02 Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften

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Rottweil - Untersuchungen zur Stadtbaugeschichte im Hochmittelalter
(1970) Meckseper, Cord; Hanson, Harald (Prof.)
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On the problem of apparent mass (E3) : discussion
(1970) Kobus, Helmut
The author has developed a method for calculating the added-mass coefficient λ e for vibrating structures which yields results in close agreement with experiments. The following comments do not refer to the method of calculation, but rather to the remarks about the similarity aspects of modelling vibrating structures.
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On the use of air-bubble screens as oil barriers
(1975) Kobus, Helmut
From an analytical and experimental investigation of the flow field induced by an air-bubble screen, the resulting surface current can be predicted as a function of water depth and air discharge, both in a standing water body and in a cross current. This information about the flow field leads to a design procedure for pneumatic oil barriers. It is found that pneumatic installations designed properly for safe and economic performance offer functional and operational advantages over mechanical oil barriers.
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Messungen an Schleusen in der UdSSR : Schleusennorm der UdSSR (SN 303-65)
(1976) Smoltczyk, Ulrich; Pertschi, Ottmar; Hilmer, Klaus
Inhalt: - Smoltczyk, U.; Hilmer, K.: Vorwort - Carev, A. I.; Fel'dman, A. I.: Druck sandiger Hinterfüllungen auf die Wände der Kammern von Schiffahrtsschleusen - Sinjavskaja, V. M.; Pavlova, A. E.: Ergebnisse der Baustellenuntersuchungen über das Verhalten der Kammerwand der Wolgograder Schleuse - Michajlov, A. V.; Avdeeva, V. I.: Einige Untersuchungsergebnisse zum statischen Verhalten der Kammern von Schiffahrtsschleusen - Nefedova, G. N.; Kotenkov, Ju. K.: Baustellenuntersuchungen zum statischen Verhalten einer Schiffahrtsschleuse - Richtlinien zur Planung von Schiffsschleusen (SN 303-65 - Auszüge: Allgemeine Richtlinien für die Konstruktion und Berechnung von Schleusen - Die Schleusenkammern - Kontroll- und Meßgeräte an Schiffsschleusen)
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Übergreifungsstöße geschweißter Betonstahlmatten
(1977) Rehm, Gallus; Tewes, Rüdiger; Eligehausen, Rolf
Es wird über vier vom Deutschen Ausschuß für Stahlbeton und von der Fa. BAUSTAHLGEWEBE GMBH finanzierte Versuchsprogramme berichtet, mit denen überprüft wurde, inwieweit die in DIN 1045 getroffene Regelung für die Stoßausbildung geschweißter Betonstahlmatten unter vorwiegend ruhender Belastung eine ausreichende Gebrauchsfähigkeit und Bruchsicherheit gewährleistet. Die bisher durchgeführten Versuche werden beschrieben und die Ergebnisse erläutert (Tabelle 4). Die hieraus zu ziehenden Schlußfolgerungen ergeben für die Ausführung von Mattenstößen nach DIN 1045 teils deutlich zu geringe Bruchsicherheiten, teils unnötig große Übergreifungslängen (Bilder 27, 28 und 33). Aus den Versuchsergebnissen wird ein Vorschlag zur Bemessung von Übergreifungsstößen von geschweißten Betonstahlmatten abgeleitet, der für vorwiegend ruhende Belastung gilt. Die Versuche werden fortgesetzt.
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Übergreifungsstöße von Rippenstäben unter schwellender Belastung
(1977) Rehm, Gallus; Eligehausen, Rolf
Es wird über vom Deutschen Ausschuß für Stahlbeton finanzierte Versuche an Balken und Platten mit durch Übergreifung in einem Schnitt gestoßener Bewehrung berichtet. Diese sollten zur Ermittlung der Verbundspannungen und des zulässigen Anteils der gestoßenen Stäbe am Gesamtquerschnitt der Bewehrung in einem Schnitt für Rippenstäbe aus BSt 42/50 R bei nicht ruhender Belastung dienen. Die Versuche werden beschrieben und die Ergebnisse ausführlich erläutert. Es zeigte sich, daß die in DIN 1045 vorgesehene Abminderung der zulässsigen Verbundspannungen bei nicht ruhender Belastung nicht erforderlich ist. Die Norm wurde zwischenzeitlich entsprechend ergänzt. Weiterhin können bei einlagiger Bewehrung auch bei dicken Stäben (de≤28 mm) Vorstösse mit den in DIN 1045 geforderten Übergreifungslängen ausgeführt werden; für dünne Stäbe (de≤14mmm) sind kürzere Übergreifungslängen möglich. Die in DIN 1O45 enthaltene günstige Beurteilung von Stößen, die um die halbe Übergreifungslänge gegeneinander versetzt sind, gegenüber Vollstössen ist bei konstanter Balkenbreite allerdings nicht berechtigt. Weiterhin ist es erforderlich, die in DIN 1045 angegebenen Hakenabzugswerte deutlich zu reduzieren. Außerdem erscheint es notwendig, die Ausbildung der Querbewehrung insbesondere bei > 50%-Stößen dicker Stäbe in engen Abständen strenger als bisher zu regeln.
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Hydraulische Aspekte des Grundwasserschutzes
(1978) Kobus, Helmut
Schutz des Grundwassers vor Verunreinigungen bedeutet zunächst und in erster Linie das Freihalten des Grundwasserleiters von Schadstoffeinleitungen. Allerdings wird es auch bei noch so hohem technischem Aufwand nie möglich sein, das Eindringen von Schadstoffen in das Grundwasser gänzlich zu verhindern. Wasserinhaltsstoffe, die durch Einsickerung des Niederschlags, über Schluckbrunnen oder aus Oberflächengewässern in das Grundwasser gelangen, werden dort von der Strömung mittransportiert. Will man daher die Qualitätsbeeinträchtigung des Grundwassers durch Schadstoffe erfassen und beherrschen, dann muß man die hydraulischen Gesetzmässigkeiten des Transports von Wasserinhaltsstoffen im Grundwasserleiter kennen.
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Strömungstransport und Dispersion in Porengrundwasserleitern
(1978) Rinnert, Bernd; Kobus, Helmut
Der vorliegende Bericht befaßt sich mit Fragen des Transports von Wasserinhaltsstoffen im Grundwasser, die wegen der vielerorts vorhandenen oder zu befürchtenden Verunreinigung des Grundwassers immer mehr an Bedeutung gewinnen. Der erste Teil des Berichts umfaßt die Kapitel 1 bis 4. Hier liegt der Schwerpunkt auf den hydraulischen Aspekten des Transports von löslichen Wasserinhaltsstoffen. Den zweiten Teil des Berichtes bilden die Kapitel 5 bis 9. Hier wird vor allem auf die quantitative Beschreibung des dispersiven Transports eingegangen und dabei insbesondere auf die Probleme bei der Bestimmung der Dispersionskoeffizienten. Den Abschluß des Berichtes bildet eine Darstellung neuerer theoretischer Ansätze zur Erklärung des sog. Maßstabseffekts.
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Erläuterung der neuen Bewehrungsrichtlinien DIN 1045, Abschnitt 18, Ausgabe 12/78
(1979) Rehm, Gallus; Eligehausen, Rolf; Neubert, Bernd
Die Neubearbeitung hatte zum Ziel, die "Mängel" der bisherigen Fassung zu beseitigen und Regeln für den "Normalfall" zu schaffen, die das Konstruieren erleichtern und die Rationalisierung der Bewehrungsarbeiten fördern. Bei der Bearbeitung wurde davon ausgegangen, da8 die Norm keine "Kochrezepte" liefern kann, die in allen vorkommenden Fällen ohne Detailkenntnisse angewandt werden können und die dabei gleichzeitig das jeweils technisch Machbare beinhalten. Vielmehr wurde vorausgesetzt, daß alle in der Praxis tätigen Ingenieure einen ausreichenden Sachverstand besitzen, um die angegebenen Regeln den jeweiligen Gegebenheiten unter Beachtung der Prinzipien des Stahlbetonbaus anzupassen.
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Übergreifungsstöße zugbeanspruchter Rippenstäbe mit geraden Stabenden
(1979) Eligehausen, Rolf; Rehm, Gallus (Prof. Dr.-Ing.)
Die vorliegende Arbeit soll zum besseren Verständnis des Tragverhaltens von Übergreifungsstössen gerippter Stäbe mit geraden Stabenden beitragen. Die Untersuchungen gelten für Stösse, die im Kurzzeitversuch belastet und/oder einer Dauer- oder wiederholten Belastung in Höhe der Gebrauchslast unterworfen werden.
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Gesetzmässigkeiten der Modelldarstellung von Anlagen zur Sauerstoffanreicherung : Abschlußbericht zum Forschungsvorhaben DFG Ko 528/1 und 3 ; Bearbeitungszeitraum: 1975 - 1979
(1979) Kobus, Helmut; Markofsky, Mark
Der vorliegende Bericht faßt abschließend die Arbeiten des Forschungsprojekts Ko 528/1 und 3 zusammen. Das durchgeführte Arbeitsprogramm enthält folgende Abschnitte: (1) Modellgesetzmäßigkeiten der Wehrbelüftung: Dimensionsanalyse und Auswertung aller verfügbaren Modell- und Naturmeßdaten aus der Literatur. (2) Luftblasenschleier in strömendem Wasser: Systematische Laborversuche zur künstlichen Sauerstoffanreicherung in Fließgewässern unter Verwendung von Druckluft und Sauerstoffgas, sowie Auswertung der verfügbaren Literaturdaten über Labor- und Naturmessungen. (3) Luftblasenschleier in stehenden Gewässern: Systematische Labormessungen an einer Modellfamilie unterschiedlicher Dimensionen.
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Effect of buoyancy on the flow and temperature fields near injection wells
(1979) Mehlhorn, Hans; Kobus, Helmut
The injection of heated water into a ground water stream of constant velocity is studied. The heated water is discharged through a fully penetrating injection well into a confined aquifer of constant thickness. For steady state conditions and under the assumption that heat conduction and dispersion in the aquifer and through the confining layers are negligible in comparison to the convective heat transport, it is shown that the flow and temperature field is dependent on the relative infiltration rate and on the relative buoyancy of well discharge. First results of a steady-state three-dimensional numerical model are given.
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Flow field and scouring effects of steady and pulsating jets impinging on a movable bed
(1979) Kobus, Helmut; Leister, Peter; Westrich, Bernhard
The flow field and erosion pattern of continuous and pulsating impinging jets has been studied experimentally. The mean velocity field as well as turbulent and pulsation components, wall pressure and wall shear stress distributions were investigated in an axisymmetric air jet impinging upon a rough wall. The results show how harmonic velocity pulsations at the nozzle affect both the mean and the turbulent flow field. Corresponding erosion tests with a vertical water jet impinging upon a uniform sand bed exhibited under certain conditions a greatly enhanced erosion rate. The increase in erosion capacity due to pulsation seems to be due to both the changes in the mean flow field and to the greatly increased lateral correlation of the velocity field in the impinging region.
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Hydraulic design considerations for cooling tower collector basins
(1979) Kobus, Helmut; Westrich, Bernhard
Conventional collector basins of natural draft cooling towers have a tendency towards rapid sedimentation. In order to avoid this problem, a shallow type of basin with a system of draining canals is developped. Numerical calculations supplemented by hydraulic model tests yield depths, velocities and energy losses in the system. Prototype measurements are shown to be in good agreement with numerical and experimental predictions for all modes of operation.
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Bond of ribbed bars under high cycle repeated loads
(1979) Rehm, Gallus; Eligehausen, Rolf
To determine the bond behavior of ribbed bars under repeated loads, 308 pullout specimens were tested. The specimens failed by pulling out of the bars. In the tests the following parameters were varied: maximum load and load amplitude, bar diameter, concrete quality, and bond Iength. Furthermore, as a comparison, tests under sustained load were carried out. A repeated load has a similar influence on the bond as on the deformation and failure behavior of unreinforced concrete, and it accelerates, in comparison with a sustained load, the nonelastic deformation (slip).
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Wassernutzung für Kühlzwecke
(1979) Kobus, Helmut
Mehr als die Hälfte des Wasserverbrauchs in der Bundesrepublik wird für Kühlzwecke eingesetzt. Da die Kühlkapazität der Gewässer in Engpaßzeiten zur Abwärmebeseitigung nicht ausreicht, müssen Rückkühlverfahren eingesetzt werden. Ein wirtschaftlicher Einsatz der verfüigbaren Kühlverfahren unter Beachtung der Umweltbestimmungen erfordert den Einsatz von Optimierungsmodellen. Die Anwendung eines solchen Modells auf den Oberrhein illustriert, daß mit Hilfe verfeinerter Methoden beträchtliche Energiemengen zusätzlich genutzt werden können und gibt ein Werkzeug zur Quantifizierung der Auswirkungen von Umweltbestimmungen an die Hand.
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Zur Problematik der Erfassung des künstlichen Sauerstoffeintrags
(1980) Kobus, Helmut
Die starke Schmutzstoff- und Wärmebelastung der Fließgewässer in dicht besiedelten und hochindustrialisierten Ländern führt häufig zu erheblichen Störungen im Sauerstoffhaushalt. Es ist daher notwendig, Maßnahmen zur Erhaltung zufriedenstellender Sauerstoffverhältnisse in Oberflächengewässern zu ergreifen. Hierfür kommt in erster Linie eine Verminderung der eingeleiteten Schmutzstoffe durch Abwasserreinigungsmaßnahmen in Frage: allerdings läßt sich eine bestimmte Restbelastung mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand nie ganz vermeiden. In solchen Fällen haben sich Maßnahmen zur künstlichen Sauerstoffanreicherung als sehr nützlich erwiesen. Bei der Erforschung des künstlichen Sauerstoffeintrags sind Laborversuche und Naturmessungen gleichermaßen unerläßlich. Der Ausschuß "Wasserbauliches Versuchs- und Meßwesen" hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Fachleute auf dem Gebiet des Wasserbaulichen Versuchswesens einerseits und des Naturmeßwesens andererseits zusammenzuführen und die einschlägigen neueren Ergebnisse vorzustellen.
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River models for transport of matter and heat
(1980) Kobus, Helmut; Grimm-Strele, Jost
Insufficient quality of water-supply may become the imiting factor for growth and development particularly in highly industrialized regions. A deterioration of water quality may result, aside from natural sources, from excessive municipal or industrial waste-water or cooling water discharges. Assessment of the environmental impact of such discharges requires adequate knowledge of the mixing and transport processes to which the introduced substances are subjected. Such phenomena are investigated in hydraulic models. A decisive distinction between mixing- and conventional models is the requirement to simulate turbulent transport processes correctly, which necessitates an exact reproduction of the local velocity distribution in the model. This results in more sophisticated requirements for model similarity. The main task of mixing models including intake- or outlet structures is usually the determination of the effluent concentration field in the water body, which is a prerequisite for the evaluation of possible negative consequences on the river ecology and on other water users located downstream. The model experiment gives answers to the question of how changes in the design of the outlet structure can influence the mixing pattern. Such questions are primarily important for large rivers and reservoirs, where incomplete mixing and stratification are likely to occur. For small rivers or creeks, the main problem is longitudinal dispersion, since cross-sectional mixing is quickly achieved because of the large ratio of effluent- to river flow rate. Similarly, the effect of very small waste-water discharges is easily evaluated as long as they do not produce a noticeable disturbance of the river flow.
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Ein Beitrag zur Bemessung der engeren Schutzzone in Porengrundwasserleitern
(1980) Spitz, Karlheinz; Mehlhorn, Hans; Kobus, Helmut
Eine wichtige wasserwirtschaftliche Aufgabe zur Sicherung der Grundwasservorkommen als Trinkwasserreserven besteht in der Ausweisung von Wasserschutzgebieten. Die Begrenzung der engeren Schutzzone wird hierbei durch eine vorgegebene Mindestverweilzeit (in der Regel 50 Tage) festgelegt. Es wird ein einfaches analytisches Berechnungsverfahren vorgestellt, das die Ermittlung der 50-Tage-Linie für den Einzelbrunnen in einem Grundwasserstrom exakt und ohne mathematische Vereinfachungen ermöglicht. Zudem wird erstmals der Einfluß von Vermischungseffekten quantitativ berücksichtigt. Die vorgestellte Methodik läßt sich auf beliebige Strömungskonfigurationen wie Brunnengruppen oder Uferfiltrationsbrunnen erweitern.
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Beeinflussung von Grundwassertemperaturen durch Wärmepumpen
(1980) Kobus, Helmut; Mehlhorn, Hans
Grundwasserbetriebene Wärmepumpen sind energiewirtschaftlich zwar wünschenswert, doch steht ihrem verstärkten Einsatz derzeit noch entgegen, daß über die Auswirkungen solcher Anlagen auf das Grundwasser bisher nur sehr wenig bekannt ist. Im vorliegenden Beitrag werden zunächst die Grundlagen der Wärme- und Schadstoffausbreitung in Grundwasserleitern behandelt und die Transportmechanismen Konvektion, Dispersion und Wärmeleitung erläutert. Für einfache Strömungsfälle werden quasi-stationäre Lösungen zur Abschätzung der langfristig zu erwartenden Temperaturanomalie vorgestellt. Die Bedeutung von dispersiven Vermischungseffekten sowie von Schichtungseffekten zufolge temperaturbedingter Dichteunterschiede wird ebenfalls diskutiert. Damit liefert der Aufsatz einen ersten Beitrag zur Quantifizierung der Umweltauswirkungen von Wärmepumpen.