Keine Kurzfassung verfügbar.

Flugzeuganprall wird als außergewöhnliche Einwirkung für stark exponierte kritische Infrastrukturen wie Kernkraftwerke oder sehr große Hochhäuser in Betracht gezogen. Der Beitrag stellt die Entwicklung und Validierung neuer Bauwerkskonzepte auf Basis von Hochleistungsbetonen (HPC, UHPC) vor. Als Beispiele dienen ein Hochhaus [1, 2] und ein externes Schutzbauwerk für bestehende Kernkraftwerke [3, 4], bei denen jeweils der Einsatz von Hochleistungsbetonen die Entwicklung innovativer Tragwerke ermöglicht. Die Methoden des Zwei-Massen-Schwingers (ZMS) und Finite-Elemente-Methoden in der Struktur- und Kurzzeitdynamik werden zusammen mit publizierten und eigenen Validierungsexperimenten [5, 6] benützt, um die Grenzdicke (ultra-)hochfester, faserbewehrter Stahlbetonbauteile zu ermitteln und somit zentrale Sicherheitszonen der Gebäude vor Brand und Trümmerflug zu schützen.

Innovative critical infrastucture with high performance concrete: design against aircraft impact
Aircraft impact is taken into account as exceptional load case for exposed critical infrastructure such as nuclear plants and super-rise buildings. This contribution introduces the development and validation of new building concepts based on high performance concretes (HPC, UHPC). A high-rise building [1, 2] and a superstructure for existing nuclear power plants [2, 3] serve as examples with high performance concretes allowing innovative designs. The design methods “Two-Degree-of-Freedom Model” (TDOF, in German ZMS) and Finite Element Methods for transient and structural dynamics are used together with own validation experiments [5, 6] to derive the limit thicknesses of (ultra) high performance concrete elements with fiber reinforcement, protecting the vital zones of the buildings against impact and fire.

Der sechsstreifige Ausbau der Autobahn A9 Berlin-Nürnberg erfordert zwischen den Anschlußstellen Schnaittach und Hormersdorf am Hienberg den Bau der "Talbrücke Schnaittach". Diese 1288 m lange Brücke wird im Taktschiebeverfahren erstellt. Dabei wird der Überbau aufgrund der kurzen Bauzeit von zwei Seiten aus gleichzeitig gebaut. Für das Erstellen des westlichen Überbaus, der im Grundriß mit Gerade-Klothoide-Kreis vorgegeben ist, wird dabei erstmals das Match-Cast-Taktschiebeverfahren, ein Patent der Walter Bau AG, angewendet. Es wird über die dazu erforderliche besondere Ausbildung der Taktfertigungsanlage, der Taktschiebelager und der zugehörigen Unterstützungen berichtet.

Es wird über die Herstellung einer 2,0 km langen Spannbetonbrücke mit zwei voneinander getrennten Richtungsfahrbahnen in Segmentbauweise auf der Insel Oahu, Hawaii, berichtet. Baubeginn war Anfang 1990. Als Bauzeit standen höchstens 1360 Tage zur Verfügung; dies war auch der Grund für die gewählte Spezialbauart. Für die Montage der Stahlbetonfertigteile wurde ein 110 m langer besonderer Verlegeträger ("launching truss") verwendet, der es ermöglichte, die Segmente parallel an beiden Richtungsfahrbahnen zu montieren. Dies trug wesentlich dazu bei, daß das Projekt im Mai 1993 - sechs Monate vor dem ursprünglich vorgesehenen Termin - übergeben werden konnte.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Aufgrund der vergleichsweise großen Schlankheit niedriger Verbundträger wird bei diesen Trägern in sehr vielen Fällen die Einhaltung von Verformungsgrenzwerten querschnittsbestimmend. Das Verformungsverhalten dieser Träger wird dabei wesentlich durch die große Biegesteifigkeit des Betongurts und dessen Rissbildung bestimmt. Einer der maßgebenden Einflüsse auf die rechnerischen Verformungen ist die mittragende Breite des Betongurts.
Neue Untersuchungen, die das Verformungsverhalten niedriger Verbundträger unter Berücksichtigung der Biegetragwirkung und Rissbildung des Betongurts betrachten, zeigen unter anderem, dass für die Spannungs- und die Verformungsberechnung unterschiedliche Werte der mittragenden Breite anzusetzen sind. Anhand umfangreicher experimenteller, analytischer und numerischer Untersuchungen konnten die Einflüsse auf die mittragende Breite analysiert werden. Auf Basis der Ergebnisse einer ausführlichen Parameterstudie wird ein Berechnungsansatz für die verformungsbezogene mittragende Breite entwickelt und ein Vorschlag zur quasi-elastischen Verformungsberechnung niedriger Verbundträger gemacht. Es zeigt sich, dass die verformungsbezogene mittragende Breite im Besonderen von der Biegetragwirkung des Betongurts, dessen Rissbildung, dem Verhältnis von Gurtbreite zu Trägerlänge, der Steifigkeitsverteilung im Verbundträger und der Belastungshöhe abhängt.
Mit dem entwickelten Berechungsansatz sind eine realistische Verformungsberechnung und eine wirtschaftliche Dimensionierung niedriger Verbundträger möglich.

Querausgesteifte, schlanke Bleche, die durch eine konstante Stauchung beansprucht werden, weisen je nach Steifigkeit der Quersteife unterschiedliche Versagensmechanismen auf. Mit einem FEM-Programm wird das Tragverhalten von Beulfeldern mit einer Quersteife in Feldmitte untersucht. Besonderes Augenmerk wird auf die Bestimmung der erforderlichen Steifigkeit der Quersteife gelegt, für welche die Traglast des Gesamtfeldes auf die Traglast des Teilfeldes angehoben werden kann. Es wird festgestellt, daß die mittragende Breite bei einseitig angeordneten Quersteifen allein aus der Schubnachgiebigkeit bestimmt werden kann. Der Einfluß von lokalen Beulerscheinungen der angrenzenden Teilfelder kann hierbei vernachlässigt werden.

Die neue Generation von Befestigungssystemen der Installationstechnik ist gekennzeichnet durch eine frühzeitige Einbindung in die Planungsphase, einen hohen Vorfertigungsgrad, effiziente Montagezeiten, deutliche Materialersparnisse sowie eine optimale Raumnutzung unter Einhaltung aller relevanten Vorschriften. Die Ausnutzung dieser Optimierungspotenziale wird erst ermöglicht durch eine frühzeitige und gewerkübergreifende Befestigungsplanung für die technische Gebäudeausrüstung, bei der gemeinsame Tragstrukturen für Leitungen aller betroffenen Ausbaugewerke konzipiert werden. Dabei müssen auch für das Gesamtsystem div. Auflagen in Bezug auf den Brandschutz erfüllt werden. Mit der Bereitstellung technischer Regelwerke für die Auslegung von modularen Tragsystemen unter Brandbedingungen werden entsprechende Bemessungskonzepte vermehrt in der Praxis eingesetzt. Dieser Beitrag gibt eine allgemeine Einführung in die Konzeption modularer Tragsysteme und deren Auslegung im Brandfall und beschreibt anhand eines Projektbeispiels, wie auch anspruchsvolle Planungsanforderungen in Bezug auf den Brandschutz effizient umgesetzt werden können. Das gewählte Projektbeispiel - das Kantonsspital Baden in der Schweiz - steht dabei exemplarisch für ein Großprojekt im Gesundheitswesen mit herausfordernden Anforderungen an den Brandschutz für Tragsysteme der technischen Gebäudeausrüstung.

Fire protection design of installation systems at the Baden cantonal hospital
The new generation of installation fastening systems is characterized by early involvement in the planning phase, a high degree of prefabrication, efficient assembly times, significant material savings and optimum use of space in compliance with all relevant regulations. Utilizing these optimization potentials is only made possible by early and cross-trade fastening planning for the technical building equipment, in which common support structures for cables of all affected trades are designed. At the same time, various fire protection requirements must also be fulfilled for the overall system. With the provision of technical regulations for the design of modular support systems under fire conditions, corresponding design concepts are increasingly used in practice. This paper provides a general introduction into the conception of modular support systems and their design in case of fire and describes, based on a project example, how even demanding planning requirements with regard to fire protection can be efficiently implemented. The selected project example - the cantonal hospital in Baden/Switzerland - is exemplary for a large-scale project in the health care sector with challenging fire protection requirements for structural systems of the technical building equipment.

Ab Ende 2020 sollen alle vom Bund finanzierten Verkehrsinfrastrukturprojekte mit der BIM-Methode (BIM: engl. Building Information Modeling) realisiert werden. Die zielgerichtete Planung, der störungsfreie Bau und der anschließende Betrieb von Verkehrsanlagen benötigen aktuelle Zustandsdaten. Daten, die präzise Rückschlüsse auf die Geoposition, die Dimension, die Geometrie und die Beschaffenheit der Objekte zulassen. Das BIM-Fachmodell Ingenieurvermessung liefert diese Daten und steht am Anfang eines ganzheitlichen, digitalen Prozesses, wenn zukünftig Verkehrsinfrastrukturprojekte geplant, gebaut und letztlich auch betrieben werden sollen. Der folgende Beitrag aus der Praxis zeigt auf, worum es sich bei dem Modell handelt, wie es entsteht und welche Ergebnisse die am BIM-Prozess beteiligten Institutionen erwarten können.

The BIM-professional model Engineering Surveying
From the end of year 2020 all of the traffic infrastructure projects, which are funded by the federal government, should be realized by the BIM-method. It is necessary to provide current data status for a focused planning, an uninterrupted construction and for the following operation of traffic facilities. This data should allow precise conclusions of the geoposition, dimension, geometry and the properties of the objects. If future traffic infrastructure projects should be planned, built and finally be operated, the BIM-professional model Engineering Surveying supplies this data and is at the beginning of a holistic, digital process. The following contribution in practice shows which kind of model is presented, how it is created and what results the BIM-process involved institutions can expect.

On 14 May 2013 a massive rockfall occurred approximately 1, 100 m south of the Felbertauern Tunnel, which destroyed the avalanche gallery “Schildalm” of the P1 Felbertauernstraße over a length of 130 m. At an elevation of 1,770 m a.s.l. around 10,000 m3 of rock mass dislodged and cascaded down about 190 m of elevation onto the Gallery, which protected the three lane road below. The rock fall debris deposited in the rock fall track, on the road and down to the edge of the valley bottom some 70 m further below the road. As a part of the safety- and remedial measures instable rock masses of approximately 10,000 m3 at the head scarp were removed by blasting. To protect the remaining slopes, rockbolts, steel wire meshes, anchor beams and a rock fall protection barrier were installed. The access to the site was of particular challenge, therefore all tools, machinery and material had to be transported to site by helicopter.
Am 14. Mai 2013 ereignete sich etwa 1.100 m südlich des Felbertauerntunnels ein massiver Felssturz, der die Galerie Schildalm der P1 Felbertauernstraße auf einer Länge von 130 m zerstörte. Dabei lösten sich ca. 10.000 m3 an Felsmassen in ca. 1.770 m ü.A. und stürzten auf das ca. 190 Höhenmeter tiefer gelegene Galeriebauwerk. Die Felsmassen lagerten sich teils in der Sturzbahn oberhalb, teils auf der Trasse der Felbertauernstraße ab und gelangten auch weiter talwärts (ca. 70 Höhenmeter) bis an den Talbodenrand. Im Rahmen der Sanierungs- und Sicherungsarbeiten wurden im Abbruch- und Flankenbereich labile Felsmassen im Ausmaß von weiteren ca. 10.000 m3 durch Sprengarbeit zum Absturz gebracht. Die verbliebenen Böschungsabschnitte wurden durch Verankerungen, Vernetzungen, Ankerbalken und -lisenen sowie einer Hochenergieseilsperre gesichert. Eine besondere Herausforderung war die erschwerte Zugänglichkeit des Bearbeitungsgebiets; Werkzeug, Maschinen und Baumaterialien mussten mit Hubschrauber zum Einsatzort transportiert werden.

Die Untersuchung und Bewertung der Prognosefähigkeit von deterministischen Brandsimulationsmodellen ist im Zusammenhang mit der wachsenden Bedeutung der Ingenieurmethoden im Brandschutz von zentralem Interesse. In diesem Beitrag werden die Auswertemethodik EMVANEMED zur Validierung von Brandsimulationsmodellen beschrieben und Ergebnisse, die auf Grundlage der Methodik gewonnen wurden, an einem Beispiel verdeutlicht. Die Auswertung wurde auf Basis von berechneten Medianwerten der zentralen Bewertungsgrößen PEAK und PEACOCK durchgeführt. Diese Größen lassen die Bewertung sowohl lokaler als auch globaler Kriterien zweier kompletter Zeitreihen zu. Als Beispiel wurden Versuchsdaten zweier Großversuche herangezogen, bei denen ein Brandraum mit einem Zielraum durch kleine Leckagen bzw. über einen geschlossenen Kanal miteinander in Verbindung stand. Da sowohl umfangreiche Messdaten im Brandraum als auch im Zielraum vorlagen, soll eine Bewertung der Simulationsergebnisse für die Übertragung von brandschutztechnisch relevanten Größen von einem zum anderen Raum möglich sein. Zur Validierung wurde das international am weitesten verbreitete CFD-Brandsimulationsmodell Fire Dynamics Simulator (FDS) in der Version 5 eingesetzt. Für die Simulation wurde der Verlauf der Energiefreisetzungsrate auf Grund der Ergebnisse der Versuche vorgegeben. Die Vorgabe der Energiefreisetzungsrate entspricht dem Stand der Technik und lässt daher eine Bewertung der Eignung von Brandsimulationsprogrammen durch Quantifizierung der Abweichung zwischen Versuchs- und Simulationsergebnissen zu. Auffällig gut können die Sauerstoffkonzentration (O2) und die Gastemperaturen außerhalb des Plumes durch die Simulation wiedergegeben werden. Auch die Ergebnisse für die Peakwerte der Temperaturen von Zielobjekten sind vergleichsweise gut. Bei den anderen Gaskonzentrationen (CO und CO2) sind die Medianwerte größer und die Schwankungen deutlich größer. Für den Brandraum werden die Gaskonzentrationen CO und CO2, die radiativen Wärmestromdichten und die Temperaturen im Inneren der Kabel durch die Simulation niedriger, die anderen Größen höher als die Versuchsdaten berechnet. Die Ergebnisse im Brandraum sind insgesamt besser als die im Zielraum. Wird eine Bewertung auf Grundlage von einem lokalen Parametern (Peak-Vergleich) durchgeführt, können wichtige Informationen zum zeitlichen Verlauf der Zeitreihen nicht bewertet werden. Bei der zusätzlichen Auswertung globaler Parameter zeigt sich eine Tendenz, dass der Wärmetransfer in Bauteile in den Submodellen nicht ausreichend gelöst wird.

Investigation of the prognosis ability from deterministic fire simulation models.
The investigation and evaluation of the prognosis ability from deterministic fire simulation models is of central interest in connection with the increasing acceptation of the engineering methods in the field of fire protection. In this report an evaluation methodology for the validation of fire simulation models called EMVANEMED is described and results given on basis of the methodology are clarified by an example. The evaluation was accomplished on basis of computed medians of the central evaluation sizes PEAK and PEACOCK. These values permit the evaluation of both local and global criteria of two complete time series. As an example data of two full-scale fire tests were consulted, in which a fire room was connected with a target room by small leakages and/or over a closed channel. Since both extensive measuring data in the fire room and in the target room were present, an evaluation of the simulation results should be possible for the transmission of fire protection-technically relevant values from one room to another room. For validation, the internationally accepted CFD fire simulation model Fire Dynamics simulator (FDS) in version 5 has been used. For simulation the energy release rate due to the results of the tests were given as an input. The default value of the energy release rate corresponds to the state of the art and permits an evaluation of the suitability of fire simulation codes by quantification of the deviation between experimental and simulation results. Remarkably well is the prediction of the oxygen concentration (O2) and the gas temperatures outside of the plume by simulation. Also the results for the peak values of the temperatures of target objects are comparatively good. With the other gas concentrations (CO and CO2) the medians are more largely and the fluctuations are clearly larger. For the fire room the gas concentrations CO and CO2, the radiative heat flow densities and the temperatures inside the cables are computed lower, the other values higher than the test data. The results in the fire room are altogether better than in the target room. If an evaluation is accomplished on basis of local parameters (PEAK comparison) important information cannot be evaluated for the course of the time series. During the additional evaluation of global parameters, a tendency shows up that the heat transfer into construction units is not sufficiently solved by the sub models.

In der vorliegenden Studie wurde eine Gittersensitivitätsstudie für ein Brandszenario in einem Raum mit Verbindung zu einem Atrium mit drei verschiedenen CFD-Modellen durchgeführt. Bei den 3 CFD-Modellen handelt es sich um den Open-Source Code FDS, den kommerziellen Strömungslöser CFX aus der ANSYS Suite sowie dem Brandsimulationsprogramm KOBRA 3D. Der Fokus bei den numerischen Berechnungen lag dabei auf der Untersuchung der Gittersensitivität, daher wurden gleiche oder ähnliche Ansätze zur Modellierung physikalischer Brandphänomene wie Turbulenz, Wärmestrahlung, Speziesumwandlung etc. gewählt. Die Auswertung der Daten erfolgte für physikalische Größen wie Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten an definierten Messpositionen im Strömungsraum.
Für brandinduzierte Auftriebsströmungen, kann zur Bewertung der Gitterweite, das Verhältnis R* zwischen dem charakteristischen Branddurchmesser D* und der Gitterweite verwendet werden. Aus der Berechnung der charakteristischen Auflösung R* für das gegebene Beispiel zeigt sich, dass eine Gitterweite mit einer Kantenlänge von 5 cm eine sehr feine Auflösung der Brandfläche darstellt. Bei charakteristischen Auflösungen R* größer als 10 verändert sich bei Berechnung mit CFX (R* = 10 bzw. 20) das Ergebnis nur noch mit Unterschieden deutlich kleiner als 5% für berechnete Temperaturen in einem Atrium.

Influence of grid width on the results of fire simulation models - Application: Atrium.
In the present study, a grid sensitivity study for a fire scenario in a room connected to an atrium was performed using three different CFD models. The 3 CFD models are the open source code FDS, the commercial flow solver CFX from the ANSYS Suite and the fire simulation program KOBRA 3D. The focus of the numerical calculations was on the investigation of the grid sensitivity, therefore the same or similar approaches for the modelling of physical fire phenomena such as turbulence, heat radiation, species conversion etc. were chosen. The data were evaluated for physical quantities such as temperatures and flow velocities at defined measuring positions in the flow space.
For fire induced buoyancy flows, the ratio R* between the characteristic fire diameter D* and the grid width can be used to evaluate the grid width of the flow field. The calculation of the characteristic resolution R* for the given example shows that a grid width with an edge length of 5 cm represents a very fine resolution of the fire area. With characteristic resolutions R* greater than 10, the result only changes with differences significantly smaller than 5 % for calculated temperatures in an atrium when calculated with CFX (R* = 10 or 20).

Es werden eine Auswertemethodik zur Validierung von Brandsimulationsmodellen beschrieben und Ergebnisse anhand eines Beispiels verdeutlicht, die auf Grundlage der Methodik gewonnen wurden. Die Auswertung wurde auf Basis von berechneten Medianwerten der zentralen Bewertungsgrößen PEAK und PEACOCK durchgeführt. Zusätzlich wurden die Ergebnisse einer Analyse im Hinblick auf die Prognosefähigkeit auf Grundlage von bewerteten Unsicherheiten unterzogen, die in einer amerikanischen Untersuchung ermittelt wurden.
Als Beispiel wurden Versuchsdaten dreier Großversuche herangezogen, bei denen ein Brandraum mit einem Zielraum durch eine Tür in Verbindung stand. Die Räume wurden unterschiedlich ventiliert. Als Brandquelle wurde ein Flüssigkeitspool mit einer Leistung zwischen 0,6 und 1,4 MW eingesetzt. Zur Validierung wurde das international am weitesten verbreitete CFD-Brandsimulationsmodell Fire Dynamics Simulator (FDS) in den Versionen 4, 5 und 6 eingesetzt. Für die Simulation wurde der Verlauf der Wärmefreisetzungsrate auf Grundlage der Ergebnisse der Versuche vorgegeben. Die Untersuchung konzentriert sich auf die Unterschiede im Hinblick auf die Versuchsrandbedingungen und auf die eingesetzten Versionen von FDS.
Es ist erkennbar, dass eine deutliche Abhängigkeit der Übereinstimmung der Ergebnisse hinsichtlich der Versuchsrandbedingungen besteht. Die Unterschiede bei den Ergebnissen im Hinblick auf die eingesetzte Version von FDS fielen nicht so deutlich aus.

Investigation about the forecast ability of deterministic fire simulation models - Application: Prisme door.
This report describes an evaluation methodology for the validation of fire simulation. Furthermore, results obtained on basis of this methodology are illustrated by an example. The evaluation was accomplished on basis of computed medians of the central evaluation sizes PEAK and PEACOCK. Additionally the results of an analysis are performed in respect of the forecast ability on the basis of evaluated uncertainties, which have been determined in an American investigation.
As an example data of three full-scale fire tests were consulted, in which a fire room was connected with a target room by a door. The varying ventilation of the rooms depends on the experiments. A pool fire with capacity of 0.6 to 1.4 MW is used as fire-source. The validation is carried out with fire dynamics simulator (FDS, version 4, 5 and 6), the most common CFD-model for fire simulation. For simulation the energy release rate due to the results of the tests were given as an input. Focus of the investigation are the differences of the boundary conditions and the used version of FDS.
With respect to the boundary conditions lower heat release rates and lower air changes are an essential condition for good similarity of the results. The differences between the results in respect to the version of FDS are not as large as in comparison.

Die außergewöhnliche Bemessungssituation Brand als Lasteinwirkung auf Bauteile und Tragwerke ist in DIN EN 1991-1-2:2010-12, Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-2: Allgemeine Einwirkungen - Brandeinwirkungen auf Tragwerke geregelt. Im zugehörigen Nationalen Anhang DIN EN 1991-1-2/NA werden die national festzulegenden Parameter bzw. nationale Festlegungen sowie die Anwendung informativer Anhänge für Deutschland definiert. Neben der Einheits-Temperaturzeitkurve (ETK) als standardisierte thermische Einwirkung werden in DIN EN 1991-1-2 und zugehörigem Nationalen Anhang auch Naturbrandmodelle geregelt, mit denen die thermischen Einwirkungen leistungsorientiert in Abhängigkeit der vorhandenen Brandlasten, Ventilationsverhältnisse, Brandraumgeometrie und thermischen Eigenschaften der Umfassungsbauteile berechnet werden können. In der Musterliste der Technischen Baubestimmungen von März 2014 werden Randbedingungen für die Anwendung der Naturbrandverfahren beschrieben. Im Rahmen dieses Aufsatzes werden die zur Ermittlung der thermischen Einwirkung mit Naturbrandmodellen zugrunde zu legenden Brandszenarien und Bemessungsbrände dargestellt und auf deren Eignung und sinnvollen Anwendungsbereich eingegangen.

Thermal actions of components and structures exposed to natural fires
The exceptional case of fire load on construction parts and structures as action for building components is regulated by DIN EN 1991-1-2: 2010-12, Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-2: General actions - fire actions on structures. In the National Annex DIN EN 1991-1-2/NA the national determined parameters and national requirements as well as the application of informative annex for Germany are defined. The DIN EN 1991-1-2 and the associated National Annex regulate the standard temperature-time curve (ETK) as standardized thermal load and furthermore natural fire models which can be used for performance based fires safety design considering the actual fire loads, ventilation conditions, geometry of fire room and thermal properties of the structural components. In the Musterliste der Technischen Baubestimmungen of March 2014 boundary conditions are described for the application of natural fire method. This paper shows fire scenarios and design fires for determination of the thermal load with natural fire models and their suitability and practicable application.

Das Kraftwerk Cleuson-Dixence in der Schweiz mit 1269 MW Nennleistung zählt zu den eindrucksvollsten Wasserkraftanlagen Europas. Die technischen Leistungen vereinigen einige Weltrekorde: Die größte Leistung pro Pelton-Turbine mit 423 MW, die größte Pol-Leistung je Wechselstromgenerator und die größte Fallhöhe von 1883 m  -  aus welcher eine Druckrohrleitung mit dem bisher höchsten Innendruck von 2070 m Wasserhöhe resultiert.
Ein Schadensfall an der bestehenden Druckrohrleitung im Jahre 2000 setzte das gesamte Krafthaus Bieudron für fast ein Jahrzehnt außer Betrieb. Der Schaden wurde offenbar durch einen Kaltriss in einer mangelhaft geschweißten Werksschweißnaht ausgelöst, welcher auch bei der original durchgeführten zerstörungsfreien Werkstoffprüfung nicht ausreichend detektiert werden konnte. Basierend auf den Ergebnissen der eingehenden Untersuchungen wurde beschlossen, dass der gesamte Druckschacht mit einer Länge von über 4 km erneuert werden musste. Diese Rehabilitation sah vor, dass in dem bestehenden Druckschacht eine zusätzliche Stahlpanzerung (= Druckrohrleitung) eingebaut werden muss. Der Nominal-Ringraum zwischen der bestehenden und der neuen Stahlpanzerung wurde so klein wie möglich mit 130 mm definiert. Dieser Ringraum muss nach der Montage sukzessive mit Beton hinterfüllt werden.
Dieses Konzept war Grundlage für die Auftragserteilung im Jahre 2006. Die Auswahl der Fertigungs- und Montageverfahren stellte aufgrund der Geschichte dieses Superlativ-Projektes eine Herausforderung dar.

Rehabilitation of the penstock of the power plant Cleuson-Dixence, Swiss  -  Challenges for the steel constructor.
The power plant Cleuson-Dixence in Swiss with its 1269 MW nominal capacity is one of the most impressive hydroelectric power plants all over Europe. Three world records are held of this plant: the highest output per Pelton-turbine with 423 MW, the highest pole-output of each AC generator and the highest head of 1883 m  -  resulting in a penstock of a designed internal pressure of 2070 m water column.
An accident on the existing penstock in the year 2000 has led to a stop of operations for almost a decade. The damage was apparently caused by a cold crack in a shop weld seam, which couldn’t be detected properly during the originally performed NDT. Based on the results of detailed investigations it had been decided, that the entire penstock over its more than 4 km length had to be renewed completely. The concept of the rehabilitation was the construction of an additional penstock, inserted in the existing one. The nominal gap between the existing and the new penstock should be as small as possible and was defined with 130 mm. The gap shall be backfilled with concrete continuously after installation.
This concept was the basis for the award of the construction contract in the year 2006. The selection of the most proper fabrication- and installation procedures was a challenge in this project of superlatives.

Autohäuser, Restaurants, Bekleidungsgeschäfte und Supermärkte - für alle ist Werbung selbstverständlich. Aber für Bauunternehmen? Auch eine Baufirma braucht Werbung. Die Kombination entpuppt sich in der Praxis allerdings vielfach als kompliziert und ungelenk: Die Kommunikationswissenschaft und das Fach Marketing stellen zwar viele Modelle und Handlungsempfehlungen bereit, die (auch Bau-)Unternehmen dabei helfen sollen, ihre externe Kommunikation strategisch und operativ optimal zu gestalten. Doch viele Unternehmer, nicht nur kleine Firmen, blicken eher etwas ratlos auf bis zu 12-stufige Kommunikationsmanagement-Prozesse [1] und fragen sich, woher man Zeit und Geld nehmen soll, um in der Praxis abzubilden, was in der Theorie wortreich beschrieben ist.

Anmerkungen zu dem im Jahr 1977 gültigen CEB-Entwurf 117 für den Stahlbeton- und Spannbetonbau

Ausgehend von den heutigen ökologischen und ökonomischen Anforderungen an Gebäude werden künftig die regenerativen Energien wie Photovoltaik und Solarthermie einen hohen Stellenwert einnehmen und auch die Bautechnik und Architektur vom Städtebau bis hin zum Detail verändern. Der vorliegende Beitrag stellt die innovative Lösung für ein massives Dach- und Wandsystem aus Betonfertigteilen mit integrierten Solarkollektoren und PV-Modulen vor.

Eine bisher wenig publizierte Begleiterscheinung der Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) ist die Bildung von Trona (Na3[H(CO3)2] · 2H2O) und Thermonatrit (Na2CO3 · H2O) aus einem Alkali-Kieselsäure-Gel. Je nach Umgebungsbedingungen (z. B. Temperatur) und Natrium-Ionenkonzentration kristallisieren diese Verbindungen in und auf dem glasigen AKR-Gel.
Die Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) ist eine chemische Reaktion, bei der Alkalien mit reaktionsfähiger, amorpher Kieselsäure im Beton reagieren. Die Alkalien können aus dem verwendeten Zement oder der Gesteinskörnung stammen, sie können aber auch von außen in das Bauwerk eingetragen werden. Letzteres findet man häufig bei der Tausalzbeanspruchung von Fahrbahndecken oder bei Bauwerken, die mit Meerwasser in Berührung kommen. Bei AKR-Schäden, die durch die äußere Zufuhr von Alkalien entstanden sind, können als Begleitminerale des Alkali-Kieselsäure-Gels Natriumhydrogencarbonate in verschiedenen Hydratstufen entstehen. Über diese soll im Weiteren berichtet werden.
Im vorliegenden Schadensfall liegt das Bauwerk, ein Versorgungstunnel, unterhalb der Kieler Förde. Der Tunnel wurde im Jahr 1992 fertig gestellt und zeigt einen so gravierenden AKR-Schaden, dass Vorbereitungen getroffen wurden, die gesamte Tunnelröhre zu ersetzen. Ursächlich ist in den Beton eintretendes Ostseewasser, welches u. a. mit den alkaliempfindlichen Gesteinskörnungen des Betons eine Alkali-Kieselsäure-Reaktion induziert hat. Außerdem entstanden großflächige Ausblühungen von Trona sowie Stalaktiten aus Halit (NaCl) und Sylvin (KCl).

Die für die Herstellung und Ausführung von verpressten Pfählen und Ankern relevanten Regelwerke enthalten für die chemischen Angriffe durch Ammonium- und Chloridionen keine konkreten Angaben zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit. Dies führt zu großen Unsicherheiten beim Planer. Mit Hilfe numerischer Simulation wurde unter Berücksichtigung hoher Ammonium- und Chloridionenkonzentrationen (150 mg/L NH4+, 2500 mg/L Cl-) die Dauerhaftigkeit von mit Zementleimsuspensionen verpressten Pfählen und Ankern berechnet. Dazu wurde das Programm Transreac genutzt, welches den Transport in porösen Materialien mit der Berechnung der chemischen Reaktionen kombiniert. Es konnte gezeigt werden, dass innerhalb von 100 Jahren eine sehr geringe Schädigung (< 1 mm) hinsichtlich des lösenden Angriffes durch Ammonium zu erwarten ist. Für den Stahlkörper der Pfähle ergibt die Prognose weder durch die pH-Wert-Absenkung infolge des lösenden Ammoniumangriffes noch hinsichtlich eines kritischen Chloridgehaltes eine bedeutende Korrosion.

Chemical Attack on Grouted Piles and Anchors A Numerical Prognosis of Durability
With the aid of numerical simulation, the degradation of grouted piles and anchors in presence of high amounts of ammoniumions (up to 150 mg/L NH4+) and chloride-ions (up to 2500 mg/L Cl-) was calculated. Given these environmental conditions it can be assumed, that the grout (cement paste with high w/b) is dissolved by the ammonium-ions, and the steel of the piles and anchors is corroded because of the reduction of the pH-value and the attack of the chloride-ions. Until now there is not one technical rule or a code that deals with the durability of piles and anchors that suffer from chemical attack due to ammonium or chloride or both combined. The designers are not sure how to establish the durability in that case. Due to this fact a numerical calculation of combined chemical attack of ammonium-ions and chloride-ions is performed for real environmental conditions. For that purpose the numerical model Transreac is used. This model combines the calculation of transport processes in porous materials and the calculation of chemical reactions. The numerical prognosis shows that the grout is not likely to degenerate within 100 years by reason of the attack of ammonium-ions. Furthermore, there will not be a considerable consumption of steel in the anchor within the given conditions, neither from the decrease in the pH-value nor from the chloride.

In diesem Beitrag werden die aktuellen und zukünftigen technischen Regeln für Lastannahmen auf absturzsichernde Bauteile vergleichend dargestellt. Dieses vermeintlich einfache Thema weist bei genauerer Betrachtung einige Besonderheiten, Regelungslücken bzw. Regelungsüberschneidungen auf. Auch der Ausblick auf die zukünftige Normengeneration zeigt für die Praxis relevante Veränderungen. Dieser Artikel konzentriert sich auf die linienförmigen Horizontallasten (Holmlasten) und wurde in erster Linie als Leitfaden für den Tragwerksplaner konzipiert. In einem weiteren Beitrag werden die Stoßlasten behandelt.

Loadings for barriers for building constructions
In this article are represented the comparison of the actual and future technical standards and rules for building parts which prevent persons from falling down. This supposed easy topic gives us by closer reflection many characteristics, gaps and overlappings in the regulations. The forecast of the future standards shows for the practical use many substantially changes. This article is concentrating on the horizontal uniformly distributed line loads and should serve as a guideline for the structural engineer. A further article will be about impact loading.

An Beton mit einer Würfeldruckfestigkeit von 80 bis 100 N/mm² wurden Versuche mit dem Schmidt-Hammer durchgeführt. Die Versuche wurden ausgewertet und mit den Angaben der DIN 1048 T.2 verglichen. Im Beitrag werden die Ergebnisse diskutiert und hinsichtlich des Einsatzes des Schmidt-Hammers bei hochfestem Beton gewertet.

The Follo Line tunnels consist of a watertight single shell segmental lining with gaskets. The cross passages are drained, but watertightness is required between the two structures, which is a challenging boundary condition for design and construction. This paper focuses on the structural design of the intersection between the tunnels and the cross passages, which is performed with considerable effort. Special attention is brought to the water pressures acting in this area. Some of the challenges during project execution are discussed as well.

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Dieser Fachaufsatz behandelt das Tragverhalten axial beanspruchter, selbstbohrender Holzschrauben in den geschichteten, brettbasierenden Holzwerkstoffen Brettschichtholz und Brettsperrholz bzw. in Vollholz. Mit Fokus auf den Versagensmechanismus “Herausziehen” wird auf Basis zahlreicher Untersuchungen in der Vergangenheit ein neues universelles Modell zur Bestimmung der Ausziehfestigkeit formuliert, welches mittels multiplikativem Ansatz eigens definierter k-Faktoren bzw. k-Funktionen in der Lage ist, die große Bandbreite an unterschiedlichen Einbausituationen in den betreffenden Holzwerkstoffen abzubilden. Eine Verifizierung dieses Modells erfolgt anschließend unter Zugrundelegung einer umfangreichen Sammlung an Prüfdaten, vergleichbarer Ansätze aus der Literatur und Prüfergebnissen von Schraubenverbindungen in Form von Brettsperrholz-Wand-Decken- bzw.-Wand-Wand-Anschlüssen. Abschließend wird ein Ansatz zur Bestimmung des charakteristischen Wertes der Ausziehfestigkeit für die Anwendung in der Praxis abgeleitet, diskutiert und erneut den Prüfergebnissen gegenübergestellt.

Axially loaded screws in solid timber, glued laminated timber and cross laminated timber
This paper concentrates on the bearing behavior of axially loaded self-tapping screws in solid timber and the board-composed, layered timber products glued laminated timber and cross laminated timber. Focusing on withdrawal failure mode and basing on numerous investigations done in the past, we formulate a new and universal approach including multiplicative k-factors or k-functions for determining the withdrawal strength of self-tapping screws variably situated in these products. Consequently, we verify the new model with results gained from several test series related, approaches given in the literature and test results of CLT-wall-to-floor and -wall-to-wall connections. Finally, we determine, discuss and verify a characteristic function provided for practical application.