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Die Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion [1] bietet bei Straßenbrücken die Möglichkeit eines vereinfachten stochastischen Nachweises auf Systemebene, um das Ankündigungsverhalten nach dem “Riss-vor-Bruch-Kriterium” nachzuweisen. Die Anwendung dieses Verfahrens ist allerdings aufgrund der vorgegebenen Anwendungsgrenzen eingeschränkt. Werden sie eingehalten, so liefert das Verfahren in der Regel auf der sicheren Seite liegende Ergebnisse.
Im vorliegenden Aufsatz wird ein alternatives Nachweisverfahren vorgestellt, das sich eng an der Nachweismethodik der Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion orientiert und auf der Monte-Carlo-Methode basiert. Der große Vorteil des vorgestellten Verfahrens besteht darin, dass zum einen eine höhere Genauigkeit als mit dem vereinfachten Verfahren gemäß Handlungsanweisung erzielt werden kann und zum anderen die Anwendungsgrenzen weitestgehend entfallen, die beim vereinfachten Verfahren eingehalten werden müssen.

An alternative stochastic verification procedure for road bridges regarding stress induced corrosion of prestressing steel
The German “Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion” [1] provides the possibility of the so-called simplified stochastic verification procedure for road bridges in regard to collapse due to stress induced corrosion of prestressing steel. However, the employment of this simplified procedure is limited because of the given application boundaries. If these boundaries are met, conservative results are obtained.
The present contribution presents an alternative verification procedure which is closely related to the stochastic verification approaches within the “Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion”. It is based on the Monte-Carlo-Method.
The big advantage of the presented method is (a) the higher accuracy of the results compared to the conservative results of the simplified procedure and (b) the nonexistence of the specific application boundaries which have to be met if the simplified procedure is employed.

Außergewöhnliche Einwirkungen ? wie z. B. Erdbeben und Stoßbeanspruchungen, die durch Fahrzeuganprall oder durch Druck- und Stoßwellen infolge von Detonationen verursacht werden ? führen i. d. R. zu lokalen Schädigungen in Stahlbetonbauteilen. Sowohl der Schadensbewertung als auch der Instandsetzung von geschädigten Stahlbetonbauteilen kommt im Hinblick auf eine dauerhafte Nutzung der Infrastruktur große Bedeutung zu. Eine mögliche Instandsetzung des Schadens, der durch eine außergewöhnliche Einwirkung hervorgerufen wurde, ist Gegenstand der Untersuchungen. Aufgrund der in einem derartigen Falle nicht wiederkehrenden Rissursache liegt eine Wiederherstellung des monolithischen Bauteilgefüges durch kraftschlüssiges Verbinden der Rissufer mittels Injektion als mögliche Instandsetzungsmaßnahme nahe. Um Kenntnis über die Auswirkungen einer derartigen Rissinjektion auf das Verhalten von geschädigten Stahlbetonbauteilen zu erlangen, wurden zunächst Grundlagenversuche an ausgewählten Probekörpern, die jeweils einen Ausschnitt aus einem geschädigten Bauteil darstellen, durchgeführt. Darauf aufbauend wurden Versuche zur praktischen Anwendung an Stahlbetonplatten, die durch Kontaktdetonation geschädigt waren, durchgeführt. Der Beitrag schließt mit einer Diskussion zur praktischen Anwendbarkeit für die Instandsetzung von Stahlbetonbauteilen nach außergewöhnlicher Einwirkung.

Sandwichelemente reagieren unter Brandbeanspruchung in Abhängigkeit von ihrem Aufbau unterschiedlich. Um eine geeignete Auswahl und Anwendung zu ermöglichen, ist deshalb eine Klassifizierung des Brandverhaltens und der Feuerwiderstandsklasse erforderlich. Da eine solche Klassifizierung nicht für alle Anwendungsfälle im Brandprüfstand untersucht werden kann, sind verifizierte Extrapolationsregeln erforderlich, die eine auf den spezifischen Anwendungsfall bezogene Klassifizierung ermöglichen. Im Rahmen eines von der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine des KIT durchgeführten Forschungsvorhabens wurden Wände aus Sandwichelementen mit Mineralwollkern unter ETK-Brandbeanspruchung geprüft und die Versuchsergebnisse mit den Extrapolationsregeln der DIN EN 15254-5 verglichen sowie darauf basierende Vorschläge zur Extrapolation erarbeitet.

Fire resistance of walls made of sandwich panels with mineral wool core - experimental verification of the extrapolation rules in DIN EN 15254-5 for the fire resistance of walls made of sandwich panels
Sandwich panels fulfil different requirements under fire load depending on their composition. For the selection and application, a classification of the fire behaviour and the fire resistance class is required. Since the classification cannot be investigated for all applications, verified extrapolation rules are required to provide a classification based on the building application. As part of a research program which was conducted by the Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine of the KIT, walls made of sandwich panels with a mineral wool core were tested and the test results were compared with the extrapolation rules of DIN EN 15254-5 and suggestions for extrapolation based on the test results were developed.

Kraftwerke zur Stromerzeugung werden seit vielen Jahrzehnten weltweit gebaut. Aus der Vielzahl der möglichen Energieträger wie Wasserkraft, Windkraft, Kernenergie, Gas, Müll, Öl, Bio usw. soll hier über die Entwicklung und den derzeitigen Stand von konventionellen Kohlekraftwerken berichtet werden.
Die Entwicklung der Kraftwerke im Laufe der Zeit zeigt, daß die Kraftwerksleistungen auf Grund der weiterentwickelten Technik und unter Ausnutzung höherwertiger Kesselwerkstoffe mittlerweile in die Größenordung von 1100MW elektrische Leistung gekommen sind.
Großkraftwerke von der Stange - wie z. B. teilweise in Amerika ausgeführt - sind in Europa nicht üblich. Die Großdampferzeuger werden jeweils individuell auf den Endkunden, den Standort und die Kohleart zugeschnitten und im Wirkungsgrad optimiert.
An den modernen Dampferzeuger wird eine Vielzahl von Anforderungen gestellt. Die wichtigsten sind: geringe Schadstoffemissionen, hoher Wirkungsgrad, flexible Fahrweise, hohe Verfügbarkeit, Wartungsfreundlichkeit.

Im Beitrag wird die (derzeit) strittige Frage diskutiert, ob bei den N-My-Mz-Interaktionsbeziehungen für einen I-Querschnitt die Bedingung Wölbbimoment sinnvoll bzw. zulässig ist. Es wird gezeigt, daß im Fall der Elastizitätstheorie FMw = 0 als Verträglichkeitsbedingung in Übereinstimmung mit Bernoulli existiert, daß aber im Fall der Plastizitätstheorie FMw = 0 Bernoulli wiederspricht, also bei Annahme ebenbleibender Querschnitte unzulässig ist. Daneben wird das Problem der Einleitung einer exentrischen Längskraft an einem Endquerschnitt mit nicht behinderter Verwölbung untersucht und gezeigt, daß auch hier FMw = 0 eine nicht zutreffende Annahme wäre. Eine Gleichgewichtsbedingung FMw = 0 gibt es auf keinen Fall.

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In den letzten Jahren wurden viele Modelle zur analytischen Bestimmung des Verbundes zwischen Faser und Matrix aus Pull-Out-Versuchen entwickelt. Diese beruhen jedoch auf einer begrenzten Anzahl zu variierender materialspezifischer Parameter und erlauben somit keine freie mathematische Beschreibung des Verbundgesetzes. Im vorliegenden Beitrag wird ein analytisches Modell vorgestellt, das die direkte inverse Berechnung eines Verbundgesetzes, bestehend aus N linearen Teilstücken auf Basis von Last-Verformungs-Kurven eines Pull-Out-Tests ermöglicht, bei dem die Anzahl N nicht begrenzt ist. Das Verbundgesetz kann somit ohne mathematische Einschränkungen beschrieben werden. Die Anwendbarkeit des vorgestellten Modells wird anhand einer Auswertung von Stahlfaser-Pull-Out-Versuchsergebnissen demonstriert.

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Das viskose Verhalten des Bodens, dessen Grundlagen eingehend beschrieben werden, wird auf das System Pfahl - Boden übertragen; die Gültigkeit wird in einem Testfeld nachgewiesen. Danach weisen Pfähle eine vom mobilisierten Pfahlwiderstand abhängige Kriechneigung und einen geschwindigkeitsabhängigen Widerstand auf. Das Pfahlverhalten ist unter monotoner Eindrückung unabhängig von der Belastungsgeschichte. Auf dieser Grundlage lassen sich für verschiedene Anwendungsfälle das Setzungsverhalten und die Tragkraft von Pfählen genauer bestimmen als bisher. So verhalten sich Pfähle von Nach- und Neugründungen merklich weicher als ohne Berücksichtigung der Bodenviskosität. Vor allem wird gezeigt, daß vorschubgesteuerte Pfahlprobebelastungen, die wegen ihrer Effizienz zu bevorzugen sind, sich derart durchführen lassen, daß sie schrittweisen Probebelastungen nach heutigem Standard entsprechen.

Im Herbst 2020 wurde die Überarbeitung der EN 1992-1-1:2004 (Eurocode 2) abgeschlossen und damit der Entwurf prEN 1992-1-1:2021 vorgelegt. Er stellt der Praxis zahlreiche verbesserte und neue Bemessungskonzepte zur Verfügung. Dies gilt auch für die Modelle zum Schwinden und Kriechen von Konstruktionsbeton, die zum Teil erhebliche Veränderungen erfahren haben. In diesem dreiteiligen Aufsatz (Teil 1 Schwinden, Teile 2a und 2b Kriechen) werden die neuen Modelle zur Prognose des Verformungsverhaltens von Beton vorgestellt. Er beleuchtet auch die Hintergründe, die zur Entwicklung der verbesserten Ansätze geführt haben. Die Teile 1 und 2a sind bereits veröffentlicht (Beton- und Stahlbetonbau 116 (2021), Hefte 1 und 9). Im vorliegenden Beitrag (Teil 2b) wird die vorausgegangene Behandlung des Kriechens von Beton fortgeführt und abgeschlossen. Dabei werden zunächst die Zeitfunktionen zur Beschreibung des Kriechens und die mit ihnen verbundenen Implikationen aufgezeigt. Im Weiteren werden verschiedene Aspekte zum linearen und nichtlinearen Kriechen beleuchtet. Im Mittelpunkt des Beitrags steht das neue Prognosemodell der prEN 1992-1-1:2021, welches vorgestellt und begründet wird. Statistische Betrachtungen zur Zuverlässigkeit des neuen Modells und die Darstellung eines Konzepts für den Einbezug von Laborversuchsdaten zur Verbesserung der Prognose des Modells bilden den Abschluss des vorliegenden Beitrags sowie des gesamten Aufsatzes.

Creep and shrinkage prediction models for concrete
In autumn 2020, the revision of EN 1992-1-1:2004 (Eurocode 2) was completed, resulting in the current draft prEN 1992-1-1:2021. It provides practice with numerous improved and new design concepts. This also applies to the models for shrinkage and creep of structural concrete, some of which have undergone significant changes. This three-part paper (Part 1 Shrinkage, Part 2a and 2b Creep) presents the new models for predicting the deformation behaviour of concrete. It also highlights the background that led to the development of the improved approaches. The Parts 1 and 2a have already been published (Beton- und Stahlbetonbau 116 (2021), issues 1 and 9).
The article at hand (Part 2b) continues and concludes the previous treatment of concrete creep. First of all, the functions for describing the time development of creep and the implications associated with them are presented. Then, various aspects of linear and non-linear creep are examined. The focus of the article is on the new prediction model of prEN 1992-1-1:2021, which is presented and justified. Statistical considerations on the reliability of the new model and the presentation of a concept for the inclusion of laboratory test data to improve the prediction of the model conclude this article and the entire paper.

Herrn Professor Dr.-Ing. Josef Hegger zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Parabolrinnen sind die etablierteste Technologie konzentrierender solarthermischer Kraftwerke, welche die direkte solare Strahlung linienartig zur nachträglichen Stromerzeugung mittels Kraftwerksblock bündeln (Concentrated Solar Power). Bisherige Kollektoren bestehen überwiegend aus Stahlfachwerken, die parabolisch gekrümmte Spiegel punktartig stützen. Dabei entsteht eine Trennung von Trag- und Reflektorstruktur. Diese Separation wurde durch eine Betonschale mit einem kleinformatigen Demonstrator aus Hochleistungsbeton mit neuartiger Abrolllagerung aufgehoben [3]. Im Projekt ConSol (“Concrete Solar Collector”) wurde von einem Konsortium unter Führung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) dieses konzeptionelle Design aufgegriffen und auf originalmaßstäbliche Parabolrinnen mit einer Aperturweite von 5,77 m und einer Gesamtlänge von 24 m weiterentwickelt. Dazu wurde eine verformungsoptimierte, filigrane Betonschale von nur i. M. 4,5 cm Dicke entwickelt, welche auf einer sichelförmigen Abrolllagerung der Sonne nachgeführt wird. Ein Kippen bzw. Abrutschen wird durch Betonverzahnungen verhindert. Die Nachführung gelingt über ein eigens entwickeltes Antriebssystem mit Kettenverbindungen und einer Leistung von nur 180 W. Eine Qualifizierung der optischen Wirksamkeit erfolgte mithilfe digitaler Nahbereichsphotogrammetrie.

Conceptual design and construction of an original scale parabolic trough collector made of high-performance concrete
Parabolic troughs are the most mature technology of concentrated solar power (CSP) which focuses the direct solar radiation onto line-like absorbers. In a downstream power block electricity is generated. Up to now, parabolic trough collectors mostly consist of steel frameworks supporting mirror elements pointwise. A small-scale shell solar concrete prototype made of high-performance concrete with a novel rocker bearing has already been built [3]. It merges supporting structure and reflecting surface. In the project ConSol (“Concrete Solar Collector”), this conceptual design was adapted by a consortium led by the German Aerospace Center (DLR). Further, it was developed to a holistically optimised parabolic shell collector for full scale parabolic troughs with an aperture width of 5.77 m and a total length of 24 m. Therefore, a slender shell of only 4.5 cm on average was optimized with respect to deformation demands that tracks the sun by means of sickle shaped rocker bearings. Tilting or slipping is avoided due to concrete gears. A specially developed drive system with chain connectors and a power unit of only 180 W enables the movement of the collector. A qualification of the optical efficiency is performed by means of digital close range photogrammetry.

Mit der Entwicklung von neuartig gefügten, dünnwandigen und damit leichten Bauteilen soll der ressourceneffiziente Einsatz von ultrahochfestem faserverstärkten Feinkornbeton in Tragwerken ermöglicht werden. Die Herstellung von modularen, leistungsfähigen UHPFRC-Bauteilen wird durch den “Digital Workflow” aus digitaler Planung, Berechnung und CNC-gesteuerter Fertigungstechnik ermöglicht. Durch die Verbindung von leichten Betonelementen mittels neuer hochpräziser Non-Standard-Fügeprinzipien können diese material- und kraftflussgerecht miteinander verbunden werden. Die Ergebnisse trocken gefügter Plattenbalken zeigen die Herstellbarkeit und das Potenzial der Trockenstoßverbindungen im realen Maßstab. Beim Nachweis der Tragfähigkeit von dünnwandigen Bauelementen zeigt sich, dass der Einfluss der Faserbewehrung zusätzlich beachtet werden muss.

Light-Weight Structures made of thin walled, dry jointed surface elements made of UHPFRC
With the development of novel jointed, thin walled and thus light components the resource-efficient use of ultra-high performance fiber-reinforced fine grained concrete in structures can be realized. The manufacturing of modular and efficient UHPFRC components is achieved by the digital workflow as a result of digital design, calculation and CNC-controlled manufacturing technology. By linking lightweight concrete components with new, high-precision non standardized joints, such components can be connected material and force flow compatible with each other. The results with dry jointed T-beams show the manufacturability and the potential of the dry jointing system on a large scale. When checking the load capacity of thin-walled construction elements, the influence of fiber reinforcement must be especially considered.

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Befestigungen mit Einlegeteilen sowie chemischen und mechanischen Metalldübeln werden in allen Bereichen des Bauwesens häufig eingesetzt. Bei Produkten mit Europäisch Technischen Zulassungen (ETAs) oder neueren Zulassungen des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) wird der Nachweis der Versagensart Betonbruch in der Bemessung nach der sog. CC-Methode, die in ETAG 001, Annex C und die DIBt-Richtlinie (1993) Eingang gefunden hat, durchgeführt. In diesem Beitrag wird erläutert, wie die sog. CC-Methode für den Fall von randnahen querbelasteten Befestigungen mit der Versagensart Betonkantenbruch verbessert werden kann. Dieser verbesserte Ansatz wird in der künftigen europäischen Norm zur Bemessung von Befestigungsmitteln enthalten sein.

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Das Entwerfen von Bauwerken wird in der öffentlichen Wahrnehmung fast ausnahmslos den Architekten zugeordnet und die Tragwerksplanung wird im allgemeinen Verständnis mit Statik und Berechnung gleichgesetzt. Dabei ist der Entwurf eines Tragwerks ein wesentlicher Teil der Tragwerksplanung. Das Entwerfen von Tragwerken ist zwar nicht dem architektonischen Entwerfen gleichzusetzen, aber es handelt sich um einen eigenständigen, kreativen Prozess, der von den Ingenieuren eine Haltung und Positionierung zu Ästhetik und Gestaltung erfordert. Jörg Schlaich hat diese Positionierung von uns Bauingenieuren immer wieder eingefordert und darauf hingewiesen, dass selbst die Gestaltung von Ingenieurbauwerken mehr Dimensionen erfordert als ihre bloße Herleitung aus Funktion und Technologie. Die weit verbreitete Kategorisierung in entwerfende Architekten und rechnende Ingenieure hat ihre Wurzeln sicher auch in dem gegenseitigen sprachlichen Unverständnis. Die gegenseitige Verständigung ist Grundvoraussetzung, um sich in die Debatte um den kulturellen Beitrag unserer Bauwerke in der Gesellschaft einbringen zu können.

On designing structures.
The term design is in building almost invariably associated with the profession of the architects in the public perception and structural design in the general understanding is equated with structural analysis and calculation. While designing a structure is an essential part of the structural engineering. Structural design is although not architectural design, but it is a stand-alone, creative process that requires an attitude and positioning to aesthetics and design by the engineers. Jörg Schlaich has repeatedly claimed this positioning of us engineers and often pointed out that even the design of civil engineering works requires more dimensions than their mere inference of function and technology. The wide-spread categorization in designing architects and calculating engineers has its roots in the mutual linguistic understanding. The mutual understanding is prerequisite to the debate on the cultural contribution of our structures in society to engage with.

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