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Inhalt: Bautechnik 2/2021Bautechnik2/2021Inhalt

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Kanal- und Rohrleitungsbau 2021Bautechnik2/20211-76Sonderheft

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Das im Verborgenen funktionierende Abwassersystem ist ein zentraler Baustein unserer modernen Zivilisation, der unseren Alltag entscheidend prägt. Seit Jahren wächst das Netz der öffentlichen Abwasserkanäle kontinuierlich - in den letzten 25 Jahren um fast ein Drittel. Die Kanalisation gehört zu den wertvollsten Investitionsgütern der Kommunen. Aufgabe von Kommunen und Netzbetreibern ist es, diese Infrastruktur für nachfolgende Generationen zu erhalten. Dies schließt eine regelmäßige Reinigung, Zustandskontrolle, Instandhaltung und Sanierung ein.
Die marktwirtschaftliche Bedeutung der Kanalbaubranche ist daher unbestritten und die Vielzahl der Themen und unterschiedlichsten Projekte, die in diesem Heft vorgestellt werden, spiegelt das überzeugend wieder.

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Zehetmaier, GerhardKönigsdisziplin Brückenbau?Bautechnik2/202179Editorials

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Proske, Dirk; Sykora, Miroslav; Gutermann, MarcVerringerung der Versagenswahrscheinlichkeit von Brücken durch experimentelle TraglastversucheBautechnik2/202180-92Aufsätze

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Verschiedene empirische Untersuchungen zeigen, dass die reale Tragfähigkeit von Brücken unter Verkehrslasten im Durchschnitt signifikant höher ist als die berechnete Tragfähigkeit der Brücken. Eine Ursache dafür ist z. B. die Vereinfachung der Berechnungsmodelle. Zusätzliche Reserven stecken u. a. in der Mitwirkung von Brückenelementen, die in den statischen Modellen zur Berechnung der Tragfähigkeit nicht berücksichtigt werden. Da zur Ermittlung der Versagenswahrscheinlichkeit von Brücken häufig die gleichen statischen Modelle verwendet werden wie für die deterministischen Tragfähigkeitsberechnungen, muss auch hier eine Unterschätzung der realen Tragfähigkeit und damit eine Überschätzung der Versagenswahrscheinlichkeit vorliegen. Im Rahmen dieses Beitrags soll diese Überschätzung quantifiziert und Anpassungsfaktoren vorgeschlagen werden, um eine realistischere Versagenswahrscheinlichkeit zu bestimmen. Diese Anpassungsfaktoren und die damit korrigierten Versagenswahrscheinlichkeiten können im Rahmen bestandsübergreifender Lebenszykluskostenanalysen verwendet werden.

Correction of failure probability of bridges based on experimental load tests
Various empirical studies show that the real load-bearing capacity of road bridges under traffic loads is on average significantly higher than that indicated by deterministic calculation, mainly by the partial factor method for structural design. One cause is, for example, ignoring the contribution of secondary elements to the load-bearing capacity of the bridge. Since the same static models are often used to calculate the failure probability of bridges as for the deterministic calculations, there must also be an underestimation of the real load-bearing capacity and thus an overestimation of the failure probability. In this paper different factors to consider these differences for bridges are presented and discussed.

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Einführung in den vorbeugenden BrandschutzBautechnik2/202192Nachrichten

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Herbrand, Martin; Wenner, Marc; Ullerich, Christof; Rauert, Tim; Zehetmaier, Gerhard; Marx, SteffenBeurteilung der Bauwerkszuverlässigkeit durch Bauwerksmonitoring - Probabilistischer Beulnachweis der Hamburger KöhlbrandbrückeBautechnik2/202193-104Aufsätze

Kurzfassung

Durch den schlechten Zustand vieler älterer Brücken und Änderungen in den Regelwerken ergeben sich häufig Defizite bei der Nachrechnung von Bestandsbrücken nach Nachrechnungsrichtlinie. Für den Fall, dass die erforderliche Bauwerkssicherheit nicht nachgewiesen werden kann, können Bauwerksmessungen zeitlich begrenzt oder als Dauermonitoring durchgeführt werden, um Erkenntnisse über die zeitlich veränderliche Beanspruchung zu gewinnen. Zentral hierfür ist die Ableitung von Zustandsindikatoren für das Bauwerk, die letztendlich den Handlungsbedarf für Betreiber und Ingenieure anzeigen. Im einfachsten Fall wird hierfür z. B. ein Ausnutzungsgrad ermittelt, der allerdings keinen Rückschluss auf das Risiko ermöglicht und streng genommen nur eine binäre Bewertung zulässt. In diesem Beitrag wird daher eine Vorgehensweise erläutert und am Beispiel der Hamburger Köhlbrandbrücke umgesetzt, die es erlaubt, einen Zuverlässigkeitsindex als zeitlich veränderlichen Zustandsindikator bezogen auf den Beulnachweis aus den dynamischen Monitoringdaten abzuleiten.

Structural reliability assessment by structural monitoring - probabilistic buckling check of the Hamburg Köhlbrand bridge
The bad condition of many older bridges and changes in the code provisions often result in deficits after recalculation according to the recalculation guidelines. In case the necessary structural safety is not provided, temporary or permanent structural monitoring can be employed in order to gain knowledge about the time variant actions. For this, the derivation of condition indicators is key, since they indicate a need for action for the owners and the engineers. In the simplest case, a utilization will be derived which, however, does not allow for an assessment of the risk and strictly speaking only enables a binary assessment. In this paper, a method is described and demonstrated on the Hamburg Köhlbrand bridge which allows for the calculation of a reliability index as a time variant condition indicator on the basis of the dynamic monitoring data with regard to the buckling check.

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Haveresch, KarlheinzInnovationen bei BetonbrückenBautechnik2/2021105-114Aufsätze

Kurzfassung

Neue Anforderungen beim Ersatzneubau von Brücken haben starke Innovationen bei der Gestaltung, Bemessung und Bautechnik von Betonbrücken ausgelöst. Es ergeben sich sehr interessante neue Lösungsmöglichkeiten. Im Beitrag wird über den Bearbeitungsstand dieser Entwicklungen berichtet, insbesondere für den erweiterten Einsatz von Fertigteilen aus Beton, die Verwendung von Hochleistungsbeton, die Rahmenbedingungen für Spannglieder in Stegen von Überbauten mit Kastenquerschnitt und für Quervorspannung von Fahrbahnplatten sowie für die Bemessungsregeln bei Dekompressionsnachweis und Mindestbewehrung für beschleunigtes Bauen.

Innovations in concrete bridges
New requirements, when it comes to bridge reconstruction, lead to significant innovations concerning design, calculation and construction technology of concrete bridges. Consequently, interesting solution possibilities arise. Therefore, this paper refers to the progress of these solution possibilities, specifically to the extended use of precast concrete members, the use of high-strength concrete and the definition of determining factors for the use of tendons within webs of superstructures with box cross section as well as transversal tendons within slabs. Moreover, design rules for the decompression limit of prestressed concrete bridges and the minimum reinforcement for an acceleration of construction process are pointed out.

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Herbrand, Martin; Rauert, Tim; Zehetmaier, Gerhard; Ullerich, ChristofErweiterte Untersuchungen zur Querkrafttragfähigkeit der Westrampe der KöhlbrandbrückeBautechnik2/2021115-124Berichte

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Als eine der wichtigsten Verkehrsadern Hamburgs verläuft die Köhlbrandbrücke seit 1974 zwischen der Elbinsel Wilhelmsburg und Waltershof über den Köhlbrand. Während das Zentralstück als Schrägseilbrücke mit Stahlhohlkasten konstruiert wurde, wurden die Rampenbauwerke überwiegend aus Spannbeton hergestellt. Die Westrampe ist ein aus 19 Feldern bestehendes System mit Stützweiten zwischen 34 und 70 m und einer Gesamtlänge von 1 048 m. Im Zuge einer Nachrechnung in den Stufen 1 und 2 der Nachrechnungsrichtlinie wurden Defizite beim Nachweis der Querkraft und beim Nachweis des Ankündigungsverhaltens festgestellt. Dieser Bericht beschreibt erweiterte Untersuchungen zum Nachweis der Querkrafttragfähigkeit im Rahmen einer Stufe-4-Betrachtung.

Extended investigations on the shear capactiy of the Köhlbrandbridge Westrampe
As one of the most important routes in Hamburg the Köhlbrand bridge crosses the river Köhlbrand between the island Wilhelmsburg and the district Waltershof since 1974. While the central structure was built as a stayed cable bridge with a steel box girder, the ramps were built mainly with prestressed concrete. The Westrampe consists of 19 fields with spans ranging from 34 to 70 m and a total length of 1 048 m. During a recalculation in levels 1 and 2 of the German recalculation guidelines deficits in the shear check and robustness against stress corrosion cracking were found. This report describes extended investigations regarding the shear capacity in the course of a level 4 investigation.

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Dawirs, Katharina; Krohn, Sebastian; Gebert, Gregor; Seifried, JörgDie Verbreiterung der Hochstraße Elbmarsch in Hamburg - Teil 1 - Überblick zur GesamtmaßnahmeBautechnik2/2021125-134Berichte

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In Hamburg erfolgt der achtstreifige Ausbau der Hochstraße Elbmarsch (Brückenbauwerk K20), der derzeit längsten Straßenbrücke Deutschlands, südlich des Elbtunnels. Die ca. 3,8 km lange Hochstraße ist mit jeweils drei Richtungsfahrstreifen auf zwei baulich getrennten Überbauten (Rifa Hannover, Rifa Flensburg) ausgebildet. Im Vorfeld des anspruchsvollen Großprojekts wurden aufgrund der besonderen bautechnischen Herausforderungen und zur Planungsoptimierung vorgezogene Maßnahmen geplant und ausgeführt. Mit den daraus gewonnenen Erkenntnissen konnte ein hohes Maß an Planungssicherheit erzielt werden. Der Praxistest ist mit Beginn der Ausführung der Gesamtmaßnahme im letzten Jahr gestartet.

Widening of the elevated highway Elbmarsch in Hamburg - Part 1: Overview of the complete project
Germany's longest road bridge at present, the elevated road Elbmarsch (Bridge construction K20) south of the Elbe Tunnel in Hamburg, is currently being expanded to eight lanes. This elevated road with an approximate length of 3.8 km consists of three directional lanes on two structurally separated superstructures (heading towards Hannover and Flensburg). In the run-up to this ambitious large-scale project, early measures were planned and implemented due to the special structural challenges and for planning optimization. With the resulting findings, a high degree of planning reliability could be achieved. The practical test started with the beginning of the implementation of the overall measure last year.

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Seifried, Jörg; Krohn, Sebastian; Gebert, Gregor; Dawirs, KatharinaDie Verbreiterung der Hochstraße Elbmarsch in Hamburg - Teil 2 - Entwurf der Verbreiterung und Erkenntnisse aus der PilotmaßnahmeBautechnik2/2021135-144Berichte

Kurzfassung

Zur Erzielung der erforderlichen Querschnittsbreite für die Verbreiterung der Hochstraße Elbmarsch sind, wie in “Teil 1 - Überblick zur Gesamtmaßnahme” beschrieben, eine innenseitige Verbreiterung sowie die Instandsetzung der Bestandskonstruktion als Erstmaßnahme geplant. Die Umsetzbarkeit des geplanten Konzepts der Verbreiterung wurde im Rahmen einer vorgezogenen Maßnahme (Pilotmaßnahme) auf einem Teilstück erprobt.

Widening of the elevated highway Elbmarsch in Hamburg - Part 2: Design of the widening and findings of the pilot project
To obtain the required cross-sectional width for the widening of the elevated highway Elbmarsch an extension on the inside and a repair of the existing construction is planned as a first measure as described in “part 1 - overview of the complete project”. The practicability of the planned concept of the extension was tested in a short section within a pre-measure (pilot project).

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Käpplein, Saskia; Scheible, Mario; Breinlinger, FrankProjektbericht - Seilnetzbrücke über die Donau bei InzigkofenBautechnik2/2021145-148Berichte

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Die Planungsaufgabe bestand darin, eine besondere Brücke für den kurfürstlichen Park in Inzigkofen mit seiner spannenden Historie zu entwerfen - eine “Donauperle” in einer besonderen Umgebung. Transparenz, Alleinstellung und Erlebnis waren hierbei die Entwurfskriterien. Entstanden ist eine Seilnetzbrücke, die sich wie ein Spinnennetz über den Fluss spannt und auf dessen “Fäden” ein “Grashalm” in Form einer Gehfläche liegt. Im Rahmen der Formfindung bestand für die neben der 1 m breiten Gehfläche angeordneten Tragseile die Schwierigkeit, diese Seile so vorzuspannen, dass sie sich an der Abtragung der Vertikallasten angemessen beteiligen. Durch die gewählte Geometrie und die entsprechend ausgelegte Vorspannung wird der Steg zum “bewegenden” Erlebnis.

Technical report - cable-net bridge over Danube near Inzigkofen
The planning task was to design a special bridge for the electoral park in Inzigkofen with its exciting history - a “Danube pearl” in a special environment. Transparency, uniqueness and a feeling of adventure were the design criteria. The result is a cable-net net bridge that stretches across the river like a spider's web. Figuratively speaking, the surface for walking consists of a “blade of grass” lying on the “threads”. Within the scope of the form finding process, the difficulty for the outer longitudinal supporting cables was to find the correct prestress level to ensure a sufficient load contribution. Due to the selected geometry and the correspondingly designed pretensioning, the bridge becomes a “moving” experience.

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Keil, Andreas; Haspel, LorenzStadtbahnbrücke - Integrale Netzwerkbogenbrücke mit Hängern aus CarbonBautechnik2/2021149-158Berichte

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Die Verlängerung der Stadtbahnlinie U6 von Fasanenhof/Schelmenwasen zum Flughafen und zur Messe Stuttgart überquert die BAB A 8 östlich der Anschlussstelle Stuttgart-Degerloch (B 27). Das neue Brückenbauwerk befindet sich in exponierter Lage, in einem komplexen Umfeld eines großen Verkehrsknotens, und erschließt als Teil des schienengebundenen ÖPNV im Raum Stuttgart das Messegelände, den Flughafen und den geplanten Fernbahnhof am Flughafen für das südliche Stadtgebiet Stuttgarts. Neben Dauerhaftigkeit und Wirtschaftlichkeit besteht an das Brückenbauwerk auch ein gestalterischer Anspruch sowie die Anforderung, dass die Beeinträchtigungen des Verkehrs - sowohl während der Bauzeit als auch später - auf ein Minimum begrenzt werden sollte. Daher überspannt das Hauptfeld der Brücke die an dieser Stelle etwa 80 m breiten Verkehrsflächen mit insgesamt sechs Fahrspuren und vier Ein- und Ausfädelspuren stützenfrei. Zusammen mit den offen gestalteten Seitenfeldern ergeben sich, trotz der auf hohen Erddämmen angeordneten neuen Trasse, max. freie Sichtbeziehungen. Eine besondere Innovation stellen die geneigten, sich kreuzenden Hängerseile aus Carbon-Zugelementen dar, die ein ästhetisches und gleichzeitig effizientes Tragwerk ermöglichen.

Stadtbahnbrücke - built innovation: an integral supported network arch with CFRP hangers
The light rail arch bridge “Stadtbahnbrücke” consists of a central main span and two approach spans. The main span is connected by an 80 m network arch and two protruding truss frames, which continue the swing of the slender arches - not only as sloped concrete supports but also as a visual element that leads all the way to the ground. The span between the footings is 107 m. The free-standing arches are made from tapered steel box girders. A prestressed concrete slab is suspended from the arches by means of two series of inclined carbon hanger cables. The bridge was built for the Stuttgarter Straßenbahnen AG and spans the busy A 8 highway east of the Stuttgart-Degerloch (B 27) junction. It is an important part of the extension of the U6 light rail line to the city's trade fair grounds and the airport. The three most important design objectives were a minimal disruption of traffic, an appealing design of the exposed structure as well as a robust and long-lasting design of all components and details. The sloped, crossing suspension cables consisting of carbon tension elements provide a supporting structure that is efficient and visually appealing. The main section of the bridge was manufactured on a temporary supporting frame besides the motorway. Then, during a brief highway closure, it was pushed to its final destination. schlaich bergermann partner was in charge of the entire planning - from design to technical spots check in shop and on site.

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Tapken, Frank; Schwarz, AndrejBohrverpresspfahl für Belastungen > 2 500 kN - Mikropfahlsystem zur Rückverankerung von Stahlspundwänden erhält bauaufsichtliche ZulassungBautechnik2/2021159-162Berichte

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Hafenanlagen gewinnen als Umschlagplatz für Güter jedweder Art immer mehr an Bedeutung. Material wird entladen und umgeschlagen und einer weiteren Verarbeitung zugeführt. Um den sicheren Betrieb insbesondere von größeren Schiffen mit deutlich höheren Tonnagen und immer leistungsstärkeren Kranen weiterhin sicherzustellen, werden die Hafenanlagen sukzessive technisch aufgerüstet. Unter anderem müssen viele Ufereinfassungen schrittweise den erhöhten Belastungen angepasst werden - so etwa in Form einer Ertüchtigung mittels Stahlspundwänden. Für deren sichere Rückverankerung kommen Pfahlsysteme zum Einsatz. Ein neues Mikropfahlsystem, welches sich durch hohe innere Tragfähigkeit und Tragreserven sowie große Robustheit und geringe Verformungen auszeichnet, ist der thyssenkrupp ASF Bohrverpresspfahl. Je nach Länge der Mikropfähle können Zugkräfte von bis zu 4 139 kN und Drucklasten bis 4 242 kN aufgenommen und in den Baugrund abgeleitet werden - unabhängig davon, ob ein bindiger oder nicht bindiger Boden vorliegt. Im Jahre 2019 hat das System, zu dessen weiteren Einsatzbereichen Gründungspfähle, Rückverankerung im Spezialtiefbau sowie Rückverankerung im Wasserstraßenausbau zählen, die DIBt-Zulassung mit der Nummer Z-34.14-243 erhalten und ist damit bislang als einziges Mikropfahlsystem auf dem Markt nachweislich für Belastungen > 2 500 kN zugelassen.

Drilled injection pile for loads > 2 500 kN - micropile system for bracing steel sheet piling receives technical approval
Port facilities are becoming more and more important as transshipment hubs for goods of all kinds. Material is unloaded and transshipped for further processing. In order to ensure the safe operation in particular of larger ships with significantly higher tonnages and increasingly powerful cranes, the port facilities are gradually being technically upgraded. Among other things, many bank reinforcements have to be gradually adapted to the increased loads - for example, by strengthening them using steel sheet pilings. Pile systems are used to ensure secure bracing. The thyssenkrupp ASF drilled injection pile is a new micropile system characterized by high internal load-bearing capacities and reserve capacities, high robustness and low warpage. Depending on the length of the micropiles, tensile forces of up to 4 139 kN and compressive loads of up to 4 242 kN can be absorbed and transferred into the subsoil - regardless of whether the soil is cohesive or non-cohesive. In 2019, the system, whose other areas of application include foundation piles, bracing in special civil engineering and waterway expansion projects, received DIBt technical approval with the number Z-34.14-243. This makes it the only micropile system on the market so far to be verifiably approved for loads > 2 500 kN.

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Moormann, ChristianJahresbericht 2020 des Arbeitskreises "Pfähle" der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT)Bautechnik2/2021163-185Berichte

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Bautechnik aktuell 2/2021Bautechnik2/2021187-190Bautechnik aktuell

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Rezensionen:
Brücken und Tunnel der Bundesfernstraßen 2020 - Dokumentation

Wettbewerbe:
BMI und BIngK vergeben Deutschen Ingenieurbaupreis 2020 | Ulmer Kienlesbergbrücke ausgezeichnet
Anerkennung beim Balthasar-Neumann-Preis für Ingenieure ohne Grenzen

Veranstaltungen:
Structural member stability in the second generation of Eurocode 3: STCO Online Live Seminar #2 mit Prof. Knobloch, Prof. Kuhlmann, Prof. Taras
Jubiläumsausstellung “70 Jahre Kunst am Bau in Deutschland”

Nachrichten:
BMI unterstützt Kommunen bei der Krisenbewältigung

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik2/2021191Veranstaltungskalender

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Titelbild: Bautechnik 1/2021Bautechnik1/2021Titelbild

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Zum Titelbild:
Das Bild zeigt die “Rock and Roll Hall of Fame” und das dazugehörige Museum in Cleveland, United States.
Foto: Lance Anderson/Unsplash

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Bautechnik: Jahresinhaltsverzeichnis des 97. Jahrgangs 2020Bautechnik1/2021Jahresinhaltsverzeichnis

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Inhalt: Bautechnik 1/2021Bautechnik1/2021Inhalt

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Grünthal, Gottfried; Bosse, ChristianUnterschiede, Beziehungen und Gemeinsamkeiten der Erdbebenkarten nach bisherigem und neuem Nationalen Anhang zum Eurocode 8 - Erdbebenzonenkarte nach DIN EN 1998-1/NA:2011-01 und Karte der spektralen Antwortbodenbeschleunigungen nach E DIN EN 1998-1/NA:2018-10Bautechnik1/20211-15Aufsätze

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Die Karte der spektralen elastischen Antwortbodenbeschleunigungen zum Entwurf des neuen Nationalen Anhangs zum EC 8 (E DIN EN 1998-1/NA:2018-10) hat in Anwenderkreisen einige Diskussionen ausgelöst. Diese bezogen sich insbesondere auf den Vergleich zur Erdbebenzonenkarte des bisherigen Nationalen Anhangs (DIN EN 1998-1/NA:2011-01). Grundsätzlich ist zu betonen, dass ein direkter Zusammenhang zwischen den beiden Karten nicht hergestellt werden kann, da diese auf sehr unterschiedlichen Parametrisierungen basieren. Um für weitere Diskussionen eine sachliche Grundlage zu schaffen, werden in diesem Beitrag die grundlegenden Charakteristika beider Berechnungsmodelle, d. h. zu den Erdbebenkarten des bisherigen und des neuen NA, gegenübergestellt. Des Weiteren werden vier Varianten vorgestellt, wie zumindest auf indirektem Wege die beiden unterschiedlichen Kartentypen in Beziehung gesetzt werden können. Im Ergebnis zeigen die Varianten, dass sie einem gemeinsamen Trend folgen.

Differences, relationships and similarities between the earthquake maps according to the previous and the new National Annex to Eurocode 8 - Earthquake zone map according to DIN EN 1998-1/NA:2011-01 and map of spectral response ground accelerations according to E DIN EN 1998-1/NA:2018-10
The map of the spectral elastic response ground accelerations for the draft of the new National Annex to EC 8 (E DIN EN 1998-1/NA:2018-10) has triggered some discussion. These were related to the comparison with the earthquake zone map of the previous National Annex (DIN EN 1998 1/NA:2011-01). Basically, it has to be emphasized that a direct connection between the two maps cannot be established, since they are based on very different parameterizations. In order to provide a factual basis for further discussions, this article compares the basic characteristics of both calculation models, i.e. the earthquake maps of the previous and the new NA. In addition, four variants are presented to show how the two different map types can be related, at least indirectly. For this purpose, basic limitations associated with such relationships are described. As a result, the variants show that they follow a common trend, apart from a few systematic deviations, both to smaller and to larger values.

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Grünthal, GottfriedVergleich der neuen Erdbebengefährdungskarten der Schweiz, Deutschlands, Österreichs und Frankreichs für die Nationalen Anhänge zum Eurocode 8Bautechnik1/202117-20Aufsätze

Kurzfassung

Der Vergleich der neuen Erdbebengefährdungskarten für die Schweiz, Deutschland, Österreich und für Frankreich, die für die Nationalen Anhänge zum Eurocode 8 entwickelt wurden, ist Gegenstand dieser Studie. Die vorgestellte gemeinsame Karte überdeckt den südlichen Teil Deutschlands samt angrenzender Gebiete der genannten Nachbarländer. Die Parametrisierung der Karte erfolgt für die Spitzenbodenbeschleunigung, für eine mittlere Wiederholungsperiode von 475 Jahren, für Medianwerte und für einen Untergrund mit einer mittleren Scherwellengeschwindigkeit der obersten 30 m von 800 m/s. Entlang des Grenzverlaufs zwischen Deutschland und den südlichen Nachbarländern zeigen die Konturlinien der unabhängig voneinander berechneten Erdbebengefährdungskarten insgesamt eine erstaunlich gute Übereinstimmung. Das gilt insbesondere für Gebiete relativ erhöhter Erdbebengefährdung. Diese gute bis sehr gute Übereinstimmung kann als Indiz für die Belastbarkeit der Einschätzungen angesehen werden.

Comparison of the new seismic hazard maps of Switzerland, Germany, Austria and France for the National Annexes to Eurocode 8
The comparison of the new seismic hazard maps for Switzerland, Germany, Austria and France, which were developed for the National Annexes to Eurocode 8, is the subject of this study. The presented common map covers the southern part of Germany together with adjacent areas of the mentioned neighbouring countries. The map is parameterised for peak soil acceleration (PGA), for a mean return period of 475 years, for median values and for a subsoil with a mean shear wave velocity of the uppermost 30 m of 800 m/s. Along the boundary between Germany and its southern neighbours, the contour lines of the independently calculated seismic hazard maps show an astonishingly good overall agreement. Slightly more significant deviations are only observed for areas with lower seismic hazard. This good to very good agreement can be seen as an indication of the resilience and thus realistic assessments.

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Bewerbungsstart für den Bundespreis Koop.Stadt der Nationalen StadtentwicklungspolitikBautechnik1/202120Wettbewerbe

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Weidlich, IngoZum Einsatz von ZFSV im FernwärmeleitungsbauBautechnik1/202121-28Aufsätze

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Zeitweise fließfähige selbstverdichtende Verfüllbaustoffe (ZFSV) sind Verfüllbaustoffe aus Böden und Baustoffen, die nur unter dem Einfluss der Schwerkraft in Hohlräume fließen und nach einem definierten Zeitraum den Anwendungen entsprechende physikalische Eigenschaften aufweisen. Im Leitungsbau kommen ZFSV zum Einsatz, um bei der offenen Bauweise den Graben zu verfüllen. Vorbehalte gegenüber der Übertragbarkeit vorhandener Berechnungsmethoden für die Rohrstatik und die dauerhafte Gewährleistung der Wiederaushubfestigkeit führten zu einem bis heute andauernden Akzeptanzproblem dieser Verlegemethode im Fernwärmeleitungsbau. Da sich Fernwärmeleitungen nach der Installation infolge eines thermischen Belastungskollektivs im Betrieb ausdehnen, interagieren diese Leitungen immer mit dem anstehenden Bettungsmaterial. Mit dem vorliegenden Aufsatz wird ein Einblick in den Stand des Wissens gegeben und ein vereinfachter Berechnungsansatz vorgeschlagen, der neben deutlich komplexeren Modellen steht und daher die Möglichkeit bietet, aufgrund der Einfachheit Akzeptanzprobleme zu überwinden.

On the use of ZFSV in district heating pipeline construction
Temporarily flowable self-compacting backfill materials (ZFSV) are backfill materials made of soils and building materials that only flow into cavities under the influence of gravity and after a defined period of time exhibit the physical properties appropriate to the application. In pipeline construction, ZFSV are used to backfill the trench. Reservations regarding the transferability of existing calculation methods for pipe statics and the reliability of the ability for re-excavation led to a problem of acceptance of this installation method in district heating pipeline construction that continues until today. As district heating pipes expand during operation after installation due to thermal loads, these pipes always interact with the bedding material. In this paper an overview of the state of the art is given and a simplified calculation approach is proposed, which stands next to much more complex models and therefore offers the possibility to overcome acceptance problems due to its simplicity.

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Structural member stability in the second generation of Eurocode 3STCO Online Live Seminar #2 mit Prof. Knobloch, Prof. Kuhlmann, Prof. TarasBautechnik1/202128Veranstaltungen

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Maier, Andreas; Hochrein, Martin; Schneider, Jens; Joppien, Anett-Maud; Beck, MartinEnergieeffizienz weitergedacht: die thermisch aktivierte Gebäudehülle als Teil einer ProzessketteBautechnik1/202129-41Aufsätze

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Die öffentliche Diskussion zur Energiewende findet oftmals ausschließlich im Kontext elektrischer Energie statt. Gerade im Industriesektor spielt jedoch auch die thermische Energie eine wesentliche Rolle. Entgegen einem rein dogmatischen Ansatz Energie zu “sparen”, geht es darum, das Energiesystem als Ganzes zu verstehen und energetische Abhängigkeiten zu erkennen. Leitidee des Forschungsprojekts ETA-Fabrik ist es, die richtige Energieform (Primärenergiebedarf) in der notwendigen Menge (Endenergiebedarf) zur richtigen Zeit (energieflexibel) am richtigen Ort (effiziente Infrastruktur) einzusetzen. Dabei wurde über die bisher stets isoliert betrachtete Optimierung von Einzelkomponenten (z. B. Maschine, Kühlsystem, Gebäudedämmung) hinaus das gesamte System einer Produktionsfabrik betrachtet und auf dem Campus der TU Darmstadt eine Modellfabrik errichtet, in der Gebäude, Haustechnik und Maschinen durch die drei Ebenen der Gebäudeautomation synergetisch miteinander verknüpft wurden. Einen wesentlichen Beitrag zur Energieeffizienzsteigerung liefert hierfür die durch oberflächennahe, wasserführende, kapillarähnliche Rohrleitungsnetze thermisch aktivierte Gebäudehülle aus Beton. Diese multifunktionalen Wand- und Dachelemente vereinen die Funktionen des Tragens, des Dämmens, des Begrenzens und der thermischen Interaktion und fungieren somit als riesige Heiz- und Kühlflächen. Der Aufsatz ist eine inhaltliche Fortsetzung des Beitrags aus der Bautechnik 03/2014 und stellt die erzielten Projektergebnisse mit Fokus auf der baulichen Umsetzung vor. Hintergründe und Zielstellungen des Projekts werden aufgegriffen, Forschungsrandbedingungen dargelegt und die Energieeinsparpotenziale vorgestellt. Neben der kurzen Beschreibung der umgesetzten thermischen Vernetzung und der dafür gebauten Gebäudehüllelemente als Fortschreibung der bereits vorgestellten Konzepte werden die thermische Leistungsfähigkeit der Gebäudehülle sowie deren Beitrag zur Behaglichkeit in der Produktionshalle erläutert. Das architektonische Konzept sowie eine kritische Würdigung der interdisziplinären Zusammenarbeit im Planungsprozess einer vernetzten Fabrik schließen diese Reihe ab.

Energy efficiency thought further: the energy activated building envelope as part of the process chain
Public discussion on energy system transformation often takes place exclusively in the context of electrical energy. In the industrial sector in particular, thermal energy plays another important role. Rather than following the purely dogmatic approach of ‘saving’ energy, our intent is to truly comprehend the energy system and to identify the energetic dependencies within it. The guiding principle and the ETA factory concepts derived from it are targeted toward using the necessary quantity (ultimate energy demand) of the appropriate form of energy (primary energy demand) at the right time (flexible energy supply) and the right location (efficient infrastructure). In practice, instead of the previously isolated optimization of individual components (e. g. machine tools, cooling systems, building insulation), the system of a production factory was considered as a whole and a model factory was built on the TU Darmstadt campus, in which building, building services and machinery were synergetically linked to one another through the three level of building automation system. A significant contribution to increase energy efficiency is made by the thermally activated building envelope made from concrete, which includes a water-bearing capillary-like piping network close to the surface. These multifunctional wall and roof elements combine the functions load-bearing, insulating, enclosing and thermally interacting and act as large heating and cooling surfaces. The paper is a continuation of the article from Bautechnik 03/2014 and presents the results achieved in the research project ETA-Fabrik with focus on the constructional implementation. Background and objectives of the project are taken up from the previous article, the research boundary conditions are described and the results of the energy saving potentials are presented. In addition to a brief description of the implemented thermal networking and the building envelope, the thermal performance of façade and roof elements and their contribution to achieve comfort criteria in the production hall are explained. The architectural concept and a critical appraisal of the interdisciplinary cooperation within a networked factory round off this series on the subject of the ETA model factory.

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