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Autor(en) Titel Zeitschrift Ausgabe Seite Rubrik
Vogt, Norbert Europäische Normung: Deregulierung fordert Kompetenz geotechnik 2/2015 83 Editorial

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Sondermann, Wolfgang Zukünftige Herausforderungen für Bauindustrie und Geotechnik geotechnik 2/2015 84 Vom Vorsitzenden

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Goldscheider, Michael Darstellung von Wasserdrücken im Boden mit strömendem Grundwasser geotechnik 2/2015 85-95 Fachthemen

Kurzfassung

Ausgehend vom Netz der Strom- und Äquipotentiallinien einer Grundwasserströmung wird für verschiedene Fälle der Zusammenhang zwischen den auf ein Volumenelement des Bodens wirkenden Wasserdruckkräften und den von diesen Kräften abgeleiteten Größen Auftriebskraft und Strömungskraft nach Terzaghi dargestellt. Die Strömungskraft erweist sich dabei als diejenige Kraft, die zu der im Falle von ruhendem Grundwasser wirkenden Auftriebskraft in Strömungsrichtung vektoriell hinzugefügt werden muss, um die bei Durchströmung wirkende resultierende Wasserdruckkraft zu erhalten. Es wird gezeigt, wie sich die effektive resultierende Volumenkraft eines Bodenkörpers, die für die effektiven Spannungen bestimmend ist, nach diesen beiden statisch äquivalenten Konzepten ergibt. Als Beispiel werden die Bedingungen für einen hydraulischen Grundbruch betrachtet.

Representation of water pressures in the soil with flowing ground water.
Based on a groundwater flow net consisting of flow lines and equipotential lines, the relations between the pore water pressure forces acting on a volume element of the soil and the deduced uplift and seepage forces after Terzaghi are depicted for different cases. The seepage force turns out to be the force that has to be added as a vector in the flow direction to the uplift force acting in case of stagnant groundwater to obtain the resultant water pressure force in case of flowing groundwater. It is depicted how the effective resultant volume force of a soil body, which is determinant for the effective stresses, arises by the two statically equivalent concepts. As an example, the conditions of seepage failure are considered.

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Behnen, Gereon; Nevrly, Tobias; Fischer, Oliver Soil-structure interaction in tunnel lining analyses geotechnik 2/2015 96-106 Fachthemen

Kurzfassung

In general, tunnel analyses are complex engineering tasks. This is mainly due to non-linear effects determining the overall loadbearing behaviour (even under service load conditions) because no clear separation between action and resistance is possible (safety concept) plus a series of interdependencies and interaction effects that must not be neglected in most cases. In order to achieve a realistic simulation of the actual behaviour and to gain reliable results, non-linear effects in the ground as well as physical and geometrical non-linearities in the structural behaviour of the tunnel lining, and the interaction of the soil and structures, need to be modelled carefully. When simplifications are to be introduced into the design, it is important that the simplified approach be conservative, that deformation results are in a realistic order of magnitude and, finally, that the analyses lead to adequate solutions regarding costs and workability on site.
Over the past decade, the finite element analysis (FEA) method has become more and more established internationally as a general numerical tool suitable for these diverging requirements. Where FEA is used in an appropriate way, the method allows almost all-embracing detailed modelling and may provide comprehensive and realistic results taking into account all relevant effects, including soil-structure interaction. The crucial factor in this is the determination of a realistic ground-structure stiffness ratio, especially if non-linear characteristics are to be taken into account, because the reaction forces (bedding) and the distribution of the load portions to be carried by the tunnel lining and the supporting ground are mainly determined by the stiffness and interaction parameters. Inadequate estimation of these governing parameters may lead to an unrealistic assessment regarding the loadbearing behaviour of the tunnel and thus - depending on the magnitude and direction of the deviation - to a wrong and uneconomic or unsafe design. During the authors' many years in design management, detailed design and value engineering and performing independent checking and design reviews for large international tunnel projects, their experience was that FE modelling may in numerous cases lead to improper results if the basic relations and plausibility checks were not considered in an adequate way. In the light of this, the case studies presented in section 5 illustrate some typical practical examples.
The present paper is intended to point out the most relevant relations, interdependencies and typical problems in soil-structure interaction analyses which should be well considered when performing tunnel analyses utilizing the FEA method. The main aim is to provide valuable recommendations and advice on the formulation of reliable, practice-oriented and robust numerical models in order to improve the overall quality of tunnel analyses.

Boden-Bauwerks-Interaktion bei der Berechnung von Tunnelschalen.
Der Tunnelbau und die wirklichkeitsnahe Berechnung und Bemessung von Tunnelschalen gehören zu den anspruchsvollsten Aufgaben im konstruktiven Ingenieurbau. Dies begründet sich vor allem durch die komplexen nichtlinearen Effekte, die (bereits unter charakteristischen Lasten) das Gesamttragverhalten bestimmen, weil sich die Einwirkungen und Widerstände nicht voneinander trennen lassen (Teilsicherheitskonzept), und vor dem Hintergrund einer Vielzahl von Abhängigkeiten und Interaktionen, die in den meisten Fällen nicht vernachlässigt werden dürfen. Um das tatsächliche Verhalten wirklichkeitsnah abzubilden und belastbare Ergebnisse zu erzielen, müssen bei der Modellbildung sowohl die nichtlinearen Effekte im Baugrund als auch physikalische und geometrische Nichtlinearitäten in der Tunnelschale ebenso wie die Boden-Bauwerks-Interaktion systematisch berücksichtigt werden. Sofern Vereinfachungen eingeführt werden, ist darauf zu achten, dass diese eher konservative Ergebnissen liefern, die damit berechneten Verformungen in einer realistischen Größenordnung liegen und schließlich, dass diese zu baubaren und wirtschaftlichen Lösungen führen.
Mit Blick auf die Berücksichtigung dieser teilweise divergierenden Anforderungen hat sich in den letzten Jahren die Finite-Elemente-Methode (FEM) international zunehmend als allgemeines und vielseitiges numerisches Hilfsmittel in der Tunnelplanung etabliert. Bei richtiger Anwendung erlaubt die FEM eine weitestgehend “allumfassende” Berechnung mit Abbildung sämtlicher relevanter Effekte bis hin zur genauen Erfassung der Interaktion von Boden und Bauwerk und ist in der Lage, wirklichkeitsnahe Ergebnisse zum Trag- und Verformungsverhalten zu generieren. Vor allem bei nichtlinearen Analysen kommt dabei der Ermittlung der Steifigkeitsverhältnisse in der Boden-Bauwerks-Interaktion besondere Bedeutung zu, da u. a. die Bodenreaktionskräfte (Bettung) und der anteilige Lastabtrag von Tunnelschale und Baugrund durch diese Steifigkeits- und Interaktionsparameter maßgeblich bestimmt werden. Eine unzutreffende Wahl dieser bestimmenden Parameter kann zur fehlerhaften Einschätzung des Tragverhaltens und damit - abhängig vom Vorzeichen und der Größe der Abweichung - zu unwirtschaftlichen oder unsicheren Ergebnissen führen. Im Zuge der langjährigen Tätigkeit der Autoren sowohl im Design Management und der Ausführungsplanung als auch in prüfender und entwerfender Funktion bei großen internationalen Tunnelprojekten konnte immer wieder festgestellt werden, dass Finite-Elemente-Berechnungen nur ungeeignete Ergebnisse liefern, wenn die grundlegenden Kompatibilitätsbeziehungen nicht in angemessener Weise berücksichtigt werden; vor allem entsprechenden Plausibilitätskontrollen kommt daher auch eine besondere Bedeutung zu. Vor diesem Hintergrund werden in Abschnitt 5 typische Fallbeispiele aus der Baupraxis vorgestellt und diskutiert.
Der vorliegende Beitrag setzt sich zum Ziel, die wesentlichen Zusammenhänge, Interdependenzen und typischen Probleme und Fehlerquellen bei der numerischen Berechnung von Tunnelbauwerken (FEM) unter Einbeziehung der Boden-Bauwerks-Interaktion aufzuzeigen und kritisch-konstruktiv zu diskutieren. Insbesondere sollen dabei Empfehlungen und Hinweise gegeben werden, die eine sowohl wirklichkeitsnahe als auch praxisgerechte, zuverlässige und robuste Modellbildung ermöglichen und damit nicht zuletzt die Gesamtqualität von Tunnelberechnungen fördern.

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Kürten, Sylvia; Mottaghy, Darius; Ziegler, Martin Besonderheiten bei der Planung und Berechnung von oberflächennahen thermo-aktiven Bauteilen geotechnik 2/2015 107-119 Fachthemen

Kurzfassung

Die thermische Nutzung des Untergrunds mit sogenannten thermo-aktiven Bauteilen ist eine zukunftsorientierte Möglichkeit zur Klimatisierung von Gebäuden. In diesem Zusammenhang ist der Energiepfahl das weltweit am weitesten verbreitete System. Flächige Bauteile, wie beispielsweise Verbau- oder Kellerwände verfügen jedoch durch ihre große Kontaktfläche zum Untergrund ebenfalls über ein großes Energiepotenzial. Derzeit fehlen jedoch für flächige Bauteile geeignete Berechnungsansätze, wodurch die Verbreitung dieser Technologie derzeit erschwert ist. Am Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen der RWTH Aachen wurde daher in Zusammenarbeit mit der Geophysica Beratungsgesellschaft ein entsprechender Berechnungsansatz entwickelt und in die Software SHEMAT-Suite implementiert. In dem semi-analytischen Ansatz werden alle Wärmetransportvorgänge im Bauteil und im Absorbersystem durch eine Verschaltung von thermischen Widerständen abgebildet, während für die Abbildung des Untergrunds die Finite-Differenzen-Methode verwendet wird (Modell-in-Modell-Ansatz). Mit diesem Ansatz ist es nun möglich, alle relevanten Faktoren sowie deren Interaktion in der Systemplanung zu berücksichtigen und eine standortspezifische und systemangepasste Anlagenplanung durchzuführen. Mit dem neuen Berechnungsansatz wurde eine umfangreiche Parameterstudie durchgeführt, mithilfe derer die maßgebenden Einflussfaktoren auf den Wärmeentzug ermittelt wurden. Als Ergebnis konnten darüber hinaus Handlungsempfehlungen für die konstruktive Durchbildung des Bauteils und den Anlagenbetrieb abgeleitet werden.

Design of near-surface energy geostructures.
Energy geostructures (thermo-active elements) are an up-coming technique for the thermal utilisation of the ground. Currently, the energy pile is the most known and used energy geostructure in Europe and all over the world. Nevertheless, plane geostructures such as basement or retaining walls have a large energy potential due to their large contact area to the ground. However, no suitable calculation approaches exists for the design of plane energy geostructures. The chair of geotechnical engineering (RWTH Aachen University) in cooperation with Geophysica Beratungsgesellschaft mbH (Aachen) developed an appropriate calculation approach. This approach, which is based on thermal resistances, was implemented in the finite difference code SHEMAT-Suite. So it is possible to consider all important factors and their interaction. The new model was used for an extensive parameter study. As a result, the flow rate in the heat exchanging system, the ground temperature, the groundwater flow, the pipe arrangement in the structural element and the structure of the element were identified as the decisive parameters.

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Patki, Mrunal A.; Mandal, Jnanendra Nath; Dewaikar, Dileep Moreshwar A simple approach based on the limit equilibrium method for evaluating passive earth pressure coefficients geotechnik 2/2015 120-133 Fachthemen

Kurzfassung

A numerical method is developed for evaluating critical passive earth pressure coefficients Kp&ggr; for the case of an inclined rigid retaining wall resting against sloping cohesionless backfill. The methodology of the proposed investigation is based on the limit equilibrium approach with the assumption of a complete log spiral failure mechanism. The Kp&ggr; coefficients obtained from this study are compared with the existing theoretical and experimental results. The proposed Kp&ggr; values are on a par with the best upper bound solution given by Soubra and Macuh using the limit analysis method. Further, the results presented here compare fairly well with those given by Kerisel and Absi, which establishes the validity of the proposed research work. Efforts are taken to present the design tables for a wide variety of soil properties, soil-wall interface properties and geometrical properties of the wall and the backfill.

Ein einfacher Ansatz zur Bestimmung von Erdwiderstandsbeiwerten auf Basis der Methode des Grenzgleichwichts.
Eine numerische Methode zur Bestimmung des kritischen Erdwiderstandsbeiwerts Kp&ggr; wird entwickelt für den Fall einer geneigten, steifen Verbauwand vor geböschtem, kohäsionslosem Erdreich. Die Methodik der vorgeschlagenen Untersuchung basiert dabei auf dem Ansatz des Grenzgleichgewichts unter Annahme eines Versagensmechanismus mit logarithmischer Spiralform. Der mittels dieser Studie bestimmte Kp&ggr;-Beiwert wird mit vorhandenen theoretischen und experimentellen Ergebnissen verglichen. Es wird gezeigt, dass die vorgeschlagenen Werte für Kp&ggr; den Werten der besten Lösung unter Verwendung des Obere-Schranken-Theorems nach Soubra und Macuh entsprechen, welche mit Hilfe einer Grenzwertanalyse ermittelt wurde. Darüber hinaus stimmen die hier präsentierten Ergebnisse gut mit denen von Kerisel und Absi überein, was die Gültigkeit der vorgeschlagenen Vorgehensweise belegt. Bemessungstafeln für eine große Anzahl an Bodenparametern, Boden-Wand-Interface Parametern und geometrischen Parametern der Wand sowie des abzustützenden Erdreichs werden eingeführt.

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Irngartinger, Stefan; Steiner, Walter Hangsicherung Roggwil-Wynau: Stabilisierung eines seit 150 Jahren bekannten Rutschhangs geotechnik 2/2015 134-143 Fachthemen

Kurzfassung

Längs der Neubaustrecke zwischen Bern und Zürich musste bei Roggwil-Wynau ein seit mehreren Jahrzehnten bekannter Rutschhang saniert werden, da die Deformationen das tolerierbare Maß überschritten hatten. Durch die intensive Überwachung der Wasserdruckverhältnisse wurde die Ursache der Deformationen in bis 30 mWS artesisch gespanntem Bergwasser (75 mWS totales Druckniveau) erkannt. Vorangegangene Versuche, den Hang mittels Rückverankerungen zu sichern, schlugen fehl. Rückrechnungen belegten die ausreichende Hangstabilität bei Reduktion des einwirkenden Bergwasserdrucks. Als Sanierungsmaßnahme wurden drei 15 m tiefe Dränageschächte ausgeführt, die durch einen Mikrotunnel miteinander verbunden und an den Vorfluter angebunden worden sind. Aus den Schächten sind anschließend bis zu 50 m lange Horizontalfilterbrunnen hergestellt worden, die das Bergwasser abführen. Durch die Maßnahme konnte der Bergwasserdruck um 30 mWS abgesenkt werden; es werden etwa 120 l/min dauerhaft dräniert. Infolge der Dränagemaßnahme kam es aufgrund der Spannungsumlagerung im Boden anfänglich zu einer Erhöhung der Deformationen. Seit etwa sechs Monaten nach Abschluss der Maßnahme verhält sich der Hang stabil, und es können keine signifikanten Deformationen mehr aufgezeichnet werden. Das Fallbeispiel verdeutlicht den maßgeblichen Einfluss der Porenwasserdruckverhältnisse auf die Hangstabilität und zeigt, dass Sanierungsmaßnahmen meist nur bei Reduktion der Einwirkungen erfolgreich sind.

Stabilization of the long known landslide in Roggwil-Wynau (Switzerland).
Along the new railway line between Bern and Zürich a landslide known for several decades had to be redeveloped because the deformations had exceeded the tolerable level. The cause of the deformations in up to 30 mWS artesian mountain water (up to 75 mWS total pressure level) has been detected by intensive monitoring of water pressure conditions. Previous attempts to stabilize the slope by anchors failed. Re-analyses confirmed the adequate slope stability by reducing the acting pore-water pressure. As a redevelopment measure three 15 m deep drainage shafts were carried out, which have been joined by a micro-tunnel and connected to the main outfall. Afterwards up to 50-m-long horizontal filter wells have been drilled which lead away the mountain water. Through the measure the hydraulic pressure could be lowered by 30 mWS; about 120 l / min are drained permanently. Through the drainage action stress redistribution occurred which caused at the first time an increase in deformation. For about six months after the end of the measure, the slope behaves stable and no significant deformations longer be recorded. The case study illustrates the significant influence of pore water pressure ratio on slope stability and shows that remediation measures are usually only successful in reducing the impacts.

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Quick, Hubert; Meißner, Simon; Hippe, Simon; Fahlbusch, Dietrich; Jaeger, Arno Innerstädtischer Tunnelbau - Herausforderungen des Spezialtiefbaus am Beispiel der S-Bahnlinie S21 in Berlin geotechnik 2/2015 144-151 Berichte

Kurzfassung

Das Projekt S21 stellt eines der wichtigsten infrastrukturellen Bauprojekte in Berlin da. Aufgrund der bereits vorhanden unter- und oberirdischen Bebauung nördlich des Bahnhofs und der geplanten städtebaulichen Entwicklung ergeben sich für die Teilbaugruben des Projekts S21 unterschiedlichste Randbedingungen. Insbesondere die Nähe zu den unterirdischen baulichen Anlagen der Fern- und U-Bahn sowie die Nutzung der B96 und der Invalidenstraße während der Bauausführung stellen besondere ingenieurtechnische Herausforderungen dar. In diesem Bericht werden die daraus resultierenden Baugruben- und Abdichtungssysteme aufgezeigt und insbesondere die Herausforderungen des Tunnelbereichs mit Überbauung unter anderem durch das Hochhaus MK8 beleuchtet. Die vielfältigen technischen und formellen Anforderungen eines komplexen innerstädtischen Tunnelbauvorhabens werden aus Sicht der Prüfer für das Eisenbahn-Bundesamt dargestellt.

Tunnelling in urban area - Challenging demands on the geotechnical construction using the example of the S21 railway project in Berlin.
The S21 railway project is one of the most important infrastructural projects in Berlin. With existing structures above and below ground plus further urban developments in the pipeline, the result is highly diverse boundary conditions for the numerous excavations needed for this project. In particular, the proximity to underground structures for long-distance and metro lines as well as the B96 trunk road and Invalidenstrasse, which have to remain open during construction, place high demands on the engineering. This report describes the ensuing shoring and waterproofing systems for the excavations and, in particular, the challenges posed by tunnels beneath buildings, including the high-rise building MK8. The various technical and procedural requirements of a complex urban tunnelling project are presented from the perspective of the checking engineers appointed by Germany's Federal Railway Authority.

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Oberle, Annette; Krieg, Stefan Geothermische Simulation einer Energiepfahlanlage geotechnik 2/2015 152-159 Berichte

Kurzfassung

Für ein Bürogebäude in Böblingen wurde 2013 eine Energiepfahlanlage realisiert. Das Gebäude gründet auf 114 Stahlbetonpfählen, die in den Gipskeuper einbinden. Um die zulässige Belastung aus der thermischen Untergrundnutzung bei der geplanten ca. 200 MWh/a-Anlage zu bestimmen, wurde ein gekoppeltes stationär/instationäres Grundwasserströmungs- und Wärmetransport-Modell mit finiten Elementen zur thermischen Simulation über den Zeitraum von 30 Jahren erstellt. Die Umgebung wird bei einer alleinigen Nutzung zur Kühlung zu stark thermisch beeinflusst. Wegen des langsamen Strömens des Grundwassers entsteht eine Temperaturfahne bis weit außerhalb des Baufelds. Nach Berechnung von Prognosevarianten mit unterschiedlicher monatlicher Verteilung der Grundlasten für Kühlen und Heizen erwies sich eine ausgeglichene Belastung mit ähnlichem Betrag an Kühl- und Heizlast als die empfehlenswerte Variante, die rechnerisch kaum noch Auswirkungen außerhalb des Baufelds zeigt. Es wird nach etwa zehn Jahren ein stationärer Zustand erreicht. Die Temperaturfelder eng benachbarter Energiepfähle überlagern sich so stark, dass eine effiziente Ausbeute nicht mehr möglich ist. FE-Berechnungen sind somit ein adäquates Werkzeug zur Planung und Optimierung des geothermischen Betriebs einer Energiepfahlanlage. Das Temperaturmonitoring im Untergrund über eingebaute Glasfaserkabel wird in den kommenden Jahren den Vergleich zwischen prognostizierter und tatsächlicher Temperaturentwicklung erlauben.

Geothermal simulation of an energy pile system.
An energy pile system was installed in the foundation of a new office building in Böblingen in 2013. The building is founded on 114 reinforced concrete bored piles which are embedded in the hard silt-claystones containing gypsum. Since the risk of anhydrite/gypsum induced heaving precluded the geothermal use by deeper borehole heat exchangers, the geothermal pile system was chosen. To determine the allowable or possible exploitation of the geothermal potential of the underground in the 200 MWh/a plant, a coupled groundwater flow and heat transport FE model was used for a simulation period of 30 years. The results showed that the geothermal use for cooling alone results in a thermal overuse of the underground and in a temperature plume extending too far beyond the building site due to the low velocity of groundwater flow. In close cooperation with the HVAC engineers several forecasts consisting of different allocations of monthly basic cooling and heating loads were calculated. A largely balanced load with comparable cooling and heating loads proved to be the recommended project option that is computed to show hardly any effects outside of the building site. The calculations furthermore illustrated in all the options that a steady state is achieved after about ten years and that the temperature fields of closely spaced geothermal piles overlap so much that an efficient yield is no longer possible. The example shows that the FE calculations are an adequate tool for the planning and optimization of the operation of a geothermal energy pile system. The monitoring of underground temperatures via built-in fibre optic cables will allow the comparison between predicted and actual temperature development in the coming years.

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DGGT-Mitteilungen 2/2015 geotechnik 2/2015 160-163 DGGT-Mitteilungen

Kurzfassung

34. Baugrundtagung 2016 in Bielefeld
35. Baugrundtagung 2018 in Stuttgart
ISSMGE International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
ISRM International Society for Rock Mechanics
IGS International Geosynthetics Society
Geschäftsordnung für die Arbeitskreise der DGGT
Mitteilung zur Folgeprüfung für die Fachkraft nach DIN EN ISO 22475-1 - Geotechnische Erkundung und Untersuchung - Probenentnahme und Grundwassermessungen
Aktivitäten der DGGT zur Nachwuchsförderung (Dr. Kirsten Laackmann)
Aus der DGGT-Nachwuchsförderung (Dipl.-Wirtsch.-Ing. Philipp Stein; Dr.-Ing. Fabian Kirsch)

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Persönliches: Geotechnik 2/2015 geotechnik 2/2015 163-164 Persönliches

Kurzfassung

Wellin Sadgorski 80 (Ulrich Smoltczyk)
DBV ehrt Dr. Karl Morgen mit der Emil-Mörsch-Denkmünze
Preis zur KGS-Lecture an Prof. Katzenbach

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Tagungsberichte: Geotechnik 2/2015 geotechnik 2/2015 164-166 Tagungsbericht

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5. Siegener Symposium “Sicherung von Dämmen, Deichen und Stauanlagen” (Prof. Dr.-Ing. Mahmud Thaher, Weiterstadt)
Nachbericht zum 6. RuhrGeo Tag (Stefanie Danne, Nina Müthing)
Nachbericht zum 22. Darmstädter Geotechnik-Kolloquium

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CBTR-Nachrichten: Geotechnik 2/2015 geotechnik 2/2015 167-168 CBTR-Nachrichten

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Fachvorträge und Tiefbaurechtspreis auf Baugrunddiskussion in Wien (RA Dr. jur. Günther Schalk)
Das aktuelle Urteil: Auftraggeber rügt unberechtigt Mängel - wer zahlt die getroffenen Maßnahmen? / Öffentlicher Auftraggeber schreibt lückenhaft aus - wer trägt das Risiko? (RA Dr. jur. Günther Schalk)

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Geotechnik aktuell 2/2015 geotechnik 2/2015 168-169 Geotechnik aktuell

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Stimmt das Nachweisverfahren DA2* mit dem Nationalen Anhang der DIN EN 1990 überein? (Dr.-Ing. Markus Herten, Dr.-Ing. Bernd Schuppener)
Aufruf zur Mitarbeit am Normprojekt für nachhaltige Spundwände aus Kunststoff

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Termine: Geotechnik 2/2015 geotechnik 2/2015 169-170 Termine

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Inhalt: Mauerwerk 2/2015 Mauerwerk 2/2015 Inhalt

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Schoch, Torsten Masonry "concerns" / Mauerwerk "bewegt" Mauerwerk 2/2015 91-92 Editorial

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Schoch, Torsten The M1 Energy-efficiency building Plus - Conclusion of monitoring / Das M1 Energieeffizienzhaus Plus - Abschluss des Monitorings Mauerwerk 2/2015 93-109 Fachthemen

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The M1 energy-efficiency building Plus was to render practical proof that the advantages of solid construction such as carrying capacity, fire protection and sound protection could be connected to state-of-the-art and future energy efficiency standards in the scope of a pilot project. With simple and thought-through planning details and a coordinated system technology, energy plus solid houses are no longer merely visions. The M1 project mostly focuses on the claim to economic efficiency and saleability of the product, points out new possibilities for implementation to consumers, planners and executing companies.
The house is to document, that the means available now are sufficient to construct a solid building that produces more energy than it consumes. In the technical term of construction physics, the building is targeted at a negative final energy and primary energy consumption.
The data presented in this article from the monitoring of the last two years show that a plus energy target can be achieved by “nearly” conventionally built solid buildings. For both years, the M1 pus energy house reached an excess of final and primary energy.

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Kornadt, Oliver; Vogel, Albert The new German soundproofing standard: Comparison between DIN 4109:1989 and E DIN 4109:2013 / Die neue Schallschutznorm: Vergleich DIN 4109:1989 und E DIN 4109:2013 Mauerwerk 2/2015 110-118 Fachthemen

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In 2013, a new draft of a complete standard for DIN 4109 “Soundproofing in buildings” was issued in 4 parts - “Requirements”, “Method of calculation”, “Parts catalogue” and “Testing acoustics in buildings”. It includes several increases in the requirements for protection against airborne noise and impact sound by comparison to DIN 4109:1989. The increases are based on the grades from monitored buildings of standard construction periodically noted in recent years. Significant changes are also included in Part 2 “Input data for verifying the requirements by calculation”. A detailed computation of all transmission paths is carried out here, taking into account the special vibration reducing indices. For a brick wall, the specific indices for the weighted sound reduction index R’w,R are shown that arise for various formations of the joints. When compared with the calculated values according to DIN 4109:1989 there are differences of up to 10 dB.

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Naumann, Kai Field report on application of the dimensioning procedure according to E DIN 4109-2 / Erfahrungsbericht zur Anwendung des Bemessungsverfahrens nach E DIN 4109-2 Mauerwerk 2/2015 119-129 Fachthemen

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For several years, the sound insulation ratings for multi-storey buildings have been in transition and are being brought into line with the European calculation method according to EN 12354:2000. The drafts of DIN 4109 have been available since November 2013. The forecasting procedure for the expected airborne sound insulation in solid buildings will change considerably by comparison to the regulations in Supplement 1 to DIN 4109:1989.
In recent years, the building acoustics testing unit of Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH has carried out numerous quality tests to determine the acoustic insulation of apartment partitioning walls and apartment partitioning floors in apartment buildings. The exterior walls of the buildings reviewed consist exclusively of plastered, autoclaved aerated concrete block walls. The interior walls were made primarily of autoclaved aerated concrete or limestone blocks. In a few cases, dry constructed or reinforced concrete inner walls were present. A comparison is presented between the test results of these quality tests and the design values of the assessed sound reduction index R’w according to E DIN 4109-2:2013. During these tests, a discussion took place on the uncertainty that must be incorporated in the calculation so as to achieve an adequately high level of planning assurance.

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Entries called for Wienerberger Brick Award 2016 / Wienerberger Brick Award 2016 ausgelobt Mauerwerk 2/2015 129 Wettbewerbe

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Penna, Andra; Magenes, Guido; Rota, Maria; Mandirola, Martina; Rosti, Annalisa Experimental-numerical research on the seismic performance of URM buildings made of lightweight AAC blocks / Experimentell-numerische Untersuchung zum seismischen Verhalten von unbewehrten Mauerwerksgebäuden aus Porenbetonblöcken Mauerwerk 2/2015 130-143 Fachthemen

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Masonry walls constructed with lightweight AAC blocks and thin-layer mortar meet the increasingly strict requirements of energy efficiency and sustainability. In this sense, they represent an excellent solution for modern buildings, not only for external cladding but also as loadbearing elements. Despite the possible advantages of using lightweight AAC masonry, a specific assessment of its seismic performance is mandatory in order to set design recommendations allowing to reach safety levels consistent with those required for other masonry types complying with EN 1998 standard requirements.
A comprehensive study on the seismic performance of unreinforced masonry buildings made of lightweight AAC was carried out in an integrated experimental-numerical approach. The experimental campaign provided the necessary information to setup a reliable numerical model to be extensively used to assess the seismic performance of a number of prototype AAC masonry buildings with different characteristics, by means of both linear and nonlinear static (pushover) analysis.
The results of this systematic numerical assessment were eventually used to draft design recommendations, to set parameters (behaviour factors) to be used in linear analysis and to calibrate rules for simple buildings.

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Fudge, Clifford Use and application of AAC masonry in the UK / Einsatz und Anwendung von Porenbeton in Großbritannien Mauerwerk 2/2015 144-151 Fachthemen

Kurzfassung

Autoclaved Aerated Concrete (AAC) masonry is widely used in the UK and is a commonly utilised material, predominantly for housing, but also for other building structures. First produced in the 1950s in the UK, it has become an important masonry solution for houses used in number locations from cavity walls to below ground and in concrete beam and block floors. This paper looks at why the material has become so popular and the background for the acceptance of use. The growth of the market for AAC has been driven by changes to Building Regulations and solutions have been developed to improve the structures thermal and acoustic performance.

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Schlegel, Roger Identification of parameters for comparing the trial data and the simulation model, using as the example brickwork exposed to fire / Parameteridentifikation zum Abgleich von Versuchsdaten und Simulationsmodell am Beispiel brandbeanspruchten Mauerwerks Mauerwerk 2/2015 152-163 Fachthemen

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Trials and simulations provide important aids in the development of products for constructing brickwork. The balance between measurement and simulation is one of the classic duties for model validation. If the difference between the measurement and the recalculation is excessive, an approximation task for minimizing the differences can be formulated. Optimization tasks for calibration between measurement and simulation are often deemed to be an identification problem. In the past this task was generally processed through iterative adaptation of individual characteristics. With the availability of parameter optimization programs, the iterative manual alignment can be automated and even more complex tasks can be dealt with. The necessity of such automated identification procedures becomes even more important due to the speed of innovation in current product development processes. Within virtual prototyping, virtual testing is the key towards a reduction in hardware tests. Only when reference experiments achieve a comparison of major results between measurement and simulation, can it be presumed that all the relevant phenomena for the actual test result are included in the virtual model and thus predictable models are available for virtual testing. Using brickwork exposed to fire as the example, with the aid of modern mathematical procedures, the article shows that parameter identification can be carried out in a systematic, efficient and target orientated manner.

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German Brick Prize 2015 - recognising the best brick buildings in Germany / Deutscher Ziegelpreise 2015 - Prämierung der besten Ziegelbauten Mauerwerk 2/2015 164-166 Wettbewerbe

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