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Im Rahmen der 2. Förderperiode des DFG-Schwerpunktprogramms 1542 “Leicht Bauen mit Beton” werden am IBMB, Fachgebiet Massivbau der TU Braunschweig Untersuchungen zum Tragverhalten “Ultraleichter, dünnwandiger stabförmiger Betonhohlbauteile” durchgeführt. Aufgrund der aktuell nicht in ausreichendem Umfang vorliegenden Untersuchungen zum Querkrafttragverhalten von mikrobewehrten Betonbauteilen wurden zunächst grundlegende Untersuchungen durchgeführt. Diese beinhalten experimentelle und theoretische Untersuchungen zum Querkrafttragverhalten profilierter, dünnwandiger Träger mit mikrobewehrten Stegen. Mit den durchgeführten Versuchen konnte gezeigt werden, dass mit einer Mikrobewehrung ausgeführte, dünnwandige Bauteile hohe Tragfähigkeiten erreichen können und gegenüber konventionell bewehrten Bauteilen ein verbessertes Rissverhalten und eine verbesserte Versagensvorankündigung aufweisen. Zudem konnte nachgewiesen werden, dass die Tragfähigkeit von dünnwandigen, mikrobewehrten Bauteilen mit den aktuellen Berechnungsansätzen nach EC2+NA oder ACI 318 konservativ und damit auf der sicheren Seite liegend ermittelt werden kann.

Shear strength of thin-walled, micro-reinforced concrete members
Within the second funding period of the DFG Priority Programme 1542 “Concrete Light” investigations on the load-bearing behavior of “Ultra-lightweight, Thin-walled Tubular Concrete Members” are carried out at the IBMB, division of concrete construction of the TU Braunschweig. Due to the currently insufficient amount of investigations dealing with the shear strength of micro-reinforced concrete (ferrocement) members, fundamental studies had to be performed. These include experimental and theoretical investigations on the shear strength of profiled, thin-walled concrete beams with micro-reinforced webs. The performed tests showed the improved cracking behavior and failure notice of micro-reinforced specimens, when compared to conventionally reinforced specimens. Furthermore, the conservative and thus secure estimation of the shear strength of micro-reinforced beams using the design approaches provided by EC2+NA or ACI 318 is proven.

Mit der Einführung des fib Model Code for Service Life Design werden dem bemessenden Ingenieur anerkannte und bewährte Vorhersagemodelle zur Verfügung gestellt, mit denen die Bestimmung der zeitabhängigen Carbonatisierungstiefe bzw. Chlorideindringtiefe bis zur Depassivierung des Betonstahls möglich ist. Unter Einbezug statistischer Kennwerte (z. B. Verteilungstyp, Mittelwert, Standardabweichung) lässt sich eine vollprobabilistische Dauerhaftigkeitsberechnung durchführen, mit der im Rahmen des leistungsbezogenen Entwurfsverfahren nach DIN EN 206-1, Anhang J, die zeitabhängige Zuverlässigkeit gegenüber Carbonatisierung bzw. Chlorideindringen bestimmbar ist. Rechnerische Untersuchungen zeigen jedoch, dass die vom Bindemittel abhängige, rechnerische Bandbreite der Zuverlässigkeit für jede Expositionsklasse variiert. Der DAfStb empfiehlt nun in einem in diesem Heft ebenfalls abgedruckten Positionspapier expositionsabhängige Mindestzuverlässigkeiten, die bei einer Anwendung von leistungsbezogenen Entwurfsverfahren nach DIN EN 206-1, Anhang J, nachzuweisen sind. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Hintergrundinformationen zu verwendeten Modellen, Daten und Nachweiskonzepten geliefert.

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Herrn Prof. Dr.-Ing. Ingbert Mangerig zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Der vorliegende Beitrag fasst den aktuellen Stand der Forschung bez. der Modellierung von Schwenktraversen-Dehnfugen (DS) und deren zugehöriger Komponenten zusammen. Ausgehend von den erarbeiteten Schwachstellen wird ein verbesserter Ansatz zur realitätsnahen Modellierung und Bemessung von DS hergeleitet. Dieser besteht aus zwei aufeinander aufbauenden Arbeitsschritten. Zunächst erfolgt eine korrekte experimentelle Ermittlung und Ableitung der Steifigkeits- und Dämpfungskoeffizienten der Elastomerkomponenten der Dehnfuge. Auf der Grundlage einer in diesem Beitrag vorgestellten Methode zur arbeitskonjugierten Linearisierung der viskoelastischen Materialeigenschaften der Lagerpolymere wird die Verwendung baupraktisch üblicher Finite-Elemente-Software zur Untersuchung von DS ermöglicht. Das Beispiel der numerischen Modellierung einer DS veranschaulicht das hier vorgestellte Näherungsverfahren und verdeutlicht die realitätsnahe und zutreffende Abbildung von DS mit dieser Methode.

Incorporation of thermoviscoelastic effects on the design of swivel joist-expansion joints
This paper summarizes the current state of research and standardization regarding the design of swivel joist-expansion joints (DS) and their components. Based on identified shortcomings in the state of the art an improvement approach for the realistic modelling and design of DSs is derived. The proposal consists of two work steps building upon each other. First, a correct experimental determination and derivation of the stiffness and damping coefficients of the elastomer components of the bearings within the theory of linear viscoelasticity is carried out. In order to enable using software of engineering practice for a finite element (FE) analysis of the DS, the non-constant stiffness and damping properties of the DS-polymers are derived in a work-conjugate fashion on the basis of a method for linearizing the viscoelastic material properties presented in this article. Using the example of a numerical design of an expansion joint, it is then illustrated that the method presented here leads to a realistic and accurate design of DS.

Die fünfte Ansicht Von Gewölben, Schalen, Kuppeln, Dächern und ihren Ingenieuren
Verleihung des Züblin-Stahlbau-Preises 2014
Großes Resonanz beim 2. Essener Membranbau-Symposium
Prüfsystem für hochfeste Stähle

Die Tragwerksbemessung für den Brandfall kann für ungeschützte Stahlkonstruktionen auf der Grundlage von Eurocode 3, Teil 1-2 erfolgen. Bei der Ermittlung der Bauteilwiderstände wird dabei die temperaturabhängige Abminderung der Steifigkeit und der Festigkeit des Baustoffes Stahl berücksichtigt. Der Eurocode 3, Teil 1-2 beinhaltet ein Zeitschrittverfahren, mit welchem die Stahltemperatur in kleinen Zeitintervallen schrittweise aus einem beliebigen zeitlichen Verlauf der einwirkenden Brandgastemperatur berechnet werden kann. Dieses aufwändige Verfahren ist notwendig, da sich zum einen die Wärmekapazität des Stahls bei steigender Temperatur ändert und zum anderen der Wärmestrom zwischen Brandgas und Stahl abhängig von der Temperaturdifferenz beider Stoffe ist. Für die Heißbemessung ungeschützter Stahlprofile werden im vorliegenden Beitrag Bemessungshilfen für häufig verwendete Walzprofilquerschnitte vorgestellt, die für die Feuerwiderstandsklasse R30 ein direktes Ablesen der Stahltemperatur aus Tabellen ermöglichen, ohne dass eine Zeitschrittberechnung erforderlich ist. Diese Hilfen für die Berechnung der Stahltemperatur werden ergänzt durch Bemessungshilfen in Form von Tabellen, aus denen die Querschnittsklassen im Brandfall und die Traglasten im Brandfall für Biegeknicken und Biegedrillknicken direkt abgelesen werden können. Die Anwendung der Bemessungshilfen wird anhand von Beispielen erläutert.
Design tables for the fire design of unprotected steel sections due to Eurocode 3 part 1-2. Fire design for unprotected steel sections is based on Eurocode 3 part 1-2 using reduction factors for material properties at elevated temperatures. To calculate the steel temperature during a fire Eurocode 3 part 1-2 gives a time-increment-method which is not suitable for hand calculations. For this reason this paper presents design tables with steel temperatures of steel sections subjected to a fire resistance class R30 respectably 30 min of a standard fire. Additional design tables are presented for the fire design of steel members subjected to buckling and lateral torsional buckling. The use of the design tables is illustrated by worked examples.

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Im Nationalpark Schwarzwald entsteht ein neues Besucher- und Informationszentrum. Der Standort für das neue, spektakuläre Gebäude-Ensemble liegt auf über 900 m ü. NN. inmitten bewaldeter Hänge. Daher greift der Entwurf die Assoziation von kreuz und quer übereinandergefallener Totholzstämme auf. Dieses Bild wurde in Proportion und Materialbeschaffenheit auf die einzelnen Baukörper des Zentrums unter der Vorgabe umgesetzt, den Baustoff Holz möglichst umfangreich einzusetzen. Die so entstandenen, bis zu 65 m langen Riegel bieten Platz für über 3 000 m2 Ausstellungsfläche, bei der die Besucher in der Dauerausstellung auf eine Reise durch den Wald geführt werden. Auch die Fassade soll sich an der umgebenden Natur des Schwarzwalds orientieren und eine Verkleidung aus Holzschindeln erhalten. Der Bericht über das neue Besucherzentrum gibt Einblick in Planung, Konstruktion und momentan laufende Bauausführung der anspruchsvollen hybriden Tragkonstruktion.

The new Ruhestein Visitor and Information Center
The Black Forest National Park visitor and information center at Ruhestein was designed jointly with Sturm + Wartzeck, EWT engineers and [f] landschaftsarchitektur. The site lies among wooded slopes at more than 900 m above mean sea level (AMSL). The initial inspiration came from seeing fallen tree trunks lying on top of each other, which found architectural expression as a complex of multiple buildings in the form of long, thin bars. Measuring up to 65 m in length, they provide exhibition space totaling 3 000 m2. The natural environment of the Black Forest is reflected in the facades as well, which are clad in wooden shingles. The unconventional architectural concept allows the complex to blend harmoniously into its surroundings, despite its considerable size. The highlight of the visitor center is the open-air skywalk at treetop height, 35 m above the ground, which leads to a tower and lookout platform. The article gives an insight into the planning, design and ongoing construction of the sophisticated, hybrid load-bearing structure of the new visitor center.

Als Abstellhalle für Fahrzeuge und als überdachter Arbeits- und Lagerplatz entstand in Andelfingen (Kanton Zürich) 2015 ein neues Werkhofgebäude. Die Halle mit den Abmessungen von 16, 50 × 30 m2 und einer Höhe von etwa 8 m sollte aus Holz konstruiert werden. Einem Bausatz gleich, sind für Wand und Dach flächenartige Konstruktionselemente entwickelt worden, die Tragwerk und Hülle integral vereinen und darüber hinaus einfach und schnell montiert werden können. Denn moderne industrielle Herstellungsmethoden des Holzbaus ermöglichten die Erweiterung der Typologie des traditionellen Strickbaus auf den großmaßstäblichen Industriebau. Das Stapeln und Ineinanderstecken von etwa 2 m hohen Brettschichtholzträgern mit der Länge der ganzen Gebäudeseite, oben in die Wände eingesteckte Dachbinder und darauf aufgesetzte Mehrschichtplatten ermöglichte eine Holzkonstruktion mit nur wenigen zusätzlichen Verbindungsmitteln aus Stahl und eine Montagezeit des Holzbaus von nur 4 d. Durch enge Zusammenarbeit aller Planer vereinen sich Materialeigenschaften, Konstruktion, Tragwerk, Montageprinzip und architektonischer Ausdruck.

Plugged and stacked - the maintenance depot in Andelfingen (CH) as a modern industrial log construction
In 2015 a new maintenance depot for utility vehicles was built in Andelfingen (Canton Zurich). The building is 16.50 m wide and 30 m long with a height of 8 m and was supposed to be constructed in wood. Referring to the simpilicity of an assembly set, planar components have been developed for the roof and the walls integrating both the load bearing structure and the building envelope and allowing for a simple and fast assembly. This was possible because of modern industrial fabrication techniques which allow to transfer the traditional log construction to a large scale industrial building type. The process of stacking and plugging 2 m high laminated timber components with the length of the entire building, the slotting of the roof beams into the wall and the multilayer board on top rendered possible a timber building with only a few additional iron fasteners put together in only 4 d. Only through close cooperation of architects, engineers and contractors a strong relation of the building material, the construction principle, the building structure and its architectural expression is achieved.

Veranstaltungen:
17. Dresdner Baustatik-Seminar (Wolfgang Graf, Michael Kaliske, Dresden)
Experten diskutierten über Baurecht und Gebäudedatenmodellierung
Gebäude.Energie.Technik 2014

Von der Baustelle:
Hohes Arbeiten auf engem Raum

Rezensionen:
Die Großmarkthalle Leipzig in der Reihe Historische Wahrzeichen der Ingenieurbaukunst in Deutschland. Lorenz, W., May, R., Stritzke, J.: Die Großmarkthalle Leipzig. (Dr.-Ing. Doris Greiner-Mai)
David P. Billington: “Der Turm und die Brücke - Die neue Kunst des Ingenieurbaus” (Annette Bögle, Nils Ratschke und Sabrina Gieron, Hamburg)
Zuschriften an die Bautechnik: Lager im Bauwesen. T. Block, H. Eggert, W. Kauschke: Lager im Bauwesen. (Dipl.-Ing. Christoph Schmitz)
Prof. Christoph Motzko (Hrsg.): Praxis des Bauprozessmanagements. (Prof. Dr.-Ing. Gerhard Girmscheid)