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Anhand aussergewöhnlicher Bauwerke wie dem Reaktordruckbehälter THTR Schmehausen, vorgespannter Fundamentplatten und der Skiflugschanze Oberstdorf wird der vorteilhafte Einsatz von Spannbeton im Tiefbau aufgezeigt.

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Direkt an der Hamburger Außenalster wurde für die Errichtung hochwertiger Büro- und Gewerbeflächen mit vier Untergeschossen eine ca. 13 m tiefe Trogbaugrube in Schlitzwandbauweise und mit natürlicher Dichtsohle erforderlich. Aufgrund von sensibler Nachbarbebauung waren nur geringe Baugrundverformungen verträglich. Dies konnte mittels einer innen liegenden Aussteifung als vorgespanntes Stahlfachwerk in der oberen Steifungslage und einem Stahlbetonteildeckel in der unteren Steifungslage sichergestellt werden. Im Rahmen eines umfangreichen Messprogramms wurden die im Entwurf berechneten Baugrundverformungen bestätigt.

Deep excavation pit with partial concrete cover at Alsterufer in Hamburg
Along with the development of an exclusive office- and business building with four underground parking levels an about 13 m deep excavation pit with diaphragm walls and natural bottom sealing was needed. Considering the sensitive neighbouring buildings only little deformation of the underground was acceptable. By using a pre-stressed inner framework as upper bracing and a partial concrete cover as lower bracing the requirements were fulfilled. Already during preliminary design calculated ground deformations could be approved by an extensive measuring program accompanying the project.

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Schlitzwandbauweisen werden in den letzten Jahren infolge der Ansprüche zur Erstellung der Bauwerke in immer größeren Tiefen ausgeführt. Die gilt für Gebäude, insbesondere aber auch für Hafenbauten. Die Besonderheit bei den Hafenbauwerken ist die Beanspruchung der Schlitzwand als Element der gesamten Kaimauerkonstruktion, da in diesem Fall Abschirmungen durch die Kaiplatte mit ihren verhältnismäßig engen Pfahldründungen als Gesamtsystem vorhanden sind. Der Artikel behandelt die bisherigen Erfahrungen und Rechenansätze für Planung und Bau solcher Kaimauern und gibt Hinweise für die Abschätzung von Sicherheiten.

Es wird über die Tiefergründung von Fundamenten und Stahlbetonstützen im Kellergeschoss eines 7-geschossigen Kaufhauses berichtet.

Die Tiefgarage der Kongresshalle Böblingen mit den Grundrissabmessungen 49 x 90 m wurde als fugenlose weisse Wanne in bis zu 10 m tiefem Grundwasser ausgeführt. Um den äusseren Zwang möglichst auszuschliessen, wurde die Tiefgarage unter der Bodenplatte und am Verbau horizontal verschieblich gelagert. Die Bewehrung wurde für die Standsicherheit, für die Mindestbewehrung und die Rissbreitenbeschränkung bemessen.

Der Aufsatz beschreibt den Bau einer viergeschossigen Tiefgarage mit Stahlverbundbauteilen im Stadtzentrum Hannover. Dabei wurden die Geschoßdecken abschnittsweise mit dem Erdaushub von oben nach unten eingebaut ("Deckelbauweise") und gleichzeitig zur horizontalen Aussteifung benutzt. Die durchlaufenden Verbunddecken und -träger erhalten dadurch erhebliche Normalkräfte aus Erddruck. Die einzelnen Bauelemente und Bauphasen sowie der Brandschutz werden näher erläutert.

Die Ausführung von unbeschichteten, direkt befahrenen Bodenplatten ist eine nach den aktuellen Normen und Merkblättern anerkannte Bauweise, wenn zum einen ein möglichst chloriddichter Beton bei ausreichend hoher Betondeckung verwendet wird. Zum anderen sollten Maßnahmen ergriffen werden, um die Rissbildung zu vermeiden bzw. sollte eine “begleitende Rissbehandlung” im Rahmen der Wartung durchgeführt werden. Die Erfahrungen an insgesamt vier durch einen Fachplaner gutachterlich begleiteten Bauvorhaben zeigen, dass sowohl die Chloriddichtheit nachweisbar erreicht werden kann, als auch eine weitestgehende Rissfreiheit, selbst nach mehreren Wintern, eingehalten ist. Entscheidend für den Erfolg der rissfreien Konstruktion ist, dass bereits in den frühen Planungsphasen eine zwängungsarme Auflagerung berücksichtigt wird. Zudem sind auch ein ausreichendes Gefälle sowie die Konzeption von Entwässerungseinrichtungen frühzeitig planerisch zu berücksichtigen. Die Ausführungsqualität der Bodenplatte kann mittels zerstörungsfreier Betondeckungsmessungen und durch Bestimmung der Chloridbelastung überprüft werden. Letztlich konnte mit den hier beschriebenen, unbeschichteten Tiefgaragen-Bodenplatten eine dauerhafte und wirtschaftliche Konstruktion gefunden werden, deren Instandhaltungsaufwand im Vergleich zu beschichteten Bodenplatten deutlich geringer sein wird.

Uncoated and directly driven RC-ground slabs in underground car parks - a field report
The construction of an uncoated and directly driven RC-ground slab is proven and acknowledged by standards and bulletins, if on one hand a concrete is used, which is chloride dense as possible in combination with a sufficient thick concrete cover. On the other hand actions should be taken to avoid crack initiation or an accompanied crack treatment within the scope of the maintenance should be carried out. The experience of four building projects, which were supervised by concrete technology consultants, show, that as well the chloride impermeability is verifiable achievable as hardly any cracks have been determined - even after several winter periods. Important to achieve a crack-free construction is the consideration of a bearing with reduced restraints already in early stages of the design. Also the planning of a sufficient gradient of the surface and a drainage concept has to be considered early within design. The quality of the execution of the ground slab can be checked by using non destructive concrete cover measurement and by determining the chloride contamination. Finally a durable and cost-effective construction could be achieved with the described uncoated subterranean garage ground slabs leading to a reduced maintenance expense compared to coated ground slabs.

Viele Tiefgaragen basieren bezüglich der Abdichtung auf dem System der Weißen Wanne. Die Stahlbetonbauteile in Tiefgaragen sind aber Temperaturschwankungen ausgesetzt, die häufig zu Rissbildung mit der Folge eines Wassereintritts führen. Zur dauerhaften Wiederherstellung der Wasserdichtigkeit müssen die Rissbewegungen durch das Ergänzen von Bewehrung nachträglich reduziert werden. In Schlitze eingeklebte CFK-Lamellen stellen hierfür ein wirkungsvolles Verfahren dar. Eine hohe Verbundtragfähigkeit und eine oberflächennahe Lage ergeben Vorteile bei der Verwendung als rissverteilende Bewehrung. Mit dem weiteren Vorteil der mechanischen Belastbarkeit durch überfahrende Fahrzeuge eignet sich dieses Verfahren besonders zur Anwendung bei Bodenplatten in Garagen.

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Preloaded bolting assemblies made of stainless steel are currently not permitted in steel structures due to the unknown viscoplastic deformation behaviour as well as the unknown tightening behaviour and tightening procedures for these kinds of bolting assemblies. Nonetheless, the construction industry wishes to carry out these types of connections in special cases, e.g. when special requirements exist with regard to corrosion resistance or for architectural reasons. Generally, the tightening behaviour of carbon steel HR and HV bolting assemblies according to EN 14399-3 and -4 cannot simply be transferred uncritically to stainless steel bolting assemblies due to several reasons. Within the scope of the European RFCS research project SIROCO, extensive investigations are currently being conducted on the tightening and preloading behaviour of EN ISO 4014 and EN ISO 4017 bolting assemblies made of austenitic and duplex stainless steels. First results from this project show that a targeted tightening of such assemblies is in principle possible. Specified preloading levels, e. g. Fp, C* and Fp, C, can be achieved with sufficient reliability using suitable lubricants. Herewith, it is possible to define feasible tightening procedures. Furthermore, it could be shown that these bolting assemblies show sufficient ductility and galling of the assemblies can be for sure avoided. The present paper provides an initial insight into the results of the project.

Der klassische Entwurf von Schwingungstilgern für Systeme ohne eigene Dämpfung basiert auf einem einfachen Formelsatz nach Den Hartog. Um diesen anwenden zu können, ist das System mit n Freiheitsgraden vorweg durch Modaltransformation auf n formal entkoppelte Einmassenschwinger abzubilden. Im Ergebnis der Tilgerauslegung für eine zu tilgende Eigenschwingungsform liegen die zwei zugeordneten Resonanzspitzen auf gleicher Höhe. Für Systeme mit eigener Dämpfung existieren keine geschlossenen Formulierungen, wohl aber verschiedene iterative Verfahren zur optimalen Tilgerauslegung. Andererseits ist bekannt, dass die Wirksamkeit eines Tilgers sehr sensibel ist bezüglich geringer Änderungen von Systemdaten; so z. B. dem Verhältnis &eegr; zwischen Erreger- und Eigenfrequenz. Da dieses Verhältnis häufig in gewissen Schranken schwankt, liegt eine Zufallsverteilung für &eegr; auf der Hand. Es wird gezeigt, dass eine klassische Tilgerdimensionierung selbst für Originalsysteme mit Eigendämpfung zu einer ebenso guten Schwingungstilgung führt wie eine Tilgerauslegung mit iterativen Optimierungsverfahren.

Design of tuned mass dampers for damped structures with uncertain excitation
The classical design of tuned mass dampers (TMD) for undamped systems goes back to Den Hartog. In order to use this analytical code, systems with n degrees of freedom have to be decoupled by a modal transformation into a series of n single-degree-of-freedom oscillators. Then the classical design results in amplification functions with two identical peaks for each selected modal oscillator. For damped systems no closed-form design codes are available; however several iterative optimization procedures have been published to minimize and equalize the peaks. On the other hand it is wellknown that the performance of TMDs is very sensitive with respect to the system's data; for example the relation &eegr; between eigenfrequency and excitation frequency. Since this relation is a rather uncertain quantity in several applications &eegr; is taken as stochastic variable. It will be shown that the classical design for TMDs even applied to damped structures performs as good as iterative optimization procedures.

The time dependent rock mass behaviour, known as the stressdisplacement- time relationship, and tunnel stability depend fairly on the technical conditions of the rock mass which are taken into consideration as continuum, discontinuum or quasi-continuum surroundings. Accurate definition of rock mass and understanding of rock mass behaviour are the fundament of engineering design. However, it is a fact that an exact simulation of system seniority is almost impossible especially in polilith rock mass conditions. In this paper, the application of ground loosening effect into numerical analysis has been studied. The core support method, the lining reduction method and the stress reduction method have been applied on a shallow urban tunnel. As an alternative, Vardar time dependent in-situ rock mass method is applied to the case study, as well. The results have been compared with measured in-situ tunnel displacements. It has been seen that, Vardar method is an effective method to define the polilith rock mass in discontinuum mechanics.

Vertical and differential deformations in super-high-rise buildings are extremely important during construction. In order to be able to adjust the construction process accurately, taking the deformations into account, such deformations must be calculated exactly. The analysis of the vertical deformations of the high-rise Shanghai World Financial Centre building is illustrated in this paper. The prediction models of CEB-FIP 90 are used for calculating shrinkage and creep. The fictitious degree of hydration method has been applied for calculating the creep behaviour of the early-age concrete. The influence of steel bars on the vertical deformations has been analysed based on the macroscopical modulus method. Calculation of the vertical deformations includes the pre-construction and the post-construction deformations. Finally, the differential deformation between the concrete and the mega-structure column is determined. Theoretical results for the vertical displacement of this super-high-rise building agree very well with field monitoring data.

Chloride-induced corrosion of reinforced concrete (RC) bridge girders has led to a huge loss of national resources. One of the important concerns affecting RC bridge girders is corrosion of the stirrups, which can even cause the failure mechanism to change from a ductile flexural mode to a brittle shear mode. Hence, analysis of the reduction in shear capacity overtime is essential in the reliability assessment of bridge girders, which is the topic of the paper. This paper proposes a stochastic modelling approach for estimating the time-variant shear capacity and reliability within the framework of a Monte Carlo simulation, which assists in the sustainability-based service life design of bridge girders. Such modern design concepts require methodologies for estimating whole life cost at the design stage itself. The development of such methodologies would provide the designer with various options for arriving at an optimum design having the desired performance level during the service life. The proposed approach takes into account: 1) the randomness in basic variables, 2) the effect of micro-environments and the spatial variation of corrosion, 3) the number of stirrups resisting web shear failure, and 4) the ductile to brittle transition of stirrup steel as corrosion propagates. The incorporation of this transition is found to have a significant influence on the time-variant reliability of the girder. Although PFA concrete is known to have better durability characteristics than OPC concrete, this paper gives a framework for its quantification in terms of time-variant reliability.

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