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Blaschko, Michael Bauen ist Mannschaftssport geotechnik 3/2014 167 Editorial

Kurzfassung

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Schweiger, Helmut F. Influence of EC7 design approaches on the design of deep excavations with FEM geotechnik 3/2014 169-176 Fachthemen

Kurzfassung

In the current version of EC7, three different design approaches are defined, which differ in their application of partial factors on actions, soil strength and resistance. When analysing deep excavations two problems arise, first the fact that soil can act as both load and resistance, and second that, when employing numerical methods, earth pressures are not an input into the analysis, which can be factored accordingly, but are a result of the analysis. By comparing the results obtained from simple examples it will be shown that different design approaches can be readily employed in combination with numerical methods although some differences in the results may be expected. From the studies performed, another preliminary conclusion can be drawn, namely that the influence of the design approach seems to be less significant when employing advanced elasto-plastic constitutive models incorporating strain hardening behaviour as compared to elastic-perfectly plastic failure criteria. However, further studies are required to confirm these findings.

Einfluss des Nachweisverfahrens auf die Bemessung von Baugruben mit FEM.
In der derzeit gültigen Fassung des EC7 sind drei Nachweisverfahren definiert, die sich in der Anwendung der Teilsicherheitsfaktoren auf Einwirkungen, Widerstände und Bodenkennwerte unterscheiden. Wesentliche Aspekte bei der Berechnung von Baugruben sind einerseits, dass der Baugrund sowohl Einwirkung als auch Widerstand sein kann und andererseits, dass sich bei Anwendung numerischer Methoden die Größe des Erddruckes aus der Berechnung ergibt und somit keine Eingabegröße darstellt, die mit einem entsprechenden Teilsicherheitsbeiwert beaufschlagt werden kann. In dem Beitrag wird an Hand von einfachen Beispielen gezeigt, dass die unterschiedlichen Nachweisverfahren auch mit numerischen Verfahren angewendet werden können, wobei die sich ergebenden Unterschiede in den Ergebnissen aufgezeigt werden. Bei den durchgeführten Studien zeigte sich auch, dass die Unterschiede aus den Nachweisverfahren bei Anwendung hochwertiger elasto-plastischer Stoffgesetze mit Verfestigung im Vergleich zu elastisch-ideal plastischen Bruchkriterien geringer ausfallen; jedoch sind weitere Studien zur Bestätigung dieser Erkenntnisse erforderlich.

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Missal, Christian; Döring, Ina; Stahlmann, Joachim Spannungs-Dehnungs-Verhalten von Steinsalz aus der flachen und steilen Lagerung geotechnik 3/2014 177-184 Fachthemen

Kurzfassung

Um das Verständnis des Spannungs-Verformungs-Verhaltens von Clean Halit und Argillaceous Halit von der WIPP zu intensivieren, wurden dem Institut für Grundbau und Bodenmechanik der Technischen Universität Braunschweig 20 Bohrkernproben überlassen. Die gewonnenen Versuchsdaten dienen zur Ableitung von Parametern für höherwertige Stoffmodelle zur Beschreibung des Spannungs- und Zeit-Verformungs-Verhaltens der beiden Salzfazies. Steinsalz zeigt bei der hier angewandten Dehnungsrate ein sprödes Bruchverhalten. Bei kleinem Manteldruck erreichen die Prüfkörper einen Bruchzustand mit anschließendem Nachbruchbereich. Bereits unterhalb der Bruchspannung kommt es zu einer Volumendehnung, d. h. zu einer Auflockerung des Prüfkörpers durch Dilatanz infolge Mikrorissbildung. Mit Erreichen des Bruchzustands wird die Volumendehnungsrate am größten. Die optischen Unterschiede zwischen den Salzfazies lassen auf eine in Qualität und Quantität unterschiedliche Zusammensetzung von Verunreinigungen und Begleitmineralien schließen. Derartige Inhomogenitäten beeinflussen in Abhängigkeit des Volumenanteils das mechanische Verhalten. Daher ist zu vermuten, dass jeweils unterschiedliche Bruchmechanismen dominieren. Dieser Eindruck kann jedoch durch die Versuche nicht bestätigt werden.

Stress-strain behavior of rock salt of flat and steep storage.
In order to intensify the understanding of the stress-strain behavior of 'clean halite' and 'argillaceous halite' from the WIPP, the Institute of Soil Mechanics and Foundation Engineering of the Technische Universität Braunschweig were left 20 core samples. The experimental data obtained is used for deriving parameters for high-quality material models to describe the stress- and time-deformation behavior of the two salt facies. Rock salt shows a brittle fracture behavior at the used strain rate. With a low confining pressure the specimens reach the ultimate strength followed by the typical post failure behavior of rock salt. Already below the ultimate stress state there is a volume expansion observable, i.e. to a loosening of the specimen by dilatancy due to micro-cracking. The volumetric strain rate will be greatest when the fracture stress is reached. The visual differences between the two facies suggest varying composition of impurities and accompanying minerals. Such inhomogeneities affect the mechanical behavior depending on the volume ratio. It seems that in each case different fracture mechanisms dominate. This impression cannot be confirmed by the experiments.

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Kolymbas, Dimitrios; Polymerou, Iliana Untersuchung des instationären Grundwasserspiegels in einem Hele-Shaw-Gerät geotechnik 3/2014 185-190 Fachthemen

Kurzfassung

Es wird die zweidimensionale, ebene, instationäre Grundwasserabsenkung zu einem Graben anhand kleinmaßstäblicher Modellversuche im Labor untersucht. Die Grundwasserströmung wird in einem Hele-Shaw-Gerät als Spaltströmung modelliert. Dabei wird die empirische Formel von Sichardt, die eine Aussage über das Grenzgefälle am Absenkungsrand macht, überprüft.

Investigation of the unsteady groundwater table in a Hele-Shaw apparatus.
We investigate the two-dimensional, plane, unsteady groundwater lowering towards a trench by means of small-scale model tests using a Hele-Shaw apparatus. Doing so, we also check the validity of the empirical equation of Sichardt concerning the limit slope at the boundary of the groundwater table.

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Grabe, Jürgen; Stefanova, Bozhana Numerical modeling of saturated soils, based on Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) - Part 1: Seepage analysis geotechnik 3/2014 191-197 Fachthemen

Kurzfassung

Smoothed particle hydrodynamics (SPH) is a mesh-free numerical method originally developed in the 1970s for astrophysical analysis. In the recent decades, it has been applied to a wide range of research fields, including fluid and solid mechanics, hydrodynamics and coastal and geotechnical engineering. This paper presents an application of SPH to the problem of interaction between the soil skeleton and the pore water in saturated soils. The formulation of the equations of conservation in SPH has been modified so that a drag force due to seepage is introduced and calculated using Darcy's law. Two test cases are considered for the analysis: a basic drainage of a vertical sand column due to gravity and seepage through a vertical dam (also known as the Muskat problem). Both simulations show very good agreement with the analytical solutions. The results prove the potential of SPH.

Numerische Modellierung gesättigter Böden mit der Smoothed Particle Hydrodynamics - Teil 1: Grundwasserströmungsanalyse.
Die Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) ist eine netzfreie numerische Methode, die ursprünglich in den 1970er-Jahren für astrophysikalische Berechnungen entwickelt wurde. In den vergangenen Jahrzehnten hat sie zahlreiche Anwendungsgebiete gefunden, u. a. Fluid- und Strukturmechanik, Hydrodynamik, Küsteningenieurwesen und auch Geotechnik. Dieser Artikel zeigt eine Anwendung der SPH zur Untersuchung der Interaktion zwischen Korngerüst und Porenwasser wassergesättigter Böden. Zu diesem Zweck wurde die Formulierung der Erhaltungsgleichungen um eine Strömungskraft basierend auf dem Gesetz von Darcy erweitert. Zur Validierung werden zwei Sickerströmungsprobleme betrachtet: die Entwässerung einer Bodensäule unter Gravitation und die Strömung durch einen vertikalen Damm, auch bekannt als das Muskat-Problem. Beide Simulationen haben eine sehr gute Übereinstimmung mit den analytischen Lösungen gezeigt. Die Ergebnisse bestätigen das Potential der SPH.

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Schulze, Bertram; Jud, Holger Kritische Anmerkungen zu DIN 18321 - ATV Düsenstrahlarbeiten geotechnik 3/2014 198-203 Berichte

Kurzfassung

Die Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen für Bauleistungen, die Bestandteil der VOB Teil C sind, sollen die Zusammenarbeit von Auftraggeber und Auftragnehmer regeln und erleichtern. Insbesondere im Falle von Unstimmigkeiten bei Abrechnungsfragen sollen die ATV Hilfestellungen für gerichtliche und außergerichtliche Einigungen liefern. Sie sollen somit dem Rechtsfrieden dienen. Nach Auffassung der Verfasser ist dies mit den ATV Düsenstrahlarbeiten, DIN 18321, aber nicht der Fall. In einer angeregten Überarbeitung sollte dem verfahrensbedingt engen Zusammenwirken von Boden- und Baustoff/Verfahren durch eine klare Zuweisung von Auftraggeber- und Auftragnehmeraufgaben und durch eine gemeinsam zu verantwortende Qualitätssicherung stärker Rechnung getragen werden als bisher. Der zuständige Normenausschuss hat eine detaillierte Zusammenstellung der Verbesserungsvorschläge erhalten.

Critical notes on DIN 18321 - ATV Jet Grouting Works.
The purpose of the General Technical Terms of Contract for Building Works (ATV), which are included in part C of the Contract Rules for Award of Public Works Contracts (VOB), is to regulate and facilitate the cooperation between client and contractor. Especially in the case of discrepancies on billing issues, the ATV is meant to provide support for arrangements both in and out of court. The general purpose is to give legal certainty. In the authors' view, the ATV Jet Grouting Works, DIN 18321:2012-09, do not achieve this purpose. In a suggested revision, the close interaction of soil and building material/treatment needs to be taken more into account, by a clearly defined allocation of client and contractor tasks as well as by a shared responsibility with respect to quality assurance. The responsible standards committee has been sent a detailed compilation of the suggestions for improvement.

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Vrettos, Christos; Merz, Kai Grenzen der Anwendbarkeit der DIN 4019 für geschichtete Böden geotechnik 3/2014 204-209 Berichte

Kurzfassung

Konventionelle Berechnungen von Setzungen und Verdrehungen von Fundamentkörpern erfolgen auf der Basis von Lösungen der Elastizitätstheorie. Das Verfahren der DIN 4019 basiert auf der Annahme, dass die Verteilung der vertikalen Spannungen im Boden unabhängig vom Steifemodul und der Poissonzahl ist. Bei Böden mit unregelmäßiger Schichtung und einer steiferen oberen Schicht, wie diese bei Baugrundverbesserungsmaßnahmen auftreten kann, führen die Lösungsalgorithmen zu ungenauen Ergebnissen, die zu einer unwirtschaftlichen Bemessung führen. Der Beitrag erläutert die Hintergründe anhand eines Rechenbeispiels.

Limits of the applicability of DIN 4019 for layered soils.
Conventional calculations of settlement and rotation of foundations are based on solution of linear elasticity. It is assumed that the distribution of vertical stresses in the soil is independent of the constrained modulus and the Poisson's ratio. For soils with irregular stratigraphy and a stiffer upper layer, as this may occur after ground improvement, these solution algorithms yield inaccurate results leading to uneconomical design. The paper elucidates the background by means of a calculation example.

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Vollmert, Lars Stabilisierung ungebundener Tragschichten im Straßen- und Wegebau - eine Standortbestimmung geotechnik 3/2014 210-213 Berichte

Kurzfassung

Zur Verbesserung des mechanischen Verhaltens von ungebundenen Tragschichten werden Geokunststoffe eingesetzt, die u. a. eine Bewehrungsfunktion übernehmen. Weisen die eingesetzten Geogitter eine geeignete Materialcharakteristik auf, findet die Bewehrung bereits bei sehr kleinen Verformungen statt. Zur sprachlich-technischen Differenzierung dieses Gebrauchszustandes wird der Stabilisierungseffekt als Teilmenge der Bewehrungsfunktion verstanden. Die Ausschreibung und Vergabe von Produkten und Maßnahmen kann und sollte auf Basis der bestehenden Regelwerke und CE-Kennzeichnungen für Bewehrungsprodukte mit geringfügigen Ergänzungen für kleine Verformungen erfolgen. Im Gegensatz zu Bindemittelverbesserungen wird die Wasserdurchlässigkeit nicht beeinflusst und die bewehrten Tragschichten verhalten sich ausgesprochen duktil.

Stabilization of unbound granular layers in road constructions - defining a benchmark.
To improve the mechanical performance of unbound granular layers in road constructions, geosynthetics are used for the function of, amongst others, reinforcement by geogrids. As far as the geogrids are characterized by a suitable mechanical specification, the granular layers are reinforced even at very low deformations. For verbal and technical clarification the stabilization effect is understood as part of the reinforcement function. Tenders, bids, acceptances and contracts for products shall be worked out based on technical regulations and CE-marking documents for reinforcing products with slight additions, taking low strain and serviceability limit states into consideration. In opposite to layers mixed with binders, the water permeability is not influenced by this measure, and geogrid reinforced layers can be characterized by extraordinary ductility.

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DGGT-Mitteilungen 3/2014 geotechnik 3/2014 214-217 DGGT-Mitteilungen

Kurzfassung

10th International Conference on Geosynthetics und 33. Baugrundtagung 2014 in Berlin
33. Baugrundtagung 2014
Versammlungen und Sitzungen während der 33. Baugrundtagung
34. Baugrundtagung 2016 in Bielefeld
10. ICG 2014
ISSMGE International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
IAEG International Association for Engineering Geology and the Environment
ISRM International Society for Rock Mechanics
Zeitschrift geotechnik
DGGT-Mitgliederverzeichnis
Teilnahme am SEPA-Lastschriftverfahren (Dr. Kirsten Laackmann)
Aus der DGGT-Nachwuchsförderung (Dipl.-Ing. Stefan Hechendorfer)

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Tagungsberichte: geotechnik 3/2014 geotechnik 3/2014 217-218 Tagungsbericht

Kurzfassung

International German-Indian Workshop “All Aspects Related to Liquefaction” (Prof. Rolf Katzenbach)
South Baltic Conference on Dredged Materials in Dike Construction (Fokke Saathoff)

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CBTR-Nachrichten: geotechnik 3/2014 geotechnik 3/2014 218-219 CBTR-Nachrichten

Kurzfassung

CBTR-Tagung 2015: Bautechnik, Baubetrieb und Baurecht in Wien (Dr. jur. Günther Schalk)
Das aktuelle Urteil: Darf sich eine Baufirma auf Planungsleistungen zum Baugrund verlassen? (Dr. jur. Günther Schalk)

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Persönliches: geotechnik 3/2014 geotechnik 3/2014 220-221 Persönliches

Kurzfassung

Gerhard Reik (1938-2014). (Edwin Fecker)
Dr.-Ing. Erwin Gartung 75 Jahre. (Dr. Ulrich Henken-Mellies, Dr.-Ing. Bernd Müllner)

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geotechnik aktuell 3/2014 geotechnik 3/2014 221-222 geotechnik aktuell

Kurzfassung

Bilfinger installiert Fundamente für Offshore-Windpark Sandbank
Installation der Windturbinen im Offshore-Windpark DanTysk beendet
Bahn vergibt Rohbauarbeiten für Tunnel Rastatt
Vereinheitlichung des Marktauftritts

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Zuschrift zum Beitrag "Geotechnische Bedingungen in der Schachtanlage Konrad - Auffahrung von Strecken und Kammern in druckhaftem Gebirge" von Jochen Stahlmann et al. geotechnik 3/2014 223-224 Zuschrift

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Zuschrift zum Beitrag “Geotechnische Bedingungen in der Schachtanlage Konrad - Auffahrung von Strecken und Kammern in druckhaftem Gebirge” von Jochen Stahlmann et al. (geotechnik 2/2014, S. 129-137, DOI: ). (Von em. Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Gerd Gudehus, Institut für Boden- und Felsmechanik, Karlsruher Institut für Technologie, Engler-Bunte-Ring 14, 76131 Karlsruhe, gerd.gudehus@kit.edu)
Stellungnahme der Autoren (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Joachim Stahlmann, Technische Universität Braunschweig, Institut für Grundbau und Bodenmechanik, Beethovenstraße 51b, 38106 Braunschweigj.stahlmann@tu-braunschweig.de)

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Termine: geotechnik 3/2014 geotechnik 3/2014 224-226 Termine

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zu J. Stahlmann, C. Missal, P. Hahn und T. Edel: Geotechnische Bedingungen in der Schachtanlage Konrad - Auffahrung von Strecken und Kammern in druckhaftem Gebirge geotechnik 3/2014 224 Erratum

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Jäger, Wolfram Masonry - on its way to Europe / "Mauerwerk" - auf dem Weg nach Europa Mauerwerk 3/2014 117 Editorial

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Schoch, Torsten The M1 energy-plus masonry house / Das M1 Energieeffizienzhaus Plus Mauerwerk 3/2014 118-138 Fachthemen

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Masonry construction - the dominant construction style for new residential buildings in Germany - can and must demonstrate its sustainability in terms of energy-efficiency. The M1 energy-plus masonry house is a pilot project that provides the first practical demonstration of how the benefits of masonry construction - such as its loadbearing capacity, fire safety and sound insulation - can be combined with current and anticipated energy-efficiency standards. A compound blockwork system with different bulk densities and strength classes has been used here for the first time, combining all the advantages of high thermal insulation and heat storage in a monolithic construction (YTONG Energy ). With simple, well-thought-out design details and carefully matched technical construction equipment, masonry energy-plus houses are no longer just a vision. The main focus of the M1 project is to develop a cost-efficient and saleable product which opens up new opportunities for consumers, designers and developers alike.

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Graubner, Carl-Alexander; Pohl, Sebastian Masonry - a sustainable building material / Mauerwerk - ein nachhaltiges Baumaterial Mauerwerk 3/2014 139-150 Fachthemen

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The construction and real estate industry in general and residential buildings in particular are essential pillars of the national sustainability strategy in Germany and extremely important for resilient socio-economic development. By performing life-cycle examinations of different building types, the Institute for Concrete and Masonry Structures at Darmstadt University of Technology has analysed the sustainability characteristics of residential masonry buildings with regard to common German sustainability certification systems. This paper gives an overview of the key findings of the examinations. It is a condensed version of the authors’ article for the 9th International Masonry Conference 2014 in Portugal [1] and at the same time a preview of a forthcoming paper in this journal (Vol. 18, No. 5).

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Brameshuber, Wolfgang; Saenger, Dorothea; Winkels, Bernd Recent developments in masonry construction / Neuere Entwicklungen im Mauerwerkbau Mauerwerk 3/2014 151-163 Fachthemen

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Thanks to innovative ideas, it has been possible in recent years to advance the development of masonry construction. In response to the stricter requirements for the thermal insulation of buildings, the thermal insulation properties of masonry are continually being improved. Larger masonry units, improved mortar application techniques and prefabricated wall elements all make it possible to improve the efficiency of masonry construction and counteract the increase in labour costs. In parallel to the development of the material, the behaviour of the built masonry and its components when subjected to load is analysed in ever greater detail, in many cases using numerical models. The objective is a better understanding of the load-bearing behaviour of masonry in order to be able to use its various components more efficiently and hence to save material.

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Lehmden, Alexander Assessment of Dryfix masonry adhesive in terms of building physics compared to conventional bonding / Betrachtung der bauphysikalischen Gleichwertigkeit des Dryfix-Planziegel-Klebers Mauerwerk 3/2014 164-168 Fachthemen

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Dryfix masonry adhesive is celebrating its 10-year anniversary in 2014. The Dryfix system has been introduced to and approved in ten European countries: Austria, Germany, France, Poland, Italy, Slovenia, Croatia, Hungary, Slovakia and the Czech Republic. Every year, 25.000 housing units throughout Europe are built with Dryfix.
In addition to the mechanical properties of the polyurethane adhesive, the properties of building physics such as thermal insulation, fire resistance and sound insulation were investigated in connection with brick masonry. On the basis of sound and fire tests with brick masonry walls, it was possible to demonstrate that the material is equivalent to conventional materials. In addition, the thermal insulation of brick masonry is improved because of the joint-less bond of the blocks and the omission of the mortar joint which acts as a thermal bridge. This report is intended to summarise the status of the building physics assessment and optimisation achieved in order to provide secure data for the practical application of Dryfix masonry adhesive.

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Schoch, Torsten; Pallesen, Niels Jorgen The clever compound solution - the Ytong Energy+ / Die clevere Compound Lösung - der Ytong Energy+ Mauerwerk 3/2014 169-175 Fachthemen

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The development of EU regulations dealing with energy conservation will sooner or later lead to changes in all member states - usually involving stricter insulation targets. In all markets traditionally dominated by solid construction methods, this development may make it harder for the monolithic construction method to retain its market share, because both the physical and commercial limitations - to a certain extent - appear insurmountable. The obvious solution seems to be to resort to thicker insulation material. But there are other alternatives. One of them has been developed initially specifically for the Scandinavian market where the climate has traditionally dictated tough thermal insulation requirements. In Denmark for example, U-values of 0.15 W/(m²K) are considered standard today. With conventional thermal conductivity, this U-value presents a challenge even when using autoclaved aerated concrete if one wants to retain familiar, commercially viable wall dimensions. But there are other possibilities: the compound solution offered by the Ytong Energy+ block.

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Graubner, Carl-Alexander; Schmitt , Michael; Förster, Valentin Design tables for URM / Hilfsmittel für die praxisnahe Bemessung von unbewehrtem Mauerwerk Mauerwerk 3/2014 176-187 Fachthemen

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Due to the coming introduction of Eurocode 6 (DIN EN 1996) in Germany many structural engineers ask for design assistances in order to apply the regulations and to accomplish the calculations in a cost-effective manner. At the same time however, such design tables must result in efficient solutions with respect to the materials used because masonry has to compete with other building materials. This article adresses this issue. Design tables to determine the load bearing capacity using the very simplified and simplified calculation methods in accordance with DIN EN 1996-3/NA are presented. Additionally diagrams for assessing the required minimum load on external walls exposed to wind loads and for determining the size of basement walls subjected to lateral earth pressure are given. This leads to the conclusion that, in almost all practical cases, it is possible to determine the cross-section resistance of unreinforced masonry in accordance with Eurocode 6 quickly and effectively while still making the best possible use of the materials employed.

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Gellert, Christoph; Butenweg, Christoph Seismic analysis of masonry structures in German earthquake zones according to DIN EN 1998-1 / Erdbebenbemessung von Mauerwerksbauten in deutschen Erdbebengebieten nach DIN EN 1998-1 Mauerwerk 3/2014 188-196 Fachthemen

Kurzfassung

The earthquakes in Albstadt in 1978 (magnitude 5.7), Roermond in 1992 (magnitude 5.9), and Waldkirch in 2004 (magnitude 5.1) have made it clear that earthquake-resistant design of ma- sonry structures is also very important in Germany. In 1981, DIN 4149 (1981) “Buildings in German earthquake areas - Design loads, analysis, and structural design of buildings” was introduced, although it only contained a few requirements for masonry structures. This standard was completely revised by the Building and Civil Engineering Standards Committee “Earthquakes; Special issues” of the German Institute for Standardization (DIN) on the basis of Eurocode 8 (2004) and was replaced by DIN 4149 (2005), which contains detailed rules for the seismic design of masonry structures. In the meantime, DIN EN 1998-1 (2010) and the national annex DIN EN 1998-1/NA (2011) became available, which were adopted by the building supervisory board after integrating the results of application tests performed and replace DIN 4149 (2005). The following article provides an overview of the seismic calculation and analysis of masonry structures according to the European codes and illustrates their application on a sample structure.

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Tomazevic, Miha Testing of small-scale models of masonry buildings on simple earthquake simulators: possibilities and limits / Tests mit kleinformatigen Modellen von Mauerwerksgebäuden auf einfachen Erdbebensimulatoren: Möglichkeiten und Grenzen Mauerwerk 3/2014 197-205 Fachthemen

Kurzfassung

Experience regarding the testing of models of masonry buildings on simple shaking tables is discussed. It is stressed that because scale effects affect some phenomena and influence the dynamic response, only overall seismic behaviour of structural systems can be studied by testing reduced size models, and not structural details. The basic principles of physical modelling are explained and options for preparing different types of models presented. The test facility, needed for simulation of earthquake ground motion, is described and pointers are given for the selection of simulated earthquakes. Some practical cases of model shaking table studies are also presented.

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