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VORWORT
Jahrbuch 2016 | 2017 Institut für Bauingenieurwesen
JAHRBUCH INSTITUT FÜR BAUINGENIEURWESEN
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Jahrbuch 2016 | 2017 Institut fĂźr Bauingenieurwesen
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Vorwort
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Institut und InstitutionsangehĂśrige
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INHALTSVER ZEICHNIS
Inhaltsverzeichnis Jahrbuch 2016/17
Lehre Bachelor-Studium Master-Studium
30
Weiterbildung
36
Forschung und Dienstleistung Forschungsprojekte Patente und Auszeichnungen
44
Veranstaltungen
46
Publikationen in Fachzeitschriften
54
Mitgliedschaften
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Vorträge an Fachveranstaltungen
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VOR WO RT
Sie halten das erste Jahrbuch des neu geschaffenen Instituts für Bauingenieurwesen IBI in den Händen. Damit wollen wir, ergänzend zur Website www.hslu.ch/ibi, über unsere Tätigkeiten in allen Bereichen unseres vierfachen Leistungsauftrags orientieren. Der Bericht richtet sich an Studieninteressierte in Aus- und Weiterbildung sowie deren Arbeitgeber, an unsere Kundinnen und
VORWORT
Vorwort Institutsleiter
Kunden aus Forschung und Dienstleistung und an unsere Fachkolleginnen und -kollegen und Freunde. Das IBI zählt zu den schweizweit führenden Lehr-, Weiterbildungs- und Forschungseinheiten auf dem Gebiet der Tragwerke, Gebäudehüllen sowie in Bau- und Projektmanagement. Mit neuen Erkenntnissen und innovativen Lösungen unterstützen wir die nachhaltige und zukunftsorientierte Gestaltung unserer Lebensräume. Die Forschung des IBI schafft Grundlagen für das Planen, Erstellen, Betreiben und Erhalten unserer Infrastrukturen. In der Lehre vermitteln wir fundiertes Wissen zu den ingenieur spezifischen Kompetenzen; besondere Aufmerksamkeit gilt der disziplinübergreifenden Ausbildung zusammen mit den Studiengängen Architektur, Innenarchitektur und Gebäudetechnik | Energie. Das IBI ist dem Wissenstransfer in die Praxis verpflichtet und sucht den Dialog mit der Bauwirtschaft. Alle in diesem Jahrbuch dokumentierten Leistungen waren dank dem grossartigen Einsatz der motivierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter im durch die Hochschule Luzern – Technik & Architektur bereitgestellten Umfeld und der guten Zusammenarbeit mit unseren Kundinnen und Kunden möglich. Ich wünsche Ihnen einen aufschlussreichen Überblick über die verschiedenen Leistungen unseres Instituts.
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Albin Kenel, Institutsleiter
Jahrbuch 2016 | 2017 Institut fĂźr Bauingenieurwesen
IN STI TUT
Bewährte Kompetenz in neuer Form Anfang April 2017 wurden das Institut für Bauingenieurwesen IBI und acht weitere Institute am Departement Technik & Architektur gegründet. In der neuen Organi sation werden die vier Leistungsbereiche Ausbildung, Forschung & Entwicklung, Dienstleistung sowie Weiterbildung besser miteinander verbunden. Die Mitarbeitenden können ihre Fähigkeiten und Kreativität zum Wohle des Ganzen besser einbringen. Die Abläufe wurden vereinfacht und die Zuständigkeiten präziser geklärt. Die Institute bilden die Eckpfeiler des Departements und repräsentieren ein Fachgebiet; unser Institut steht fürs Bauingenieurwesen.
Drei Mitarbeiter im Labor unterstützen die hauptamtlich Dozierenden und die wissenschaftlichen Mitarbeiter in der
Das IBI gliedert sich in:
Umsetzung der Forschungs- und Entwicklungsprojekte
– einen Bachelor-Studiengang «Bauingenieurwesen»
und betreiben die dem CC KI angegliederte und nach ISO/
bestehend aus den drei Studienrichtungen (SR) «Verkehr
INSTITUT UND INSTITUTIONSANGEHÖRIGE
Institut für Bauingenieurwesen IBI
IEC 17025 akkreditierte Materialprüfstelle (STS 209).
und Wasser (V+W)», «Konstruktion und Tragwerk (K+T)» und «Gebäudehülle (GH)» – zwei Kompetenzzentren (CC) für Forschung & Entwicklung
Der Mittelbau besteht zum grössten Teil aus teilzeitarbeitenden und an den beiden CCs angestellten wissenschaftlichen
sowie Dienstleistung:
Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und Master-Studierenden.
– CC KI «Konstruktiver Ingenieurbau» und
Die Weiterbildungsgruppe betreut die aktuell sechs CAS
– CC GH «Gebäudehülle», bestehend aus zwei Forschungs-
aus dem Bereich «Bau- und Projektmanagement» und trägt
gruppen «Fassaden und Metallbau (FM)» und «Envelopes
einen Drittel des Weiterbildungsumsatzes unseres Departe-
and Solar Energy (EASE)»
mentes Technik & Architektur.
– eine Weiterbildungsgruppe im Bereich «Bau- und Projektmanagement»
Eine kleine Gruppe von drei teilzeitarbeitenden Assistentinnen unterstützt die Institutsleitung, welche neben dem
Der Lehrkörper besteht aus hauptamtlich Dozierenden
Institutsleiter aus der Leiterin Weiterbildung und den
(Anstellungsgrad > 50%), nebenamtlich Dozierenden
zwei CC-Leitern besteht.
(Anstellungsgrad 20% bis 50%) und Lehrbeauftragten (Anstellungsgrad < 20%). Die hauptamtlich Dozierenden unterrichten im Bachelor- und Masterstudium, betreuen
leistungsprojekten und engagieren sich in den Weiterbildungsprogrammen.
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Forschungs- und Entwicklungsprojekte, arbeiten in Dienst-
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die Masterstudierenden als Advisoren, akquirieren die
Institutionsangehörige
Arnold André Dozent hauptamtlich 2011 – heute
Fuhrmann Christoph Lehrbeauftragter 2007 – heute
Arnold Kilian Wissenschaftlicher Assistent 2014 – heute
Fux Josephine Wissenschaftliche Assistentin 2016 – heute
Bächler Philipp Wissenschaftlicher Assistent 2017 – heute
Gemperli Nicole Assistentin Institutsleitung 2015 – heute
Bauer Carsten Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2015 – 2016
Greutmann Janet Assistentin 2017 – heute
Baur Michael Dozent hauptamtlich 2008 – heute
Grobe Lars Oliver Senior Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2012 – heute
Bischof Muriel Wissenschaftliche Assistentin 2015 – 2017
Heinzmann Daniel Dozent hauptamtlich 2012 – heute
Boog Peter Dozent hauptamtlich 2005 – 2017
Held Urs Studienleiter, Dozent nebenamtlich 2011 – 2016
Breit Manfred Lehrbeauftragter 2001 – heute
Hess Franz Lehrbeauftragter 2008 – heute
Caminada Tino Wissenschaftlicher Assistent 2015 – 2017
Hugentobler Kevin Wissenschaftlicher Assistent 2016 – heute
Deillon Arnaud Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2014-2016, 2017 – heute
Hugi Ulrich Lehrbeauftragter 2015 – heute
Eberling Patrick Dozent nebenamtlich 2005 – heute
Kalt Scholl Isabelle Weiterbildungsleiterin IBI, Dozentin nebenamtlich 2007 – heute
Eichenberger Christa Mitarbeiterin Fachinfrastruktur 2017 – heute Fontana Olivier Lehrbeauftragter 2013 – 2017 Friedrich Daniel Senior Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2014 – 2017
Kantor Davis Loren Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2017 – heute Kasprzyk-Rüegg Ulrike Senior Wissenschaftliche Mitarbeiterin 2011 – heute
Kenel Albin Leiter IBI, Studiengangleiter Bachelor Bauingenieurwesen, Dozent hauptamtlich 2015 – heute Kiefer Dominik Wissenschaftlicher Assistent 2016 – heute Kraft Simon Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2017 – heute Krähenbühl Manuel Wissenschaftlicher Assistent 2015 – 2017 Kraus Bret Studienleiter, Dozent nebenamtlich 2016 – heute Krehel Marek Senior Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2014 – 2017 Kreher Klaus Leiter CC KI bis März 2017, Dozent hauptamtlich 2006 – heute Laurent Markus Wissenschaftlicher Assistent 2016 – heute Loser Roman Lehrbeauftragter bis 2017 Luible Andreas Co-Leiter CC GH, Leiter Forschungsgruppe Fassaden- und Metallbau, Dozent hauptamtlich 2010 – heute Ly-Ky Stephanie Mitarbeiterin Sekretariat CC GH 2016 – heute Malisia Federico Wissenschaftlicher Assistent 2015 – 2017
Schmid Benjamin Wissenschaftlicher Assistent 2015 – 2017
Winet Christian Studienleiter, Dozent nebenamtlich 2011 – heute
Mellert Ilka Dozentin nebenamtlich 2017 – 2017
Schregle Roland Senior Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2013 – 2016, 2017 – heute
Michel Marianne Wissenschaftliche Assistentin 2016 – heute
Seefeld Barbara Senior Wissenschaftliche Mitarbeiterin 2016 – heute
Wittkopf Stephen Co-Leiter CC GH, Leiter Forschungsgruppe EASE, Dozent hauptamtlich 2012 – 2017
Müller Dieter Lehrbeauftragter 2006 – heute
Stalder Heinz Wissenschaftlicher Assistent 2015 – 2017
Notter Herbert Lehrbeauftragter 1997 – heute
Stein Antje Dozentin nebenamtlich 2013 – heute
Peric Filipa Wissenschaftliche Assistentin 2016 – heute
Stempfle Hartwig Leiter CC KI ab April 2017, Dozent hauptamtlich 2008 – heute
Ritler Sandro Lehrbauftragter 2013 – heute Roeske Christian Senior Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2015 – 2017 Rubin Karl-Heinz Technischer Mitarbeiter 2013 – heute Ruckli Franz Technischer Mitarbeiter 1991 – heute Rudin Daniel Lehrbauftragter 2015 – heute Schmid Markus Senior Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2012 – heute
Wülser Roman Lehrbauftragter 2009 – heute Xu Ran Wissenschaftliche Mitarbeiterin 2012 – 2017
Teutsch Uwe Dozent hauptamtlich 2013 – heute Thoma Karel Dozent hauptamtlich 2007 – heute Tschudi Tobias Wissenschaftlicher Assistent 2016 – heute Vogt Hansjörg Dozent nebenamtlich 2013 – heute Von Hösslin Theo Senior Wissenschaftlicher Mitarbeiter 1992 – heute Weber Marius Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2016 – heute
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Rinderknecht Werner Dozent hauptamtlich 2006 – 2016
Stump Andreas Senior Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2013 – 2017
Wüest Thomas Wissenschaftlicher Mitarbeiter 2012 – 2014, 2015 – heute
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Piskoty Gabor Lehrbeauftragter 2009 bis 2017
Wolf Lukas Lehrbauftragter 2006 – heute
INSTITUT UND INSTITUTIONSANGEHÖRIGE
Meier Marion Lehrbeauftragte 2013 – heute
Jahrbuch 2016 | 2017 Institut fĂźr Bauingenieurwesen
LE H RE
Lehre Praxisorientiertes Studium
LEHRE
Mit einem Bauingenieurstudium die Zukunft bauen Die Hochschule Luzern – Technik & Architektur vereinigt ihre Fachgebiete als einzige Fachhochschule auf einem Campus und verbindet sie unter den Leitthemen «Gebäude als System» sowie «Lösungen für die Energiewende». Das Angebot umfasst die Bachelor-Studiengänge: – Architektur – Innenarchitektur – Bauingenieurwesen – Gebäudetechnik | Energie – Elektrotechnik und Informationstechnologie – Maschinentechnik – Wirtschaftsingenieur | Innovation – Medizintechnik – Energy Systems Engineering
Was unser Studium in Bauingenieur wesen auszeichnet Praxisbezug Die Struktur des Lehrangebots ist darauf ausgerichtet, dass
Im Studiengang Bauingenieurwesen erwerben die Studieren-
die Dozierenden Fähigkeiten aus Forschung und Entwicklung
den neben fundiertem Fachwissen auch die Fähigkeit, kom-
und gleichzeitig grosses Know-how aus der Berufspraxis mit-
plexe Aufgaben anzugehen und zu lösen. In der Baubranche
bringen. Wir legen Wert darauf, dass unser Ausbildungsange-
gilt der Abschluss als Qualitätslabel.
bot dem entspricht, was die Baubranche heute und morgen braucht.
Das Bachelor-Studium ist modular aufgebaut. Es bietet den Studierenden die Wahl zwischen drei Studienrichtungen und
Interdisziplinarität
zudem zwischen den drei unterschiedlichen Zeitmodellen
In einigen Modulen arbeiten unsere Studierenden eng mit
Vollzeit, Teilzeit oder berufsbegleitendes Studium.
den Studierenden der Institute für Architektur, Gebäude-
Hochschule Luzern/FHZ in Bauingenieurwesen» ermöglicht
wie sie es in der Praxis auch tun werden. Denn die komplexen
die Aufnahme in den weiterführenden Master of Science in
Problemstellungen der aktuellen Baupraxis sind nur in einer
Engineering im Fachgebiet Civil Engineering and Building
interdisziplinären Zusammenarbeit zu bewältigen. Ausge-
Technology. Ein Advisor oder eine Advisorin begleitet als
wählte Studierende erhalten die Möglichkeit, sich im Rahmen
Mentor und Fachperson durch das ganze Master-Studium.
des «Bachelor+ Interdisziplinarität am Bau» optimal auf diese Herausforderung vorzubereiten.
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ermöglicht ihnen, sich im interdisziplinären Dialog zu üben,
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technik | Energie sowie Innenarchitektur zusammen. Dies Der international anerkannte Titel «Bachelor of Science
BA CHE LOR
Bachelor-Studium Fundierte Ausbildung
LEHRE
Zielgerichteter Studienaufbau zu fundiertem Fachwissen Das erste Studienjahr Hier werden fachliche, methodische und soziale Kompetenzen vermittelt. Die Pflichtmodule beinhalten das Grund lagenwissen in Mathematik, Physik, Baustatik, Bauphysik, Materialtechnologie, Betonbau, Hydraulik und Geotechnik. Die Studierenden werden darauf vorbereitet, in interdis ziplinär arbeitenden Projektteams mitzuwirken, Projekt ergebnisse klar zu dokumentieren, sicher zu kommunizieren und zu präsentieren. Sie können selbständig statische und bodenmechanische Modelle entwickeln und die richtigen Materialien auswählen. Das zweite und das dritte Studienjahr
Die Bachelor-Thesis
Nach dem ersten Studienjahr kann zwischen drei Studien-
In Einzelarbeit bearbeiten die Studierenden ein umfassendes
richtungen gewählt werden, um sich vertiefte Kenntnisse in
Praxisprojekt aus einem frei gewählten Fachgebiet und
einem Gebiet anzueignen:
schliessen damit ihre Ausbildung ab. Die zwei besten
– In der Studienrichtung Konstruktion und Tragwerk lernen
Bachelor-Thesis von jedem Studienjahr werden für den
die Studierenden Tragstrukturen im Hoch- und Brücken-
«Best of Bachelor» nominiert. Die Fachschaft Bauingenieur-
bau, Baugruben, Stützbauwerke und Gründungen zu
wesen vergibt auf Basis eines Juryberichts schliesslich
bemessen. Sie erlangen vertiefte Kenntnisse im Massiv-
die Auszeichnung «Best of Bachelor» für die beste Bachelor-
bau, Stahlbau und Mauerwerksbau sowie in der Bau
Thesis.
dynamik und der Anwendung von FE-Programmen. Bachelor+ Interdisziplinarität am Bau
Studierenden Verkehrsanlagen, Flussverbauungen und
Vier interdisziplinäre Teams mit Studierenden aller Baustudi-
Wasseranlagen und beurteilen deren Auswirkungen
engänge (Architektur, Innenarchitektur, Bauingenieurwesen
auf die Umwelt. Sie vertiefen ihre Kenntnisse im Sied-
und Gebäudetechnik | Energie) absolvieren während ihrer
lungswasserbau, der Baugrubensicherung sowie in der
letzten beiden Studiensemester – neben ihrer disziplinären
Bewältigung von Naturgefahren.
Ausbildung – als Projektteams vier aufeinander aufbauende interdisziplinäre Entwurfsprojekte. Das disziplinäre Bache-
renden neue Systeme entwickeln, Produktionsverfahren
lor-Studium wird mit dem zusätzlichen Zertifikat «Bachelor+
gezielt einsetzen und dabei die Bedürfnisse der Architek-
Interdisziplinarität am Bau» abgeschlossen.
tur und der Gebäudetechnik einbeziehen. Sie sind in der Lage, Systeme bauphysikalisch (Feuchte, Wärme,
Bachelor of Science in Bauingenieurwesen:
Kälte, Schall) zu beurteilen.
www.hslu.ch/bauingenieurwesen Bachelor+: www.hslu.ch/bachelorplus
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– In der Studienrichtung Gebäudehülle können die Studie-
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– In der Studienrichtung Verkehr und Wasser planen die
Curriculum Module Bauingenieurwesen Kernmodule Studienrichtung Verkehr und Wasser (V+W)
Bauverfahren – Verkehr und Wasser
Advanced
Wasser 4 – Ver- und Entsorgung
Bauprojektmanagement
Wasser 3 – Naturgefahren und Schutzmassnahmen Verkehr 3 – Verkehrssicherheit
Wasser 2 – Grundlagen Entsorgung und Wasserbau
Verkehr 2 – Strassen- und Eisenbahnbau
Geotechnik 3 – Grundbau
Mathematik und Physik für Bauingenieurwesen und Gebäudetechnik 2
Beton- und Stahlbau 1
Verkehr 1 – Verkehrs- und Raumplanung
Geotechnik 2 – Bodenmechanik
Mathematik und Physik für Bauingenieurwesen und Gebäudetechnik 1
Baustatik 2 – Festigkeitslehre
Wasser 1 – Hydraulik
Geotechnik 1 – geologische Grundlagen
Mathematik Grundlagen Bauingenieurwesen und Gebäudetechnik
Baustatik 1 – statisch bestimmte Systeme
Tragwerkslehre 1
Grundlagen des Bauens
Grundlagen der Projektierung
Intermediate
Vermessung
Basic
Pflichtmodul für die Studienrichtung Wahlmodul für die Studienrichtung alle Studienrichtungen gemeinsam K+T und GH gemeinsam V+W und K+T gemeinsam ECTS-Credits
Baustoffe
LEHRE
Kernmodule Studienrichtung Konstruktion und Tragwerk (K+T)
Betonbau – Ausgewählte Kapitel
Advanced
Stahl- und Verbundbau
Intermediate
Grundlagen der Projektierung
Betonbau und Mauerwerk
Geotechnik 4 – Spezialtiefbau
Beton- und Stahlbau 2
Geotechnik 3 – Grundbau
Baustatik 4 – Traglastverfahren
Baustatik 3 – Statisch unbestimmte Systeme
Beton- und Stahlbau 1
Geotechnik 2 – Bodenmechanik
Mathematik und Physik für Bauingenieurwesen und Gebäudetechnik 1
Baustatik 2 – Festigkeitslehre
Tragwerkslehre 2
Geotechnik 1 – geologische Grundlagen
Mathematik Grundlagen Bauingenieurwesen und Gebäudetechnik
Baustatik 1 – statisch bestimmte Systeme
Tragwerkslehre 1
Baustoffe
Grundlagen des Bauens
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Bauphysik
Seite 14
Basic
Mathematik und Physik für Bauingenieurwesen und Gebäudetechnik 2
Curriculum Module Bauingenieurwesen Kernmodule Studienrichtung Gebäudehülle (GH)
Energie und Gebäudehülle
Gebäudehülle 4 – Planung und Umsetzung
Stahl- und Verbundbau
Komfort und Energie
Gebäudehülle 3 – Glas- und Leichtbau
Metallbau
Beton- und Stahlbau 2
Gebäudehülle 2 – Konstruktion und Material
Gebäudehülle 1 – Grundlagen
Advanced
Grundlagen der Projektierung
Intermediate
Bauphysik GH
Basic
Pflichtmodul für die Studienrichtung Wahlmodul für die Studienrichtung alle Studienrichtungen gemeinsam K+T und GH gemeinsam V+W und K+T gemeinsam ECTS-Credits
Mathematik und Physik für Bauingenieurwesen und Gebäudetechnik 2
Baustatik 3 – Statisch unbestimmte Systeme
Beton- und Stahlbau 1
Mathematik und Physik für Bauingenieurwesen und Gebäudetechnik 1
Baustatik 2 – Festigkeitslehre
Tragwerkslehre 2
Mathematik Grundlagen Bauingenieurwesen und Gebäudetechnik
Baustatik 1 – statisch bestimmte Systeme
Bauphysik
Tragwerkslehre 1
Baustoffe
Grundlagen des Bauens
Er weiterungsmodule
LEHRE
Projektmodule
Advanced
Bachelor-Thesis
Projektmodul 3 – Bemessung
Intermediate
Projektmodul 2 – Studie
Gebäudehülle 6 – ausgewählte Kapitel
Statische Überprüfung im Massivbau
Geotechnik 5 – Ausgewählte Kapitel
NEPTUNE (intensive week)
Interdisziplinärer Workshop (Blockwoche)
Gebäudehülle 5 – Planen und Bauen solarer GH
Flächentragwerke im Massivbau
Praxis im Studium
Holzbau 2
BIM (Building information modelling)
Holzbau 1
Bauplanung
Entwurf Ingenieurbauwerke
Externe Projektwoche Bauingenieurwesen (Blockwoche)
Summer School Fachbereich Bau (Blockwoche)
Projektmodul 1 – Analyse und Konzept
Bauten entdecken
IT-Tools 2
Kontext 2
IT-Tools 1
Kontext 1
IT-Tools 1
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Basic
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Baurecht
Jahrbuch 2016 | 2017 Institut fĂźr Bauingenieurwesen
BA CHE LOR
Bemessung differenter Mauerwerkstypen anhand eines Mehrfamilienhauses ST: Metaj Granit BT: Prof. Dr. Stempfle Hartwig EX: Dr. Pfyl Thomas
Realisierung des Hochwasserschutzdammes Täli in Malbun ST: Bächler Philipp BT: Vogt Hansjörg EX: Ryser Matthias
Entwurf und Bemessung einer SBB Service- und Abstellanlage ST: Gwerder Pirmin BT: Prof. Rinderknecht Werner EX: Hess Philipp
Bemessung Werkhalle – Brienz (BE) ST: Michel Marianne BT: Prof. Dr. Thoma Karel EX: Hirsiger Urs
Entwurf und Dimensionierung einer Holz-Verbund Verkehrsbrücke ST: Beauverd Thierry BT: Prof. Dr. Kreher Klaus EX: Dr. Schweizer Kai-Uwe
Fussgängersteg Gleisdreieck Kreuzlingen ST: Jovanovic (heute Fux) Julien BT: Dr. Teutsch Uwe EX: Dr. Galmarini Andreas
Viadukt Langnauerbrücke K 33 Blatten – Malters ST: Pfiffner Diego BT: Prof. Dr. Baur Michael EX: Holenweg Daniel
Vordimensionierung eines Verwaltungsgebäudes ST: Billing Daniel BT: Prof. Dr. Kenel Albin EX: Dr. Pfyl Thomas
Strassenbrücke «Under Brugg» über die Wyna in Beromünster ST: Kiefer Dominik BT: Prof. Dr. Baur Michael EX: Holenweg Daniel
Bemessung von Isolierverglasungen ST: Reutimann Lukas BT: Prof. Dr. Luible Andreas EX: Schüpfer Ives
Bemessung Pfahl-Plattengründung Hochhaus Schlotterbeck ST: Burri Josef BT: Prof. Dr. Thoma Karel EX: Hirsiger Urs
Entwurf Fussgängerbrücke Gleis-Dreieck Kreuzlingen (TG) ST: Lauper Yannick BT: Dr. Teutsch Uwe EX: Dr. Galmarini Andreas
Horizontalaussteifung von Holzständerkonstruktionen mit Diagonalschalung ST: Rölli Christoph BT: Prof. Dr. Kreher Klaus EX: Dr. Schweizer Kai-Uwe
Entwurf Fussgängerbrücke Giesshübelsteg Zürich ST: Florez Calo Eloy BT: Prof. Dr. Stempfle Hartwig EX: Dr. Pfyl Thomas
Projektierung einer grossen Baugrube in weichem Boden ST: Ley Dominik Fabian BT: Dr. Arnold André EX: Ryser Matthias
Projektierung von Baugrube und Fundation für ein Mischwasserbecken ST: Schwerzmann Martina BT: Dr. Arnold André EX: Ryser Matthias
Entwurf Fuss- und Radwegbrücke über die Emme ST: Frutiger Pascal BT: Dr. Teutsch Uwe EX: Dr. Galmarini Andreas
Überprüfung Natursteinmauerwerk Lonzaviadukt ST: Matti Patrick BT: Prof. Dr. Heinzmann Daniel EX: Dr. Jäger Thomas
Bemessung von Geländer-Anschlusskonstruktionen ST: Schwyter Roman BT: Prof. Boog Peter EX: Schüpfer Yves
Verformungen von Stahlbetonträgern ST: Fux Josephine Maria BT: Prof. Dr. Heinzmann Daniel EX: Dr. Jäger Thomas
Ueberprüfung einer Bahnbrücke in Stahlbeton ST: Mehmeti Qendrim BT: Prof. Dr. Heinzmann Daniel EX: Dr. Jäger Thomas
Entwurf und Bemessung einer Bogenbrücke ST: Simmen Marc BT: Prof. Dr. Thoma Karel EX: Hirsiger Urs
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Vorbemessung Hangsicherung, K4 Kriens-Luzern ST: Gsell Larissa Amanda BT: Vogt Hansjörg EX: Ryser Matthias
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Statische Überprüfung der Tössbrücke Schöntal Studierende/r: Bacallado Felipe Ariadna Betreuung: Prof. Dr. Thoma Karel Experte: Hirsiger Urs
LEHRE
Bachelor-Thesis Studienjahr 2015/16
Bachelor-Thesis Studienjahr 2015/16
Neubau Entsorgungshalle in Rothenburg Studierende/r: Stadelmann Thomas Betreuung: Prof. Dr. Baur Michael Experte: Holenweg Daniel Beckenried NW: Erschliessungsplanung Klewenalpparkplatz und Obere Allmend ST: Stocker Andreas BT: Eberling Patrick EX: Senn Matthias Projektierung eines Stützbauwerks inkl. Planung der Bauhilfsmassnahmen ST: Suter David BT: Dr. Arnold André EX: Ryser Matthias Wohn- und Geschäftshaus in Dietikon (ZH) ST: Tschudi Tobias BT: Prof. Dr. Stempfle Hartwig EX: Dr. Pfyl Thomas Brücken Giesshübelsteg in Zürich ST: Varonier Jean-Claude BT: Prof. Dr. Stempfle Hartwig EX: Dr. Pfyl Thomas Entwurf und Bemessung Gewerbegebäude in Oftringen – Stahlbau ST: Wespi Michael BT: Prof. Rinderknecht Werner EX: Hess Philipp Entwicklung neuer Holz-Beton Verbundsysteme ST: Wipf Matthias BT: Prof. Dr. Kreher Klaus EX: Dr. Schweizer Kai-Uwe
Vorschlag SIA Merkblatt 2057 Tragwerke aus Glas – Absturzsichernde Verglasungen, Überkopfverglasungen und die Resttragfähigkeit ST: Zemp Matthias BT: Prof. Dr. Luible Andreas EX: Schüpfer Ives Sommerlicher Wärmeschutz 2.0 ST: Zweifel Nathanael BT: Prof. Dr. Luible Andreas EX: Walther Thomas
Bachelor-Thesis Studienjahr 2016/17
Kriens LU: Begegnungszone Talstation Pilatusbahn ST: Berchtold Dominik BT: Eberling Patrick EX: Senn Matthias Anschluss Udligenswil an Abwassernetz Root/ARA Rontal ST: Berchtold Roger BT: Wolf Lukas EX: Krummenacher Roland Anschluss Udligenswil an Abwassernetz Dierikon/ARA Rontal ST: Brand Dario BT: Wolf Lukas EX: Krummenacher Roland Kriens LU: Tempo-30-Zone Zumhofstrasse ST: Budmiger Adrian BT: Eberling Patrick EX: Senn Matthias Entwurf und Bemessung Chlusbodenbrücke ST: Büeler Fabian BT: Prof. Dr. Baur Michael EX: Holenweg Daniel Tragwerk Hallendach Ballsporthalle Moos in Gümligen ST: Christoffel Anian BT: Prof. Dr. Luible Andreas EX: Prof. Rinderknecht Werner
Bemessung vorfabriziertes & vorgespanntes Rahmentragwerk ST: Suter Michael BT: Prof. Dr. Thoma Karel EX: Hirsiger Urs
Projektierung einer Baugrubensicherung inkl. Unterfangungsbauwerken ST: Kälin Jonas BT: Dr. Arnold André EX: Ryser Matthias
Überprüfung der Erdbebensicherheit eines bestehenden Mauerwerksgebäude ST: Trinkler Ramon BT: Prof. Dr. Stempfle Hartwig EX: Dr. Köppel Stefan
Räumliche Scheibensysteme – Statik und Bemessung ST: Greutmann Janet BT: Prof. Dr. Thoma Karel EX: Hirsiger Urs
Fischaufstieg/-abstieg an der Muota ST: Lotter David BT: Müller Dieter EX: Casserini Flavio
Projektierung eines MFH aus Mauerwerk ST: Henzen Markus BT: Prof. Dr. Stempfle Hartwig EX: Dr. Köppel Stefan
Verkehrs-, Betriebs- und Gestaltungskonzept Horwerstrasse ST: Lustenberger Michael BT: Eberling Patrick EX: Senn Matthias
Tragwerkskonzept eines Parkings in Stahlbeton ST: Ineichen Marina BT: Prof. Dr. Heinzmann Daniel EX: Dr. Jäger Thomas
Statische Überprüfung der Gmündertobelbrücke ST: Nyffenegger David BT: Prof. Dr. Stempfle Hartwig EX: Dr. Köppel Stefan
Tragwerkskonzept eines Parkings in Stahlbeton ST: Jäger Andreas BT: Prof. Dr. Heinzmann Daniel EX: Dr. Jäger Thomas
Ersatz Geissfusssteg, Alpnach, OW ST: Ogrizek Woermann Rok BT: Dr. Teutsch Uwe EX: Dr. Galmarini Andreas
Überprüfung der Thurbrücke Ellikerstrasse ST: Jenelten Sandro BT: Prof. Dr. Kenel Albin EX: Dr. Pfyl Thomas
Bauphysikalisches Verhalten von verglasten Paneelen ST: Rietzler Manuel BT: Prof. Dr. Manz Heinrich EX: Walther Thomas Überprüfung der Personenunterführung Regensdorf ST: Sorrentino Barbara BT: Prof. Dr. Kenel Albin EX: Dr. Pfyl Thomas
Wirtschaftlichkeitsvergleich von Hybrid- & Holzkonstruktionen ST: Vokinger Melanie BT: Prof. Dr. Kreher Klaus EX: Dr. Schweizer Kai-Uwe Gebäudefundation in setzungs empfindlichem Boden ST: Wyss Andreas BT: Vogt Hansjörg EX: Ryser Matthias Baugrube im Fels und Lockergestein für die Erweiterung eines Museums ST: Xaaji Salah BT: Vogt Hansjörg EX: Ryser Matthias Überprüfung einer Bahnbrücke in Stahlbeton ST: Zimmermann Remo BT: Prof. Dr. Heinzmann Daniel EX: Dr. Jäger Thomas
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Studie zu leim- und stahlfreien Stirnholzverbindungen ST: Gisler Paul BT: Prof. Dr. Kreher Klaus EX: Dr. Schweizer Kai-Uwe
Statische Überprüfung der Lättenbrücke in Steinhausen ST: Joho Marcel BT: Prof. Dr. Stempfle Hartwig EX: Dr. Köppel Stefan
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Ersatz Chlusbodenbrücke ST: Gisler Lukas BT: Prof. Dr. Baur Michael EX: Holenweg Daniel
LEHRE
Bachelor-Thesis Studienjahr 2016/17
Best of Bachelor 2016 Matti Patrick
Bachelor-Diplomarbeit Bautechnik
Überprüfung Natursteinmauerwerk Lonzaviad Überprüfung Natursteinmauer werk Lonzaviadukt
Problemstellung
2.70 % Hohtenn Der Lonzaviadukt wurde 1910 im Zusammenhang mit dem Bau der Lötschberg80
1.20
Bergstrecke errichtet. Das aus Natursteinmauerwerk bestehende Bauwerk befindet 80
80
80
Durchführungssemester Goppenstein FS 2016 Studienrichtung Konstruktion und Tragwerk Student Matti Patrick Betreuer B1 Prof. Dr. Heinzmann Daniel Experte Dr. Jäger Thomas
sich unmittelbar neben dem Autoverlad in Goppenstein (VS). Die Bahnbrücke B2 ermöglicht den Zügen B3der BLS die Überquerung B4 der Kantonsstrasse B5 und der Lonza. Das hundertjährige Tragwerk soll auf Grundlage der aktuellen Normbestimmungen überprüft werden. Die Tragwerksanalyse im Rahmen der generellen ÜberprüStrasse fung wurde mittels Berechnung der Stützlinie durchgeführt. Die Bachelor-Thesis Lonza fokussierte sich auf den Hauptbogen mit der grössten Spannweite.
Lösungskonzept P2 P3 P4 Die Überprüfung erfolgte für Normalspurbahnverkehr der SIA 261 unter Berück-
P1 3.00
12.00sichtigung 4.50
12.00 2.25
der AnfahrDie Stützlinie wurde für die ständigen 22.00und Bremskräfte. 4.50 12.00 2.25 12.00 3.00
Einwirkungen, den 89.50 Lastfall 1 und den Lastfall 2 berechnet, wobei der Lastfall 1
eine asymmetrische Belastung für den Bogen; der Lastfall 2 eine symmetrische
Längsschnitt Lonzaviadukt
Belastung bewirkt. Als statisches System lag der Handrechnung ein Dreigelenk bogen zugrunde, bei dem die Lage der Gelenke variiert werden konnte. Der
Stützlinie
daraus resultierende Spannungszustand im Natursteingewölbe entspricht einem unteren Grenzwert der Traglastverfahren und somit einem statisch zulässigen Spannungszustand.
156.25 kN/m
m 6.
63
β
β
Bogen 3
11
Bogen 2
.9
8
m
6.
63
m
80 kN/m
Bogen 4
β
Stützlinie für Lastfall 1, ständige Einwirkungen günstig wirkend Stützlinie für Lastfall 1, ständige Einwirkung günstig wirkend
Stützlinie
Best of Bachelor 2017 Greutmann Janet
LEHRE
Räumliche Scheibensysteme – Statik und Bemessung
In seinen Publikationen diskutiert Conzett die Stabilität von räumlichen Scheiben-
Durchführungssemester FS 2017 Studienrichtung Konstruktion und Tragwerk Studentin Greutmann Janet Betreuer Prof. Dr. Thoma Karel Experte Hirsiger Urs
systemen, wobei er Beispiele für stabile und instabile Konstruktionen angibt. Dabei unterlässt er es, die Klassifizierung genauer zu begründen. Ziel der Arbeit war, die Beipiele von Conzett zu diskutieren, und die Stabilität für verschiedene Lastfälle aufzuzeigen. Anschliessend wurde aus der Analyse eine allgemeine Systematik zum Lösen von räumlichen Scheibensystemen abgeleitet. Als Abschluss wurde das «Haus mit einer Wand» von Kerez/Schwartz analysiert und die Wandscheiben für zwei Lastfälle bemessen.
q
a/2 L/h (1-a) qaL a/2 qaL
x z y
(1-a/2) qaL a/2 L/h (1-a) qaL
a/2 L/h (1-a) qaL a b/h (1-a) qaL
a (1-a) qaL a b/h (1-a) qaL a/2 b/h qaL a/2 b/h qaL a/2 L/h (1-a) qaL a/2 qaL
a/2 b/h qaL a (1-a) qaL h
b
a/2 qaL
a b/h (1-a) qaL
a*L
a b/h (1-a) qaL
a (1-a) qaL
a/2 L/h (1-a) qaL
a b/h (1-a) qaL a b/h (1-a) qaL a/2 b/h qaL a/2 b/h qaL a/2 b/h qaL a/2 L/h (1-a) qaL
a b/h (1-a) qaL
a (1-a) qaL
a b/h (1-a) qaL
L
a/2 b/h qaL a/2 qaL a/2 qaL a/2 b/h qaL
a/2 qaL
a (1-a) qaL
a (1-a) qaL
Legende: Einwirkung und Auflagerkräfte (äussere Kräfte) Reaktionen (innere Kräfte) Horizontale Schubkräfte (innere Kräfte) Reaktionen auf horizontale Schubkräfte (innere Kräfte)
Untersuchung der Stabilität eines räumlichen Scheibensystems
Seite 23
a/2 L/h (1-a) qaL
Seite 22
a/2 qaL
(1-a/2) qaL + a (1-a) qaL
a/2 qaL - a (1-a) qaL
a/2 L/h (1-a) qaL
Jahrbuch 2016 | 2017 Institut fĂźr Bauingenieurwesen
M AST ER
Weiterführende Ausbildung im Fachbereich
LEHRE
Master-Studium Vertiefte Fachkompetenz
Nach dem Bachelor-Abschluss besteht für alle technischen Studienrichtungen die Möglichkeit, sich an unserer Schule im Vollzeit- oder Teilzeit-Modell zum «Master of Science in Engineering» MSE weiterzubilden. Master-Studierende werden dabei von hauptamtlichen Dozierenden (Advisoren) persönlich begleitet und bearbeiten interessante Fragen aus Forschung und Entwicklung. Neben der fachlichen Vertiefung im frei gewählten Fachbereich werden im Rahmen der MSE-Ausbildung die Grundlagen vertieft, die Methodenkompetenz entwickelt und das Verfassen von qualitativ hochstehenden wissenschaftlich-technischen Berichten geübt. Gerade die Methodenkompetenz und das Verfassen von Berichten sind wichtige Voraussetzungen für einen erfolgreichen Berufseinstieg mit guten Entwicklungsmöglichkeiten. Die Planung, Begleitung und Auswertung von grossmassstäblichen Bruchversuchen im Baustofflabor sind einmalige Gelegenheiten, das Materialverhalten in Grenzzuständen zu beobachten. Um diese Ziele erreichen zu können, fördert das IBI das Teilzeitstudium, sodass 50% der Anstellung an den MSE-Themen und die verbleibenden 50% entweder am CC KI bzw. CC GH oder in der Lehre als Lehrassistentin oder -assistent gearbeitet werden kann. Dieses Gesamtpaket in Kombination mit der persönlichen Betreuung durch den Advisor stellt eine gezielte Weiterentwicklung der Studierenden in Richtung Praxisfähigkeit sicher. MSE-Fachgebiet Civil Engineering and Building
Seite 24
Seite 25
Technology: www.hslu.ch/mse
Master-Thesis 2016/2017
Nichtlineare FE-Analyse von vorgespannten Stahlbetonplatten
Langzeitverhalten von Stahlbeton – Entwicklung eines nichtlinearen FEM-Werkstoffgesetzes
Durchführungssemester: HS 2015 Student: Sousa Ferreira Lötscher Luciano Betreuer: Prof. Dr. Stempfle Hartwig Co-Betreuer: Prof. Dr. Thoma Karel Experte: Dr. Ganz Hans Rudolf
Durchführungssemester: HS 2015 Student: Lisibach Stefan Betreuer: Prof. Dr. Thoma Karel Experte: Dr. Etter Stefan
Kurzbeschrieb
Kurzbeschrieb Die Arbeit befasst sich mit der Implementierung eines nichtlinearen Werkstoffgesetzes zur Berechnung des Langzeitver-
Versuchsnachrechnungen
haltens (Schwinden/Kriechen) von Stahlbeton als «Usermat» in ANSYS Mechanical APDL. Neben der Implementierung
40
ø8/300
30 (b)
w(B) [mm]
w(t) [mm]
kiger Lagerung getestet. Ihre Spannweite betrug 4.00 m bei einer Plattenen der Ecken wurde durch Anordnung von Zugankern verunmöglicht. wurden diverse unddie der Darstellung der Algorithmen napp über die Risslast qr belastet (q/qu = 0.35), bei den Versuchen B2 und nachgerechnet, = Bauteilteilversuche 0.6 gewählt. Die letzteren zwei Platten unterschiengsniveau von q/qu 60 60 um das Werkstoffgesetz wehrungslayout: Bei Versuch B2 B2 wurden in der ersten und zweiten Lage B2 50 zu verifizieren. 50 die zweite Lage stärker bewehrt ( 12/150) als die erste ( 8/150).
20 10
1y
180
0
20
40
60
B [%]
80
1.95
10
2. Lage
0.10 20Versuchsnachrechnungen
B1, B2: ø10/150 B3: ø12/150
ø10/150
30
«Usermat» in ANSYS Mechanical APDL für Stahlbeton. Die Einwirkungen infolge Vorspannung werden als Anker- und Umlenkkräfte aufgebracht. Um diese definierten Ansätze zu validieren, wurden einige in der Literatur dokumentierte Versuche an vorgespannten Stahlbetonplatten nachgerechnet und die Resultate verglichen. Die Berechnungsergeb-
100 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90
60
x
steifung und ohne Verbund für Platten in das bestehende
Versuchsergebnissen überein.
ø8/300
y
spannung im Verbund unter Berücksichtigung der Zugver-
nisse stimmten mit einer Genauigkeit von ca. 95% mit den
20
2
ø10/150
B3
4. Lage
w(t) [mm]
[m]
40
90
t [d,y]
0.10
50
28
B3
50
w(B) [mm]
1.95
14
60
gEL+gAL
30
10 B1, B2: ø10/150 B3: ø8/150
0 7d
nker
40
Die Arbeit befasste sich mit der Implementierung von Vor-
40
30 [m] 20
Durchbiegung [mm]
Nachrechnung Versuch 0
2
1
3
3.8 x [m]
10 3. Lage
0
60
8
B2
50 C11
4
w(B) [mm]
w(B) [mm]
w(t) [mm]
w(t) [mm]
20
-5
100
-2
B2
20
10
-10 -20
-5
-15
-25
-20
-25
-20
20 10
|σc3|<| fc(ε1)| |σc3|>| fc(ε1)|
-1 -1 5 0
5 -1 -10
5 0 -1 -1
-5
-10
-2 5
5 -2
-5
w(B) [mm]
w(t) [mm]
30
0 -2 5 -2
0 -2
20
0 5
30
2 2 10 Versuchsserie C sollte das10Langzeitverhalten von sieben identischen Verchiedenen Belastungsniveaus aufzeigen, welche unterschiedliche Stadi0 7d 14 28 reichten 90 von180 1y 2 unge0 20 40 60 80 100 0 0 rsuchskörper zur Folge haben. Letztere vollständig 14 d 28 90 2 0 20 40 60 B [%]80 100 t180 [d,y] 1 y 0.2) bis zu gerissenem Verhalten unter der maximalen Gebrauchslast t [d,y] B [%] en analog zu Serie A einachsig gelagert und hatten ebenfalls eine SpannSIA, λ = 1.0 SIA, λ = 0.5 lattenstärke von 16 cm.Legende Neben den beschriebenen Versuchen wurde zuMC, λ = 1.0 MC, λ = 0.5 60 Versuch 60 Kurzzeitversuchen durchgeführt, welche den Einfluss der GeschwindigB3 B3 50 50 zeigen soll. Auf eine Nachrechnung dieser Tests wurde in dieser Arbeit Bild 4.7: Versuchsnachrechnung, Versuche B2, B3, C11: Durchbiegung in Plattenmitte w in Ab40hängigkeit der Zeit t bzw. des Belastungsgrades B40 30
-2
-20 5 -1 -10
4
40
80
-5
6 6 40 und (c) Belastungsniveaus der Versuchskör(a) System, (b) Bewehrung et al. [9]) 30
60
B [%]
-10
50 C11
40
5 -1
60
20
-10
2
-5
y 1.1Lage
-1 5
180
-1 5 -10
90
t [d,y]
-20
28
-15
8
w
14
-5
7d
-2 0
B3
-5
-5
Durchführungssemester: FS 2016 Student: Minder Pascal Betreuer: Prof. Dr. Thoma Karel Experte: Prof. Dr. Heinzmann Daniel
Verfahren für Durchstanznachweise Durchführungssemester: FS 2016 Student : Rohrbach Robert Betreuer: Prof. Dr. Thoma Karel Experte: Dr. Seelhofer Hans
LEHRE
Bemessung einer Plattenbalkenbrücke mit Stringer-Tafelmodellen
Kurzbeschrieb
Einfeld-Plattenbalkenbrücke mit Hilfe der Theorie der Stringer-Tafelmodelle möglichst effiziente untere Grenzwerte der Plastizitätstheorie für verschiedene Lastfälle (Flächenlasten) erarbeitet. Dabei wurde insbesondere die Tragwirkung der Drillmomente mitberücksichtigt, wodurch für exzentrisch angeordnete Flächenlasten die Beanspruchung der Längsträger gezielt gesteuert werden kann.
stand für ein Berechnungsbeispiel gemäss dem Lo-Approach ermittelt. Neben den in der Norm SIA262(2013) vorgesehenen Nachweisformaten wurde eine NLFE-Analyse durchgeführt. Der nichtlinearen Berechnung wurde das am IBI unter der Leitung von Prof. Dr. K. Thoma entwickelte «CMM-Usermat» zu Grunde gelegt. Für die NLFE-Analyse ist das Partialsicherheitskonzept entsprechend der SIA Normen nur bedingt geeignet. Daher wurden im Rahmen der MasterThesis alternative Sicherheitskonzepte vorgestellt und am Berechnungsbeispiel diskutiert. Abschliessend sind im Rahmen einer Parameterstudie die Einflüsse wichtiger Kenngrössen auf den nichtlinear ermittelten Durchstanzwiderstand untersucht worden.
Seite 27
Im Rahmen dieser Master-Thesis wurden für eine idealisierte
Im Rahmen der Master-Thesis wurde der Durchstanzwider-
Seite 26
Kurzbeschrieb
Master-Thesis 2016/2017
Konzentrierte Krafteinleitung – Am Beispiel eines vorgespannten, gekrümmten Hohlkastenquerschnittes
Kontinuierliche Spannungsfeldmodelle für Mauer werksscheiben Durchführungssemester: FS 2016 Student: Wipfli Manuel Betreuer: Prof. Dr. Stempfle Hartwig Experte: Prof. Dr.-Ing. Hofmann Jan
Durchführungssemester: FS 2016 Student: Switalla Marc Betreuer: Prof. Dr. Stempfle Hartwig Experte: Dr. Ganz Hans Rudolf
Kurzbeschrieb Kurzbeschrieb
In der heutigen Tragsicherheitsbemessung wird von diskon-
Es sollte ein Modell entwickelt werden, welches das Trag-
tinuierlichen Spannungsfeldern mit starridealplastischem
verhalten im Bereich unmittelbar hinter der konzentrierten
Fliessverhalten ausgegangen. Solche Spannungsfeldlö-
Krafteinleitung ausreichend genau beschreibt. Berücksichtigt
sungen können die Traglast einer Mauerwerksscheibe gut
wurden die auftretenden Querdruck- und Querzugspannun-
abschätzen, Aussagen über die dazugehörige Verformung
gen, deren Auswirkungen auf die Betonfestigkeit und die für
lassen sich aber nicht treffen. Ziel der Arbeit ist einen Beitrag
die Bemessung relevanten Parameter. Das Modell sollte es
an einem Rechenmodell für das nichtlineare Materialgesetz
ermöglichen, Aussagen über das Riss- und damit verbundene
von Mauerwerk zu leisten, um das Trag- und Verformungsver-
Tragverhalten im Krafteinleitungsbereich machen zu können.
halten beschreiben zu können. Die mechanischen Bruchregime für Mauerwerk von Ganz wurden für eine Implementie-
Es wurde zusätzlich eine gekrümmte, vorgespannte Fussgän-
rung in ANSYS aufgearbeitet. Mit dieser Arbeit soll dann ein
gerbrücke mit den Betrachtungsweisen Eigenspannungszu-
usermat (ANSYS USER Material Subroutine) entwickelt und
stand und Anker-, Umlenk-, Reibungskräfte untersucht und
implementiert werden, damit das Last-Verformungsverhalten
das entwickelte Modell für den Endverankerungsbereich in
von Mauerwerksscheiben beschrieben werden kann.
der Bemessung der Brücke integriert.
srm z
2 xtot
σz,sup
srm
4
3
σx,sup,1
b
c
l0
As1
σx,sup,i
Zuggurtmodell
lE
x
σx,inf
1 2 σx,inf
quasigerissen ungerissen
2d
l0
c σz,inf
σz,inf
Spannungszustände 1 Druck-Druck (Beton) 2 Einachsiger Druck (Beton) 3+4 Druck-Zug (Stahlbeton)
LEHRE
Zwangsbeanspruchung und Mindestbewehrung in Stahlbeton
MASTER OF SCIENCE IN ENGINEERING
Durchführungssemester: HS 2016 Studentin: Schwerzmann Caroline Betreuer: Prof. Dr. Heinzmann Daniel Experte: Prof. Dr. Thoma Karel
Master-Thesis Bautechnik HS 2016 Problemstellung Die Mindestbewehrung in Stahlbetonbauteilen soll ein sprödes Versagen bei Erstrissbildung verhindern sowie
Zwangsbeanspruchung und Mindestbewehrung in Stahlbe Dauerhaftigkeit sicherstellen. Letzteres korreliert mit den die Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit und
entstehenden Rissbreiten bzw. deren Begrenzung beispielsweise infolge Zwangsbeanspruchung. Lösungskonzept Zwangsbeanspruchungen in massigen Stahlbetonbauteilen können bei nachträglichem Betonieren von Wänden auf zuvor erstellte Fundamente entstehen. Dazu lassen sich analytische Beziehungen erarbeiten und die Einflussgrössen aufzeigen. Um mögliche Durchrisse durch die Wand zu verhindern, kann die Wandlänge verringert bzw. kürzere Betonierabschnitte gewählt, eine geeignete Nachbehandlung des jungen Betons angeordnet oder der untere Wandbereich zusammen mit Abb. 1: Rissbildung in einer Stahlbetonwand auf einem zuvor erstellten Fundament.
Abb. 2: Modellierung des Wand-Fundament-Systems in AxisVM.
Seite 28
Seite 29
dem Fundament betoniert werden.
Abb. 4: Spannungen in [N/mm2] gemäss (a) FE-Programm AxisVM; (b) analytische
Abb. 3: Wandquerschnitt, Einwirkung, Dehnungsverteilung, Spannungsverteilungen und Kräfte.
Problemstellung
und Kräften im Wandquerschnitt
formuliert.
Schwerzmann Caroline
Jahrbuch 2016 | 2017 Institut fĂźr Bauingenieurwesen
WEI TER BILD UNG
Kompetenzen entwickeln, Fachwissen aktualisieren
Didaktisches Konzept der Weiterbildung Durch die enge Verknüpfung mit den Kompetenzzentren des
Die Weiterbildung an der Hochschule Luzern ist praxis
IBI ist vor allem in Fachkursen gewährleistet, dass immer «the
orientiert, interdisziplinär und flexibel. Als Fachhochschule
state of the art» unterrichtet wird und die Weiterbildungsteil-
bieten wir rund 300 Weiterbildungen an, welche auf
nehmenden das aktuellste Wissen aus Forschung und Entwick-
aktueller Forschung und Entwicklung beruhen und vom
lung mitnehmen. Bei grösseren Weiterbildungsprogrammen
Bezug zur Praxis leben. Alle Kurse sind modular, flexibel
wird beim Abschluss ein Bericht über ein Fachproblem geschrie-
planbar und an den zentralen Standorten in Luzern, Zug,
ben. Das Fachproblem kommt in den allermeisten Fällen aus
Rotkreuz und Horw leicht zu erreichen.
dem Berufsumfeld der Weiterbildungsteilnehmenden und wird
WEITERBILDUNG
Weiterbildung Erweiterte Fähigkeiten
eng von den Dozierenden des Programms begleitet. Die Weiterbildungsangebote des IBI am Standort Horw bieten eine Fülle an Möglichkeiten, um die persönliche Fach-
Auszug Broschüre CAS Erdbebensicherheit:
und Führungskompetenz zu erweitern.
Erfahrene Dozierende aus dem Bereich Bauingenieurwesen der Hochschule Luzern – Technik & Architektur, dem Bundes
Die regelmässig erhobenen Befragungen am Ende der ver-
amt für Umwelt, der ETH Zürich, der EPF Lausanne, der EMPA
schiedenen Programme zeigen als Ergebnis, dass die Teilneh-
Dübendorf, Fachleute aus der Praxis sowie Dozierende der
merinnen und Teilnehmer den Nutzen ihrer Weiterbildung im
Hochschule für Technik und Architektur Fribourg, der Koope
Hinblick auf die verfolgten Zielsetzungen insgesamt gesehen
rationspartnerin des Programms, vermitteln praxisbezogen
sehr positiv bewerten und sich die Investitionen insofern für
und fundiert das notwendige Wissen in diesem Bereich und
sie ausgezahlt haben.
unterstützen die Studierenden bei ihren Projektarbeiten. In den Weiterbildungsangeboten im Bereich Projektmanagement ist der unmittelbare Praxisbezug sehr wichtig. Viele Dozierende werden in einem kleinen Pensum mit einigen Lektionen beauftragt. Sie unterrichten als Spezialist/in über ihren Themenbereich direkt aus ihrem grossen Erfahrungsschatz aus der Praxis. Der aktive Gedankenaustausch wird mit regen Diskussionen und kleinen Übungssequenzen (oft in der Gruppe) im Unterricht gefördert. Auszug Broschüre MAS Baumanagement: «Die Inhalte der Ausbildung sind praxisnah zusammen gestellt und beleuchten die unterschiedlichen Aspekte eines wird vertieft und gezielt mit neuem Wissen ergänzt. Das Lernklima unter uns Kursteilnehmenden war offen und anregend. Der modulare Aufbau und der Unterricht in Block
Seite 31
ganzheitlichen Ansatzes im Baumanagement. Bekanntes
Weiterbildung.» — Tobias Meyer, dipl. Arch. ETH, Absolvent MAS Baumanagement
Seite 30
wochen ermöglichen in idealer Weise die berufsbegleitende
Aufbau Weiterbildungsprogramme Am IBI profitieren Ingenieurinnen und Ingenieure sowie
Inhaltliche Details und Erklärungen zu ECTS und MAS,
Personen aus verwandten Berufsgruppen von einer breiten
DAS und CAS finden interessierte Leserinnen und Leser
Palette an Weiterbildungsprogrammen, um ihre Fach-
auf der Webseite: www.hslu.ch/weiterbildung-bau
und Führungskompetenz zu erweitern. Die berufsbegleitenden und modular aufgebauten längeren Weiterbildungsprogramme dauern zwischen sechs Monaten und drei Jahren und werden (abhängig vom Angebot) mit einem Master of Advanced Studies (MAS), einem Diploma of Advanced Studies (DAS) oder einem Certificate of Advanced Studies (CAS) abgeschlossen. Der Aufbau kann beispielsweise am MAS Baumanagement (4 CAS und eine Master-Thesis führen zum MAS) folgendermassen dargestellt werden:
MAS Baumanagement (60 ECTS) Master-Thesis
CAS Strategisches Projektmanagement I
DAS Baumanagement (30 ECTS)
CAS Strategisches Projektmanagement II
CAS Projektmanagement Bau/Bau KBOB
CAS Baukostenplanung
CAS Kommunikation und Führung
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Seite 33
WEITERBILDUNG
Teil von MAS
Kadenz
TNZahl
Startjahr
ECTS
Dauer (Monate)
CAS Projektmanager Bau oder KBOB
Ja
2x pro Jahr
24
1999
18
10
Entwicklung Schweiz und GSGI
CAS Kommunikation und Führung
Ja
2x pro Jahr
20
2010
12
7
–
CAS Strategisches Projektmanagement I
Ja
1x pro Jahr
15
2014
10
7
–
CAS Strategisches Projektmanagement II
Ja
1x pro Jahr
15
2015
10
7
–
CAS Grund- und Spezialtiefbau
Nein
alle 2 Jahre
10–20
2015
10
8
Infra Suisse
CAS Erdbebensicherheit
Nein
alle 2 Jahre
15–30
2009
16
12
Name Programm
Kooperation
Herausforderungen
Schlusswort:
Vor allem das LLL (Lebenslange Lernen) hat die Weiterbil-
Weiterbilden mit einem klug gewählten Programm
dungslandschaft verändert. Bei vielen ehemaligen Studieren-
lohnt sich in jedem Fall. Um es mit leicht angepassten
den und Baupersonen ist der Wunsch und das Interesse
Worten von Benjamin Britten zu sagen:
WEITERBILDUNG
Übersicht Weiterbildungsprogramme
nach sehr individueller Weiterbildung da. Die Weiterbildungsprogramme aus dem Bereich «Bau- und Projektmanage-
Weiterbilden ist wie Rudern gegen den Strom.
ment» schaffen solide Voraussetzungen für einen nächsten
Sobald man aufhört, treibt man zurück.
Entwicklungsschritt in der persönlichen Erweiterung der
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Seite 35
Fach- und Führungskompetenz.
Jahrbuch 2016 | 2017 Institut fĂźr Bauingenieurwesen
FOR SCH UNG
Grundlagen für Innovation – der Mehr wert für die Bauwirtschaft Die Forschungs- und Dienstleistungsaktivitäten am IBI
dehülle und Glas. Bei der Umsetzung der Energiestrategie
sind in zwei Bereichen organisiert: Den Kompetenzzentren
2050 des Bundes werden energieeffiziente und energiege-
Konstruktiver Ingenieurbau (CC KI) und Gebäudehülle
winnende Gebäudehüllen einen wesentlichen Beitrag leisten
(CC GH). Beide Forschungseinheiten arbeiten disziplinär
müssen. Dafür werden Konzepte und Technologien am CC GH
wie interdisziplinär in allen Bereichen des konstruktiven
entwickelt, um das Tageslicht und die Photovoltaiktechnolo-
Ingenieurbaus und der Gebäudehülle. Das Metathema der
gie in der Gebäudehülle nach architektonischen und energe-
Hochschule, «Gebäude als System», spiegelt sich auch in
tischen Aspekten optimal zu nutzen.
den Aktivitäten der beiden CCs wider. Zur Infrastruktur der Kompetenzzentren gehören neben LaDas CC KI bearbeitet Forschungsthemen und Dienstleis-
borflächen und einer Grundausstattung im Speziellen einer
tungsaufträge von Tragkonstruktionen/Bauteilen und
der grössten Fassadenprüfstände Europas sowie das Gonio-
Produktentwicklungen der Werkstoffe Stahl-, Spann- und
photometer. Zusammen mit der dem CC KI angegliederten
Faserbetone, Mauerwerk, Holz und Holzverbundbau. Je
und nach ISO/IEC 17025 akkreditierten Materialprüfstelle
nach Fragestellung wird das statische und/oder dynamische
(STS 209) bildet diese Infrastruktur die Basis für ein weitrei-
Tragverhalten (z.B. Erdbebenbeanspruchung, Ermüdung)
chendes Spektrum an Untersuchungen. Die Forschungsfinan-
der zu untersuchenden Bauteile in Versuchen geprüft und
zierung mit knapp 2.5 Mio CHF Umsatz erfolgt zu grossen
daraus Modelle für das Tragverhalten und die Bemessung
Teilen über die KTI, den SNF, das Europäische Horizon
entwickelt. Themen bezüglich Baugrund und Bauwerks-Bo-
2020-Programm sowie über Industriepartner.
FORSCHUNG UND DIENSTLEISTUNG
Forschung und Dienstleistung Massgeschneiderte Lösungen
den-Interaktion werden von den Forschenden der Geotechnik bearbeitet. Als Ergänzung zur experimentellen Forschung
Die Forschung am IBI orientiert sich an hohen wissenschaft-
werden in den Forschungsarbeiten nichtlineare Finite-Ele-
lichen Standards und weist einen starken Praxisbezug auf.
mentmethoden für Stahl-, Spannbeton und Mauerwerktrag-
Sie ist, je nach Fragestellung, disziplinär und/oder interdiszip-
werke mit den am CC KI entwickelten Ansätzen eingesetzt.
linär geprägt. Es werden Kooperationen mit Industrie,
Für die Entwicklung von Gebäudehüllen in Massivbauweise
Planerinnen und Planern, Bauherren und Hochschulen/Uni-
wie z.B. Mauerwerk, Faserbeton usw. wird zwischen dem CC
versitäten gepflegt und die weitere Vernetzung mit ihnen
KI und dem CC GH intensiv zusammengearbeitet.
national wie international vorangetrieben. Die folgende Auswahl an vorgestellten Forschungsprojekten gibt hierzu einen
Das CC GH beschäftigt sich darüber hinaus mit den vielfäl-
kurzen Einblick in unsere Aktivitäten.
tigen Forschungs- und Entwicklungsthemen im Leicht- und Glasbau. Mit den Industrie- und Wirtschaftspartnern werden
CC Konstruktiver Ingenieurbau:
energieeffiziente ressourcenschonende Gebäudehüllen
www.hslu.ch/ccki
ökonomischen Anforderungen gerecht werden müssen.
CC Gebäudehülle:
Der in der Schweiz einzigartige Fassadenprüfstand erlaubt
www.hslu.ch/ccgh
eine Ergänzung des umfangreichen Dienstleistungs-, Test-
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entwickelt, welche hohen konstruktiven, gestalterischen und
Seite 36
und Analyseangebots für Bauprodukte im Bereich Gebäu-
Ausgewählte Forschungsprojekte CC Konstruktiver Ingenieurbau
Ermüdung von vor wiegend auf Biegung beanspruchten Fahrbahnplatten
Schäfer HBV Scheibenausbildung
Projektleitung: Prof. Dr. Thoma Karel Projektstand: 07.2011 – 07.2016 Externe Projektpartner: ASTRA Finanzierung: Bundesamt für Strassen (ASTRA)
Projektleitung: Prof. Dr. Kreher Klaus Projektstand: seit 10.2016 Externe Projektpartner: Schäfer Holzbau AG Finanzierung: Förderstiftung Technopark Aargau
Kurzbeschrieb
Kurzbeschrieb
Im Rahmen des ASTRA-Projekts wurde ein Stahlbetonbau-
Im modernen Ingenieurholzbau können aufgrund der Libe
teil-Ermüdungsversuch unter Berücksichtigung des Mem-
ralisierung der Brandschutzvorschriften Bauwerke über
branspannungszustandes (CMA) geplant, durchgeführt und
die Hochhausgrenze hinaus wirtschaftlich und leistungsfä-
ausgewertet. Zudem wurde der Einfluss eines CMA auf
hig gebaut werden. Holz-Beton Verbundkonstruktionen sind
die Stahlspannungsamplituden mit Hilfe von NLFE-Analysen
hierbei ein effektives Biegetragsystem zur Ausbildung von
an Fallbeispielen und am Versuchskörper diskutiert. Mit Hilfe
Geschossdecken mit mittleren bis grossen Spannweiten.
einer Parameterstudie wurde der Einfluss wesentlicher Grös-
Für das Horizontaltragwerk von hohen Gebäuden sind hier
sen (Verbundsteifigkeit, Biegezugfestigkeit, usw.) auf den
bisher meist zusätzliche Bauteile für den Horizontallastabtrag
CMA und die resultierenden Stahlspannungen aufgezeigt.
erforderlich. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, das sehr gute Tragverhalten für den Vertikallastabtrag in HBVElementbauweise durch die Ausbildung und Aktivierung der Scheibentragfähigkeit mittels schubfest gefügten Elementen zu aktivieren. Mit Hilfe dieser Massnahme können die Deckenelemente effektiv für das Horizontaltragwerk von hohen Gebäuden genutzt werden, was dieser Bauweise zu einem weiteren Durchbruch verhelfen soll.
Mauer werkssystem zur Ertüchtigung und Verstärkung bestehender Mauerwerkstragwerke
Projektleitung: Prof. Dr. Kenel Albin Projektstand: seit 09.2017 Externe Projektpartner: F.J. Aschwanden AG Finanzierung: Eidgenössische Kommission für Technologie und Innovation (KTI)
Projektleitung: Prof. Dr. Stempfle Hartwig Projektstand: seit 07.2016 Externe Projektpartner: Keller Vertriebs AG Finanzierung: Eidgenössische Kommission für Technologie und Innovation (KTI)
Kurzbeschrieb
Kurzbeschrieb
Es wird ein neues System zur Durchstanzverstärkung beste-
Aufgrund des rückläufigen Absatzes sind Innovationen im
hender Flachdecken entwickelt, welches aus vorspannbaren
Bereich Mauerwerk notwendig. Während Umbaumass
Ankern und in Beton eingeschraubte Ankerhülsen (RINO
nahmen werden häufig Grundrisse verändert und Wände neu
Monti) besteht. Der neue RINO Monti Anker ergänzt das
gesetzt oder durch Wände mit höherer Tragkapazität ersetzt.
bestehende Verstärkungsprodukte-Portfolio RINO in idealer
Ziel des Projektes ist es, ein Mauerwerksprodukt für Um-
Weise und entspricht einem ausgewiesenen Marktbedürfnis.
bauten zur Ertüchtigung von Mauerwerkstragwerken zu
Gleichzeitig ist die Weiterentwicklung der RINO Produkte
entwickeln, welches ein verbessertes Schubtrag- und Verfor
ein strategisches Ziel der F.J. Aschwanden AG. Die Innovation
mungsverhalten aufweist. Für das Produkt soll ein Bemes-
besteht aus dem klaren Kraftfluss und der Vorspannbarkeit
sungskonzept entwickelt werden, das in ein kommerzielles
des Ankers bei gleichzeitig mechanischer und damit robuster
Berechnungsprogramm implementiert werden kann.
FORSCHUNG UND DIENSTLEISTUNG
Durchstanzverstärkung vorspannbare Anker
Verankerung durch Formschluss. Der Hauptumsetzungs partner F.J. Aschwanden AG ist der kompetente Schweizer Marktführer im Bereich «Durchstanzen» und hat eine langjährige Erfahrung in der Entwicklung und erfolgreichen
Seite 38
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Einführung neuer Produkte am Markt.
Ausgewählte Forschungsprojekte CC Gebäudehülle
COST Action TU 1403 – Adaptive Facades Network
High Resolution Complex Glazing Library BIMSOL
Projektleitung: Prof. Dr. Luible Andreas Projektstand: seit 01.2015 Externe Projektpartner: keine Finanzierung: Europäische Union, Horizon 2020 Program
Projektleitung: Grobe Lars O. Projektstand: seit 06.2016 Externe Projektpartner: Bundesamt für Energie (BFE) Lawrence Berkeley National Laboratory, Siteco Beleuchtungstechnik GmbH, Hella Storen AG, Pellini SpA, EURAC Research, Transsolar Energietechnik GmbH, HZDS AG, Perluce AG, Reflexion AG, Relux Informatik AG Finanzierung: Bundesamt für Energie (BFE), Industriemittel
Kurzbeschrieb Bei COST TU1403 «Adaptive Facade Network» handelt es sich um ein vom Kompetenzzentrum Gebäudehülle (GH)
Kurzbeschrieb
initiiertes Europäisches Forschungskoordinationsprojekt zum
Modelle der optischen Eigenschaften von Sonnen- und
Aufbau eines Forschungsnetzwerks im Bereich Adaptiver
Blendschutzsystemen (SBS) unterstützen Planerinnen und
Gebäudehüllen. Die Koordination sowie die finanzielle
Planer mit Aussagen zu solaren Gewinnen, Tageslichtverfüg-
und operative Leitung des Projekts erfolgt durch das CCGH
barkeit, visuellem Komfort und Blendung in Abhängigkeit
der Hochschule Luzern – Technik & Architektur. Am Projekt
von der Leuchtdichteverteilung des Himmels. Hierzu werden
sind mehr als 26 Länder und mehr als 170 Personen und
SBS am Goniophotometer unter unterschiedlichen Lichtein-
Forschunginstitutionen beteiligt.
fallsrichtungen im sichtbaren und nah-infraroten Spektrum
Mehr Information unter www.tu1403.eu.
vermessen. Aus den Messdaten werden hochaufgelöste Modelle für die Lichtsimulation, sowie niedriger aufgelöste für die Gebäudesimulation erzeugt. Messdaten und Modelle werden veröffentlicht und stehen Planerinnen und Forschern zur Verfügung. Projektergebnisse werden fortlaufend veröffentlicht: https:// blog.hslu.ch/solarcontrol/ Im Projekt arbeiten Planer, Entwicklerinnen und Wissenschaftler aus der Schweiz und Europa sowie den USA zusammen. Projektergebnisse unterstützen die Weiterentwicklung sowie den Einsatz von SBS. Die Arbeit bewegt sich an der Schnittstelle zwischen Bauphysik, Lichtplanung und Optik.
SEBF – Solar Energy Balanced Facade
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Wittkopf Stephen Projektstand: seit 01.2016 Externe Projektpartner: EPFL, ETH, CSEM, econcept, SUPSI Glas Trösch, Umweltarena Schweiz, BeNetz, u.a. Finanzierung: Schweizer Nationalfonds (NFP70), ÜserHuus
Projektleitung: Wüest Thomas Projektstand: seit 11.2016 Externe Projektpartner: keine Finanzierung: Schweizerischer Nationalfonds (SNF)
Kurzbeschrieb «Schön viel Strom produzieren» lautet das übergreifende Motto verschiedener Forschungsprogramme, die zum Ziel haben die Akzeptanz von Photovoltaik in der Gebäudehülle zu steigern. Ein interdisziplinäres Team mit architek tonischen, konstruktiven, wirtschaftlichen und ökonomischen Kompetenzen entwickelt anwendungsorientierte Konzepte und Methoden, die mit Industrie- und Technologietrans ferpartner in Prototypen umgesetzt werden. Eine zentrale Rolle spielen Pilot- und Demonstrationsprojekte (P&D), in denen die Prototypen zum einen einer breiten Öffentlichkeit
Kurzbeschrieb Das Projekt hat das Ziel, eine Elementfassade zu entwickeln, die mithilfe der solaren Strahlung den Energiehaushalt des Gebäudes in der Fassadenebene positiv beeinflusst (Solar Energy Balanced Façade). Dabei sollen in erster Linie geschickte Kombinationen von Fassadenelementen und
FORSCHUNG UND DIENSTLEISTUNG
Schön viel Strom produzieren
Materialien gesucht werden, welche den Einsatz von technischen Hilfsmitteln reduzieren. Mittels dynamischer Betrach tungen können die Schwankungen des Aussenklimas gezielt möglichst ohne Technik reduziert und somit auch der Energiehaushalt des Gebäudes optimiert werden.
vorgestellt werden, aber auch ihre Eignung in der Praxis beweisen.
«Solar Impulse»-Projekts) und Stefan Nowak (Nationaler Programmleiter PV-Forschung im Auftrag des BFE) vor dem HSLU P&D-Projekts für die Energy Challenge 2016 anlässlich
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v.l.n.r.: Stephen Wittkopf, Bertrand Piccard (Pionier des
Center in Lausanne
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der nationalen PV-Tagung vor dem SwissTech Convention
Patente und Auszeichnungen 2016/2017
Patente
Auszeichnungen
Patentanmeldungen: Kenel, Albin (07.06.2017). Verstärkungselement zum Ver stärken von betonierten Platten No. 17166544.1 – 1601. Europäisches Patentamt.
Awarded Second Best Paper: Thoma, Karel (2017). Membranspannungszustand von Stahlbetontragwerken: Lösung mit nl. FEM und Interpreta tion. CADFEM Ansys Simulation Conference 2017, Parkarena Winterthur, Schweiz.
Wittkopf, Stephen (19.06.2017). PV-Modul-Simulatorvorrichtung No. 00793/17 Anmeldenummer. Schweiz: Eidgenössisches Institut für geistiges Eigentum IGE. Wittkopf, Stephen (19.10.2016). PV-Fensterladen No. 10 2016 012 491.1 (Aktenzeichen). Deutschland optional international: Deutsches Patent- und Markenamt. Wittkopf, Stephen (04.03.2016). Gitterstruktur für Photo voltaik Modul No. 04032016. Europa: Deutsches Patent- und Markenamt. Wittkopf, Stephen (15.02.2016). Farbiges Abdeckglas für Photovoltaikmodule No. 15022016. Europa: Deutsches Patent- und Markenamt.
Awarded Best Paper: Thoma, Karel (2016). Last-Verformungsverhalten von Stahl-Spannbetontragwerken – Theorie und Nachrechnung. CADFEM Users’ Meeting 2016, Technorama Winterthur, Schweiz.
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FORSCHUNG UND DIENSTLEISTUNG
Jahrbuch 2016 | 2017 Institut fĂźr Bauingenieurwesen
VER ANST ALT UNGEN
21.01.16 Infra-Tagung 2016 KKL Luzern Teilnahme als Aussteller an der Tagung zum Thema «Wo spielt die Musik im Infrastrukturbau?».
06.10.16 YES 2016 HSLU SA, Luzern Mitorganisator des Young Engineers’ Symposium – Podium für junge Bauingenieure/-innen.
11.05.16 Tag der Exkursionen der HSLU T&A Baustelle SOB, Ebnat-Kappel LIEBHERR, D-Bad Schussenried Exkursion für Studierende Bautechnik. Exkursion 1: «Baustellenbesichtigung SOB» – Sanierung der über 100 Jahre alten Bauwerke. Exkursion2: «Liebherr Werksbesichtigungen» – Führungen durch die Werke Mischtechnik und Betonpumpen GmbH.
07.10.16 FASSADE 2016 KKL Luzern Mitorganisator der FASSADE 2016 «What’s next?», Internationales Fassaden-Symposium im Rahmen des European Facade Networks.
05.10.16 EFN Meeting HSLU T&A, Horw Sitzung des European Facade Networks. 05.– 06.10.2016 COST TU1403 Meeting HSLU T&A, Horw Management Committee und Working Group meeting der COST Action TU1403 – Adaptive Facades Network.
03.11.17 Forum Gebäudehülle HSLU T&A, Horw Veranstaltung (Symposium) gemeinsam mit unserem Alumniverein IFG Ingenieure für Fassadentechnik und Gebäudehülle (www.ing-fg.ch), Thema: Produkte-Haftpflicht und Vogelschutz im Fassadenbau. 09.11.17 Nationaler Zukunftstag HSLU T&A, Horw Teilnahme beim Spezialprojekt «Mädchen-bauen-los».
03.05.17 Institutskonferenz HSLU T&A, Horw Institutssitzung mit anschliessender Führung durch das CC Gebäudehülle und Vorführung des Goniophotometers. 18.05.17 Baufest HSLU T&A, Horw Durchführung des ersten Baufests, organisiert durch die Studierenden des 4. Semesters.
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08.07.16 Ausstellung der Bachelor- und Master-Thesis HSLU T&A, Horw Ausstellung der Poster inklusive kurzer Präsentation von drei Bachelor- und einer Master-Thesis.
13.01.17 Best of Bachelor Landesmuseum Zürich Mitorganisator der Verleihung Best of Bachelor 2016 durch die Fachschaft Bauingenieurwesen.
07.07.17 Ausstellung der Bachelor- und Master-Thesis HSLU T&A, Horw Ausstellung der Poster inklusive kurzer Präsentation von drei Bachelor- und einer Master-Thesis.
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13.05.16 Abteilungskonferenz Zürich Abteilungssitzung mit anschliessendem Baustellenbesuch auf dem Schlotterbeck-Areal.
04.11.16 Forum Gebäudehülle HSLU T&A, Horw Veranstaltung (Symposium) gemeinsam mit unserem Alumniverein IFG Ingenieure für Fassadentechnik und Gebäudehülle (www.ing-fg.ch), Thema: Flankenschalldämmung von MetallVorhangfassaden.
07.06.17 Ingenieur-Betonbautag HSLU T&A, Horw Mitorganisator und Durchführungsort des Ingenieur-Betonbautages.
VER ANSTALTUNGEN
Veranstaltungen
Jahrbuch 2016 | 2017 Institut fĂźr Bauingenieurwesen
PUB LIKA TIO NEN
Arnold, André; Krähenbühl, Manuel & Schmid, Andreas
Friedrich, Daniel (2016). WPC-Fassaden müssen berechen-
(2017). Drained and Undrained Analysis for Foundations
bar sein. Holzkurier, Das internationale Wirtschaftsmagazin,
Based on Triaxial Tests. International Workshop on
2016(18), 20.
Advances in Laboratory Testing and Modelling of Soils and Shales (ATMSS), Villars-sur-Ollon, Schweiz.
Friedrich, Daniel (2016). Value added development of sustainable bioplastics-based cladding. Conference Procee
Bauer, Carsten & Wittkopf, Stephen (2016). Annual daylight
PUBLIK ATIONEN
Publikationen in Fachzeitschriften
dings/Advanced Building Skins, 2016, 680-689.
simulations with EvalDRC: Assessing the performance of daylight redirection components. IOS Press: Journal of Facade
Friedrich, Daniel (2016). Bio-based Composites Facades:
Design and Engineering, 1-20. doi: 10.3233/FDE-160044
Experimental analysis on performance under applicationoriented constraints. In Science.Research.Pannonia:
Bauer, Carsten; Kazanasmaz, Zehra T. & Wittkopf, Stephen
Energie-Umweltmanagement (Hrsg.), Nachhaltige Techno
(2017). Climate based daylight simulations with EvalDRC:
logien: Gebäude – Energie – Umwelt (Vol.20, 93-100).
analysis of Daylight Redirecting Components. Journal of
Graz: Leykam.
Façade Design and Engineering., 2017(Vol. 5/ No. 2), 43-55. doi: 10.7480/jfde.2017.2.1738
Friedrich, Daniel (2016). Measuring the wind suction capacity of plastics-based cladding using foil bag tests: A compara-
Borkowski, Gregor; Thoma, Karel; Brühwiler, Eugen &
tive study. Journal of Building Engineering, (8), 152-161.
Rupp, Christoph (2017). Experimentelle Validierung einer
doi: 10.1016/j.jobe.2016.10.009
Plattenbalken-Bahnbrücke aus bewehrtem UHFB. Beton- und Stahlbeton, 112(6), 320-328.
Friedrich, Daniel (2017). Working paper to: Investigations on the feasibility of renewable bio-plastics-based green-
Friedrich, Daniel & Luible, Andreas (2016). Bio-based
composites used in the building envelope (Bericht).
plastics-composites for sustainable building skins: Life expec-
Hochschule Luzern, Kompetenzzentrum Fassadenbau,
tancy of cladding derived from wind suction tests. In Guillaume Habert; Arno Schlueter (Hrsg.), Expanding Boundaries:
Grobe, Lars Oliver (2016). High Resolution Complex Glazing
Systems Thinking in the Built Environment (622-627). Zürich:
Library BIMSOL: Jahresbericht 2016 (Bericht). Bundesamt für
vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich.
Energie, Bern.
Friedrich, Daniel & Luible, Andreas (2016). Investigations on ageing of wood-plastic composites for outdoor applications: A meta-analysis using empiric data derived from diverse weathering trials. Construction and Building Materi
rative Gebäudehülle nutzt ausschliesslich natürliche Ressourcen. Quer – Magazin für Architekur, 2016(3), 28-30.
Seite 46
Friedrich, Daniel (2016). Green-Composites: Eine bioregene-
Seite 47
als, 1142-1152. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.08.123
Publikationen in Fachzeitschriften
Grobe, Lars Oliver (2017). Computational combination of
Kazanasmaz, Zehra Tuğçe; Öner, Merve & Bauer, Carsten
the optical properties of fenestration layers at high direc-
(2017). Aynalı jaluzi sistemleri ile enerji etkin yapı tasarımı:
tional resolution. Buildings, 7(1), 1-19. doi: 10.3390/buil-
Günışığı performansının artırılması. Ege Mimarlık, 96(2),
dings7010022
44-47.
Grobe, Lars Oliver (2017). High Resolution Complex Glazing
Kenel, Albin & Lips, Stefan (2016). Bauverfahren für vorge-
Library BIMSOL: Jahresbericht 2017 (Bericht). Bundesamt für
spannte Stahlpilze. tec21: 142(18-19), 12-13.
Energie, Bern. Kenel, Albin & Lips, Stefan (2016). Modélisation du comporGrobe, Lars Oliver; Aksakarya, Gizem; Altınkaya, Gülce;
tement à la rotation des planchers-dalles existants. Tracés,
Ergin, Meltem; Hancı Geçit, Burçin; Kazanasmaz, Zehra
2016(15-16), 36.
Tuğçe; Sevinç, Zeynep & Yörük, Yasemin (2017). Scalemodel and simulation-based assessments for design alter
Kenel, Albin & Lips, Stefan (2016). Modellbildung des Ro-
natives of daylight redirecting systems for side-lighting
tationsverhaltens bestehender Flachdecken. tec21: 142(17),
in an educational design room. METU Journal of the Faculty
11-12.
of Architecture, 1. doi: 10.4305/METU.JFA.2017.2.1 Kenel, Albin & Lips, Stefan (2016). Procéde de construction Grobe, Lars Oliver; Wittkopf, Stephen & Kazanasmaz,
avec des têtes en acier précontraintes. Tracés, 2016(17), 36.
Zehra Tuğçe (2017). High-resolution data-driven models of daylight redirecting components. In Aslıhan Tavil; Oğuz Cem
Krehel, Marek; Grobe, Lars Oliver & Wittkopf, Stephen
Çelik (Hrsg.), ICBEST Istanbul: Interdisciplinary Perspectives
(2016). A hybrid data-driven BSDF model to predict light
for future building envelopes (84-93). Istanbul: Istanbul
transmission trough complex fenestration systems including
Technical University.
high incident directions. Journal of Façade Design and Engineering., 4(3-4), 79-89. doi: 10.3233/FDE-161191
Grobe, Lars Oliver; Wittkopf, Stephen & Kazanasmaz, Zehra Tuğçe (2017). High-resolution data-driven models of
Krehel, Marek; Schregle, Roland & Wittkopf, Stephen
daylight redirection components. Journal of Façade Design
(2017). Computational Colour Matching of Laminated Pho-
and Engineering, 5(2), 103-116. doi: 10.7480/jfde.2017.2.1743
tovoltaic Modules for Building Envelopes. Buildings, 7(3), 72. doi: 10.3390/buildings7030072
Kantor, Davis Loren (2017). Life Cycle Cost Analysis of Extensive Green Roofs in Switzerland and the Netherlands.
Luible, Andreas (2016). Spezialisten für anspruchsvolle
Journal of Living Architecture, 14-25.
Gebäudehüllen. FASSADE 1/2016
Kazanasmaz, Zehra T; Grobe, Lars Oliver; Bauer, Carsten;
Luible, Andreas (2017). Adaptive Fassaden – wir sind erst
Krehel, Marek & Wittkopf, Stephen (2016). Three approa-
am Anfang, Schweizer Energiefachbuch, Jahrbuch «Fassade
ches to optimize optical properties and size of a South-facing
2018», Sonderheft, Erscheinungsjahre 2017
window for spatial Daylight Autonomy. Building and Environ ment, 1. doi: 10.1016/j.buildenv.2016.03.018
Luible, Andreas & Schärer, Daniel (2016). Lateral torsional buckling of glass beams with continuous lateral support. Glass Structures & Engineering, 2016, 153-171. doi: 10.1007/ s40940-016-0008-3
Wittkopf, Stephen & Hengevoss, Dirk (2017). Vergleichende
cated Climatic Loads of Insulated Glazed Units in Current
Ökobilanzierung Photovoltaik. Gebäudehülle Schweiz, (7/8),
Facades. Challenging Glass 5, Conference on Architectural
32-39.
and Structural Applications of Glass, 1. Wittkopf, Stephen & Mohanti, Lipi (2016). Effect of diffuMoor, Christina; Egloff, Brigitte; Tomovic, Tina & Wittkopf,
sion of light on thin-film photovoltaic laminates. Results in
Stephen (2017). REPEAT: Textile Design for PV Modules!:
Physics, 2016(Vol. 6), 61-66. doi: 10.1016/j.rinp.2015.12.007
PUBLIK ATIONEN
Luible, Andreas & Wüest, Thomas (2016). Thermal Indi-
Design-driven Strategies for Photovoltaic Module. In European Academy of Design EAD (Hrsg.), The Design Jour
Wittkopf, Stephen (2016). Schön viel Strom produzieren.
nal (1879-1893). 4 Park Square, Milton Park, Abingdon OX14
Gebäudehülle, (12), 16-18.
4RN, UK: Taylor & Francis Journals Production. Wittkopf, Stephen (2016). Schön viel Strom produzieren: Noback, Andreas; Grobe, Lars Oliver & Wittkopf, Stephen
Farbige PV-Lösungen. Baurundschau, 2016(04/2016),
(2016). Accordance of Light Scattering from Design and
100-101.
De-Facto Variants of a Daylight Redirecting Component. Buildings, 2016(6), 30. doi: 10.3390/buildings6030030
Wittkopf, Stephen (2016). Schön Strom produzieren mit farbigen Solarpanels. 20 Minuten, 1-1.
Roeske, Christian (2016). Wirtschaftliche und CO2-Einflüsse von PV-Fassaden. Gebäudehülle Schweiz, 2016(11/16), 25-27.
Wüest, Thomas & Luible, Andreas (2016). Increased thermal induced climatic load in insulated glass units. IOS Press:
Schregle, Roland (2016). The RADIANCE Out-of-Core Photon
Journal of Facade Design and Engineering, 4(3-4), 91-113.
Map: Technical Report (Bericht). Xu, Ran (2016). Visual impact assessment of BIPV in Schregle, Roland; Grobe, Lars Oliver & Wittkopf, Stephen
building retrofits using saliency models. Dissertation, École
(2016). An Out-of-Core Photon Mapping Approach to Day-
polytechnique fédérale de Lausanne, Schweiz.
light Coefficients. Journal of Building Performance Simulation, 9(6), 620-632. doi: 10.1080/19401493.2016.1177116
Xu, Ran; Wittkopf, Stephen & Roeske, Christian (2017). Quantitative Evaluation of BIPV Visual Impact in Building
Stempfle, Hartwig; Weber, Marius & Wipfli, Manuel (2016).
Retrofits Using Saliency Models. Energies, 2017(Volume 10,
Analysis of steel-reinforced masonry walls regarding maxi
Issue 5), 1-16. doi: 10.3390/en10050668
mum shear loads. Mauerwerk – European Journal of mason-
Seite 48
Seite 49
ry, 20(3), 232-242.
Jahrbuch 2016 | 2017 Institut für Bauingenieurwesen
VOR TRÄ GE
Arnold, André (18.11.2016)
Grobe, Lars Oliver (24.10.2016)
Tragverhalten von Flachfundationen aus Sicht der Geotechnik.
BSDF characterizing components of high-performance
5. Geotechnik Fachtagung: Geotechnische und konstruktive
building envelopes: Complex fenestration systems and
Bemessung von Flachfundationen. Hochschule für Technik,
architecture integrated photovoltaics. Workshop IEA SHC
Rapperswil.
Task Definition Phase «Integrated solutions for daylight and electric lighting», Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP,
Bauer, Carsten (29.08.2016)
Stuttgart.
EvalDRC: A new, versatile, front-end for climate-based daylight assessment with contribution photon mapping.
Grobe, Lars Oliver (25.08.2016)
15th International Radiance Workshop, Padua.
BSDF measurements to characterize components of high-performance building envelopes: Complex fenestration
Friedrich, Daniel (19.09.2017)
systems and architecture integrated photovoltaics.
Performance Tests of Plastics-based Cladding Profiles.
Workshop Current state of the art and the future of BSDF
The international conference on plastic profiles for construc-
measurements and simulation, Aldrans.
tion applications, Cologne, Germany.
VORTR ÄGE AN FACHVER ANSTALTUNGEN
Vorträge an Fachveranstaltungen
Grobe, Lars Oliver (12.01.2016) Friedrich, Daniel (24.11.2016)
Solare Fassaden – Simulationswerkzeuge zur Tageslicht
Bio-based Composites Facades: Experimental analysis on
nutzung. Swissbau 2016, Basel.
performance under application-oriented constraints. e-nova 2016: 20th International Congress of Sustainable Technolo-
Heinzmann, Daniel (23.11.2017)
gies, Pinkafeld, Austria.
Beruflicher Werdegang; von der Lehre zur Dissertation, Sekundarschule, Thalwil.
Friedrich, Daniel (10.10.2016) Value added development of sustainable bioplastics-based
Heinzmann, Daniel (06.10.2016)
cladding. Advanced Building Skins, Bern, Switzerland.
Stringer-Tafelmodell für Stahlbeton, Young Engineers’ Symposium 2016, Luzern. Heinzmann, Daniel (13.09.2016)
life expectancy of cladding derived from wind suction tests.
Rissbreitenbeschränkung und Mindestbewehrung, Fach-
Sustainable Built Environment (SBE) Regional Conference
veranstaltung zu aktuellen Fragen und Entwicklungen im
2016, Zürich, Switzerland.
Brückenbau, ETHZ, Hönggerberg.
Grobe, Lars Oliver; Wittkopf, Stephen & Kazanasmaz, Zeh-
Kenel, Albin (07.06.2017)
ra Tuğçe (15.05.2017)
Bewehrungsüberdeckung – Messung und Auswertung.
High-resolution data-driven models of daylight redirecting
Ingenieur-Betonbautag 2017. Hochschule Luzern –
components. ICBEST Istanbul 2017: Interdisciplinary
Technik & Architektur, Horw.
Perspectives for future building envelopes, Istanbul. Kreher, Klaus (15.04.2016) ERFAHRUNG KLEBEN! Wir verbinden für den Mehrwert unserer Kunden. Eröffnung der Ausstellung: EINBLICKE KLEBEN! VERBINDENDE SCHICHTEN. Baumuster Centrale Zürich.
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Bio-based plastics-composites for sustainable building skins:
Seite 51
Friedrich, Daniel (15.06.2016)
Vorträge an Fachveranstaltungen
Luible, Andreas (07.11.2017)
Roeske, Christian (10.10.2016)
COST TU1403 – Adaptive Facades Network. NEXT Facades,
Energy costs and CO2 impact of PV-facades.
München.
Advanced Building Skins, Bern.
Luible, Andreas (12.05.2017)
Schregle, Roland & Bauer, Carsten (29.08.2016)
«Mehr als nur Fassade» – Ausbildung, Weiterbildung und
Out-of-core photon mapping: When more isn’t enough.
Forschung. AMSuisse Zentral Generalversammlung, Horw.
15th International Radiance Workshop, Padua.
Luible, Andreas (11.05.2017)
Thoma, Karel (07.06.2017)
Adaptive Facades. WICONA’s 4 countries event, Ulm.
Membranspannungszustand von Stahlbetontragwerken: Lösung mit nl. FEM und Interpretation. CADFEM Ansys
Luible, Andreas (03.11.2016)
Simulation Conference 2017. Parkarena, Winterthur.
Die Fassade: Schutz, Energie und Schönheit – ein Spannungs feld. Abend der Wirtschaft, Hochschule Luzern –Technik &
Thoma, Karel (10.06.2016)
Architektur, Horw.
Last-Verformungsverhalten von Stahl-Spannbetontragwerken – Theorie und Nachrechnung. CADFEM Users’Meeting 2016.
Luible, Andreas (14.04.2016)
Technorama Winterthur.
Adaptive Facades. Places and Technologies. Belgrade. Wittkopf, Stephen (20.09.2017) Noback, Andreas; Grobe, Lars Oliver; Greiff, Susanne;
Die Energiefassade. Fallbeispiele. Symposium Bauwerk –
Komp, Jennifer & Lang, Franziska (03.11.2017)
Tragwerk- Energie, Kaiserslautern.
Measuring and modelling scattering properties of Roman window glass for daylight simulation. Glass of the Caesars @
Wittkopf, Stephen (05.09.2017)
30, London, UK.
Schön viel Strom produzieren. PV@Universities of Applied Science, Bern.
Noback, Andreas; Grobe, Lars Oliver & Wittkopf, Stephen (29.08.2016)
Wittkopf, Stephen (30.08.2017)
Comparing BSDF data from a real and a virtual goniophoto
Architekturintegrierte Photovoltaik. Forschung und Praxis.
meter. 15th International Radiance Workshop, Padua.
Energieapéro Graubünden, Chur/Poschiavo.
Papaiz, Luca; Grobe, Lars Oliver & De Michele,
Wittkopf, Stephen (30.05.2017)
Giuseppe (29.08.2016)
Architekturintegrierte PV: Praxisbezug des Nationalen
Modeling and measuring of solar shading with retro-reflec
Forschungsprogramms Energiewende. Solar Update, Olten.
tion microstructure. 15th International Radiance Workshop, Padua.
Wittkopf, Stephen (27.04.2017) BIM für die Gebäudehülle? Fachtagung Steildach,
Roeske, Christian & Wittkopf, Stephen (07.03.2017)
Zürich-Regensdorf.
Farbige PV- Module: Technologien, Typen und Anwendungen. 9. Forum Bauwerksintegrierte Photovoltaik, Bad Staffelstein.
Wittkopf, Stephen (22.03.2017) Schön viel Strom produzieren: Farbige Photovoltaik Fassaden. ZIG Planer Seminar, Hochschule Luzern – Technik & Architektur, Horw.
Xu, Ran & Wittkopf, Stephen (12.01.2016)
Energy Challenge 2016 – Von der Sonne in den Tank.
Solare Fassaden – Schön viel Strom produzieren.
Transfer Transparent, Hochschule Luzern – Technik & Architektur,
Swissbau 2016, Basel, Schweiz.
Horw. Wittkopf, Stephen (10.10.2016) Coloured Photovoltaics. Advanced Building Skins, Bern. Wittkopf, Stephen (30.09.2016) Farbige Photovoltaik Fassaden: Produkte und Projekte. Messe Bauen und Wohnen, Luzern. Wittkopf, Stephen (27.09.2016) Farbige Photovoltaik Fassaden. Innovationsgruppe Plus Energie Gebäude, Neuchatel.
VORTR ÄGE AN FACHVER ANSTALTUNGEN
Wittkopf, Stephen (20.10.2016)
Wittkopf, Stephen (09.05.2016) Architektonische Gestaltung mit Photovoltaik: Neue Anwen dungsmöglichkeiten. Energie Apero Luzern, Luzern. Wittkopf, Stephen (25.04.2016) Interdisziplinäre Forschung für die Energiewende: Fallbeispiel Architekturintegrierte Photovoltaik. Forum Schweizer Energieeffizienzmanagement, Hannovermesse. Wittkopf, Stephen (23.01.2016) Seminar TC BIPV Standardization. Winter Conference 2016, Orlando, Florida. Wüest, Thomas (07.11.2017) Solar Energy Balanced Facade – SEBF. ne-xt facades 2017, München.
systeme. 9. Forum Bauwerkintegrierte Photovoltaik, Kloster Banz, Bad Staffelstein.
Seite 52
Visuelle Bewertung der Gebäudeintegrierten Photovoltaik-
Seite 53
Xu, Ran (07.03.2017)
Jahrbuch 2016 | 2017 Institut für Bauingenieurwesen
MITG LIED SCHAF TEN
Arbeitsgruppe Brückenforschung (ASTRA)
AGB
American Concrete Institute
ACI
Deutsche Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik Europäische Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Wissenschaft und Technologie – Adaptive Facades Network
COST Action TU1403
Europäisches Komitee für Normung – Curtain Walling
CEN/TC 33 WG6
Europäisches Komitee für Normung – Structural Glass
CEN/TC 250 SC11
European Façade Network
EFN
Fachschaft Bauingenieurwesen Fédération International du Béton
fib
Gebäudehülle Schweiz Geotechnik Schweiz
GS
Gesellschaft für Ingenieurbaukunst
International Association for Bridge and Structural Engineering Internationale Vereinigung für Brücken- und Hochbau (Schweizer Gruppe der IABSE) Lignum, Holzwirtschaft Schweiz
IFG IABSE IVBH lignum
Schweizer Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik
SGEB
Schweizerische Vereinigung der Ingenieurinnen
SVIN
Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein
SIA
Schweizerischer Verband der Strassen- und Verkehrsfachleute
VSS
SIA-Fachverein für Brückenbau und Hochbau
FBH
SIA-Fachverein für Management und Ökonomie im Bauwesen SIA-Kommission für Tragwerksnormen
Maneco KTN
SIA-Begleitkommission 261 Einwirkungen auf Tragwerke
SIA 261
SIA-Begleitkommisson 262 Betonbau
SIA 262
Stahlbau Zentrum Schweiz
swiss projectmanagement association
SZS spm
Swisssolar Windtechnologische Gesellschaft
WtG
Seite 55
Ingenieure für Fassadentechnik und Gebäudehüllen
Seite 54
DGEB
MITGLIEDSCHAF TEN
Mitgliedschaften Dienstleistungen für die Fachwelt
Jahrbuch 2016 | 2017 Institut für Bauingenieurwesen
Kontakt Hochschule Luzern – Technik & Architektur Institut für Bauingenieurwesen IBI Technikumstrasse 21 6048 Horw +41 41 349 34 89 bauingenieurwesen@hslu.ch www.hslu.ch/ibi