Die Brücke ist eines der ersten Spannbetonbrückenbauwerke der DDR mit eine Spannweite größer 50 m (Bauzeit 1959/1960). Seit der Bauzeit war sie Zwängungen unbekannter Ursache ausgesetzt. Die Nebenlager der Brücke wurden mit meßtechnischer Begleitung gelöst und mit einer definierten Zugvorspannung versehen, die Brückenüberbauten wurden somit in einen berechenbaren Zustand versetzt. Zur Klärung des aktuellen Überbauverhaltens wurden Belastungsversuche der Fahrbahnplatte und der Längsträger eines Überbaus durchgeführt. Auf notwendige Instandsetzungsmaßnahmen zur Gewährleistung der Restnutzungsdauer wurde hingewiesen.

Die betreffende Schwimmhalle soll nach 40jähriger Nutzung für weitere 30 Jahre zur Verfügung stehen. Dazu war sie auf einen entsprechenden technischen Stand zu bringen. Das setzte voraus, dass die Konstruktion der Halle, seiner Zeit ab Oberkante Fundament durchweg aus Fertigteilen mit entsprechenden Bindungselementen aufgebaut, eine ausreichend dauerhafte und sichere Nutzung zulässt.
Der Beitrag fasst die Vorgehensweise sowie die wesentlichen Ergebnisse zusammen.

Zwei Gebäude des Österreichviertels in Dessau werden zur Zeit modernisiert und saniert. In den Mauerwerksbauten von 1939/1940 kamen als Decken montierbare Hohlbalken nach “Siegwart” zum Einsatz. Trennrisse in fast allen Räumen beeinträchtigten die Zusammenwirkung der benachbarten Balken, so daß zuverlässige rechnerische Nachweise der Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit nicht zu führen waren. Sie konnten mit Hilfe von Belastungsversuchen und Vergleichsberechnungen erbracht werden.

Carbon- und AR-Glasfasern als Bewehrung für Beton sind korrosionsbeständiger als Stahl. In Form von Textilien aus Carbonfasern und AR-Glas bilden sie in Kombination mit Beton den Werkstoff textilbewehrter Beton. Textilbewehrter Beton lässt sich im Vergleich zu Stahlbeton dünnwandiger in der Größenordnung weniger Millimeter ausführen, da er keine Mindestüberdeckung zum Korrosionsschutz der Bewehrung benötigt. Zudem sind Carbonfasern elektrisch leitend. Der Zusammenhang zwischen Dehnung und Änderung des elektrischen Widerstands der Fasern ermöglicht eine Bestimmung des Spannungszustands aufgrund der Widerstandsänderung. In Vorbereitung einer umfangreichen Grundlagenforschung wurden Versuche an unbeschichteten Carbongarnen im Beton durchgeführt. Es hat sich gezeigt, dass die Proportionalität zwischen Widerstandsänderung und Dehnung mit k-Faktoren zwischen 1, 5-3 bei Carbonfasern ähnlich der von Metall ist.

Carbon fibres as sensor for buildings
Carbon- and AR-glass fibres are in comparison to steel corrosion free and serve as reinforcement for concrete. Textiles made of carbon and AR-glass fibres form together with concrete as matrix material the composite called Textile Reinforced Concrete (TRC). TRC allows manufacture the thin walled structures in the range of few millimetres, since there is no need for concrete coverage to prevent reinforcement corrosion. Additionally carbon fibres are electrically conductive. The correlation of strain and change in resistance of the carbon fibre leads to determination of stress levels by measuring the electrical resistance. In preparation of basic research tests on uncoated carbon rovings in concrete have been conducted. Tests show that carbon fibres have a gauge factor in the range of 1.5-3 similar to metals.

Übliche Qualitätsprüfungen an mineralischen Deponiedichtungsschichten nach Frosteinwirkung beschränken sich in der Regel auf den Nachweis der geforderten Einbaudichte bzw. Durchlässigkeit. Diese Parameter sind insbesondere unter den Bedingungen des geschlossenen Systems und schneller Frosteindringung nicht immer alarmierenden Veränderungen unterworfen oder werden als solche nicht erkannt. Gleichzeitig kann daraus allerdings nicht auf eine Beeinträchtigung mechanischer Parameter, wie die Grenzdehnbarkeit oder die Scherfestigkeit geschlossen werden. Der vorliegende Beitrag dokumentiert Versuche, in denen drei Deponiedichtungserdstoffe hinsichtlich Durchlässigkeit, Grenzdehnbarkeit und einaxialer Druckfestigkeit nach einem bzw. zwei Frost-Tau-Wechseln (geschlossenen System) untersucht und vergleichend gegenübergestellt wurden. Dabei zeigte sich, daß nach zwei Frostdurchgängen bei allen Materialien der Durchlässigkeitsgrenzwert von 5 mal 10 hoch -10 m/s überschritten wurde, es jedoch lediglich in einem Fall zur Überschreitung des Grenzwertes von 5 mal 10 hoch -9 m/s kam. Hinsichtlich der Grenzdehnbarkeit, ein für die Einschätzung der Verformungssicherheit im Rahmen der Deponienachsorge wichtiger Kennwert, zeigte lediglich ein Erdstoff eine signifikante Abnahme. Die anderen beiden Erdstoffe reagierten hingegen mit signifikanten Abnahmen der Grenzzugspannung und der einaxialen Druckfestigkeit. Ergänzende computertomographische Aufnahmen dienten der Veranschaulichung der erreichten Gefügehomogenität der verdichteten Materialien, waren allerdings nur bedingt zur Visualisierung frostbedingter Gefügeänderungen geeignet.

Ungleichmäßige Setzungen von Untergrund oder Abfallkörper einer Deponie können zu kritischen Verformungen der mineralischen Dichtungsschicht bis hin zu Rißbildung führen, was unter Umständen erhebliche Einschränkungen der Undurchlässigkeit nach sich zöge. Der Nachweis der Sicherheit gegenüber Rißversagen erfordert entsprechend einem von Scherbeck/Jessberger im Jahre 1992 vorgestellten Nachweisverfahren unter anderem die Kenntnis der zu erwartenden maximalen Randfaserdehnung der mineralischen Dichtungsschicht. Es werden zwei praktikable Verfahren dargestellt, die es erlauben, auf Grundlage berechneter oder gemessener Setzungsdaten das zur Einschätzung der maximalen Randfaserdehnung erforderliche Krümmungsmaximum der vorliegenden Verformungskontur zu ermitteln. Neben Aspekten der Anwendbarkeit werden Hinweise zur versuchstechnischen Ermittlung des Materialkennwertes Grenzzugdehnung gegeben.

Ein einfaches erdstatisches Berechnungsverfahren zur Ermittlung der Grenztragfähigkeit eines Zugpfahls in Sand wird mit einem theoretischen Modell für den durch die Einleitung der Zugkraft veränderten Spannungszustand im Boden begründet. Die hieraus abgeleitete Auswertung der Ergebnisse zahlreicher Modellversuche mit Zugpfählen und von Probebelastungen zeigen eine gesicherte Abhängigkeit der Grenzzugkraft von den im erdstatischen Verfahren verwendeten Pfahl- und Bodenparametern. Aussagen zur Grenztragfähigkeit einer Zugpfahlgruppe ergeben sich aus der Verbindung von Modellversuchen und erdstatischem Berechnungsverfahren.

Seit einiger Zeit werden häufig Verpresspfähle statt Verpressanker für die Rückverankerung von Spundwänden eingesetzt. Diese werden meist in gleicher Weise wie Verpressanker gemäß DIN 4125 eignungsgeprüft. Es wird das Tragverhalten von Verpresspfählen und Verpressankern in Sandböden während der Prüfung und im Gebrauchszustand untersucht und verglichen. Zunächst wird auf die statische Wirkungsweise von Verpressankern sowie Verpresspfählen eingegangen und deren Unterschiede im Tragverhalten kurz beschrieben. Daneben wird der aktuelle Stand der Normung vorgestellt. Schließlich werden mit der Finite-Elemente-Methode erhaltene Ergebnisse dargestellt. Verpresspfähle zeigen bei der Probebelastung ein signifikant anderes, nämlich deutlich günstigeres Tragverhalten als im Endzustand. Wesentlicher Grund dafür ist, dass bei der Probebelastung im Gegensatz zum Endzustand innerhalb des Gleitkeils Kräfte in den Boden übertragen werden, was durch eine Verspannung zwischen Wand und Boden durch die Abstützung der Prüfpresse gegen die Spundwand noch verstärkt wird. Diese Effekte sind bei der Auswertung einer Verpresspfahlprüfung unbedingt zu berücksichtigen.

Die Sicherheit von Bauwerken gegen hochdynamische Beanspruchungen gewinnt seit einigen Jahren zunehmend an Bedeutung. Ob durch Fahrzeuganprall oder Steinschlag hervorgerufen ist ein Impaktereignis immer eine außergewöhnliche Belastung für ein Bauwerk. Durch die bei diesen hochdynamischen Vorgängen wirkenden Belastungsgeschwindigkeiten verändert sich das Materialverhalten von Beton signifikant gegenüber dem statischen Fall. Für eine realitätsnahe Bauwerksbemessung gegenüber Impakt muss das verzerrungsratenabhängige Materialverhalten verschiedener Betone noch besser erforscht werden. Durch die hier vorgestellten Versuche an Leichtbetonen soll ein Beitrag auf diesem Gebiet geleistet werden.
Nach der Beschreibung der verwendeten Hochleistungsleichtbetone und einer Erläuterung des Versuchsaufbaus des Split-Hopkinson-Bars (SHB) sowie der Messtechnik werden die durchgeführten Experimente für Dehnraten von 50 bis 150 1/s vorgestellt und die gewonnen Ergebnisse erläutert. Die Untersuchungen zeigen, dass Leichtbeton im Bereich hoher Belastungsgeschwindigkeiten ein ähnliches Verhalten wie hochfeste Normalbetone aufweist.

High Performance Lightweight Aggregate Concrete under Impact Loading
The resistance of civil engineering constructive works to high dynamic loadings has become increasingly important in recent years. Whether caused by a vehicle collision or falling rocks, an impact event is always an extraordinary load on a building. Due to the high dynamic processes acting at these loading rates, the material properties of concrete are changing significantly compared to the static case. To improve the building design to impact, it is important to know more about the strain rate dependent material behaviour of different types of concrete. The presented experiments on lightweight concrete should make a contribution in this field.
After the description of the high performance lightweight aggregate concrete, an explanation of the experimental setup of the Split-Hopkinson-Bar (SHB) and the measurement technique, the experiments carried out for strain rates of 50 to 150 1/s are presented and the results obtained are discussed. The investigations show that lightweight concrete has a similar behaviour as normal high performance concrete at high loading rates.

Die Auswahl eines geeigneten Verfahrens zur Berücksichtigung der Mitwirkung des Betons auf Zug sollte nach DIN 1045-1:2001-07, 8.5.1 (9), in Abhängigkeit von der jeweiligen Bemessungsaufgabe getroffen werden. In den Erläuterungen zu DIN 1045-1 wird im Heft 525 des DAfStb als einziges Verfahren nur die Verringerung der Betonstahldehnung mit einer modifizierten Spannungs-Dehnungslinie für Betonstahl erläutert. Verfahren, die mittlere wirksame Betonzugspannungen in der Betonzugzone berücksichtigen, werden erwähnt aber nicht erläutert. Mit den Ergebnissen nachgerechneter Moment-Verkrümmungs-Werte von Stahlbetonröhren aus drei Versuchen mit unterschiedlichen Längskräften wird gezeigt, dass die Mitwirkung des Betons auf Zug mit dem Verfahren nach Heft 525 DAfStb nur bei reiner Biegung befriedigend erfasst wird. Bei Biegung mit Längskraft werden besser mittlere wirksame Betonzugspannungen berücksichtigt. Es werden vier unterschiedliche Ansätze für die Betonzugspannungen besprochen.

On the selection of an adequate method for considering the contribution of concrete in tension.
The selection of an adequate method for considering the contribution of concrete in tension should according to DIN 1045-1:2001-07, 8.5.1 (9), be chosen with respect to the particular design problem. The explanations to DIN 1045-1 in book 525 from DAfStb describe only one method, the method which reduces the steel strain taking a modified stress-strain relationship into account. Methods that consider mean effective concrete stresses in tension are mentioned but not explained. The results of recomputed moment-curvature values from three tests with different longitudinal forces show that the method in book 525 DAfStb covers the contribution of concrete in tension only for reinforced concrete members without longitudinal forces. For members with longitudinal forces methods with mean effective concrete stresses give better agreements. Four different assumptions for the concrete stresses in tension are discussed.

Die konsequente Unterscheidung zwischen spannungsabhängigen und thermischen Dehnungen ist zur nichtlinearen Berechnung brandbeanspruchter Querschnitte unerlässlich. Auch für nichtlineare Querschnittsberechnungen mit vorgespannter Bewehrung, mit Berücksichtigung der Auswirkungen von Kriechen und Schwinden oder für andere Sachverhalte ist das Konzept spannungsabhängiger Dehnungen zweckmäßig. Es ergibt eine insgesamt einheitliche Betrachtungsweise für die Formulierung des Dehnungszustandes.

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.

Keine Kurzfassung verfügbar.

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Die neue Normengeneration beschert der Baupraxis auch lineares und nichtlineares Kriechen. Ob nichtlineares Kriechen besser mit den in der Forschung bevorzugten rheologischen Kriechmodellen erfaßt werden kann, oder ob das einfachere Vorgehen mit den für lineares Kriechen bekannten Kriechzahlen ausreicht, wird an Einzelbeispielen sehr schlanker Druckglieder miteinander verglichen. Es wird erläutert, wie die unter ständiger Gebrauchslast entstehenden Kriechauswirkungen schlanker Druckglieder in den Nachweisen im Grenzzustand der Tragfähigkeit auf vereinfachte Weise berücksichtigt werden können.

Für ideal elastische Stützen, die allein unter der Wirkung ihres Eigengewichts knicken, wurde diese Frage bereits 1778 von Leonhard Euler beantwortet. Mit den heute verfügbaren Mathematikprogrammen kann die Berechnung von Stützen, entweder als Knickproblem oder als Verformungsproblem nach Theorie 2. Ordnung und sowohl für lineare als auch für nichtlineare Moment-Verkrümmungsbeziehungen, numerisch mit denselben Verfahren erfolgen. Solche in der eigenen Lehre erprobten Verfahren werden beispielhaft angewendet, um das Stabilitätsproblem schlanker Stahlbetonstützen infolge Steifigkeitsabnahme zu veranschaulichen.

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Es werden Vereinfachungen zur Biegebemessung von Rechteckquerschnitten behandelt. Weiter werden die bauarttypischen Zusammenhänge erläutert, mit denen die ungünstigste und für die Bemessung maßgebende Beanspruchungskombination ermittelt werden kann.

Es werden die Berechnung beliebiger Stahlbetonquerschnitte, die Berechnung nichtlinearer Moment-Verkrümmungsbeziehungen und exemplarisch die nichtlineare Berechnung beliebig gelagerter Einfeldbalken mit Beispielen erläutert. Nichtlineare Berechnungen werden zukünftig an Bedeutung gewinnen. Mit Mathematikprogrammen können sehr effektive Algorithmen für das Studieren formuliert werden, die auch zur Berechnung anderer Bauarten angewendet und erweitert werden können.

Schlanke Stützen aus hochfestem Beton können nach DIN 1045-1: 2001-07 berechnet werden. Der Beitrag beschäftigt sich mit dem Tragverhalten dieser Stützen und zeigt, daß das zentrische Vorspannen für sehr schlanke Druckglieder sinnvoll ist.

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Die unterschiedliche Nachbehandlung von zwei vorgefertigten Verbundträgern hat zu zeitlich unterschiedlichem Verformungsverhalten geführt. Es wird über die Klärung der Ursachen und die Absicherung von Rechenannahmen durch einen Belastungsversuch berichtet.

Bei vektorieller Addition der Einwirkungen in einem N/M-Diagramm läßt sich die für die Bemessung eines Einzelbauteils maßgebende Kombination gezielt ermitteln. Die für den Hochbau zulässige Vereinfachung ist nicht einfacher zu handhaben. Im Sinne eindeutiger Regeln sollte sie auch deshalb entfallen, weil sie sowohl zu ungünstigeren als auch zu günstigeren Bemessungen führen kann. Computerprogramme sollten die besser zu verstehende grafische Form der Ergebnisdarstellung nutzen. Die Kombinationsregeln sind für die Weiterleitung der Beanspruchungen ungeeignet.

Es wird ein Verfahren zur nichtlinearen Berechnung der Verformungen von einachsig gespannten Stahlbetonbalken vorgestellt. Es basiert auf dem Übertragungsverfahren mit abschnittsweise linearisierten Momenten/Krümmungs-Beziehungen.

Es wird über Schwingungsmessungen an der Stahlbetonrahmenkonstruktion der Stadiontribünen berichtet, die im Jahr 1953 und 1988 durchgeführt wurden. Teilweise wurde versucht unter Mithilfe einer großen Anzahl von Personen die Konstruktionen in Schwingung zu versetzen, was auch bis zum fluchtartigen Verlassen der Tribünen gelang.