repOS HCU Hamburg
Not a member yet
999 research outputs found
Sort by
Renforcement des sections sujettes au flambage dans les structures en acier en utilisant des raidisseurs collés
Get PDFEs existiert eine Vielzahl an sanierungsbedürftigen Brückenbauwerken in Stahlbauweise, welche aufgrund von Schäden ertüchtigt werden müssen. Ertüchtigungsmaßnahmen mittels Schweißverbindungen sind aufgrund der Kerbwirkung und Gefügeänderung im Stahl häufig nicht einsetzbar. Weiterhin weisen ältere Brückenbauwerke nicht schweißgeeignete Stahlsorten auf, sodass in dieser Arbeit die Fügetechnik Kleben als alternative Verbindungstechnik zur Ertüchtigung von Brückenquerschnitten untersucht wird.
Für den Einsatz von strukturellen Klebungen in Brückenbauwerken sind zwei relevante Forschungsfragen zu beantworten. Zum einen wird untersucht, ob eine wirksame Beulaussteifung mittels geklebter Steifenquerschnitte erreicht werden kann. Zum anderen soll eine Bemessungsmethodik für den Nachweis der Klebschichttragfähigkeit struktureller Klebungen entwickelt werden.
Zur Tragfähigkeitsauslegung einer Klebschicht wurde eine Bruchbedingung entwickelt, mit welcher die Bewertung kombinierter Beanspruchungssituationen aus Schub- und Normalspannung möglich ist. Diese wurde experimentell validiert und ermöglicht eine auf der sicheren Seite liegende Tragfähigkeitsprognose für die Klebschicht.
Die bauaufsichtlich eingeführten Beulnachweise gelten ebenfalls für geklebte Beulsteifen, solange die Bruchbedingung für die wirkenden Beanspruchungen in der
Klebschicht erfüllt ist. Hierzu wurden geometrische und materielle Anforderungen an die strukturelle Klebung definiert, die eine standardisierte Vorgehensweise zur Durchführung von Beulnachweisen ermöglichen.
Weiterhin wurden geometrische Anforderungen an die strukturelle Klebung entwickelt, die eine standardisierte Vorgehensweise zur Tragfähigkeitsauslegung der Klebschicht ermöglichen.There are many steel bridges which require strengthening due to structural defects. Strengthening measures by welds are often not feasible due to the notch effect and microstructural changes in the steel. In addition, older bridges are made of non-weldable steel, so this thesis examines bonding as an alternative connection method for the strengthening of bridges.
Two relevant research questions have to be answered for the use of structural adhesives in bridge structures. On the one hand, it is examined if an effective plate buckling stiffening is possible by using bonded stiffeners. On the other hand, a design method for the verification of the load bearing capacity of structural bonded joints is to be developed.
For the design of a structural adhesive layer, a failure criterion was developed, which allows the analysis of combined stress situations of shear and normal stress. This failure criterion was experimentally validated and allows a safe prediction of the load-bearing capacity of the adhesive layer.
The buckling verification according to EN1993-1-5 is also valid for bonded stiffeners as long as the failure criterion for the stresses in the adhesive layer is fulfilled. For this purpose, geometric and material design requirements for the structural bond were derived, which provide a standardised plate buckling design procedure.
Furthermore, geometric design requirements for the structural bond were derived, which provide a standardised approach for the design oft he adhesive layer.Il existe de nombreux ponts en acier qui doivent être renforcés en raison de défauts structurels. Le renforcement par soudage n'est souvent pas possible en raison de l'effet d'entaille et des modifications microstructurelles de l'acier. De plus, les ponts les plus anciens sont construits en acier non soudable. Cette thèse examine donc le collage comme méthode de connexion alternative pour le renforcement des ponts.
Deux questions de recherche essentielles doivent être répondues pour l'utilisation des adhésifs structurels dans les structures de ponts. Premièrement, il est examiné si un raidissement efficace du flambage de la plaque est possible en utilisant des raidisseurs collés. D'autre part, une méthode de dimensionnement pour la vérification de la résistance aux contraintes des joints collés structurels doit être développée.
Pour le dimensionnement des structures collées, un critère de rupture a été développé, qui permet l'analyse des contraintes combinées de cisaillement et de tension perpendiculaire. Ce critère de rupture a été validé par des essais et permet une estimation sécurisée de la capacité de charge de la couche adhésive.
La vérification du flambement selon la norme EN1993-1-5 est également valable pour les raidisseurs collés, tant que le critère de rupture pour les contraintes dans la couche adhésive est satisfait. Pour cette raison, des critères de conception géométriques et matériels pour la connexion structurelle ont été dérivés, ce qui permet une procédure de conception standardisée du flambage de la plaque.
De plus, des critères de conception géométrique pour le collage structurel ont été dérivés, ce qui permet une approche standardisée pour la conception du collage
Earth pressure measurement in a sandbox according to EN 489
Get PDFFür die Untersuchung des Interaktionsverhaltens zwischen Rohrleitungen und Boden wurden in der Vergangenheit oft Sandkisten verwendet, in denen Rohre in ein Bettungsmaterial eingebaut wurden und in experimentellen Versuchsreihen das bodenmechanische Kontaktverhalten studiert wurde. Es wurde oft davon ausgegangen, dass es sich bei der Verwendung von Rohren mit handelsüblichen Durchmessern um eine Versuchsrandbedingung handelt, in der Maßstabseffekte weitgehend vernachlässigt werden können. Dabei kann eine Sandkiste der Eigenschaft, dass eine Leitung ein Linienbauwerk ist, kaum Rechnung tragen. Der Grund hierfür liegt vorrangig in Spannungsumlagerungen, die sich in Sandkisten aufgrund der begrenzten Abmessungen ausbilden. An der HafenCity Universität wurden Erddruckmessungen in einer Sandkiste für Normversuche nach EN489 vorgenommen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Erddrücke von der Position des Messpunktes und den Einbaubedingungen abhängig sind. Die Ursache hierfür wird in der Ausbildung einer Gewölbewirkung vermutet.In the past, sand boxes were often used to investigate the interaction behavior between pipes and soil. Pipes were installed in a bedding material and the soil mechanical contact behavior was studied in experimental test series. It was assumed that the use of pipes with commercial diameters is an experimental boundary condition in which scale effects can be largely neglected. In this context, a sandbox can hardly account for the fact that a pipeline is a line structure. The reason for this lies primarily in stress redistributions, which develop differently in sandboxes than in situ due to the limited dimensions. At HafenCity University, earth pressure measurements were carried out in a sand box for standard tests according to EN489. The results show that the earth pressures are dependent on the position and the installation conditions. The reason for this is assumed to be the formation of an arching effect
The Science of Tooling – Design Framework for Digital Tools in Support of Socio-Spatial City Analysis
Get PDFIn the context of the digital transformation of cities, the application of data-driven tools has become a common practice in urban studies and metropolitan research. Beyond their appropriate utilisation, their targeted design poses challenges as well. Unlike established practices in the engineering and design domains, there are only few processes established that support the targeted creation of analytical or synthetic instruments for the processing of urban data. Therefore the paper outlines a framework for a design science of digital tools that address the socio-spatial complexities of urban systems. It does so by discussing four key aspects whose investigation and integration is requisite for devising instruments applicable for urban research, planning, and decision making. The outlined methodology provides a systematic approach for the design of digital city tools as well as an educational blueprint to enable next-generation digital city scientists to understand the structure of such instruments as well as their implications for practical work. The consolidation of digital tooling thus forms a central component in data-driven urban planning and analysis i.e. Digital City Science
Die Integration des Ökosystemleistungsansatzes in die räumliche Planung : Das Beispiel der Rolle von Kleingärten in der Neuaufstellung des Flächennutzungsplans in Rostock
Get PDFDie Welt ist gegenwärtig mit drängenden Umweltproblemen konfrontiert, die ein effizientes und zeitnahes Handeln erfordern, um Fragen des Klimawandels, des Biodiversitätsverlusts und der nicht nachhaltigen Landnutzung zu lösen. Dazu werden sowohl auf globaler als auch nationaler Ebene Zielsetzungen aufgestellt, von denen bisher jedoch keine erfüllt wurde. Folglich müssen neue Ansätze erarbeitet werden, für die die räumliche Planung per Definition geeignet ist. Ein vielfach diskutierter Ansatz dafür, der in den vergangenen Jahren immer größere Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat, ist das Konzept der Ökosystemleistungen (ÖSL). Diese sind thematisch an die räumliche Planung anzugliedern, allerdings bestehen noch keine Integrationsvorschläge zur Integration der ÖSL in die räumliche Gesamtplanung. Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, diese Wissenslücke zu füllen und erarbeitet zu diesem Zweck das Instrument der ÖSL-Lupe. Dieser Vorschlag wird für die Neuaufstellung des Flächennutzungsplans (FNP) in der Hansestadt Rostock angewendet. Dazu wird die Anwendung auf Kleingärten und deren ÖSL fokussiert, von denen vier zur näheren Untersuchung ausgewählt werden. Schließlich wird die ÖSL-Lupe so weit abstrahiert, dass eine Anleitung zu deren Erstellung den Integrationsvorschlag abrundet. Anhand dieser Ausarbeitungen wird gezeigt, dass die Integration des ÖSL-Ansatzes in die räumliche Gesamtplanung zeitnah und durch geringen Aufwand realisiert werden kann. Unter bestimmten Bedingungen lässt sich die ÖSL-Lupe darüber hinaus in ein breites ÖSL-Integrationsinstrument überführen.Currently, the world faces pressing environmental problems which require efficient and prompt action to address the issues of climate change, the loss of biodiversity and unsustainable land use. For that reason, there are many global and national ambitions but none of them has been accomplished yet. Thus, there is a need for new approaches which spatial planning is directly responsible for. One frequently and increasingly discussed approach is the concept of ecosystem services (ES). ES match the objectives of spatial planning but so far there have not been any suggestions for integrating ES into spatial planning. The report on hand aims at filling this knowledge gap and develops the ES-magnifier (ÖSL-Lupe). This suggestion is applied to the new land-use plan (Flächennutzungsplan) of the hanse town Rostock. For that, the application is limited to the case of the ES provided by allotment gardens of which four ES are chosen for detailed analysis. After that the ES-magnifier is abstracted to a process for its utilization. This report shows that the integration of the ES concept into spatial planning can be realized in short-term perspective with low effort. Under certain circumstances it is even possible to transform the ES-magnifier into a broader integration tool for ES into spatial planning.Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF
Towards the New Vernacular : A Study on Climate-Responsive Buildings in Informal Cairo
Get PDFIn 2019 buildings accounted for an estimated 35% of total global energy use and almost 38% of energy-related greenhouse gas emissions, and this number could even triple by 2050 due to several trends, one of which is the increased access for billions of people in the global South to adequate housing and electricity. When globalisation and technological development are confronted with rapid urbanisation, climate change, and the provision of adequate living conditions, vernacular and traditional architecture still occupies a marginal position in
science.
By taking Cairo as a case study, this research builds up on the lessons learned from local and vernacular architecture. Wants to find and test design strategies and passive systems that work in Cairene’s climate. While focusing on the architecture of informal apartment blocks, it seeks to what extent it can meet
the end user’s thermal comfort expectations while being energy and environmentally sound. Furthermore, linking the meta topics of vernacular architecture, thermal comfort, and energy consumption brings new insights into the discussion about sustainable urban development in hot and dry climates.
With a theoretical and empirical study, the characteristics, and the thermal and energy performance of three Cairene buildings are discussed and compared. An optimisation study of an informal building is conducted. Different strategies,
systems, and relative options to increase comfort and decrease energy demand are explored. In addition, some of the well performing options are further analysed, and through a costbenefit and a future climate scenario analysis, the consequences of their implementation are discussed. Several sensitivity
studies are carried out to find which systems and strategies might affect the end user’s comfort of the informal building. Furthermore, by digitally re-locating the analysed informal building into different urban scenarios, the elements that influence the building performance are further analysed with the help of parametric analysis. This last point leads to a series of recommendations that might be useful when designing a new building within this context or when retrofitting an existing one. Furthermore, limitations and outlook for further research are discussed.
A general summary of learnings is made in the closing remarks, and an answer to the research is given. A reflection about the research process and its outcomes is carried out, and the connection to the overarching topics of adaptation and
mitigation in the Egyptian context is made.Im Jahr 2019 entfielen schätzungsweise 35% des weltweiten Gesamtenergieverbrauchs und fast 38% der energiebedingten Treibhausgasemissionen auf Gebäude. Diese Zahl könnte sich bis 2050 aufgrund mehrerer Trends verdoppeln oder sogar verdreifachen, unter anderem durch den verbesserten Zugang von Milliarden von Menschen im globalen Süden zu angemessenem Wohnraum und ausreichender Stromversorgung. Doch wenn Globalisierung und die technologische Entwicklung auf die rasante Urbanisierung, den Klimawandel sowie adäquaten Lebensbedingungen stoßen, nimmt die volkstümliche und traditionelle Architektur in der Wissenschaft noch immer eine Randposition ein.
Am Beispiel von Kairo baut diese Untersuchung auf den Erfahrungen mit lokaler und volkstümlicher Architektur auf. Ziel ist es, Entwurfsstrategien und passive Systeme zu finden und zu testen, die unter den klimatischen Bedingungen Kairos
funktionieren. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf die Architektur informeller Wohnblocks und untersucht, inwieweit diese die Erwartungen der Endnutzer an den thermischen Komfort erfüllen und gleichzeitig energie- und
umweltverträglich sein kann. Darüber hinaus bringt die Verknüpfung der Metathemen volkstümliche Architektur, thermischer Komfort und Energieverbrauch neue Erkenntnisse in die Diskussion über nachhaltige Stadtentwicklung in heißen und trockenen Klimazonen.
Anhand einer theoretischen und empirischen Studie werden die Merkmale sowie die thermische und energetische Leistung von drei kairischen Gebäuden diskutiert und verglichen. Des Weiteren wird eine Optimierungsstudie für ein
informelles Gebäude durchgeführt, dabei werden verschiedene Strategien, Systeme und relative Optionen zur Steigerung des Komforts und zur Senkung des Energiebedarfs untersucht. Einige der gut funktionierenden Optionen werden im Anschluss weiter analysiert. Anhand einer Kosten-Nutzen-Analyse und unter Berücksichtigung eines zukünftigen Klimaszenarios werden die Folgen ihrer Umsetzung diskutiert. Es werden mehrere Sensitivitätsstudien durchgeführt, um herauszufinden, welche Systeme und Strategien sich auf den Komfort des informellen Gebäudes für den Endnutzer auswirken könnten.
Darüber hinaus werden die Elemente, die die Leistung des Gebäudes beeinflussen, mit Hilfe parametrischer Analysen weiter analysiert, indem das analysierte informelle Gebäude digital in verschiedene urbane Szenarien eingefügt wird. Dieser letzte Punkt führt zu einer Reihe von Empfehlungen, die beim Entwurf eines neuen Gebäudes in diesem Kontext oder bei der Nachrüstung eines bestehenden Gebäudes nützlich sein könnten. Schließlich werden Einschränkungen und Perspektiven für die weitere Forschung diskutiert.
In den Schlussbemerkungen wird eine allgemeine Zusammenfassung der Erkenntnisse vorgenommen und eine Antwort auf die Forschungsfragen gegeben. Es wird eine Reflexion über den Forschungsprozess und seine Ergebnisse durchgeführt sowie eine Verbindung zu den übergreifenden
Themen Anpassung und Mitigation im ägyptischen Kontext hergestellt
The city as location - the city as products. Approaching the (socio-)economy of cities
Get PDFAusgehend von einer Darstellung aktueller stadttheoretischer Debatten, mit dem Fokus auf eine ökonomische Perspektive, bietet der Beitrag zwei Zugänge zur Sozialökonomie der Stadt an. Der Einleitungsartikel einer kumulativen Habilitationsschrift diskutiert dabei die einschlägige stadt-ökonomische Literatur (a) zu Agglomerationseffekten und (b) zur materiellen Produktion der Stadt und stellt diesen die eigenen Arbeiten zur Stadt als Standort der Kreativwirtschaft und zu Großprojekten als Produktionsmodi von Städten gegenüber. Ziel und Ergebnis ist die Formulierung eines nicht totalisierenden theoretischen Zugangs zur Ökonomie der Stadt. Insbesondere stehen dabei Mechanismen der ökonomischen Stadtentwicklung im Zentrum, die außerhalb des Werkzeugkastens der klassischen ökonomischen Forschung liegen.Based on a review of present debates in urban theory the article offers two approaches to studying the socio-economy of cities. Conceived as the introductory chapter of a cumulative habilitation process the paper discusses the pertinent literature in urban and regional economics with regard to (a) agglomeration economies and (b) the material production of cities. The discussion is then juxtaposed with the author's own contributions to cities as locations of the creative economy and to large-scale projects as production modes of the city, The paper seeks to propose a non-totalizing theory of the economy cities. In particular the contribution focuses on those mechanisms of urban economic development that lie beyond the toolbox of classic economic research.Deutsche Forschungsgemeinschaf
Chlorparaffin als Gebäudegefahrstoff - Entwicklung einer Handlungsempfehlung zur Bestimmung und Bewertung von Bauteilen mit Verdacht auf Chlorparaffinbelastung
Get PDFDie folgende Arbeit soll den Umgang mit Chlorparaffinen als Gebäudegefahrstoff beschreiben. Notwendig ist dies, da der Umgang, maßgeblich durch Unbekanntheit, nicht in betreffenden Branchen etabliert ist. Um diesen Umstand zu ändern, ist das Ziel dieser Arbeit die Erstellung einer Handlungsempfehlung. Diese soll sich vorallem an Gutachter/ Sachverständige richten, jedoch auch Handwerker o.ä. im Umgang mit CP sensibilisieren. Um den Umgang zu definieren ist es zunächst notwendig, ein fundiertes Basiswissen zu Chlorparaffinen zu erlangen. Dies wird über Informationsgewinn aus der Literatur gewährleistet. Das erlangte Wissen wird folgend mit Experten abgeglichen, eingeordnet und interpretiert. Aus diesen zwei Säulen können die für Handlungsempfehlung nötigen Informationen erfasst werden.
Das für den Umgang mit CP klärungsbedarf entsteht, wird klar deutlich. Grundsätzlich sind die, für die Handlungsempfehlung nötigen Informationsbereiche wie Stoffbeschreibung, Toxizität, Reglementierung und Labortechnik bekannt, jedoch nur im Rahmen von Forschung und nicht im Rahmen von Stoffbezogener Regelungen. Ferner fehlt eine einheitliche, belastbare Einstufung der Fakten durch Experten. Die gewonnenen Erkenntnisse können hierzu als Rahmen dienen. Durch die Herangehensweise, die, der Erstellung von Richtlinien nachempfunden, ist, bildet diese Arbeit eine Art Vorentwurf
Vom Körper zum Raum
Get PDFThe project of this book originates in one of the focal points of our architectural pedagogy at HafenCity University in Hamburg. “From Body to Space” is both the title of the last contribution to this book and our first-semester course; in the latter, we introduce students to architectural design. At the same time, the title also expresses a fundamental understanding of architecture that conceives of the body as the first point of reference for our living space. The understanding that manifests is that architecture is first and foremost a sensual discipline, and that we as living beings gain access to the space that surrounds us through our bodies—through perception, experience, and use.
This body-based concept of space originated in German aesthetics at the end of the nineteenth century through writers such as Robert Vischer, Heinrich Wölfflin, and August Schmarsow. Since then, it can be traced up to the present through phenomenology, embodiment theory and enactivism, and most recently neuroaesthetics. Drastic developments over recent years, including digitalization and the climate crisis, have lent new meaning to the sensual experience of space: it has become a locating force in the physical world, a transformative force that renders the basic living conditions and potentials of a place touchable and tangible.
Although there is a rich literature of body-based architectural theory and psychology, however, a body-based understanding of space has never exerted a substantial impact on design practice. This book aims to advance body-based design in the current debate by updating the significance of the body as an access point to the world, as well as presenting and describing exemplary projects and designs—originating both from our research and teaching at HCU, as well as from invited guests
Extrusion foaming behavior of polybutene-1. Toward single-material multifunctional sandwich structures
Get PDFPolymeric foams are a key element of many multifunctional sandwich structures. The most commonly used polymeric foam, polyurethane, presents environmental drawbacks, related to poor recyclability and the use of toxic diisocyanates for their manufacturing. The separation of layers in sandwich structures is a further unresolved hurdle toward the recyclability of these elements. There is a need for broadening the spectrum of polymeric foams. In this context, the foamability of polybutene-1 (PB-1) is studied through extrusion foaming experiments. From the application side, foaming PB-1 would allow the manufacturing of district heating pre-insulated pipes out of one single material, bringing circular product design to the energy sector. From the scientific side, there is a knowledge gap in the foaming of polymers in the rubbery state at room temperature, such as PB-1, due to difficulties in the cell stabilization step. This supports the need for research in the foaming of this polymer. In this study, four commercial grades of PB-1 were evaluated, covering different chain structures, molecular weights, and crystallinity degrees. Very different foaming behaviors were found. Dimensionally stable foams were achieved with the two homopolymers tested, demonstrating the foamability of this polymer
L5IN+: From an Analytical Platform to Optimization of Deep Inertial Odometry
Get PDFFifth generation of mobile communications (5G) and Deep Neural Networks (DNN) are two important technologies, which will enable new functions in the field of indoor positioning. This could be seen as the second major development after the innovation of smartphones, as a GNSS/INS alternative for indoor, location based applications. Optimization methods which work as a corrector, and as the uncertainty assessment for real life applications, guided us through the next level of challenges. In this paper, we have opened a novel interpretation of a deep network for inertial odometry which is robust to noisy labelled data that was detected from a 5G network. We also designed and developed analytical platform, which is considered a data collector and cellular positioning simulation. This platform was used to provide the input for the learning and optimization algorithms. The simulation website is implemented and available online under simulation2evaluation.herokuapp.com for researchers to generate ground truth trajectories and simulated cellular measurements with assigned quality and exact error values. We have proposed two approaches: (1) deep inertial odometry based on predicting velocity vector elements or relative positions and (2) Kalman Filtering to use, combine and test the absolute positions with the relative ones from the first approach. We finally provide numerical results of our experiments and a discussion of the effectiveness of our approaches