Die Berechnung der Verformungen von schubbeanspruchten Mauerwerksscheiben basiert bisher auf empirischen Beziehungen, welche je nach Ansatz Streuungen in den Ergebnissen aufweisen und Interpretationsspielraum offen lassen.
Um diesen Umstand zu verbessern, wird im vorliegenden Artikel das Last-Verformungsverhalten von unbewehrten Mauerwerksscheiben mithilfe des aus dem Stahlbeton bekannten klassischen Druckfeldmodells beschrieben. Als Grundlage wird ein geeignetes Stoffgesetz für Mauerwerk entwickelt, welches die inhomogenen und anisotropen Eigenschaften von Mauerwerk berücksichtigt und die auf der Plastizitätstheorie basierenden Bruchbedingungen zur Bestimmung der Bruchlast verwendet.
Zur Verifizierung des Modells werden ausgewählte Mauerwerksscheibenversuche aus der Literatur bezüglich ihres effektiven Kraft-Verformungsverhaltens nachgerechnet. Es wird gezeigt, dass eine nicht auf empirischen Formeln beruhende Beurteilung des Verformungsvermögens von Mauerwerk möglich ist.

Deformation calculation of masonry walls: Application of the compression field theory on Masonry.
To calculate the thereby necessary deformations of masonry walls under normal force and shear, empirical relations are available. Depending on the approach, they exhibit scattering in their results and leave much room for interpretation open.
In order to amend this, this paper describes the load deformation behaviour of non-reinforced masonry walls by means of the original compression field model, which is familiar from reinforced concrete. As a basis, it develops a material law for masonry, which takes into account its anisotropic and inhomogeneous properties, and employs fracture conditions, which are based on the theory of plasticity, in order to determine its strength.
To verify this model, selected masonry slab tests from the literature are recalculated with respect to their actual force-deflection behaviour. It is shown that it is possible to evaluate the deformation capacity of masonry without depending on empirical formulas.

Bodenparameter beziehen sich immer auf ein bestimmtes Stoffgesetz. Die Anwendung elastisch-idealplastischer Stoffgesetze verlangt bei den meisten kommerziellen FE-Programmen die Bestimmung einer großen Anzahl von Stoffparametern, da die Steifemodule und Reibungswinkel von Druck und Dichte abhängen. Dagegen kommt das hypoplastische Stoffgesetz mit nur wenigen Parametern aus, die druck- und dichteunabhängig sind und mit granulometrischen Eigenschaften eng zusammenhängen. Die Bestimmung der hypoplastischen Parameter wird für Berliner Sand durchgeführt, und es wird gezeigt, wie konventionelle Steifigkeits- und Festigkeitsgrößen mit Hilfe des hypoplastischen Stoffgesetzes berechnet werden können. Die anschließende FE-Berechnung einer einfach verankerten Baugrube in Berlin wird mit dem Mohr-Coulombschen Stoffgesetz und mit aus der Hypoplastizität bestimmten Bodenparametern durchgeführt. Die Rechenergebnisse weisen eine gute Übereinstimmung mit gemessenen Werten auf. Es werden jedoch gleichzeitig die Grenzen einer solchen Vorgehensweise genannt, und der Bedarf umfassender Stoffgesetze in komplexeren Randwertproblemen wird betont.

Die Neufassung der deutschen Erdbebennorm DIN 4149:2005 “Bauten in deutschen Erdbebengebieten” ist im April 2005 im Weißdruck erschienen. In der Neufassung wird die seismische Einwirkung durch ein elastisches Antwortspektrum beschrieben, das auf Grundlage einer neuen Erdbebenzonierung und der spezifischen Untergrundverhältnisse am Standort bestimmt wird. Das Bemessungsspektrum wird aus diesem elastischen Antwortspektrum durch Abminderung mit einem materialspezifischen Verhaltensbeiwert q bestimmt, der die dissipativen Eigenschaften des Tragwerks berücksichtigt. Dieses Vorgehen kann bei Mauerwerksbauten in den Erdbebenzonen 2 und 3 dazu führen, daß unbewehrte Mauerwerksbauten mit typischen Grundrißformen nicht mehr nachweisbar sind. Gründe hierfür liegen in den höheren Erdbebenlasten gegenüber der alten DIN 4149 und in der pauschalen Festlegung eines Verhaltensbeiwertes von q = 1,5 für unbewehrtes Mauerwerk. Diese pauschale Festlegung vereinfacht die weitere kraftbasierte Berechnung, berücksichtigt jedoch nicht die bauwerksspezifischen Eigenschaften und ist daher in den meisten Fällen zu konservativ.
Im vorliegenden Beitrag wird zur Lösung der beschriebenen Problematik ein neues verformungsbasiertes Nachweisverfahren für Mauerwerk auf Grundlage der Kapazitätsspektrum-Methode vorgestellt. Dieses Verfahren nutzt die Tragwerksreserven von Mauerwerksbauten durch die Berücksichtigung aller wesentlichen bauwerksspezifischen Eigenschaften besser aus, so daß auch zukünftig die Mehrzahl der sich in der Praxis bewährten Mauerwerksbauten in den Erdbebenzonen 2 und 3 nachweisbar bleibt. Das Verfahren kann für den praktischen Einsatz sehr gut programmtechnisch umgesetzt werden, so daß der Berechnungsaufwand für den Tragwerksplaner minimiert wird. Auf diese Weise bleibt die Verwendung von Mauerwerk in höheren Erdbebenzonen weiter konkurrenzfähig.

Große Verformungen führen zu Lastumlagerungen in Gesamttragwerken. Dabei werden neue Formen der Lastabtragung aktiviert, welche den Widerstand des Tragsystems erhöhen. Voraussetzung für günstiges globales Tragverhalten sind Tragwerke mit geeigneter konstruktiver Detailgestaltung. Die Analyse des globalen Tragverhaltens erfordert in der Regel verformungsbasierte Ansätze, welche in der Lage sind, Lastumlagerungen und lokales Verhalten realitätsnah zu erfassen.
Der folgende Beitrag gibt einen kurzen Einblick in die verformungsbasierte Denkweise als Grundlage für die Konstruktion von effizienten globalen Tragsystemen und der Analyse ihres Tragverhaltens. An einigen Beispielen werden Möglichkeiten und Vorteile der verformungsbasierten Denkweise, ihre Anwendung und konstruktive Umsetzung aufgezeigt.

Deformation based analysis of structures - a global perspective.
Large Deformations induce redistributions of load in global structures; new lines of load transfer are activated enhancing the ability of the structure to resist loads. A precondition for favorable global structural behavior is adequate detailing providing sufficient ductility. The analysis of global structural behavior often requires deformation based methods able to assess load redistribution and local behavior.
This paper gives a short overview on the deformation based approach as basis for design of efficient global structural systems and their structural analysis. Some examples show the potential and advantages of a deformation based approach, its application and implementation by adequate detailing.

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Zur erfolgreichen Umsetzung nachhaltiger Gebäudekonzepte in der Praxis bedarf es innovativer Deckenlösungen, die durch hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit beliebige Nutzungsänderungen ohne nennenswerte Eingriffe in das Tragwerk ermöglichen. Diese Flexibilität wird durch große Spannweiten und eine anpassungsfähige Leitungsführung der Gebäudetechnik erreicht. Zur Reduzierung der Deckenhöhe und des Ressourcenverbrauchs existieren Bestrebungen, die Gebäudetechnik vollständig in die Konstruktionshöhe der Decke zu integrieren. Dies erfordert die Anordnung von Öffnungen in den Stegen der aufgelösten Tragstruktur.
Für schlanke Tragelemente mit großen Spannweiten unter Biegebeanspruchung ist die Begrenzung der Verformungen häufig maßgebend für die Bemessung. Dabei ist neben zeitabhängigen Effekten insbesondere der Einfluss von Stegöffnungen auf die Verformungen zu berücksichtigen.
Im vorliegenden Beitrag werden bestehende Modelle zur Bestimmung der Zusatzverformungen infolge von Stegöffnungen in Stahl- und Spannbetonträgern analysiert und ein für eine Handrechnung geeigneter Ansatz für Spannbetonträger hergeleitet. Ein Vergleich mit Versuchsergebnissen bestätigt die trendfreie Erfassung der wesentlichen Einflussgrößen auf die Zusatzverformungen des entwickelten Modells.

Deformation of reinforced and prestressed concrete beams with large webopenings
The success of sustainable building concepts in practice strongly depends on the development of innovative floor slab solutions which feature high flexibility and adaptability and allow for easy changes of utilization. This flexibility is achieved by large spans and adaptive routing of building services. To reduce the construction height and the resource demand, there are efforts to fully integrate the building services into the construction height of the floor slab. This necessitates the arrangement of openings in the filigree structural elements.
For slender structural elements under bending loads with large spans the deflection control is decisive for design. Beside time depending effects the influence of large web openings on the deflections has to be taken into account. In this paper, existing models for the determination of the additional deflections due to large web openings in reinforced and prestressed concrete beams are analyzed and a simple approach for prestressed girders which is suitable for hand calculations is developed. A comparison with experimental results confirms the trend-free detection of the significant factors influencing the additional deformations of the developed model.

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Ausgehend von den Ergebnissen einer Studie über Bauschadensfälle beim Verbau von Stahlspundwänden wird die Aussagekraft qualitativ verschiedener Rechenmodelle insbesondere hinsichtlich der Verformungen und Standsicherheit untersucht. Zwei Demonstrationsbeispiele aus der Literatur für die Anwendung des Blumschen Verfahrens bei unverankerten und einfach verankerten Wänden dienen hierbei als Bezugsbasis für eine Vergleichsberechnung nach einem elastoplastischen Modell. Weitergehende Untersuchungen erfolgen am Beispiel eines Spundwandkastens im Rutschhang, das in Anlehnung an einen realen Schadensfall gewählt wurde. Die Diskussion der Ergebnisse führt zu dem Schluß, daß das Blumsche Verfahren eine Reihe von Merkmalen aufweist, die seine Verwendbarkeit für verschiedene Problemstellungen in Frage stellen.

Die Untersuchungsergebnisse aus Laborversuchen an mit Netzbewehrung versehener oder mit Metallbändern bewehrter Erde unter Vertikalbelastung werden mitgeteilt. Es wurde ein Anwachsen der Vertikalspannungen im Untergrund sowie der Zusammenhang dieser Spannungen mit Änderungen von Horizontalverformungen in Abhängigkeit von der Bewehrungsmenge festgestellt.

Mineralische Deponiebasisabdichtungen erleiden Zwangsverformungen infolge Setzungen des Untergrundes, die durch die Deponieauflast erzeugt werden. Zur Ermittlung der Rißsicherheit müssen diese mit der zulässigen Verformbarkeit der Dichtung verglichen werden. Es wurden das Zug-Verformungs-Verhalten mineralischer Dichtungsbaustoffe untersucht und ein großmaßstäblicher Modellversuch zum Verformungs-Durchlässigkeits-Verhalten einer mineralischen Dichtung durchgeführt. Es ergeben sich Hinweise und Kriterien für die Berechnung der Rißsicherheit.

Es wird der Beanspruchungszustand in Tunnelverkleidungen und der Versagensmechanismus bei Überlastung im Kämpfer- und Scheitelbereich geschildert. Eine Reihe von Schadensfällen an Tunnelbauwerken wird erläutert und das Schadensbild erklärt. Es wird der Vorschlag gemacht durch Gelenke verformbare Tunnelverkleidungen zu konstruieren und somit ein insgesamt zäheres Verhalten zu erreichen. Eine spannungsoptische Überprüfung zeigt die Brauchbarkeit des Konzepts.

In dieser Arbeit wird eine gegenüber früheren Veröffentlichungen genauere Berechnung von Gitterschalen gezeigt. Dabei werden die Einflüsse einer feineren Diskretisierung der Einzelstäbe, der Seilexzentrizität und der Knotennachgiebigkeit auf Traglast und Tragverhalten der Schalen untersucht.

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DIN EN 1090-2 und DIN EN 1993-1-8/NA legen Anziehverfahren für mutterseitig vorgespannte geschraubte Garnituren bei Einfachverwendung derselben fest. In einer Vielzahl von Anwendungsfällen werden allerdings vorgespannte geschraubte Verbindungen eingesetzt, die exemplarisch kopfseitig angezogen, als Sacklochverbindung ausgeführt oder/und mehrfach verwendet werden sollen. In diesen Fällen ist eine Verfahrensprüfung zur Bestimmung der Anziehparameter erforderlich. Der vorliegende Beitrag beschreibt die prinzipielle Vorgehensweise zur Durchführung einer solchen Verfahrensprüfung und geht insbesondere auf die Zielebene des Vorspannens, die Einschraubtiefe bei Bauteilen mit Innengewinden, die Einfach- und Mehrfachverwendung von Komponenten sowie die Grenzkriterien zur Bestimmung der Anziehparameter ein. Ferner wird das Vorgehen anhand von Praxisbeispielen erläutert.

Procedure qualification for the determination of tightening parameters for preloaded bolted connections.
DIN EN 1090-2 and DIN EN 1993-1-8/NA define tightening procedures for preloaded bolted assemblies tightened at the nut side by simple use thereof. However, in a multitude of applications, preloaded bolted connections are used, which for example are tightened on the head side, designed as tapped hole connections and/or are to be used several times. In these cases, a procedure test is necessary to determine the tightening parameters. The present paper describes the principal procedure for carrying out such a procedure test, in particular the target level of preloading, the length of thread engagement for components with internal threads, the single and multiple use of components, and the boundary criteria for determining the tightening parameters. Furthermore, the procedure is explained using practical examples.

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Die Biegefestigkeit von Brettschichtholz kann zerstörungsfrei abgeschätzt werden, indem Zusammenhänge zwischen signifikanten Einflußgrößen, wie Elastizitätsmodul, Rohdichte, Ästigkeit, Keilzinkenverschwächung, und der Zielgröße quantifiziert werden. Die statistische Aufbereitung vorhandenen Datenmaterials bildet die Voraussetzung hierfür. Stichproben müssen nach dem Hersteller sowie nach dem Ausgangspunkt des Bruches (Keilzinkenversagen, Holz- oder Astversagen) unterschieden werden. Die Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung werden erläutert. Vergleichende Versuche mit zerstörungsfreien und zerstörenden Methoden dienen der Ableitung von multiplen, linearen Regressionsgleichungen. Korrekturfaktoren zur Berücksichtigung weiterer Einflußfaktoren, wie Holzfeuchte, Lagenanzahl, Trägerhöhe und Keilzinkenversatz, ergänzen diese Gleichungen. Eine Prüfrichtlinie für die Anwendung im Rahmen der betrieblichen Qualitätssicherung wurde erarbeitet.

Es werden vier Verfahren für die rechnerische Abschätzung des Schallschutzes zwischen Räumen in Massivbauten herangezogen ("vereinfachtes" Verfahren), ÍNORM-Verfahren, "modifiziertes" Rechenmodell und DIN-Verfahren). Im Sinn einer ersten Abschätzung des Annäherungsgrades der rechnerisch ermittelten Werte an die entsprechenden Meßwerte wurden insgesamt 40 an Massivbauten gemessene Normalschallpegeldifferenz-Werte herangezogen. für die betroffenen Konstruktionen wurden die entsprechenden Rechenwerte mit Hilfe der genannten Verfahren ermittelt. Als Vergleichsergebnisse wurde unter anderem die mittlere Abweichung der Meßwerte von den Rechenwerten ermittelt und eine Messung/Rechnung-Korrelationsanalyse für die vier herangezogenen Rechenverfahren durchgeführt. Diese Verfahren wurden sodann in Hinblick auf die Leichtigkeit der Handhabung und des Rechenaufwandes, die Berücksichtigung der Einflußparameter sowie die Messung/Rechnungs-Annäherungsgrad vergleichend diskutiert.

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Vorgestellt wird ein Laborverfahren und ein Verfahren aus Setzungsmessungen zur Vorausermittlung des Setzungsanteils infolge Verkehrslast für Fundamente von Brücken und aufgeständerten Strecken. Für dasLaborverfahren werden Bodenproben einem Spannungszustand ausgesetzt, der demjenigen unterhalb eines Fundamentes während des Betiebes ähnelt. Die Versuchstypen und -ergebnisse basieren auf zyklischen Triaxial- und Ödometerversuchen. Zufriedenstellende Übereinstimmung zeigt ein Vergleich aus Probenversuchen errechneter Setzungen mit einer realen Setzungsmessung. Zur Vorausermittlung der Setzung erweist sich ein Verfahren analog DIN 4019 als geeignet, bei dem Ergebnisse aus zyklischen Ödometerversuchen herangezogen werden. Unter bodenmechanischen Gesichtspunkten legen die Ergebnisse dieser Untersuchung nahe, daß auch der Setzungsmechanismus von Fundamenten unter zyklischer Beanspruchung vom Typ des Ödometers ist. Alternativ zu Laborversuchen wird ebenso ein Verfahren aus Setzungsmessungen vorgestellt, mit dessen Hilfe Eigenschaften von Baugrundtypen hichsichtlich des Verhaltens unter zyklischer Last erfaßt werden können.

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