Der 80. Todestag Heinrich Gerbers am 3. Januar 1992 (1832-1912) gibt Anlaß, Leben und Werk dieses Pioniers des deutschen Stahlbaus in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts zu würdigen.

Doppelkopfanker können als Durchstanzbewehrung in Deckenplatten, Bodenplatten und Einzelfundamenten aus Stahl- und Spannbeton verwendet werden. Aufgrund ihrer schlupfarmen Verankerung erreichen Doppelkopfanker im Vergleich zu Bügeln höhere Durchstanzlasten. Ein weiterer Vorteil ist der im Vergleich zu konventioneller Durchstanzbewehrung geringere Verlegeaufwand und eine daraus resultierende Kostenersparnis. Bisher wurde in den meisten europäischen Ländern die Anwendung von Doppelkopfankern als Durchstanzbewehrung durch nationale Zulassungen geregelt. Seit Ende 2012 sind die ersten Europäischen Technischen Zulassungen (ETAs) verfügbar. Diese Zulassungen basieren alle auf dem gleichen Bemessungskonzept, das für eine Anwendung in Verbindung mit EN 1992-1-1 entwickelt wurde.
Grundsätzlich ist ein Durchstanzversagen von Platten ohne und mit Durchstanzbewehrung zu unterscheiden. In Deckenplatten und Fundamenten mit Durchstanzbewehrung kann ein Versagen inner- und außerhalb der durchstanzbewehrten Zone sowie bei Erreichen der Maximaltragfähigkeit auftreten. Die ETAs geben Gleichungen für jede dieser möglichen Versagensarten an. Das Sicherheitsniveau dieser Bemessungsregeln wird anhand eigener Durchstanzversuche und Versuchen aus der Literatur überprüft. Weiterhin werden die Hintergründe zu den einzelnen Regelungen erläutert und Empfehlungen für die praktische Anwendung gegeben.

European Technical Approvals provisions for double-headed studs at shear reinforcement
Double-headed studs are used as punching shear reinforcement in reinforced or pre-stressed slabs and footings. Due to an improved anchoring behaviour, double-headed studs have a higher load capacity than stirrups. Double-headed studs are quick to install and are therefore more cost-effective than stirrups. Previously in Europe, national technical approvals specified the design of double-headed studs. Since the end of 2012, European technical approvals (ETAs) have been available. All approvals are based on the same design method, which is used in combination with EN 1992-1-1. It is necessary to distinguish between punching shear failure in slabs and foundations with and without shear reinforcement. In slabs and foundations with shear reinforcement, a failure can occur at maximum load level, in and outside the shear-reinforced zone. The ETAs provide design equations for all types of failure modes. To quantify the safety level of the design provisions for slabs, footings, and ground slabs with and without shear reinforcement, test evaluations based on a reliable data bank are shown. The paper also provides useful background information and additional design recommendations for applications which are not covered by the design provisions of the ETAs.

The fib Model Code for Concrete Structures 2010 introduces a new design concept for punching shear based on critical shear crack theory. This paper presents and provides the background to the design provisions for punching shear according to fib Model Code 2010, Eurocode 2 and the corresponding German National Annex to Eurocode 2. The different punching shear design provisions are critically reviewed by means of parameter studies and a comparison of the calculated resistances and test results. The safety levels of the code provisions are verified and the influence of the different punching parameters on the calculated resistances is examined in detail.

Mit Model Code 2010 wurde ein neues Bemessungskonzept für den Durchstanznachweis vorgestellt, welches auf der Theorie der kritischen Schubrissbreite (Critical Shear Crack Theory) basiert. Im Rahmen dieses Beitrags werden die Durchstanzwiderstände nach Model Code 2010, Eurocode 2 und den Regelungen des deutschen Anhangs zu Eurocode 2 vorgestellt und um Hintergrundinformationen ergänzt. Anhand von Parameterrechnungen und der Nachrechnungen von Durchstanzversuchen erfolgt ein Vergleich der unterschiedlichen Bemessungskonzepte. Dabei werden Sicherheitsdefizite identifiziert und die Auswirkungen unterschiedlicher Einflussparameter auf die Durchstanztragfähigkeit von Flachdecken-Stützenknoten herausgearbeitet.

Comparison of punching shear design according to Model Code 2010 and Eurocode 2
Model Code 2010 introduces a new design concept for punching shear, which bases on the so-called Critical Shear Crack Theory. In this paper, the design provisions for punching shear according to Model Code 2010, Eurocode 2 and the corresponding German National Annex to Eurocode 2 are presented and background information is given. By means of parameter studies and a comparison of the calculated resistances to test result, the different punching shear design provisions are critically reviewed. The safety levels of the code provisions are verified and the influence of the different punching parameters on the calculated resistances is examined in detail.

In Zeiten globalen Warenhandels und digitaler Verfügbarkeit spielen Lager- und Gewerbebauten eine zunehmend wichtigere Rolle. Allein in der BRD werden lt. IFBS-Geschäftsbericht jährlich im Bereich von Dach- und Fassadenflächen Stahlsandwichelemente mit einem Polyurethan- oder Mineralfaserkern in einer Größenordnung von 20 Mio. m2 verbaut. In Europa sind dies lt. Forschungsinstitut für Wärmeschutz e. V. München sogar 130 Mio. m2. Diese Bauelemente sind aus Gründen der Wirtschaftlichkeit, Energieeinsparung und Durabilität erste Wahl. Laut EU-Gebäuderichtlinie 2010 sind Neubauten so zu errichten, dass für Heizung, Kühlung und Lüftung möglichst keine Energie verbraucht wird. Dieses Ziel wird ebenso im neuen Gebäudeenergiegesetz festgeschrieben. Neben den bisherigen Strategien, Energieverluste durch größere Bauteildicken einzudämmen, wird im Folgenden die Option der thermischen Bauteilaktivierung aufgezeigt. Drei Ziele werden primär verfolgt: 1) Durch solare Gewinne soll Heizenergie reduziert, CO2 eingespart werden. 2) Mittels energetischer Gewinne soll die Dämmstärke reduziert, Ressourcen geschont werden. 3) Die energetischen Gewinne müssen in einem gebäudetechnischen Szenario valide abgebildet werden, die Wirtschaftlichkeit ist zu prüfen. Die wissenschaftliche Untersuchung fand im FOSTA-Forschungsprojekt “Gebäudeintegrierte solare Stahlsandwichelemente für den Industrie- und Gewerbebau mit Mineralwollkern” (P1253; IGF Nr. 19520 N) statt.

Energized activate sandwich elements with mineral fibre core
In times of global trade in goods and digital availability, warehouse and commercial buildings play an increasingly role. In the BRD alone, steel sandwich elements with a polyurethane- or mineral wool core with a size of 20 million m2 are produced and installed annually in the area of roof and façade. In Europe this is as much as 130 million m2. These components are the first choice for reasons of economy, energy savings and durability. According to the EU - Building-Directive 2010, new buildings are to be constructed in such a way that as little energy as possible is used for heating, cooling and ventilation. This goal is also laid down in the new Building Energy Law. In addition to the previous strategies to contain energy losses by using larger component thicknesses, the option of thermal component activation is shown below. Three goals are primarily pursued: 1) Solar gains should reduce heating energy and save CO2. 2) Insulation thickness should be reduced by means of energetic gains, resources should be conserved. 3) Energetic gains have to validly depicted in a building technology scenario, the economic viability has to bechecked. The scientific investigation took place in the research project “Building-integrated solar steel sandwich elements for industrial and commercial construction”.

Der vorliegende Beitrag schlägt vor, in Fußbodenkonstruktionen an Stelle des massebezogenen Wassergehaltes u(x,t) die relative Luftfeuchte phi Index i (x,t) in den Poren des porösen Baustoffes (Estrich/Beton) zu messen. Im stationären Fall oder im quasi-stationären Fall sind beide Größen durch die Sorptionsisotherme des Baustoffes miteinander verbunden. Es steht ein Meßverfahren für die Bestimmung der relativen Luftfeuchte phi Index i (x,t) zur Verfügung. Die Bewertung der Fußbodenkonstruktionen soll dann zukünftig anhand von Grenzwerten phi Index zul für die relative Luftfeuchte in den Baustoffporen erfolgen. Für verschiedene Anwendungen in der Praxis werden hier Grenzwerte phi Index zul vorgeschlagen.

Heute werden in den Bereichen “Mauermörtel” und “Putzmörtel” praktisch ausschließlich Werkmörtel eingesetzt. Diese Mörtel unterliegen bei der Herstellung einer strengen Qualitätskontrolle. Verantwortlich dafür ist der Hersteller selbst. Daran ändern Normen und Festlegungen des Bauordnungsrechts nichts. Die Normen legen jedoch Begriffe, Bezeichnungen und Klasseneinteilungen fest, mit denen die Kommunikation zwischen Planern, Herstellern und Bauausführenden erleichtert wird. Deshalb ist es wichtig, daß alle am Mauerwerksbau Beteiligten über den neuesten Stand informiert sind. Die Umstellung auf europäische Normen hat zu einigen Änderungen geführt, die im folgenden - in Kurzform - erläutert werden.

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Als bewährte Baustoffe sind Wärmedämm-Verbundsystem (WDVS) normungsfähige Produkte. Bedingt durch eine Änderung der Landesbauordnungen ist das bauaufsichtliche Prüfzeichen entfallen. Daher sind bis zum Vorliegen von Normen allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen erforderlich. In Europa ist die Situation ähnlich: Obwohl auch hier Einvernehmen über die Vorrangigkeit europäischer Normen besteht, hat die europäische Zulassungsorganisation EOTA die Arbeit an einer Zulassungsrichtlinie begonnen, wobei der Auftrag der Europäischen Kommission (Mandat) eine Beschränkung auf innovative Systeme enthält.

Die DIN 488 gibt für Betonstähle statistische Kenngrössen an, ohne die zur Auswertung heranzuziehenden statistischen Verfahren näher zu präzisieren. Anhand von Beispielen wurde deshalb ein einfach zu handhabendes rechnerisches Verfahren zur Ermittlung des 5% Quantils erläutert. Das Verfahren nach GRAF/HENNING/STANGE kann für alle Probengrössen ab n > 5 angewandt werden, wenn die Prüfergebnisse, bzw. die Grundgesamtheit, aus der sie stammen, normalverteilt sind. Die vorgeschlagenen Verfahren können im Rahmen der Eigen- und Fremdüberwachung von Betonstahlwerken angewandt werden und auch für Kontrollprüfungen z.B. auf Baustellen eingesetzt werden.

The work of plastering and rendering masonry and concrete is covered by a huge range of standards and guidelines. The new publication “Guidelines for plastering and rendering masonry and concrete” presents a standard work, which clarifies the issues for designers and contractors alike.

Anhand von Versuchsauswertungen und dem analytischen Lösungsweg werden Knicklängenbeiwerte der Stabelemente von Kehlbalkendächern angegeben.

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Über eine 162 m lange Hochstrasse über eine Bahntrasse mit einem Plattenquerschnitt von 15.20 m Breite. Als Besonderheit wurde die Schalung im Bereich von Bahnüberführungen an 25 m weit spannenden Stahlfachwerkträgern aufgehängt.

Über die Einleitung konzentrierter Druckkräfte in den Beton. Es werden die dreidimensionalen Spannungszustände im Beton allgemein erläutert und anhand der Auswertung früherer Versuche wird eine Bemessungshilfe für die erforderliche Spaltzugbewehrung gegeben.

Es wird gezeigt, wie sich die Übertragungsmatrizen für eindimensionale statische oder dynamische Probleme unter Umgehung der analytischen Lösung direkt numerisch ermitteln lassen, sofern die Beschreibung durch ein System linearer inhomogener Differentialgleichungen 1. Ordnung mit variablen Koeffizienten möglich ist.

Verfahren, um im Stahlbetonbau und Spannbeton aus einer vorgegebenen Spannungsverteilung für beliebige Querschnitte die Querschnittswerte und Schnittkräfte zu bestimmen. Es ist besonders für die Verwendung in Rechenanlagen geeignet.

Der Aufsatz enthält grundlegende Betrachtungen zum Bewegungsablauf eines umfallenden starren Turms, dessen rechnerische - vorwiegend analytische - Behandlung sowie grafische Darstellungen der Ergebnisse für verschiedene Parameter.

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Abhängig von Geometrie und Herstellmethodik können sich in Bauteilen aus faserbewehrtem Beton (lokal) sehr unterschiedliche Faserorientierungen einstellen. Der Faserbeton verhält sich in der Folge nicht mehr isotrop, sondern zeigt je nach Beanspruchungsrichtung ein unterschiedliches Zug- und Drucktragverhalten. Für ultrahochfesten Beton (UHFB) ist dieser Aspekt von besonderer Relevanz, da UHFB in der Anwendung meist hohe Fasergehalte aufweist. Während der Einfluss der Faserorientierung auf das Zugtragverhalten von UHFB bereits Gegenstand zahlreicher Studien war, fehlten bislang aussagekräftige Daten, um die auf die Faserbewehrung zurückzuführende Anisotropie im Drucktragverhalten größenmäßig fassen zu können. Im Rahmen einer Versuchsreihe wurde daher der Einfluss der Faserorientierung und des Fasergehalts auf das Bruchverhalten und die Druckfestigkeit von Fein- und Grobkorn-UHFB eingehend untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Druckfestigkeit bei überwiegend unidirektionaler Ausrichtung der Fasern in der Ebene senkrecht zur Belastungsrichtung mit steigendem Fasergehalt deutlich zunimmt. Dagegen ist der Einfluss des Fasergehalts bei einer überwiegend unidirektionalen Ausrichtung der Fasern in Belastungsrichtung gering. Abhängig von der Belastungsrichtung unterscheidet sich die Druckfestigkeit am Würfel um bis zu 26 N/mm2 bzw. 14 %. Die Differenz zwischen Würfel- und Zylinderdruckfestigkeit nimmt mit steigendem Fasergehalt zu. Auf Basis der Ergebnisse erfolgt eine Empfehlung zur Festlegung von Betonfestigkeitsklassen für die DAfStb-Richtlinie “Ultrahochfester Beton”.

Effect of Fibre Orientation and Fibre Volume Fraction on the Compressive Strength of Ultra-High Performance Concrete
Depending on the geometry and casting method, structural members made of fibre reinforced concrete may (locally) show very different fibre orientation. As a result, the fibre reinforced concrete no longer behaves isotropically, but shows different tensile and compressive behaviour depending on the direction of loading. This aspect is of special importance for ultra-high performance concrete (UHPC), since UHPC is typically applied with high fibre volume fraction. While the influence of fibre orientation on the tensile behaviour of UHPC has already been subject of numerous studies, there was a lack of meaningful data so far in order to be able to quantify the anisotropy in compression caused by the fibres. Thus, the influence of fibre orientation and fibre volume fraction on the failure pattern and on the compressive strength of fine- and coarse-grained UHPC was investigated in a series of tests. The results show that with predominantly unidirectional alignment of fibres in the plane perpendicular to the loading direction, the compressive strength increases significantly with increasing fibre volume fraction. In contrast, the influence of fibre volume fraction is marginal with predominantly unidirectional alignment of fibres in the direction of loading. Depending on the loading direction, the compressive strength tested on cubes differs by up to 26 MPa and 14 %, respectively. The difference between cube and cylinder compressive strength increases with increasing fibre volume fraction. Based on the results, a proposal for classifying UHPC in the DAfStb Guideline “Ultra-High Performance Concrete” is provided.

Der Nachweis der Konformität ultrahochfester Betone (UHFB), die künftig in der im Entwurf befindlichen DAfStb-Richtlinie “Ultrahochfester Beton” geregelt sein werden, erfordert Formfaktoren, die eine Umrechnung zwischen den an UHFB-Probekörpern unterschiedlicher Form und Größe erhaltenen Druckfestigkeiten erlauben. Bisher fehlten belastbare Versuchsergebnisse, auf deren Grundlage die Festlegung allgemeingültiger Formfaktoren zielsicher hätte erfolgen können. Daher wurde im Rahmen eines vom Deutschen Ausschuss für Stahlbeton geförderten Forschungsvorhabens der Einfluss der Probekörpergeometrie auf die Ergebnisse von Druckfestigkeitsprüfungen an normal-, hoch- und ultrahochfesten Betonen experimentell untersucht. Die mittleren Zylinderdruckfestigkeiten der einzelnen Serien betrugen zwischen ca. 30 N/mm2 und 200 N/mm2. Mit Größtkorndurchmessern von 0,5 mm, 3 mm, 5 mm und 8 mm deckten die UHFB-Systeme den Anwendungsbereich der zukünftigen DAfStb-Richtlinie weitgehend ab. Neben Zylindern mit h/d [mm] = 300/150 und Würfeln mit einer Kantenlänge d = 150 mm, anhand deren charakteristischer Druckfestigkeit die Klassifizierung von UHFB erfolgen soll, wurden auch Zylinder mit h/d [mm] = 200/100 und Würfel mit einer Kantenlänge d = 100 mm untersucht. Die im Entwurf der DAfStb-Richtlinie “Ultrahochfester Beton” vorgenommene Klassifizierung von UHFB in die Festigkeitsklassen C130/140, C150/155 und C175/180 spiegelt den in den Versuchen beobachteten geringen Unterschied zwischen Zylinder- und Würfeldruckfestigkeit angemessen wider.

Effect of Specimen Geometry on the Compressive Strength of Ultra-High Performance Concrete
The conformity check for ultra-high performance concrete (UHPC), which is subject of the current draft of the DAfStb Guideline “Ultra-High Performance Concrete”, requires factors that allow a conversion between compressive strengths obtained for UHPC specimens with different shape and size. Up to now, there was a lack of reliable test results that could form the basis for defining generally applicable conversion factors. Therefore, the influence of the specimen geometry on the results of compressive strength tests on normal strength concrete, high strength concrete, and UHPC was investigated experimentally within the scope of a research project funded by the German Committee for Structural Concrete. The mean cylinder compressive strengths of the individual series ranged between approx. 30 MPa and 200 MPa. With maximum grain sizes of 0.5 mm, 3 mm, 5 mm, and 8 mm, the UHPC mixtures largely covered the scope of the forthcoming DAfStb Guideline. Besides cylinders with h/d [mm] = 300/150 and cubes with an edge length d = 150 mm, whose characteristic compressive strength will be used to classify UHPC, smaller cylinders with h/d [mm] = 200/100 and smaller cubes with d = 100 mm were tested. The draft of the DAfStb Guideline “Ultra-High Performance Concrete” classifies UHPC by the strength classes C130/140, C150/155 and C175/180. The denominations adequately reflect the small difference between cylinder and cube strength observed in the tests.

Die Zusammenführung von bewährten Systemen macht die Ganghoferbrücke zu einer gestalterisch anspruchsvollen, modernen und sehr günstigen Fußgängerbrücke. Der Überbau ist aus Stahlbeton C35/45 und mit einer Schlankheit von 1/42 sehr schlank. Die Flächen unterhalb der anschließenden Rampen beherbergen Ateliers für Künstler. Die Fuß- und Radwegbrücke stellt eine sichere Querungshilfe für die Schüler zur nah gelegenen Schule dar.