Was sind die Grundvoraussetzungen für Präzision beim Bauen? Gute Planung, die auf das Material und die zu erwartenden Montagebedingungen abgestimmt ist, Fertigung unter Berücksichtigung der Toleranzen und sorgfältige Montage. Das Bauen ist als Einzelfertigung immer wieder besonderen Schwierigkeiten unterworfen. Nicht nur die Materialeigenschaften, sondern insbesondere widrige Bedingungen beeinflussen die Qualität auf der Baustelle. Stahl eröffnet insbesondere durch maximale Vorfertigung im Werk eine gute Möglichkeit, die Präzision beim Bauen zu steigern.

Alter Wall in Hamburg - steelworks of high precision assembled
What are the basic requirements for highly precise buildings? Engineering under consideration of material characteristics, assembly according to allowed tolerances and diligent assembly. Buildings as single piece production always has to cope with special complexities. Not just material characteristics but especially environmental conditions have great impact on qualities on site. Steel can highly improve precision of buildings because of maximum pre-assembling in the workshop.

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The ability of thermally sprayed zinc and aluminium to protect steel against corrosion has been exploited for almost 90 years. By further protecting the zinc and the aluminium with paint, some corrosion engineers have expected a service life of at least the sum of the life of the metal plus the life of the paint. Experiences and recent results from research activities have shown that aluminium further coated with thick paint can have a very short life when used in seawater or marine atmospheres.

Die Simulation komplexer baukonstruktiver Details stellt hohe Anforderungen an numerische Lösungsverfahren. In dem Artikel wird sich auf das Alternating Direction Implicit (ADI)-Verfahren als Alternative zum klassischen Impliziten Euler-Verfahren konzentriert. Neben der direkten Anwendung wird eine Block-Variante eingeführt und mit zwei verschiedenen Lösungsstrategien kombiniert: als ADI-Zeitschrittverfahren und als ADI-Vorkonditionierer für ein Krylov-Unterraum-Verfahren innerhalb einer impliziten Euler-Zeitschrittintegration. Die numerischen Verfahren werden an zwei repräsentativen Beispielen getestet: der Trocknungsprozess einer Ziegelwand und ein Wärmebrückenproblem. Die Ergebnisse geben Aufschluss über die Anwendbarkeit der numerischen Methoden auf hochgradig nichtlineare Problemstellungen unter dem Einfluss unstetiger Materialeigenschaften.

Chances and challenges of using Alternating Direction Implicit (ADI) methods for heat and moisture transport simulation.
The simulation of complex details of building constructions imposes high demands on the numerical solution method. The article focuses on the Alternating Direction Implicit (ADI) method. We introduce the direct solution technique and a block variant of this method and combine it with different numerical strategies: an ADI time stepping procedure and an ADI preconditioned Krylov subspace method combined with an implicit Euler time integration. In order to check capability of the different numerical methods we design two representative examples: the drying of a brick wall and a thermal bridge simulation. The results give an indication about the applicability of the numerical methods to highly nonlinear problems combined with discontinuous material properties.

Es wird eine alternative Ausführungsform der Fundamentanschlußbewehrung für am Fuß eingespannte Stützen und Wände diskutiert. Anstatt der üblichen, sich gegenseitig durchdringenden L-förmigen Abbiegungen wird die Anschlußbewehrung schlaufenförmig ausgebildet, was zu erheblichen Erleichterungen bei der Ausführung führt. Das Verhalten der vorgeschlagenen Form der Anschlußbewehrung wurde in zwei Versuchsreihen sowie durch rechnerische Vergleiche mit Hilfe eines nichtlinearen Finite Element Programms untersucht, deren Ergebnisse hier diskutiert werden.

Es wird eine von der Anwendungsregel in Eurocode 8 abweichende, alternative Ausbildung der Randelemente von Stahlbeton-Wandscheiben für Erdbebenbeanspruchung vorgeschlagen. Zu ihrer Herleitung werden die bei der Bestimmung der Umschnürungsbewehrung in den kritischen Bereichen von Stützen angewandten Überlegungen auf den Wandscheibenquerschnitt als Ganzes übertragen. Die Anwendung des vorgeschlagenen Konzepts kann insbesondere bei Wandscheiben mit niedriger bezogener Längskraft zu einer bedeutenden Abminderung der nach der EC-8-Regel erforderlichen Umschnürungsbewehrung führen.

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For seismic ahead-of-the-face prediction in tunnelling, sources with known properties are usually used, which, however, are not compatible with NATM. In order to integrate geophysical exploration into conventional tunnelling, the feasibility of construction machinery for generating seismic source signals was investigated. Passive monitoring during conventional tunnelling was used to analyse the seismic signals. Different radiation characteristics of drilling, blasting and bouldering could be identified and their characteristics regarding range and spectrum of the signal could be determined. In subsequent system tests, various machines used in NATM tunnelling were examined for their suitability as sources. The sensor positioning for source signal pickup was evaluated by stroke tests and during ongoing tunnelling operations. For the registration of the waves in the rock mass, different receivers with different geometries were used to characterize the wave field emitted to the front or side of the sources. In addition, the necessary processing steps were determined in order to make these signals usable for an ahead-of-the-face exploration. The results and data form a basis for further development into a practical technical solution for conventional tunnel construction.
Für seismische Vorauserkundungen im Tunnelbau werden meist Quellen mit bekannten Eigenschaften verwendet, die kaum in den laufenden NÖT-Vortriebsablauf eingebunden werden können. Um die Vorauserkundung in den Tunnelvortrieb zu integrieren, wurden konventionelle Baugeräte auf ihre Eignung als alternative Quellsignalgeber für eine begleitende seismische Messung untersucht. Ein passives Monitoring während eines laufenden konventionellen Vortriebs wurde für eine Analyse der auftretenden seismischen Signale herangezogen. Es konnten unterschiedliche Abstrahlcharakteristika von Bohren, Sprengen und Knäppern identifiziert und deren Merkmale hinsichtlich Reichweite und Signalspektrum ermittelt werden. In nachfolgenden Systemtests wurden verschiedene, im NÖT-Vortrieb eingesetzte Maschinen auf ihre Eignung als Quellen untersucht. Die Positionierung der Sensorik zur Quellsignalabnahme wurde durch Schlagtests und während laufender Vortriebsarbeiten evaluiert. Für die Registrierung der Wellen im Gebirge kamen verschiedene Aufnehmer in unterschiedlichen Geometrien zum Einsatz, um das nach vorne bzw. seitlich abgestrahlte Wellenfeld der Quellen zu charakterisieren. Zusätzlich wurden Auswertungsschritte konzipiert, um diese Signale in weiterer Folge für die Vorauserkundung nutzbar zu machen. Die Ergebnisse und Daten bilden eine Grundlage für die Weiterentwicklung zu einer praxistauglichen technischen Lösung für seismische Vorauserkundung im konventionellen Tunnelbau.

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Es werden die vereinfachte Berechnung von Einzeldruckgliedern nach Theorie 2. Ordnung mit Ersatzbiegesteifigkeiten nach Eurocode 2 und die Berechnung als erweiterte Querschnittsbemessung am Beispiel einer schlanken zweiachsig ausmittig beanspruchten Stütze behandelt.

Die lokal anwendbare Schweißnahtnachbehandlung bietet ein vielversprechendes Potential zur Lebensdauerverlängerung und wirtschaftlicheren Fertigung geschweißter Bauteile. In diesem Beitrag wird ein alternativer Berechnungsansatz auf bruchmechanischer Basis vorgestellt, der es erlaubt, wesentliche Effekte des Hochfrequenzhämmerns, die für die signifikante Verlängerung der Lebensdauer verantwortlich zeichnen, direkt in die Abschätzung der Lebensdauer mit einfließen zu lassen. Ferner werden die Ergebnisse eines Schwingfestigkeitsversuches an dickwandigen, durchgeschweißten Kreuzstößen mit einer Blechdicke von 60 mm präsentiert.
Auch aufgrund der sehr positiven Erfahrungen aus der Anwendung des Hochfrequenzhämmerns an verschiedenen Bauteilen von Windenergieanlagen in der Praxis wird diesem Verfahren zukünftig eine hohe Bedeutung zukommen.

An alternative calculation approach for high frequency peening - further validation and practical application in wind energy technology.
A local application of post weld treatment shows a high potential in increasing fatigue life and more economic manufacturing of welded components. An alternative assessment based on fracture mechanics is presented which takes into account the main effects of high frequency peening. Furthermore results of a fatigue test on a cross-joint K-butt weld with 60?mm thickness are presented. Also because of positive experiences in field application of high frequency peening on different components in wind energy converters this kind of post weld treatment will be a very promising technique in future.

Für biegedrillknickgefährdete Träger wird der Tragsicherheitsnachweis in der Regel mit dem kappaM-Verfahren der DIN 18800 Teil 2 geführt. In diesem Beitrag wird ein alternativer Nachweis vorgestellt, der häufig eine wirtschaftlichere Bemessung ermöglicht. Der Nachweis ist für die Handrechnung geeignet, kann aber auch, falls entsprechende EDV-Programme vorliegen, mit computerorientierten Berechnungen geführt werden. Dabei kann die Kenntnis der hier dargelegten grundsätzlichen Zusammenhänge hilfreich sein.

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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.

Mit der Einführung der 2. Generation der DIN EN 1993-2 - derzeit prEN 1993-2 - steht den Planern in Anhang F ein zusätzliches Verfahren für die Ermittlung des Schadensäquivalenzfaktors &lgr; von Straßenbrücken zur Verfügung. Dieses erweitert den Anwendungsbereich des vereinfachten Ermüdungslastmodells, berücksichtigt aktuelle europäische Verkehrsdaten und ermöglicht bei geringem Verkehrsaufkommen (Nobs ≤ 0,5 · 106) v. a. für Kerbdetails im Feldbereich eine durchaus wirtschaftlichere Ermüdungsbemessung. Ein Vergleich des Verfahrens mit den aktuellen Regelungen unter Berücksichtigung des ARS22/2012 zeigt zum Teil signifikante Unterschiede bei der Ermittlung des &lgr;-Faktors. Für eine in Deutschland praxistaugliche Anwendung sollten den Planern daher normative Hinweise für die Auswahl des Verfahrens sowie für die Wahl eines geeigneten Verkehrsaufkommens Nobs und Fahrzeuggesamtgewichts Qm1 auf Basis aktueller Bestands- und Prognoseszenarien an die Hand gegeben werden. Das an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) entwickelte Verfahren wird derzeit in deutschen Fachgremien noch kontrovers diskutiert.

Alternative evaluation of the damage equivalent factor according to prEN 1993-2
Relating to the 2nd generation of DIN EN 1993-2 - currently prEN 1993-2 - an additional method for the determination of the damage equivalent factor &lgr; for road bridges is given in Annex F. The alternative method extends the application limit of the simplified fatigue load model in DIN EN 1991-2, considers current European traffic data and enables a more economical fatigue design for low traffic volumes (Nobs ≤ 0.5 · 106). A comparison of this method with current regulations considering the ARS22/2012, shows significant differences in the determination of the &lgr;-factor. For the practical application in Germany, normative guidance should be provided regarding the selection of the method, as well as for suitable traffic volumes Nobs and the average gross weight of lorries Qm1 based on existing and forecast traffic-scenarios. The new method was developed at the École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) and is currently still the subject of controversial discussion in German expert committees.

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Durch die hydrolytische Alterung ändert sich die Zugfestigkeit eines Polyester-Bewehrungsgitters im Laufe der Zeit. Nach den Empfehlungen für den Entwurf und die Berechnung von Erdkörpern mit Bewehrung aus Geokunststoffen (EBGEO) der DGGT wird dieser Effekt durch einen Abminderungsfaktor bei der Bemessung berücksichtigt. Es ist zwar im Prinzip festgelegt, wie man bei der Bestimmung eines solchen Faktors für eine chemisch bedingte Materialveränderung vorgehen soll (ISO/TR 20432), es bleiben jedoch große Freiheiten bei der Umsetzung. Die Fragen, die sich daraus bei Bewehrungsgittern aus Polyester ergeben, werden diskutiert. Es werden Bausteine eines einheitlichen Verfahrens vorgeschlagen, das sich nicht nur auf den Festigkeitsverlust, sondern auch auf die molekulare Veränderung konzentriert.

Aging of PET geodrids
Due to hydrolytic aging of the polyester material the tensile strength of PET-geogrids will change with time. According to the design recommendations (EBGEO) of the German Geotechnical Society DGGT this effect has to be taken into account by a factor of reduction. In principle the determination of the factor for chemical degradation is described in ISO/TR 20432. However, there is a considerable discretionary leeway in realizing the procedure for a special type of product. The questions, which occur from this for PET-geogrids, will be discussed in detail. Against this background building stones of a well-defined procedure are suggested, which considers not only mechanical degradation but also degradation in molecular weight.

Es werden Alterungsbeiwerte für das Kriechen von Beton nach den Spannbetonrichtlinien in Kurvenform angegeben. Der Zusammenhang der Verfahren mit dem Alterungsbeiwert, mit dem wirksamen Elastizitätsmodul und mit den mittleren kriecherzeugenden Schnittgrössen wird gezeigt.

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