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Autor(en) Titel Zeitschrift Ausgabe Seite Rubrik
Ewald, Knut; Schneider, Nikolaus Vermeidung von Schäden an Schlitzwandfugen durch den Einsatz geeigneter Qualitätssicherungssysteme Bautechnik 9/2015 631-637 Berichte

Kurzfassung

Die Schlitzwandtechnik hat sich in den letzten Jahrzehnten häufig als die beste Möglichkeit erwiesen, in Ballungsräumen tiefe, wasserdichte Baugruben auszuführen. Jedoch führt die Betrachtung von Schadensereignissen der letzten Jahre zu der Erkenntnis, dass die Schlitzwandfugen eine relevante Schwachstelle innerhalb einer Baugrubenumschließung darstellen.
Anhand von dokumentierten Schadensereignissen werden mögliche Schadenshergänge und -ursachen aufgezeigt. Eine Übersicht über die gängige Fugentechnik führt zur differenzierten Betrachtung der Möglichkeiten der einzelnen Fugensysteme mit ihren Vor- und Nachteilen.
Die einschlägigen technischen Regelwerke halten sich bei der Wahl der richtigen Fugensysteme sowie bei der Qualitätssicherung beim Einbau sehr offen. In dem Beitrag werden Qualitätssicherungssysteme für Fugen vorgestellt und anschließend vergleichend bewertet.
Zur Risikominimierung an Schlitzwandbaugruben ist die integere, gerade und saubere Fuge zwingend vor der Betonage eines Sekundärelementes nachzuweisen. Dabei sollte jedoch nicht nur auf die Erfassung eventueller Schadstellen schon beim Bau Wert gelegt werden, sondern bereits in der Planung und Bauvorbereitung auf einen Fugentyp hingewirkt werden, der Schadensursachen wie etwa Umlaufbeton von vorne herein ausschließt.

Avoid of damage to diaphragm wall joints through the use of appropriate quality assurance systems
In recent decades diaphragm wall technology has proven to be the best way to carry out deep watertight pits in urban areas. The observation of execution failures of recent years has lead to the realization that the joint represents the weakest point of a diaphragm wall.
On the basis of execution failures possible damage and causes of damage are shown. An overview of common joint techniques results in a differentiated consideration of the possibilities of each joint system with its advantages and disadvantages.
Codes and standards give no clear guidelines for choosing the right joint system and quality assurance during installation although quality assurance systems exist for the joints which will be presented individually and will then be compared.
In the future, the firm, straight, and clean joint must be implemented before concreting the secondary element to minimize the risk of diaphragm wall pits. In future, not only the detection of possible defects during construction should be taken into consideration but a joint type should be developed, which eliminates causes of damage such as circulation concrete from the very beginning.

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Leupertz, Stefan Die Beschaffenheit des Baugrundes als Rechtsproblem bei der Abwicklung von Bauverträgen Bautechnik 9/2015 638-646 Berichte

Kurzfassung

Der Baugrund stellt die Bauschaffenden immer wieder vor große Probleme. Seine Beschaffenheit lässt sich - wenn überhaupt - nur mit relativ großem Aufwand einigermaßen verlässlich klären; ein Restrisiko bleibt immer. Dementsprechend häufig erleben die Baubeteiligten unliebsame Überraschungen mit dem Baugrund, so etwa, wenn sich beim Aushub der Baugrube herausstellt, dass unerwartet auftretendes Grundwasser bewältigt werden muss oder wenn die Bodenbeschaffenheit eine viel aufwändigere Gründung des herzustellenden Bauwerks erzwingt, als sie geplant und vertraglich vorgesehen war. Diese mit den Bodenverhältnissen einhergehenden bautechnischen Unwägbarkeiten betreffen unweigerlich auch die rechtliche Abwicklung von Bauverträgen. Dort lauten die zentralen, immer wiederkehrenden Fragen: Wer haftet für Baumängel, die darauf zurückzuführen sind, dass die Bauausführung nicht zu der Beschaffenheit des Baugrundes passt? Und: Wer trägt die Mehrkosten, die durch eine gegenüber dem Ausgangsvertrag geänderte, an die tatsächlichen Bodenverhältnisse angepasste Bauausführung anfallen? Solche Fragen werden in Rechtsprechung und Literatur gerne durch Zuweisung des “Baugrundrisikos” beantwortet. Dieser Ansatz ist bedenklich; er führt nicht selten auf Abwege. Die folgenden Ausführungen werden zeigen, dass es eine eigenständige rechtliche Kategorie “Baugrundrisiko” nicht gibt und dass die “Zuweisung” des tatsächlichen Risikos “Baugrund” allein den rechtsgeschäftlichen Entscheidungen der Parteien vorbehalten ist. Wer das Baugrundrisiko zu tragen hat, ist im Einzelfall nach allgemeinen Grundsätzen der Rechtsgeschäftslehre zu beurteilen und in der Regel durch Auslegung des Vertrages zu ermitteln. Dementsprechend beschäftigt sich Abschn. 1 des Beitrages zunächst ausführlich mit diesen Grundsätzen und der Struktur des Bauvertrages. Unter Abschn. 2 geht es dann um deren Anwendung auf die Fälle, in denen der Baugrund nicht die Beschaffenheiten besitzt, die vorzufinden die Beteiligten erwartet haben.

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Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger; Leipold, Mathias; Langhammer, Tobias; Kracht, Matthias; Müller, Bernd Das Erdbeben vom 17. Mai 2014 in Südhessen - Ingenieuranalyse der Erdbebenschäden Bautechnik 9/2015 647-659 Berichte

Kurzfassung

Bei dem Erdbeben vom 17. Mai 2014 in Südhessen handelt es sich um das schwerste Ereignis auf dem Gebiet der Bundesrepublik im Jahr 2014. Die Schütterwirkungen des Erdbebens konnten in weiten Teilen von Südhessen, aber auch in Baden-Württemberg bis Stuttgart wahrgenommen werden.
Obwohl die Magnitude ML = 4,2 auf ein vergleichsweise moderat schwaches Beben schließen lässt, gab es eine bemerkenswerte Schadenskonzentration im Ortsteil Nieder-Beerbach der Gemeinde Mühltal.
Im betroffenen Gebiet wurden die Bauwerksschäden aufgenommen und ihre Verteilung dokumentiert. Der Beitrag vermittelt einen Eindruck von den vorgefundenen Schäden und unternimmt den Versuch, die Ursachen für die Schadenskonzentration aufzuzeigen. Wie herausgearbeitet werden kann, können die Nähe des Epizentrums und lokale Standorteffekte für eine erste Erklärung herangezogen werden.
Wie dargestellt wird, ist insbesondere infolge der vorherrschenden nicht-strukturellen Schäden ein Interpretationsspielraum für die makroseismische Einordnung des Bebens gegeben.

The earthquake on May 17, 2014 in Southern Hesse - Engineering analysis of earthquake damage
The earthquake on May 17, 2014 in Southern Hesse was the strongest event on the territory of Germany in 2014. The effects of the earthquake ground motion could not only be perceived in large parts of southern Hesse but also in Stuttgart/Baden-Württemberg.
Although it was a relatively weak earthquake, there was a remarkable damage concentration in the district Nieder-Beerbach of the community Mühltal.
In the affected area, the structural damage and their distribution are documented. The paper gives an overview of the damage cases and can be regarded as an attempt to identify the areas of damage concentration. As an outcome of different field surveys and mapping procedures it can be concluded that the location of buildings in vicinity to the epicenter and local site effects have mainly contributed to an increase of damage grades.
Furthermore, results indicate different options for the macroseismic classification of the earthquake, especially with respect to the evaluation of the damage to non-structural elements.

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Stritzke, Jürgen 25. Dresdner Brückenbausymposium - eine deutsche Erfolgsgeschichte Bautechnik 9/2015 660-670 Berichte

Kurzfassung

Magnifizenz Prof. Dr.-Ing. habil. D.Eng./Auckland Drs. h.c. HANS MÜLLER-STEINHAGEN hieß am 10. März d. J. die über 1.400 Teilnehmer zum silbernen Jubiläum des Dresdner Brückenbausymposiums herzlich willkommen und erinnerte an die viele Jahrhunderte alte Tradition des Brückenbaus, der immer wieder mit neuen Ideen und Entwicklungen aufwarten kann. Auch in diesem Jahr wurde mit den Themen der Bogen von bemerkenswerten historischen Ingenieurleistungen über Neuheiten bei den technischen Entwicklungen, Baustoffen und Verfahren bis zu neuen Brückenbauwerken, zur Vorstellung von Instandsetzungsprojekten und Visionen gespannt. Das Dresdner Brückenbausymposium habe in seiner eigenen Dynamik gleichsam die Entwicklung der Technischen Universität Dresden im kleinen Maßstab mitgestaltet, betonte der Rektor. Es sind auch wissenschaftliche Veranstaltungen vom Format des Symposiums, die die Aufmerksamkeit auf die TU Dresden lenken. Die Brücke steht schlechthin als ein Symbol für das Verbindliche an sich. Sowohl der Brückenbau in der Praxis als auch in Forschung und Entwicklung an der TU Dresden bleibt mit Sicherheit spannend und die besten Ausblicke auf die künftigen Entwicklungen bekommt man auch in Zukunft bei diesem Symposium.

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Bautechnik aktuell 9/2015 Bautechnik 9/2015 671-672 Bautechnik aktuell

Kurzfassung


Persönliches:
Josef Seiler 60 Jahre

Veranstaltungen: 17. Herbstforum Altbau: Fachtagung zur energetischen Gebäudesanierung in Stuttgart

Nachrichten: Fachplaner für Barrierefreies Bauen - Kompetenz für die tägliche Planungspraxis

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Kongresse - Symposien - Seminare - Messen Bautechnik 9/2015 673-674 Veranstaltungskalender

Kurzfassung

Keine Kurzfassung verfügbar.

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Ernst & Sohn (Hrsg.) Sonderheft: Erhaltung und Instandsetzung von Betonbauwerken 2015 Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 1-66 Sonderheft

Kurzfassung

Beispiele aus Europa und der Welt


Ein für die Sicherstellung der Leistungsfähigkeit und Einhaltung der vorgesehenen Lebensdauer unserer bestehenden Infrastruktur stetig wichtiger werdender Aspekt ist deren Erhaltung und Instandsetzung, gegebenenfalls auch deren Nachrüstung oder Neubau. Daraus ergeben sich enorme Herausforderungen fÜr die gesamte Bauwirtschaft für die Zukunft, die es gilt gemeinsam zu meistern. Dazu ist es notwendig, neueste Entwicklungen in den Bereichen Materialtechnologie, Konstruktionsmethoden, Möglichkeiten der Bestandsaufnahme, zerstörungsfreie Prüfung, Monitoring, aber auch rechtliche Vorgaben und Richtlinien sowie Vorhersagemodelle zu verfolgen.

Dieses Sonderheft, das anlässlich der internationalen Conference ICCRRR im Oktober 2015 in Leipzig erscheint, enthält acht Beiträge über Projekte aus Europa und der Welt zur Erhaltung und Verstärkung von Betonbauwerken. Konkret sind dies neben unterschiedlichsten Brückenarten auch ein Wellenbrecher und ein Wasserbehälter. Dabei wird projektbezogen über die Themen Zustandsuntersuchung und Zustandsbewertung von Beton und von Betontragwerken, Modellierung der Zustandsentwicklung, Analysen der Tragwerksicherheit, Korrosion, Oberflächenschutz, umfassende messtechnische Überwachung, Abdichtung, kathodischer Korrosionsschutz, chemischer Angriff und Erdbebensicherheit berichtet.

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 Inhalt

Kurzfassung

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Graubner, Carl-Alexander Europäischer Berufsausweis - Chance für Ingenieure? Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 577 Editorial

Kurzfassung

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Schoening, Janna; Hegger, Josef Überprüfung der zusätzlichen Regeln für ?40 mm nach EC2 - Teil 1: Verbund und Zugstöße Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 578-587 Fachthemen

Kurzfassung

Die Ausführung von hochbewehrten Stahlbetonbauteilen wird durch die Verwendung von großen Stabdurchmessern erheblich vereinfacht. In der aktuellen europäischen Normung [1, 2] beträgt der maximal zulässige Bewehrungsstabdurchmesser 40 mm. Stabdurchmesser > 40 mm erfordern eine bauaufsichtliche Zulassung. Allerdings enthält aktuell die Stahlbetonnormung [1, 2] eine Reihe von Zusatzregeln für die Konstruktion mit großen Stabdurchmessern (> 32 mm). Da nur wenige Untersuchungen zum Tragverhalten von Stahlbetonbauteilen mit großen Stabdurchmessern > 32 mm vorliegen, wurden das Verbundverhalten und das Tragverhalten von Übergreifungsstößen mit großen Stabdurchmessern in einem Forschungsvorhaben der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) an der RWTH Aachen untersucht. Die Übertragbarkeit der Bemessungsregeln für Übergreifungen von herkömmlichen Stabdurchmessern auf große Stabdurchmesser und die Erfordernis der Zusatzregeln für große Stabdurchmesser in EC2 [1] und EC2/NA [2] wurden überprüft. Dazu wurden 28 Beam-End-Versuche und acht Vierpunkt-Biegeversuche durchgeführt, um den Einfluss von Stabdurchmesser, Verbundlänge, Betondruckfestigkeit, Querdruck, Querbewehrung und Betondeckung zu bestimmen [3].
In diesem Artikel werden die Versuchsergebnisse von Verbundversuchen und Versuchen an Übergreifungsstößen mit Bewehrungsstäben > 32 mm zur Beurteilung der Zusatzregeln in EC2 [1] und EC2/NA [2] beschrieben.

Checking of additional rules for 40 mm according to EC2 - Part 1: Bond and lapped joints
The detailing of reinforcement of high impact structures can be simplified significantly by reinforcing bars with large diameters. According to the current European design and construction standard [1, 2] the valid maximum reinforcing-bar diameter is 40 mm. Bar diameters 40 mm are subject to technical approvals. In addition to the detailing rules for conventional bar diameters, tight restrictions regarding construction with large diameter bars (> 32 mm) exist [1, 2]. Since little investigation for the design and construction of structures with large diameter bars > 32 mm has been done, the bond behavior and the performance of lapped joints of reinforcing bars with large diameters were investigated at RWTH Aachen University within a research project funded by the German Federation of Industrial Research Associations (AiF). In this study, the transfer of design rules for laps for conventional bar diameters according to EC2 [1] and EC2/NA [2] to large diameter bars and the requirement of tight regulations for large diameter bars were analysed. Therefore, 28 beam-end tests and eight four-point bending tests were conducted to determine the effects of bar diameter, bond length, concrete strength, pressure transverse to the potential plane of splitting and confinement by stirrups as well as concrete cover.
This paper presents the test results of bond tests and tests on lapped joints with large diameters > 32 mm and a comparison with EC2 [1] and EC2/NA [2].

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Schäfer, Martin; Schnell, Jürgen Überprüfung der zusätzlichen Regeln für Durchmesser 40 mm nach EC2 - Teil 2: Rissbreiten und Oberflächenbewehrung Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 588-597 Fachthemen

Kurzfassung

In hoch bewehrten Stahlbetonbauteilen kann es sinnvoll sein, Betonstahl mit großen Stabdurchmessern ø > 32 mm einzusetzen. Ein Bewehrungsstab ø 40 mm (12,56 cm2) kann im Vergleich der Querschnittsflächen 2ø28 mm, 4ø20 mm, 8ø14 mm, 11ø12 mm, 16ø10 mm oder 25ø8 mm ersetzen. Durch die Verwendung großer Stabdurchmesser können wirtschaftliche Vorteile, aber auch Nachteile bei der Rissbreitenbeschränkung entstehen. Abgesicherte Regeln zur Rissbreitenbeschränkung fehlen bisher. Im Eurocode 2 wird zur Rissbreitenbeschränkung pauschal eine Oberflächenbewehrung mit Stabdurchmessern ø ≤ 10 mm gefordert. In einem Forschungsvorhaben wurden Versuche durchgeführt, die zeigen, dass eine Rissbreitenberechnung nach Eurocode 2, bei der große Stabdurchmesser und Oberflächenbewehrung über einen Ersatzdurchmesser berücksichtigt werden, unzureichende Ergebnisse liefert. Aufbauend auf insgesamt 60 Zugversuchen und mehr als 30.000 Rissbreitenmesswerten wurden Berechnungsvorschläge ausgearbeitet, welche das Zusammenwirken großer Stabdurchmesser mit einer Oberflächenbewehrung wirklichkeitsnah berücksichtigen. Bei dem Forschungsprojekt handelte es sich um ein Verbundprojekt, welches gemeinsam mit der RWTH Aachen sowie der TU Braunschweig durchgeführt wurde. Die Ergebnisse der Arbeitspakete "Verbund und Zugstöße" sowie "Druckglieder" sind in [1, 2] dargestellt.

Checking of additional rules for ø40 mm according to EC2. Part 2: Crack widths and surface reinforcement
In highly reinforced concrete elements, it might be reasonable to use bars with large bar diameters ø > 32 mm. Only one bar ø 40 mm (12,56 cm2) can replace the cross section areas 2ø28 mm, 4ø20 mm, 8ø14 mm, 11ø12 mm, 16ø10 mm or 25ø8 mm. Due to the use of large bar diameter, economic advantages but also disadvantages concerning the crack width limitation may occur. Verified rules for the crack width limitation are still missing. Eurocode 2 requires a cross-the-board surface reinforcement with bar diameters ø = 10 mm to limit crack widths. In a research project, tests were conducted that display the fact that the crack width calculation according to EC2, where large bar diameters and surface reinforcement are considered by an equivalent diameter, gives inadequate results. Based on 60 tensile strength tests and more than 30 000 crack widths measurements, a calculation suggestion was developed that considers the coaction between large bar diameters and surface reinforcement realistically. The research project was carried out together with RWTH Aachen (Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger) and the Technical University of Braunschweig (Prof. Dr.-Ing. Martin Empelmann). The results of the work packages "bond behaviour" and "colums" are documented in [1, 2].

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Oettel, Vincent; Empelmann, Martin Überprüfung der zusätzlichen Regeln für ?40 mm nach EC2 - Teil 3: Druckglieder Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 598-608 Fachthemen

Kurzfassung

Die Verwendung von Betonstählen mit großen Durchmessern > 32 mm kann bei Druckgliedern zu einer Vereinfachung in der Bewehrungsführung führen, weil sich die Anzahl der Bewehrungsstäbe deutlich verringert. Dadurch ergeben sich auch Vorteile beim Verlegeaufwand, beim Betonieren und Verdichten. Die in DIN EN 1992-1-1 in Verbindung mit DIN EN 1992-1-1/NA enthaltenen Zusatzregelungen für 40 mm schränken die baupraktische Anwendung stark ein, da sie auf einer Übertragung der normativen Konstruktionsregeln für Stabbündel sowie auf der Übernahme der besonderen Konstruktionsregeln aus allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen beruhen und experimentell nicht vollständig abgesichert sind. Am iBMB, Fachgebiet Massivbau der TU Braunschweig, wurden experimentelle und theoretische Untersuchungen an normal- und hochfesten Betondruckgliedern mit Rechteckquerschnitt und Längsbewehrungsstäben 40 mm durchgeführt. Auf Basis der Untersuchungen konnten die Zusatzregeln reduziert und ein Beitrag für eine stärkere baupraktische Anwendung von großen Stabdurchmessern in Druckgliedern geliefert werden.

Checking of additional rules for 40 mm according to EC2 - Part 3: Columns
The use of reinforcing bars with large diameters > 32 mm can lead to a simplification in the configuration of the reinforcement due to a significant reduction of the number of reinforcement bars. That leads also to advantages in reinforcing works, concreting and compaction. DIN EN 1992-1-1 in conjunction with DIN EN 1992-1-1/NA contains additional requirements for large diameter bars, which limit the use of these bars and are based on the transfer of design rules of bundled bars as well as on the adoption of specific design rules from “allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen” and are not completely assured by experiments. Therefore, experimental and theoretical studies on normal and high strength concrete compression members with rectangular cross-section and longitudinal rebars 40 mm were conducted at the iBMB, Division of Concrete Construction of the TU Braunschweig. Based on the studies, the additional requirements could be reduced and a contribution for a stronger practical construction application of large diameters in compression members could be provided.

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Ökologie und Ökonomie im Einklang Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 608 Aktuell

Kurzfassung

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Kueres, Dominik; Wieneke, Katrin; Siburg, Carsten Untersuchungen zum Durchstanztragverhalten exzentrisch belasteter Einzelfundamente Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 609-619 Fachthemen

Kurzfassung

Der Bemessungsansatz gegen Durchstanzen nach DIN EN 1992-1-1+NA(D) wurde anhand der Ergebnisse von Durchstanzversuchen an zentrisch belasteten Einzelfundamenten hergeleitet. Während für die Ermittlung des Durchstanzwiderstands eine gleichmäßige Verteilung der Schubspannungen entlang des kritischen Rundschnitts unterstellt wird, werden Lastexzentrizitäten auf der Einwirkungsseite über den Lasterhöhungsbeiwert &bgr; berücksichtigt.
Theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Durchstanztragverhalten exzentrisch belasteter Einzelfundamente deuten auf eine Reduktion des mehraxialen Spannungszustands entlang des Stützenanschnitts mit steigender Lastausmitte hin. Ausgehend von in der Literatur beschriebenen Durchstanzversuchen an exzentrisch belasteten Einzelfundamenten wurden nichtlineare Finite-Elemente-Simulationen durchgeführt, um in Parameterstudien den Einfluss der Lastausmitte auf die Durchstanztragfähigkeit zu untersuchen. Anhand der Ergebnisse der numerischen Simulationen wurde ein Vorschlag zur Berücksichtigung von Lastexzentrizitäten bei der Durchstanzbemessung von Einzelfundamenten nach DIN EN 1992-1-1+NA(D) erarbeitet. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse der experimentellen und numerischen Untersuchungen an exzentrisch belasteten Einzelfundamenten vorgestellt und ein Vergleich des neuen Vorschlags mit den bestehenden Ansätzen sowie einer systematischen Versuchsserie präsentiert.

Investigations on the punching behaviour of eccentrically loaded footings
The design concept for punching shear according to DIN EN 1992-1-1+NA(D) has been derived from the results of tests conducted on centrically loaded footings. While a uniform distribution of shear stress along the critical perimeter is assumed for determining the punching shear resistance, load eccentricities are taken into account by the load-increasing factor &bgr;.
Theoretical and experimental investigations on the punching shear behaviour of eccentrically loaded footings indicate a reduction of the multi-axial stress state along the column face with increasing load eccentricity. Based on punching tests on eccentrically loaded footings described in literature, non-linear finite-element simulations have been performed and subsequently the influence of load eccentricity on the punching shear behaviour has been examined in parameter studies. Based on the results of the numerical simulations, an approach for the consideration of load eccentricities in the punching shear design of footings according to DIN EN 1992-1-1+NA(D) has been developed. This article presents and describes the results of experimental and theoretical investigations on eccentrically loaded footings and compares the new proposal with existing approaches by means of a systematic test series.

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Boros, Vazul; Novák, Balthasar; Decker, Ulrich Modifiziertes Verkehrslastmodell für kommunale Brückenbauwerke Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 620-627 Fachthemen

Kurzfassung

Das Straßenverkehrslastmodell des neuen Eurocodes 1, Teil 2 [1] für Deutschland gewährleistet eine zukunftssichere Bemessung für neue Brückenbauwerke. Es wurde so ausgelegt, dass eine prognostizierte weitere Zunahme im Gesamtgewicht der Fahrzeuge sowie der genehmigungspflichtige Schwerverkehr bereits berücksichtigt werden. Somit sind auch beispielsweise Neubauten von Großbrücken an Autobahnen mit zwei bis drei Fahrstreifen und sehr hoher Verkehrsstärke durch dieses Modell abgedeckt. Zwangsläufig ergeben sich bei einer solchen Vereinheitlichung im Bereich der kommunalen Brücken, die typischerweise kleinere Stützweiten und geringere Verkehrsstärken aufweisen, sehr hohe Sicherheiten. Daher wurde vom Tiefbauamt Stuttgart ein Forschungsvorhaben ins Leben gerufen, mit dem Ziel, für definierte Brückentypen mit geringen Spannweiten, die gerade im Bereich der Kommunen häufig vorkommen, das Sicherheitsniveau des neuen Verkehrslastmodells zu untersuchen. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse wird ein Vorschlag formuliert, wie unter gewissen Randbedingungen das Verkehrslastmodell so angepasst werden kann, dass die Zuverlässigkeitsanforderungen der Eurocodes weiterhin erfüllt werden, die Bauwerke jedoch ihre Wirtschaftlichkeit bewahren.

Adjusted traffic load model for bridges in urban areas
The traffic load model of the new German national annex to the Eurocode 1 Part 2 ensures a prudent design for new bridges, considering even a prognosticated increase in gross vehicle weight and exceptionally heavy vehicles requiring individual permit. Therefore this model covers for example the construction of wide-span highway bridges with two to three lanes and high traffic density. As a direct consequence of this unified approach however, urban bridges with typically small spans and low traffic show rather high reliabilities. Hence the Civil Engineering Office of the city of Stuttgart initiated a research project to investigate the level of safety provided by the new traffic load model in case of specific types of small-span bridges, commonly present in urban areas. Based on these results recommendations are made in order to adjust the traffic load model for small bridges fulfilling certain criteria. This enables economic design of these structures, while still meeting the requirements on reliability defined in the Eurocodes.

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Kley, Christina; Mark, Peter Digitale Ermittlung von Rissweite und Rissaufweitungsgeschwindigkeit Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 628-636 Fachthemen

Kurzfassung

Spröde Versagensformen, wie das Versagen querkraftunbewehrter Bauteile, sind nur schwer prognostizierbar. Allerdings kann das beginnende Versagen infolge Querkraft durch die Bildung von Schubrissen charakterisiert werden. Vergleicht man die Schubrissweite zu einer bestimmten Last, so zeigen sich im Versuch bei geringer querkraftbewehrten Balken deutlich größere Rissweiten. Die Beobachtung der Aufweitung des initialen Schubrisses beinhaltet folglich ein Potenzial zur Ableitung eines Bewertungskriteriums für die Art des sich einstellenden Schubversagens.
Im Beitrag wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Nachverfolgung der Rissaufweitung anhand einer digitalen Bildanalyse und dessen Anwendung vorgestellt. Der aufgehende Schubriss wird dafür mit einer konventionellen Spiegelreflexkamera in vorgegebenem Intervall während des Belastungsversuchs fotografiert. Zur Rissidentifizierung werden Segmentierungsverfahren aus der Bildverarbeitung kombiniert und ein Binärbild erzeugt, in dem gerissene Bereiche weiß erscheinen. Bei bekannter Auflösung kann anhand der Rissanteile auf die Rissweite geschlossen werden.

Digital detection of crack width and crack widening velocity
Up to now a sound criterion to assess the type of shear failure of reinforced concrete structures precisely is lacking. Comparing the shear crack widths of common single span concrete beams of different reinforcement ratios at an equal load level, low reinforced beams show significantly wider cracks. In cases of highly shear reinforced beams a moderate crack widening velocity comes allong with load increase while low shear reinforced beams possess an accelerated crack widening velocity accompanied by a minor load increase. Hence, investigation of the crack widening velocity holds potential to derive criteria to judge the expected brittleness of shear failure. In a first step to determine the crack width, digital images are continuously taken at predetermined time instants from concrete specimen and are analysed using mathematical software. Monitoring a predefined region in known size, the crack width is gained counting picture elements which are belonging to the crack. Employing digital image processing, the picture matrix is converted into a binary one where cracked areas appear white and uncracked black. The contribution introduces the main concept and first results of the evaluation routine applied to laboratory tests.

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 9/2015 Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 637-641 Beton- und Stahlbetonbau aktuell

Kurzfassung


Persönliches:
Hans-Ulrich Litzner 70 Jahre / Eberhard Pelke 60 Jahre / Josef Seiler 60 Jahre

Nachrichten: Fachplaner für Barrierefreies Bauen - Kompetenz für die tägliche Planungspraxis / Leonhardt, Andrä und Partner gewinnt Wettbewerb in Taiwan

Berichtigung

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Kongresse - Symposien - Seminare - Messen Beton- und Stahlbetonbau 9/2015 642-644 Veranstaltungskalender

Kurzfassung

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Inhalt: Stahlbau 9/2015 Stahlbau 9/2015 Inhalt

Kurzfassung

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Wieland, Hans-Joachim; Heise, Franz-Josef Hochfester Stahl im Stahl- und Maschinenbau Stahlbau 9/2015 611 Editorial

Kurzfassung

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Hrabowski, Jennifer; Herion, Stefan; Ummenhofer, Thomas Kurzzeitfestigkeit von Schweißverbindungen aus höchst- und ultrahochfesten Stählen Stahlbau 9/2015 612-619 Fachthemen

Kurzfassung

Krankonstruktionen sind im Allgemeinen hohen Beanspruchungen mit vergleichsweise geringen Lastspielzahlen ausgesetzt. Im Bereich der Kurzzeitfestigkeit, bekannter unter dem englischen Begriff Low-Cycle Fatigue (LCF), bieten höchst- und ultrahochfeste Stähle erhebliche Vorteile. Im Folgenden wird über Ergebnisse von Ermüdungsversuchen an höchst- und ultrahochfesten stumpfgeschweißten Blechen und höchstfesten Rundhohlprofilen mit aufgeschweißten Längssteifen berichtet. Hierbei wurden Versuchsserien mit WIG-Decklagen, geschliffenen Nahtwurzeln und hochfrequenten Hämmerverfahren (HFH) untersucht. Die Untersuchungsergebnisse werden zusammengefasst und mit Bezug auf die Kerbklassen des Eurocode 3 bzw. auf die FAT-Klassen der aktuellen IIW-Richtlinie ausgewertet.

Low-cycle fatigue of welded joints made of high and ultra-high strength steels.
Crane structures are exposed to very high loading but with rather low number of load cycles. In the so called low cycle fatigue (LCF) domain the use of high- and ultra-strength steels offer considerable advantages. In this paper, fatigue tests on butt welded ultrahigh-strength plates and circular hollow sections with longitudinal attachments and post weld treatment by means of TIG-dressing, high frequency hammer peening (HFHP) and grinded roots are presented. A summarized evaluation and discussion of results referring to fatigue class classification of Eurocode 3 and the recent IIW guideline is given.

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Möller, Benjamin; Melz, Tobias; Baumgartner, Jörg; Wagener, Rainer; Kaufmann, Heinz Bemessung zyklisch beanspruchter Schweißverbindungen aus höchst- und ultrahochfesten Stählen Stahlbau 9/2015 620-628 Fachthemen

Kurzfassung

Bei der Bemessung zyklisch belasteter Schweißverbindungen aus höchst- und ultrahochfesten Stählen, wie sie im Kranbau eingesetzt werden, finden Kennwerte des Kurzzeitfestigkeitsbereichs (Low Cycle Fatigue, LCF) Anwendung. Im FOSTA-Forschungsprojekt P900 wurden MAG-geschweißte Stumpfstöße und Quersteifen aus 8 mm dicken Blechen sowie Rohr-Gabel-Bauteile mit Hilfe des Nennspannungs-, Kerbspannungs- und Kerbdehnungskonzepts untersucht. Schwingfestigkeitsversuche bei konstanten Beanspruchungsamplituden bis in den LCF-Bereich führen auf Wöhlerlinien, die der FAT-Klasse 80 (Stumpfstoß) bzw. FAT 71 (Quersteife) nach den Regelwerken genügen und mit Neigungen von k = 3 angenähert werden können. Grundlegend zeigt sich, dass sich die Lebensdauer dieser MAG-Schweißverbindungen durch Schweißnahtnachbehandlungsmethoden, wie WIG-Aufschmelzen, höherfrequentes Hämmern oder Schleifen, auch im LCF-Bereich positiv beeinflussen lässt.
Im Zuge einer beanspruchungsoptimierten Auslegung und der Ausnutzung des Festigkeitspotenzials hochfester Stähle ist neben dem Werkstoffverhalten bei konstanten Beanspruchungsamplituden der Einfluss von variablen Beanspruchungen auf die Lebensdauer zu berücksichtigen. Aus der Analyse im Betrieb auftretender Lasten konnte ein Gaußverteiltes Beanspruchungskollektiv abgeleitet werden. Unter variablen Beanspruchungen zeigt sich das Schwingfestigkeitspotenzial anhand experimentell ermittelter Gaßnerlinien und charakteristischen Schadenssummen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden schließlich durch Bauteiluntersuchungen an Rohr-Gabel-Schweißnähten mit und ohne zusätzlich aufgeschweißte Längslaschen verifiziert. Die lokale Bewertung der Schweißverbindungen nach dem Kerbspannungskonzept bestätigt die FAT-Klasse 225. Zusätzlich wurde eine Bewertung der Schweißverbindungen, unter Berücksichtigung des elastisch-plastischen Werkstoffverhaltens mittels Schädigungsparametern durchgeführt.

Fatigue assessment of welded high-strength steels.
The design of highly loaded crane structures is linked to the fatigue life assessment of welded structures in the low cycle fatigue (LCF) regime. In the FOSTA research project P900 MAG welded butt joints and transverse stiffeners made of 8 mm thick sheets as well as tube- clevis-components were investigated using the nominal stress, the notch stress and the notch strain concept. Constant amplitude loading fatigue tests up to the LCF regime result in Wöhler curves, which fulfill FAT class 80 (butt joints) and FAT 71 (transverse stiffeners) according to the recommendations and can be estimated with a slope of k = 3. A fatigue life increase can be achieved by post weld treatment methods, even in the LCF regime.
In addition to knowledge about the cyclic material behavior, the effect of a Gaussian spectrum on the fatigue life has to be considered. A fatigue life increase under variable amplitude loading is shown by Gaßner curves and characteristic damage sums resulting from a linear damage accumulation. The results have been extended to sample component investigations of tube-clevis connections. A fatigue assessment using local approaches confirms FAT225 for the effective notch stress approach up to N ≥ 103 cycles. In addition an assessment is concluded considering the elastic-plastic material behavior and using damage parameters.

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Baier, Erhard Nachbehandlung an Schweißnähten - Alte Technik im Vergleich Stahlbau 9/2015 629-634 Fachthemen

Kurzfassung

Die Erhöhung der Lebensdauer an geschweißten Konstruktionen ist eine ständige Herausforderung für Konstrukteure und Berechnungsingenieure, aber besonders auch für die Werkstatt und deren Schweißaufsicht inklusive Qualitätssicherung. Die Einführung hochfester Stähle im Stahlbau und die Notwendigkeit, die Konstruktionen gewichtsmäßig und somit kostenmäßig zu optimieren, erfordern immer mehr die Aufmerksamkeit an schweißtechnischen Details. Wesentlich an der Erhöhung der Lebensdauer geschweißter Konstruktionen ist das Vermeiden jeglicher Schwachpunkte, also Stellen, die zu vorzeitigem Versagen durch Rissbildung führen können. Insbesondere an Kehlnähten, die an üblichen Stahlbaukonstruktionen geschweißt werden, sind Nachbehandlungsmethoden wie das Überschleifen kaum realisierbar. Da derzeit verschiedene Nachbehandlungsverfahren breit diskutiert werden, wurden eigene vergleichende Untersuchungen zu einfachen, kostengünstigen und seit langem bekannten Werkstattverfahren durchgeführt. Zusätzlich wurde die Auswirkung von üblichen Strahlbehandlungen untersucht.

Post treatment on fillet weld seams - Old technique compared.
The increase of lifetime of welded structures is a permanent challenge for design and stress calculation engineers, but also for the workshop and quality engineers. The inauguration of high strength steels also in structural steel engineering and the need to reduce the weight and therefore the cost requires more and more concentration on weldment details. Fundamental on the increase of lifetime welded structures is to avoid any weak areas, which can fail ahead of lifetime due to initiated cracks.
Particularly fillet welds, which are widely used in all types of structures, are difficult to treat after welding by grinding. Presently in Germany the application of mechanical post weld treatment techniques are discussed and investigated. To compare the quite sophisticated technique UIT with a very simple and cheap workshop tool an own investigation had been carried out. It is shown that even low cost tools appropriate applied can give comparable good effects on extended life time on welded structures. The investigations were carried out with robot welded cruciform joint samples on middle strength mild steel S355.
The UIT treatment techniques give a significant improvement in fatigue strength of fillet welds. This applies not only in the increase of the achieved load cycles, but also in the increase of a possible stress level. The fatigue strength rises from 60 MPa as welded to 145 MPa after UIT treatment. The achievable load cycles can be increased by 10 times.
However with proper application of the quite simple pneumatic needle scaler or slag hammer a similar improvement can be achieved. Even shot peeling improves lifetime up to 5 times.
The effect of these post weld treatment techniques based on three important factors: the improvement of the geometry of the weld toe, the compacting of the metal, thereby a higher strength in the important zone and the neutralization of the welding residual stress by inserting compression stress.

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Gitterkuppel mit Raupenkran versetzt Stahlbau 9/2015 634 Aktuell

Kurzfassung

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Jakobs, Stefan; Reisgen, Uwe Laserstrahlschweißen im Vakuum - Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten für den Dickblechbereich Stahlbau 9/2015 635-642 Fachthemen

Kurzfassung

Das Laserstrahlschweißen (LBW) und das Elektronenstrahlschweißen (EBW) sind beide industriell eingesetzte Fügeprozesse. Das Elektronenstrahlschweißen hat seine Haupteinsatzbereiche im Fügen von Bauteilen mit großen Wanddicken und bei der Fertigung von Bauteilen des automobilen Antriebstrangs in kleinen Vakuum-Taktkammer-Schweißmaschinen. Das Laserstrahlschweißen wird hauptsächlich zum Schweißen im Dünnblechbereich mit Blechdicken bis 6 mm als Einzelprozess oder als Teil eines Hybridprozesses mit Lichtbogenschweißverfahren eingesetzt. Trotz einer kontinuierlichen Weiterentwicklung der Laserstrahlquellen in Hinsicht auf Strahlleistung und Strahlqualität liegt der konventionelle Laserstrahlschweißprozess deutlich hinter dem Elektronenstrahlschweißen, was erreichbare Einschweißtiefen und innere Nahtqualitäten anbelangt. Die neue Prozessvariante des Laserstrahlschweißens im Grob- und Feinvakuum (LaVa) wurde am Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik ISF der RWTH Aachen University zu einem Fügeprozess konzipiert und entwickelt. Der LaVa-Prozess schließt die Lücke zwischen den beiden Strahlschweißverfahren und öffnet neue Anwendungsbereiche für das Laserstrahlschweißen. Dies gilt für das Fügen von dickwandigen Bauteilen genauso wie für das energie- und qualitätsoptimierte Schweißen mit geringen Einschweißtiefen. Der folgende Artikel gibt eine kurze Übersicht über den LaVa-Prozess, erreichte Schweißergebnisse an unlegierten Stählen und einen Ausblick auf die Möglichkeiten der Strahlpendelung.

Laser Beam Welding under reduced pressure - Range of possible applications for thick-plates.
Laser Beam Welding (LBW) and Electron Beam Welding (EBW) are both processes that are well established in industry. EBW has its main application fields in thick-plate joining as well as in manufacturing automotive drive train components in small indexing vacuum machines. LBW is widely used in thin-plate welding (6 mm and below) as a stand-alone process or as part of hybrid processes with arc welding variants. Despite the continuous development of laser beam sources regarding output power and beam quality, the LBW process remains behind the EBW process in terms of achievable weld-in depths and inner weld seam quality. The process variant of LBW in low to medium vacuum (LaVa) as investigated and developed by the Welding and Joining Institute (ISF) closes the gap between the two beam-welding processes and opens up new application fields for the Laser. This includes the joining of thick-walled structures beyond the possibilities of the common LBW process as well as the energy and quality optimized joining with small weld-in depths. The following paper will give a brief overview of the LaVa process, the results achieved on unalloyed steel and the possibilities of laser beam oscillation.

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