Obwohl relativ selten und wenig beachtet, kann Ermüdung nicht nur im Stahlbau, sondern auch bei Stahlbetonbauteilen auftreten. Ein relevantes Beispiel sind Brückenfahrbahnplatten aus Stahlbeton, die durch Verkehrslasten beansprucht werden. In diesem Artikel werden Versuche beschrieben, bei denen das Trag- und Bruchverhalten von auf Biegung und Schub beanspruchten Plattenstreifen untersucht wurde. Anhand der Versuchsergebnisse läßt sich aufzeigen, daß in der Regel die Ermüdungsfestigkeit der Bewehrung ausschlaggebend für den Bruch ist. Im Hinblick auf die praktische Umsetzung der Versuchsergebnisse werden unter Einbezug anderer Forschungsresultate einfache Empfehlungen für eine Überprüfung der Ermüdungssicherheit sowie für eine ermüdungsgerechte Durchbildung der Bewehrung formuliert.

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Opake Fassadenbereiche besitzen ein großes Potenzial zur Energieerzeugung durch den Einsatz von Fotovoltaik (PV). Die Leistung der Module sinkt mit zunehmender Temperatur der PV-Zellen, wodurch sich die Verwendung im Fassadenbereich bisher hauptsächlich auf Kaltfassaden beschränkt hat, da hier die Hinterlüftung zur Kühlung der PV-Module beiträgt. Im Unterschied zu Kaltfassaden erfolgt bei standardmäßigen Pfosten-Riegel-Fassaden (Warmfassaden) keine Hinterlüftung. Um auch hier den Einsatz von PV-Modulen zu realisieren und gleichzeitig den temperaturbedingten Leistungsabfall zu minimieren, sollen die PV-Module mit rückseitig angebrachten Latentwärmespeichern (PCM) kombiniert werden. Erreicht die Temperatur in der Fassade den festgelegten Schmelzpunkt des gewählten PCM, erfolgt ein Phasenübergang von fest zu flüssig. Dabei absorbiert das Material thermische Energie und entzieht sie auf diese Weise dem PV-Modul, sodass ein Temperaturanstieg abgepuffert wird. Nachts wird die im PCM latent gespeicherte Wärmeenergie wieder an die Umgebung abgegeben.

Development of a temperature-regulating photovoltaic façade panel with phase change material - a contribution to building-integrated PV in mullion and transom façades
Opaque façade areas show great potential for generating energy by using photovoltaic (PV) modules. Their use in the façade sector has so far been limited mainly to cold fronts because the performance of these modules drops with increasing temperature of the PV cells. In contrast to cold fronts, rear ventilation in order to cool the modules is not possible in standard mullion and transom façades. To ensure low module temperatures and thus a high performance, the PV modules are combined with rear-mounted phase change materials (PCM). When the temperature in the façade reaches the defined melting point of the selected PCM, it results in a phase transition from solid to liquid. The material absorbs thermal energy from the PV module and the temperature increase of the module can be buffered. At night, the thermal energy which is latently stored in the PCM is released back into the ambient air.

Nach drei Jahren Bauzeit öffnete am 7. Juni 2014 der neue “Kaeng Krachan” Elefantenpark im Zoo Zürich (Bild 1). Mit insgesamt etwa 11000 m2 ist er sechsmal so groß wie die alte Anlage. Das darin eingebettete Elefantenhaus ist die neue Unterkunft der bis zu zehn asiatischen Elefanten und bauliche Attraktion des Parks. Neben dem außergewöhnlichen Dachtragwerk, das bereits im Beitrag von WOLFRAM KÜBLER vorgestellt wurde, wird in diesem Fachaufsatz die Fassadenkonstruktion beleuchtet, bei der nahezu jedes Bauteil aufgrund der Dachgeometrie ein Unikat ist.

Highly complex lamella façade for widespread roof-shell
After three years of construction time the new “Kaeng Krachan” Elephant Park at Zoo Zürich opened on the 7th of June 2014 (Photo 1). With about 11000 m2 the park is six times bigger as the old one. The Elephant-House in the middle of the park is the new lodging of the up to ten elephants. The building is a special attraction concerning its structural works: Beside the extraordinary construction of the roof-shell, which was just presented in an article of WOLFRAM KÜBLER, the following pages will illuminate the construction of the facade, in which nearly every structural element is unique due to geometry of the roof-shell.

Forschungstätigkeiten auf dem Gebiet der Sackungsanfälligkeit von Lössböden waren insbesondere zwischen den 30er und 80er Jahren des 20. Jahrhunderts von nationaler Individualität gekennzeichnet. Erst seit Anfang der 80er Jahre, mit Aufstellung der Arbeitsgruppe “Geotechnical Properties of Loess” der International Union for Quarternary Research (INQUA), ist eine international referenzierende Forschung auf dem Gebiet der Erfassung bodenmechanischer Eigenschaften von Lössböden zu verzeichnen. Der Schwerpunkt bisheriger Forschungsarbeiten lag auf der Erarbeitung sogenannter Kollapskriterien zur qualitativen Abschätzung des Sackungspotenzials bei einem Anstieg des Wassergehalts. Bisher durchgeführte geochemische Untersuchungen von Lössböden beschreiben zwar die mineralische Zusammensetzung, geben jedoch nur eingeschränkt Aufschluss über die Löslichkeit dieser Bestandteile in Wasser oder deren Einfluss auf das Sackungsverhalten.
Am Institut für Bodenmechanik und Grundbau der Universität der Bundeswehr in München wurde erstmals der Anteil leicht wasserlöslicher mineralischer Bestandteile eines afghanischen Lössbodens ermittelt und anhand von Parameterstudien der Einfluss des Ton- und Kalkgehalts auf das Hydrokonsolidationsverhalten untersucht.
Die gewonnenen Erkenntnisse dienten als Grundlage für die Formulierung einer neuen, empirisch abgeleiteten Prognosemethode zur qualitativen Abschätzung der infolge Hydrokonsolidation zu erwartenden kollapsartigen Verformung (Kollapsverformung).

Method for the empirical prediction of the collapse deformations of loess soils
Research into the liability of loess ground to collapse was historically carried out at the level of individual nations, particularly between the 30s and 80s of the last century. Internationally linked research in the area of the identification of the characteristics of the soil mechanics of loess ground is only taking place since the beginning of the 80s with the formation of the Geotechnical Properties of Loess working group. The main effort of research work in the past has been in the derivation of so called Collapse Criteria for the qualitative estimation of collapse potential in relation to increasing water content. While geochemical examinations of loess soils carried out so far have described their mineral compositions, they have, however, only produced limited amounts of data about the water solubility of soil components and its influence on collapse liability.
An initial examination of water soluble components of Afghan loess soils and of the influence of their clay and chalk contents on hydroconsolidation - on the basis of parameter studies - has been carried out at the Institute for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering at the University of the Bundeswehr in Munich.
The resultant findings served as the basis for the formulation of a new, empirically derived prognosis method for the qualitative estimation of collapse-type deformations which can be expected as a consequence of hydroconsolidation.

Der Neubau des Verwaltungsgebäudes für den Zweckverband Müllverwertung Schwandorf (ZMS) und der zugehörige Lärmschutzwall waren vom Architekten als “gebaute Landschaft“ entworfen worden. Das Projekt, bestehend aus Erdwall, Bürotrakt und Sitzungssaal, stellte aufgrund der komplexen Geometrie und der hohen gestalterischen Anforderungen eine besondere Aufgabe für die Tragwerksplanung dar. In Kombination mit der skulpturalen Formgebung machte dies die Entwicklung innovativer Lösungen erforderlich. Inhalt dieses Beitrags ist eine Beschreibung der Baumaßnahme mit besonderem Augenmerk auf die Lösungen, die im Bereich des Tragwerks gefunden wurden.

ZMS administration building - structural engineering in the context of sculptural architecture.
The administration building for the “Zweckverband Müllverwertung Schwandorf” (ZMS) was designed as a “built landscape”. Due to the complex geometry and sophisticated architectural demands, the project, consisting of a noise protection embankment, an office wing, and a conference hall, presented a challenging task for the structural engineer. Innovative solutions had to be developed to implement this unique project. This article describes the construction work, emphasizing the solutions developed by the structural engineering team.

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Mobilität ermöglicht als ökonomischer Standortfaktor den Zugang zu Absatz- und Beschaffungsmärkten und fördert gleichzeitig als individuelle Bewegungsfreiheit die Selbstbestimmung des einzelnen. Das Bedürfnis nach Mobilität hat andererseits in unserer Gesellschaft ein Verkehrsaufkommen noch nie dagewesener Größenordnung entfesselt und damit Risiken globalen Maßstabs ausgelöst. Der Erhalt der Mobilität und die Bewältigung der globalen Risiken wird entscheidend von der Ausgestaltung der Straßeninfrastruktur - dem Verkehrsträger Nr. 1 - abhängen, wobei Patentrezepte nicht in Sicht sind. Bei aller Widersprüchlichkeit scheint eine nachhaltige Mobilität nur erreichbar zu sein, wenn sich in Bevölkerung und Wirtschaft ein Bewußtsein zu einer sanfteren Raumnutzung und ein verantwortlicher Umgang mit Stoffströmen durchsetzt.

Nach dem Entwurf von EC 8 ergeben sich bereichsweise wesentlich höhere Erdbebenbeanspruchungen als nach DIN 4149. Am Beispiel eines fünfgeschossigen Gebäudes werden die zu erwartenden Auswirkungen auf den Mauerwerksbau aufgezeigt. Die Bemessung des Mauerwerks erfolgt je nach Ermittlung der Erdbebenlasten nach dem Entwurf von EC 6 oder DIN 1053 Teil 2. Es erweist sich, daß die Einflüsse insbesondere auf die Schubspannungen und die Kippsicherheit beträchtlich sein können.

Bei Spanngliedern im nachträglichen Verbund treten im Bereich von Umlenkungen im Kontaktbereich zwischen Spannstahl und Hüllrohr hohe Umlenkbelastungen auf. Diese können unter zyklischer Belastung zu Reibdauerbeanspruchungen zwischen Spannstahl und Hüllrohr führen und die Ermüdungsfestigkeit des Spannstahls reduzieren. Da die Umlenkbelastung auf die am Hüllrohr anliegenden Spannstähle maßgeblich von der Spannstahlanordnung und -anzahl im Hüllrohr abhängig ist, wurden zunächst zugelassene Spanngliedkonfigurationen hinsichtlich der, aus der Spannstahlanordnung entstehenden, lokalen Kontaktkräfte zwischen Spannstahl und Hüllrohr untersucht (Stapelfaktor). Um die Auswirkungen der resultierenden Umlenkbelastungen auf das Ermüdungsverhalten des Spannstahls zu bestimmen, wurde anschließend die am iBMB, Fachgebiet Massivbau der TU Braunschweig vorhandene Datenbank mit Ermüdungsversuchen ausgewertet. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl die Spannstahlanordnung und -anzahl im Hüllrohr als auch die resultierende Umlenkbelastung auf einzelne Spannstähle einen wesentlichen Einfluss auf das Ermüdungsverhalten von Spanngliedern haben. In diesem Artikel werden die Ergebnisse zusammengefasst und darauf aufbauend ein Vorschlag zur Berücksichtigung von Umlenkbelastungen beim Nachweis der Ermüdung von Spanngliedern im nachträglichen Verbund vorgestellt.

Influence of lateral loads on the fatigue of prestressing steel in post-tensioned concrete
The fatigue strength of prestressing steel in post-tensioned concrete structures can be reduced significantly in regions of high curvature caused by high lateral contact loads and friction stresses in the contact zone between prestressing steel and duct. Since the lateral loads in these contact zone depend on the amount and arrangement of steel in the duct, initially approved tendon configurations were investigated with regard to the local contact loads between prestressing steel and duct (k-factor). In order to determine the effects of the resulting lateral loads on the fatigue strength of the prestressing steel, fatigue tests were evaluated at the iBMB, Division of Concrete Construction of the TU Braunschweig. It could be shown that both the amount and the arrangement of steel in the duct and the lateral loads have a significant influence on the fatigue behavior of curved tendons. In this article the results of investigations are summarized and a modified verification approach reflecting the fatigue strength of curved tendons is formulated in consideration of the lateral loads.

Zur Untersuchung der Ermüdungstragfähigkeit von Elementdecken mit Gitterträgern wurden in einem Forschungsvorhaben der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) am Institut für Massivbau der RWTH Aachen (IMB) theoretische und experimentelle Untersuchungen durchgeführt [1]. Neben Kleinkörperversuchen an einbetonierten Gitterträgerdiagonalen zur Herleitung von Wöhlerlinien wurden vierzehn Elementdeckenausschnitte mit Gitterträgern unter Ermüdungsbeanspruchung getestet. Die untersuchten Parameter waren die Rauigkeit der Verbundfuge, Bauteildicke, Schubbewehrungsgrad und Betonfestigkeit. Zur Überprüfung der Bemessung der Elementdecken mit Gitterträgern unter nicht ruhender Beanspruchung wurden die im Versuch gemessenen Schwingbreiten in den Gitterträgerdiagonalen mit den rechnerischen Werten nach den Bemessungsansätzen ausgewertet und mit den Bemessungsansätzen aus AbZ und EC2+NA(D) verglichen. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse der theoretischen und experimentellen Untersuchungen vorgestellt und mit Bemessungsansätzen nationaler Regelwerke verglichen.

Fatigue of Semi-precast Slabs with Lattice Girders
To investigate the fatigue behaviour of semi-precast slabs with lattice girders, theoretical and experimental investigations have been conducted at the Institute of Structural Concrete, RWTH Aachen University (IMB) within an AiF research project [1]. Besides small size specimens with diagonals of lattice girders casted in concrete to derive fatigue-strength-curves, fourteen semi-precast slabs specimens with lattice girders have been tested under cyclic loading. The investigated parameters were the roughness of shear joint, slab size, shear reinforcement ratio and concrete strength. To verify the fatigue design of semi-precast slabs with lattice girders, the test results have been evaluated and the stress ranges of the lattice girders have been compared to the calculated stress ranges according to AbZ and EC2+NA(D). The present paper presents the experimental investigations and compares the tests results to national design regulations.

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Im September 2010 ist die 2. Auflage des Merkblatts “Parkhäuser und Tiefgaragen” des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins E.V. erschienen. Dieses Merkblatt ist in der Kette der DIN 1045-1:2008-8 und dem Heft 525 des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton zu sehen, das auf der Seite 19 auf das genannte Merkblatt verweist. Das Heft 525 wiederum ist mit der DIN 1045-1:2008-8 insofern verknüpft, als die Tabelle 3 im Abschnitt 6.3 unter der Überschrift Bewehrungskorrosion, ausgelöst durch Chloride, ausgenommen Meerwasser bei Nennung der Expositionsklasse XD3 in der Fußnote b) auf das Heft 525 des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton verweist. Demnach ist das Merkblatt “Parkhäuser und Tiefgaragen” mittels Heft 525 mit der DIN 1045-1:2008-8 verbunden. Das wirft die Frage auf, ob das Merkblatt in jeder Hinsicht von besonderer Wertigkeit ist und gleichsam “geadelt” durch das Heft 525 und DIN-Normen Ausdruck allgemein anerkannter Regeln der Technik ist.

Multi-storey and underground car parks. On the legal validity of the leaflet of the same name of the German Society for Concrete and Construction Technology, September 2010 edition
In September 2010, the 2nd edition of the “Multi-storey and underground car parks” leaflet was published by the German Society for Concrete and Construction Technology. This leaflet is seen as being within the DIN 1045-1:2008-8 series and booklet 525 of the German Committee for Reinforced Concrete, which refers on page 19 to the stated leaflet. Booklet 525 is in turn linked with DIN 1045-1:2008-8 inasmuch as Table 3 in Section 6.3 under the heading ”Reinforcement corrosion due to chlorides, excluding seawater”, when quoting exposure class XD3 refers in footnote b) to booklet 525 of the German Committee for Reinforced Concrete. Accordingly, the “Multi-storey and underground car parks” leaflet is linked by booklet 525 with DIN 1045-1:2008-8. This poses the question as to whether the leaflet is of particular value in every respect and is similarly ”ennobled” by booklet 525 and DIN standards as an expression of being the generally acknowledged state-of-the-art.

Der Beitrag beschäftigt sich mit den Möglichkeiten, Betonbauwerke mit anderen als den in der Instandsetzungsrichtlinie des DAfStb aufgeführten Produkten abzudichten. Dafür kommen Injektionsgele in Frage, die eine Reihe vorteilhafter Eigenschaften besitzen, durch die eine erfolgreiche Abdichtung auch dann noch möglich ist, wenn die “klassischen” Verfahren zu scheitern drohen. Wesentliche Vertreter der Injektionsgele, für die eine Reihe von praktischen Erfahrungen und Forschungsergebnissen vorliegen, sind die Acrylatgele, deren Anwendung beschrieben werden.
Ausgehend von beispielhaft genannten Randbedingungen und einer Darstellung der wesentlichen Materialeigenschaften werden die Arten der mit Gelinjektionen herstellbaren Abdichtungen (Gelschleierabdichtungen, Injektion in das Bauteil, in Bauteilzwischenräume und in Risse, sowie deren Mischformen) dargestellt.
Der Schwerpunkt liegt auf der Schleierinjektion, da sie die größten Besonderheiten gegenüber den üblichen Injektionen zum Füllen von Rissen und Fehlstellen aufweist. Für die Schleierinjektionen werden Grenzen der Ausführbarkeit und Möglichkeiten zum Erkennen dieser Grenzen aufgezeigt. Eine solche Möglichkeit besteht in der Ausführung von Probeinjektionen mit Wasser an vorgesehenen Injektionsstellen in den am Bauwerk anstehenden Baugrund. Neben der Darstellung der technischen Grundlagen und Anwendungsgrenzen wird für die einzelnen Arten der Gelinjektionen aufgeführt, welche baurechtlichen Anforderungen zu beachten sind.

Post-Construction Sealing of Concrete Structures by Gel Grouting
This article deals with possibilities to seal concrete structures by other products than those authorized by the DAfStb. Among those products are grout injection gels which have several favourable properties which allow the user to seal even those structures where conventional methods might fail. Particularly for acrylate gel there is already a wide range of experience. This article describes the main properties of the materials, standard boundary conditions and the resulting types of sealing: curtain grouting, injections into the structural components or joints between structural elements, in cracks and a mixture of the methods mentioned above. The focus is set on curtain grouting which differs significantly from common grouting to repair cracks and defects. The usage of curtain grouting is limited. A method is described to recognize those limitations. One possibility could be to perform test injections at the original site using water instead of the gel. Apart from technical basics and practical limitations the requirements made by the authorities are characterized.

- 13. Ingenieurkammertag am 20. Juni in Potsdam
- Neue Wege in der Sichtbeton-Technologie

Bei der Überlagerung von Schnittgrößen beim Tragsicherheitsnachweis von linear-elastischen Tragwerken werden die Ausnutzungsgrade in einzelnen Lastfällen berechnet, zuerst für einzelne Einwirkungen und dann zu ungünstigen Extremwerten überlagert. Bei Stahlbetonscheiben und -platten werden oft auf der sicheren Seite Beträge der Schnittgrößen addiert. Mit den Ausnutzungsgraden, die in die Schnittgrößen mit ihren Vorzeichen eingehen, lassen sich die Extremwerte schärfer berechnen.

Die Doppelhaltestelle “Elbbrücken” der U- und S-Bahn in Hamburg bildet einen wichtigen Infrastrukturknotenpunkt, der den östlichen Teil der HafenCity mit dem Stadtzentrum verbindet. Aufgrund der direkten Nähe zu den Freihafenbrücken greift der Entwurf deren markante Bögen auf und interpretiert sie neu. Die Dächer der beiden Haltestellen bestehen aus einer verglasten Stahlbogenkonstruktion in Form einer Halbtonne - die eine bogenförmig, die andere gedrungener. Der Skywalk, der die umsteigenden Fahrgäste wettergeschützt von einem zum anderen Haltepunkt bringt, ist ebenfalls eine Stahl-Glaskonstruktion, die in der Werkstatt vorgefertigt und in mehreren Segmenten eingehoben wurde. Alle Stahlbauteile wurden in der Werkstatt der SEH Engineering GmbH in Hannover gefertigt. Die beiden Hallendächer wurden dort als Sonderanfertigung erstellt. Zudem fand im Werk jeweils eine Probemontage statt, um vorab die Passgenauigkeit der Anschlüsse zu überprüfen.

Elbbruecken train stations in Hamburg
The Elbbruecken train stations form an important infrastructure hub connecting the eastern part of Hamburg's HafenCity (harbor redevelopment area) with the city center. Due to their immediate proximity to the Freihafen bridges, the design takes up their distinctive steel arches and reinterprets them in a new and contemporary manner. Both stations' roofs are glazed steel frames forming semi-circular vaults - one more or less circular in cross-section, the other shallower. A skywalk takes passengers changing trains from one station to the other; this, too, is a steel structure, prefabricated in the workshop and lifted into place in several segments. The steel components were manufactured in the Hanover workshop of SEH Engineering GmbH, where individual templates were created as customized product for both hall roofs. Also, a trial assembly was realized in the Hanover plant in each case to check the accuracy of the junctions' fit.

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