Saugrohrgründungen stellen eine alternative Gründungsmöglichkeit für Offshore-Bauwerke dar. Sie können, im Gegensatz zu den in der Regel eingesetzten Rammpfählen, weitgehend schallemissionsfrei in den Baugrund eingebracht werden. Bei der Dimensionierung von Saugrohrgründungen spielen zyklische Einwirkungen aus Wind, Wellengang und Strömung eine besondere Rolle. Diese können zur Akkumulation von bleibenden Verformungen und Porenwasserüberdrücken in wassergesättigten Böden führen und sind deshalb innerhalb der Tragfähigkeits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise zu berücksichtigen. In diesem Beitrag wird das Tragverhalten des Boden-Saugrohr-Systems unter zyklisch axialen Druckeinwirkungen numerisch untersucht. In den FE-Berechnungen wird ein Zwei-Phasen-Modell in Verbindung mit einem hypoplastischen Stoffgesetz für den wassergesättigten Boden verwendet. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei den Wechselwirkungen zwischen der Struktur, dem wassergesättigten Meeresboden und dem Porenwasser gewidmet. Der Einfluss und die Relevanz einiger der wichtigsten System- und Einwirkungsparameter, die die Porenwasserdruckentwicklung in wassergesättigten Böden beeinflussen, werden auf der Basis von parametrischen Studien untersucht. Darin werden die Zyklenanzahl, die Frequenz der zyklischen Einwirkung, die Einbindelänge sowie der Kopfplattendurchmesser des Saugrohres variiert. Der Einfluss von Akkumulationseffekten auf das interaktive Tragverhalten des Saugrohr-Boden-Systems

Numerical investigations on the behaviour of suction bucket foundations under cyclic axial compressive loads
Suction buckets are an alternative foundation type for offshore structures. Due to their widely noise emission-free installation, they can be used instead of usual offshore foundations with driven piles. Cyclic loads induced by wind, water waves and currents play a special role for the design of suction bucket foundations. These loads can lead to an accumulation of permanent soil deformations and excess pore water pressures in water saturated soils. This has to be considered in ultimate limit state and serviceability design. In this paper the interaction behavior of soil-bucket-systems subjected to cyclic axial compressive loads is analyzed using a finite element model. A fully coupled two-phase model and a hypoplastic constitutive model for the water saturated soil are used in the numerical analyses. Special attention will be dedicated to interactions between the structure, the water-saturated soil and the pore water. The influence and relevance of some of the main system and loading parameters that affect the pore water pressure development in water-saturated soil are studied on the basis of parametric studies. In there the cyclic loading number, the frequency, the embedded length and the diameter of top plate of the bucket are varied. Based on these investigations the importance and relevance of the consideration of cyclic accumulation effects with soil-bucket-systems is demonstrated and the key findings are presented.

Erfahrungen haben gezeigt, dass das Aufbringen eines Verpressdrucks bei der Herstellung von Verpressankern in nichtbindigen Böden die Ankertragfähigkeit maßgeblich steigert, über die genauen Vorgänge während des Verpressvorgangs ist allerdings wenig bekannt. Zwar wird die Erhöhung der Tragfähigkeit hauptsächlich auf einen Anstieg der Radialspannungen auf dem Verpresskörper und im umgebenden Boden zurückgeführt, jedoch sind die genauen Zusammenhänge zwischen Höhe des Verpressdrucks, der Verpressdauer und dem Spannungszustand unklar.
Auf Grundlage von Labor- und Feldversuchen sowie numerischen Simulationen wurden die Vorgänge während der Ankerherstellung in nichtbindigen Böden untersucht. Zielsetzung hierbei war es, den Einfluss des Verpressvorgangs auf die auf den Anker wirkenden Radialspannungen zu ermitteln.
In einer Serie von Laborversuchen wurden das Filtrationsverhalten von Zementsuspensionen sowie die Stoffeigenschaften des entstehenden Filterkuchens in Abhängigkeit des Verpressdrucks und des Wassergehalts der Suspension ermittelt. Messungen der Suspensionsdrücke im Bohrloch während und nach der Ankerherstellung gaben Aufschluss über das Filtrationsverhalten in situ und Hinweise darauf, wie sich die Radialspannungen auf den Ankerkörper erhöhen.
Basierend auf den Versuchsergebnissen wurde ein numerisches Modell entwickelt, mit dem der Filtrationsvorgang von Zementsuspension in einer FEM-Analyse simuliert werden kann.

Cement grout filtration during installation of grouted ground anchors in non-cohesive soils
Pressure grouting during installation of grouted ground anchors is known to increase anchor capacity in non-cohesive soils, but little information is available on correlations between applied grouting pressures, duration of grouting, ground conditions and increase of anchor pull-out capacity.
Based on laboratory and in situ tests as well as numerical simulations the processes taking place during installation of grouted ground anchors are investigated for non-cohesive soils. It was aimed to determine the influence of pressure grouting on the stresses on the anchor body and the properties of the adjacent soil. The knowledge of those is considered prerequisite in order to determine the anchors pull-out capacity.
Laboratory experiments are presented, which investigated the filtration process of cement grouts and the properties of the filter cake material, taking into account the influence of grouting pressure and initial water/cement ratio of the grout.
In in situ tests during anchor installation the grout pressure was measured inside the borehole during and after anchor installation. Measurements confirmed a grout filtration inside the grouting length and indicated the increase of radial stresses on the anchor body.
Finally a numerical model is proposed to simulate the filtration process of cement grout in a fully coupled flow-displacement finite element analysis.

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Bei Tiefbauarbeiten wird häufig rammend oder vibrierend auf den Baugrund eingewirkt. Hierdurch entstehen Erschütterungswellen, die sich im Baugrund ausbreiten und auf im Umfeld befindliche Bauwerke übertragen werden. Die Frage, welche Erschütterungsintensitäten in Bauwerken abhängig von Art und Intensität der Einwirkung, Abstand zum Bauwerk, Baugrundverhältnissen und Bauwerkseigenschaften zu erwarten sind und ob dadurch Schäden entstehen können, ist baupraktisch von großer Bedeutung. Es werden grundlegende Zusammenhänge erläutert und empirisch basierte Prognoseverfahren für verschiedene Bauverfahren (Vibrations- und Schlagrammung, Vibrationsverdichtung, Tiefenrüttlung) zusammengestellt. Hiermit lässt sich die maximale Schwinggeschwindigkeitsamplitude im Boden bzw. an einem Fundament abschätzen. Auf die Übertragung von Erschütterungen innerhalb des Bauwerks, also vom Fundament auf Decken und Wände, wird ebenfalls eingegangen. Durch Gegenüberstellung von Prognosewerten mit in DIN 4150 Teil 3 angegebenen Anhaltswerten lassen sich Erschütterungen hinsichtlich ihrer potenziellen Schadensrelevanz beurteilen. Ergänzend wird auch die Abschätzung von Baugrundsetzungen infolge Erschütterungseinwirkung thematisiert. Mit den dargestellten Ansätzen ist es möglich, den erforderlichen bzw. empfehlenswerten Mindestabstand eines Baugeräts von einem vorhandenen Bauwerk zu bestimmen.

Prediction and assessment of building vibrations due to ground works
In ground works hammer strokes or vibrations often act on the subsoil. This generates vibration waves which propagate through the subsoil and are transferred to adjacent buildings. The questions, which vibration intensities originate in buildings dependent on the intensity of the ground work, the distance to the building, the subsoil conditions and the building features and whether building damages have to be expected, are of immense practical relevance. In the paper, basic relationships are explained and empirical prediction approaches for different types of ground works (vibratory and impact driving, vibratory compaction, deep vibro compaction) are presented, which make the estimation of peak particle velocities in the ground below or directly at footings possible. The transfer of vibrations inside a building, i.e. from the footings to walls or floor slabs, is also considered. By comparison of predicted values with indicative values given in DIN 4150-3, vibrations can be assessed with regard to potential damages. Complementary, the estimation of settlements due to ground vibrations is dealt with. The presented approaches enable the determination of required or recommendable minimum distances of a ground work device from existing buildings.

Zu den Anforderungen an Baugrundgutachten und die geotechnische Begleitung von Bauvorhaben besteht eine umfassende und bewährte Regelungslage, flankiert durch eine langjährige Rechtsprechung zum Thema Baugrundrisiko. Allerdings wird auch bei anspruchsvollen Tiefbauaufgaben häufig der Versuch unternommen, den Aufwand für Baugrunduntersuchungen unterhalb dieser Standards zu halten, verbunden mit einer angepassten neuen Risikoverteilung mit erheblichem Konfliktpotenzial.
Für übliche Vertragsgestaltungen werden die dabei für die Beteiligten entstehenden Risiken aufgezeigt und Hinweise zu einer nutzbringenden vertraglichen Behandlung geotechnischer Leistungen gegeben.

Opportunities and risks in contracts for geotechnical services
There are comprehensive and proven regulations regarding the standards of foundation reports and geotechnical monitoring of large construction projects supported by longtime jurisdiction on foundation risk. Nevertheless, even for demanding heavy construction projects the parties involved try to keep the effort for foundation investigation very often below those standards leading to an adapted risk sharing involving considerable potential for conflicts.
For the setting-up of standard contracts the arising risks will be presented and recommendations for a useful consideration of geotechnical services in those contracts will be provided.

Die Schlitzwandtechnik hat sich in den letzten Jahrzehnten häufig als die beste Möglichkeit erwiesen, in Ballungsräumen tiefe, wasserdichte Baugruben auszuführen. Jedoch führt die Betrachtung von Schadensereignissen der letzten Jahre zu der Erkenntnis, dass die Schlitzwandfugen eine relevante Schwachstelle innerhalb einer Baugrubenumschließung darstellen.
Anhand von dokumentierten Schadensereignissen werden mögliche Schadenshergänge und -ursachen aufgezeigt. Eine Übersicht über die gängige Fugentechnik führt zur differenzierten Betrachtung der Möglichkeiten der einzelnen Fugensysteme mit ihren Vor- und Nachteilen.
Die einschlägigen technischen Regelwerke halten sich bei der Wahl der richtigen Fugensysteme sowie bei der Qualitätssicherung beim Einbau sehr offen. In dem Beitrag werden Qualitätssicherungssysteme für Fugen vorgestellt und anschließend vergleichend bewertet.
Zur Risikominimierung an Schlitzwandbaugruben ist die integere, gerade und saubere Fuge zwingend vor der Betonage eines Sekundärelementes nachzuweisen. Dabei sollte jedoch nicht nur auf die Erfassung eventueller Schadstellen schon beim Bau Wert gelegt werden, sondern bereits in der Planung und Bauvorbereitung auf einen Fugentyp hingewirkt werden, der Schadensursachen wie etwa Umlaufbeton von vorne herein ausschließt.

Avoid of damage to diaphragm wall joints through the use of appropriate quality assurance systems
In recent decades diaphragm wall technology has proven to be the best way to carry out deep watertight pits in urban areas. The observation of execution failures of recent years has lead to the realization that the joint represents the weakest point of a diaphragm wall.
On the basis of execution failures possible damage and causes of damage are shown. An overview of common joint techniques results in a differentiated consideration of the possibilities of each joint system with its advantages and disadvantages.
Codes and standards give no clear guidelines for choosing the right joint system and quality assurance during installation although quality assurance systems exist for the joints which will be presented individually and will then be compared.
In the future, the firm, straight, and clean joint must be implemented before concreting the secondary element to minimize the risk of diaphragm wall pits. In future, not only the detection of possible defects during construction should be taken into consideration but a joint type should be developed, which eliminates causes of damage such as circulation concrete from the very beginning.

Der Baugrund stellt die Bauschaffenden immer wieder vor große Probleme. Seine Beschaffenheit lässt sich - wenn überhaupt - nur mit relativ großem Aufwand einigermaßen verlässlich klären; ein Restrisiko bleibt immer. Dementsprechend häufig erleben die Baubeteiligten unliebsame Überraschungen mit dem Baugrund, so etwa, wenn sich beim Aushub der Baugrube herausstellt, dass unerwartet auftretendes Grundwasser bewältigt werden muss oder wenn die Bodenbeschaffenheit eine viel aufwändigere Gründung des herzustellenden Bauwerks erzwingt, als sie geplant und vertraglich vorgesehen war. Diese mit den Bodenverhältnissen einhergehenden bautechnischen Unwägbarkeiten betreffen unweigerlich auch die rechtliche Abwicklung von Bauverträgen. Dort lauten die zentralen, immer wiederkehrenden Fragen: Wer haftet für Baumängel, die darauf zurückzuführen sind, dass die Bauausführung nicht zu der Beschaffenheit des Baugrundes passt? Und: Wer trägt die Mehrkosten, die durch eine gegenüber dem Ausgangsvertrag geänderte, an die tatsächlichen Bodenverhältnisse angepasste Bauausführung anfallen? Solche Fragen werden in Rechtsprechung und Literatur gerne durch Zuweisung des “Baugrundrisikos” beantwortet. Dieser Ansatz ist bedenklich; er führt nicht selten auf Abwege. Die folgenden Ausführungen werden zeigen, dass es eine eigenständige rechtliche Kategorie “Baugrundrisiko” nicht gibt und dass die “Zuweisung” des tatsächlichen Risikos “Baugrund” allein den rechtsgeschäftlichen Entscheidungen der Parteien vorbehalten ist. Wer das Baugrundrisiko zu tragen hat, ist im Einzelfall nach allgemeinen Grundsätzen der Rechtsgeschäftslehre zu beurteilen und in der Regel durch Auslegung des Vertrages zu ermitteln. Dementsprechend beschäftigt sich Abschn. 1 des Beitrages zunächst ausführlich mit diesen Grundsätzen und der Struktur des Bauvertrages. Unter Abschn. 2 geht es dann um deren Anwendung auf die Fälle, in denen der Baugrund nicht die Beschaffenheiten besitzt, die vorzufinden die Beteiligten erwartet haben.

Bei dem Erdbeben vom 17. Mai 2014 in Südhessen handelt es sich um das schwerste Ereignis auf dem Gebiet der Bundesrepublik im Jahr 2014. Die Schütterwirkungen des Erdbebens konnten in weiten Teilen von Südhessen, aber auch in Baden-Württemberg bis Stuttgart wahrgenommen werden.
Obwohl die Magnitude ML = 4,2 auf ein vergleichsweise moderat schwaches Beben schließen lässt, gab es eine bemerkenswerte Schadenskonzentration im Ortsteil Nieder-Beerbach der Gemeinde Mühltal.
Im betroffenen Gebiet wurden die Bauwerksschäden aufgenommen und ihre Verteilung dokumentiert. Der Beitrag vermittelt einen Eindruck von den vorgefundenen Schäden und unternimmt den Versuch, die Ursachen für die Schadenskonzentration aufzuzeigen. Wie herausgearbeitet werden kann, können die Nähe des Epizentrums und lokale Standorteffekte für eine erste Erklärung herangezogen werden.
Wie dargestellt wird, ist insbesondere infolge der vorherrschenden nicht-strukturellen Schäden ein Interpretationsspielraum für die makroseismische Einordnung des Bebens gegeben.

The earthquake on May 17, 2014 in Southern Hesse - Engineering analysis of earthquake damage
The earthquake on May 17, 2014 in Southern Hesse was the strongest event on the territory of Germany in 2014. The effects of the earthquake ground motion could not only be perceived in large parts of southern Hesse but also in Stuttgart/Baden-Württemberg.
Although it was a relatively weak earthquake, there was a remarkable damage concentration in the district Nieder-Beerbach of the community Mühltal.
In the affected area, the structural damage and their distribution are documented. The paper gives an overview of the damage cases and can be regarded as an attempt to identify the areas of damage concentration. As an outcome of different field surveys and mapping procedures it can be concluded that the location of buildings in vicinity to the epicenter and local site effects have mainly contributed to an increase of damage grades.
Furthermore, results indicate different options for the macroseismic classification of the earthquake, especially with respect to the evaluation of the damage to non-structural elements.

Magnifizenz Prof. Dr.-Ing. habil. D.Eng./Auckland Drs. h.c. HANS MÜLLER-STEINHAGEN hieß am 10. März d. J. die über 1.400 Teilnehmer zum silbernen Jubiläum des Dresdner Brückenbausymposiums herzlich willkommen und erinnerte an die viele Jahrhunderte alte Tradition des Brückenbaus, der immer wieder mit neuen Ideen und Entwicklungen aufwarten kann. Auch in diesem Jahr wurde mit den Themen der Bogen von bemerkenswerten historischen Ingenieurleistungen über Neuheiten bei den technischen Entwicklungen, Baustoffen und Verfahren bis zu neuen Brückenbauwerken, zur Vorstellung von Instandsetzungsprojekten und Visionen gespannt. Das Dresdner Brückenbausymposium habe in seiner eigenen Dynamik gleichsam die Entwicklung der Technischen Universität Dresden im kleinen Maßstab mitgestaltet, betonte der Rektor. Es sind auch wissenschaftliche Veranstaltungen vom Format des Symposiums, die die Aufmerksamkeit auf die TU Dresden lenken. Die Brücke steht schlechthin als ein Symbol für das Verbindliche an sich. Sowohl der Brückenbau in der Praxis als auch in Forschung und Entwicklung an der TU Dresden bleibt mit Sicherheit spannend und die besten Ausblicke auf die künftigen Entwicklungen bekommt man auch in Zukunft bei diesem Symposium.

Persönliches:
Josef Seiler 60 Jahre

Veranstaltungen: 17. Herbstforum Altbau: Fachtagung zur energetischen Gebäudesanierung in Stuttgart

Nachrichten: Fachplaner für Barrierefreies Bauen - Kompetenz für die tägliche Planungspraxis

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Beispiele aus Europa und der Welt


Ein für die Sicherstellung der Leistungsfähigkeit und Einhaltung der vorgesehenen Lebensdauer unserer bestehenden Infrastruktur stetig wichtiger werdender Aspekt ist deren Erhaltung und Instandsetzung, gegebenenfalls auch deren Nachrüstung oder Neubau. Daraus ergeben sich enorme Herausforderungen fÜr die gesamte Bauwirtschaft für die Zukunft, die es gilt gemeinsam zu meistern. Dazu ist es notwendig, neueste Entwicklungen in den Bereichen Materialtechnologie, Konstruktionsmethoden, Möglichkeiten der Bestandsaufnahme, zerstörungsfreie Prüfung, Monitoring, aber auch rechtliche Vorgaben und Richtlinien sowie Vorhersagemodelle zu verfolgen.

Dieses Sonderheft, das anlässlich der internationalen Conference ICCRRR im Oktober 2015 in Leipzig erscheint, enthält acht Beiträge über Projekte aus Europa und der Welt zur Erhaltung und Verstärkung von Betonbauwerken. Konkret sind dies neben unterschiedlichsten Brückenarten auch ein Wellenbrecher und ein Wasserbehälter. Dabei wird projektbezogen über die Themen Zustandsuntersuchung und Zustandsbewertung von Beton und von Betontragwerken, Modellierung der Zustandsentwicklung, Analysen der Tragwerksicherheit, Korrosion, Oberflächenschutz, umfassende messtechnische Überwachung, Abdichtung, kathodischer Korrosionsschutz, chemischer Angriff und Erdbebensicherheit berichtet.

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Die Ausführung von hochbewehrten Stahlbetonbauteilen wird durch die Verwendung von großen Stabdurchmessern erheblich vereinfacht. In der aktuellen europäischen Normung [1, 2] beträgt der maximal zulässige Bewehrungsstabdurchmesser 40 mm. Stabdurchmesser > 40 mm erfordern eine bauaufsichtliche Zulassung. Allerdings enthält aktuell die Stahlbetonnormung [1, 2] eine Reihe von Zusatzregeln für die Konstruktion mit großen Stabdurchmessern (> 32 mm). Da nur wenige Untersuchungen zum Tragverhalten von Stahlbetonbauteilen mit großen Stabdurchmessern > 32 mm vorliegen, wurden das Verbundverhalten und das Tragverhalten von Übergreifungsstößen mit großen Stabdurchmessern in einem Forschungsvorhaben der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) an der RWTH Aachen untersucht. Die Übertragbarkeit der Bemessungsregeln für Übergreifungen von herkömmlichen Stabdurchmessern auf große Stabdurchmesser und die Erfordernis der Zusatzregeln für große Stabdurchmesser in EC2 [1] und EC2/NA [2] wurden überprüft. Dazu wurden 28 Beam-End-Versuche und acht Vierpunkt-Biegeversuche durchgeführt, um den Einfluss von Stabdurchmesser, Verbundlänge, Betondruckfestigkeit, Querdruck, Querbewehrung und Betondeckung zu bestimmen [3].
In diesem Artikel werden die Versuchsergebnisse von Verbundversuchen und Versuchen an Übergreifungsstößen mit Bewehrungsstäben > 32 mm zur Beurteilung der Zusatzregeln in EC2 [1] und EC2/NA [2] beschrieben.

Checking of additional rules for 40 mm according to EC2 - Part 1: Bond and lapped joints
The detailing of reinforcement of high impact structures can be simplified significantly by reinforcing bars with large diameters. According to the current European design and construction standard [1, 2] the valid maximum reinforcing-bar diameter is 40 mm. Bar diameters 40 mm are subject to technical approvals. In addition to the detailing rules for conventional bar diameters, tight restrictions regarding construction with large diameter bars (> 32 mm) exist [1, 2]. Since little investigation for the design and construction of structures with large diameter bars > 32 mm has been done, the bond behavior and the performance of lapped joints of reinforcing bars with large diameters were investigated at RWTH Aachen University within a research project funded by the German Federation of Industrial Research Associations (AiF). In this study, the transfer of design rules for laps for conventional bar diameters according to EC2 [1] and EC2/NA [2] to large diameter bars and the requirement of tight regulations for large diameter bars were analysed. Therefore, 28 beam-end tests and eight four-point bending tests were conducted to determine the effects of bar diameter, bond length, concrete strength, pressure transverse to the potential plane of splitting and confinement by stirrups as well as concrete cover.
This paper presents the test results of bond tests and tests on lapped joints with large diameters > 32 mm and a comparison with EC2 [1] and EC2/NA [2].

In hoch bewehrten Stahlbetonbauteilen kann es sinnvoll sein, Betonstahl mit großen Stabdurchmessern ø > 32 mm einzusetzen. Ein Bewehrungsstab ø 40 mm (12,56 cm<sup>2) kann im Vergleich der Querschnittsflächen 2ø28 mm, 4ø20 mm, 8ø14 mm, 11ø12 mm, 16ø10 mm oder 25ø8 mm ersetzen. Durch die Verwendung großer Stabdurchmesser können wirtschaftliche Vorteile, aber auch Nachteile bei der Rissbreitenbeschränkung entstehen. Abgesicherte Regeln zur Rissbreitenbeschränkung fehlen bisher. Im Eurocode 2 wird zur Rissbreitenbeschränkung pauschal eine Oberflächenbewehrung mit Stabdurchmessern ø ≤ 10 mm gefordert. In einem Forschungsvorhaben wurden Versuche durchgeführt, die zeigen, dass eine Rissbreitenberechnung nach Eurocode 2, bei der große Stabdurchmesser und Oberflächenbewehrung über einen Ersatzdurchmesser berücksichtigt werden, unzureichende Ergebnisse liefert. Aufbauend auf insgesamt 60 Zugversuchen und mehr als 30.000 Rissbreitenmesswerten wurden Berechnungsvorschläge ausgearbeitet, welche das Zusammenwirken großer Stabdurchmesser mit einer Oberflächenbewehrung wirklichkeitsnah berücksichtigen. Bei dem Forschungsprojekt handelte es sich um ein Verbundprojekt, welches gemeinsam mit der RWTH Aachen sowie der TU Braunschweig durchgeführt wurde. Die Ergebnisse der Arbeitspakete "Verbund und Zugstöße" sowie "Druckglieder" sind in [1, 2] dargestellt.

Checking of additional rules for ø40 mm according to EC2. Part 2: Crack widths and surface reinforcement
In highly reinforced concrete elements, it might be reasonable to use bars with large bar diameters ø > 32 mm. Only one bar ø 40 mm (12,56 cm2) can replace the cross section areas 2ø28 mm, 4ø20 mm, 8ø14 mm, 11ø12 mm, 16ø10 mm or 25ø8 mm. Due to the use of large bar diameter, economic advantages but also disadvantages concerning the crack width limitation may occur. Verified rules for the crack width limitation are still missing. Eurocode 2 requires a cross-the-board surface reinforcement with bar diameters ø = 10 mm to limit crack widths. In a research project, tests were conducted that display the fact that the crack width calculation according to EC2, where large bar diameters and surface reinforcement are considered by an equivalent diameter, gives inadequate results. Based on 60 tensile strength tests and more than 30 000 crack widths measurements, a calculation suggestion was developed that considers the coaction between large bar diameters and surface reinforcement realistically. The research project was carried out together with RWTH Aachen (Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger) and the Technical University of Braunschweig (Prof. Dr.-Ing. Martin Empelmann). The results of the work packages "bond behaviour" and "colums" are documented in [1, 2].</sup>

Die Verwendung von Betonstählen mit großen Durchmessern > 32 mm kann bei Druckgliedern zu einer Vereinfachung in der Bewehrungsführung führen, weil sich die Anzahl der Bewehrungsstäbe deutlich verringert. Dadurch ergeben sich auch Vorteile beim Verlegeaufwand, beim Betonieren und Verdichten. Die in DIN EN 1992-1-1 in Verbindung mit DIN EN 1992-1-1/NA enthaltenen Zusatzregelungen für 40 mm schränken die baupraktische Anwendung stark ein, da sie auf einer Übertragung der normativen Konstruktionsregeln für Stabbündel sowie auf der Übernahme der besonderen Konstruktionsregeln aus allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen beruhen und experimentell nicht vollständig abgesichert sind. Am iBMB, Fachgebiet Massivbau der TU Braunschweig, wurden experimentelle und theoretische Untersuchungen an normal- und hochfesten Betondruckgliedern mit Rechteckquerschnitt und Längsbewehrungsstäben 40 mm durchgeführt. Auf Basis der Untersuchungen konnten die Zusatzregeln reduziert und ein Beitrag für eine stärkere baupraktische Anwendung von großen Stabdurchmessern in Druckgliedern geliefert werden.

Checking of additional rules for 40 mm according to EC2 - Part 3: Columns
The use of reinforcing bars with large diameters > 32 mm can lead to a simplification in the configuration of the reinforcement due to a significant reduction of the number of reinforcement bars. That leads also to advantages in reinforcing works, concreting and compaction. DIN EN 1992-1-1 in conjunction with DIN EN 1992-1-1/NA contains additional requirements for large diameter bars, which limit the use of these bars and are based on the transfer of design rules of bundled bars as well as on the adoption of specific design rules from “allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen” and are not completely assured by experiments. Therefore, experimental and theoretical studies on normal and high strength concrete compression members with rectangular cross-section and longitudinal rebars 40 mm were conducted at the iBMB, Division of Concrete Construction of the TU Braunschweig. Based on the studies, the additional requirements could be reduced and a contribution for a stronger practical construction application of large diameters in compression members could be provided.

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Der Bemessungsansatz gegen Durchstanzen nach DIN EN 1992-1-1+NA(D) wurde anhand der Ergebnisse von Durchstanzversuchen an zentrisch belasteten Einzelfundamenten hergeleitet. Während für die Ermittlung des Durchstanzwiderstands eine gleichmäßige Verteilung der Schubspannungen entlang des kritischen Rundschnitts unterstellt wird, werden Lastexzentrizitäten auf der Einwirkungsseite über den Lasterhöhungsbeiwert &bgr; berücksichtigt.
Theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Durchstanztragverhalten exzentrisch belasteter Einzelfundamente deuten auf eine Reduktion des mehraxialen Spannungszustands entlang des Stützenanschnitts mit steigender Lastausmitte hin. Ausgehend von in der Literatur beschriebenen Durchstanzversuchen an exzentrisch belasteten Einzelfundamenten wurden nichtlineare Finite-Elemente-Simulationen durchgeführt, um in Parameterstudien den Einfluss der Lastausmitte auf die Durchstanztragfähigkeit zu untersuchen. Anhand der Ergebnisse der numerischen Simulationen wurde ein Vorschlag zur Berücksichtigung von Lastexzentrizitäten bei der Durchstanzbemessung von Einzelfundamenten nach DIN EN 1992-1-1+NA(D) erarbeitet. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse der experimentellen und numerischen Untersuchungen an exzentrisch belasteten Einzelfundamenten vorgestellt und ein Vergleich des neuen Vorschlags mit den bestehenden Ansätzen sowie einer systematischen Versuchsserie präsentiert.

Investigations on the punching behaviour of eccentrically loaded footings
The design concept for punching shear according to DIN EN 1992-1-1+NA(D) has been derived from the results of tests conducted on centrically loaded footings. While a uniform distribution of shear stress along the critical perimeter is assumed for determining the punching shear resistance, load eccentricities are taken into account by the load-increasing factor &bgr;.
Theoretical and experimental investigations on the punching shear behaviour of eccentrically loaded footings indicate a reduction of the multi-axial stress state along the column face with increasing load eccentricity. Based on punching tests on eccentrically loaded footings described in literature, non-linear finite-element simulations have been performed and subsequently the influence of load eccentricity on the punching shear behaviour has been examined in parameter studies. Based on the results of the numerical simulations, an approach for the consideration of load eccentricities in the punching shear design of footings according to DIN EN 1992-1-1+NA(D) has been developed. This article presents and describes the results of experimental and theoretical investigations on eccentrically loaded footings and compares the new proposal with existing approaches by means of a systematic test series.

Das Straßenverkehrslastmodell des neuen Eurocodes 1, Teil 2 [1] für Deutschland gewährleistet eine zukunftssichere Bemessung für neue Brückenbauwerke. Es wurde so ausgelegt, dass eine prognostizierte weitere Zunahme im Gesamtgewicht der Fahrzeuge sowie der genehmigungspflichtige Schwerverkehr bereits berücksichtigt werden. Somit sind auch beispielsweise Neubauten von Großbrücken an Autobahnen mit zwei bis drei Fahrstreifen und sehr hoher Verkehrsstärke durch dieses Modell abgedeckt. Zwangsläufig ergeben sich bei einer solchen Vereinheitlichung im Bereich der kommunalen Brücken, die typischerweise kleinere Stützweiten und geringere Verkehrsstärken aufweisen, sehr hohe Sicherheiten. Daher wurde vom Tiefbauamt Stuttgart ein Forschungsvorhaben ins Leben gerufen, mit dem Ziel, für definierte Brückentypen mit geringen Spannweiten, die gerade im Bereich der Kommunen häufig vorkommen, das Sicherheitsniveau des neuen Verkehrslastmodells zu untersuchen. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse wird ein Vorschlag formuliert, wie unter gewissen Randbedingungen das Verkehrslastmodell so angepasst werden kann, dass die Zuverlässigkeitsanforderungen der Eurocodes weiterhin erfüllt werden, die Bauwerke jedoch ihre Wirtschaftlichkeit bewahren.

Adjusted traffic load model for bridges in urban areas
The traffic load model of the new German national annex to the Eurocode 1 Part 2 ensures a prudent design for new bridges, considering even a prognosticated increase in gross vehicle weight and exceptionally heavy vehicles requiring individual permit. Therefore this model covers for example the construction of wide-span highway bridges with two to three lanes and high traffic density. As a direct consequence of this unified approach however, urban bridges with typically small spans and low traffic show rather high reliabilities. Hence the Civil Engineering Office of the city of Stuttgart initiated a research project to investigate the level of safety provided by the new traffic load model in case of specific types of small-span bridges, commonly present in urban areas. Based on these results recommendations are made in order to adjust the traffic load model for small bridges fulfilling certain criteria. This enables economic design of these structures, while still meeting the requirements on reliability defined in the Eurocodes.

Spröde Versagensformen, wie das Versagen querkraftunbewehrter Bauteile, sind nur schwer prognostizierbar. Allerdings kann das beginnende Versagen infolge Querkraft durch die Bildung von Schubrissen charakterisiert werden. Vergleicht man die Schubrissweite zu einer bestimmten Last, so zeigen sich im Versuch bei geringer querkraftbewehrten Balken deutlich größere Rissweiten. Die Beobachtung der Aufweitung des initialen Schubrisses beinhaltet folglich ein Potenzial zur Ableitung eines Bewertungskriteriums für die Art des sich einstellenden Schubversagens.
Im Beitrag wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Nachverfolgung der Rissaufweitung anhand einer digitalen Bildanalyse und dessen Anwendung vorgestellt. Der aufgehende Schubriss wird dafür mit einer konventionellen Spiegelreflexkamera in vorgegebenem Intervall während des Belastungsversuchs fotografiert. Zur Rissidentifizierung werden Segmentierungsverfahren aus der Bildverarbeitung kombiniert und ein Binärbild erzeugt, in dem gerissene Bereiche weiß erscheinen. Bei bekannter Auflösung kann anhand der Rissanteile auf die Rissweite geschlossen werden.

Digital detection of crack width and crack widening velocity
Up to now a sound criterion to assess the type of shear failure of reinforced concrete structures precisely is lacking. Comparing the shear crack widths of common single span concrete beams of different reinforcement ratios at an equal load level, low reinforced beams show significantly wider cracks. In cases of highly shear reinforced beams a moderate crack widening velocity comes allong with load increase while low shear reinforced beams possess an accelerated crack widening velocity accompanied by a minor load increase. Hence, investigation of the crack widening velocity holds potential to derive criteria to judge the expected brittleness of shear failure. In a first step to determine the crack width, digital images are continuously taken at predetermined time instants from concrete specimen and are analysed using mathematical software. Monitoring a predefined region in known size, the crack width is gained counting picture elements which are belonging to the crack. Employing digital image processing, the picture matrix is converted into a binary one where cracked areas appear white and uncracked black. The contribution introduces the main concept and first results of the evaluation routine applied to laboratory tests.

Persönliches:
Hans-Ulrich Litzner 70 Jahre / Eberhard Pelke 60 Jahre / Josef Seiler 60 Jahre

Nachrichten: Fachplaner für Barrierefreies Bauen - Kompetenz für die tägliche Planungspraxis / Leonhardt, Andrä und Partner gewinnt Wettbewerb in Taiwan

Berichtigung

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