Über Konstruktion und Bauausführung des Klinikums mit Behandlungszentrum und einem Bettenhaus für 600 Patienten.

Das maximale Biegemoment, das von Rohren und Rohrbögen übertragen werden kann, wird mit einem einheitlichen Verfahren, das auf v. Karman zurückgeht, bestimmt. Die Ovalisierung des geraden Rohres und das unterschiedliche Verhalten eines Bogens bei öffnender und schließender Biegung wird dadurch erklärt, daß die Kräfte geometrisch nichtlinear an dem verformten Rohrquerschnitt wirken. Um das plastische Materialverhalten zu erfassen, wird die Verdrehung schrittweise gesteigert. Der Zuwachs der Formänderungsarbeiten wird minimiert. Berechnungen am Beispiel vergleichbarer Rohre und Bögen werden vorgestellt. Berechnungen und Meßergebnisse von Kollapsmomenten bei geraden Rohren stimmen gut überein.

Es wird ein Verfahren zur Bemessung von zweigeschossigen Stahlbetonstützen vorgestellt, das genauer und wirtschaftlicher als das Ersatzstabverfahren arbeitet.

Für den Knicksicherheitsnachweis schlanker Stahlbetonglieder mit elastischer Einspannung im Fundament führt das Ersatzstabverfahren zu deutlich auf der sicheren Seite liegenden Ergebnissen. Nach einer theoretischen Begründung wird die Grösse der Abweichungen in einer Parameterstudie untersucht. Die mögliche Bewehrungseinsparung beträgt bis zu 80 %.

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Es soll ein Konzept für ein verlässliches klebtechnisches Fügen verzinkter Halbzeuge erarbeitet werden. Im Fokus stehen neben der Festigkeit der Zinkschicht selbst die Haftfestigkeit der Klebung auf der Zinkschicht stückverzinkter Bauteile sowie die sich daraus ergebende Definition geeigneter Oberflächenvorbehandlungsverfahren. Dazu werden drei höherfeste und hochmodulige Klebstoffe für die speziellen Anforderungen des Bauwesens ausgewählt. Als Oberflächenvorbehandlung kommen neben dem üblichen “Sweepen” zwei Beizmedien im Tauch- und Sprühverfahren zur Anwendung, womit ein selektiver Schichtabtrag im Bereich der Reinzinkphase der Zinkschicht eingestellt werden konnte. Die Untersuchung ungealterter und vorbewitterter Zinkschichten zeigt einen deutlichen Einfluss der Oberflächenvorbehandlung auf die Alterungsbeständigkeit der Klebverbunde. Die Ergebnisse von standardisierten Prüfkörpern können auf Kleinteilproben übertragen werden, mit deren Hilfe die Lastübertragung im Stahl-Zinkschicht-Klebstoff-Verbund an praxisnahen Geometrien untersucht und die Beizanleitung im Herstellungsprozess auf ihre Anwendbarkeit bestätigt werden können. Mit den Untersuchungen konnte geklärt werden, wie Klebungen auf stückverzinkten Oberflächen konzeptioniert werden müssen, um gleiche Festig- und Zuverlässigkeiten wie auf unverzinkten Baustahloberflächen zu erhalten.

On the bonding of hot-dip galvanized components.
A concept for a reliable bonding of hot-dip galvanized semi-finished products with structural adhesives is to be developed. The focus is on the adhesive strength on the zinc layer and its strength itself, as well as the resulting definition of suitable surface pre-treatment methods. For this purpose, three high-strength and high-modulus adhesives are selected for the special requirements of the construction industry. Apart from conventional sweeping, two pickling media are used as surface pre-treatment in the immersion and spraying process, whereby selective layer removal in the area of the pure zinc phase of the zinc layer can be adjusted. The investigation of unaged and pre-weathered zinc layers shows a clear influence of surface pre-treatment on the aging resistance of the adhesive bonds. The results of standardized test specimens can be transferred to small parts by means of which the load transfer in the steel-zinc-layer-adhesive composite can be tested on practical geometries. Thus the pickling instructions can be confirmed in the manufacturing process. The investigations have clarified how adhesives on piece-galvanized surfaces have to be designed in order to achieve the same strengths and reliabilities as on non-galvanized steel surfaces.

Über das Kippen und Biegedrillknicken von Stahlträgern und die Behandlung des Problems in der Stabilitätsvorschrift DIN 4114.

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Umkehrdächer (UK-Dächer) kommen in Deutschland seit etwa drei Jahrzehnten zur Anwendung und haben sich bewährt. Das Konstruktionsprinzip des UK-Daches ist mit Dämmstoffen möglich, die kein Wasser in flüssiger Form aufnehmen und einen großen Wasserdampf-Diffusionswiderstand aufweisen. Dies ist bei extrudierten Polystyrol-Hartschaumplatten der Fall, wobei sich besonders der erhöhte Diffusionswiderstand an den Plattenoberflächen (Schäumhaut) günstig auswirkt. Um die Tauwasserbildung in der Dämmschicht gering zu halten und die Feuchte nach außen abführen zu können, muß die Luft oberhalb der Dämmplatten aufnahmefähig für Wasserdampf sein. Die sich im Dämmstoff einstellenden Feuchteverhältnisse sind kalkulierbar und können bei der Wärmeschutzbewertung berücksichtigt werden. Die Dachhaut ist durch die Dämmschicht vor größeren Temperaturschwankungen geschützt. Gegenüber diesen Vorteilen sollte der Nachteil des k-Zuschlags wegen des zeitweiligen Unterströmens der Dämmplatten durch Regenwasser nicht überbewertet werden.

Für den Nachweis der Beulsicherheit von Druckschachtpanzerungen unter Außendruck - infolge Gebirgswasserdruck oder Injektionsdruck - stehen eine Reihe von Bemessungsformeln zur Verfügung, die teils auf theoretischem Wege, teils durch Versuchsauswertung entwickelt worden sind. In dieser Arbeit wird die Anwendbarkeit der häufig verwendeten, semi-empirischen Formel von Montel [1] für einbetonierte Rohre unter Außendruck über den versuchstechnisch vorgegebenen Gültigkeitsbereich hinaus überprüft. Zur Überprüfung wird ein aus der Literatur (Amstutz [2], [3] und Jacobsen [4]) bekannter analytischer Berechnungsansatz formelmäßig als elastisches Durchschlagproblem entwickelt und zahlenmäßig ausgewertet. Die Ergebnisse dieses Bemessungskonzeptes werden mit den vorhandenen Versuchsergebnissen und der Formel von Montel verglichen. Vergleichsrechnungen unter Anwendung der Finite-Elemente-Methode wurden ebenfalls ergänzend durchgeführt. Ursprüngliches Ziel der Untersuchung war es, die Erweiterbarkeit des Gültigkeitsbereiches der semi-empirischen Formel nach Montel in Richtung höherer Stahlfestigkeiten zu überprüfen. Tatsächlich erwies sich der analytische Ansatz als besser geeignet vorhandene Versuchsergebnisse an Rohren großer Schlankheit und aus höherfestem Stahl zu beschreiben.

In 17 Balkenversuchen wurde das Grenzverformungsvermögen plastifizierter Zonen in überwiegend biegebeanspruchten, stabförmigen Stahlbetonbauteilen bei statischer, verformungskontrollierter Beanspruchung untersucht. Hauptparameter waren die eingelegte, veränderte Zug- und Druckbewehrung. Aufbauend auf den Messungen wird ein Näherungsverfahren vorgestellt, das es erlaubt die Grenzverdrehung bei Versagensbeginn unter allgemeineren Bedingungen zu berechnen.

In 17 Balkenversuchen wurde das Grenzverformungsvermögen plastifizierter Zonen in überwiegend biegebeanspruchten, stabförmigen Stahlbetonbauteilen bei statischer, verformungskontrollierter Beanspruchung untersucht. Hauptparameter waren die eingelegte, veränderte Zug- und Druckbewehrung. Aufbauend auf den Messungen wird ein Näherungsverfahren vorgestellt, das es erlaubt die Grenzverdrehung bei Versagensbeginn unter allgemeineren Bedingungen zu berechnen.

Im Zusammenhang mit finiten Elementen wird der Gleichgewichtsbegriff in ganz unterschiedlichem Sinne gebraucht, und es ist nicht immer ganz klar, was unter Gleichgewicht in dem jeweiligen Kontext verstanden wird, was z. B. "Gleichgewicht an den Knoten" bedeutet. In diesem Aufsatz wird gezeigt, welche Gleichgewichtsbedingungein eine FE-Lösung erfüllt. Zu diesem Zweck wird der Begriff des äquivalenten Lastfalls eingeführt und die FE-Lösung als die Lösung dieses Lastfalls interpretiert. Man kommt damit zum Begriff des "Gleichgewichts über Kreuz" und zur Diskussion der Frage, wann die Lagerkräfte und Schnittkräfte mit den korrespondierenden Größen übereinstimmen. Insbesondere geben wir einen topologischen Beweis dafür, warum lokal das Gleichgewicht verletzt ist.

In dem Beitrag wird das geotechnische Risiko als Erwartungswert des Ausmaßes schädlicher Ereignisse innerhalb eines Operationsgebiets und -zeitraums präzisiert. Dafür ursächliche Stabilitätsverluste sind mit domino-artigen Kettenreaktionen und Kontrollverlusten verbunden, die sich bislang nicht berechnen lassen. Ihr Ausmaß ist physikalisch durch die dabei freigesetzte Energie gegeben. Je größer diese ist und je mehr etwas oder jemand einer Kettenreaktion ausgesetzt ist, desto größer ist der Schaden. Wegen der “wilden” Zufälligkeit hängt die Anzahl von Kettenreaktionen von der dabei mindestens freigesetzten Energie nach einem Potenzgesetz ab. Dessen Exponent ist nahe -1, weil die Geomaterie annähernd ratenunabhängig reagiert. Das Potenzgesetz hat physikalisch und organisatorisch begründbare Unter- und Obergrenzen. Damit ergibt sich das geotechnische Risiko als das Produkt von Schadensuntergrenze und Logarithmus des Verhältnisses von Ober- und Untergrenze. Erwartungswerte der Grenzen sind aufgrund von Baugrunddaten, technischen und sonstigen Einwirkungen für Szenarios zu ermitteln. So kann man das Risiko objektiv kalkulieren, Versicherungsprämien einschätzen und die Gesamtausgaben von der Vorstudie bis zur Nutzung reduzieren.

Geotechnical rich due to loss of stability.
In this paper the geotechnical risk as expected value of sizes of geotechnical events within an operation region and time is specified. Causative losses of stability are related with domino-like chain reactions and losses of control which as yet cannot be calculated. Their physical extent is given by the released energy. The bigger this is and the more something or someone is exposed to a chain reaction, the higher is the damage. Due the “wild” randomness the number of chain reactions depends on the energy which is released at least by a power-law. The exponent of it is nearly -1 as the reaction of geo-matter is nearly rate-independent. The power-law has physically justified lower and upper cut-offs. Thus the geotechnical risk is the product the lower damage cut-off and the logarithm of the ratio of upper and lower cut-offs. Expected values of cut-offs have to be determined for scenarios by means of ground data, technical and other actions. Thus the risk can be calculated objectively, insurance fees can be estimated and total expenses from feasibility study to use can be reduced.

Ziel des Aufsatzes ist es, die Methode der wirksamen Breiten einmal zusammenhängender darzustellen und über ihren Stand und ihre Anwendung zu diskutieren. Zuerst wird ein kurzer Überblick über die Entwicklung und die heutige Anwendung der Methode der wirksamen Breiten gegeben, wobei Vollständigkeit nicht möglich ist. Dann wird auf neuere Ergebnisse bei den wirksamen Breiten, insbesondere bei den dreiseitig gelagerten Platten, eingegangen und auf daraus folgende Auswirkungen. Schließlich kommen unterschiedliche Handlungen und Schwachstellen der Methode zur Sprache, um daraus Erkenntnisse und Forderungen für die Weiterentwicklung der Methode zu gewinnen.

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Der Beitrag behandelt neben den hydraulischen Durchströmungsvorgängen auch die langsam ablaufenden kapillaren Durchfeuchtungserscheinungen, die sich an sehr feinen Trennrissen bei Flüssigkeitseinwirkung beobachten lassen. Anhand von ausgewählten Versuchsergebnissen werden die zugehörigen Transportvorgänge beschrieben und ihre massgebenden Einflussgrössen wie Rissbreite, Rauheit der Rissufer, Stoffeigenschaften der Flüssigkeiten und Selbstheilungswirkungen erläutert.

Es wird gezeigt, daß eine flatternde, vollaufgerichtete Fahne bei Starkwind nur eine zum Gleichgewicht der Massenkräfte erforderliche Energieaufnahme aus der Windströmung beansprucht. Die daraus berechenbaren Windlasten werden mit normativen Vorgaben (z. B. DIN 1055 Blatt 4) verglichen. Das stoßartige Durchschlagen nicht vorgespannter Baustellenverkleidungen unter Windlast ist ebenfalls mit einfachen Rechenmethoden erfaßbar einschließlich der Beanspruchung der Verankerungen und dynamischen Zugkräfte der Membrane.

In dem vorliegenden Beitrag werden Untersuchungen zum Feuerwiderstand von Stahlbetonstützen auf der Basis eines allgemeinen Berechnungsverfahrens durchgeführt. Die Berechnungen erfassen sowohl Pendelstützen als auch Kragstützen mit Knicklängen im Brandfall von bis zu 20,0 m. Für Pendelstützen in Geschossbauten wird aufgrund der üblichen Geschosshöhen von etwa 4,0 m eine neue Klassifizierungstabelle vorgeschlagen. Kragstützen können unter Einhaltung von praxistauglichen Randbedingungen in Feuerwiderstandsklassen eingeordnet werden (Level-1 Verfahren). Schlussendlich werden Sicherheitsbetrachtungen für bestehende Stahlbetonstützen durchgeführt, die zeigen, dass bestehende Stahlbetonstützen, die entsprechend den Mindestabmessungen der Tabelle 31 der DIN 4102-4 dimensioniert wurden, im Brandfall standsicher sind, wenn sie regelkonform geplant und hergestellt worden sind.

Seit beinahe 100 Jahren ist das Feuerverzinken von Stahlkonstruktionen eine technisch und wirtschaftlich hochwirksame Korrosionsschutzmethode. In den vergangenen 10 Jahren wurde jedoch gelegentlich über Rißbildungen im Stahl während des Feuerverzinkens berichtet. Betroffen sind meist Stahlkonstruktionen größerer Abmessungen, bei deren Herstellung Brennschneid-, Schweiß- und Kalt-umformungsprozesse zu hohen Eigenspannungen geführt haben. Mit dem Beitrag soll der technische Kenntnisstand bezüglich der Ursachen der Rißbildung unter Berücksichtigung der Wechselwirkung von Werkstoffeigenschaften, der Art der Konstruktion und der Stahlbaufertigungsmethoden und des Feuerverzinkungsprozesses durch Auswertung der nationalen und internationalen Literatur in Verbindung mit eigenen Erfahrungen bei der Begutachtung von Schadensfällen dargestellt werden.