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Autor(en) Titel Zeitschrift Ausgabe Seite Rubrik
Schmid, Volker; Yildiz, Özkan Zum konstruktiven Holzschutz mit hochelastischen Polyurethan-Spritzelastomeren Bautechnik 1/2014 15-22 Aufsätze

Kurzfassung

Architekten und Ingenieure sind zunehmend daran interessiert, eine moderne Formensprache auch für Holzkonstruktionen umzusetzen. Dabei erweisen sich die bewährten Maßnahmen zum konstruktiven Holzschutz, wie z. B. Dachüberstände, Verkleidungen und Verblechungen, häufig als hinderlich und bremsen so eine größere Verbreitung der Holzbauweise. In der Praxis wurde deshalb vereinzelt ein neues Holzschutzkonzept angewandt, das auf einer hochelastischen, 2 bis 3 mm dicken Sprühbeschichtung aus Polyurethan basiert. Dieses Schutzsystem wird seit 25 Jahren erfolgreich für Betonkonstruktionen eingesetzt. Die hervorragende Risseüberbrückungsfähigkeit der Polyurethan-Dickfilmbeschichtung, zusammen mit einer Dampfdurchlässigkeit von sd ≈ 1,8 m bei 2 bis 3 mm Dicke, prädestiniert sie auch zum Schutz moderner Holzbauteile. In einem Forschungsprojekt an der TU-Berlin wurde dieses Holzschutzkonzept nun erstmals wissenschaftlich an drei unterschiedlichen PUR-Beschichtungen auf verschiedenen Holzgründen wie Brettschichtholz, Brettsperrholz, OSB-Platte, mitteldichte Faserplatte und Furnierschichtholz untersucht. Dazu wurden an gealterten und ungealterten beschichteten Holzproben Zug- und Haftzugtests, Ermüdungstests und Auslagerungsversuche durchgeführt und anschließend die Wasserdichtigkeit geprüft. Des Weiteren wurden ein Fassadenelement im ETAG-Fassadenprüfstand sowie ein Wand-Traufe-Bauteil im Schlagregenversuchsstand getestet.

Highly elastic polyurethane coating with 2 to 3 mm thickness for constructive wood protection
Architects and engineers develop an increasing interest in sustainable timber structures with a contemporary and modern design. This aim is hampered by the established detailing of timber structures, which for example requires roof overhangs and steel sheet cladding to prevent the timber from weathering. In recent projects architects and engineers tried a new method of constructive wood protection to realize their modern design concepts: A 2 to 3 mm thick, highly elastic polyurethane coating is sprayed onto the wood. This coating is capable of bridging opening gaps, in the tests up to 5 mm in width, while remaining watertight. This type of water proofing is successfully employed on concrete for about 25 years. Its permeability for water vapour with an sd-value of about 1.8 m makes it well suited for timber structures. In a research project the Technische Universität Berlin investigated this new type of wood protection. Polyurethane coatings of three different manufacturers were tested on multiple substrates like gluelam, cross laminated timber, oriented strand board, medium density fibre board and laminated veneer lumber. Half of the test specimens were exposed to artificial weathering before the tests, the other half remained unweathered. Tests of the resistance to delamination were carried out as well as tensile and fatigue tests which were followed by tests assessing the water tightness. Some specimens were exposed to outside climate for two years and a full size facade element was tested in the EOTA facade testing stand.

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FV WDVS erweitert Vorstand um Ressort "Public Affairs" Bautechnik 1/2014 22 Firmen und Verbände

Kurzfassung

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Frese, Matthias; Blaß, Hans Joachim Dauerhaftes Brettschichtholz aus acetylierter Radiata Kiefer Bautechnik 1/2014 23-30 Aufsätze

Kurzfassung

Seit dem Jahr 2007 ist modifizierte Radiata Kiefer auf dem Markt verfügbar. Gegenüber unbehandelter Radiata Kiefer sind deren Dauerhaftigkeit und Formstabilität mit einem patentierten Acetylierungsverfahren verbessert. Die auf diese Weise modifizierte Radiata Kiefer ist eine Alternative zu dauerhaften Tropenhölzern und eignet sich in Form von Brettschichtholz für frei bewitterte tragende Holzkonstruktionen. Das belegen erste realisierte Brückenbauwerke. Der Aufsatz berichtet über die Ergebnisse einer Forschungsarbeit, in der die wissenschaftliche Basis für eine in Deutschland zukünftig geltende baurechtliche Regelung von Brettschichtholz aus acetylierter Radiata Kiefer geschaffen wurde. Diese Arbeit umfasst experimentelle und numerische Untersuchungen zur Biegefestigkeit von Brettschichtholz aus acetylierter Radiata Kiefer und zahlreiche Versuche mit Verbindungsmitteln, auf deren Grundlage differenzierte Brettschichtholz-Festigkeitsklassen entwickelt bzw. Kennwerte für die Bemessung von stiftförmigen Verbindungsmitteln hergeleitet wurden. Der Aufsatz zeigt Möglichkeiten und Grenzen auf, die bei der Bemessung von tragenden Bauteilen aus Brettschichtholz aus acetylierter Radiata Kiefer zu erwarten sind.

Durabel timber structures made of acetylated Radiata pine
Acetylated Radiata pine is available in the marked since 2007. Compared to the untreated wood, it has an improved durability and dimensional stability due to a patented acetylation process. Acetylated Radiata pine is, therefore, an alternative to durable tropical woods and is suitable for timber structures exposed to weather. The first bridge constructions made out of acetylated Radiata pine and without structural cover give proof of this. The article reports results of a research project that created the scientific basis for a future building regulation in Germany of glulam made out of acetylated Radiata pine. The article covers experimental and numerical investigations of the bending strength of glulam of acetylated Radiata pine and numerous tests with dowel-type fasteners. The results obtained are the basis for specific glulam strength classes as well as characteristic values for the embedding strength and for the withdrawal parameter of self-tapping screws. The article aims at showing possibilities and limits regarding structural design with glulam made out of acetylated Radiata pine.

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DACH+HOLZ 2014 Bautechnik 1/2014 30 Veranstaltungen

Kurzfassung

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Ringhofer, Andreas; Brandner, Reinhard; Schickhofer, Gerhard Entwicklung einer optimierten Schraubengeometrie für hochbeanspruchte Stahl-Holz-Verbindungen Bautechnik 1/2014 31-37 Aufsätze

Kurzfassung

Der Beitrag behandelt die Optimierung der Geometrie von vorwiegend axial beanspruchten selbstbohrenden Holzschrauben für den Einsatz in einer Stahl-Holz-Laschenverbindung unter Zug parallel zur Faser. Mit Fokus auf den Stahlbruch werden der Kopf und Ansatzbereich des Gewindes adaptiert und die Veränderungen im Last-Verformungsverhalten anhand von Prototypen versuchstechnisch an bauteilgroßen Laschenstößen und mittels einer numerischen Modellierung verifiziert. Es zeigen sich eine gegenüber herkömmlichen Schraubentypen um 2 bis 8 % gesteigerte Tragfähigkeit, eine Verlagerung des Versagens der Schraube von der Stahlblech-Unterkante tiefer in das Holz sowie die Ausbildung eines Fließgelenks am Beginn der geschaffenen Freistrecke. Letzteres lässt einerseits eine homogenere Lastverteilung zwischen den Schrauben infolge eines erheblich gesteigerten Duktilitätspotenzials und andererseits eine Verbesserung des Tragverhaltens solcher Anschlüsse bei Langzeit- und Zugschwellbelastungen erwarten. Zudem wird ein Vorschlag für den Nettoquerschnittsnachweis für zugbeanspruchte Laschenstöße mit selbstbohrenden Holzschrauben unterbreitet.

Development of an optimized screw geometry for high-stressed steel-to-timber joints
This paper deals with the geometrical optimization of mainly axially loaded self-tapping screws applied in steel-to-timber joints under tension parallel to grain. Focusing on steel failure, the head geometry and the zone before the thread were adapted. Consequently, differences to standard products were verified by laboratory tests on full-scale steel-to-timber joints and also by numerical modeling. A 2 to 8 % increase of load bearing resistance, a displacement of the location of screw failure deeper into the timber member as well as the development of a plastic hinge close to the head are the essential results of this study. Especially the yield deformation leads to a more homogenous load sharing between a group of screws, caused by an increased potential of ductility, and to an enhanced bearing behavior under long term as well as pulsating tensile loadings. In addition to that a proposal for the verification of the net cross-section of tensile joints with self-tapping screws is given.

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Koj, Christoph; Trautz, Martin Mit Schrauben fügen und bewehren - Langzeitversuche an biegesteifen Rahmenecken im Außenklima Bautechnik 1/2014 38-45 Aufsätze

Kurzfassung

Seit 2006 werden am Lehrstuhl für Tragkonstruktionen der RWTH Aachen (Trako) Fügungen und Verstärkungen von Holzbauelementen mit als Bewehrung angeordneten selbstbohrenden Vollgewindeschrauben entwickelt. Sehr positive Ergebnisse wurden in Versuchen mit biegesteifen Rahmenecken für positive und negative Biegemomente erzielt, die im Kurzzeitversuch Bruchlasten von über 80 % der reinen Querschnittstragfähigkeit erreichten. Die hohe Tragfähigkeit bedingt dabei eine entsprechend hohe Auslastung sowohl des Holzquerschnitts als auch des Verbundes zwischen Vollgewindeschrauben und Holz. Vor allem zum Kriech- und Ermüdungsverhalten des Schraubenverbundes unter Langzeitbelastung und Klimawechseln liegen bisher kaum Forschungsergebnisse vor.
Daher wurde in einem eigenen Forschungsprojekt das Tragverhalten der Rahmenecken unter Dauerlast im Außenklima der Nutzungsklasse 2 untersucht. In einem überdachten Versuchsstand wurden Rahmenecken mit zwei hinsichtlich der Tragfähigkeit und Querschnittsauslastung unterschiedlichen Schraubenkonfigurationen über eine Dauer von zwei Jahren belastet. Dabei wurden die zeitabhängigen Verformungen gemessen, um das Kriechverhalten der Verbindung zu beurteilen. Im Anschluss an die Langzeitbelastung wurde die Resttragfähigkeit der Rahmenecken im Bruchversuch ermittelt. Die Größe der Kriechverformung und des Tragfähigkeitsverlustes waren abhängig vom Belastungsniveau und dem Ausnutzungsgrad des Holzquerschnitts. Während bei den hoch ausgelasteten Eckverbindungen eine merkliche Reduktion der Bruchlasten zu beobachten war, erreichten die gering belasteten Ecken nahezu die gleiche Tragfähigkeit wie im Kurzzeitversuch.

Self-tapping screws as connectors and reinforcements - long-term tests on rigid frame corners in exterior climatic conditions
Since 2006 the Chair for Structures and Structural Design at RWTH Aachen University has been developing connections and reinforcements for structural timber elements using fully threaded self-tapping screws. Rigid frame corners made of glued-laminated timber which were joined with these screws performed exceptionally well in short-term load tests reaching more than 80 % of the load bearing capacity of the beam section itself. The high load bearing capacity of the connection implies a high degree of capacity utilisation both for the bond between screws and timber and the timber section. Regarding creep and fatigue of the bond between fully-treaded screws and timber barely any research has been conducted so far.
Thus in the actual research project the structural behaviour of the rigid frame corners was examined under long-term load in exterior climatic conditions (service class 2). A test rig was set up with two types of rigid frame corners differing in the layout of the screw connection and the load bearing capacity. For a period of two years the corners were monitored under continuous and varying loads. The deformations were measured to evaluate the creep of the screws and the connections. Subsequent to the long-term loading the residual strength of the test specimens was determined in breaking tests. The level of creep deformations and the reduction of the load bearing capacity depended on the degree of capacity utilisation of the connections and the timber section. For the specimens with a high degree of utilisation a decrease of load bearing capacity was observed while the ones with a lower degree of utilisation reached almost the same ultimate loads as with short-term loading.

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Wehsener, Jörg; Werner, Tom-Egmont; Heiduschke, Andreas; Hartig, Jens; Haller, Peer Glasfaserverstärkte Holzrohre für Kleinwindkraftanlagen Bautechnik 1/2014 46-50 Berichte

Kurzfassung

In diesem Bericht werden Kleinwindkraftanlagen mit Schäften aus Holzrohren und einer äußeren Bewehrung aus glasfaserverstärktem Kunststoff vorgestellt. Zum Antrieb der Generatoren kommen jeweils sich um die Vertikalachse drehende Darrieus-Rotoren zum Einsatz. Das erste Ausführungsbeispiel besitzt einen konischen Schaft aus verleimten Vollholzsegmenten mit einer Höhe von 7,7 m. An diesem Anlagentyp experimentell gewonnene Daten zum Schwingverhalten werden kurz vorgestellt. Als zweites Ausführungsbeispiel wird eine Windkraftanlage mit einem Schaft, bestehend aus einem Bündel von drei Formholzrohren, die über Stahlschellen verbunden sind, beschrieben. Die Höhe des Rohrbündels beträgt 9 m. Beide Anlagentypen ließen sich durch das geringe Eigengewicht des Schafts leicht montieren und verrichten seit ihrer Montage zuverlässig ihren Dienst. Vorteilhaft für die Lebensdauer der Anlagen sind der Witterungsschutz des Holzes durch die äußere Faserbewehrung und die hohe Schwingfestigkeit. Die gute Materialdämpfung des Holzes reduziert gegenüber vergleichbaren Konstruktionen aus Stahl die Geräuschentwicklung und die Ermüdung durch starke Schwingungen in den aufgesetzten Maschinenteilen.

Glass fiber reinforced wooden tubes for small-sized wind power plants
In this report, small-sized wind power plants with towers of wooden tubes and an outer reinforcement of glass fiber reinforced plastic are presented. The power for the generator is produced by vertical axis Darrieus rotors. The first example of application has a shaft of glued laminated solid wood segments. The height is 7.7 m. Experimentally determined data on the vibration behavior of this construction is briefly presented. As a second example of application, a wind power plant with a shaft consisting of a bundle of three moulded wooden tubes, which are connected by steel clamps, are described. The height of the bundle of tubes is 9 m. Both constructions could be assembled easily because of the low deadweight of the shaft and are reliably in service since. The outer coating with fiber reinforced plastic and the high vibration resistance are advantageous for the endurance of the facility. The good material damping of the wood reduces the noise emission and the fatigue of the machine parts due to heavy vibrations compared to similar constructions made of steel.

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Kübler, Wolfram Das neue Elefantenhaus im Zoo Zürich Bautechnik 1/2014 51-57 Berichte

Kurzfassung

Integriert in einen Landschaftspark soll das neue Elefantenhaus im Zoo Zürich nicht als technischer Zweckbau erscheinen. Das Schalentragwerk wurde mittels statischer Formfindung entwickelt. Die Holzkonstruktion besteht aus mehrlagigem Aufbau, damit die Materialeigenschaften Anisotropie sowie Festigkeits- und Steifigkeitsverhalten in Abhängigkeit vom Kraftfaserwinkel egalisiert werden und eine duktile und robuste Konstruktion entsteht. Obwohl die 271 geometrisch völlig unterschiedlichen und spitzwinkligen Oblichter mit bis zu 40 m2 Größe keine Regelmäßigkeit vermuten lassen, kann die Konstruktion auf zwei Regelschnitte reduziert werden.

The new elephant house at Zoo Zurich
Integrated into a landscape park the new elephant house at the zoo in Zurich should not appear as a technical and functional building. The shell structure was developed by means of static form-finding. The timber structure consists of a multilayer composite structure, so that the material properties, anisotropy, strength and stiffness-solubility behavior are leveled independent from the strength-fiber angle and a ductile and sturdy construction is developed. Although the 271 geometrically completely different and acute-angled skylights with up to 40 m2 size suggest any regularity, the construction can be reduced to two control sections.

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Kurrer, Karl-Eugen Wissenschaft in praktischer Absicht - Die Tragwerkslehre als induktive bauwissenschaftliche Grundlagendisziplin Bautechnik 1/2014 58-69 Berichte

Kurzfassung


Meilensteine der Bautechnikgeschichte:
Historischer Aufsatz von Stefan Polónyi: Der Tragwerksingenieur und seine Wissenschaft
mit einem Kommentar von Karl-Eugen Kurrer

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Bautechnik aktuell 1/2014 Bautechnik 1/2014 71-72 Bautechnik aktuell

Kurzfassung


Firmen und Verbände:
Strabag AG übernimmt Straßen- und Tiefbau-Aktivitäten der Johann Kipp Bauunternehmen GmbH
DBV-Regionaltagungen “Bauausführung” 2014

Nachrichten:
Insolvente Walter Bau AG: Land Berlin zahlt für Olympiastadion

Veranstaltungen:
DWA-Veranstaltungsprogramm 2014 erschienen

Nachruf:
Dipl.-Ing. Georg Philipps, Lehrbeauftragter an der Universität Stuttgart. (Von Prof. Dr.-Ing. Fritz Berner)

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Kongresse - Symposien - Seminare - Messen Bautechnik 1/2014 73-74 Veranstaltungskalender

Kurzfassung

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 Inhalt

Kurzfassung

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Jahresinhaltsverzeichnis 2013 Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 00 Jahresinhaltsverzeichnis

Kurzfassung

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Bergmeister, Konrad Digitale Modellierung als Chance Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 1 Editorials

Kurzfassung

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Pauser, Michael Verleihung des Europäischen Betonbaupreises in Wien Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 2 Editorials

Kurzfassung

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Zintel, Marc; Angst, Ueli; Keßler, Sylvia; Gehlen, Christoph Epoxidharzbeschichtete Bewehrung - Neue Erkenntnisse nach zwei Jahrzehnten Praxiserfahrung Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 3-14 Fachthemen

Kurzfassung

Um die Korrosion von Stahl in Beton infolge Chlorideinwirkung zu ver- oder zumindest zu behindern, werden bisher vornehmlich in Nordamerika beachtliche Mengen epoxidharzbeschichteter Bewehrung (ECR) eingesetzt. Die Wirkungsweise und damit das Korrosionsschutzpotenzial von ECR werden in der Wissenschaft jedoch zum Teil kontrovers diskutiert. Nicht zuletzt aufgrund fehlender Informationen über das Langzeitverhalten von ECR fand bisher kein nachhaltiger Technologietransfer nach Deutschland bzw. Europa statt. Nichtsdestotrotz wurde in den Jahren 1989 und 1991 diese Art des Korrosionsschutzes erstmalig in zwei Pilotprojekten (Brückenbauwerke) in der Schweiz und Deutschland eingesetzt. Die dargestellten Untersuchungsergebnisse im Zuge einer Bauwerksinspektion nach über zwei Jahrzehnten Nutzungsdauer liefern einen entscheidenden Baustein zur quantitativen Bewertung des Korrosionsschutzpotenzials epoxidharzbeschichteter Bewehrung. Die Resultate zeigen, dass sich die Epoxidharzbeschichtung auch nach mehr als 20 Jahren im Beton in einem guten, funktionsfähigen Zustand befindet. Zusätzlich wird anhand von Laborversuchen der mögliche Effekt eines erhöhten kritischen Chloridgehalts bei ECR-Einsatz (an Fehlstellen < 50 mm2) erstmals nachgewiesen. Eine hierdurch resultierende Lebensdauerverlängerung wird über eine erste Lebensdauerberechnung abgeschätzt.

Epoxy-coated reinforcement - New findings after two decades of practical experience
Epoxy-coated reinforcement (ECR) as a measure against chloride-induced corrosion of steel in concrete has until now particularly in North America been used in considerable amounts. Nevertheless, in literature the mechanism of action and the potential corrosion protection effect of ECR are controversially discussed. The lack of information concerning the long-term behavior of ECR in concrete is one of the main reasons for the low level of application of ECR in Germany or Europe in general. In 1989 and 1991, two road bridges were constructed with ECR as pilot projects in both Switzerland and Germany. This paper presents results from condition assessments of the two bridges after more than two decades of service life. The results show that the epoxy coating is still in a good and functional condition after more than 20 years in concrete. In addition, possible higher critical chloride contents at small defects of ECR (< 50 mm2) have been verified in laboratory tests for the first time. The possible resulting service life prolongation is assessed by first service life calculations.

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Schifffahrtsmuseum in Helsingør Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 14 Aktuell

Kurzfassung

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Walraven, Joost; Gmainer, Susanne Vergleich der nationalen Anhänge der EN 1992-1-1 zum Thema Querkraft und Durchstanzen Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 15-23 Fachthemen

Kurzfassung

Der Eurocode 2 (EN 1992-1-1) beschäftigt sich mit der Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken. Eine eingehende Betrachtung und der Vergleich der nationalen Anhänge sind notwendig, um die Unterschiede der national festgelegten Berechnungsparameter zu verifizieren. Dieser Aufsatz gibt einen Überblick über die gegenwärtige Situation und zeigt die wesentlichen Unterschiede der nationalen Anhänge der EN 1992-1-1 zu den Themen Querkraft und Durchstanzen auf.

Shear and Punching Shear verifications in comparison to the national annexes of the Eurocode 2
In order to get the Eurocodes accepted, it was necessary to allow national choices with regard to parameters where no agreement between the countries involved could be reached. For the part EN 1992-1-1 “Design of concrete structures - Part I: General rules and rules for buildings” altogether 121 parameters have been defined which are subject to national choices. A comparison of the national choices can show where in future easily agreement can be reached. On the other hand parameters can be identified for which significant disagreement exist, which invites to further discussions and even research. In this paper, as an experiment, the nationally defined parameters of 18 countries are compared for the chapters on shear and punching, which subjects are now, for several reasons, again in the centre of interest.

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Kelterhalle des Weinguts Bietighöfer Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 23 Aktuell

Kurzfassung

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Schuler, Harald Durchstanzwiderstand von Platten ohne Durchstanzbewehrung: Normenvergleich SIA 262:2013 zu DIN EN 1992-1-1:2004 + AC:2010 Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 24-29 Fachthemen

Kurzfassung

Seit dem 1.1.2013 gilt in der Schweiz die revidierte Norm SIA 262 Betonbau. In der neuen Fassung wurde unter anderem das Durchstanzmodell gegenüber der Ausgabe von 2003 überarbeitet. Das mechanische Modell mit empirischen Anpassungsfaktoren ist detailliert aufgebaut und unterscheidet sich deutlich vom einfacheren Ansatz im Eurocode 2 (EC2). In der neuen SIA 262 ist der Durchstanzwiderstand auf die mechanische Größe Plattenrotation abgestützt. Im mehr empirisch hergeleiteten Modell des EC2 baut der Widerstand im Wesentlichen auf den geometrischen Bewehrungsgrad auf. Obwohl das Modell der SIA eine mechanische Größe verwendet, sind empirische Ansätze aufgrund zahlreicher Einflussfaktoren beim Durchstanzen unumgänglich. Neben den unterschiedlich definierten Durchstanzwiderständen unterscheiden sich die beiden Normen in der Definition des Abstands zum kritischen Rundschnitt, was eine Vergleichbarkeit erschwert.
Dieser Beitrag stellt am Beispiel einer zentrisch belasteten Innenstütze die Unterschiede der Normen in der Nachweisführung dar und analysiert die Ergebnisse bei variierenden Eingangsgrößen. Dabei werden die geometrischen Größen Bewehrungsgrad, Deckenstärke und Stützendurchmesser verändert. Auf die Variation anderer Einflussgrößen, wie die Betonfestigkeit und die Stahlfließgrenze, sowie auf die Betrachtung der Einsturzsicherung wird verzichtet. Hierzu finden sich Untersuchungen und weitere Hintergründe in der Literatur [4] und [5].
Für den Vergleich mit dem EC2 werden die länderspezifischen Regelungen für Deutschland verwendet, da sich der Nationale Anhang für die Schweiz in Bearbeitung befindet. Es wird darauf hingewiesen, dass die für Deutschland festgelegten Parameter in der Regel zu geringeren Durchstanzwiderständen führen als die empfohlenen Werte des EC2.

Punching shear resistance of slabs without transverse reinforcement: A comparison of the codes SIA 262:2013 and DIN EN 1992-1-1:2004 + AC:2010
Since 1 January 2013 in Switzerland, the revised code of the “SIA 262 Betonbau” has been in force. In the revised code the punching model has changed with regard to a few points when compared to the 2003 release. The model is formulated in a very detailed way and differs therefore significantly from the more simple approach of the Eurocode 2 (EC2). In the SIA 262, the punching shear resistance is based on a mechanical quantity, the rotation angle; in the EC2, it is largely based on a geometric quantity, the reinforcement ratio. Although the model of the SIA uses mechanical descriptions, additional empirical adaptions are inevitable because of the numerous factors which influence the punching shear resistance. Besides the different formulations, the distance of the control perimeter differs in both codes, which makes a comparison between them difficult.
This contribution outlines an inner column for the comparison of the two codes. Considered are the design procedure and the results for different input parameters. Therefore, the reinforcement ratio, the slab thickness and the column diameter are varied. Not considered are the influence of the concrete strength, the yield limit of the steel and the integrity reinforcement to avoid progressive collapse. Further investigations to these points and additional background can be found in the literature [4] and [5].
For comparison with the EC2, the nationally determined parameters (NDP) for Germany have been used. The NDP for Switzerland are not available because they are currently determined. It should be also mentioned that the NDP for Germany lead to smaller punching shear resistances than the recommended values of the EC2.

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Ricker, Marcus; Häusler, Frank Europäische Bemessungsregeln für Doppelkopfanker als Durchstanzbewehrung Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 30-42 Fachthemen

Kurzfassung

Doppelkopfanker können als Durchstanzbewehrung in Deckenplatten, Bodenplatten und Einzelfundamenten aus Stahl- und Spannbeton verwendet werden. Aufgrund ihrer schlupfarmen Verankerung erreichen Doppelkopfanker im Vergleich zu Bügeln höhere Durchstanzlasten. Ein weiterer Vorteil ist der im Vergleich zu konventioneller Durchstanzbewehrung geringere Verlegeaufwand und eine daraus resultierende Kostenersparnis. Bisher wurde in den meisten europäischen Ländern die Anwendung von Doppelkopfankern als Durchstanzbewehrung durch nationale Zulassungen geregelt. Seit Ende 2012 sind die ersten Europäischen Technischen Zulassungen (ETAs) verfügbar. Diese Zulassungen basieren alle auf dem gleichen Bemessungskonzept, das für eine Anwendung in Verbindung mit EN 1992-1-1 entwickelt wurde.
Grundsätzlich ist ein Durchstanzversagen von Platten ohne und mit Durchstanzbewehrung zu unterscheiden. In Deckenplatten und Fundamenten mit Durchstanzbewehrung kann ein Versagen inner- und außerhalb der durchstanzbewehrten Zone sowie bei Erreichen der Maximaltragfähigkeit auftreten. Die ETAs geben Gleichungen für jede dieser möglichen Versagensarten an. Das Sicherheitsniveau dieser Bemessungsregeln wird anhand eigener Durchstanzversuche und Versuchen aus der Literatur überprüft. Weiterhin werden die Hintergründe zu den einzelnen Regelungen erläutert und Empfehlungen für die praktische Anwendung gegeben.

European Technical Approvals provisions for double-headed studs at shear reinforcement
Double-headed studs are used as punching shear reinforcement in reinforced or pre-stressed slabs and footings. Due to an improved anchoring behaviour, double-headed studs have a higher load capacity than stirrups. Double-headed studs are quick to install and are therefore more cost-effective than stirrups. Previously in Europe, national technical approvals specified the design of double-headed studs. Since the end of 2012, European technical approvals (ETAs) have been available. All approvals are based on the same design method, which is used in combination with EN 1992-1-1. It is necessary to distinguish between punching shear failure in slabs and foundations with and without shear reinforcement. In slabs and foundations with shear reinforcement, a failure can occur at maximum load level, in and outside the shear-reinforced zone. The ETAs provide design equations for all types of failure modes. To quantify the safety level of the design provisions for slabs, footings, and ground slabs with and without shear reinforcement, test evaluations based on a reliable data bank are shown. The paper also provides useful background information and additional design recommendations for applications which are not covered by the design provisions of the ETAs.

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Neuer BIM-Leitfaden von Nemetschek Allplan Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 42 Aktuell

Kurzfassung

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Breitenbücher, Rolf; Song, Fanbing Experimentelle Untersuchungen zum Auszugsverhalten von Stahlfasern in höherfesten Betonen Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 43-52 Fachthemen

Kurzfassung

Stahlfaserbetone finden verstärkt auch in konstruktiven Betonbauteilen Eingang. Ein Beispiel sind Tübbinge für den Tunnelausbau, wobei hier die Besonderheit hinzukommt, dass dafür meist Betone mit Festigkeiten in der Größenordnung von 70 bis 90 N/mm2 verwendet werden. Damit weisen diese Betone ein vergleichsweises sprödes Verhalten mit geringer Bruchzähigkeit auf, sodass es des Öfteren zu Schädigungen in Form von Rissbildung und Abplatzung im Eck- oder Kantenbereich kommt. Die Zugabe von Stahlfasern kann hier erheblich zur Verbesserung der Duktilität beitragen. Dabei ist von wesentlicher Bedeutung, inwieweit die Stahlfaser im gerissenen Zustand des Betons Zugkräfte über den Riss hinweg übertragen kann bzw. inwieweit sie aus der Matrix ausgezogen wird.
Um das charakteristische Verbundverhalten zwischen Stahlfaser und Beton genau zu untersuchen, wurden Auszugsversuche an Einzelfasern durchgeführt, die in höherfesten Betonen eingebettet waren. Gezielt wurden dabei Stahlfasern bezüglich Form, Geometrie, Festigkeit und Oberflächenbeschaffenheit sowie Einbettungswinkel und Einbindelänge variiert. Basierend auf den experimentellen Ergebnissen wurden die Auswirkungen dieser Parameter auf das Auszugsverhalten von Stahlfasern im Hinblick auf das Kraft-Verschiebungs-Verhältnis, die Arbeit beim Ausziehen und den Ausnutzungsgrad der Faserzugfestigkeit sowie die Versagensbilder von Faser und Beton analysiert und diskutiert.

Experimental investigation of the pullout behavior of steel fibers in high-strength concrete
Steel-fiber-reinforced concretes are used more and more also in structural concrete elements. Examples for these are among others tunnel lining segments. In this case there is a specific characteristic, that concretes for such elements usually have a compressive strength between 70 and 90 N/mm2. These concretes are very brittle with only low fracture toughness, so that damages in form of cracking and spalling often occur in the periphery of the segments. By the addition of steel fibers the ductility of the concrete can be considerably improved. The primary question is, to which extend the stresses can be transferred in concrete cracks by the fibers bridging these cracks.
To investigate the bonding behavior between steel fiber and concrete matrix, single fiber pullout tests were performed in high-strength concrete matrix. Various parameters such as fiber shape, geometry, tensile strength, surface properties, inclination angle and embedment length were investigated. Based on the experimental results, the effect of those parameters on pullout force versus slip relationship, pullout work, fiber utilization and fiber/matrix failure mode were analyzed and discussed.

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Eisenbach, Philipp; Vasudevan, Ragunath; Grohmann, Manfred; Bollinger, Klaus; Hauser, Stephan Parapluie - Realisierung einer ultraschlanken Betonschale durch Aktivierung einer Membrantragwirkung Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 53-59 Berichte

Kurzfassung

Der Parapluie ist eine ultraschlanke Sichtbetonschale, die für eine Serienproduktion von Haltestellendächern entwickelt wurde, bei der die gefräste Schalung mehrfach verwendet wird und dessen Prototyp bereits errichtet wurde. Dabei wurde sich eines mikrobewehrten Hochleistungsbetons mit einer Armierung aus Edelstahl bedient, die gleichmäßig über den Querschnitt bis an die Randfasern verteilt ist. Dieses Material bietet eine größtmögliche Duktilität bei gleichzeitig hoher Tragfähigkeit des Bauteils. Der so erlangte biaxial homogene Werkstoff erlaubt zudem eine annähernd linear elastische Tragwerksanalyse. Das Ziel war, eine Schale zu fertigen, die so schlank und so leicht wie möglich ist. Mithilfe eines parametrischen Formfindungsprozesses wurde ein System entwickelt, dessen Lastabtrag, analog eines in der Hand gewölbten Blatt Papiers, fast ausschließlich über eine Membrantragwirkung stattfindet. Das Ergebnis ist eine Freiformschale ohne Stahleinbauteile mit einer Plattendicke an den Rändern von weniger als 24 mm.

Parapluie - Fabrication of an Ultra Thin Concrete Shell by Activating Membrane Effects
Parapluie is an ultra thin architectural concrete shell structure for a bus stop shelter designed for a serial production by multiple reuse of the formwork. It is made of ultra-high-performance-concrete that is reinforced with a layered micro mat reinforcement distributed over the whole cross section with zero distance to the outer surfaces. This material composition leads to a highly ductile behavior that is substantiated by the biaxial homogenous cross section layout that allows a linear elastic structural analysis. The aim was to achieve a concrete shell that is as slender and lightweight as possible. By a parametric form finding process a system was developed that is able to transfer the loads of the shell mostly by membrane effects with the analogy of the structure of a sheet of paper. The result is a concrete shell with no steel embedded items and an edge thickness of less than 24 mm.

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Mertzsch, Olaf Entwicklung der Spannbetonvorschriften in der DDR - 50 Jahre TGL 0-4227 Beton- und Stahlbetonbau 1/2014 60-68 Berichte

Kurzfassung

Die Spannbetonbemessung in der DDR wurde zunächst durch die DIN 4227 bestimmt. Im Jahr 1964 erfolgte die Einführung der TGL 0-4227. Diese Norm erlaubte auch die Spannbetonbemessung im Zustand II. In den 1970er-Jahren wurde mit dem “Einheitliches technisches Vorschriftenwerk Beton” (ETV Beton) ein Bemessungsverfahren auf der Grundlage des semiprobabilistischen Sicherheitskonzepts entwickelt und 1981 verbindlich eingeführt. Die seinerzeitigen Berechnungsansätze entsprechen weitgehend den Annahmen des heutigen Eurocodes.

Development of prestressed concrete rules in the GDR - 50 years TGL 0-4227
The pre-stressed concrete calculation in the GDR was defined by the DIN 4227 for the first time. In 1964 the TGL 0 4227 was introduced. This standard also allowed for the dimensioning of prestressed concrete in state II In the seventies, the uniform technical rules and regulations concrete (ETV Beton) was developed as a design method based on the semi-probabilistic safety concept, and introduced in 1981 obligatory. These former calculation approaches are similar to the assumptions of today's eurocodes.

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