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Dezember 2010

 
   
   
Liebe eNews-Leser, dies sind die letzten eNews in diesem Jahr, und wir bieten Ihnen die folgenden Themen an:

 


 

Statische und dynamische Analyse und konstruktive Bearbeitung von Tunnels mittels der Software von Nemetschek

 
   
Nemetschek bietet zwei leistungsfähige Softwareprodukte für die Planung von Tunnels: Allplan Engineering und Scia Engineer.

Zurzeit befindet sich der neue Gotthardtunnel im Bau. Mit einer Länge von 57 km wird er der längste Tunnel der Welt sein; seine Fertigstellung und Übergabe dem Hochgeschwindigkeits-Zugverkehr wird für 2017 geplant. Die Fahrt von Zürich nach Mailand soll dann weniger als drei Stunden dauern. Eines der maßgebenden Ingenieurbüros, Gähler & Partner (Ennetbaden, Schweiz), zeichnet für die Planung mehrerer Tunnelabschnitte mit Kreuzungen, unterirdischer Bauwerke und verschiedener Freilufteinrichtungen (Zugänge, Wartung, Wasserbehandlung) verantwortlich. Um die diffizile Tunnelgeometrie (Querschnitte, Kreuzungen, Gebäude) zu bewältigen, setzt Gähler & Partner Allplan Engineering ein. Bis heute sind mehr als 1 000 Projektpläne ausgearbeitet worden, mit denen die Bewehrung und Stahlprofile der Bauteile konstruktiv erfasst werden, die den hohen Erddrücken (in einigen Schnitten bis 2 400 m tief) standzuhalten haben.
Den vollen Bericht lesen und herunterladen (PDF).


Das andere Produkt, Scia Engineer, dient der statischen und dynamischen Analyse von Tragwerksmodellen und deren Bemessung gemäß einer Vielzahl von Baunormen. Einer der Anwender der ersten Stunde ist das Ingenieurbüro ILF, mit Hauptsitz in Innsbruck und mehreren Zweigstellen weltweit. Im Innsbrucker Hauptbüro wird Scia Engineer von ILF als eines der wichtigsten Planungswerkzeuge für Tunnels eingesetzt. Hier werden, zusätzlich zur üblichen statischen und dynamischen Analyse, auch die Einwirkungen hoher Temperaturen (infolge Katastrophenbrand) untersucht, um die Standsicherheit vor, während und nach dem Feuerangriff einzuschätzen.

Analyse und Konstruktion von Tunnels sind anspruchsvolle Herausforderungen für den geotechnischen und konstruktiven Ingenieur. Ins Detail gehende Modellierung und konstruktive Bearbeitung des Tragwerkes und seiner Umgebung sind unabdingbare Voraussetzungen, um die Material- und Ausführungskosten zu senken.

Neueste Informationen über die Produkte finden Sie unter www.allplan.com und www.scia-online.com

Gotthard Tunnel

Gotthard Tunnel

 

 


 
 

Ortbeton-Segmentbrücke über die Beraun bei Prag - NOVAK & PARTNER

 
     
 

Novak & PartnerÜber die Firma
Die Firma NOVÁK & PARTNER wurde 1992 als ein Ingenieur- und Planungsbüro gegründet. Heutzutage gliedert sie sich in eine Verkehrsbau-, eine Brücken- und eine Hochbauabteilung. In der Firma werden auch Spezialisten für den Grundbau und allgemeinen Ingenieurbau beschäftigt.

Über das Projekt
Das Brückenprojekt kann als die längste Autobahn-Hochstraße in der Tschechischen Republik bezeichnet werden; die Ortbeton-Segmentbrücke im Freivorbau überspannt das Tal des Beraun-Flusses (Berounka). Der Überbau ist ein monolithischer Spannbeton-Kastenträger. Jede Richtungsfahrbahn erhält ein eigenständiges Tragsystem. Die Gesamtbrückenlänge beträgt 2054,5 m und wird in fünf Bauabschnitte mit typischen Feldlängen von 72,0 / 84,0 / 101,0 / 114,0 / 72,0 m unterteilt, die durch Dehnfugen voneinander getrennt sind. Die Trägerhöhe in Feldmitte und an den Widerlagern beträgt 3,0 m; die Höhe an den Pfeilern erhöht sich durch die parabolische Anvoutung auf 5,2 m in den kürzeren Feldern bzw. 6,5 m in den längeren Feldern.

Berounka Berounka Berounka Berounka
Anordnung der
Messungsschnitte
am Pfeiler
Brücke im Bauzustand Zeitlicher Verlauf
der Verformungskurve
Gesamttragwerk

Analyse
Die zeitabhängige Analyse von Bauphasen unter Berücksichtigung des Kriechens und Schwindens auf die Verformung und die Schnittgrößen des Tragwerks wurde am Modell eines ebenen Rahmens mittels der Software von Scia Engineer durchgeführt. Kriechen und Schwinden wurden gemäß der Euronorm CSN EN berücksichtigt. Die Berechnung wurde auf der Grundlage eines schrittweisen Verfahrens durchgeführt, das im ZAA-Modul von Scia Engineer implementiert ist (ZAA: zeitabhängige Analyse). Insgesamt wurden180 Bau- und Betriebszustände der Brücke durchgerechnet.

Um das 3D-Tragverhalten des Tragwerks analysieren zu können, wurde ein Finite-Elemente-Schalenmodell erstellt. Damit konnten vor allem der Anteil der Schubspannungen an der Tragwerksverformung und die Einwirkung ausmittig angeordneter Wanderlasten erfasst werden.

Die Analyseergebnisse wurden lückenlos den Messungsergebnissen gegenübergestellt, die sich bei der Überwachung der Verformungen des Tragwerks im Bauzustand ergeben haben, d.h. den Spannungs-Dehnungs-Werten, die den eingebauten Dehnungsmessern entnommen wurden.

 
 

 
 

Allplan Tipps & Tricks: Bewehrung von 2D-Elementen mit doppelter Krümmung

 
     
 

Die Bewehrung wird in der Regel nach einem regelmäßigen linearen oder kreisförmigen Verlegeplan oder als Rechtecknetz in einem ebenen 2D-Teil angeordnet. Allerdings können Fälle auftreten, wo die Bewehrung in einem 2D-Teil doppelter Krümmung bzw. entlang einer beliebigen Kurve verlegt werden soll. Das Verfahren "Benutzerdefinierte polygonale Anordnung" kann eine Lösung bieten, aber auch einige andere Funktionen erweisen sich als hilfreich …

"Eigenschaften einlesen":
Mittels dieser Bewehrungsbearbeitungs-Funktion kann die Geometrie von einem anderen Objekt oder auch von einer 3D-Linie übernommen werden. Auf diese Weise ist es möglich, einen Bewehrungsstab als 3D-Linie direkt ins Modell einzutragen; dadurch wird das Anlegen von räumlich gekrümmten Bewehrungsstäben einfach; im Falle von Bewehrungsstäben einfacher Krümmung kann so die Anzahl der Schnitte drastisch reduziert werden. Bei der Übernahme der Geometrie können Sie den Stabdurchmesser und eine freie oder eine feste Stablänge mit Übergreifungsstößen wählen.

"Gemäß Element kopieren":
Diese Funktion erlaubt es, einen Bewehrungsstab in Form eines beliebigen 2D-Elementes anzulegen, zum Beispiel einer Ellipse. Hier haben Sie die Möglichkeit, einen Abstand oder eine Nummer anzugeben; ferner ist es möglich zu bestimmen, ob der Stab sich mit der Kurve verdreht oder nicht. Diese Funktion ist auch für den Gebrauch in den assoziativen Ansichten und selbst Schnitten sehr nützlich; genauer gesagt: für das Anlegen von Stäben entsprechend einem beliebigen 2D-Kurvenelement.

Die angesprochenen Funktionen können in den nächsten zwei Videoclips betrachtet werden:

Videoclip Bridge
  • Teil 1 (00:00-03:10): Das Modell wird mittels "Brücke/Hochbaukomponente" angelegt
  • Teil 2 (03:11-07:48): Bewehrungsstäbe werden mittels "Eigenschaften einlesen" (auf 3D-Linie) und "Benutzerdefinierte polygonale Anordnung" angelegt

Videoclip Tunnel
  • Teil 1 (00:00-02:46) Das Modell wird mittels "Brücke/Hochbaukomponente" angelegt
  • Teil 2 (02:47-05:06): Bewehrungsstäbe werden mittels "Eigenschaften einlesen" (auf 2D-Linie) und "Verdreht" angelegt
  • Teil 3 (05:07-08:25): Bewehrungsstäbe werden mittels "Gemäß Element kopieren" angelegt
Allplan movie
Videoclip Bridge
 
Allplan movie
Videoclip Tunnel
 
     
 

 
     
   
 

 
 
 
       
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