Mit hygrothermischer Gebäudesimulation lässt sich der Feuchte- und Wärmetransport in einem Gebäude und über dessen Bauteile detailliert berechnen. Der natürliche oder mechanisch angetriebene Luftwechsel mit dem Außenklima sowie der Luftwechsel zwischen definierten Zonen innerhalb des Gebäudes tragen erheblich zu einem energetisch sinnvollen und behaglichen Raumklima bei. Es ist bei der Erstellung des Gebäudemodells möglich, den Luftwechsel je Zeitschritt vorzugeben. Jedoch ist dieser in Realität vom vorherrschenden Raumklima abhängig. Wird die hygrothermische Gebäudesimulation mit einem Mehrzonen-Gebäudedurchströmungsmodell gekoppelt, so werden das Innenklima und der Luftwechsel je Zeitschritt, gegenseitig beeinflussend, simuliert. Dieser Beitrag erzielt einen Einblick in das Berechnungsverfahren des Durchströmungsmodells und dessen Kopplung mit dem hygrothermischen Gebäudemodell. Ferner ist ein Beispiel der erweiterten Simulation mit Infiltration und interzonalem Luftaustausch, auch im Vergleich zum fest definierten eingegeben Luftwechsel, enthalten.

Hygrothermal building simulation coupled with multizone air flow model.
With hygrothermal whole building software it is possible to calculate heat and moisture transport within a building and its components. The natural or mechanical driven air exchange between indoor and outdoor climate as well as airflow between defined building zones are significant contributors to an energetically and comfortable indoor environment. At the design of the building model it is possible to set the ventilation per time step. However, the ventilation depends on the indoor climate. The hygrothermal whole building software coupled with a multizone building airflow model can simulate the indoor climate and the natural and interzonal air exchange influencing each other. This paper gives an insight into the airflow model and its implementation and shows some results of an example simulation.

Die ungünstigste Lastfallkombination bei Bemessungs- und Nachweisaufgaben der linearen Statik wird in der Regel dadurch bestimmt, daß alle Schnittgrößenkombinationen, bei denen jeweils eine Schnittgröße zum Extremalwert geführt wird, berechnet und ausgewertet werden. Diese Methode kann zu sehr großen Fehlern auf der unsicheren Seite führen. Die wesentliche Bedeutung der Quasikonvexität bei der strengen Behandlung des Problems wird dargestellt. In diesem Aufsatz wird dann ein neues effektives Verfahren vorgestellt, das wirtschaftlich, sicher in den Ergebnissen und allgemein anwendbar ist.

Geh- und Radwegbrücken werden in der Regel schlank, gelegentlich auch sehr schlank, konstruiert. Sie unterliegen daher Schwingungsbeanspruchungen bei der Nutzung. Zur Beurteilung ihrer Nutzungsfähigkeit muß die vertikale Beschleunigung des Überbaus im Schwingungsvorgang ermittelt werden. Hierfür ist anzunehmen, daß sich ein Fußgänger, dargestellt durch eine pulsierende Einzellast, mit gleichbleibender Geschwindigkeit über die Brücke bewegt. Für diese orts- und zeitabhängige Einwirkung wird über die Berechnungsmodalitäten der Dynamik unter Zuhilfenahme der FE-Methode ein Lösungsweg erarbeitet und die exakte Lösung für den Balken auf zwei Stützen dargestellt. Diese Lösung wird einer baupraktischen Näherung zugeführt, um eine einfache Handhabung des Ergebnisses zu ermöglichen. Der Anlaß, eine solche Berechnung durchzuführen, lag in den neuen Regelungen des Eurocodes 2, Teil 2, Betonbrücken, nach denen entsprechende Anforderungen im Grenzzustand der Schwingung festgelegt worden sind.

In den letzten Jahrzehnten hat sich eine Vielzahl an technischen Verfahren zur Mauerwerkstrockenlegung entwickelt, jedoch nur einige haben sich auch bewährt. Die “mechanischen Verfahren” sind dabei sicherlich am ehesten mit Abdichtungen im Neubau zu vergleichen, aber auch hier sind Rahmenbedingungen zu beachten, welche über Erfolg und Misserfolg der Systemanwendung entscheiden. In vielen Fällen wird auch der Fehler begangen, dass Verfahren zur Verhinderung oder Verminderung des kapillaren Feuchtigkeitsaufstieges, wie es bei einem mechanischen Verfahren der Fall ist, mit der “Trockenlegung” des Mauerwerkes verwechselt werden. Wesentliche Aspekte der mechanischen Verfahren sind die setzungsfreie Herstellung der nachträglichen Abdichtungsebene, auch unter Langzeitbeanspruchung sowie die Aufnahme von Horizontalkräften.

Zum Nachweis der vertikalen, aber natürlich auch der horizontalen Tragsicherheit von Mauerwerksgebäuden des Bestandes ist es unerlässlich, entsprechende und für das Gesamtobjekt relevante Festigkeitskennwerte zu ermitteln. Diese können entweder direkt in der Bestimmung der charakteristischen Druckfestigkeit und der Scherfestigkeit liegen, werden üblicher Weise jedoch über die Komponentenfestigkeiten und durch Normen gesicherte Beziehungen definiert. Für die Praxis wurden dafür einfache Prüfverfahren entwickelt, die durch zahlreiche Anwendungen erprobt und ständige Kontrollüberprüfungen abgesichert sind.

Mit der Neufassung der ÖNORM B 1998-1:2011, einer Überarbeitung der ÖNORM B 1996-3:2009 sowie vorliegender internationaler (ESECMaSE) und nationaler (ÖIBI-Bestandsmauerwerk) Forschungsergebnisse können die vertikalen und horizontalen Einwirkungen und Widerstände von Mauerwerksbauten nunmehr neu bewertet werden und stellen sich bei einer genaueren Berechnung nicht so schlecht dar, wie sie bei einer vereinfachten Betrachtung erscheinen.

Earthquake safety of masonry structures.
With the revised version of Austrian Standard ÖNORM B 1998-1:2011, a revision of the ÖNORM B1996-3: 2009 as well as available international (ESECMaSE) and national (ÖIBI Bestandsmauerwerk) research results the vertical and horizontal actions and resistances of masonry structures can be evaluated. After more detailed calculation these do not present themselves as bad as they appear in a simplified view.

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Es werden Ausschreibung, Vergabe, Entwurf, Konstruktion, Berechnung und Bauausführung der insgesamt 1683 m langen Massivbrücke über den Sallingsund in Dänemark geschildert. Aufgrund eines Sondervorschlags kam eine Segmentbrücke mit Torsionshohlkasten zur Ausführung. Die Gründung der im Abstand von 93 m stehenden Brückenpfeiler erfolgte auf vertikalen und geneigten Stahlbetonrammpfählen. Der Brückenüberbau besteht aus insgesamt 497 Elementen, mit einem Gewicht von 125 to je Brückensegment.

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Die Parkhauserweiterung für eine zentral gelegene Park-and-Rail-Station in Montreux, Schweiz, durch Luscher Architectes aus Lausanne und mit dem Ingenieurunternehmen Airlight aus Biasca, Schweiz, stellt die erste wichtige architektonische Anwendung des „Tensairity”-Patents dar. Dabei handelt es sich um eine synergetische Kombination aus Stahlelementen und einem pneumatischen Glasfasergewebe-Träger, die die Realisierung von neuen, innovativen, sehr leichten und trotzdem sehr widerstandsfähigen konstruktiven Formen ermöglicht.

The use of High Strength Steel (HSS) S690 in highway bridge decks is not yet widespread. A research program investigated the optimal use of HSS in bridges. A comparative design was performed for a 21.5 m wide highway bridge, with a typical 80 m long inner span and a steel-concrete composite twin plate girder deck, using the Eurocode standards. Three designs were produced: Design (A) with S355 NL steel grade, Design (B) with HSS S690 QL/QL1, and Design (C), also with HSS S690, but exploring different design options provided by welded joint treatments to improve fatigue and suggest possible enhancement of the present Eurocode rules. General guidelines for the design of highway bridge decks using HSS S690 are provided.

Hochfester Stahl S690 für Autobahnbrücken - Allgemeine Hinweise für die Bemessung und Konstruktion.
Die Verwendung von hochfestem Stahl (HFS) S690 für Autobahnbrücken ist noch nicht weit verbreitet. Ein Forschungsprogramm hat die optimale Verwendung von HFS für Brücken untersucht. Für eine 21,5 m breite Autobahnbrücke mit einer typischen inneren Stützweite von 80 m und einem Stahlbetonüberbau mit zwei Plattenträgern wurde ein Konstruktionsvergleich nach Eurocode erstellt. Es wurden drei Entwürfe erstellt: Ausführung (A) mit Stahlsorte S355 NL, Ausführung (B) mit HFS S690 QL/QL1 und Ausführung (C), ebenfalls mit HFS S690 und Untersuchung verschiedener Gestaltungsmöglichkeiten durch Schweißnahtbehandlung zur Reduzierung von Ermüdungserscheinungen und mögliches Übertreffen der aktuellen Eurocode-Vorgaben. Allgemeine Richtlinien für die Bemessung und Konstruktion von Autobahnbrücken mit HFS S690 sind enthalten.

Ein wesentliches Ziel bei der Entwicklung der Geräte im Kranbau liegt in der stetigen Gewichtsoptimierung der Stahlbaukomponenten. Da bei der Liebherr MCCtec GmbH in erster Linie Schweißkonstruktionen aus Blechen und Rohren eingesetzt werden, kommt dem Thema des Stabilitätsnachweises zunehmend eine zentrale Rolle zu. Ein Großteil der im Kranbau zu verwendenden Normen und Bauvorschriften beruht auf Nennspannungskonzepten nach Elastizitätstheorie und deckt Stabilitätsprobleme nur unzureichend ab. Dementgegen werden die Berechnungen in der Praxis zunehmend an immer komplexeren Finite-Elemente-Modellen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser relativ exakten Berechnungsmethode stehen dabei im Widerspruch zu den konservativen Sicherheitskonzepten der Vorschriften. Der Berechnungsingenieur ist somit gefordert, ein hohes Maß an Kreativität bei der Interpretation und Beurteilung der Ergebnisse aufzubringen.
Dieser Artikel geht zunächst kurz auf die theoretischen Grundlagen des Themas Stabilität ein. Anschließend wird die aktuelle Normensituation erörtert. Auf dieser Grundlage wird das aktuell bei der Liebherr MCCtec GmbH verwendete Berechnungskonzept vorgestellt. Zentrales Augenmerk wird dabei auf das Thema Imperfektionen gelegt. Anhand von zwei aktuellen Beispielen, dem Schwerlastkran CAL 64000 und dem Tiefseekran RL-K 7500, wird der vorgestellte Berechnungsansatz veranschaulicht. Abschließend werden noch offene Fragestellungen und ein Ausblick auf weitere Vorhaben zu diesem Thema behandelt.

Stability proof for complex sheet metal- and tube constructions.
To be competitive on the international market, weight optimization is one of the main objectives in engineering. As Liebherr MCCtec GmbH mainly uses welded sheet metal- and tube constructions, there has to be a large focus on the proof of stability. A huge number of actual rules and regulations in the crane industry are based on nominal stress concepts. On the other hand, finite element method is a widely used method in the design and analysis of cranes. Using the very exact results of this method within these conservative safety concepts leads to uneconomic design. Therefore, creativity in the interpretation of results is required.
In a first step, the theoretical background of stability issues will be covered in this paper. Subsequently the actual situation regarding rules and regulations is discussed. Based on that discussion, the actual approach in Liebherr MCCtec GmbH will be explained. A special attention is given to the issue of dealing with imperfections. By means of two examples the Liebherr MCCtec GmbH approach will be illustrated. Concluding, open issues and ongoing tasks will be examined.

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Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Held zur Vollendung des 60. Lebensjahres gewidmet
Aufgrund des Zustands der Brücken und der stetig steigenden Verkehrsbelastung ergibt sich neben dem Ersatzneubau ein enormer Bedarf an tragfähigkeitsrelevanten Brückenverstärkungen. Daher müssen die zur Verfügung stehenden finanziellen Mittel für die Erhaltung des Brückenbestands und zur Aufrechterhaltung einer funktionsfähigen Infrastruktur effizient und effektiv im Rahmen eines Erhaltungsmanagements eingesetzt werden. Der hier vorgestellte Ansatz zur Ermittlung des grundsätzlichen Verstärkungsbedarfs von Massivbrücken liefert eine weitere Komponente für die Entscheidungsfindung, welche Brückenkategorien einer Verstärkung bedürfen und welche Brücken hinsichtlich einer Verstärkung als eher unkritisch angesehen werden können. Die Ermittlung erfolgt dabei auf der Grundlage von Methoden der Risikobewertung und auf der Basis von realen Schadensdaten an Überbauten von etwa 1.240 Massivbrücken im Zuge der Bundesfernstraßen. Die Risikobewertung erfolgte zum einen anhand von Ausmaß-Häufigkeits-Diagrammen unter Berücksichtigung von Risikomatrizen, zum anderen anhand von Risikozahlen, jeweils getrennt für die Bewertungsmerkmale der Standsicherheit und der Dauerhaftigkeit.

An approach to evaluate the strengthening requirement of concrete bridges - Evaluation of structural and damage data using methods of the risk assessment
Due to the condition of the bridges and the constantly increasing traffic load, there is an enormous need for bridge strengthening relevant to bearing capacity in addition to the replacement construction. Therefore, the available financial resources for the maintenance of the bridge stock and for the maintenance of a functioning infrastructure must be used efficiently and effectively within the maintenance management. The presented approach to determine the basic strengthening requirement of concrete bridges provides a further feature for the decision-making which bridge categories require a strengthening and which bridges can be considered as rather uncritical with regard to a strengthening. The determination is made on the basis of risk assessment methods and on the basis of real damage data on superstructures of about 1,240 concrete bridges in the course of federal trunk roads. The risk assessment was carried out on the one hand by using level-frequency diagrams, considering the risk matrices, and on the other hand by using risk numbers, each separately for the assessment attribute of stability and durability.

Auffällig erfolgreiche Marktstrategie einiger Konstruktionsbüros und Stahlbauunternehmen wird unter dem Gesichtspunkt der eingesetzten Informations- und Kommunikationstechnologie analysiert. Fallbeispiele unterschiedlicher Prägung veranschaulichen konkret die zukunftsweisenden Arbeitstechniken dieser Unternehmen in Bereichen wie CAD-Telekooperation, Datenfluß ohne Systembrücke, Akquisition, strategische Allianzen und virtuelle Unternehmen.

Der Entwicklungstrend zu interaktiven, wissensbasierten CAD/CAM-Systemen im Stahlbau wird dargestellt und begründet. Ein elementarer Fall erläutert die Funktionsweise und Handhabung eines derartigen Konstruktionssystems, das alle zeichnerischen Unterlagen, Stücklisten und Daten für NC-Maschinen liefert. Beispiele von Bauwerken aus dem CAD-Praxiseinsatz europäischer Stahlbauunternehmen veranschaulichen die erreichte Anwendungsbreite.

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Es wird die Maschineneinrichtung und die Tunnelbohrtechnik, die beim Auffahren des 7.4 km langen Eisenbahntunnels unter dem Großen Belt zwischen Sprogö und Seeland verwendet werden, beschrieben.

Neben dem Neubau gewinnt die Erweiterung bestehender Verkehrswege in Deutschland immer mehr an Bedeutung. Durch den Umbau der Infrastruktur werden Lärmschutzmaßnahmen in neuen Größenordnungen notwendig. Anhand des Ausbaus der Bundesautobahn A 9 bei München wird die Koordination und Planung der Maßnahme bei engen Terminen aufgezeigt. Zwei ausgewählte Lösungen zeigen, daß Schallschutz bei bestehenden Verkehrswegen in beengten Platzverhältnissen effektiv, wirtschaftlich und gestalterisch auf hohem Niveau sein kann.

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Die große Kuppel des Doms von St. Maria del Fiore zu Florenz gehört zu den bedeutenden kulturellen Denkmälern der Welt. Die fast 100 m hohe Kuppelschale mit einem Durchmesser von ca. 42 m wurde völlig ohne unterstützende Lehrgerüste nach den Ideen und unter der Leitung von Fillipo Brunelleschi zu Beginn des 15. Jahrhunderts erbaut. Es wird der geschichtliche Hintergrund dargestellt, vor dem der Bau erfolgte. Die statischen und konstruktiven Probleme, die von Brunelleschi intuitiv richtig gelöst wurden, werden beschrieben und erläutert.
Der Bericht schließt mit einer Darstellung der heutigen Probleme, die sich durch die seit Jahrhunderten vorhandenen Risse ergeben und schildert kurz die Überlegungen zur möglichen Sanierung.

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