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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 Inhalt

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Jahresinhaltsverzeichnis Beton- und Stahlbetonbau 2015 Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 Jahresinhaltsverzeichnis

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Bergmeister, Konrad Verstehen wir uns noch gegenseitig? Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 1 Editorial

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Fingerloos, Frank; Hegger, Josef Erläuterungen zur Änderung des deutschen Nationalen Anhangs zu Eurocode 2 (DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12) Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 2-8 Fachthemen

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Im Dezember 2015 ist eine A1-Änderung [1] zum deutschen Nationalen Anhang [2] des Teils 1-1 von Eurocode 2 [3] veröffentlicht worden. Die Änderung betrifft die zwei Themen Dauerhaftigkeit von tausalzbeanspruchten Verkehrsflächen (insbesondere Parkdecks) und Ansatz der wirksamen Betonzugfestigkeit bei der Ermittlung der Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite bei früher Rissbildung. Beiden Sachverhalten ist eine mehrjährige Diskussion in Fachkreisen vorausgegangen. Der Beitrag soll die Hintergründe der Änderungen und deren Folgen für die Praxis erläutern.

Explanations of amendment of the German National Annex to Eurocode 2
An A1-Amendment [1] of the German National Annex [2] of Eurocode 2, Part 1-1 [3] has been published in December 2015. The amendment affects the two topics durability of traffic areas under chloride exposure (especially parking levels) and assumption of the effective concrete tensile strength at calculation of the minimum reinforcement for crack control due to early cracking. According these two topics a multiannual discussion in expert forums was foregone. This paper should explain the background of the changes and the consequences for the practice.

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Wasserkraftwerk in eisigen Gefilden Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 8 Aktuell

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Kueres, Dominik; Siburg, Carsten; Herbrand, Martin; Claßen, Martin; Hegger, Josef Einheitliches Bemessungsmodell gegen Durchstanzen in Flachdecken und Fundamenten Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 9-19 Fachthemen

Kurzfassung

Mit der Einführung des Eurocode 2 in Deutschland (EC2+NA(D)) wurde die Durchstanzbemessung von Flachdecken und Fundamenten bzw. Bodenplatten neu geregelt. Im Gegensatz zu vorherigen Normengenerationen wurden dabei unterschiedliche Bemessungsgleichungen für Flachdecken und Fundamente bzw. Bodenplatten mit unterschiedlichen Bemessungsrundschnitten eingeführt. Während für Flachdecken ein konstanter Abstand des Bemessungsrundschnitts in einem Abstand 2,0d vom Stützenanschnitt definiert wurde, ist für Fundamente und Bodenplatten der Bemessungsrundschnitt maßgebend, der in Kombination mit dem Abzugswert der Bodenpressungen den geringsten Durchstanzwiderstand ergibt. Insbesondere die Unterscheidung zwischen Flachdecken und Fundamenten sowie die iterative Ermittlung des Abstands des Bemessungsrundschnitts bei Einzelfundamenten führen in der Praxis zu einer aufwendigeren Durchstanzbemessung.
Aufbauend auf dem Durchstanzbemessungsmodell nach EC2+NA(D) wird in diesem Beitrag ein neues, einheitliches Bemessungsmodell gegen Durchstanzen in Flachdecken, Fundamenten und Bodenplatten vorgestellt. Durch Vergleiche mit Durchstanzversuchen an Flachdeckenausschnitten und Einzelfundamenten ohne und mit Durchstanzbewehrung wird ein ausgewogenes Sicherheitsniveau des Bemessungsmodells nachgewiesen.

Uniform design method for punching shear in flat slabs and footings
The punching shear design of flat slabs and footings was revised with the introduction of Eurocode 2 in Germany (EC2+NA(D)). While in many former codes the punching shear resistance was determined regardless of the type of member, in EC2+NA(D) two different design equations for flat slabs and footings were introduced. Additionally, different control sections for flat slabs and footings were defined. For flat slabs the control section is given in a distance 2,0d from the vicinity of the column and for footings this distance has to be determined by iteration minimizing the punching shear resistance. The differentiation between flat slabs and footings and especially the iterative design procedure for determining the punching shear resistance of footings require more effort in daily engineering practice.
Based on the design provisions of EC2+NA(D), this paper presents a new uniform design method for punching shear in flat slabs and footings. By means of a statistical evaluation, the level of safety of the new design method is quantified by comparing the calculated failure loads with a databank including punching tests on flat slabs and footings without and with punching shear reinforcement.

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Göttlich, Peter; Fleckenstein, Dirk Neue Biegeschlankheitsdiagramme für Balken und Unterzüge aus Stahlbeton nach EC2 Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 20-31 Fachthemen

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Auf der Grundlage von [1-3] wurden neue, sehr kompakte Biegeschlankheitsdiagramme für Einfeld- bzw. Durchlaufbalken entwickelt. Die aus diesen Diagrammen ablesbare Biegeschlankheit erlaubt die einfache Ermittlung einer statischen Höhe, mit der der indirekte Nachweis der Biegeschlankheit gemäß [4, 5] erfolgen kann. Dabei wird vorausgesetzt, dass die auf den betrachteten Unterzug wirkenden Lasten aus der angrenzenden Deckenkonstruktion aus einer Vorbemessung der zugehörigen Platten bekannt sind. Im vorliegenden Aufsatz wird die Entwicklung der Diagramme für Unterzüge skizziert und deren praxisnahe Anwendung beispielhaft aufgezeigt.

New span to depth ratio diagrams for beams according to EC2
A set of very compact and new span to depth ratio diagrams for simply supported and continuous beams was established on the basis of [1-3]. The span to depth ratios shown in the diagrams provide a simple method to establish the structural depth required for the indirect proof of the span to depth ratio requirements according to [4, 5]. The diagrams are based on the assumption that the loads acting on the chosen beam have been established through preliminary calculations of the adjacent slabs. The following article describes the development of the diagrams and gives examples for their practical application.

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Michal, Mathias; Keuser, Manfred; Millon, Oliver Verbund von Beton und Bewehrungsstahl bei hoch-dynamischer Belastung - Entwicklung einer Konfiguration für Push-In-Versuche am Split-Hopkinson-Bar Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 32-40 Fachthemen

Kurzfassung

Vor dem Hintergrund zunehmender terroristischer Bedrohung für Bauwerke in besonderen Gefährdungslagen ist es erforderlich, die Bauteilreaktion bei der Bemessung auch für die hohen Verzerrungsraten, wie sie bei Explosionen und Impakt auftreten, zu berücksichtigen. Voraussetzung hierfür ist eine wirklichkeitsnahe Beschreibung des Materialverhaltens. Dabei wird auf der Mesoebene das Zusammenwirken von Beton und Betonstahl durch die Verbundwirkung beschrieben. Um das Verhalten von Bauteilen, die Einwirkungen mit hohen Belastungsgeschwindigkeiten ausgesetzt sind, richtig beurteilen zu können, ist daher auch die Kenntnis des verzerrungsratenabhängigen Verbundverhaltens erforderlich. Im Rahmen des zur Zeit an der Universität der Bundeswehr München (UniBwM) laufenden Forschungsprojekts RS1510 werden Verbundversuche am Split-Hopkinson-Bar (SHB) in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Kurzzeitdynamik Ernst-Mach-Institut (EMI) durchgeführt. Die Ergebnisse dienen als Basis für die Entwicklung numerischer Modelle für die Abbildung des Verbunds von Stahl und Beton bei dynamischer Belastung. Nach einem kurzen Überblick zum Verbundverhalten werden die Grundlagen der Versuchstechnik dargestellt und die Besonderheiten bei den Push-in-Versuchen erläutert. Die Ergebnisse der durchgeführten Versuche zeigen eine deutliche Tendenz in Richtung von der Verzerrungsrate im Beton abhängigen Anstieg der Verbundfestigkeit.

Bond of concrete and steel under high dynamic loading
Against the background of increasing terrorist thread for critical infrastructure, it is necessary to consider the high strain rates related with explosion and impact for the design of structural components. The precondition for this is a realistic characterization of the material behavior. In meso-level the interaction of steel and concrete is described by bond. In order to assess the behavior of structures exposed to high rate loading correctly, even the knowledge of strain rate dependent bond behavior is required. Within the ongoing research project RS1510 at the University of the Bundeswehr München (UniBwM) tests on bond between steel and concrete with a split-hopkinson-bar (SHB) are currently performed in collaboration with the Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics Ernst-Mach Institute (EMI). The results will be used as a basis for the development of a numerical model for the simulation of bond between steel and concrete under high loading rates. After a short survey on bond behavior, the theoretical basis for the testing technology is given and the specific characteristics of the performed push-in tests are explained. The results of the tests show a clear tendency for the rate-dependent increase in bond strength.

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WU-Dächer - Ergänzende bautechnische Grundlagen und Ausführungsbeispiele Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 40 Aktuell

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Kühn, Tino; Steinke, Christian; Sile, Zanda; Zreid, Imadeddin; Kaliske, Michael; Curbach, Manfred Dynamische Eigenschaften von Beton im Experiment und in der Simulation Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 41-50 Fachthemen

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Beton verhält sich unter dynamischer Belastung anders als unter statischer Belastung. Als wesentliche stoffliche Ursache hierfür werden üblicherweise innere Transporteffekte bei niedrigen Dehnraten bis ca. &egr; = 1/s angenommen. Bei höheren Dehnraten bis ca. &egr; = 300/s werden vermutlich Trägheitseffekte bei der Bildung von Rissen maßgebend. Die messtechnische Erfassung dieser Effekte und die klare Trennung von stofflichen und strukturellen Phänomenen sind Gegenstand aktueller Forschung. Eine Möglichkeit, das Verhalten von Beton bei höheren Belastungsgeschwindigkeiten zu untersuchen, bietet der Split-Hopkinson-Pressure-Bar-Versuch (SHPB-Versuch).
Nachfolgend werden Versuche für einen Normalbeton C35/45 mit Belastungen im quasi-statischen Bereich bis hin zu Lasten, die Dehnraten von bis zu &egr; = 211/s erzeugen, vorgestellt, ausgewertet und durch Simulationen abgebildet. In der Simulation wird ein Materialmodell verwendet, das auf einem um eine nicht-lokale Formulierung der Plastizität erweiterten Modell der Mikroebenen basiert. Zusätzlich wird die Massenträgheit der Struktur berücksichtigt. Es wird aufgezeigt, dass die experimentell ermittelte höhere Beanspruchbarkeit des Betons bei gesteigerten Dehnraten numerisch abgebildet werden kann.

Dynamic properties of concrete in experiment and simulation
Concrete subjected to dynamic loads behaves differently compared to static loading. As an explanation at low strain rates up to &egr; = /s, internal transport effects are assumed to be originated in the material. At higher strain rates up to &egr; = 300/s, inertial effects during the formation of cracks are postulated. The experimental identification of these phenomena and the definite separation of their substantial and structural sources are subject to current research. The split Hopkinson pressure bar experiment enables the investigation of the behaviour of concrete subjected to dynamic loading.
In the following, experiments in the range of quasi-static loading up to loads that induce strain rates until &egr; = 211/s on a standard concrete C35/45 grade are presented, evaluated and simulated. In the simulation, a material model is applied that bases on the micro-plane model extended by a non-local formulation of plasticity. Furthermore, structural inertia effects are taken into account. It is shown that the experimentally found increase in strength of the concrete at higher strain rates can be modelled by the simulation.

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Betondeckung und Bewehrung nach Eurocode 2 Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 50 Aktuell

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 1/2016 Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 51-54 Beton- und Stahlbetonbau aktuell

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Nachrichten:
Honorarprofessur für Dr.-Ing. Frank Fingerloos / Symposium “Intelligente Brücke - der Weg in die Praxis” / Entschieden: C3-Projekt der TUD erhält den Deutschen Nachhaltigkeitspreis Forschung / Volker Cornelius bleibt VBI-Präsident / 5. LAU-Anlagen-Treffpunkt “Neues aus dem DIBt - Dichtkonstruktionen und Abdichtungsmittel in LAU-Anlagen” / VDI-Abeitskreis Technikgeschichte

Firmen und Verbände: Bahn vergibt Auftrag für Bau der Neckarbrücke

In eigener Sache: Prof. Peter Mark neues Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat

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Kongresse - Symposien - Seminare - Messen Beton- und Stahlbetonbau 1/2016 55-56 Veranstaltungskalender

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Inhalt: Mauerwerk 1/2016 Mauerwerk 1/2016 Inhalt

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Jahresinhaltsverzeichnis 2015 Mauerwerk 1/2016 1-12 Jahresinhaltsverzeichnis

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Rast, Ronald Ready for the Future with Masonry ? / Mit Mauerwerk sicher in die Zukunft ? Mauerwerk 1/2016 1-2 Editorial

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Breitschaft, Gerhard CJEU Judgment, Standardisation and Eurocode 6 / EuGH-Urteil, Normung und Eurocode 6 - Aktuelle Fragen im Mauerwerksbau - Focus on current challenges for the masonry industry from a regulatory perspective / Eine Betrachtung aus bauaufsichtlicher Perspektive Mauerwerk 1/2016 3-8 Fachthemen

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This article reviews current challenges for the masonry industry from a regulatory perspective. First, the CJEU judgment and its consequences will be discussed. The judgment of 16 October 2014 will make fundamental changes in the German regulatory system necessary. How these will be implemented is not yet clear so that this article can only give an overview of the present situation (September 2015) in the discussions. What is clear is that the changes in the regulatory system will have repercussions in the field of standardisation. These repercussions will be outlined - in general and specifically for the masonry sector - in the second part of this article. Finally, the paper will look at the progress in the implementation of Eurocode 6 (Design of masonry structures).

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Termine: Mauerwerk 1/2016 Mauerwerk 1/2016 8 Termine

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Knaack, Ulrich Innovative façade technology using masonry - Solid construction 2.0 / Innovative Fassadentechnik mit Mauerwerk - massiv construction 2.0 Mauerwerk 1/2016 9-15 Fachthemen

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This article illustrates the solid building envelope both as an integral system and in terms of its potential for additive manufacturing. The Façade Research Group at the TU Delft works on the building envelope, investigating strategic and process support for development and planning processes and renovation technologies, as well as functionally integrated building envelopes. The Institute of Structural Mechanics and Design at the TU Darmstadt undertakes research and development in the areas of materials technologies (glass, polymers) and additive manufacturing as they relate to building structure.

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PORIT - Brochure for Aerated Concrete Masonry / PORIT - Broschüre zu Porenbeton-Mauerwerk Mauerwerk 1/2016 15 Firmen und Verbände

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Walberg, Dietmar Solid and timber construction in residential buildings / Massiv- und Holzbau bei Wohngebäuden Mauerwerk 1/2016 16-31 Fachthemen

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In the context of a comprehensive analysis of the current situation in Germany’s residential sector as regards construction costs and developments in these, the Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e.V. (ARGE) undertook a specific study to investigate the use of the main materials for building walls (using both solid and timber construction methods) in residential buildings. In order to obtain comparable data, two buildings typical of the residential sector were modelled: an apartment block and a detached house. These reflect the current building situation in Germany.
It should be noted that for both multi-storey buildings and detached homes, if we look at the median cost, it is more economical to use masonry for the basic structure than timber. The cost advantage of the solid construction method over the timber method for detached houses is 4 %, and the median advantage for apartment blocks is between 4.7 and 6 %.
The studies we used in our assessment of the sustainability of the building materials used (for example from TU Darmstadt) conclude that both construction methods (solid and timber) are comparable in terms of the ‘ecological balance sheet’ results achieved over their entire life cycles and occupancy phases.

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Graubner, Carl-Alexander; Förster, Valentin; Schmitt, Michael; Koob, Benjamin; Pohl, Sebastian Sustainable building with masonry / Nachhaltiges Bauen mit Mauerwerk Mauerwerk 1/2016 32-48 Fachthemen

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Ecology, energy and sustainability are crucial socio-economic keywords, especially for the construction and real estate industry. In recent years, the masonry industry faced related sustainability issues intensively in order to keep its ability of operating in a market setting which is increasingly characterized by sustainability dogmata. Scientific analyses and studies on an objectified sustainability basis - such as established certification systems - show that masonry is absolutely competitive with all other market-relevant construction methods. Therefore, the first part of this paper deals with a sustainability assessment of buildings made of masonry as well as of other construction materials.
Concerning the design and construction of masonry, further selected aspects are discussed which are important for the competitiveness of this building technique. Outlining the simple yet economic pre-dimensioning with the help of load capacity tables is one topic which is of utmost importance for an efficient structural design. Additional aspects are the design of laterally loaded exterior walls with low vertical forces and the verification of basement walls under high earth pressure load. New and easy to use design proposals are open for discussion. Finally, the educational portal “masonry structures” of the Deutsche Gesellschaft für Mauerwerks- und Wohnungsbau (DGfM) (German society for masonry and residential construction), which supports the training of young engineers, is presented.

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Zehfuß, Jochen; Mittmann, Thorsten Current developments in fire protection - Changeover to design and classification according to the Eurocode / Aktuelle Entwicklungen im Brandschutz - Umstellung auf die Bemessung und Klassifizierung nach europäischen Normen Mauerwerk 1/2016 49-63 Fachthemen

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The European requirements for fire safety design and testing of structural masonry members are already the governing requirements in many cases. In principle, both the European and the German classification may be used according to the Bauregelliste. However, the latter may only be used when European classification of a member or construction material is not possible because the appropriate European standards do not exist. The European standards do not differ fundamentally from the German standard DIN 4102-2. One significant difference is that according to the DIN 4102-2, it was required to carry out two tests with the most unfavourable result governing, while according to the European standard, only one test is required. According to the EN Standard, the tests for fire resistance and the reaction to fire are carried out separately. There are other differences related to the pressure in the furnace as well as the use of plate thermocouples instead of jacketed thermocouples. Fire safety design of masonry is carried out in accordance with EC 6-1-2 and the National Annex. Only the members not regulated in the EC 6-1-2, e.g. pre-cast masonry members, non-load-bearing walls, lintels, connections and joints, should be designed and checked according to the revised DIN 4102-4.

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Vogel, Albert; Kornadt, Oliver Sound insulation in residential building - the latest state of standardisation / Schallschutz für den Wohnungsbau - letzter Status der Normung Mauerwerk 1/2016 64-69 Fachthemen

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A new draft of a complete standard series DIN 4109 “Sound insulation in buildings” with four parts - “Requirements”, “Verification of compliance with the requirements by calculation”, “Building elements catalogue” and “Guidance for testing acoustics in buildings” was published in 2013. These include significant changes regarding sound protection in line with qualities that have been regularly determined in monitored buildings with standardised construction methods. It includes a few more stringent requirements for airborne and impact sound insulation compared with DIN 410 9:1989. Another significant alteration is the new Part 4 “Guidance for testing acoustics in buildings”. This delivers a detailed practical description of how the sound reduction or the level of impact sound can be measured. Part 4 also provides assistance to the user with the measurement of airborne sound in the lower frequency range. This article also investigates how it can be advantageous to consider a greater range of frequency for the evaluation of sound insulation.

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Maas, Anton Energy Conservation Ordinance 2014 - On the way to the nearly zero energy building / EnEV 2014 - auf dem Weg zum Niedrigstenergiegebäude Mauerwerk 1/2016 70-83 Fachthemen

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The tightening of the Energy Conservation Ordinance in 2016 provides the first step toward the introduction of nearly zero energy buildings. The level of performance for residential buildings after 2020 will most likely attain an energy quality close to the primary energy consumption of the KfW Efficiency House 55 today, at least regarding performance. The following report describes the requirements methodology of the Energy Conservation Ordinance 2014, including the KfW promotion, and provides calculation examples to clarify the issues.

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