Der Beitrag beschreibt die Möglichkeiten von Röntgenuntersuchungen an stabförmigen Holzverbindungsmitteln im beanspruchten Bauteil. Trotz verschiedenartiger Untersuchungsmethoden ist die Bestimmung des tatsächlichen Verhaltens von metallischen Verbindungsmitteln im Holz während der Belastung nicht ausreichend gelöst. Mit Hilfe verschiedener mathematischer Ansätze und der Einbeziehung von Materialkennwerten ist die Modellierung von Holzverbindungen möglich. Die Nutzung von Röntgenstrahlen unter Echtzeitwiedergabe ermöglicht es, das Verformungsverhalten von metallischen Verbindungsmitteln während der Lasteinleitung zu beobachten.
Ziel der Versuche war die Bestimmung des Verformungsverhaltens einer Stabdübelverbindung in Echtzeit unter quasistatischer und dynamischer Belastung. Mit der Echtzeit-radio-graphischen Messung wurden Versuche am Einzelstabdübel und einer Dübelgruppe durchgeführt. Die beim Versuch genutzte Anlage besteht aus einer mobilen Röntgenröhre und einem Detektor, sowie der dazugehörigen digitalen Bildverarbeitung. Bei maximaler Geschwindigkeit von 30 Bildern in der Sekunde wird eine Grenzwertauflösung von 1,97 lp/mm erreicht. Die Pixelteilung ist mit 127 μm2 durch das Empfängermodul vorgegeben [10]. In Abhängigkeit der gewählten Parameter konnte die Verschiebung um einen Bildpunkt (0,21 mm) verifiziert werden. Eine Überprüfung der gemessenen Verformungen der Stabdübel erfolgte mit Hilfe von direkt aufgebrachten Dehnmessstreifen.

Glocken sind Musikinstrumente und entfalten ihren vollen Klang im Ensemble eines musikalisch abgestimmten Geläutes. In die christliche Liturgie wurden die Glocken etwa im 7. Jh. n. Chr. eingeführt. Aus der ursprünglichen Bienenkorbform hat sich im Mittelalter die heute noch aktuelle Form der gotischen Glockenrippe entwickelt. "Vivos voco - mortuos plango - fulgura frango". In dieser alten Glockeninschrift "Ich rufe die Lebenden, beklage die Toten, unterbreche die Blitze" sind die wesentlichen Funktionen der Glocken eindrucksvoll zusammengefaßt. Das menschliche Gemüt wird besonders angerührt von den gewaltigen tiefen Tönen großer Glocken mit Durchmessern bis 2,5 m. Dabei wird nicht unbedingt bewußt, daß das Anschlagen des Klöppels nicht nur einen Ton, den sogenannten Schlagton, erzeugt. Wie bei vielen anderen Musikinstrumenten entsteht in der Glocke ein aus zahlreichen Tönen zusammengesetzter Klang. Beherrscht wird das Klangempfinden durch den metallisch harten Schlagton, von dem die Glocke ihre in der Tonhöhe ausgedrückte Benennung erhält.

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In mehreren Schritten wurde ein multifunktionales Deckenelement entwickelt, welches zwischenzeitlich bei zahlreichen Projekten erfolgreich eingesetzt wurde. Dabei waren vielfältige Anforderungen zu beachten. Neben der geringen Eigenlast und der geringen Verformung bei großer Schlankheit zählen dazu die Aspekte des baulichen Brandschutzes, der integrierten Haustechnik und der positiven Beeinflussung von Behaglichkeit und Raumakustik. Das Deckensystem erfordert zwangsläufig eine Koordination der Fachplaner in der Planungsphase. Alle Vorteile einer werksmäßigen Vorfertigung können genutzt werden, sodass kurze Bauzeiten bei gleichmäßiger Fertigungsqualität und wettbewerbsfähigen Kosten erreicht werden können. Im Bereich der Verbundmittel besteht noch ein Optimierungspotenzial.

Developement of a long-spaned sandwich-slab-system with integrated service engineering in composite construction method
Dedicated to the 80th birthday of Professor Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. h. Gert König
A multifunctional slab system, which has been used successfully in numerous projects, has been developed in several steps. Within this development various requirements had to be fulfilled. In addition to the minor dead load and slenderness, aspects like fire protection, the integrated building services, the positive influence to the users comfort and the room acoustics characterize the slab system. This slab system makes necessary a coordinated work of all engineers in the planning phase. All advantages of precast production can be leveraged. So short construction periods with a constant production quality and competitive costs can be achieved. There is still some optimization potential in the field of the shear connectors.

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Die Entwicklung und Anwendung von hochfestem Beton in Deutschland ist weit fortgeschritten. Für Entwurf und Bemessung stehen ausreichende Hilfsmittel zur Verfügung. Allerdings bestehen bei den bauausführenden Unternehmen noch Vorbehalte wegen der begrenzten Verarbeitungszeit des Frischbetons und der hohen Empfindlichkeit gegenüber Streuungen der Betonausgangsstoffe. Deshalb ist eine Herstellung unter den kontrollierten Bedingungen eines Fertigteilwerks, wie z. B. beim Bauvorhaben Herriot's in Frankfurt, wünschenswert. Um die dadurch erforderlichen Anschlußdetails wirtschaftlich zu lösen, hat die WALTER BAU-AG u. a. den DYWIDAG-Kompaktknoten entwickelt. Der Beitrag beschreibt die Weiterentwicklung dieses Stützen-Decken-Knotens zur Kompaktstütze, um so dem hochfesten Beton ein breites Anwendungsgebiet auch im Bereich von üblichen Hochbauten zu eröffnen.

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Contract SBT2.1 Tunnel Fröschnitzgraben is the central and longest construction section of the Semmering Base Tunnel, including 13 km of tunnelling from the intermediate access in Fröschnitzgraben towards Gloggnitz and Mürzzuschlag. The approx. 4 km long section towards Mürzzuschlag is being excavated by drill and blast, and the 9 km section towards Gloggnitz is being driven by two tunnel boring machines. Before the start of the actual construction of the running tunnels, the two shafts about 400 m deep had to be sunk using an innovative concept. Considerable changes are also noticeable above ground: the filling level of the landfill site in Longsgraben is rising constantly.
Das Baulos SBT2.1 Tunnel Fröschnitzgraben stellt den mittleren und längsten Abschnitt des Semmering-Basistunnels dar. Auf rund 13 km wird der Tunnel vom Zwischenangriff Fröschnitzgraben aus in Richtung Gloggnitz und Mürzzuschlag aufgefahren. Der etwa 4 km lange Abschnitt in Richtung Mürzzuschlag entsteht im Bagger- und Sprengvortrieb, der etwa 9 km lange Abschnitt in Richtung Gloggnitz wird mit zwei Tunnelvortriebsmaschinen vorgetrieben. Vor Beginn der eigentlichen Arbeiten an den Streckenröhren wurden mit einem innovativen Konzept die beiden rund 400 m tiefen Schächte abgeteuft. Auch über Tage machen sich deutliche Veränderungen bemerkbar: Der Auffüllungsgrad der Deponie Longsgraben steigt beständig an.

Contract B-9528 - Södermalm Tunnel is a good example of urban tunnelling, where tunnel alignments cannot be chosen freely due to existing buildings and subsurface structures. Around ten tunnel crossings and a number of difficult situations underpassing existing buildings were in the scope of Södermalm Tunnel with the main focus on the Maria Magdalena Church. A NATM approach enabled tunnelling of the first double track tunnel in Stockholm's Esker to succeed in very close vicinity of the church.
Hauptbaulos B-9528 - Södermalmstunnel ist ein Beispiel für innerstädtische Randbedingungen, wo die Linienführung des Tunnels von existierenden Bauwerken beeinflusst ist und nicht mehr frei wählbar ist. Neben rund zehn Tunnelkreuzungen war eine Reihe von schwierigen Gebäudeunterfahrungen im Auftragsumfang des Projekts B5-9528 - Södermalmstunnel, wobei die Maria-Magdalena-Kirche im Fokus der Bemühungen stand. Ein NÖT-Vortrieb ermöglichte im Nahbereich der Kirche die erste Durchörterung von Stockholms Esker (Oser) mit einem Großquerschnitt.

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Bei großflächigen Stahlleichtbauten wird die Windeinwirkung nicht nur für Dach- und Außenwandbauteile bemessungsrelevant, sondern auch für die Unterkonstruktion. Hohe Soglasten in Kombination mit großen Horizontalkräften infolge Wind erfordern schwere Gründungen. Bei einer mehrschiffigen Halle z. B. mit einem Grundriss von 384 m × 400 m (Raster: 9,6 m × 4 m) sind über 90 % aller Fundamente Innenfundamente. Hier kann mit zutreffenden Lastansätzen ein erhebliches Einsparpotential aktiviert werden.
Der Eurocode DIN EN 1991-1-4 [1] sieht auch für nicht schwingungsanfällige, flache Bauwerke die Möglichkeit zur Berücksichtigung von Größeneinflüssen vor. In diesem Beitrag werden die Strukturbeiwerte cscd und die Luv-Lee-Korrelation vorgestellt und Anwendungsmöglichkeiten diskutiert. Die Berücksichtigung von Größeneinflüssen bei der Windbeanspruchung wird in anderen europäischen Ländern bereits seit langem praktiziert. In der neuen ISO 4354 [7] werden die beiden Einflüsse bestätigt. In Deutschland dagegen wurde der Größeneinfluss nach DIN 1055-4:2005 [8] nur im Böenreaktionsfaktor G und zusammen mit Kraftbeiwerten und mittleren Geschwindigkeitsdrücken für schwingungsanfällige Systeme verwendet, oder er musste ebenso wie die Luv-Lee-Korrelation in aufwändigen winddynamischen Gutachten nachgewiesen werden.

Size influence on wind actions according to EN 1991-1-4: Structural factor cscd for shallow buildings.
For steel buildings with large floor areas, the wind action is not only design relevant for the roof and outside wall components, but also for the substructure. High suction in combination with large horizontal forces due to wind require heavy foundations. For a multi-bay low rise building with a floor size of for example 384 m × 400 m (9.6 m × 4 m grid), more than 90 % of all foundations are internal. Appreciable savings can be achieved here by applying appropriate loads.
The Eurocode DIN EN 1991-1-4 [1] also allows the possibility of considering the size influence for shallow buildings that are not susceptible to vibrations. This publication discusses the structural factor cscd and the windward-leeward correlation and their application possibilities. The size influence for wind actions has long been applied in other European countries. The new ISO 4354 [7] has now established both influences for use in design. However, in Germany, the size influence in DIN 1055-4: 2005 [8] has until now only been considered in the gust reaction factor G and together with force factors and average velocity pressures for structures susceptible to vibrations, or substantiated in elaborate wind dynamic expert reports, just as for the windward-leeward correlation.

Während früher oft unter freiem Himmel gespielt wurde, haben die meisten Stadien heutzutage mindestens überdachte Ränge. Dies ist nicht nur Ausdruck eines gesteigerten Komfortbedürfnisses der Zuschauer, sondern eine zentrale Forderung der FIFA für Austragungsorte von internationalen Sportereignissen. Neben dem Witterungsschutz stehen hier vor allem die Lichtverhältnisse im Inneren im Mittelpunkt des Interesses - es geht um die Wachstumsbedingungen für den Rasen, um eine Reduktion des Aggressionspotenzials, aber vor allem um möglichst hochwertige Fernsehbilder: Stützenfreiheit und gleichmäßige Ausleuchtung mit begrenzten Kontrasten. Hier kommt ein zentraler Vorteil von biegeweichen Membranwerkstoffen zum Tragen: Transluzenz, zumeist mit hohem diffusen Anteil.

Innovative membrane stadia roofs in Kiev, Warsaw and Vancouver.
Due to improved comfort levels and FIFA requirements, most new or rebuilt stadia in the world have their seats covered by a roof. This protection against weathering also significantly influences the indoor light situation. Adequate natural light levels are an important condition for the lawn to grow but also reduce visitor’s aggression potential and - of most importance - are the key to high quality television images in connection with a column-free space. Here, membrane materials show their key advantages: very large column-free span width and very even and low-contrast light distribution through highly diffusing translucent textiles and foils.

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Die seilverspannten Bauwerke sind in allen Fällen individuelle Konstruktionen, deren Aufgabe darin besteht, Kräfte über relativ größere Spannweite sicher abzutragen. Alle Elemente des Seiltragwerkes, wie Seile, Pylon, Überbau und Verankerungen, haben hohe Anforderungen bezüglich ihrer Funktion, gleichzeitig aber auch des ästhetischen Anspruchs an ihre Formgebung zu erfüllen. In der Stadt Sindelfingen bei Stuttgart gehört die seilverspannte Gehwegbrücke aus dem Jahr 1980 zu den markanten Bauwerken. Aufgrund verschiedener Schadensursachen war infolge fortgeschrittener Korrosion eine grundhafte Instandsetzung notwendig geworden. Über die Durchführung der Instandsetzungsarbeiten, zusammen mit einer Diskussion der Schadensursache und -analysen, wird im folgenden berichtet.

Die Deutsche Bahn AG betreibt im Großraum München ein weitverzweigtes S-Bahn-Netz. Alle Linien vereinigen sich im Innenstadtbereich zwischen den Haltepunkten Laim und Ostbahnhof zur sog. Stammstrecke, die seit 1972 in Betrieb ist. Die auf rd. 11 km Länge durchgängig zweigleisige Strecke zählt mit einer Zugfolgezeit von 120 s zu den am stärksten befahrenen Strecken Deutschlands. Mit Blick auf den Megatrend Urbanisierung und die Forderung klimafreundlicher innerstädtischer Transportmöglichkeiten wird das bereits seit den 1990er-Jahren verfolgte Ausbauprojekt “2. S-Bahn-Stammstrecke München” seit dem symbolischen ersten Spatenstich am 5. April 2017 in die Tat umgesetzt. Die immer intensivere Verdichtung der urbanen Lebensräume führt aber auch zu neuen Herausforderungen. Für die Erweiterung der bestehenden öffentlichen Infrastruktur und des öffentlichen Personennahverkehrs stehen im innerstädtischen Raum kaum mehr geeignete Flächen zur Verfügung, sodass oft nur das Ausweichen in den Untergrund bleibt. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an nachhaltiges Bauen mit einem möglichst kleinen CO2-Fußabdruck, stadtverträglichen Bauzeiten, geringen Lärm- und Staubemissionen und Erschütterungen sowie wenigen Transporten und insgesamt möglichst geringen Auswirkungen auf angrenzende Lebensräume. Am Beispiel der Umschließung Münchens bis dato tiefster Baugrube wird in diesem Bericht aufgezeigt, wie ein hochkomplexes und bautechnisch höchst anspruchsvolles Bauwerk im Einklang mit den vorgenannten Herausforderungen und der Hilfe modernster Werkzeuge, Bauverfahren und digitaler Arbeitsprozesse hergestellt wird. Besonderes Augenmerk gilt der Herstellung der gefrästen Schlitzwände. Die in weiterentwickelter Form auch für die anstehenden Lockerböden mit komplexer Schichtfolge eingesetzte Schlitzwandfräse wird für die Herstellung immer tiefer werdender Baugruben zunehmend an Bedeutung gewinnen und auch in Deutschland ausgewiesener Bestandteil des digital vernetzten Bauens sein.

Munich's deepest excavation pit - the new Marienhof station for the 2nd S-Bahn-Stammstrecke
Deutsche Bahn AG operates an extensive S-Bahn network in the greater Munich area. All lines unite in the inner city area between stations Laim and Ostbahnhof to form the so-called Stammstrecke, which has been in operation since 1972. With a train follow-up time of 120 s, the line, which has a continuous double-track length of around 11 km, is one of the busiest lines in Germany. With a view to the megatrend of urbanization and the demand for climate-friendly inner-city transport options, the expansion project “2nd S-Bahn trunk line Munich”, which has been pursued since the 1990s, has been implemented since the symbolic ground-breaking ceremony on April 5, 2017. However, the increasingly intensive densification of urban living spaces also leads to new challenges. For the expansion of the existing public infrastructure and public transport, there are hardly any suitable areas available in inner-city areas, so that usually only the evasion into the underground remains. At the same time, the requirements for sustainable construction are increasing with the smallest possible CO2 footprint, city-compatible construction times, low noise and dust emissions and vibrations as well as few transports and the lowest possible impact on adjacent habitats. Using the example of the new Marienhof station for the 2nd S-Bahn trunk line, it will be shown how a highly complex and structurally highly demanding structure in Munich's deepest excavation pit to date is produced in accordance with the challenges mentioned above and with the help of state-of-the-art tools, construction methods and digital work processes. Particular attention is paid to the production of milled diaphragm walls. The diaphragm wall milling machine, which is also used in a further developed form for the upcoming loose floors and complex layer sequences, will become increasingly important for the production of ever deeper excavation pits and will also be an integral part of digitally networked construction in Germany.

Für das Bauvorhaben Posten im Zentrum von Kopenhagen hat die Bauer Spezialtiefbau GmbH im Auftrag der Hercules Fundering insgesamt 35 Stück Bauer Lift Cells  1300 mm (für Großbohrpfähle D = 1500 mm) sowie 66 Stück Bauer Lift Cells  1000 mm (für Großbohrpfähle D = 1180 mm) hergestellt, geliefert, montiert und injiziert. Das Projekt wurde seitens Bauer Anfang März 2021 erfolgreich abgeschlossen. Bei Bohrpfahlgründungen mit geringen zulässigen Gesamtsetzungen und/oder geringen zulässigen Differenzsetzungen benachbarter Pfähle können mittels der Bauer Lift Cell der Pfahlfußwiderstand vor Erstellung des Bauwerks aktiviert und derart die später auftretenden Pfahlsetzungen durch deren Vorwegnahme erheblich reduziert werden. Die Bauer Lift Cell ist ein Edelstahl-Hubkissen, das am unteren Ende des Bewehrungskorbs befestigt wird. Nach ausreichender Erhärtung des Pfahlbetons wird die Bauer Lift Cell unter hohem Druck mit Wasser befüllt und der Pfahlfuß gegen den Pfahlschaft vorgespannt. Der dabei eingesetzte Druck wird für jeden Pfahl individuell festgelegt. Nach der vorgegebenen Druckhaltezeit wird die Wasserfüllung vollständig und drucklos durch einen speziell an die Projekterfordernisse angepassten Zementleim ausgetauscht. Danach wird der Injektionsdruck auch beim Zementleim auf den Vorgabewert erhöht und der Zulauf geschlossen. Nach Erhärten des Zementleims sind Verformungen der Bauer Lift Cell dauerhaft ausgeschlossen - der Pfahlfußwiderstand ist aktiviert.

Application of the Bauer Lift in the Posten construction project in Copenhagen
For the Posten construction project in the centre of Copenhagen, Bauer Spezialtiefbau GmbH manufactured, supplied, installed and injected a total of 35 Bauer Lift Cells 1300 mm (for large bored piles D = 1500 mm) and 66 Bauer Lift Cells 1000 mm (for large bored piles D = 1180 mm) on behalf of Hercules Fundering. Bauer successfully completed its contract at the beginning of March 2021. In the case of bored pile foundations with low permissible total settlements and/or low permissible differential settlements of adjacent piles, the Bauer Lift Cell can be used to activate the pile toe resistance prior to the construction of the structure and thus the later occurring pile settlements can be significantly reduced. The Bauer Lift Cell is a stainless steel support cushion which is attached to the lower end of the reinforcement cage. After sufficient hardening of the pile concrete, the Bauer Lift Cell is filled with water under high pressure and the pile toe is prestressed against the pile shaft. The pressure used is determined individually for each pile. After the specified pressure holding time, the water filling is completely replaced without pressure by a cement grout specially adapted to the project requirements. After this, the injection pressure is also increased to the specified value for the cement grout and the inlet is closed. After hardening of the cement grout, deformations of the Bauer Lift Cell are permanently excluded - the pile toe resistance is activated.

Unter gewöhnlichen Bedingungen sind zementgebundene Baustoffe in Trinkwasser beständig. Sehr weiches bzw. kalkarmes Wasser kann jedoch die Dauerhaftigkeit von Betonoberflächen beeinträchtigen. Auslaugungsprozesse zwischen Werkstoff und Wasser führen langfristig zur Aufweichung der Oberfläche und der einhergehende Alkalitätsverlust kann bei unzureichender Betondeckung zur Korrosion der Bewehrung führen. In einer zuvor in der Bautechnik vorgestellten Studie wurde der Widerstand von Betonoberflächen gegenüber Auslaugung in Trinkwasser untersucht. Darauf aufbauend werden hier Messergebnisse mittels einseitiger Wasserstoff-Kernspinresonanz vorgestellt, die einen vertieften Einblick in die zeit- und tiefenabhängige Porositätsänderung bei der Auslaugung von Betonoberflächen erlauben. Auf Basis einer neu entwickelten Auswertungsmethodik werden aus den Messungen quantitativ Schädigungstiefen abgeleitet. Die erfassten Strukturänderungen innerhalb des Zementsteins erlauben direkte Rückschlüsse auf die bei der Auslaugung aufeinanderfolgenden Schädigungsprozessen.

Non-destructive monitoring of the leaching of concrete surfaces by single sided 1H nuclear magnetic resonance
Under regular conditions, concrete is durable when immersed in drinking water. Pure water on the other hand can severely leach and damage concrete surfaces. Consequently, the concrete surface becomes soft and the rebar-protecting passivity can be lost. In a past study presented in Bautechnik, the leaching resistance of concrete surfaces in drinking water reservoirs was reported. Based on this, we present results from the non-destructive measurement of the time- and depth-depending changes in material porosity by single-sided 1H nuclear magnetic resonance due to leaching. The results allow the quantitative deduction of damage depths as well as insights into the underlying deterioration processes.

Nachhaltige Stadienkonzepte sind ganzheitliche Konzepte. Sie berücksichtigen die Sportstätten und deren Infrastruktur sowohl für den Veranstaltungs- als auch für den Langzeitmodus und sorgen so dafür, dass die Entstehung “Weißer Elefanten” vermieden wird. Ein Beispiel hierfür stellt das Bewerbungskonzept für die Fußball WM^TM 2022 in Katar dar. Von 2009 bis 2010 hat die AS&P - Albert Speer & Partner GmbH zusammen mit der PROPROJEKT Planungsmanagement & Projektberatung GmbH und der Münchener Agentur SERVICEPLAN die Bewerbungsdokumente für den Wüstenstaat erarbeitet. Acht der zwölf Stadien für die Fußballweltmeisterschaft haben AS&P entworfen (Bilder 1 bis 10). Neben der optimalen Berücksichtigung aller FIFA-Anforderungen bestimmt vor allem die Nachhaltigkeit den Entwurf der Stadien: Modulbauweise und ein innovatives Klimakonzept zeichnen die Stadien aus und zeigen Musterlösungen auf - auch für Stadien im kleineren Maßstab.

Sustainable stadium concepts &ndash how to avoid “white elephants”
Sustainable stadium concepts are holistic in nature. They focus on the sports facilities and their infrastructure not only during the event itself, but factor in the long-term usage too, as this will help prevent “white elephants”. An example of such a concept is the bid for the FIFA World Cup^TM 2022 in Qatar. From 2009 to 2010, together with PROPROJEKT Planungsmanagement & Projektberatung GmbH and the Munich-based agency SERVICEPLAN AS&P (Albert Speer & Partner GmbH) developed the bid book and documentation for the Gulf country. Eight out of the 12 stadiums for the FIFA World Cup were designed by AS&P (Fig. 1 to 10). AS&P made certain that the plans for the stadiums not only fully complied with all FIFA requirements but in addition paid special attention to ensuring their sustainability: The modular construction methods and the innovative climate control concept characterizing the stadiums are truly exemplary solutions - for smaller-scale stadiums, too.