Es soll gezeigt werden, daß die durch neuere theoretische Abhandlungen ermittelten und durch Messungen bestätigten hohen Spitzenwerte des Siloinnendrucks durch Brückenbildungen des Entleerungsvorgangs begründbar sind, die mit einfachen mechanischen Näherungsformeln erfassbar sind.

Der Aufsatz behandelt Stabilität und Festigkeit ausmittig gedrückter Betonelemente. Es handelt sich hierbei um das nichtlineare Problem unelastischer Knickung. Es wird ein Verfahren für die Berechnung mit elektronischen Rechnern entwickelt, wobei die Verschiebungen durch schrittweise Integration dr Biegeliniengleichung erhalten werden und gleichzeitig die Stabilität mathematisch untersucht wird.

Im Stahlbau gibt es einen Trend zu zunehmend schlankeren und leichten Konstruktionen aus Baustählen mit höherer Festigkeit (Streckgrenze ReH > 355 N/mm2). In den letzten Jahren wurden hierzu moderne Stähle entwickelt, die neben einer hohen Festigkeit gute Schweißeigenschaften und eine hohe Zähigkeit besitzen. Trotz der guten Schweißeigenschaften ist die normative Tragfähigkeit insbesondere von Kehlnahtverbindungen dieser Stähle gering. In diesem Beitrag werden experimentelle und numerische Untersuchungen zur Tragfähigkeit von Kehlnahtverbindungen höherfester Baustähle vorgestellt. Als Ergebnis wird die Tragfähigkeit dieser Kehlnahtverbindungen bestimmt und ein erweitertes Bemessungsmodell zur Bestimmung der Tragfähigkeit von Kehlnahtverbindungen höherfester Baustähle S460 und S690 unter Berücksichtigung des Schweißzusatzwerkstoffs vorgestellt.

Load bearing capacity of fillet welded connections of high strength steel.
In recent years a trend towards an increasing number of slim and lightweight steel constructions using high-strength steels can be observed (yield strength ReH > 355 N/mm2). Therefore, modern high-strength steels have been developed, which comprise aside a high strength, good welding characteristics and a high ductility. Despite the good welding characteristics there is a low normative load-bearing capacity of fillet welded joints of high-strength steels. In this article experimental and numerical investigations on the load-bearing capacity of fillet welds are presented. As a result the load bearing capacity of these fillet welded connections is determined. An expanded design model for high-strength steels S460 and S690 is presented, which considers both, the strength of the base and the filler metal.

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Verfahren zur Feuchtebestimmung in Bauwerken, Baustoffen Lagerstoffen usw., das auf kernphysikalischen Grundlagen basiert.

Fahrbahnunebenheiten stellen neben Brems- und Anfahrvorgängen die wichtigste Ursache für Schwingbewegungen von Straßenfahrzeugen dar. Ausgehend von einer Beschreibung der Fahrzeuge auf der Basis so genannter Starrkörpermodelle wird ein effizientes Verfahren zur Ermittlung fahrbahnunebenheitsinduzierter Fahrzeugschwingungen sowie der daraus resultierenden Streuungen vertikaler Radkräfte präsentiert. Die mathematische Beschreibung der Fahrbahnunebenheiten erfolgt dabei als normalverteilte vektorielle Zufallsprozesse, welche die wesentlichen Charakteristika realer Unebenheitsverläufe im stochastischen Sinne widerspiegeln. Wie experimentelle Untersuchungen belegen, kommt dabei der Berücksichtigung der Korrelation zwischen den versetzt am Fahrzeug wirkenden Unebenheitsamplituden in den einzelnen Reifenaufstandspunkten eine besondere Bedeutung zu. Durch eine Darstellung der stochastischen Eigenschaften realer Unebenheitsverläufe über so genannte Formfilter sowie eine Erweiterung der zugrundeliegenden Zustandsgleichung, wird eine Beschreibung des dadurch induzierten Schwingungsverhaltens von Straßenfahrzeugen auf der Basis stochastischer Differentialgleichungen möglich. Die darauf begründete Kovarianzanalyse linearer Schwingungssysteme, welche für normalverteilte Erregerprozesse die vollständige Information des Antwortverhaltens repräsentiert, stellt eine effiziente Methode zur Berechnung von Zufallsschwingungen infolge mehrfachkorrelierter stochastischer Erregung dar.

Statistical analysis of vehicle vibrations due to random road roughness using stochastic differential equations.
The pavement roughness as the main source of low frequent vehicle oscillations leads to a significant variation in the vertical wheel forces. Describing the pavement roughness as a normally distributed stochastic process, an efficient method to quantify these variations in the vertical wheel forces based on simplified vehicle models is shown. As can be seen from experiments, a proper consideration of the correlation between the roughness amplitudes acting at the several wheels is essential. Applying the spectral factorization theorem the transformation matrix of a shaping filter, a synthetic system describing the stochastic characteristics of the roughness amplitudes, can be obtained. By establishing a state space model of the shaping filter and combining it with that of the vehicle to an augmented state space model, stochastic differential equations can be used to describe the vibrations of vehicles due to random surface roughness. The covariance matrix, which for zero mean and normally distributed system input contains the total information about the system’s response, can be calculated very efficiently based on the Lyapunov matrix equation.

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Herrn Prof. Dr.-Ing. Ingbert Mangerig zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Der vorliegende Beitrag fasst den aktuellen Stand der Forschung bez. der Modellierung von Schwenktraversen-Dehnfugen (DS) und deren zugehöriger Komponenten zusammen. Ausgehend von den erarbeiteten Schwachstellen wird ein verbesserter Ansatz zur realitätsnahen Modellierung und Bemessung von DS hergeleitet. Dieser besteht aus zwei aufeinander aufbauenden Arbeitsschritten. Zunächst erfolgt eine korrekte experimentelle Ermittlung und Ableitung der Steifigkeits- und Dämpfungskoeffizienten der Elastomerkomponenten der Dehnfuge. Auf der Grundlage einer in diesem Beitrag vorgestellten Methode zur arbeitskonjugierten Linearisierung der viskoelastischen Materialeigenschaften der Lagerpolymere wird die Verwendung baupraktisch üblicher Finite-Elemente-Software zur Untersuchung von DS ermöglicht. Das Beispiel der numerischen Modellierung einer DS veranschaulicht das hier vorgestellte Näherungsverfahren und verdeutlicht die realitätsnahe und zutreffende Abbildung von DS mit dieser Methode.

Incorporation of thermoviscoelastic effects on the design of swivel joist-expansion joints
This paper summarizes the current state of research and standardization regarding the design of swivel joist-expansion joints (DS) and their components. Based on identified shortcomings in the state of the art an improvement approach for the realistic modelling and design of DSs is derived. The proposal consists of two work steps building upon each other. First, a correct experimental determination and derivation of the stiffness and damping coefficients of the elastomer components of the bearings within the theory of linear viscoelasticity is carried out. In order to enable using software of engineering practice for a finite element (FE) analysis of the DS, the non-constant stiffness and damping properties of the DS-polymers are derived in a work-conjugate fashion on the basis of a method for linearizing the viscoelastic material properties presented in this article. Using the example of a numerical design of an expansion joint, it is then illustrated that the method presented here leads to a realistic and accurate design of DS.

Im Rahmen der Risiko- und Lebenszykluskostenbewertungen von Brücken treten neben der Einsturzwahrscheinlichkeit auch Schadensfolgen als Eingangsgrößen auf. Eine der bedeutendsten Schadensfolgen von Brückeneinstürzen sind Todesopfer. Im Rahmen dieses Beitrags werden zunächst bekannte Verfahren vorgestellt, um die sich daraus ergebenden Schadenskosten bzw. die hypothetische Anzahl von Todesopfern abschätzen. Im nächsten Schritt wird ein neues Verfahren entwickelt, welches den aktuellen Stand der Wissenschaft bezüglich der Brückeneinsturzursachen nutzt. Mit diesem Verfahren kann die hypothetische Anzahl der Opfer abhängig von den jeweiligen Verhältnissen an der Brücke bzw. vom Brückentyp geschätzt werden.

On the consideration of hypothetical numbers of victims in life cycle cost calculations of bridges
In the context of risk or life cycle cost assessments of bridges, damage consequences also occur as input parameters in addition to the probability of collapse. One of the most important damage consequences of bridge collapses are possible fatalities. In the context of this paper, known methods for estimating the potential number of fatalities are presented. In the next step, a new method will be developed which makes use of the current state of science regarding bridge collapses. With this method the number of victims can be estimated depending on the type of bridge.

Über die Erfahrungen aus Dauerschwingversuchen an Stahlseilen und die Ursachenforschung über Schäden an Seilen von bestehenden Brücken. Darüberhinaus werden die aktuellen Anforderungen für statische und dynamische Nachweise von Seilen im Brückenbau angesprochen.

In der DIN 1052 und im Eurocode 5 sind unterschiedliche Verfahren zum Nachweis von druckbeanspruchten Stäben enthalten. Der Einfluß des Kriechens auf die zulässige Belastung eines Holzdruckstabes wird bei diesen Verfahren gar nicht oder nur teilweise berücksichtigt bzw. gilt durch die in diesen Normen getroffenen Festlegungen der Rechenwerte von Materialfestigkeiten und Materialsteifigkeiten weitgehend als abgedeckt. In der Literatur [17] finden sich Ergänzungsvorschläge zur Erfassung des Kriecheinflusses. Eine genauere Aussage über das Kriechverhalten und den Einfluß des Kriechens auf die zulässige Belastung von Holzdruckstäben läßt sich durch die Simulation einer Langzeitbelastung erhalten. Diese erfolgt hier über eine Diskretisierung der Zeitachse. Über die so gewonnenen Simulationsergebnisse und einige theoretische Betrachtungen erfolgt eine Beurteilung der in den Vorschriften angegebenen Nachweisverfahren.

Das nichtlineare Verhalten von Böden im Bereich kleiner Dehnungen wird in geotechnischen Berechnungen häufig vernachlässigt. Dies kann u.a. dazu führen, dass Fundamentsetzungen oder Wandverschiebungen von Verbauwänden zu groß oder dass Setzungsmulden in Folge von Tunnelvortrieben oder dem Aushub von Baugruben zu flach und ausgedehnt berechnet werden. Aus Vergleichen zwischen Messungen und Berechnungen kann weiterhin geschlossen werden, dass auch das Last-Verformungsverhalten von Pfählen und Zugankern im Gebrauchszustand zu weich abgebildet wird, wenn das nichtlineare Verhalten von Böden im Bereich kleiner Dehnungen in Berechnungen nicht berücksichtigt wird. Dieser Beitrag diskutiert und quantifiziert die Steifigkeit von Böden unter kleinen Dehnungen und bietet so in Kombination mit dem vorgestellten, kommerziell verfügbaren numerischen Berechnungsansatz die Möglichkeit, den Bereich kleiner Dehnungen auch bei der Bearbeitung von Routineaufgaben zu berücksichtigen.

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In der Praxis führt der Wegfall der Bemessungsregel aus DIN 18801, nach der die Auflagerkräfte bei drei- und mehrfeldrigen Strukturen ohne Berücksichtigung der Durchlaufwirkung ermittelt werden können, vielfach zu Diskussionen bei einer Bemessung nach Eurocode 3. Aus diesem Grund untersucht dieser Beitrag die ursprüngliche Begründung der ehemaligen Bemessungsregel. Die Ergebnisse dieser Untersuchung haben zu einer Änderung des Nationalen Anhangs zu DIN EN 1993-1-1 geführt, die eine Anwendung der ehemaligen Bemessungsregel auch für eine Bemessung nach Eurocode 3 gestattet.

Accounting for continuous beams in steel structures - Determination of support action of members under bending.
In practice, the loss of the DIN 18801 design rule allowing a computation of the interior support action of continuous multi-span members as for single-span members neglecting the continuity across the interior support often induces discussions. Therefore, this article clarifies the original reasoning of the former design rule. The outcome of this investigation has led to a change of the National Annex for DIN EN 1993-1-1 which renders the application of the former design rule possible also in the frame of Eurocode 3.

Zusammenfassende Darstellung des Bruchmechanismus von zentrisch gedrücktem Mauerwerk und Vorschlag für ein vereinfachtes Verfahren zur Bestimmung der Mauerwerksfestigkeit.

Die Anwendung von Reliningverfahren zur Sanierung schadhafter Rohrleitungen nimmt zu. Zur statischen Berechnung liegt das Merkblatt ATV-M 127 Teil 2 vor. Großversuche an stark geschädigten (Altrohrzustand III), mit Linern ausgekleideten Betonrohren zeigen jedoch, daß die Tragfähigkeit sanierter Rohre mit dem hierin empfohlenen Berechnungsansatz stark unterschätzt werden kann. Wesentlicher Grund dafür ist die Unterschätzung der Bodensteifigkeit. Im Beitrag werden Ansätze zur Berücksichtigung der Bodensteifigkeit bei der Rohrbemessung dargestellt und diskutiert. Für nachträglich gerissene, mit Linern zu sanierende Rohre ergibt sich, daß herkömmliche Ansätze für neuverlegte Rohre mit spannungsunabhängigen Verformungsmoduln nicht übertragbar sind. Es wird ein auf Grundlage von Versuchsergebnissen entwickeltes Berechnungsmodell mit auflastabhängiger Bettungssteifigkeit vorgestellt, welches das im Versuch beobachtete Tragverhalten des Liner-Altrohr-Bodensystems sehr gut wiedergibt.

Aus den experimentellen Ergebnissen zur Rotationskapazität von Biegeträgern aus I-Profilen bei konstanter zyklischer Belastung werden wöhlerlinienähnliche Festigkeits-Beziehungen ermittelt. Mit einer ebenfalls aus Versuchen begründeten Zählmethode und Schadensakkumulationshypothese kann aus einem Spektrum der Rotationsanforderung, das aus den Lasteinwirkungen z. B. Erdbebenzeitverlauf und den Bauwerksreaktionen gewonnen wird, eine schadenäquivalente statische Rotationsanforderung definiert werden. Damit ist es möglich, das Fließgelenkverfahren auch auf Stahlbauten mit ausgeprägt alterniedender Belastung auszudehnen, da die aus der alternierenden Plastizierung entstehende Schädigung durch einen Rotationsnachweis, mit dem die schadensäquivalente statische Rotationsanforderung mit der statischen Rotationsfähigkeit verglichen wird, auf ein sicheres Maß begrenzt werden kann. Damit können Anrisse oder gar Brüche ausgeschlossen werden.

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Für die einheitliche Beurteilung der Berechnung, Bemessung und Konstruktion von Tiefgaragen werden im folgenden ohne Anspruch auf Vollständigkeit nur insoweit Hinweise gegeben, als Normen oder Richtlinien entsprechende Angaben nicht enthalten bzw. in der Praxis unterschiedliche Auffassungen bestehen. Sanierungsfälle haben in letzter Zeit zu einer vertieften Kenntnis der Beanspruchungen von Tiefgaragen geführt. Verschiedene Hinweise sind allgemeiner Art und können deshalb auch auf andere unterirdische Bauwerke, z. B. Kellergeschosse von Gebäuden, angewendet werden.

Ausgehend von Gleichgewichtsbetrachtungen an einem Netzelement werden die Beanspruchungen von zweibahnigen schiefwinkligen Bewehrungsnetzen untersucht und ein Berechnungsverfahren abgeleitet. Das Verfahren führt zu einer erheblichen Erleichterung bei der Bemessung schiefwinkliger Bewehrungsnetze.

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Mit der EnEV 2002 gewinnt das Problemfeld Wärmebrücken eine entscheidende Bedeutung für die thermische Qualität von Gebäuden. An verschiedenen Stellen sind die Auswirkungen von Wärmebrücken bereits vorgestellt und diskutiert worden. Bekannt ist, daß in diesen Bereichen zusätzliche Wärmeverluste auftreten und die raumseitigen Oberflächentemperaturen der Bauteile in der Regel deutlich abgesenkt werden.