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Inhalt: Bauphysik 1/2013 Bauphysik 1/2013 Inhalt

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Ernst & Sohn (Hrsg.) Jahresinhaltsverzeichnis 2012 Bauphysik 1/2013 00 Jahresinhaltsverzeichnis

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Nytsch-Geusen, Christoph Gebäudesimulation auf den Größenskalen Bauteil - Raum - Gebäude - Stadtquartier Bauphysik 1/2013 1 Editorial

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Uphoff, Sonja; Krafczyk, Manfred; Martin , Schönherr; Stiebler, Maik; Zargari, Mani Numerische Simulation von Gebäudebelüftung mit einem Lattice Boltzmann-LES-Modell Bauphysik 1/2013 2-7 Fachthemen

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In diesem Beitrag werden Belüftungseffekte am Beispiel des EnergieForums Berlin untersucht. Um Erkenntnisse über den Einfluss fluktuierender Windfelder auf die Belüftung zu erzielen, wird die Windumströmung und Temperatur im und um das Atriumgebäude mit einer Large Eddy Simulation (LES)-Modell zeitaufgelöst und räumlich untersucht. Dazu wird das Lattice Boltzmann-Verfahren mit dem Multi Relaxation Time (MRT)-Modell auf einem D3Q19-Gitter verwendet. Das kürzlich entwickelte Eso-Twist-Verfahren, das nur einen einzigen Lattice Boltzmann-Verteilungssatz benötigt, kommt zum Einsatz. Als LES-Modell wird das Smagorinsky-Modell verwendet. Zur Temperaturmodellierung dient das HTLB-Verfahren. Die Simulationen werden CUDA-basiert auf einer GeForceGTX 580 GPGPU durchgeführt. Anhand der Simulationen wird der Abfall der Tracergaskonzentration über der Zeit sowie der mittlere, durch Temperaturunterschiede und äußeren Wind induzierte Fluss bestimmt.

Numerical simulation of building ventilation with a Lattice Boltzmann LES model.
In this contribution ventilation effects are studied for the EnergieForum Berlin. To estimate the influence of external wind fields on the ventilation process, wind and temperature fields are simulated with a large eddy simulation (LES) model. With this approach spatially-and time-resolved output is generated. The Lattice Boltzmann method is being used on a D3Q19 grid with a multiple relaxation time (MRT) model. The recently developed EsoTwist scheme, which uses only a single set of LB distributions, is employed. The Smagorinsky model serves as the LES model. To model the temperature dynamics, the HTLBE method is used. The simulations are CUDA-based and carried out on a GeForce GTX580 GPGPU. The decay of the tracer-gas concentration over time and the mean flow through the building generated by temperature gradients and external wind is determined.

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Aktuell: Bauphysik 1/2013 Bauphysik 1/2013 7 Aktuell

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VBI fordert professionelles Controlling für Großprojekte und Stabsstelle für die Energiewende
Planungshilfe BVF Flächenheizung/-kühlung

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Gritzki, Ralf; Rösler, Markus Komfort für Passivhaus-Büros - Planungsunterstützung mit Hilfe gekoppelter Gebäude-, Anlagen- und Strömungssimulation Bauphysik 1/2013 8-15 Fachthemen

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Im Zuge der hier vorliegenden Studie wurden umfangreiche numerische Untersuchungen verschiedener Klimatisierungskonzepte für ein typisches Passivhausbüro durchgeführt. Dabei standen sowohl energetische Aspekte als auch Aspekte des erzielbaren thermischen und hygienischen Komforts im Fokus der Betrachtungen. Die Untersuchungen erfolgten mittels gekoppelter Gebäude-, Anlagen- und Strömungssimulation und erstreckten sich über eine Vielzahl zentraler und dezentraler Heiz-, Kühl-, Verschattungs- und Belüftungssysteme und deren Kombinationen. Die Resultate der Untersuchungen verdeutlichen, dass auch für Bürogebäude mit ihren spezifischen Nutzungsmerkmalen, wie der höheren Belegungsdichte und erhöhter interner thermischer Lasten (gegenüber Wohngebäuden) eine Bauweise im Passivhausstandard empfehlenswert ist. Bezüglich der Klimatisierungsvarianten zeigte sich zudem, dass eine Trennung von Belüftung und Temperierung (z. B. über Heiz-/Kühldecken) bei gleichzeitiger bodennaher Einbringung der Zuluft im Sinne des Quellluftprinzips den besten Kompromiss bezüglich Energieeffizienz und Behaglichkeit darstellt.

Coupled heating, cooling and ventilation simulation with CFD for thermal comfort in a passive house standard office building.
In the course of this study extensive numerical investigations of different heating, ventilation and cooling concepts were carried out for a typical passive house office. As well the energetic aspects as the thermal and hygienic comfort were taken into account. The investigations were performed by building and system simulation coupled to computational fluid dynamics (CFD). A big variety of centralized and decentralized heating, cooling, ventilation and sun screen systems and their combinations were analyzed. The results clearly show that also for office buildings with their specific feature of usage as dense occupancy and high internal loads the construction form as a passive house is advisable. In terms of heating, cooling and ventilation it was shown that a separation of ventilation and temperature regulation (e.g. by heating or cooling ceilings) with simultaneous air supply close to the floor (displacement ventilation) seems to be the best compromise between energy efficiency and thermal comfort.

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HOAI-Reform mit Rückführung der Leistungen für thermische Bauphysik, Schallschutz und Raumakustik Bauphysik 1/2013 15 Aktuell

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Bauer, Martin; Lorz, Caroline; Sedlmeier, Michael; Schwanitz, Matthias; Fries, Eberhard; Hochhuber, Josef Beitrag zur thermischen Speicherung von Netzüberlasten infolge regenerativer Energien in Gebäuden Bauphysik 1/2013 16-20 Fachthemen

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Bayern hat sich zum Ziel gesetzt, in den nächsten Jahren die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien mit dem Ausbau von zusätzlich bis zu 1500 Windkraftanlagen zu forcieren. Zusammen mit dem Ausbau von Photovoltaik-Anlagen ergibt sich ein wesentlicher Anteil an ungeregelt anfallender Netzlast, die zeitweilig zu großen Leistungsüberschüssen führen kann. Vor diesem Hintergrund wird ein Versuchsprogramm zum Lastmanagement eines elektrischen Netzes vorgestellt, bei dem in einem Gebäude mit hoher Energieeffizienz elektrische Energie über thermische Speicher aufgenommen wird. Vergleichend werden Simulationsrechnungen zur Modellierung der Versuchsergebnisse unter besonderer Berücksichtigung des Speicherverhaltens der Baukonstruktion in der vorhandenen Betonkerntemperierung durchgeführt.

Thermal energy storage of grid overload as a result of renewable energies from buildings.
Bavaria´s aim in the near future is to increase the production of electricity from renewable energies by setting up 1,500 additional new wind power plants. This situation, together with the expansion of photovoltaic power plants, leads to varying network loads and temporarily uncontrolled excesses in the power supply. This research program is, therefore, being initiated to enhance load management in an electric network. Thermal storage units in a highly energy efficient building are supplied with energy from peak loads. Simulations for modelling the test results will be compared and carried out, focusing particularly on the thermal storage properties of the building construction in the existing concrete core heating system.

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Nytsch-Geusen, Christoph; Huber, Jörg; Ljubijankic, Manuel; Rädler, Jörg Modelica BuildingSystems - eine Modellbibliothek zur Simulation komplexer energietechnischer Gebäudesysteme Bauphysik 1/2013 21-29 Fachthemen

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Am Lehrstuhl für Versorgungsplanung und Versorgungstechnik der UdK Berlin wird die Modelica-Modellbibliothek “BuildingSystems“ zur objektorientierten Modellierung und Simulation komplexer energietechnischer Gebäudesysteme entwickelt. Die Modelle der Bibliothek decken ein breites Spektrum aus den Bereichen Raum und Gebäude, solare Energietechnik (Solarthermie, Photovoltaik) sowie Heizungs- und Klimatechnik ab und werden um weitere Spezialmodelle zum Erzeugen geeigneter Klima- und Nutzer-Randbedingungen ergänzt. Ein besonderes Merkmal der Bibliothek besteht darin, dass eine Reihe der Modelle in unterschiedlicher räumlicher oder physikalischer Detaillierungstiefe vorliegen. So lässt sich mit der Modellbibliothek ein Nahwärmenetz mit einer Reihe stark vereinfachter Gebäudeverbraucher-Modelle, aber auch ein detailliertes hydraulisches Netz einer Heizungsanlage zusammen mit einem detaillierten Mehrzonen-Gebäudemodell abbilden. Im vorliegenden Beitrag werden die grundlegenden Eigenschaften der Modelica-Bibliothek “BuildingSystems“ beschrieben und an Hand mehrerer Anwendungsbeispiele demonstriert.

The Modelica library BuildingSystems for object-oriented modelling and simulation of complex energetic building systems.
The Modelica library “BuildingSystems” for object-oriented modelling and simulation of complex energetic building systems is being developed by the chair of building services technology at UdK Berlin. The models of the library cover a broad spectrum of the domains such as room and building, solar energy technologies (solar thermal energy, photovoltaics), HVAC and are completed with specialized models for the generation of boundary conditions of the user behavior and climate data. A special feature is the fact that several models are present in different levels of detail in space and in the physical meaning. For example, a model of a district heating net-work combined with a set of strong simplified building models or a detailed hydraulic net of a heating system combined with a detailed multi-zone building model can be reflected by the model library. The paper describes the most important features of the Modelica library “BuildingSystems” and demonstrates them by the use of several applications.

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Stratbücker, Sebastian; Sumee, Park; Bolineni, Sandeep Rao Effiziente Strahlungssimulation für ein thermisches Behaglichkeitsmodell Bauphysik 1/2013 30-37 Fachthemen

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Der Beitrag untersucht globale und lokale Effekte asymmetrischer kurzwelliger und langwelliger Strahlung in Gebäudemodellen mit komplexen 3D-Geometrien. Das neu entwickelte Simulationsverfahren berechnet die thermische Last auf Personen durch nicht-uniforme Umgebungstemperaturen und solare Strahlung in Innenräumen. Das Berechnungsverfahren nutzt dabei eine effiziente Strahlverfolgung und Sichtfaktorberechnung mittels programmierbarer Grafik-Hardware. Dadurch werden aufwendige geometriebasierte Strahlverfolgungsalgorithmen auf Arbeitsplatzrechnern für die Praxis ermöglicht. Hierzu wird der temperaturabhängige langwellige Strahlungsaustausch berechnet, sowie die Einträge kurzwelliger diffuser und direkter Solarstrahlung. Zur Gesamtbewertung wird die in der Norm definierte langwellige Strahlungstemperatur Tumrt mit den Einträgen kurzwelliger Strahlung zu Tmrt erweitert. Zur lokalen Auswertung aller Strahlungseinträge werden virtuelle “Proben“ modelliert, wie z. B. Globe-Thermometer, und an ausgewählten Raumpositionen in ein Gebäudemodell integriert. Für eine genauere Analyse der lokalen thermischen Randbedingungen werden detaillierte virtuelle Menschmodelle verwendet. Die Strahlungstemperaturen werden pro Flächenelement durch richtungsabhängige Größen ermittelt, da insbesondere asymmetrische Bestrahlung als Einflussfaktor auf die Behaglichkeit in Innenräumen gilt.

Efficient radiation simulation for thermal comfort.
The presented work analyses the local effects of asymmetric shortwave and longwave radiation in complex 3D building models. The new simulation tool provides thermal loads caused by non-uniform radiant temperatures and solar irradiation in indoor environments. The method implements efficient raytracing and viewfactor calculation on programmable graphic processing units. Therefor temperature based longwave radiation exchange and heat gains from direct and diffuse solar radiation are computed. Models of globe- thermometers are placed in selected room positions, in order to investigate local radiation impacts. Accurate analysis of local thermal conditions is enabled by detailed virtual manikin models. Radiant temperatures are evaluated by means of directional quantities, since asymmetric radiation is known to effect thermal comfort.

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13. Deutscher Fassadentag 2012: Baukultureller Anspruch und Großsiedlungen schließen sich nicht aus Bauphysik 1/2013 37 Aktuell

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Urlaub, Susanne; Werth, Lioba; Steidle, Anna; van Treeck, Christoph; Sedlbauer, Klaus Methodik zur Quantifizierung der Auswirkung von moderater Wärmebelastung auf die menschliche Leistungsfähigkeit Bauphysik 1/2013 38-44 Fachthemen

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Die Umgebungstemperatur übt einen vielfältigen Einfluss auf Gesundheit, Wohlbefinden und Leistungsfähigkeit des Menschen aus. Durch die zunehmende Verlagerung von Arbeitsplätzen in Büros rückt der Bereich der moderaten Wärmebelastung, wie er beispielsweise in natürlich belüfteten Gebäuden im Sommer auftritt, in den Fokus. Hierzu ist aus der bisherigen empirischen Forschung ein Zusammenhang zwischen Raumtemperatur und Arbeitsleistung ermittelt worden, der allerdings verschiedene Nachteile für die Tauglichkeit als Planungskriterium für Gebäude aufweist. Der in der Psychologie weit verbreitete Ansatz der Meta-Analyse kann dabei einen wertvollen Beitrag zur Lösung dieses Problems leisten. In dem Beitrag wird systematisch die Methode der Meta-Analyse aufgezeigt und anhand einiger konkreter Beispiele das Potential für eine Integration von nutzerbasierten Verhaltensmustern in eine Gebäudesimulation dargestellt.

Methodology for the quantification of the influence of moderate heat stress on human performance.
Ambient thermal conditions have fundamental impact on human health, well-being and working performance. Due to the increasing amount of office-related work such as in naturally ventilated buildings, the impact of moderate thermal stress to individuals becomes more and more important to be understood. Based on available empirical research, a mathematical relation has been established which, however, shows disadvantages in terms of its eligibility as building design criterion. The method of meta-analysis, which is a well-established method of psychological research, can contribute to solve this problem in terms of providing further insight into the mentioned relation. In this paper, the method of meta-analysis is introduced and its potential is shown by practical illustrations, how occupant-based data may be integrated into building simulation.

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Paepcke, Anne; Nicolai, Andreas Alternating Direction Implicit-Methoden für die Bauteilsimulation: Chancen und Herausforderungen Bauphysik 1/2013 45-50 Fachthemen

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Die Simulation komplexer baukonstruktiver Details stellt hohe Anforderungen an numerische Lösungsverfahren. In dem Artikel wird sich auf das Alternating Direction Implicit (ADI)-Verfahren als Alternative zum klassischen Impliziten Euler-Verfahren konzentriert. Neben der direkten Anwendung wird eine Block-Variante eingeführt und mit zwei verschiedenen Lösungsstrategien kombiniert: als ADI-Zeitschrittverfahren und als ADI-Vorkonditionierer für ein Krylov-Unterraum-Verfahren innerhalb einer impliziten Euler-Zeitschrittintegration. Die numerischen Verfahren werden an zwei repräsentativen Beispielen getestet: der Trocknungsprozess einer Ziegelwand und ein Wärmebrückenproblem. Die Ergebnisse geben Aufschluss über die Anwendbarkeit der numerischen Methoden auf hochgradig nichtlineare Problemstellungen unter dem Einfluss unstetiger Materialeigenschaften.

Chances and challenges of using Alternating Direction Implicit (ADI) methods for heat and moisture transport simulation.
The simulation of complex details of building constructions imposes high demands on the numerical solution method. The article focuses on the Alternating Direction Implicit (ADI) method. We introduce the direct solution technique and a block variant of this method and combine it with different numerical strategies: an ADI time stepping procedure and an ADI preconditioned Krylov subspace method combined with an implicit Euler time integration. In order to check capability of the different numerical methods we design two representative examples: the drying of a brick wall and a thermal bridge simulation. The results give an indication about the applicability of the numerical methods to highly nonlinear problems combined with discontinuous material properties.

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Pfafferott, Jens; Kalz, Doreen Energieeffiziente Kühlung und thermischer Raumkomfort (Teil 2): Simulationsbasierte Evaluierung von Kühlkonzepten in verschiedenen europäischen Klimazonen Bauphysik 1/2013 51-56 Fachthemen

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Unter dem europäischen Programm Intelligent Energy for Europe (IEE) fanden sich acht europäische Partner zusammen, um im Rahmen des Projektes ThermCo Lüftungs- und Kühlenergiekonzepte für Nichtwohngebäude mit niedrigem Energieeinsatz im Hinblick auf die Energieeffizienz und den thermischen Raumkomfort zu bewerten (siehe Teil 1 dieser Veröffentlichung in Bauphysik 34 (2012), Heft 6. Mit Hilfe einer Simulationsstudie für ein typisches Bürogebäude wird das Potenzial unterschiedlicher Lüftungs- und Kühlstrategien unter Berücksichtigung von Energieeffizienz und Raumkomfort für verschiedene europäische Klimazonen bewertet. Die Ergebnisse weisen eine hohe Wirksamkeit von Nachtlüftungskonzepten im nord-europäischen Sommerklima mit verhältnismäßig niedrigen Außentemperaturen nach. Im mitteleuropäischen Sommerklima bietet das Erdreich ein ausreichend niedriges Temperaturniveau für den effizienten Einsatz von wassergeführten Flächentemperiersystemen. Im südeuropäischen Sommerklima kann eine aktive Kühlung über Luft die hohen und schnell fluktuierenden Kühllasten effizient abführen.

Energy efficient cooling and ventilation concepts for thermal interior comfort: Simulation-based evaluation of cooling concepts in different European climate zones (Part 2).
Under the framework of the European Program Intelligent Energy for Europe (IEE), the project ThermCo evaluates low-energy ventilation and cooling concepts for non-residential buildings all-over Europe using a standardized method based on existing monitoring data from best practice examples (part 1, in Bauphysik 6/2012). A simulation study investigates the potential of different ventilation and cooling strategies with regard to energy efficiency and thermal comfort in different European climates. The results demonstrate a high potential for night ventilation strategies in North-European climate with low ambient air temperatures. In the Mid-European climate, water based low-energy cooling technologies based on radiant cooling make use of the cool ground in summer. Active cooling provides good thermal comfort in South-European climate with high and fluctuating cooling loads.

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Aktuell: Bauphysik 1/2013 Bauphysik 1/2013 57-59 Aktuell

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Das Nationalstadion Warschau gewinnt den 13. Ingenieurbau-Preis von Ernst
Neues VDMA-Grundlagenpapier Entrauchung

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Berufung Christoph van Treeck an die RTWTH Aachen Bauphysik 1/2013 59 Persönliches

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Technische Regelsetzung: Bauphysik 1/2013 Bauphysik 1/2013 59-61 Technische Regelsetzung

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VDI-Richtlinie 4650 Blatt 2 Bestimmung der Jahresheizzahl von Gas-Wärmepumpen
Neufassung DIN 68800 Holzschutz

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Veranstaltungen: Bauphysik 1/2013 Bauphysik 1/2013 61-62 Veranstaltungen

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Inhalt: Bautechnik 1/2013 Bautechnik 1/2013 Inhalt

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Jahresinhaltsverzeichnis Bautechnik 2012 Bautechnik 1/2013 1-20 Jahresinhaltsverzeichnis

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Hartig, Jens; Haller, Peer; Heiduschke, Andreas Holzfachwerke mit Verbindungsknoten aus Beton, Teil 1: Konzept und experimentelle Untersuchungen Bautechnik 1/2013 1-8 Aufsätze

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In diesem Beitrag wird ein neuartiges Verbindungskonzept mit Knoten aus Beton für den Ingenieurholzbau vorgestellt. Die Ziele der dazu durchgeführten Untersuchungen waren die Verbesserung des Tragverhaltens, der Gebrauchstauglichkeit, der Wirtschaftlichkeit und des ästhetischen Erscheinungsbildes von Holzfachwerkbindern. Dafür wurden hochbelastbare Knotenverbindungen entwickelt. Das innovative Konzept vereint die Vorzüge verschiedener Bauweisen: traditionelle Verbindungen des Zimmererhandwerks, formschlüssige Verbindungen des Holz-Beton-Verbundbaus sowie einbetonierte Zuganker des Stahl-Beton-Verbundbaus. Zudem werden die Materialien Holz, Stahl und Beton beanspruchungsgerecht eingesetzt. Die Kraftübertragung zwischen Streben und Gurten erfolgt dabei durch formschlüssig wirkende Knoten aus Beton. Die experimentellen Ergebnisse bestätigen das gute Tragverhalten der Verbindung. Damit liegt ein Verbindungskonzept vor, das die konstruktiven Details von Stab- und Fachwerken vereinfacht.

Timber trussed girder with concrete joints - Part 1: Concept and experimental investigations
In this contribution, a novel connection system for engineered timber structures is presented. The objectives of the investigations were the significant improvement of the load-bearing behavior, the serviceability, the cost-effectiveness and the esthetic appearance of timber trussed girders. For this purpose, joints with high load-bearing capacity were developed. The innovative joint applies and combines advantages of various joint types like traditional carpentry, profiled shear planes used in timber-concrete hybrid-structures and casted tension anchors used in steel-concrete hybrid-structures. The efficiency of this novel concept results from the combination of these joint types as well as the stress-related application of the materials timber, steel and concrete. The forces between the struts are transferred primarily by form fit with casted concrete joints. The results of experimental investigations confirm the efficiency of these joints and the potential for application in various strut-and-tie systems.

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Rautenstrauch, Karl; Müller, Jens Tragverhalten spezieller Verbundelemente für Holz-Beton-Verbundstraßenbrücken unter zyklischer Beanspruchung - Ein Vorschlag für den Ermüdungsnachweis Bautechnik 1/2013 9-17 Aufsätze

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In diesem Beitrag werden jüngste Forschungsergebnisse zum holzseitigen Ermüdungstragverhalten spezieller, für Holz-Beton-Verbundstraßenbrücken entwickelter Verbundelemente sowie ein darauf basierendes und für die praktische Anwendung geeignetes Bemessungskonzept vorgestellt. Als Grundlage hierfür dienen die an der Professur Holz- und Mauerwerksbau der Bauhaus-Universität Weimar unter oft wiederholten Schwellbeanspruchungen durchgeführten umfangreichen Bauteilversuche an den als “Dübelleiste” bezeichneten Verbundelementen.
Neben der konventionellen Ausbildung dieses Verbundelementes, bei der die holzseitige Kraftübertragung über direkten Holz-Stahl-Kontakt erfolgt, wurde ergänzend ein neuartiges modifiziertes Kontaktfugendesign untersucht. Diese weiterentwickelte Fugenkonfiguration ist durch die Anordnung eines hochdruckfesten Polymerbetonstreifens im unmittelbaren Lastübertragungsbereich charakterisiert, welcher insbesondere den Ausgleich geringster Herstellungstoleranzen ermöglicht, sodass das Verbundelement Dübelleiste stets passgenau in die gefräste Kerve des Holzträgers eingebaut werden kann. Infolge dieser Passgenauigkeit und der damit verbundenen vollständigen Eliminierung des Anfangsschlupfs zwischen Dübelleiste und Holz kann eine hohe Verbundelementsteifigkeit sowie eine gleichmäßige Lastverteilung in der Holzkontaktfuge erzielt werden.
In Anlehnung an die aus dem Stahlbau bekannten “Wöhlerlinien” konnten als Hauptresultat der Untersuchungen für beide Scherfugenausbildungen auf den experimentellen Ergebnissen basierende sogenannte Ermüdungskennlinien bestimmt werden. Mittels dieser Kennlinien kann das in der aktuellen Holzbrückennorm vorgesehene vereinfachte Ermüdungsnachweiskonzept für beide Fugenausbildungen angewendet werden. Darüber hinaus werden im Hinblick auf eine effektivere Bemessung der untersuchten Verbundfugenkonfigurationen spezifische Ermüdungsbeiwerte vorgeschlagen.

Load bearing behavior of special connectors used for timber-concrete composite road bridges under cyclic loading - proposal for the fatigue verification
This article deals with the fatigue behavior of the timber part of a connector type, which can be used for timber-concrete composite road bridges. For the investigation of the fatigue behavior of the so called stud connector extensive experimental tests - primarily under cyclic loading - were accomplished at the Bauhaus University Weimar. Based on these tests a suitable design concept for the appliance in practice is presented.
Beside the conventional design of the shear joint also a new modified configuration was analyzed, which is characterized by a layer consisting of polymer concrete in the load bearing area. The use of polymer concrete equalizes all tolerances due to manufacturing so that the stud connector can be accurately fitted into the notch in the timber girder. Consequently the initial slip between stud connector and timber can be eliminated, which leads to a very high stiffness of the joint and a consistent load distribution in the contact area.
According to the well-known S-N-lines from structural steel engineering characteristic fatigue lines for both designs of the joint were elaborated based on the experimental tests. These characteristic lines show that the concept of the simplified fatigue verification according to the code for timber bridges is applicable for both designs of the joint with the stud connector. Especially for the investigated designs fatigue coefficients are suggested for a more efficient structural design.

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Rautenstrauch, Karl; Kästner, Martin; Jahreis, Markus; Hädicke, Wolfram Entwicklung eines Hochleistungsverbundträgersystems für den Ingenieurholzbau Bautechnik 1/2013 18-25 Aufsätze

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Anspruchsvolle, weitgespannte Ingenieurholzkonstruktionen werden seit über 100 Jahren überwiegend unter Verwendung von Brettschichtholz realisiert. Durch Weiterentwicklung dieses homogenisierten Holzwerkstoffproduktes zu einem hybriden Hochleistungsbauteil können dem natürlichen Roh- bzw. Baustoff Holz weitere Anwendungsfelder erschlossen werden. Hierzu zählen insbesondere Leichtbaustrukturen mit gesteigerten Anforderungen hinsichtlich aufnehmbarer Lasten, größerer Spannweiten und/oder reduzierter Bauhöhe im Hoch-, Industrie- und Straßenbrückenbau. Wesentliche Optimierungen der Biegetragfähigkeit und der Biegesteifigkeit können durch Verstärkung der Trägerrandbereiche mittels Hochleistungswerkstoffen erreicht werden. Im vorliegenden Beitrag werden innovative Konstruktionsansätze zur Herstellung hocheffizienter Hybridbauteile unter Verwendung von Holz als Hauptbaustoff, polymergebundenen mineralischen Deckschichten zur Druckzonenverstärkung sowie kohlefaser- resp. glasfaser- oder stahlverstärkten Furnierschichtholzlamellen zur Zugzonenverstärkung vorgestellt. Zusätzliche Verstärkungselemente steigern die Schubtragfähigkeit oder verbessern die Aufnahme der Querpressungen an den Auflagern.

Development of a high-performance hybrid beam system for timber engineering
For over 100 years demanding long-span constructions in timber engineering are mainly built using glulam. The further development of this homogenized engineered wood product into a hybrid high-performance component creates new fields of application for wood as a natural raw and building material. This particularly includes lightweight constructions with increased demands in terms of load-bearing capacity, longer spans and/or reduced height for building, industrial and bridge construction. Significant improvements of the flexural strength and stiffness can be achieved by reinforcements of the beam's edge zones using high-performance materials. This article presents innovative construction approaches for the production of a highly efficient hybrid system made of wood as main material. The compression zone is reinforced by a layer of polymer concrete. The tension zone is strengthened either with CFRP-, GFRP- or steel-reinforced lamellas made of laminated veneer lumber (LVL). Additional reinforcing elements increase the shear resistance or improve the transverse load-carrying capacity of the bearings.

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Ott, Stephan; Loebus, Stefan; Winter, Stefan Vorgefertigte Holzfassadenelemente in der energetischen Modernisierung Bautechnik 1/2013 26-33 Berichte

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Die Vorfertigung, eine im Neubau im Holzbau gängige Praxis, benötigt die Implementierung neuer Methoden, wenn sie auf die Modernisierung von Bestandsbauten übertragen wird. Daran forscht seit 2008 ein internationales Konsortium in den Projekten TES EnergyFacade und smartTES. Die TES-Fassadenelemente für die energetische Modernisierung der Gebäudehülle aus vorgefertigten Holzelementen werden seither in mehreren Demonstrationsvorhaben in ihrer Anwendbarkeit erprobt, zudem werden Lösungen für spezifische Problemstellungen entwickelt. Der erste Schritt war die Definition eines integrativen Arbeitsprozesses von der Planung, dem digitalen Aufmaß, über die Vorfertigung zur Montage. Im Besonderen galt es den Verbindungs- und Anschlusspunkt der Fassadenelemente hinsichtlich des Montage- und Tragverhaltens zu entwickeln. Weitere Lösungen betreffen den Brandschutz, das thermisch-hygrische Verhalten unter besonderen Klimabedingungen, die Integration konstruktiver und anlagentechnischer Komponenten, den Umgang mit bestehenden Bautypen und der ökologischen Qualität im Rahmen der Nachhaltigkeit. In diesem Beitrag wird die praktische Anwendung am Beispiel der Modernisierung eines sechsgeschossigen Mehrfamilienhauses im Detail erläutert.

Prefabricated wooden façade elements for energy efficient retrofit
Prefabrication, a well-known concept in new timber construction - still needs the implementation of new methods in order to be applied in refurbishment projects. TES Energy Façade and the follow-up smartTES, two international research consortia, work on this idea since 2008. Since then the TES façade elements for energy efficient retrofit of the building envelope with prefabricated timber-based elements are demonstrated in several projects. A first milestone was the definition of an integrated work process starting from planning, digital survey, prefabrication and assembly. A key feature was the development of the joints of façade elements for certain assembly routines and structural properties. Further solutions are dealing with fire safety, thermal and moisture behavior in specific climate conditions, the integration of other components and building services, the adaption to existing building types, and the ecologic quality for sustainability. This report shows the application of TES in a refurbishment of a six storey dwelling.

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6. HDT Tagung: Türme und Gründungen bei Windenergieanlagen - Towers and Foundations for Wind Energy Convert Bautechnik 1/2013 33 Veranstaltungsankündigung

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