15:50
Praktische Anwendung eines spannungsverhältnisabhängigen adaptiven Materialmodells für die Strukturanalyse von textilen Membrantragwerken
Jörg Uhlemann (Universität Duisburg Essen), Mehran Motevalli (Universität Duisburg-Essen), Natalie Stranghöner (Universität Duisburg-Essen)


Kurzfassung:
Für das vorgestellte iterative Verfahren wird ein Anfangssatz elastischer Konstanten verwendet. In jedem Iterationsschritt werden die Verhältnisse der Spannungen in x- und y-Richtung in allen Elementen überprüft und die Materialkonstanten jedes Elements entsprechend diesem Verhältnis optimiert. Auf diese Weise werden zahlreiche Sätze elastischer Konstanten angewendet, was die Materialmodellierung für Textilien auf einfache Weise verbessert.

16:10
Verbesserung der Effizienz dynamischer Simulationen mithilfe hierarchischer Platten- und Schalenformulierungen
Lisa-Marie Reinken (Universität Stuttgart), Bastian Oesterle (TU Hamburg), Manfred Bischoff (Universität Stuttgart)


Kurzfassung:
Die Stabilität expliziter Zeitintegrationsverfahren ist durch eine kritische Zeitschrittweite begrenzt, die bei schubweichen Platten und Schalenmodellen von der Frequenz der Querschubmoden abhängt. Hierarchische Formulierungen ermöglichen eine selektive Skalierung der Trägheit dieser Moden ohne die Genauigkeit der Biegemoden zu beeinträchtigen. Die resultierende Vergrößerung des kritischen Zeitschritts reduziert signifikant die Rechenzeiten.

16:30
Adaptive Flächentragwerke – Integrale Methoden für Entwurf und Ausführung
Francesco Virgili (Universität Stuttgart), Lucio Blandini (Universität Stuttgart)


Kurzfassung:
Der Beitrag behandelt die Entwicklung eines 10 × 6 m großen ultraleichten Stahlbetonprototyps mit aktivem, unverbundenem Vorspannsystem. Im Fokus stehen aktuelle Methoden und Formulierungen zur simultanen Optimierung von Struktur und Regelung adaptiver Tragwerke. Fallstudien adaptiver Flächentragwerke veranschaulichen die Anwendung und das Potenzial des Ansatzes.

10:30
Synagoge Regensburg – eine Holzschale aus doppelt gekrümmten Brettsperrholz
Thomas Gollwitzer (Dr. Gollwitzer - Dr. Linse Ingenieure mbB)


Kurzfassung:
Die neue Synagoge Regensburg überspannt eine Holzschale als 13 m x 13 m Ausschnitt aus einer Kugel, zusammengefügt aus doppelt gekrümmten „Orangenschnitz“-Elementen aus Brettsperrholz. Die dünne Schale mit einer Schlankheit von h/L=100 und flachen Stich ist allein mit auskragenden Stützen nicht zu stabilisieren. Umlaufende Zugstäbe schließen den allseitigen Horizontalschub kurz und verspannen das Gesamtsystem.

10:50
Einfluss von exakter Geometrie und Stetigkeit der Ansätze auf Berechnungen mit Reissner-Mindlin-Schalenelementen
Wolfgang Dornisch (RPTU Kaiserslautern-Landau), Nima Azizi (RPTU Kaiserslautern-Landau)


Kurzfassung:
Der Beitrag stellt eine geometrisch nichtlineare Reissner-Mindlin Schalenformulierung mit Lagrange-Ansatzfunktionen vor, bei der die Knoten als Integrationspunkte gewählt werden. Durch den Zusammenfall der Punkte ergeben sich Vorteile in Theorie und Numerik, welche im Beitrag erläutert werden. Ein Vergleich mit einer isogeometrischen Formulierung erlaubt Rückschlüsse auf den Einfluss von Geometrienäherung und Ansatzstetigkeit auf die Genauigkeit.

11:10
Hoch, weit und filigran: Die mittelalterlichen Gewölbe von Notre-Dame in Paris – Konzeption, Planung und Konstruktion
David Wendland (Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg)


Kurzfassung:
Die Gewölbe über Chor und Mittelschiff der Kathedrale von Paris sind ein Meilenstein in der Entwicklung der hohen und weit gespannten Gewölbe der Gotik – mit erstaunlich dünnen Schalen und komplexer Werksteinkonstruktion. Beim Brand 2019 zeigte sich ihre bemerkenswerte Standfestigkeit, zugleich ermöglichte die Restaurierung Untersuchungen der Konstruktion. Die Forschung gibt Einblick in das im 12. Jh. verfügbare Wissen in Geometrie und Mechanik.

11:30
Polygonale Finite-Elemente-Formulierungen für die Analyse von Platten und Scheiben
Sven Klinkel (RWTH Aachen University), Emilia Oheim (RWTH Aachen), Anna Hellers (RWTH Aachen), Matthias Reichle (RWTH Aachen), Bjorn Sauren (RWTH Aachen)


Kurzfassung:
Dieser Beitrag beschäftigt sich mit Finite-Elemente-Analysemethoden, welche die Flexibilität polygonaler Netze nutzbar machen. Diese ermöglichen hochgradig lokalisierte Netzverfeinerung, die Behandlung von hängenden Knoten, unterschiedliche Elementformen innerhalb desselben Netzes und einfache Neuvernetzung für sich verändernde Gebiete. Diese Vorteile werden an Rissausbreitungsproblemen bei Scheibenbauteilen und für die Analyse von Platten diskutiert.

11:50
Bauwerkserhalt mit Carbonbeton: Verstärkung der Hyparschale Magdeburg
Alexander Schumann (CARBOCON GMBH), Miriam Melzer (CARBOCON GMBH), Elisabeth Schütze (CARBOCON GMBH), Johannes Jähnichen (CARBOCON GMBH)


Kurzfassung:
Die denkmalgeschützte Hyparschale Magdeburg, ein Bauwerk Ulrich Müthers aus dem Jahr 1969, konnte durch eine Carbonbeton-Verstärkung vor dem Abriss bewahrt werden. Mit nur 10 mm dünnen Schichten auf Ober- und Unterseite wurde das Tragfähigkeitsdefizit der filigranen Dachschale vollständig ausgeglichen, ohne ihr charakteristisches Erscheinungsbild zu verändern. Das Projekt zeigt das große Potenzial von Carbonbeton für den Bauwerkserhalt.

12:10
Vergleich numerischer Analyse- und Diskretisierungsverfahren für instabilitätsgefährdete Schalentragwerke
Timon Burgwedel (TU Hamburg), Jürgen Priebe (TU Hamburg), Bastian Oesterle (TU Hamburg)


Kurzfassung:
Numerische Stabilitätsanalysen dünner Schalentragwerke sind anspruchsvoll und rechenintensiv. Die Wahl geeigneter Imperfektionen ist nach EC3 nicht eindeutig geregelt und fehleranfällig. Der vorliegende Beitrag diskutiert den Einfluss eigenformaffiner Imperfektionen auf die numerische Traglast von Schalentragwerken. Zudem werden unterschiedliche numerische Analyse- und Diskretisierungsverfahren hinsichtlich Genauigkeit und Effizienz verglichen.