Die städtische Mobilität der Zukunft ist Nachhaltigkeitszielen verpflichtet; dies im Sinne der Reduktion von Treibhausgasemissionen, Schmutz, Hitze- und Lärmbelastung und der Schaffung bzw. Wiederbelebung lebenswerter Stadträume. Dieses Ziel interagiert mit der vorhandenen Infrastruktur insofern als Stadtraum und Verkehr einander bedingen. Auch innovative Mobilitätskonzepte stehen in enger Wechselwirkung mit dem Stadtraum. Es bedarf mutiger Entscheidungen und intelligenter Ansätze, um die Stadt und ihre Wegenetzte, Verkehrskonzepte und Gebäude- sowie Energieinfrastrukturen an die Erfordernisse der Zukunft anzupassen. Städtebauliche Entwicklungen fördern insbesondere die Verkehrslenkung und -reduktion - Prämissen, der sich urbane Zentren vermehrt stellen müssen. Die Vernetzung von Gebäude-, Energie- und Verkehrsinfrastruktur bietet große Potenziale, alternative Antriebsformen in der Stadt ubiquitär verfügbar zu machen. Hier sind Stadtverwaltungen und -planer sowie Forschungseinrichtungen verschiedener Disziplinen dazu angehalten, gemeinsam und unter Einbezug der Stadtbewohnerinnen und -bewohner als gleichberechtigte Partner, Lösungen zu generieren. Indem den Anforderungen der Energiewende und des Klimawandels Rechnung getragen wird, ist ein wesentlicher Beitrag zur Schonung der Umwelt geleistet. Dabei ist das System Stadt als ganzheitlicher Handlungsansatz zu begreifen, wodurch entsprechende Maßnahmen planerisch und wissenschaftlich sektorübergreifenden Charakter besitzen müssen.

Integration - Participation - Diversification: Urban mobility and infrastructures of the future
Urban mobility of the future commits itself to sustainability goals; this, in the sense of reducing CO2 emissions, dirt, heat and noise as well as protecting, creating and rejuvenating liveable urban spaces. These objectives interact with the existing infrastructure, in so far as urban space and transportation are entwined with each other. Also innovative mobility concepts interconnect with the city space. Courageous decisions and intelligent approaches are needed, to adapt the cities' road and path networks, transportation concepts as well as building and energy infrastructures to future needs. Urban developments are pushing towards traffic control and reduction. Linking building, energy and traffic infrastructure is offering a high potential to provide alternative forms of drive mechanisms in the entire urban space. Municipalities, city planners and research institutions of various disciplines are admonished to develop solutions together with the citizens as equal partners. By allowing the requirements for energy transformation and climate change, a significant contribution towards protection of our environment is fulfilled. The city system needs to be understood holistically, causing planning and research activities to be dealt with in a transdisciplinary and cross-sectoral manner.

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Um einen sicheren Flugbetrieb gewährleisten zu können, müssen Triebwerkprobeläufe auf einigen Verkehrsflughäfen durchgeführt werden. Da diese Probeläufe vorzugsweise außerhalb des Flugbetriebs, also nachts stattfinden, wäre z. B. ein Nachtflugverbot wirkungslos, wenn die Schallausbreitung während des Laufs ungehindert erfolgte. Aus diesem Grunde werden Schallschutzhallen errichtet, welche die Schallausbreitung behindern. Die Halle am internationalen Flughafen in Zürich bietet Verkehrsflugzeugen bis zur Größe einer Boeing 747-8 Raum. Bei diesem etwa 25,5 Millionen Euro teuren Bauwerk bestimmt allein die Funktion die Gestaltung. Die entwickelte Schallschutzanlage bietet neben dem Hauptzweck der Reduzierung der Schallemissionen den weiteren großen Vorteil der deutlich erhöhten Verfügbarkeit unabhängig von Witterungseinflüssen.

Put an end to the noise - New construction of a noise reduction hangar for traffic airplanes at the airport Zurich
For being able to guarantee a secure air traffic there have to be proceeded engine test runs at many airports. As most of these test runs are taking place outside of flight operations, which means at night, a ban on night flights would be useless if the sound propagation would be realized unhindered during the test. Therefore noise reduction hangars are constructed to impede the sound propagation. The hangar at the international airport Zurich offers place for traffic airplanes up to the size of a Boeing 747-8. In the case of this approximately 25.5 million Euros expensive construction only the function determines the design. The developed noise reduction installation offers next to the main purpose of reducing the noise emission the other big advantage of significantly increased availability independent of weather conditions.

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The Temburong Bridge Project is a 30 km long dual two-lane highway crossing over the Brunei Bay. It will connect the relatively isolated Brunei district of Temburong to the other three Brunei districts. The main objective of the project is to stimulate economic growth in the Temburong region by connecting it to the country's airport and ports. The alignment crosses two navigation channels resulting in the need for two cable stayed bridges - the Brunei Channel Bridge (145 m main span) and the Eastern Channel Bridge (260 m main span).
The design of these cable stayed bridges is one of the first applications of the Eurocode to a fully concrete cable stayed bridge. Both cable stayed bridges draw on strong Islamic architectural influences from the region to form a tower shape that is unique and instantly recognisable.

Temburong Brücke, Brunei - Entwurf von zwei Schrägkabelbrücken
Die Temburong Brücke ist eine 30 km lange Verbindung über die Brunei Bucht mit zwei Richtungsfahrbahnen mit je zwei Fahrstreifen. Sie wird den relativ isolierten Distrikt Temburong mit den anderen drei Distrikten Bruneis verbinden. Hauptanliegen des Projekts ist die Stimulierung von ökonomischem Wachstum in der Temburong Region, indem sie an den Flughafen und Seehafen des Landes angebunden wird. Die Trassierung erfordert die Überquerung zweier Schiffahrtsrouten. Dies wird mit der Anordnung zweier Schrägkabelbrücken ermöglicht, der Brunei Channel Brücke (145 m Hauptspannweite) und der Eastern Channel Brücke (260 m Hauptspannweite).
Die Bemessung der beiden Brücken stellt eine der ersten Anwendungen des Eurocode auf Schrägkabelbrücken mit Betonüberbau dar. Optisch sind die beiden Brücken geprägt von der islamischen Architektur der Umgebung, die Pylonform ist ein besonderes Erkennungsmerkmal der Brücken.

Am Beispiel der Helgoländer Südkaje wird der ökologische Aspekt einer Nachhaltigkeitsbewertung von Infrastrukturbauwerken an unterschiedlichen Vorplanungsvarianten einer Ufereinfassung dargestellt.

Evaluation of Sustainable Infrastructure Using the Southern Quay of Helgoland as an Example
Drawing on the planning of the Southern Quay of Heligoland, this article shows an opportunity to evaluate sustainable infrastructure. The analysis of different planning variants allows to rate the ecological aspect of sustainability.

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In Teil 1 der vorliegenden Aufsatzserie wurden die ersten Versuche einer Wiederbelebung der altrömischen Betonbauweise im Hafen- und Molenbau bis hin zur Einrichtung der ersten “Fertigteilfabriken” zur Herstellung von riesigen Betonquadern für den Molenbau in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts besprochen. Im zweiten Teil wird die deutlich später einsetzende, aber wesentlich dichtere und intensivere Entwicklung der Verwendung hydraulischer Mörtel und Mörtel-Stein-Gemische im Schleusenbau dargestellt. Ausgehend von einer Verwendung als reines Dichtungsmaterial für die umschließenden Konstruktionen der Schleusenkammer konnte sich schließlich ein Einsatz des Betons auch für das Tragwerk der Schleuse etablieren, bis hin zu den ersten, monolithisch unter Wasser in Ortbeton hergestellten, ganz aus Beton bestehenden Schleusen um die Mitte des 19. Jahrhunderts. Somit lag um 1850 die Technologie des Betons als fast universell einsetzbares Baumaterial vor - wenn auch noch ohne Bewehrung.

On the early history of modern concrete - Part II: Canal locks and docks
The first part of the present series of articles was dedicated to the roots of the grand revival of concrete during the early modern construction, from first attempts to apply concrete in harbour engineering up to the well-organized field factories for the production of precast concrete blocks for the construction of jetties during the first half of the 19th century. The second part discusses the introduction of cast-in-place concrete construction in the field of canal locks and docks. Although starting only around 1800, this field proved to develop dynamically thoughout Europe, and contributed significantly to establishing concrete as a standard material also for fields outside hydraulic engineering.

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Deutscher Bautechnik-Tag
am 23.-24.04.2015 in Düsseldorf

Zuschriften

Aus den Hochschulen: Gemeinsamer Masterstudiengang FH Münster/BWI Bau

Rezension: Einführung in Eis-, Schnee- und Lawinenmechanik

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In den letzten Jahren wurde häufig (u. a. in [1], dem Teil 1 dieses Beitrags) auf die Thematik des zu bemessenden Zeitpunkts und den Ansatz der effektiven Betonzugfestigkeit fct,eff bei der Ermittlung der rissbreitenbegrenzenden Bewehrungsmenge eingegangen. Nicht zuletzt wurde in [2] eine betontechnologische Betrachtung dieses Themas unter Berücksichtigung der Ansätze des Eurocode 2 [3, 4] vorgenommen.
Da eine abschließende, allgemeingültige Klärung nicht möglich ist, wird in diesem Aufsatz versucht, einige Hinweise zu geben und mögliche Lösungsansätze aufzuzeigen. Die dargestellten Möglichkeiten liegen dabei immer auf der (tragwerks)planerisch “sicheren” Seite, wodurch sie gezwungenerweise nie die wirtschaftlichste Lösung darstellen können.

The late restraint as an underestimated - but authoritative - load case in design. Part 2: Information for structural designers
Over the last few years the design approach for the point in time and the value of the concrete tensile strength effective fct,eff for calculating the amount of reinforcement required for crack control frequently (e.g. in [1]) has been discussed. Not least, in [2] a concrete technology approach of the topic was made taking the Eurocode 2 [3, 4] approaches into account.
Because a final and universal clarification is not possible this paper is intended to provide some indications and identify some solution approaches. The shown possibilities are always on the safe side concerning the structural design. It is thus possible it might not necessarily be the most economical solution.

Die für Bauteile aus Konstruktionsbeton nachzuweisende Begrenzung der Rissbreiten dient in der Regel vornehmlich dem Korrosionsschutz der Bewehrung und damit der Erhöhung der Dauerhaftigkeit. Ausführungsbeispiele von Ingenieurbauwerken aus jüngster Vergangenheit haben gezeigt, dass bei Anwendung des EC2 der Nachweis zur Rissbreitenbegrenzung häufig maßgebend für die Bemessung wird. Wird der Korrosionsschutz insofern durch den Einsatz verzinkter Bewehrung erreicht, könnten die daher rührenden Anforderungen an die Rissbreitenbegrenzung aus technischer Sicht eine Abminderung erfahren. Klaffende Risse sind jedoch in jedem Fall zu vermeiden. In der Literatur dokumentierte Untersuchungen zeigen hierzu, dass die für die Rissbreitenbegrenzung ausschlaggebende Verbundwirkung von feuerverzinkter und herkömmlicher Bewehrung nicht als gleichwertig beurteilt werden kann [1]. Eine allgemein gültige Quantifizierung des Unterschieds ist jedoch nicht vorzufinden. Vor diesem Hintergrund wurden von den Autoren eigene experimentelle Untersuchungen zur Verbundwirkung verzinkter Bewehrung durchgeführt, die in dem vorliegenden Beitrag vorgestellt werden. Über deren Auswertung wird im Anschluss ein praxistauglicher Ansatz entwickelt, der der rechnerischen Berücksichtigung verzinkter Bewehrung beim Nachweis der Rissbreitenbegrenzung dient.

Crack limitation with zinc-coated reinforcement
The check of a sufficient crack width limitation is an essential part within the serviceability design of RC structural members. Examples from the recent past have shown that it often gets decisive for the overall reinforcement content in infrastructure projects like tunnels when the design provisions of EC2 are applied. Besides other criteria crack limitations are mainly used to increase the structures durability by protecting the applied reinforcement against corrosion. In case this corrosion protection is given by coating (galvanizing) the rebars with zinc, the corresponding requirements for allowable crack widths could be reduced from a technical point of view. However, excessive cracking has to be prevented in any case. The bond behavior of the reinforcement is the most important issue for keeping crack widths limited. In this regard, studies by other authors, e. g. [1], have identified deviations between regular and zinc-coated rebars, without deriving a quantitative ratio for the different bonding types and bar diameters. Thus, comparative experimental investigations on the bond behavior and the crack limiting effect of zinc-coated to regular reinforcements have been conducted by the authors. Theoretical approaches are derived to describe the different bond behaviors and their effects on the crack width limitation.

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Die Berechnung der Rissbreite von Stabtragwerken entsprechend DIN EN 1992-1-1 in Verbindung mit dem nationalen Anhang führt auf den bekannten und bewährten Ansatz der DIN 1045-1. Der Nachweis gilt gleichermaßen für Bauteile unter Zug- als auch unter Biegebeanspruchung. Wesentliche Kenngrößen wie z. B. die Betonzugfestigkeit, der Stabdurchmesser und der Bewehrungsgrad werden mechanisch konsistent und ausreichend genau berücksichtigt. Für die Anwendung bei Flächentragwerken mit beliebig orientierter Bewehrung (Platten und Scheiben) sind die Angaben in DIN EN 1992-1-1 jedoch nicht ausreichend. Daher wurde im Rahmen von zwei Forschungsvorhaben ein verallgemeinerter Ansatz zur Berechnung der Rissbreiten entwickelt, der die bisherigen Regelungen auch auf Flächentragwerke mit beliebig orientierter Bewehrung erweitert. Im Beitrag werden die Grundlagen der Rissbreitenberechnung bei Flächentragwerken erläutert, ein neuer Ansatz vorgestellt sowie mit zur Verfügung stehenden Versuchsdaten abgeglichen und die Anwendung anhand eines typischen Ingenieurbauwerks aufgezeigt.

Crack width calculation for shell elements
The crack width calculation given in DIN EN 1992-1-1 is based on a tension strut model. Influenced by the main parameters as concrete tensile strength, diameter of reinforcement and reinforcement ratio this approach shows good agreement with test data. But application to shell elements like plates or panels is not possible without modification especially for arbitrary reinforcement orientation to the tensile direction. Therefore an extended approach has been developed for calculating crack widths of shell elements in any case. Based on tests this new approach allows variable application for the analysis of plates in bending and panels in tension. The approach has been checked against test data and other models known from literature. The application is demonstrated on a typical construction.

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Hochfeste Bewehrung S 670 wird seit mehr als zehn Jahren sowohl in der Geotechnik als auch zur Bewehrung von Druckgliedern eingesetzt. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wurde nun der Einsatz in Biegebauteilen untersucht. Dabei lag das Hauptaugenmerk auf dem Verbundverhalten und der Rissbreitenentwicklung von S 670 sowie dem Vergleich mit herkömmlicher Bewehrung B 500 B bzw. höherfester Bewehrung S 600, die wie S 670 eine hohe bezogene Rippenfläche aufweist.
Neben der Herleitung von Verbundkennwerten und einer Verbundspannungs-Schlupf-Beziehung wurden Rissbreitenmessungen an Bauteilen durchgeführt und eine mögliche Anpassung der Rissbreitenberechnung nach EN 1992-1-1 diskutiert. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Ergebnisse des Forschungsberichts zusammengefasst und ein Vergleich der rechnerischen, numerischen und experimentellen Rissbreiten in Biegebauteilen dargestellt.

High-strength reinforcement in concrete members subjected to bending
High strength reinforcement has been used in geotechnical applications and for structural applications in columns and shear walls for more than 10 years. A recent research program dealt with the application for flexural members. The main topics were the bond behavior and the crack width prediction of S 670 as compared to common reinforcement B 500 B and higher strength reinforcement S 600 which has a similar relative rib area as S 670.
In the project the bond behavior was tested and a bond stress-slip relationship was developed. Further, the crack calculation according to EN 1992-1-1 was adapted. This report gives a summary of the main results of the research report and shows a comparison of the calculated, numerical and experimental results of crack width for different specimen.

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Hochduktiler Beton ist ein mit kurzen Kunststofffasern bewehrter Hochleistungsverbundwerkstoff auf Zementbasis, der unter Zugbelastung eine hohe nichtelastische Verformbarkeit und ein verfestigendes Materialverhalten aufweist. Der alleinige Einsatz von Fasern als Bewehrung ist im konstruktiven Ingenieurbau jedoch auf wenige Anwendungsgebiete beschränkt, sodass in tragenden Bauteilen eine Kombination von hochduktilem Beton und konventioneller Stahlbewehrung erforderlich wird. Das Zusammenwirken beider Bewehrungsarten soll ein günstiges Trag- und Verformungsverhalten von zugbeanspruchten Bauteilen herbeiführen. Die rissüberbrückende Wirkung der Fasern führt dabei zu einer deutlichen Steigerung der Tragfähigkeit und hat durch die geringen Verformungen im Zustand II einen günstigen Einfluss auf die Gebrauchstauglichkeit. Des Weiteren werden durch das Zusammenwirken von Fasern und Stahlbewehrung die Rissbreiten deutlich reduziert und dadurch eine wesentliche Verbesserung der Dauerhaftigkeit erzielt. Um diese Zusammenhänge im bauwerkrelevanten Maßstab nachzuweisen und zu analysieren, wurden einaxiale Bauteilzugversuche durchgeführt, auf deren Basis das globale und lokale Zugtragverhalten der großformatigen Verbundkörper beschrieben werden kann. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen dargestellt und Schlussfolgerungen in Bezug auf die Bemessung und Konstruktion von zugbeanspruchten Stahlbetonbauteilen aus hochduktilem Beton gezogen.

Structural behaviour of steel-bar-reinforced SHCC elements subjected to tensile loading
Strain-hardening cement-based composite (SHCC) is a high-performance cementitious material which exhibits high, non-linear deformation capabilities and strain-hardening behaviour under tensile loading. This behaviour is achieved by utilizing micro-mechanical effects which induce multiple cracking by bridging cracks with polymer fibres. The goal of the research work at hand is to acquire a deeper understanding of the interaction between steel reinforcement and SHCC under tensile loads. The mechanical interrelation between these two materials is governed by the tensile-deformation behaviour of both steel and SHCC and the bond between them as well. The material properties and their combined influence on the global and local deformation behaviour of structural members under tensile load were analysed in order to enable the sustainable, efficient design of structures made of steel-reinforced SHCC (R/SHCC). A series of large-scale uniaxial tension tests was carried out to investigate the influence of the reinforcement ratio on the deformation and cracking behaviour of R/SHCC elements. The results showed that the load bearing-deformation characteristics of the elements under tensile load is governed by the multiple-cracking behaviour of the SHCC after initial cracking. It could be concluded that the multiple cracking of SHCC enhances the load-bearing capacity of the slab in comparison to slabs made of ordinary RC and prevents the development of large cracks, even at low reinforcement ratios.

Durch die zunehmende Verbreitung und Leistungssteigerung von Smartphones und Tablets werden diese vermehrt zu mobilen Hilfsmitteln in der täglichen Planungsarbeit. In einem unlängst publizierten Bericht [1] wurde eine Applikation für die Biege- und Schubbemessung einfacher Träger bzw. Querschnitte präsentiert. In der vorliegenden Publikation wird eine Anwendung zur Bemessung von Stahlbetonstützen am Ersatzstab mit Rechteck-, Kreis- und Kreisringquerschnitten im Normalbetonbereich vorgestellt. Die Berechnung erfolgt iterativ nach Theorie 2. Ordnung mittels des Nennkrümmungsverfahrens. Für die Querschnittsbemessung wird ein NEWTON-Verfahren implementiert, welches auf Basis von Grenzdehnungslagen die Gleichgewichtsaufgabe löst. Für die Betonspannungen wird die Parabel-Rechteck-Verteilung angesetzt. Die Applikation basiert auf dem derzeit gültigen Regelwerk EN 1992-1-1 mit nationalem Anhang (NAD).

Design of Reinforced Beam Columns for mobile applications
The increasing spread and performance of smartphones and tablets make them to mobile tools in everyday planning work. In a recently published report [1] a mobile application was presented which deals with the design of simple RC-beams and -cross sections loaded by shear and bending moment. In our work we extend this for the design of reinforced beam columns, modelled as a fictitious member with rectangular or circular cross sections and normal strength concrete. The analysis is made iteratively considering second order theory and the method of nominal curvature. For the repeated design of the cross section Newton's method is implemented falling back on specific strain distributions which are able to satisfy equilibrium. The stress-strain relation of concrete follows the parabola-rectangular diagram. The application is founded on the currently valid code of practice EN 1992-1-1 and the national application document.

Persönliches:
Frank-Ulrich Drexler 60 Jahre

Nachrichten: Ingenieurpreis 2015 verliehen / Bau des Betongartens BUGA 2015 abgeschlossen / VDI setzt auf Digitalisierung der Baubranche

Zuschriften zu: Stefan Polónyi: Zuviel Stahl im Beton? DOI:

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