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Jung, Stefan; Vrettos, Christos Bettungsmodul für Trägerbohlwände in mitteldichtem Sand aus an einem Großversuch validierten FEM-Berechnungen geotechnik 4/2016 252-262 Fachthemen

Kurzfassung

In der Baugrubenstatik für Trägerbohlwände können die haltenden Kräfte vor dem im Baugrund einbindenden Teil des Trägers mithilfe eines Bettungsmoduls berücksichtigt werden. Ein realitätsnaher Ansatz hierfür muss in der Lage sein, die Abhängigkeit der tatsächlich mobilisierten Erdwiderstandsspannungen von den Verschiebungen und der Wandgeometrie wiederzugeben. Dies war das Ziel der hier vorgestellten Parameterstudie. Die Berechnungen wurden anhand eines 3D-Modells nach der Finiten-Elemente-Methode (FEM) unter Verwendung eines nichtlinearen, elasto-plastischen Stoffgesetzes für einen typischen mitteldichten Sand, welches anhand bodenmechanischer Laborversuche kalibriert wurde, durchgeführt. Das numerische Modell wurde an Messergebnissen eines instrumentierten Großversuchs validiert. Die maßgebenden Einflussfaktoren auf Größe und Verlauf des Bettungsmoduls wurden an repräsentativen Wandsystemen untersucht. Die Ergebnisse belegen den starken Einfluss der Verschiebung, der Tiefenlage und der Druckflächenbreite. Aus den Parameterstudien wurde ein iterativer, nichtlinearer Berechnungsansatz für den Bettungsmodul hergeleitet.

Subgrade reaction modulus for soldier pile walls in medium-dense sand from FEM calculations validated on a large-scale test.
In the structural analysis of soldier pile walls, the resisting forces in the soil in front of the embedded pile can be modelled my means of a modulus of subgrade reaction. An adequate approach to this must be able to reproduce the dependency of the actually mobilized earth resistance stresses on the displacements and on the wall geometry. This was the aim of the parametric study presented herein. The calculations were carried out using a 3D model based on the finite element method (FEM) by adopting a nonlinear, elasto-plastic constitutive law for a typical sand of medium density that has been calibrated from laboratory soil tests. The numerical model has been validated on data obtained from an instrumented large-scale field test. The factors affecting the magnitude and the distribution of the subgrade reaction modulus were investigated on representative wall systems. The results show the strong influence of the displacement, the depth coordinate, and the width of the beam. The numerical results of the parametric study were subsequently used to derive an iterative, nonlinear relationship for the horizontal subgrade reaction modulus.

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Simo, Eric Kuate; Breustedt, Michael; Müller-Hoeppe, Nina; Missal, Christian; Stahlmann, Joachim Bewertung der Barriereintegrität auf der Basis der effektiven Spannung mit dem Dilatanz- und Fluiddruckkriterium geotechnik 4/2016 263-274 Fachthemen

Kurzfassung

Die Barriereintegrität ist von zentraler Bedeutung für die Langzeitsicherheit von Endlagern für radioaktive Stoffe im Salinar. Die Integrität der Salzbarriere wird durch die Einhaltung des Dilatanz- und Fluiddruckkriteriums nachgewiesen. Während das Fluiddruckkriterium das Versagen des Gebirges aufgrund eines Lösungsdrucks beschreibt, stellt das Dilatanzkriterium das Versagen des Gebirges durch eine Scherbeanspruchung dar. Wird das Fluiddruckkriterium in den effektiven Spannungen nach Terzaghi formuliert, ist es äquivalent mit einer kleinsten effektiven Spannung von null. Da die aufnehmbare Oktaederschubspannung beim Dilatanzkriterium nach Cristescu und Hunsche von der Oktaedernormalspannung abhängig ist, wird untersucht, welchen Einfluss das Effektivspannungskonzept nach Terzaghi auf das Dilatanzkriterium hat. Am Beispiel einer generischen Abbaureihe werden die Bereiche, in denen beide Kriterien verletzt sind, für die ursprüngliche Formulierung und für die Formulierung unter Berücksichtigung der effektiven Spannungen verglichen. Die numerischen Berechnungen erfassen einen Zeitraum von 80 Jahren nach der Auffahrung bis 1.000 Jahre nach Verfüllung der Abbaue.

Evaluation of the Barrier Integrity Based on Effective Stresses Using the Dilatancy and Fluid Pressure Criterion.
For the long-term safety of repositories for radioactive waste in rock salt the integrity of the rock salt barrier is of major importance. Barrier integrity is considered to be demonstrated when the dilatancy and the fluid pressure criterion are met. While the fluid pressure criterion describes hydraulic failure due to fluid pressure the dilatancy criterion describes the failure due to shear stress. If the fluid pressure criterion is given in terms of effective stress according to Terzaghi, it is equivalent to an effective minimum stress component of zero. When using the dilatancy criterion according to Cristescu and Hunsche, the octahedral shear stress bearing capacity depends on the isotropic stress. It is investigated what happens if the concept of effective stresses according to Terzaghi is applied to the dilatancy criterion. Based on a series of generic cavities, the regions where both criteria are exceeded are compared using both the original formulation as well as the version that takes into account the concept of effective stresses. The numerical simulations comprise a time period between 80 years after cavities' excavation and 1.000 years after the cavities have been backfilled.

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Kindler, Arne Trogbaugruben - Anforderungen an die Dichtigkeit geotechnik 4/2016 275-283 Berichte

Kurzfassung

Entsprechend der gesetzlichen Vorgaben zum Schutz des Grundwassers nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) [1] hat die Bundesrepublik Deutschland festgeschrieben, dass das Grundwasser flächendeckend vor jeglicher Verunreinigung und anderen nachteiligen Veränderungen seiner Eigenschaften zu schützen ist.
Aus diesem Grund dürfen bei Baumaßnahmen im Grundwasser keine Materialien eingesetzt werden, welche eine nachteilige Veränderung desselben verursachen können. Darüber hinaus ist bei Baumaßnahmen im Grundwasser sicherzustellen, dass es durch die Eingriffe zu keinen nachteiligen Veränderungen von angrenzenden Bauwerken oder der Vegetation kommt. In diesem Zusammenhang ist die Wasserrechtliche Erlaubnis (WE) der einzelnen Landesbehörden zu sehen, in welcher u. a. maximale Restwasserraten bei geplanten Trogbaugruben vorgeschrieben bzw. bestätigt werden. In Berlin resultiert die Vorgabe von qR = 1,5 l/s je 1.000 m2 benetzter Fläche aus 3D-Grundwassersimulationen der 1990er-Jahre für verschiedene Bauszenarien rund um den Potsdamer Platz und den Stadtpark Großer Tiergarten in Berlin-Mitte für die seinerzeit geplanten Bauvorhaben. Die damals ermittelte zulässige Restwasserrate galt als Maximalwert zur Vermeidung von Umweltauswirkungen auf den Großen Tiergarten. Das heißt, bei Berücksichtigung aller möglichen, gleichzeitig auszuführenden Bauvorhaben der 1990er-Jahre konnte bei der o. g. Restwasserrate davon ausgegangen werden, dass der Große Tiergarten als Gartendenkmal nicht trocken fällt.
Über diese maximale Restwasserrate entbrennen immer wieder Diskussionen zwischen Planern, Bauwirtschaft und Umweltbehörden, ob dieses Ziel auch heute unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten noch erstrebenswert erscheint, oder ob ein Umdenken hinsichtlich dieser restriktiven Vorgabe nicht sinnvoll wäre.
In einem ersten Schritt werden kurz die technischen Qualitätssicherungsmaßnahmen der Stump Spezialtiefbau GmbH beschrieben, unter welchen Randbedingungen die vorzustellenden Ergebnisse erzielt wurden. In einem weiteren Schritt werden die Ergebnisse bisheriger maßgebender Veröffentlichungen gegenübergestellt, um einige Auswertungen erweitert und diskutiert. Abschließend wird ein Statement zur Ermittlung einer angemessen Restwasserrate unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten gegeben.

Trough pits - requirements regarding their impermeability.
In accordance with the legal requirements under the Clean Water Act (CWA) [1] for the protection of groundwater, the Federal Republic of Germany defined that groundwater is to be protected from any contamination and other adverse changes in its properties. Thus, no materials are allowed to be used at construction sites affecting the groundwater, which may cause harm to the groundwater. Furthermore, at construction sites influencing the groundwater no negative influence on adjacent buildings or vegetation is allowed.
In this context, the Wasserrechtliche Erlaubnis (WE) given by the individual national authorities has to be taken into account, which regulates the maximum residual water rates at planned trough pits. In Berlin, the specification of a maximum qR = 1.5 l/s per 1,000 m2 of wetted surface results from 3D-groundwater simulations carried out in the 90s of the last century for various building scenarios around the Potsdamer Platz and the city park Großer Tiergarten. The former determined permissible residual water rate was considered a maximum value in order to avoid environmental impacts to the Tiergarten. Therefore, under consideration of all construction work simultaneously executed in the 90s it was concluded that the Großer Tiergarten does not fall dry.
Regarding this maximum residual water rate discussions between designers, construction industry and environmental authorities break out repeatedly. It is controversially discussed, whether this target remains desirable with respect to economic aspects.
In a first step, the technical quality assurances of the company Stump Spezialtiefbau GmbH that are the basis of the described results in this paper are described. In a further step, the results in this paper are compared to results found in recent relevant publications. Further interpretation of the results is done and the results are discussed in detail. Finally, a statement in order to determine a reasonable rate of residual water is determined that also takes into account economic aspects.

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DGGT-Mitteilungen: geotechnik 4/2016 geotechnik 4/2016 285-290 DGGT-Mitteilungen

Kurzfassung

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Persönliches: geotechnik 4/2016 geotechnik 4/2016 290-292 Persönliches

Kurzfassung

• Nachruf Dr.-Ing. Uwe Lehmann
• Prof. Dr.-Ing. Walter Lächler verstorben
• Verleihung der Beuth-Denkmünze an Prof. Dr.-Ing. E. h. Manfred Nußbaumer M.Sc.

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Tagungsberichte: geotechnik 4/2016 geotechnik 4/2016 292-293 Tagungsberichte

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CBTR-Nachrichten: geotechnik 4/2016 geotechnik 4/2016 293-296 CBTR-Nachrichten

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aktuell: geotechnik 4/2016 geotechnik 4/2016 296-297 geotechnik aktuell

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Zuschrift zum Beitrag "Verbesserung der Nutzerfreundlichkeit des Euro-codes 7, Geotechnische Bemessung. Stand der Bearbeitung durch die Initiative PraxisRegelnBau e.V. (PRB)" von Bernd Schuppener et al. (geotechnik 4/2014) geotechnik 4/2016 297 Zuschriften

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Termine: geotechnik 4/2016 geotechnik 4/2016 297-298 Termine

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Inhalt: Mauerwerk 4/2016 Mauerwerk 4/2016 Inhalt

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Graubner, Carl-Alexander Reinforced Masonry - why not in Germany too? / Bewehrtes Mauerwerk - Warum nicht auch in Deutschland? Mauerwerk 4/2016 257-258 Editorials

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Kranzler, Thomas Shear tests on external clay unit masonry walls / Monolithische Ziegelaußenwände unter Schubbeanspruchung Mauerwerk 4/2016 259-270 Fachthemen

Kurzfassung

Monolithic external walls are commonly made of thermally insulated clay blocks that do not require any additional external thermal insulation such as an external thermally insulated composite system (ETICS). To reduce thermal bridge losses, the support length (a) of the slab on the wall is shorter than the wall thickness (t): a < t. The influence on the shear capacity of the respective masonry walls has not yet been tested and analysed. The paper presents the results of shear tests on monolithic external walls with a reduced support length under static-cyclic and pseudo-dynamic loading. The test results will be compared with the shear resistance calculated according to DIN EN 1996 with consideration of the German National Annex and the results according to the relevant Technical Approval.

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Bulletin "Render on clay masonry" / Merkblatt "Putz auf Ziegelmauerwerk" Mauerwerk 4/2016 270 Firmen und Verbände

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Asenov, Milos; Mojsilovic, Nebojsa; Micic, Tatjana Reliability of masonry walls subjected to in-plane loading: A slip failure along head joints / Zuverlässigkeit von Mauerwerkswänden bei Belastung in der Ebene: Versagen entlang der Stoßfugenflucht Mauerwerk 4/2016 271-283 Fachthemen

Kurzfassung

Masonry structures are a sustainable, economical and traditionally widely used type of construction. However, current masonry design codes are rather conservative, so there is a growing need for revision i.e. calibration of safety factors to improve the allocation of material resources. In this paper, we investigate the probability of occurrence of slip failure along head joints (perpends) in masonry subjected to in-plane loading. An appropriate limit state function is established and the masonry material properties and loads are defined as random variables in order to simulate likelihood of occurrence of a slip failure regime along the head joints. Furthermore, an example of masonry wall with probabilistic analysis outcomes using Monte Carlo simulation is presented and recommendations for further work are provided.

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Martens, Dirk R.W. New approach for spacing of movement joints in reinforced and unreinforced masonry veneer walls. Part 1: Unreinforced masonry / Neue Bemessungsmethode für die Abstände von Dehnungsfugen in bewehrten und unbewehrten Verblendmauerwerksschalen. Teil 1: Unbewehrtes Mauerwerk Mauerwerk 4/2016 284-294 Fachthemen

Kurzfassung

The spacing of movement joints has been subject of many discussions. The current methods for the determination of the spacing of movement joints are based on local traditions and bad experience with cracked veneer walls. This has resulted in various design rules throughout Europe with very stringent limits for spacing of movement joints. According to EC6, one of the solutions for increasing the spacing of movement joints is to introduce bed joint reinforcement, although unfortunately no specific design rules are given. Until now, most scientific research has been focused on numerical simulations without taking time-dependent effects into account, which is a conservative approach. In this paper, a new approach is described. It is based on Peter Schubert's model and on practical experience with masonry buildings.

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Saenger, Dorothea; Brameshuber, Wolfgang Bond behaviour between textile reinforcement and mortar under tensile loading / Verbundverhalten zwischen textiler Bewehrung und Mörtel unter Zugbeanspruchung Mauerwerk 4/2016 295-304 Fachthemen

Kurzfassung

Extensive experimental investigations are currently being carried out on various selected materials covering a wide range of properties to achieve a deeper knowledge about the bond performance of textile reinforced mortar (TRM) for masonry strengthening. The objective of the tests includes investigations of the bonding behaviour between alkali-resistant glass textile reinforcement and mortar under tensile loading to determine the required anchorage and overlapping lengths of the reinforcement in the mortar-based material. This article describes the test methods used as well as the results obtained so far. This research will also examine debonding of the mortar-based reinforcement system and the masonry surface under shear load. The definition of these bond parameters is necessary for the design of textile-reinforced masonry components, which will be developed in the near future. The research is also intended to contribute to the finding or even designing of matching alkali-resistant glass textiles specifically for use in masonry.

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Butenweg, Christoph; Marinkovi , Marko; Kubalski, Thomas; Klinkel, Sven Masonry infilled reinforced concrete frames under horizontal loading / Stahlbetonrahmen mit Ausfachungen aus Mauerwerk unter horizontalen Belastungen Mauerwerk 4/2016 305-312 Fachthemen

Kurzfassung

The behaviour of infilled reinforced concrete frames under horizontal load has been widely investigated, both experimentally and numerically. Since experimental tests represent large investments, numerical simulations offer an efficient approach for a more comprehensive analysis. When RC frames with masonry infill walls are subjected to horizontal loading, their behaviour is highly non-linear after a certain limit, which makes their analysis quite difficult. The non-linear behaviour results from the complex inelastic material properties of the concrete, infill wall and conditions at the wall-frame interface. In order to investigate this non-linear behaviour in detail, a finite element model using a micro modelling approach is developed, which is able to predict the complex non-linear behaviour resulting from the different materials and their interaction. Concrete and bricks are represented by a non-linear material model, while each reinforcement bar is represented as an individual part installed in the concrete part and behaving elasto-plastically. Each brick is modelled individually and connected taking into account the non-linearity of a brick mortar interface. The same approach is followed using two finite element software packages and the results are compared with the experimental results. The numerical models show a good agreement with the experiments in predicting the overall behaviour, but also very good matching for strength capacity and drift. The results emphasize the quality and the valuable contribution of the numerical models for use in parametric studies, which are needed for the derivation of design recommendations for infilled frame structures.

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eco-INSTITUT cooperation partner to the IBU / eco-INSTITUT Kooperationspartner des IBU Mauerwerk 4/2016 312 Firmen und Verbände

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Sommerlade, Kai; Seim, Werner Bracing systems in masonry buildings. Part 1: Simple application of FE programs / Aussteifungssysteme im Mauerwerksbau. Teil 1: Einfache Anwendung von FE-Programmen Mauerwerk 4/2016 313-320 Fachthemen

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Due to the low tensile strength of masonry perpendicular to the bed joint, masonry wall panels have non-linear material properties. Assuming simple elastic constitutive laws, this article presents two modelling variants, which consider the lack of tensile strength in a simple manner. Both variants are investigated for their advantages and disadvantages. In a second part of the article, the application of the methods will be illustrated through the example of a four-storey building.

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Efficiency House Plus Burghausen - Monitoring conclusion / Effizienzhaus Plus Burghausen - Abschluss des Monitorings Mauerwerk 4/2016 321-326 Berichte

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Graubner, Carl-Alexander Prof. Wolfgang Brameshuber - 60th birthday / Wolfgang Brameshuber - 60 Jahre Mauerwerk 4/2016 327-328 Persönliches

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16th International Brick and Block Masonry Conference IBMAC in Padua / 16. Internationale Mauerwerkskonferenz IBMAC in Padua Mauerwerk 4/2016 328 Veranstaltungen

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Clinker bricks as a temporary energy source / Klinker als temporäre Energiequelle Mauerwerk 4/2016 329-330 Aktuell

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Wienerberger Brick Award 2016: Impressive brick architecture all over the world / Wienerberger Brick Award 2016: Beeindruckende Ziegelarchitektur weltweit Mauerwerk 4/2016 330-334 Wettbewerbe

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