![](/typo3temp/assets/images/_cb5cce1a2683338c9e69296e3c16e9b7.png)
Forschungsvorhaben der Professur Massivbau und Baustofftechnologie
Untersuchungen zur Dimensionierung und Bemessung flach gegründeter Kranbahnen für Krane im Containerumschlag unter Berücksichtigung der Boden-Bauwerk-Interaktion
Aufgrund der fortschreitenden Globalisierung der Weltwirtschaft entsteht die Erfordernis, Waren in immer gr??erem Umfang zu transportieren. Weltweit erfolgt dieser Transport von Waren fast ausschlie?lich mit Hilfe von standardisierten Containern.
Für den interkontinentalen Transport von Containern auf den Weltmeeren werden mittlerweile Containerschiffe mit einer Ladekapazit?t von 足球比分,即时比分直播 als 20.000 TEU (Twenty-Foot-Equivalent-Unit) eingesetzt. Für das Bedienen solch gro?er Schiffe ist eine Anpassung der hafentechnischen Anlagen wie Liegepl?tze, Hafenkrane und Zwischenlager zwingend erforderlich, um das Be- und Entladen sowie das Zwischenlagern dieser gro?en Anzahl von Containern innerhalb der sehr kurzen Liegezeiten st?rungsfrei zu erm?glichen. Vor diesem Hintergrund erscheint die auf Van-Carriern basierende interne Hafenlogisitk zum Bewegen und Zwischenlagern von Containern auf dem Terminalgel?nde nicht 足球比分,即时比分直播 zielführend. Zum einen k?nnen die prognostizierten Containermengen nicht in den kurzen, zur Verfügung stehenden Liegezeiten der Containerschiffe mit Van-Carriern umgeschlagen werden. Zum anderen k?nnen auf dem Terminalgel?nde aufgrund der beschr?nkten H?he der Van-Carrier nur zwei Container übereinandergestapelt werden. Bei dem prognostizierten Anstieg der Containermengen w?ren neue Fl?chen für zus?tzliche Zwischenlagerbereiche erforderlich. Diese Fl?chen stehen jedoch in den meisten H?fen nicht zur Verfügung.
Als erheblich leistungsf?higere Alternative für die Zwischenlagerung haben sich Kompaktlager etabliert. In diesen Kompaktlagern werden bis zu fünf Container übereinandergestapelt. Zudem k?nnen durch den Wegfall der Fahrwege für die Van-Carrier die Container eng nebeneinander abgestellt werden. In Kompaktlagern k?nnen so auf gleicher Grundfl?che ca. die 3-fache Menge an Containern im Vergleich zum Van-Carrier-Betrieb zwischengelagert werden.
Das Handling der Container im Zwischenlagerbereich übernehmen heute in der Regel computergesteuerte Portalkrane mit Spannweiten von ca. 30 bis 40 m. Die Fahrwege dieser schienengebundenen Portalkrane k?nnen prinzipiell als tief oder flach gegründete Kranbahnbalken in Stahlbetonbauweise sowie als Schiene-Schwelle-Schotter-System ausgeführt werden. Tief gegründete Kranbahnbalken kommen aufgrund der hohen Herstellungskosten in Kompaktlagerbereichen in der Regel nicht zum Einsatz. Die deutlich bessere L?sung stellen die flach gegründeten Kranbahnbalken bzw. das Schiene-Schwelle-Schotter-System dar.
Aus den vorangegangenen Ausführungen wird deutlich, dass die Kranbahnen im Rahmen der gesamten Logistikkette einen wichtigen und zentralen Platz einnehmen. Schadensbedingte Ausf?lle von Kranbahnen führen zum Ausfall von Zwischenlagern und damit zur Unterbrechung der gesamten Logistikkette.
Von entscheidender Bedeutung für die Bemessung dieser flach gegründeter Kranbahntr?ger ist die Bauwerk-Boden-Interaktion. W?hrend die Bauwerksteifigkeit im Rahmen einer physikalisch nichtlinearen Berechnung unter Berücksichtigung des Aufrei?ens der Querschnitte und der Mitwirkung des Betons auf Zug zwischen den Rissen (Tension-Stiffening) hinreichend genau abgebildet werden kann, ist der Ansatz des Bettungsmoduls zur Abbildung des Bodens unter zyklischer Belastung durch die Containerkrane weitestgehend ungekl?rt. Eine zeitliche Ver?nderung der Gr??e des Bettungsmoduls unter zyklischer Belastung ist zu vermuten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden die Auswirkungen dieser zeitlichen Ver?nderung des Bettungsmoduls auf die Nachweise in den Grenzzust?nden der Tragf?higkeit und Ermüdung systematisch untersucht. Dabei stehen die konstruktiven Aspekte zur Schadensminimierung sowie die zu vermutenden Einsparpotentiale im Hinblick auf eine Schonung von Ressourcen im Vordergrund.
Physikalisch nichtlineare Systemanalyse ein- und zweiachsig gespannter Strukturen im Stahlbetonbau
Im Rahmen eines Forschung- u. Entwicklungsvorhaben zum Thema ?Physikalisch nichtlineare Systemanalyse ein- und zweiachsig gespannter Strukturen im Stahlbetonbau“ wurden das Trag- und Verformungsverhalten von Stahlbetonplatten unter Berücksichtigung nichtlinearen und zeitabh?ngigen Materialeigenschaften untersucht.
Ziel des Forschung- u. Entwicklungsvorhabens war es in einer Parameterstudie
- zum einen den Einfluss wesentlicher Systemparameter (wie Betongüte, Bewehrungsgrad, Querschnittsabmessungen, Schwind- und Kriecheinflüsse, usw.) auf die Verformungen zu untersuchen
- und darauf aufbauend die in Normen und Ver?ffentlichungen publizierten Berechnungsformeln zur Ermittlung zul?ssiger Biegeschlankheiten auf ihre Realit?tsn?he zu überprüfen.
Dazu wurden in einem ersten Schritt zur Verifizierung der verwendeten nichtlinearen Berechnungsprogramme die in der Fachliteratur dokumentierten Verformungsver-suche von Jaccoud / Favre und Christiansen an einachsig und zweiachsig gespannten Platten nachgerechnet, um die rechnerisch ermittelten Verformungen den in der Realit?t gemessenen Verformungen gegenüberstellen zu k?nnen.
In einem zweiten Schritt wurden die in Normen und Ver?ffentlichungen publizierten Berechnungsformeln zur Ermittlung zul?ssiger Biegeschlankheiten im Stahlbetonbau zusammengestellt. In einer Parameterstudie wurden anschlie?end die Verformungen der auf der Grundlage der unterschiedlichen Berechnungsformeln dimensionierten Tragglieder rechnerisch mit Hilfe der zuvor verifizierten nichtlinearen Berechnungs-programme ermittelt. Dabei wurden systematisch wesentliche Systemparameter variiert.
In einem dritten Schritt wurden diese rechnerischen Untersuchungen durch eigene Bauteilversuche erg?nzt. Die Versuche wurden im Labor der HafenCity Universit?t durchgeführt.