesen, die Automobilindustrie, die Meteorologie und die Fertigungstechnik gewinnen neue Erkenntnisse aus dem Einsatz derartiger Analyseverfahren. Gründe für die Anwendung von Computersimulationen erstrecken sich von finanziellen und zeitlichen Aspekten über eine Risikoverringerung bis hin zu einer vereinfachten Vorgehensweise. Nicht in allen Bereichen aber werden die viel-seitigen Vorteile von Simulationsmethoden genutzt. In der Baubranche wird Simulation derzeit nur ansatzweise eingesetzt. Doch vor al-lem Baustellen bieten durch den zunehmenden Kosten- und Termindruck sowie viel-seitige andere Einflüsse eine gute Basis für die Anwendung von Simulationsmetho-den. Der Bauablauf kann dadurch besser kontrolliert und gesteuert werden. In der Planungsphase von Bauprojekten wird Simulation bereits in Grundzügen für die Op-timierung von Bauablauf- und Logistikprozessen genutzt. Allerdings ist besonders die Ausführungsphase durch Störungen und Änderungen geprägt, sodass hier Simu-lationsmethoden noch effektiver eingesetzt werden können. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Einsatzmöglichkeiten von Simulationsmethoden für die Optimierung des Termincontrollings untersucht werden. Durch das Aufzeigen verschiedener Methoden sowie einem Vergleich über ihre Vor- und Nachteile wird herausgefiltert, welches Simulationswerkzeug am effektivsten im Termincontrolling eingesetzt werden kann. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit ist die Modellierung eines Beispielprozesses anhand eines ausgewählten Simulationsverfahrens. Die Herstellung einer Brückenkappe wird in diesem Zusammenhang umfangreich dargestellt und analysiert. Eventuelle Zwangspunkte bei der Umsetzung und verschiedene Lösungsmöglichkeiten werden aufgezeigt.

Fatigue Life Assessment of Diesel Engine Pump Part (2008)

Abebe, Beka Hailu

The intention of this thesis is first, to determine material constants of ductile cast irons (EN-GJS-400-15,EN-GJS-500-7, EN-GJS-600-3) for estimating fatigue damage. These constants are obtained from experimental results. These results are stress versus strain tests, strain versus crack initiation life tests,and consequently, Smith, Watson and Topper damage parameter, PSWT can be calculated. Using data fitting, the constants can be estimated, thus Uniform Material Law for ductile cast irons is fulfilled. Endurance limit stress is obtained based on research report termed Synthetic Wöhler Lines(SWL).It is found out that the endurance limit stress is a function of yield limit stress. Endurance life cycle is set as three millions for the three materials. Secondly, fatigue life assessment is done for diesel engine pump part made of the three ductile cast irons. Finite element calculation is done to get elastic stress concentration factor, Kt, and plastic notch factor Kp. Neuber ´s rule is used to determine local stress at notch subjected to constant amplitude load test and variable amplitude loading. The constant amplitude loading is conducted at a stress ratio of R=0 on the pump part. The test results show that fatigue life assessment based on the material constants is accurate. On the basis of the accuracy of constant amplitude test results, it is possible to determine for fatigue life for variable amplitude loading which is the real loading on the pump part. The variable amplitude loading is normally standardized for computational efficiency. This standardized loading is termed as CORAL (COmmon RAil Loading) sequence. CORAL is used to calculate fatigue life of pump part and is inputted to a Fatigue Life Evaluation computer program. This program uses rain flow cycle counting method. It can be concluded that the material constants for ductile cast irons fit well which is proved by experimental tests by constant amplitude loading on pump part. Then life prediction can be done for the typical pump loading, standardized variable amplitude loading known as CORAL

Untersuchung des dynamischen Verhaltens von Eisenbahnbrücken bei wechselnden Umweltbedingungen (2008)

Nikulla, Susanne

Im Zuge des Ausbaus von Eisenbahnstrecken für den Hochgeschwindigkeitsverkehr muss sichergestellt werden, dass keine Resonanz zwischen den periodisch einwirkenden Radlasten und den Brückeneigenfrequenzen entsteht. Bei der Untersuchung einzelner Bauwerke wurden teilweise recht große Schwankungen des dynamischen Verhaltens im Verlauf der Jahreszeiten festgestellt. Um diese Beobachtungen zu präzisieren, wurden an zwei ausgewählten Walzträger-in-Beton-Brücken über den Zeitraum von 15 Monaten Beschleunigungsmessungen durchgeführt. Die gewonnenen Daten wurden mit der Stochastic Subspace Methode, die im ersten Teil der Arbeit näher erläutert wird, ausgewertet. Es konnte für alle Eigenmoden ein Absinken der Eigenfrequenz bei steigender Temperatur beobachtet werden. Um die Ursachen hierfür genauer zu untersuchen, wurde für eine der beiden Brücken ein Finite-Elemente-Modell mit dem Programm SLang erstellt. Mittels einer Sensitivitätsanalyse wurden die für das Schwingverhalten maßgebenden Systemeigenschaften identifiziert. Die anschließend durchgeführte Strukturoptimierung unter Nutzung des genetischen Algorithmus sowie des adaptiven Antwortflächenverfahrens konnte die Temperaturabhängigkeit einzelner Materialparameter aufzeigen, die zumindest eine Ursache für Schwankungen der Eigenfrequenzen darstellen.

Experimentelle Ermittlung der Filtercharakteristik eines nichtbindigen Bodens und Vergleich mit analytischen Ansätzen (2008)

Jacobs, Dietlind

Aus den beidseitigen Wassereinstau von Flussdeichen, resultieren neue Belastungssituationen innerhalb eines Flussdeiches. Die neu eintretenden Wechselwirkungen von Erdstoffschichten mit der Sickerströmung können an der Grenzschicht von einer bindigen zu einer nichtbindigen Erdstoffschicht zum Materialtransport führen. Der Austrag von Feinmaterial aus der Dichtungsschicht (Basisschicht) kann mit Erdstofffiltern (Filterschicht) bestimmter Kornzusammensetzung verhindert werden. Bei diesem Vorgang wird das feine Material bei Durchströmung der Filterschicht an der Oberfläche bzw. im Inneren einer Filterschicht abgetrennt bzw. am Transportvorgang zurückgehalten. In dieser Forschungsarbeit wurden durch Versuche die Ansätze zur geometrische Stabilität herausgearbeitet. Die Auswertung der Versuchsergebnisse bezog sich auf die initiale Wasserdurchlässigkeit, auf die Filtercharakteristik sowie die Wasserdurchlässigkeit bei Suspensionsströmung und die Betrachtung der geometrischen Stabilität des Systems aus Suspension und Filter.

Perkolierte Feststoffvergärung von Treibsel im Batchbetrieb (2008)

Meisgeier, Susanne

Bei anaeroben Prozessen handelt es sich um bekannte biotechnologische Vorgänge, an denen unterschiedliche Mikroorgansimengruppen beteiligt sein können. Zu diesen Gruppen gehören auch die Methanbakterien, die als Endprodukt ihres Stoffwechsels Methan und Kohlendioxid produzieren. Die erste wirtschaftliche Nutzung in Deutschland begann in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts mit dem Versuch, Biogas aus Klärschlamm zu gewinnen. In vergangener Zeit intensivierte sich aus unterschiedlichen Gründen das Interesse an der Biogastechnik. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der anaeroben Behandlung des Substrates Treibsel, welches an den norddeutschen Küsten aufgrund nicht funktionierender Verwertungsmethoden ein viel diskutiertes Problem darstellt. Inhalt und Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung, ob die Trockenfermentation von Treibsel eine ökologisch wie ökonomische Alternative zu den bisher angewendeten Verfahren darstellt. Ziel der Versuche im Labormaßstab ist ein funktionierender stabiler anaerober Prozess und eine hohe Biogasproduktion. Weiterhin soll in diesen Versuchen der Effekt einer möglichen Aufkonzentration von Salzen und eine daraus resultierende Hemmwirkung des Prozesses untersucht werden, da sich Treibsel zum größten Teil aus Halophyten (Salzpflanzen) zusammensetzt.

Perkolierte Feststoffvergärung von Stroh im Batchbetrieb bei Einsatz von Enzymen (2008)

Viehmann, Cornelia

Basierend auf den aus dem vermehrten Anbau von Energiepflanzen resultierenden ökologischen und geselschaftpolitischen Konflikten rückt die Verwertung von Abfallprodukten zur Biogasgewinnung zunehmend in den Mittelpunkt. Demzufolge wurden in der vorliegenden Arbeit Versuche zum Einsatz von Stroh in der perkolierten Trockenfermentation durchgeführt. Stroh besteht aus den strukturreichen Polysacchariden Cellulose und Hemicellulose die mit anaerob nicht abbaubaren Lignin verbunden sind. Folge dessen ist ein langsames Anlaufen des anaeroben Abbauprozesses und somit lange Verweilzeiten bzw. geringe Biogas- und Methanausbeute. Dem soll durch eine geeignete Vorbehandlung entgegengewirkt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Enzympräparat für die Vorbehandlung des Strohs verwendet. Anschließend daran erfolgt die Bewertung des Einsatzes von stroh in der perkolierten Trockenfermentation im Allgemeinen sowie der Einfluss des Enzympräparates.

Analyse der Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit bestehender Spannbetonbrücken (2008)

Beer, Enia

Es wird die Geschichte des Spannbetons im Brückenbau wiedergegeben. Hierzu wird unter anderem ein Normenvergleich zum Thema Spannbeton aufgestellt. Desweiteren wird erläutert, was die Grundlagen für die Nachrechnung bestehender Brücken sind. Für die Brücke über die Saale bei Jena-Kunitz wird ein Beprobungskonzept mit zerstörenden Prüfungen erstellt. Die erhaltenen Proben sollen in Labortests weiter untersucht werden. Die durch die Beprobung entstehenden Schädigungen sollen zu weiteren Messungen an der Brücke genutzt werden. Die Schädigungszustände werden statisch nachgewiesen. Zum Schluss werden Hinweise für den geplanten Abriss der Brücke gegeben.

STIFTERS ROSENHAUS (2007)

Bresan, Uwe

Es mag verwegen klingen, den Ursprung der modernen Architektur ausgerechnet in der österreichischen Provinz verankern zu wollen. Doch tatsächlich finden wir hier – mit Adalbert Stifters "Nachsommer" von 1857 – die wohl früheste Formulierung einer Urhütte der Moderne. Stifter (1805-1867), der Nationalheilige der österreichischen Literatur, beschreibt in seiner Erzählung auf das ausführlichste und umfänglichste das sogenannte Rosenhaus. Vor allem die Architekten der traditionellen Richtung waren immer wieder fasziniert von diesen Beschreibungen und ließen sich von Stifter auf die vielfältigsten Weisen anregen. Die Ausführungen des Hausherren des Rosenhofes über die Produkte seiner Werkstätten und die Schilderungen des einfachen Lebens in den Räumen des Rosenhauses fanden einen immensen Widerhall bei den Baumeistern der frühen Werkbundbewegung, ebenso wie bei den Architekten aus dem Umfeld der Stuttgarter Schule. So lassen sich nachsommerliche Impulse in Leben, Werk und Lehre der traditionellen Architekten Paul Schultze-Naumburg, Theodor Fischer und Paul Schmitthenner entdecken, aber auch bei Vertretern einer dezidierten Moderne wie Erich Mendelsohn, Bruno Taut oder Walter Gropius. So kann gezeigt werden, dass Schultze-Naumburgs privates Anwesen im sachsen-anhaltinischen Saaleck eine vollständige Realisierung des Rosenhauses und der damit verbundenen Lehrwerkstättenidee darstellt. Und am Beispiel von Paul Schmitthenner und Theodor Fischer kann auf eindrucksvolle Weise nachvollzogen werden, wie Stifters "Gesetzbuch des schönen Lebens" Werk, Lehre und Alltag eines Architekten bestimmen konnte. Für Friedrich Nietzsche, der den "Nachsommer" unter die wenigen Werke deutscher Literatur nach Goethe einordnete, die es verdienten, "wieder und wieder gelesen zu werden", stellte der "Roman der heilen Welt" die Vorwegnahme seines Diktums dar, dass das Dasein nur als ein Ästhetisches zu rechtfertigen sei. Das Rosenhaus, und dessen ethisches sowie ästhetisches Ideal, bildete die dazu entsprechende räumliche Form. Der "Nachsommer" ist, mit Roland Barthes gesprochen, eine Utopie – genauer: eine häusliche Utopie – "die gestaltende Suche nach dem höchsten Gut, was das Wohnen angeht." Dabei sind die selbstgewählten, ästhetischen Verhaltensweisen, die Stifter damals – am Beginn der Moderne – begründete, bis heute Merkmal der Formen des Bürgerlichen und sein Rosenhaus das Modell einer modernen, bürgerlich-traditionellen Architektur. Für beides, für die Ästhetik des Lebens wie auch für die entsprechende Architektur, diente Goethe oder besser die Beschreibung Goethes durch seinen Sekretär Eckermann als Vorbild.

Setzungsprognose eines auf Kippenboden gebauten Verkehrsdammes (2008)

Mentzel, Katja

Die Wiedernutzung von durch verkippten Abraum geprägten Flächen ehemaliger Braunkohletagebaue als Bauland hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Aufgrund der durch die Verkipptechnologie entstandenen Inhomogenität es Baugrundes, ist mit starken Schwankungen der bodenmechanischen Eigenschaften zu rechnen. Dies macht den Umgang mit solchen Kippenböden schwierig. Dennoch hat es bis zum jetzigen Zeitpunkt einige Projekte gegeben, die die Bebauung von Tagebaukippen beinhaltet haben. Das in dieser Arbeit behandelte Projekt umfasst den Neubau einer Erschließungsstraße, die teilweise über eine Braunkohletagebaukippe führt. Für den Verkehrsdamm, gegründet auf Kippenboden, ist in dieser Arbeit eine Setzungsprognose zu erstellen. Dazu müssen zunächst vorhandene Daten der Baugrunderkundung und Bauplanung erfasst und ausgewertet werden. Für die Setzungsberechnung relevante Baugrund- und Materialparameter und Maße werden zunächst zusammengefasst. Neben seiner Inhomogenität ist besonders die makroporige Struktur des Baugrundes durch Klumpenbildung entscheidend. In einem weiteren Schritt werden die Messdaten aus dem Setzungsmonitoring ausgewertet. Die Ergebnisse dieser Messungen dienen zum einen dem Vergleich mit den durch Berechnung oder Abschätzung ermittelten Setzungen und zum anderen der Kalibrierung oer Rückrechnung der Steifemodule im analytischen Berechnungsteil. Das Setzungsverhalten von Verkehrsdämmen auf Tagebaukippen ist grundsätzlich durch die große Verformbarkeit des Kippenbaugrundes unter Belastung geprägt. Aber auch die Setzungsanteile aus Eigensetzung der Kippe und des Dammes müssen in die Betrachtungen einbezogen werden. Dazu gibt es Abschätzungen und einfache Formeln auf Basis von Erfahrungswerten. Eine Besonderheit stellen eventuelle Sättigungssackungen des Kippenbodens resultierend aus dem Wiederanstieg des Grundwassers dar. Für diesen Verformungsanteil existiert lediglich ein Abschätzungsansatz aus Erfahrungswerten. Die Addition der einzeln ermittelten Verformungsanteile führt dann zur Setzungsprognose mithilfe konventioneller Verfahren. Mit dem Programm PLAXIS wird im nächsten Schritt eine numerische Berechnung der Dammsituation in den betrachteten Berechnungsschnitten durchgeführt. Relevante Materialmodelle und die Wahl der Parameter werden beschrieben und begründet. Im Zuge der Bearbeitung kommen das Mohr-Coulomb-Modell, das Hardening-Soil-Modell und das Soft-Soil-Modell zur Anwendung. Die berechneten Setzungen werden miteinander und mit den gemessenen Setzungen verglichen, um ihre Tauglichkeit für den Sonderfall der Tagebaukippen zu bewerten. Im Sinne einer Baugrundverbesserung existiert eine Vielzahl an Maßnahmen, die reduzierend oder beschleunigend bezogen auf die Verformungen des Baugrundes wirken. Auf diese Verfahren wird in einem abschließenden Abschnitt näher eingegangen. In einer kritischen Bewertung wird projektspezifisch ihre Tauglichkeit bzw. Anwendbarkeit geprüft.

"Monitoring an Brückenkappen mit Tellerankern" (2007)

Rahn, Andre

Brückenkappen gewährleisten die Trennung der Verkehrsräume Fahrbahn und Gehweg und müssen aufgrund ihrer Anordnung im Querschnitt Schutz- und Leiteinrichtungen aufnehmen. Zur Verankerung der Brückenkappen am Überbau werden je nach Erfordernissen Anschlussbewehrung und / oder Telleranker angeordnet. Die vorliegende Arbeit analysiert grundlegende Möglichkeiten zur messtechnischen Untersuchung von Brückenkappen bei Anwendung von Tellerankern. Dabei werden die theoretische und konstruktiven Grundlagen der Kappenausbildung betrachtet. Außerdem werden die Zusammenhänge zwischen den auftretenden Einwirkungen und deren Auswirkungen auf Brückenkappen betrachtet. Darauf aufbauend werden Kennwerte zur Ermittlung der Beanspruchung in den Kappen und den Tellerankern abgeleitet und hinsichtlich der messtechnischen Erfassung und Auswertung der Messdaten analysiert.

Einfluss der Auflagerreaktion einer Baugrubenwand beim Hydraulischen Grundbruch (2007)

Roßner, Sina

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Simulation der Spannungszustände und Grundwassersituation anhand eines Praxisbeispieles. Dieses wird mit Hilfe des Finite-Elemente(FE)-Programms PLAXIS V8 durchgeführt. Dabei gilt es die Sicherheit gegen Hydraulischen Grundbruch und den Einfluss der baugrubenseitigen Widerlagerwirkung zu bestimmen. Außerdem werden vorhandene Theorien zur Nachweisführung gegen Hydraulischen Grundbruch in bindigem Boden überprüft und die Ergebnisse mit denen aus der FE-Berechnung verglichen. Abschließend ist die Frage zu klären, ob beim Nachweis der Standsicherheit einer Baugrubenwand ein Versagen durch Hydraulischen Grundbruch ausgeschlossen werden kann.

Vergleich verkehrstechnischer Berechnungsverfahren zur Dimensionierung innerstädtischer Knotenpunkte (2007)

Täger, Steffen

Für die Bemessung und qualitative Einstufung innerstädtischer Knotenpunkte stehen verschiedene Werkzeuge und Verfahren zur Verfügung. Das Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) enthält einfach zu handhabende Standardverfahren. Alternativ kann die Bemessung mit mikroskopischen Verkehrsflusssimulationen erfolgen, deren Erstellung jedoch sehr aufwändig und dadurch fehleranfällig ist. Um die nachteilige Komplexität der Simulationsmodelle zu umgehen, sollen standardisierte Modelle zu einer Verringerung des Arbeitsaufwands beitragen. In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, inwieweit dem Simulationswerkzeug WebSimTra mit seinen Vereinfachungen und Beschränkungen trotzdem Zweckmäßigkeit, Korrektheit und Benutzerfreundlichkeit bescheinigt werden kann. Das Ziel der Arbeit besteht in der Herleitung einer nachvollziehbaren Bewertung dieser Online-Simulation, wobei die Berechnungsverfahren des HBS als Vergleichsgrundlage dienen. Die Prüfung der Online-Simulation hinsichtlich der genannten Merkmale durch einen Vergleich mit dem Bemessungsverfahren des HBS setzt die Beschäftigung mit den theoretischen Grundlagen beider Verfahren voraus. Aus diesem Grund steht am Beginn der Arbeit ein Überblick über die verschiedenen Verkehrsflussmodelle, auf einzelne Theorien wird detailliert eingegangen. In einem weiteren Abschnitt wird erläutert, wie diese theoretischen Modelle in den zu untersuchenden Bemessungsverfahren Anwendung finden. Im Anschluss daran werden Kriterien definiert, die geeignet sind, die Zweckmäßigkeit, Benutzerfreundlichkeit und Korrektheit der Online-Simulation widerzuspiegeln. Anhand des aus diesen relevanten Kriterien zusammengestellten Katalogs erfolgt am Ende der Arbeit die Bewertung der Bemessungswerkzeuge. Im darauf folgenden Abschnitt werden aus der Vielzahl von Knotenpunkten im Stadtgebiet Weimar zehn ausgewählt, die aufgrund ihrer Eigenschaften für die Untersuchung des Knotenpunkttyps Kreisverkehr geeignet erscheinen. In einem ersten Schritt ist die Beschaffung und Aufbereitung von Verkehrsstärkezahlen notwendig. Liegen die Knotenstrommatrizen für alle Auswahlknoten vor, erfolgt die eigentliche Bemessung der Auswahlknoten mit den Verfahren des HBS und der Online-Simulation. Der letzte Abschnitt umfasst die Bewertung der Bemessungsverfahren anhand des Kriterienkatalogs sowie eine Diskussion der erzielten Ergebnisse.

Standsicherheitsanalyse und Bemessung eines Straßentunnels in stark wechselnden Gebirgsverhältnissen (2007)

Reuter, Markus

Für den Bauingenieur gehört der Tunnelbau auf Grund seiner Komplexität zu den interessantesten, faszinierendsten, zugleich aber auch zu den schwierigsten Aufgaben in seinem Tätigkeitsbereich. Bei der Planung eines Tunnelbauwerkes stehen mehrere Faktoren in direkter Beziehung, wie beispielsweise die vorherrschenden Gebirgsverhältnisse, die gewählte Konstruktion und das angewendete Bauverfahren. Durch die komplexe Wechselwirkung von Bauwerk und Gebirge unterscheidet sich der Tunnelbau maßgeblich von den anderen anspruchsvollen Bauingenieurdisziplinen wie Brücken-, Tief- und Industriebau sowie dem allgemeinen Hochbau. Ein Charakteristikum von Tunneln ist das Durchfahren stark wechselnder Gebirgsverhältnisse, die zum Zeitpunkt der Planung nur grob und ohne scharfe qualitative und quantitative Abgrenzung bekannt sind. Da aufgrund ihrer tektonischen Entstehungsgeschichte die meisten Gebirge heterogen aufgebaut sind, müssen bei der Bemessung von Tunnelbauwerken die Streuungen der geologischen und gebirgsmechanischen Parameter berücksichtigt werden, die beispielsweise aus Trennflächen, wie Schichtungen und Klüftungen resultieren. Ziel dieser Diplomarbeit ist es, in Zusammenarbeit mit der Praxis die wesentlichsten Schwierigkeiten beim Bau des Schmücketunnels zu eruieren und anschließend eine Empfehlung für weitere Baumaßnahmen auszusprechen. Hierzu dienen die Planungsunterlagen des derzeit in Ausführung befindlichen Tunnels, die im Zuge der Bearbeitung dieser Arbeit ausgewertet und aufgearbeitet werden. Des Weiteren werden Varianten für die Beherrschung der komplexen Grundwasserverhältnisse diskutiert und diese einer technisch-wirtschaftlichen Bewertung in Form eines Variantenvergleiches unterzogen. Anschließend folgt die Nennung der Vorzugsvariante. Darüber hinaus erfolgt in der vorliegenden Arbeit eine Analyse der beim Schmücketunnel angewendeten Messtechnik. Daraus resultierend sollen 0 Einleitung 2 Empfehlungen hinsichtlich der messtechnischen Überwachung für die Errichtung zukünftiger Tunnelbauwerke gegeben werden. In einem weiteren Kapitel werden Bemessungsansätze eines repräsentativen Querschnittes diskutiert und schließlich eine Standsicherheitsanalyse für die Tunnelinnenschale durchgeführt. Auf Grund der großen Bandbreite der in den Bodengutachten angegebenen Gebirgskennwerte erfolgt die Berechnung verschiedener Varianten bezüglich der erforderlichen Bewehrungsmengen. Um eine Balance zwischen wissenschaftlichem Arbeiten und den Erfahrungen aus der Praxis zu schaffen, sehe ich die Unterstützung durch die Professur Grundbau der Bauhaus-Universität Weimar sowie durch das Unternehmen DEGES in Berlin als grundlegende Voraussetzung für die inhaltliche Vollständigkeit der vorliegenden Diplomarbeit an.

Kombinierte geophysikalische und konventionelle Baugrunderkundung zur Schwachstellenanalyse von Hochwasserschutzdeichen (2007)

Conrad, Nadine

Zahlreiche Hochwasserereignisse führten in den letzten Jahren zu großen wirtschaftlichen Schäden, vor allem durch das Versagen von Hochwasserschutzdeichen HWD. Aus diesem Grund wurden großformatige Erkundungen bestehender Hochwasserschutzdeiche durch die Länder angeordnet. Ziel der Erkundungen sollte es sein, die Standsicherheit der HWD zu beurteilen. Daher sollten die möglicherweise auftretenden Versagenszustände bekannt sein und die zur Beurteilung wichtigen bodenmechanischen Parameter. Für eine umfassende Erkundung des Deichkörpers und seines Untergrundes müssen mehrere Schritte durchgeführt werden. Erst durch die Kombination mehrerer Erkundungsmethoden ist es möglich ein ganzheitliches Baugrundmodell aufzustellen und die notwendigen bodenmechanischen Parameter zu ermitteln. Als Voruntersuchung kommt dafür die Geophysik in Frage. Die Relevanz der einzelnen Methoden wird in dieser Arbeit vorgestellt. Im Anschluss daran sollte eine Erkundung mit konventionellen Methoden erfolgen. Mit den Ergebnissen wird das Baugrundmodell aufgestellt und die wichtigen bodenmechanischen Parameter ermittelt. Ziel dieser Arbeit war es, eine Vorgehensweise zu Erkundung von Hochwasserschutzdeichen aufzustellen.

Einfluss variierender Randbedingungen auf die mobilisierten Einzelwiderstände bei der numerischen Simulation von Pfahlprobebelastungen (2007)

Gäbler, Felix

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit dem Einfluss variierender Randbedingungen auf die mobilisierten Einzelwiderstände bei der numerischen Simulation von Pfahlprobe-belastungen. Pfahlprobebelastungen werden durchgeführt, um die getroffenen Annahmen bei der Bemessung der äußeren Tragfähigkeit zu überprüfen und ggf. an die vorherrschenden Baugrund¬verhältnisse anzupassen. Die in-situ Verhältnisse des Baugrundes können nur idealisiert mit empirischen oder numerischen Berechnungsalgorithmen dargestellt werden. Daher sind in Deutschland zur Bemessung von Pfählen und der Ermittlung der Pfahlwiderstände Probebelastungen nach DIN 1054 (2005) und nach Empfehlungen des (Arbeitskreis 2.1 DGGT°1998) anzuraten. Bei vergleichbarer Geologie kann auch auf Erfahrungswerte zurückgegriffen werden. Allgemein unterscheidet man zwischen statischen und dynamischen Belastungsversuchen. Bei den drei, in dieser Arbeit untersuchten, Pfahlprobebelastungen handelt es sich um statische Probebelastungen. Dabei wurden die Lasten mittels pneumatischer Pressen in den Pfahl eingeleitet. Als Widerlager dienten entweder aufliegende statische Lasten oder ins Erdreich verankerte Zugpfähle, die über Stahlträger mit der Presse verbunden waren. Im Rahmen der Arbeit wird der Einfluss einer möglichen Auflockerungszone unter dem Pfahlfuß auf die mobilisierten Einzelwiderstände und das Last-Setzungs-Verhalten untersucht. Um die Wirkung der Auflockerungszone zu untersuchen wird eine Parameterstudie durchgeführt, in deren Verlauf die geometrische Form und Größe der Zone variiert wird. Die numerischen Berechnungen werden mit der FE-Software PLAXIS 8.0 durchgeführt. Anhand des Versuchspfahles 'Al Attar Tower' werden die Einflüsse der Auflockerungszone auf das Last-Setzungsverhalten, sowie auf die Entwicklung der Einzelwiderstände untersucht. Während dieser Betrachtung wird das numerische Modell unter Verwendung der Referenz-daten der Pfahlprobebelastung kalibriert und eine Vorzugsvariante ermittelt. Danach werden die gewonnenen Erkenntnisse auf einen Bauwerkspfahl, welcher sich im gleichen Baufeld befindet und sich in den Abmessungen (Pfahllänge und Durchmesser) von dem Versuchspfahl unterscheidet, übertragen. Infolge dieses Vergleiches wird die Anwendbarkeit des numerischen Modells überprüft und gegebenenfalls an die neuen Bedingungen angepasst. Im dritten Schritt erfolgt eine Kontrolle der Ergebnisse anhand eines zweiten Vergleichs-pfahles. Bei diesem Pfahl handelt es sich um einen Bauwerkspfahl, der im Zuge einer Baumaßnahme in unmittelbarer Nähe zum Baufeld 'Al Attar Tower' hergestellt wurde. Der zweite Vergleichspfahl wurde für die Kalibrierung des numerischen Modells ausgewählt, da er sich in seiner Herstellungsart von den zwei anderen Pfählen unterscheidet. Es handelt sich eben¬falls um einen suspensionsgestützt hergestellten Bohrpfahl, beim dem allerdings eine Polymersuspension benutzt wurde. Im Weiteren Verlauf der Herstellung wurde das Bohrloch vor dem Betoniervorgang gespült, um Bohrrückstände auszuräumen. Auch diese Ergebnisse der numerischen Pfahlbelastungssimulation werden mit den zuvor gewonnenen Ergebnissen verglichen. Indessen muss sich zeigen, dass mit dem vorgestellten numerischen Modell eine ausreichend genaue Übereinstimmung der Mess- und Berechnungsergebnisse erzielt werden kann. Das heißt, das entwickelte numerische Modell kann durchaus für die Bemessung von Pfahlgründungen bei vergleichbaren geologischen Randbedingungen verwendet werden. Ferner wird die Eignung des verwendeten Stoffmodells zur Beschreibung der Verformungs- und Spannungszustände im Baugrund geprüft. Neben den numerischen Berechnungen beschäftigt sich ein weiterer Abschnitt dieser Arbeit mit empirischen Berechnungsverfahren. Darin werden die Anwendbarkeit und die Aussage-kraft dieser meist sehr einfachen Terme auf die vorherrschenden Baugrund¬ver¬hältnisse betrachtet.

Analyse und Bewertung einer Bauwerksdeformation an einem historischen Wohnhaus (2007)

Höhny, Susanne

Kurzfassung An einem zweigeschossigen Wohnhaus des 18. oder frühen 19. Jahrhunderts, das im Laufe der Geschichte sehr unterschiedlich genutzt und mehrfach umgebaut wurde, traten anhaltende Deformationen der Giebelwand auf. Die Beobachtungen der Vergangenheit ergaben, dass die Bewegungen zu auffallenden Rissen an den Innenwänden führten und ein Ausbauchen der Außenwand verursachten. Da Schäden an Gebäuden durch Risse und Verformungen die verschiedensten Ursachen haben können, erfordert eine 'Therapie', also die Schaffung einer zielgerichteten, der Bauwerkssubstanz angepassten Problemlösung, die sorgfältige Aufnahme und Analyse der Schäden sowie die Ermittlung der Schadensursache bzw. die Feststellung der Standsicherheitsdefizite, welche mit 'Anamnese' und 'Diagnose' der Heilkunde vergleichbar sind. Die hier vorliegende Arbeit befasst sich mit einer Schadensanalyse, wie im Vorangegangenen beschrieben wurde und liefert im Anschluss eine Lösung zur Ertüchtigung des Gebäudes unter denkmalpflegerischen Aspekten.

Seismic Load Pattern for Quasistatic Nonlinear Analysis (Case Study for RC Frame Residential Buildings in Antakya, Turkey) (2007)

Hanif, Zahid

During the course of last decade or so, there has been a significant surge of interest in developing processes and procedures that incorporate performance based concepts in design and evaluation of structural system, the findings and observations presented raise important issues that point to the need for additional research and the development and validation of methodologies that minimize uncertainty and maximize confidence. Beyond question, apart from many advantages, these methodologies have some shortcomings which need to be overcome. The primary focus of this study is to provide an analytical approach to develop the generalized seismic load patterns which the structures experience during different earthquakes at their highest demand levels and develop general forcing function which can be used as load patterns for seismic performance analysis of structures. A second emphasis has been given towards the performance evaluation of the existing structures presented herein. In this context, the need of retrofitting has to be discussed taking into account the interaction with masonry infill walls and seismic action types.

Kriterien für die Erhaltung und Modifikation denkmalgeschützter Gebäude (2007)

Higgen, Jens

Die Arbeit führt zunächst in die Grundlagen von Denkmalschutz und Denkmalpflege ein. Es werden die unterschiedlichen Begriffe der Wertedefinition erläutert. Ein Exkurs führt zur Organisation des Denkmalschutzes in Deutschland. Im zweiten Teil der Arbeit werden die Rahmenbedingungen für Investitionen in denkmalgeschützter Bausubstanz analysiert. Hier werden Aspekte des Lebebszyklusansatzes, der Genehmigungsplanung, der Erlaubnisverfahren ebenso behandelt wie Fragen der Fördermöglichkeiten und der Wirtschaftlichkeitsuntersuchung.

Radiometric Compensation of Global Illumination Effects with Projector-Camera Systems (2006)

Wetzstein, Gordon

Projector-based displays have been evolving tremendously in the last decade. Reduced costs and increasing capabilities have let to a widespread use for home entertainment and scientific visualization. The rapid development is continuing - techniques that allow seamless projection onto complex everyday environments such as textured walls, window curtains or bookshelfs have recently been proposed. Although cameras enable a completely automatic calibration of the systems, all previously described techniques rely on a precise mapping between projector and camera pixels. Global illumination effects such as reflections, refractions, scattering, dispersion etc. are completely ignored since only direct illumination is taken into account. We propose a novel method that applies the light transport matrix for performing an image-based radiometric compensation which accounts for all possible lighting effects. For practical application the matrix is decomposed into clusters of mutually influencing projector and camera pixels. The compensation is modeled as a linear equation system that can be solved separately for each cluster. For interactive compensation rates this model is adapted to enable an efficient implementation on programmable graphics hardware. Applying the light transport matrix's pseudo-inverse allows to separate the compensation into a computational expensive preprocessing step (computing the pseudo-inverse) and an on-line matrix-vector multiplication. The generalized mathematical foundation for radiometric compensation with projector-camera systems is validated with several experiments. We show that it is possible to project corrected imagery onto complex surfaces such as an inter-reflecting statuette and glass. The overall sharpness of defocused projections is increased as well. Using the proposed optimization for GPUs, real-time framerates are achieved.

Nichtlineare Analyse von historischem Mauerwerk unter verschiedenen Beanspruchungen (2007)

Eichardt, Bernd

Es wird eine nichtlineare Analyse von historischem Mauerwerk durchgeführt. Das erstellte Modell soll an das reelle Bauwerksverhalten angepasst werden. Dazu werden Sensitivitätsstudien durchgeführt. Die Erkenntnisse aus Lastsimulationen sollen mit dokumentierten Schäden am Bauwerk verglichen werden.

Erstellung eines modularen Systems zur dynamischen Messwerterfassung mit Hilfe der grafischen Programmierumgebung LabVIEW (2006)

Gramse, Johannes

Die Arbeit gliedert sich in einen Textteil und einen Softwareteil. Die ersten Kapitel des Textteils zeigen den theoretischen Hintergrund der Messtechnik und der verwendeten Programmiersprache LabVIEW. Danach schließt sich eine Erläuterung des in LabVIEW erstellten Programmsystems an. Im siebten Kapitel wird auf die durchgeführten Kalibrierungsmessungen eingegangen. Das achte Kapitel gibt eine kurze Zusammenfassung der gewonnenen Erfahrungen. Im Anhang finden sich zwei Beispielprotokolle der Aufnehmerkalibrierung, erstellt mit dem LabVIEW-Programmsystem sowie das Blockdiagramm des Aufnehmerkorrektur-VIs. Das eigentliche Softwaresystem steht inklusive aller Hilfsprogramme als LabVIEW-Projekt, ausführbare Exe-Datei und als Setup-Version auf der beilegten CD zur Verfügung. Für die Ausführung wird die LabVIEW-Runtime 8.0.1 benötigt. Der Datenträger enthält außerdem die vorliegende Arbeit im PDF und Latex-Format, Protokolle der Aufnehmerkalibrierungen die Messprogramm-Hilfe und die benötigten Steuerdateien für Aufnehmer und Messprogramm.

Studie zur Analyse und Gestaltung von Arbeitsprozessen des Straßenbetriebsdienstes (2006)

Bock, Alexander

Hauptziel dieser Arbeit ist es, durch die Veranschaulichung von Daten des Straßenbetriebsdienstes in Sachsen-Anhalt und der damit verbundenen erstmals möglichen Vergleichbarkeit von Straßenmeistereien Optimierungspotentiale in den Arbeitsprozessen aufzuzeigen und Grundlagen für nachfolgende Untersuchungen auf dem breiten Sektor Rationalisierung von Arbeitssystemen zu schaffen. Das Sichtbarmachen von Unterschieden in den Leistungsdaten zwischen verschiedenen Straßenmeistereien soll zu Diskussionen über die verschieden-artigen Herangehensweisen in der Umsetzung vorgegebener Leistungskataloge anregen und Ansporn sein, Lösungen zur Verbesserung der Organisationsstrukturen zu suchen.

Analyse der baubetrieblichen Logik und Grundlagen zur 3-D-Simulation eines U-Bahnhofs (2006)

Martin, Karlheinz

Am beispiel der sich im Bau befindlichen U-Bahnstation 'Vijzelgracht' in Amsterdam werden beispielhaft Ablaufkonzepte untersucht und und durch Analyse ihrer Logik geprüft. Der Schwerpunkt der Untersuchung liegt in der Entwicklung von möglichen Konzepten der Kombination von Erdaushub mit der Montage von aussteifenden Elementen. Dazu werden die wesentlichen, relevanten Arbeitsschritte identifiziert und beschrieben. Auf der Basis von Aufwandswerten werden Maschinen und Geräte dimensioniert. Die Mengenermittlung des Erdstoffvolumens ist hierbei ebenso Grundlage für die Erarbeitung von Ablaufkonzepten. Auf diesen Grundlagen werden mehrere Ablaufkonzepte dargestellt. Der Nachweis der logischen Wahrheit erfolgt am Beispiel einer Ablaufvariante. Hier werden die in logische Sprache überführten Arbeitsschritte dargestellt und auf Wahrheit hin geprüft.

Studie zu Verbindungstechniken für automatisierte Montagen mehrgeschossiger Stahlbeton-Skelettbauwerke (2006)

Oschatz, Stefan

In vielen Branchen werden bzw. sind die verschiedensten Arbeitsgänge automatisiert. Speziell im Bauwesen ist auch dieser Trend in den letzten Jahren zu erkennen. Viele Arbeitsprozesse wie Vorfertigung und Montage laufen schon mechanisch ab. Durch die Weiterentwicklung der Mikroelektronik und der Robotertechnik können bald sämtliche Prozesse vollautomatisch ablaufen. Bereits in Japan wurde durch das so genannte Smart-System ein Stahlskelettbau automatisch hergestellt. In dieser Arbeit soll eine Zusammenfassung aktueller Verbindungstechniken sowie Grundkenntnisse zu Fertigteilen und statischen Systemen im Stahlbeton-Skelettbau vermittelt werden. Aufbauend auf den grundsätzlichen Untersuchungen von Frau Anne Lauterbach, sollen die bautechnischen Voraussetzungen vertieft werden, die es gestatten, Baustellenmontagen vollständig zu mechanisieren und weitgehend zu automatisieren. Hauptziel ist, am Beispiel mehrgeschossiger Stahlbeton-Skelettbauwerke den aktuellen Stand der Verbindungstechnik im Stahlbeton-Fertigteilbau darzustellen und neue Möglichkeiten und Entwicklungstrends aufzuzeigen und durch statisch-konstruktive sowie technologische Betrachtungen zu untermauern. Weiterhin sind die Entwürfe zu den neuen Verbindungstechniken auf die Realisierbarkeit im statischen System zu untersuchen und auf Tauglichkeit für automatisierte Montagen zu bewerten.

Analyse von Kräften und Verformungen für Lager bei komplexen Tragsystemen von Brücken (2006)

Grohall, Sven

An der Professur Verkehrsbau der Bauhaus-Universität Weimar wurde ein Lagermodell für das FE-Programm ANSYS entwickelt. Die Zielsetzung hierbei ist die Verkürzung von Rechenzeiten bei der Tragwerkssimulation. Anliegen dieser Arbeit ist es, dass bestehende Lagermodell auf seine Funktionsfähigkeit zu überprüfen und die Auswirkungen des Modells auf ein ausgewähltes Tragwerk aufzuzeigen. Zum besseren Verständnis und zur besseren Deutung der Ergebnisse wird ein möglichst einfaches statisches System gewählt. Das System besteht aus einem 20 m langen Überbau, der im ersten Drittelspunkt durch eine 15 m hohe Stütze unterstützt wird. Zwischen Überbau und Stütze befindet sich das Lager. Am Fuß der Stütze wird ein Baugrundmodell angesetzt, welches die Gründung der Stütze darstellen soll. In das Lagermodell sind charakteristische Eigenschaften sowie auch noch vereinfachte Berechnungsansätze eines bewehrten Elastomerlagers implementiert. Im einzelnen sind dies, neben einer linearen Vertikal- und Verdrehsteifigkeit, eine vom Verschiebungswinkel abhängige nichtlineare Schubsteifigkeit und geometrische Nichtlinearitäten. Die geometrischen Nichtlinearitäten sind einerseits vom Verdrehwinkel des Lagers abhängige Kräfte aus Horizontal- und Vertikalbelastung und andererseits Momente, die aus der Exzentrizität der Belastungen am Lager hervorgerufen werden. In dieser Arbeit werden die Auswirkungen der geometrischen Nichtlinearitäten des Lagers näher betrachtet. Für die Untersuchung der nichtlinearen Schubsteifigkeit ist eine andere Geometrieform des Tragwerkes nötig, so dass eine Untersuchung im Rahmen dieser Arbeit nicht möglich ist.

Ermittlung von Dämpfungsparametern für die Simulation nichtlinearer Federbedingungen für Offshore Pfahlgründungen (2006)

Ehlert, Cornelia

Nach einer kurzen Einführung zu Arten von Offshore-Pfahlgründungen wird auf typische Einwirkungen im Offshore-Bereich eingegangen. Dabei ist beabsichtigt, insbesondere die dynamischen Belastungen sowie die zugehörigen Lastannahmen und Modellierungen zu verdeutlichen. Im Anschluss daran werden die Widerstandsgrößen eines Pfahls beschrieben. Damit wird bezweckt, die Abtragung statischer und dynamischer Lasten zu erläutern, wobei das unterschiedliche Verhalten des Pfahles in horizontaler und vertikaler Richtung verdeutlicht werden soll. Anschließend werden die wesentlichen berechnungsrelevanten Dämpfungsparameter mit dem Ziel untersucht, die unterschiedlichen Dämpfungskomponenten sowie ihre Bedeutung innerhalb eines globalen Dämpfungsmaßes zu verdeutlichen. Zum Abschluss erfolgt eine Erläuterung der Bemessungsverfahren für die horizontale Belastung von Pfahlgründungen. Dabei soll insbesondere das modifizierte Bettungsmodulverfahren und die zugehörigen Parameter dargestellt und dem herkömmlichen Berechnungsverfahren mittels p-y-Kurven gegenübergestellt werden.

Numerische Untersuchungen zum Verzug eines Feinkornbaustahles beim MAG-Schweißen (2006)

Trautermann, Ronny

Die Diplomarbeit leistet einen Betrag zur numerischen Untersuchung des Verzuges eines Feinkornbaustahles beim MAG-Schweißen. Ziel dabei war es, Informationen zu dem schweißbedingten Verzug beeinflussenden Größen zusammenzustellen, Angaben zu möglichen Berechnungsformeln des an einer T-Stoßverbindung durch das Schweißen entstehenden Winkelverzuges des Gurtes zu recherchieren und die Grundlagen für eine Verzugsberechnung mit Hilfe der Finite-Element-Methode darzustellen. Das Hauptinteresse lag dabei jedoch auf den durch das Schweißen von Kehlnähten entstehenden Winkelverzuges des Gurtes an T-Stoßverbindungen. Dieser wurde mit Hilfe numerischer Berechnungen untersucht. Dabei wurden die Einflüsse, welche geometrischen, werkstofflichen oder verfahrensbedingten Ursprungs seien können, betrachtet.

Einsatz von Submikro- und Nano-Zusätzen in Asphaltgemischen (2006)

Müller, Bettina

Die Belastung von Verkehrsflächen durch eine wachsende Anzahl von Kraftfahrzeugen, dem Zuwachs von Schwerlastverkehr und Achslasten hat in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich zugenommen. Ein Weg, den gestiegenen Anforderungen an Fahrbahnbefestigungen zu begegnen, ist der Einsatz von Additiven zur Modifizierung der Asphalt- bzw. Bitumeneigenschaften. Mit der Zugabe verschiedener Additive sollen Gebrauchseigenschaften von bituminösen Fahrbahnbefestigungen verbessert und eine ausreichende Nutzungsdauer gewährleistet werden. Auf dem Markt befinden sich derzeit eine Vielzahl von Additiven aus variierenden Ausgangsstoffen, mit unterschiedlichen Wirkungen auf Bitumen und Asphalt. Gezielte Untersuchungen bezüglich des Einsatzes von Produkten in Asphalt, deren Abmessungen im Nanobereich liegen, wurden bislang kaum vorgenommen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde an Hand einer Recherche ein Überblick über den Stand der Entwicklung von Nanotechnologien gegeben. Im Weiteren sollten neue Additive im Submikro- und Nanobereich hinsichtlich ihrer Eignung zum Einsatz in Bitumen respektive Asphalten getestet und mit herkömmlichen Additiven verglichen werden. Der Einfluss auf die Eigenschaften von Bitumen und Asphalt wurde unter Variation der Zugabemengen der Additive mittels einer Reihe von Bitumen- und Asphaltuntersuchungen geprüft. Es wurde untersucht, ob mit diesen Zusätzen eine Kombination mehrerer verbesserter Produkteigenschaften erzielt werden kann.

Spezielle Untersuchungen bei der Planung von Mobilfunkmasten (2006)

Rhein, Nadja

Diese Diplomarbeit befasst sich mit speziellen Untersuchungen bei der Planung von Mobilfunkmasten aus Stahl. Neben einer Recherche zur konstruktiven Ausbildung und Bemessung von turmartigen Bauwerken werden die Lastannahmen zusammengestellt. Insbesondere werden die Ein- und Auswirkungen von Windbelastung quer zur Windrichtung (Querschwingungen) auf die Antennenträger untersucht. Diese Belastung ist wegen des Aufwandes und der komplexen Zusammenhänge problematisch. In dieser Arbeit werden für Antennenträgerhöhen bis zehn Meter Hilfsmittel für die Planung in Bezug auf die Betriebsfestigkeit bereitgestellt. Die Arbeit ist stark geprägt durch die Anforderungen aus der Praxis. Die untersuchten Tragkonstruktionen und Querschnittsformen wurden im Wesentlichen vom Zweitprüfer vorgegeben. Deshalb wurden in der Arbeit nur Dachantennen mit einem kreiszylindrischen Querschnitt untersucht, da diese Bauform am häufigsten zum Einsatz kommt und sehr schwingungsanfällig ist.

Analyse der Trag- und Funktionsfähigkeit von Lagern und Pfeilern bei unterschiedlichen Sicherheitskonzepten (2006)

Wolny, Petra

Bemessung der Lager und Pfeiler einer fünffeldrigen zweistegigen vorgespannten Plattenbalkenbrücke in Massivbauweise; Analyse der Einwirkungen, der Kräfte und Bewegungen in den Lagerungspunkten sowie der Lager und Pfeiler;

Marktingkonzepte für kleine und mittlere Bauunternehmen zur Präferenzierung von Bauinvestitionen gegenüber Konsumausgaben bei privaten Eigentümern und Investoren (2006)

Jaschke, Nadine

In der heutigen Zeit haben es kleine und mittlere Bauunternehmen schwer, sich unter einem ständig wachsenden Konkurrenzdruck in der Baubranche zu behaupten. Daher ist es besonders wichtig, dass Interesse von privaten Eigentümern und Investoren an kostengünstigen und qualitätsbewussten Bauleistungen zu gewinnen und zu festigen. Dort, wo private Eigentümer und Investoren in ihrem Konsum- und Investitionsverhalten bisher eher Wirtschaftsgütern anderer Branchen wohlgesinnt waren, soll das Investitionsverhalten verändert und mehr auf Bauinvestitionen gelenkt werden. Im Rahmen dieser Diplomarbeit sollen zunächst Grundlagen zu Marketingkonzepten für das Bauwesen sowie zur Erarbeitung und Gestaltung von repräsentativen Befragungen geschaffen werden. Im Anschluss daran sollen kleine und mittlere Bauunternehmen zu ihren aktuellen Marketingkonzepten, Bestandskunden bezüglich Kundenzufriedenheit und potentielle Neukunden hinsichtlich der Präferenzierung von Bauvorhaben gegenüber Konsumausgaben befragt werden. Die Befragungen sind dabei die Vorstufe einer großen Befragung in einer weiterführenden Arbeit und dienen vorwiegend der Adaption der Fragebögen. Ziel der Diplomarbeit ist es, einerseits die Fragebögen für eine weiterführende große Befragung zu gestalten und andererseits auf Basis der durchgeführten Befragungen erste Vorschläge für verbesserte bzw. neue Marketingkonzepte für kleine und mittlere Bauunternehmen zu entwickeln. Diese Marketingkonzepte sollen bei privaten Eigentümern und Investoren eine Präferenzierung von Bauvorhaben gegenüber Konsumausgaben bewirken. Basierend auf der umfassenden Marketing-Literatur werden im Kapitel zwei zunächst allgemeine Grundlagen zum Thema Marketing zusammengefasst. Angefangen von der historischen Entwicklung und der Vielfalt der Definitionen über die Grundkonzepte des Marketing und der Marketing-Konzeption bis hin zum sogenannten Marketing-Mix. Der Leser erhält somit, auch ohne betriebswirtschaftliche Grundlagen, einen Überblick über diese Materie. Kapitel drei beschäftigt sich damit, in wie fern die allgemeinen Grundlagen des Marketings auf die Baubranche übertragbar sind. Einleitend wird deshalb der Frage nachgegangen, ob die Baubranche einer Marketinggrundform zugeordnet werden kann, oder ob sie eine selbständige Grundform bildet. Weitere Schwerpunkte des Kapitels bilden die Marketingplanung sowie die Marketingkonzepte KMBU. Das Kapitel vier befasst sich mit dem Gebiet Marktforschung. Neben allgemeinen Grundlagen werden besonders repräsentative Befragungen erörtert. Weiterhin beschäftigt sich dieses Kapitel mit den Grundlagen der Frageformulierung sowie der Gestaltung von Fragebögen. Abschließend werden die verschiedenen Kommunikationsformen von Befragungen vorgestellt, wobei die beiden Vorzugsvarianten, die im Rahmen dieser Arbeit zum Einsatz kommen, näher beschrieben werden. Da der Kundenzufriedenheit im Zusammenhang mit den Marketing-Maßnahmen besondere Bedeutung zukommt, wird dieses Thema im Kapitel fünf aufgenommen und diskutiert. Die Schwerpunkte beziehen sich vor allem auf die Ursachen, die Bedeutung und die Messung der Kundenzufriedenheit. Um die Konzeption der Fragebögen für die ausgewählten Zielgruppen geht es in Kapitel sechs. Anhand der einzelnen Entwürfe lässt sich die Entwicklung der Fragebögen gut nachvollziehen. Weiterhin beschäftigt sich dieses Kapitel mit der Bewertung der ausgefüllten Fragebögen. Kapitel sieben gibt allgemeine Hinweise zur Datenaufbereitung und -auswertung. Anhand ausgewählter Beispiele werden Vorschläge zur Auswertung der Fragebögen gegeben. Das Kapitel acht fasst das Wesentliche der Arbeit noch einmal zusammen und gibt Hinweise für Verbesserungen bezüglich der Marketingkonzepte kleiner und mittlerer Bauunternehmen.

Erstellung eines geeigneten Web-Content Management-Systems zugeschnitten auf die Anforderungen der Internetpräsentation von Lehr- und Forschungseinrichtungen. (2006)

Fuß, Michael

Die heute erhältlichen Web-Content Management-Systeme (WCMS) verfügen über ein umfangreiches und breit gefächertes Angebot an Funktionen, die weit über die, zur Redaktion und zum Management von Internetpräsentationen, not-wendigen Grundanforderungen hinausgehen. Das macht diese Systeme in ih-ren Einsatz sehr flexibel und deckt vielfältige Anforderungen der Endanwender ab. Andererseits steigt durch die dadurch bedingte Komplexität der Arbeitsauf-wand erheblich und die Bedien- und Benutzerfreundlichkeit sinkt. Gerade für kleinere Internetpräsentationen, die ohne aufwendige Interaktionsmöglichkeiten aber auf häufig wechselndem Informationsangeboten aufwarten, wäre dies in seiner Grundfunktionalität reduziertes System vorteilhaft. Ein solches reduziertes Web-Content Management-System soll während der Diplomarbeit entworfen und beispielhaft implementiert werden. Als Ausgangs- und Orientierungspunkt soll hierzu die Internetpräsentation der Professur Informations- und Wissensverarbeitung dienen. Zur softwaretechnischen Umsetzung sind PHP und MySQL in Verbindung mit regulären HTML und CSS zu be-nutzen. Für das weitere Vorgehen müssen zunächst die Struktur und der Aufbau der Internetpräsentation der Professur analysiert, strukturiert und formalisiert werden. Anschließend sind die am häufigsten professionell genutzten Webcontent-Managementsysteme (TYPO3 und weitere siehe www.opensourcecms.com) hinsichtlich der durch sie angebotenen Grundfunktionalitäten und der verwen-deten Templates und Vorlagen zu untersuchen. Die aus dieser Analyse resultierenden Ergebnisse sind Ausgangspunkt für die Anforderungsdefinition des zu erstellenden Mini-WCMS. Anschließend ist eine prototypische Implementierung des theoretisch entstan-denen Systems, zugeschnitten auf die speziellen Bedürfnisse der Professur, vorzunehmen und hinsichtlich seiner Eignung zu diskutieren.

Entwicklung von Straßenverkehrsunfällen in Thailand (2006)

Kullmann, Guido

Unter dem Gesichtspunkt, dass Straßenverkehrsunfälle nicht nur Leben kosten, sondern substantiell die Ökonomie eines Landes schädigen, ist ein Ziel der Arbeit, die volkswirtschaftlichen Verluste durch Verkehrsunfälle, anhand von in Deutschland angewendeten Erhebungsverfahren, auf Thailand zu übertragen und mit Hilfe der gewonnen Daten, Verkehrssicherheitsmaßnahmen monetär zu bewerten und die Ergebnisse zu prognostischen Aussagen zu führen. Weiterhin ist Ziel dieser Arbeit, die vorliegenden Verkehrsindikatoren aus Deutschland und Thailand gegenüberzustellen, um so einen Überblick über den Stand der Verkehrssicherheit in Thailand zu gewinnen und Schwachstellen herausstellen zu können. Im Einzelnen wurden folgende Fragestellungen behandelt. 1.Welche Methodik wird zur monetären Bewertung von Straßenverkehrsunfällen in Deutschland und Thailand angewendet? 2.Inwieweit lassen sich Verkehrsunfälle, mit Hilfe statistischer Kennziffern quan-titativ und qualitativ von Deutschland auf Thailand bzw. von nationaler auf in-ternationale Ebene übertragen? 3.Inwieweit lassen sich die in Deutschland umgesetzten rechtlichen Maßnah-men und Verkehrssicherheitskonzepte auf Thailand übertragen und welche prognostischen Ergebnisse können daraus, im Bereich der Unfallzahlen und sich reduzierenden volkswirtschaftlichen Kosten, geschlussfolgert werden?

Dynamische Analyse der Dreiturmanlage der St. Severikirche in Erfurt (2006)

Wehner, Diana

Im Zusammenhang mit der gegenwärtigen Zustandsbewertung und geplanten Sanierung der Dreiturmanlage der St. Severikirche in Erfurt wird eine dynamische Analyse unter Glockenläuten mit Hilfe eines Finite-Elemente-Modells durchgeführt. Mit diesem unter Verwendung des Programms SLang erstellten FE-Modell wird das Schwingungsverhalten der Dreiturmanlage nachgebildet. Dabei dient als Grundlage die zuvor erfolgte Schwingungsmessung. Mit dem angepassten Modell werden schwingungsreduzierende Maßnahmen hinsichtlich ihrer Wirksamkeit untersucht und bewertet. Weiterhin wird an Ersatzsystemen die aktive Schwingungsisolierung mittels Glockenstuhlunterkonstruktion und der Einbau eines passiven Tilgerdämpfers betrachtet.

Analyse der Ermittlung von Kräften und Verformungen für Lager am Beispiel eines komplexen Tragsystems. (2005)

Härtel, Michael

Mit der Einführung des semiprobabilistischen Sicherheitskonzeptes im Bauwesen wurden auch die Berechnungs- und Nachweisgrundlagen für Brücken neu definiert. Für die praktische Anwendung auf nationaler Ebene und die Präzisierung der Festlegungen des EC’s wurde ein ARS mit konsistenten Regeln zur Ermittlung von Kräften und Verformungen für Brückenlager erstellt. Schwerpunkt der Arbeit ist die Ermittlung von Kräften und Verformungen an stahlbewehrten Elastomerlagern nach den Normengrundlagen der DIN 1072 und des DIN-Fachbericht 101 (in Erweiterung durch den Entwurf des ARS vom 25.07.2005) an einem komplexen Spannbeton-Brückentragwerk, um einen Normenvergleich bezüglich des Sicherheitsniveaus anstellen zu können. Die Berechnungen wurden unter Verwendung des FE-Programmsystems ANSYS am nichtlinearen, komplexen Gesamtsystem durchgeführt. Im Vorfeld erfolgte dazu ein grundlegender Vergleich der Sicherheitskonzepte, der Lastannahmen und maßgebenden Lastfallkombinationen. Für die Windlastannahmen wurden die aktuellen Regelungen der DIN 1055-4 (2005-03) und der EN 1991-1-4 (2005-07) angewandt. Für die Vorbemessung und Nachweise des Spannbeton-Überbaus wurde ein InfoCAD-FE-Modell genutzt. Resultierend in der Lagerdimensionierung wurde anhand der Untersuchungsergebnisse die Vergleichsanalyse des jeweils erreichbaren Sicherheitsniveaus durchgeführt. Unter der betrachteten Bemessungssituation ist das erreichte Sicherheitsniveau nach neuer Normung vergleichbar mit dem des bisherigen Erfahrungsbereiches der DIN 1072.

Implementierung eines vierknotigen Schalenelementes für geometrisch und physikalisch nichtlineare Berechnungen in das Programmsystem SLang (2005)

Arnold, Daniel

Die Finite-Elemente-Methode entwickelte sich in den letzten beiden Jahrzehnten zu einem wichtigen und mächtigen Werkzeug für Berechnungen im Ingenieurwesen. Waren zu Beginn dieser Entwicklung nur kleine Probleme lösbar, sind mit der heutigen Rechentechnik Systeme mit vielen Tausend Freiheitsgraden berechenbar. Durch diese Entwicklung werden Berechnungen von sehr komplizierten Strukturen möglich. Besonders in der Automobilindustrie kann mit einem solchen Verfahren die Konstruktion von Strukturen verbessert und optimiert werden. Um gute Ergebnisse bei den Berechnungen erzielen zu können müssen Programme entwickelt werden, die entsprechende mathematische Methoden enthalten. Besonders im Maschinenbau, aber auch in anderen Ingenieurbereichen wie dem Bauwesen, werden häufig gekrümmte dünne Schalenstrukturen untersucht. Eine effiziente und logische Konsequenz daraus ist die Nutzung von Schalenelementen innerhalb der FE-Berechnungen. Wird nun noch Wert auf eine realitätsnahe Modellierung gelegt, dann lässt es sich oft nicht vermeiden von der im Bauwesen üblichen Theorie erster Ordnung in eine nichtlineare Berechnungstheorie zu wechseln. Hierfür sind Methoden notwendig, die es vermögen diese Theorie abzubilden. Sollen Schalenstrukturen mit großen Verschiebungen betrachtet werden, ist es notwendig, die linearen Elementformulierungen um die nichtlinearen Ansätze der Strukturmechanik zu erweitern. Die Grundlage dieser Formulierung stellt oft die Lagrange'sche Betrachtungsweise dar, die Berechnungen an Strukturen mit großen Verformungen zulässt. Die Inhalte dieser Formulierung werden in Abschnitt 1.5 dieser Arbeit betrachtet. Räumlich veränderlichen Strukturen, also solche mit großen Verformungen, sind im Allgemeinen mit großen Rotationen verknüpft. Diese Rotationen werden bei Volumenelementen durch die unterschiedliche Verschiebung zweier benachbarter Elementknoten realisiert. Bei der Formulierung von dünnen Schalenelementen wird hingegen die Struktur als gekrümmte Raumfläche betrachtet. Da in Dickenrichtung nur ein Elementknoten zur Verfügung steht, muss die Rotation über eine andere Formulierung in die Berechnung einfließen. Ansätze zu allgemeinen großen Rotationen werden im Kapitel 2 betrachtet und für den Einsatz in einer Elementformulierung vorbereitet. Für die beschriebenen Schalenstrukturen werden häufig vierknotige Elemente genutzt, da mit ihnen Strukturen in einfacher Weise abgebildet werden können. Ein weiterer Vorteil besteht in der sich ergebenden geringen Bandbreite der Elementmatrizen. Diese Elementgruppe besitzt jedoch bei der klassischen isoparametrischen Formulierung einen großen Nachteil, der in der Erzeugung von parasitären Steifigkeitsanteilen besteht. Um dieses Sperrverhalten, was auch als 'Locking' bekannt ist, zu minimieren wurden in der Vergangenheit verschiedene Ansätze entwickelt. Ein sehr effizienter Ansatz zur Minimierung des Transversalschublockings bei bilinearen Schalenelementen stellt das Verfahren der veränderten Verzerrungsverläufe auf Elementebene dar. Dieses Verfahren wird vielfach in der Literatur aufgegriffen und als 'Assumed-Natural-Strain'-Ansatz oder als 'Mixed Interpolation of Tensorial Components' bezeichnet. Dieses Verfahren wird im Abschnitt 1.6 vorgestellt. Das Programmsystem SLang ermöglicht eine Berechnung von Strukturen mittels der Finite-Elemente-Methode. Um mit diesem Programm auch nichtlineare Probleme an Schalentragwerken berechnen zu können, wird im Rahmen dieser Diplomarbeit ein vierknotiges nichtlineares Schalenelement implementiert, das die genannten Ansätze für große Verformungen und finite Rotationen enthält. Für die Vermeidung von Transversalschublocking wird ein ANS-Ansatz in die Formulierung integriert. Das Kapitel 3 beschreibt die Formulierung dieses SHELL4N-Elementes. Dort werden die Elementmatrizen und deren Aufbau ausführlich dargestellt. Einige numerische Berechnungsbeispiele mit diesem neuen Element werden zur Evaluierung im Kapitel 4 dieser Arbeit dargestellt.

Messwertgestützte Ermittlung der Tragfähigkeit von bestehenden Strassen (2005)

Dähnert, Matthias

Ziel dieser Diplomarbeit war es unter Verwendung von Messwerten und mathematischen Grundlagen eine Ermittlung der Tragfähigkeit vorhandener Straßenkonstruktionen. Ausgangspunkt waren Messungen auf zwei verschiedenen Strecken (L 2141 Andisleben-Dachwig, L1042 Gierstedt-Kleinfahner). Die Messungen wurden jeweils mit dem Benkelmannbalken und dem Falling-Weight-Deflectometer vorgenommen. Beide Verfahren unterscheiden sich durch die Art der Lateintragung. Die Lasteintragung erfolgt mit dem Benkelmannbalken statisch und mit dem Falling-Weight-Deflectometer dynamisch. Daraus folgt, dass die aus den Einsenkungswerten ermittelten E-Module mittels Benkelmannbalken statische E-Module und mittels Falling-Weight-Deflectometer. dynamische E-Module sind. Der E-Modul einer Schicht ist ein Maß für den Verformungswiderstand einer Straßenkonstruktion. Jede Straßenkonstruktion weist ein kompliziertes Verformungsverhalten auf. Betonstraßen besitzen in der Regel größere E-Module als Asphaltstraßen, die sich aber viskoelastisch und viskoplastisch verformen können. Der E-Modul einer Schicht ist auch von der jeweiligen Schichthöhe abhängig. Grundsätzlich gilt, je mehr Einsenkungswerte von einer Straßenkonstruktion zur Verfügung stehen, desto genauer fallen die Beurteilungen hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit aus. Die mathematische Ermittlung der Tragfähigkeit einer Straßenkonstruktion erfolgt über die Festlegung eines mathematischen Modells. Es wurden verschiedene Modelle untersucht. Das einfachste Modell zur Beschreibung einer Straßenkonstruktion ist der elastisch- isotrope Halbraum, wobei der gesamte Straßenkörper durch einen einzigen E-Modul beschrieben wird. Eine wesentlich exaktere Beschreibung einer Straßenkonstruktion ist das Zweischichtensystem. In diesem System wird der bituminöse Aufbau mit der Schichtdicke h und dem E-Modul E1 gekennzeichnet und die Unterlage (Frostschutzschicht und Untergrund zusammengefasst) mit dem E-Modul E2 beschrieben. Das Zweischichtensystem hat den Vorteil, dass ein erkennbarer E-Modul Sprung zwischen der gebundenen Schicht (E1) und der ungebundnen Schicht (E2) entsteht. Ein drei oder mehrschichtiges System hier anzuwenden ist sehr schwierig, da dieses nicht eindeutig bestimmt ist. Das Zweischichtensystem ist eindeutig bestimmt und liefert genügend gute Ergebnisse, um die Tragfähigkeit zu beschreiben.

Hydraulischer Grundbruch im nicht bindigem Baugrund (2005)

Rittel, Anke

Bei der grundbautechnischen Bemessung und der Errichtung von Bauwerken im Grundwasser sind die wesentlichen Einwirkungen auf hydrodynamische Effekte zurückzuführen. Die zu-verlässige Funktion eines solchen Bauwerkes ist maßgeblich von der richtigen Einschätzung der unterschiedlichen Effekte abhängig. Aufgabe ist es, hydraulisch bedingte Versagensformen wie Hydraulischer Grundbruch, innere Erosion, Aufschwimmen und Auftrieb zu charakterisieren und voneinander abzugrenzen, ty-pische Beispiele dieser Versagensformen zu nennen, Interaktionen zwischen ihnen aufzu-zeichnen und zu quantifizieren sowie Einflussparameter und Grenzzustände zu beschreiben. Aufbauend auf diesen Betrachtungen soll am praktischen Beispiel einer Baugrubensicherung durch konventionelle Rechnung und numerische Simulation das Versagensprinzip des Hyd-raulischen Grundbruches in nicht bindigem Boden nachvollzogen werden. Die Ergebnisse der Analyse sind unter dem Gesichtspunkt der Richtigkeit der zugrunde liegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten zu bewerten.

Implementation and Test of an Optimization Method Solving Nonlinear Equations of Structural Mechanics (2005)

Wolff, Sebastian

In displacement oriented methods of structural mechanics may static and dynamic equilibrium conditions lead to large coupled nonlinear systems of equations. In many cases they are solved iteratively utilizing derivatives of Newton's method. Alternatively, the equations may be expressed in terms of the Karush-Kuhn-Tucker conditions of an optimization problem and, therefore, may be solved using methods of mathematical programming. To begin with, the work deals with the fundamentals of the formulation as optimization problem. In particular, the requirements of material nonlinearity and contact situations are analyzed. Proximately, an algorithm is implemented which utilizes the usually sparse structure of the Hessian matrix, whereby particularly the convergence behaviour is analyzed and adjusted. The implementation was tested using examples from statics and dynamics of large systems. The results are verified considering the accuracy comparing alternative solutions (e.g. explicit methods). The potential areas of application is shown and the efficiency of the method is evaluated.

Dynamische Analyse der Sprottetalbrücke (2005)

Ullrich, Carmen

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der dynamischen Analyse der Sprottetalbrücke infolge aufgetretener Asphaltschäden. Sie beinhaltet die Erstellung eines FE-Modells, der Darstellung der theoretischen Grundlagen der Dynamik sowie die Auswertung von berechneten Eigenformen und Asphaltspannungen unter Berücksichtigung der derzeit gültigen Normen.

Alternative Lösungsvorschläge zur Anbindung des Klinikums Bad Hersfeld (2005)

Richter, Karola

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der verkehrsplanerischen Untersuchung der Verkehrsanbindung des Klinikums Bad Hersfeld. Auf der theoretischen Grundlage des Verkehrsplanungsprozesses wurde der Planungsablauf methodisch beschrieben. Im Anschluss erfolgte die Zustandsanalyse am konkreten Beispiel -Verkehrsanbindung des Klinikums Bad Hersfeld - in enger Zusammenarbeit mit den Anwohnern des Wohngebietes, der Stadt Bad Hersfeld, der Polizei und des Krankenhauses. Im Rahmen der Analyse wurde ein Zielsystem aufgestellt und eine Mängelanalyse durchgeführt. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse wurden anschließend verschiedene Lösungsvorschläge erörtert. Anschließend wurde anhand eines Bewertungssystems und eines einfachen Rangordnungsverfahrens eine Vorzugsvariante benannt und deren Vor- und Nachteile beschrieben.

Implementierung rechteckiger Scheibenelemente mit B-Spline Ansätzen n-ter Ordnung (2005)

Kessel, Marco

Diese Arbeit stellt die Implementierung von Scheibenelementen mit B-Spline Ansätzen n-ter Ordnung speziell für 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 Rändern 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.

HYDRAULIC PROPERTIES OF POLYMER-ENHANCED BENTONITE-SAND MIXTURE (2005)

Khan, Muhammad Ibrar

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.

Untersuchung diffuser kohärenter Schallfelder in Atrien (2005)

Rothe, Christian

In dieser Diplomarbeit werden – anhand eines Simulationsprogrammes – die diffusen Schallfelder in Atrien untersucht. Diesbezüglich standen Referenzobjekte in Berlin zur Verfügung. Es wurde untersucht, inwieweit sich die Raumgeometrie, die Volumina und die Absorptionseigenschaften der Umhüllungsflächen auf die Energieverteilung im Atriumsraum auswirken. Ziel der Arbeit ist es, Optimierungspotenziale aufzuzeigen und Lösungsvorschläge zu entwickeln, die zeigen, mit welchen Mitteln und Methoden die Raumakustik nachträglich verbessert werden kann.

Risikoanalyse von Materialengpässen infolge von Verkehrsstörungen (2005)

Gessner, Claudia

Bei Produktionsprozessen, die auf den Prinzipien „Just-In-Time“ oder „Just-In-Sequence“ beruhen, ist es wichtig, dass die notwendigen Lieferteile pünktlich am Verarbeitungsort vorliegen. Wie groß die Auswirkungen des heutigen und des zukünftigen Verkehrsgeschehens, insbesondere der Verkehrsstörungen, auf die Transportdauern und die somit einzuplanenden Lieferzeiten sind, soll mit dieser Arbeit untersucht werden. Neben der Ermittlung der DTV-Werte für die Jahre 2007 und 2015 mittels einer „linearen Einfachregression“ und der Abschätzung der zukünftigen Baustellensituation wurden dazu Verkehrsmeldungen der Autobahnen 9, 14 und 93 von rund 100 Tagen derart aufbereitet und ausgewertet, dass es am Ende möglich wird, in Abhängigkeit einer bestimmten Tageszeit, Aussagen über die momentane Reisezeitverteilung zu treffen. Somit kann abgeschätzt werden, zu welcher Startzeit die Wahrscheinlichkeit einer störungsfreien Fahrt sehr hoch ist und welche Zeit vermieden werden sollte, da dann auf jeden Fall eine zusätzliche Reisezeit eingeplant werden müsste. Wie hoch diese Reisezeitzuschläge sind, hängt von der Länge der Wegintervalle, den Arten der Verkehrsstörungen und ihren Eintretenswahrscheinlichkeiten ab. Ein weiteres Ergebnis dieser Diplomarbeit liegt darin, Autobahnabschnitte aufzuzeigen, die derzeit besonders häufig von Stau oder stockendem Verkehr betroffen sind und somit oft längere Reisezeiten zur Folge haben. Aufbauend auf den heutigen Ergebnisse wird auch abgeschätzt, wie sich diese Reisezeitverteilung in den nächsten Jahren ändert, wenn die zukünftigen Verkehrsstärken und Querschnitte der Autobahnen zugrunde gelegt werden.

Numerische Auswertung des Einflusses von Baugrundkenngrößen auf die Erstellung von Baugrundmodellen für ein Linienbauwerk (2004)

Wöhlecke, Guido

Die Entstehung des Baugrundes ist geprägt durch die Genese und von anthropogenen Einflüssen. In der Arbeit werden auf der Grundlage isotroper Betrachtungen im Halbraum Prognosen für unbeprobte Bereiche eines linienförmigen Bauwerkes erstellt. Aufbauend auf dem bekannten Algorithmus der Geostatistik werden Berechnungen mit deterministischen Eingangsgrößen durchgeführt. Diese sind in einem Datensatz zusammengefasst und gehen ohne Unterteilung bzw. Bildung von (Homogen)Bereichen in die Schätzungen ein. Zur Anwendung kam dabei die an der Professur Grundbau der Bauhaus-Universität Weimar entwickelte Software GeoStat. Nach der Variogrammanalyse folgten geostatistische Berechnungen mit dem Ordinary und dem Universal Kriging. Der genutzte Datensatz unterlag dabei mehrfachen Modifikationen, um Unterschiede in der Ergebnisbildung beobachten zu können. Die Krigingschätzungen wurden für subjektiv ausgewählte Beprobungspunkte erstellt, die mit Referenzprofilen verglichen werden konnten. Im Ergebnis traten für alle durchgeführten Simulationen erhebliche Abweichungen der berechneten Werte zu den Referenzprofilen auf. Die Verwendung von Datensätzen ohne eine vorherige Bearbeitung und Unterteilung in Homogenbereiche erweist sich als nicht ratsam. Vielmehr ist es notwendig kompliziertere Krigingvarianten einzusetzen bzw. die benutzten Methoden mit anderen Verfahren zu kombinieren.

Studie zu bautechnischen Voraussetzungen für automatisierte Fertigteilmontagen am Beispiel von Stahlbeton-Skelettbauwerken (2005)

Drude, Erik

In Deutschland hat sich das vollautomatische Bauen bisher vergleichsweise bescheiden entwickelt. Ein hoher Automatisierungsgrad ist dagegen seit Jahren bei den stationären Mischanlagen von Baustoffen, wie Beton und Asphalt sowie in der Serienfertigung standardisierter Betonwaren zu finden. Jedoch fehlen in Deutschland die Voraussetzungen, um grundlegend neu konzipierte, flexibel automatisierte oder roboterisierte Maschinen und Systeme zu entwickeln und einzusetzen. Zur Schaffung dieser Voraussetzungen soll die vorliegende Arbeit einen Beitrag leisten. Sie betrachtet ausschließlich die Skelettbauweise. Diese stellt ein Teilgebiet des Betonfertigteilbaus dar. Da eine Automatisierungslösung grundsätzlich erst bei großen Objekten mit einer hohen Wiederholungsrate der Prozesse und Elemente wirtschaftlich ist, wird die Montage eines Mehrzweckkomplexes untersucht. Die Tragstruktur dieses Gebäudes setzt sich, charakteristisch für die Skelettbauweise, aus Stützen und Bindern zusammen. Dabei werden im Hinblick auf die Aufgabenstellung dem herkömmlichen Montageablauf die Besonderheiten und bautechnischen Voraussetzungen einer automatisierten Montage hinzugefügt. Es wird eingrenzend speziell die Montage einer Fertigteilstütze und eines Unterzuges aufgezeigt. Nach einem einleitenden Kapitel sind in Kapitel 2 die Grundlagen der Automatisierung dargestellt. Darin werden die Gründe für eine Automatisierung und deren theoretischen Vorraussetzungen beleuchtet. Vornehmlich umfasst dies die Erläuterung der Anforderungen an Automatisierungsgeräte und automatisierungsgerechte Fertigteile. Im sich anschließenden Kapitel 3 werden die Vorraussetzungen der Planung, der Vermessung und der Herstellung umfassend dargelegt. Die Planungs-voraussetzungen beschreiben den ganzheitlichen Lösungsansatz von Entwurf, Planung, Herstellung, Ausführung (Montage) und Betrieb der Gebäude. Die verschiedenen Technologien zur Positionsbestimmung, Identifikation und Objektverfolgung werden in den vermessungstechnischen Grundlagen erläutern. Um alle Bereiche, die vor dem Beginn der eigentlichen Montage notwendig sind zu beleuchten wird schließlich in den herstellerseitigen Vorraussetzungen insbesondere beschrieben, welche optischen Markierungen, Sensoren und andere Hilfsmittel in die Fertigteile zu integrieren sind. Das Kapitel 4 beschreibt detailliert die beispielhafte Montage der Fertigteilstütze und des -unterzuges. Ergänzend sind in die einzelnen Schritten der Montage selbst entwickelte Varianten integriert. Als Grundlage werden zu jedem Prozess Gemeinsamkeiten aller Varianten aufgeführt. Daran schließen sich nach Bedarf individuelle Erläuterungen an. Die Varianten sind aus Überlegungen des Autors und aus den Konsultationen mit dem betreuenden Lehrstuhl entwickelt worden. Sie werden in diesem Teil der Arbeit detailliert beschrieben und ihre Eigenarten und Verwendungszwecke erläutert. Im Ganzen gesehen ergibt dieses Kapitel eine komplette Montage mit verschiedenen Möglichkeiten die einzelnen Schritte auszuführen. Im Kapitel 5 werden zu den jeweiligen Varianten die Vor- und Nachteile knapp und übersichtlich dargestellt. Aus welchen Gründen eine Variante weiterverfolgt werden sollte oder sie nicht umsetzbar ist, ist in einem sich jeweils anschließenden kurzen Fazit begründet. Anschließend wird unter teilweiser Verwendung der Varianten eine Vorzugsvariante zur automatisierten Montage entwickelt. Auf detailliertere Ausführungen wurde hier verzichtet um sich nicht zu wiederholen und Redundanzen zu vermeiden. Ausführlich wurden die einzelnen verwendeten Varianten bereits im Kapitel 4 beschrieben. Das Kapitel 6 untersucht die wirtschaftlichen Potentiale einer automatisierten Fertigteilmontage und stellt die Kosten einer automatisierten Montage, denen einer herkömmlichen Montage gegenüber. Dabei wurden verschiedene Annahmen getroffen, die aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit, den Ergebnissen der Diplomarbeit von Frau Lauterbach und weiteren Literaturrecherchen abgeleitet wurden. Kapital 7 fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und gibt Hinweise auf notwendige weiterführende Forschungen und Untersuchungen.

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