Computerbasierte Projektierung von Bauwerk-Sprengungen. Teil 1: Sprengung turmartiger Bauwerke: Fid-Bau Portal

Computerbasierte Projektierung von Bauwerk-Sprengungen. Teil 1: Sprengung turmartiger Bauwerke

Hartmann, D. / Breidt, M.

Im ersten Teil des zweiteiligen Beitrags über computerbasierte Projektierung von Bauwerks-Sprengungen werden Betrachtungen über die grundlegenden strategischen Ansätze der Sprengung turmartiger Bauwerke (wie beispielsweise Schornsteinen) vorgenommen. Neben den Vorteilen der Kostenminimierung und der Schnelligkeit birgt der Sprengabriß von Bauwerken auch Risiken durch unvorhergesehene Vorgänge. Diesen Unwägbarkeiten versucht man, durch Festlegung einer Sprengstrategie zu begegnen, in der alle technischen und organisatorischen Vorbereitungen und Maßnahmen definiert werden. Bei komplexen Bauwerkssituationen mit komplexen strukturdynamischen Prozessen stehen jedoch häufig keine Bemessungsformeln oder gar -programme zur Verfügung. Forschungsarbeiten, die sich mit diesem Thema beschäftigen, konnten für turmartige Gebäude bereits wichtige, allgemein verwendbare Lösungskonzepte hervorbringen. Grundlage ist eine umfassende Computersimulation aller Einflußfaktoren, die aus Sprengmechanik, Sprengtechnik und Praxiserfahrungen bekannt sind. Dabei erfolgt eine Klassifikation der Bauwerke hinsichtlich Tragverhalten und Einsturzverhalten in vier Gruppen. Die Sprengung der Klassen 1 und 2 (moderat komplexer turmartiger Tragwerke mit einachsiger Fallfigur und moderat komplexer Tragwerke mit mehrachsiger Fallfigur) wird beschrieben. Anwendungsfelder sind die Fallrichtungssprengung und die Sprengsegmentierung von Stahlbetonschornsteinen mit Erfahrungswerten aus acht Projekten. Die gewonnenen Daten aus Laborversuchen und Feldversuchen wurden mit weiterentwickelten Finite-Element-Analysen von Stahlbetonrohren verglichen, die mit dem Programmsystem ANSYS durchgeführt wurden, wobei die Leistungsfähigkeit des entwickelten Softwaresystems bei sechs Schornsteinen nachgewiesen wurde. Informationen zur Kippsicherheit, zum Eintreten unerwünschter Effekte wie Abgleiten oder vertikales Kollabieren, zur Schwerpunktveränderung, zur Kippfigur (animiert dargestellt), zu Schnittgrößen und Kräften sowie zu den möglichen Abweichungen von der geplanten Fallrichtung werden ausgegeben. Ebenso läßt sich mit dieser Software die Sprengfaltung simulieren. (wird fortgesetzt)