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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Kasuga, AkioOptimized Hybrid Structures in Bridge ConstructionBautechnik12/2021947-952Berichte

Kurzfassung

Hybrid structures have two major objectives. One is to make concrete structures lighter by combining different technologies. And another is to make structural functions clearer by combining different materials. This report outlines two examples of these objectives. The example of the first objective to make structure lighter is light-weight bridges. We have been building many types of hybrid bridges, for example, the corrugated steel web type, the hybrid truss type and the composite girder type. However, when steel members are used, maintenance is required throughout the lifetime of the structure. To solve these issues, a new type of hybrid bridge has recently been developed - the butterfly web bridge. This new structure combines conventional concrete with high-strength fibre-reinforced concrete. The web consists of precast panels shaped like a butterfly wing. These members are reinforced using only prestressing steel in the tension area and have a thickness of just 15 cm. The remaining concrete members are cast-in-place. As a result, this new type of bridge achieves a weight reduction of 15 to 20 % compared with a conventional concrete box girder construction. The example of the second objective to make structural functions clear is the hybrid stay cable anchorage system in the tower of cable-stayed and extradosed bridges. Basically, the steel absorbs the tensile forces of the horizontal component of the stay cable and the concrete absorbs the compressive forces of the vertical component. The steel box anchorage system developed during the 2000s has evolved to make its cheaper to construct in the 2010s. We have undertaken many experiments in our laboratory to confirm the structural behaviour of these evolving systems. The evolution of stay cable anchorage systems is outlined in this article.

Optimierte Hybridstrukturen im Brückenbau
Hybride Strukturen haben zwei Hauptziele. Zum einen soll die Betonstruktur durch die Kombination verschiedener Technologien leichter werden, zum anderen sollen die strukturellen Funktionen durch die Kombination verschiedener Materialien deutlicher werden. In diesem Bericht werden diese beiden Hauptziele anhand von Beispielen dargestellt. Das erste Beispiel sind Leichtbau-Brücken. Es wurden viele Arten von Hybridbrücken gebaut, z. B. den Typ mit gewelltem Stahlsteg, den Hybrid-Fachwerktyp und den Verbundträgertyp. Wenn jedoch Stahlträger verwendet werden, müssen diese während ihrer Lebensdauer gewartet werden. Um diese Probleme zu lösen, wurde kürzlich eine neue Art der Hybridbrücke entwickelt. Dabei handelt es sich um eine Kombination aus herkömmlichem Beton und hochfestem faserverstärktem Beton in einem neuen Bauwerk. Das Bauwerk ist eine Butterflystegbrücke (butterfly web bridge). Für den Steg werden vorgefertigte Platten in Form eines Schmetterlingsflügels aus neuen Materialien verwendet. Dieses Element wird nur durch Spannstahl im Zugbereich verstärkt und hat eine Dicke von nur 15 cm. Der Beton der übrigen Teile ist Ortbeton. Dadurch kann das Gewicht dieses neuen Brückentyps um 15 bis 20 % im Vergleich zu konventionellen Betonkastenträgern reduziert werden. Das zweite Beispiel ist das hybride Schrägseilverankerungssystem im Turm von Schrägseil- und Extradosed-Brücken. Grundsätzlich wird die horizontale Komponente, d. h. die Zugkraft, der Schrägseile durch Stahl und die vertikale Komponente, d. h. die Druckkraft, durch Beton aufgenommen. Das System der Stahlkastenverankerung wurde in den 2000er-Jahren weiterentwickelt, um seine Kosten in den 2010er-Jahren zu senken. Um das strukturelle Verhalten dieser weiterentwickelten Systeme zu bestätigen, wurden zahlreiche Versuche in unserem Labor durchgeführt. Die Entwicklung des Schrägseilverankerungssystems wird hier dargestellt.

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Beck, Johannes; Henke, SaschaBuilding Information Modeling - zur Attribuierung des Fachmodells BaugrundBautechnik12/2021953-961Berichte

Kurzfassung

Mit dem Stufenplan des BMVI wurde bei öffentlichen Infrastrukturprojekten der Einsatz von Building Information Modeling (BIM) ab 2020 verpflichtend, obgleich diese Forderung in der Praxis noch nicht vollumfänglich erfüllt wird. Der Sachverständige für Geotechnik erstellt im BIM-basierten Planungsprozess das Fachmodell Baugrund. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit dem Aufbau des Fachmodells Baugrund aus Submodellen und deren Inhalt. Der Fokus liegt dabei auf der Darstellung der relevanten Schritte zur Findung einer zielführenden und BIM-konformen Attribuierung unter Berücksichtigung der Besonderheiten des Fachmodells. Hierfür werden dessen Lebenszyklus und die Besonderheiten gegenüber anderen Fachmodellen beleuchtet. Ein Vorschlag zum Umgang mit der Boden-Bauwerks-Interaktion im BIM-gestützten Planungsprozess wird unterbreitet. Abschließend werden die Notwendigkeit von Attributkatalogen diskutiert und Ideen zu ihrer Ausgestaltung vorgestellt.

Building Information Modeling - attribution of the specialized model subsoil
The BMVI's “Stufenplan” has made the use of Building Information Modeling (BIM) mandatory for public infrastructure projects from 2020 onward, however this requirement is not yet fully met in practice. In the BIM-based planning process, the geotechnical expert creates the specialized model subsoil. This article takes an approach to its structure based on submodels and their content. The focus is on the presentation of the relevant steps for finding a target-oriented and BIM-compliant attribution, considering the special features of the specialized model. For this purpose, its life cycle and the special features compared to other specialized models are illuminated. A proposal for dealing with soil-structure interaction in the BIM-supported planning process is presented. Finally, the necessity of attribute catalogs is discussed and ideas for their design are presented.

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Osthoff, David; Clausen, MartinSüllkästen zur Inspektion und Sanierung von UferbauwerkenBautechnik12/2021962-966Berichte

Kurzfassung

Süllkästen sind wasserdichte Stahlkästen, die in das Gewässer eingetaucht und gegen das Uferbauwerk abgedichtet werden. Durch Lenzen der Süllkästen wird das Uferbauwerk örtlich trockengelegt und für eine Inspektion und eine Sanierung zugänglich. Sanierungsmaßnahmen können im Schutz eines Süllkastens mit einer sehr hohen Ausführungsqualität durchgeführt werden, die durch gängige Taucherarbeit nicht zu erreichen ist. Süllkästen wurden durch die Aug. Prien Bauunternehmung für verschiedene Anforderungen entwickelt und erfolgreich eingesetzt. In diesem Beitrag werden verschiedene Einsätze von Süllkästen vorgestellt und auf die damit verbundenen Herausforderungen und Vorzüge der Konstruktion eingegangen.

Limped dam for inspection and reconstruction of waterfront structures
Limped dams are watertight steel constructions that are open to the quay wall and sealed against it. By draining of the limped dam, the waterfront structure is made accessible for inspection and reconstruction. Reconstruction measures can be carried out in dried conditions with a very high quality of execution, which cannot be achieved, by ordinary diving work. Limped dams were developed and successfully used by the Aug. Prien construction company for various requirements. In this article, various uses of limped dams are presented, and selected design features are discussed.

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Engelke, Nils; Hente, Jonas; Ebers-Ernst, JeannetteDükerung des Hafenkanals in DuisburgBautechnik12/2021967-976Berichte

Kurzfassung

Als Teilmaßnahme des Infrastrukturprojekts “Erneuerung des OB-Karl-Lehr-Brückenzugs, 2. Bauabschnitt” in Duisburg wird seit 2019 die Dükerung und Leitungsumverlegung unter dem Hafenkanal als vorgezogene Maßnahme durchgeführt. Der im gesteuerten Rohrvortrieb über eine Strecke von 220 m hergestellte Düker wird zukünftig alle derzeit mit den Brückenbauwerken überführten Versorgungsleitungen aufnehmen und damit einen beschleunigten Bauablauf für den Ersatzneubau des Brückenzugs ermöglichen. Neben dem eigentlichen Rohrvortrieb stellten die sehr tiefen Baugruben von ca. 30 m eine Herausforderung für die Planung und die Ausführung dar. Der vorliegende Beitrag erläutert den Werdegang und die technischen Aspekte der Planung und gibt Einblicke in die bauliche Umsetzung der Spezialtiefbaumaßnahme. Darüber hinaus wird kompakt über das Gesamtprojekt und den aktuell laufenden Ersatzneubau der Ruhr- und Hafenkanalbrücke informiert.

Culvert of the harbor canal in Duisburg
As part of the infrastructure project “Renewal of the OB-Karl Lehr Bridge, 2nd construction section” in Duisburg, the culvert and supply line relocation under the port canal has been carried out as an early action since 2019. The culvert, constructed by controlled pipe jacking over a distance of 220 m, will in future accommodate all the supply lines currently being transferred with the bridge structures and thus enable an accelerated construction sequence for the replacement of the bridges. In addition to the actual pipe jacking, the very deep construction pits/shafts of approx. 30 m posed a challenge for planning and execution. The present paper explains the development and technical aspects of the planning and provides insights into the constructional implementation of the special civil engineering measure. In addition, compact information is provided about the main project and the currently ongoing replacement construction of the Ruhr Bridge and Harbor Canal Bridge.

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Feindt, FrankTechnischer Jahresbericht 2021 des Arbeitsausschusses "Ufereinfassungen" der Hafentechnischen Gesellschaft e. V. (HTG) und der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT)Bautechnik12/2021977Berichte

Kurzfassung

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Bautechnik aktuell 12/2021Bautechnik12/2021978-982Bautechnik aktuell

Kurzfassung

Wettbewerbe:
Fünf Projekte sind für den Ernst & Sohn Ingenieurbaupreis 2022 nominiert

Veranstaltungen:
Rückschau auf das 25. Dresdner Baustatik-Seminar (hybride Veranstaltung)

Nachrichten:
Neuentwicklung an der FH Münster: Klimafreundlicher Beton

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik12/2021982Veranstaltungskalender

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Inhalt: Bautechnik 11/2021Bautechnik11/2021Inhalt

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Titelbild: Bautechnik 11/2021Bautechnik11/2021Titelbild

Kurzfassung


Zum Titelbild:
In der fränkischen Kreisstadt Forchheim wurde die historische Produktionshalle einer ehemaligen Baumwollspinnerei umgewidmet. Wo 100 Jahre lang Baumwolle zu Garn gesponnen wurde, entstand nun hochwertiger Wohnraum mit Außenwänden aus ca. 36.000 Liapor Super-K-Plus Mauersteinen. Deren optimales Porengefüge und ihre haufwerksporige Struktur verringern den Wärmeverlust ganz natürlich und sind damit eine optimale und nachhaltige Lösung. Mehr noch, wirkt sich das raumumfassende Blähton-Mauerwerk unmittelbar positiv auf das Wohlbefinden der Bewohner aus. (Foto: desi9nschmiede)

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderbeilage: Holzbau 2021-2Bautechnik11/20211-96Sonderheft

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: BIM - Biulding Information Modeling 2021Bautechnik11/20211-156Sonderheft

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Industrie- und Gewerbebauten 2021Bautechnik11/20211-60Sonderheft

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Fehling, Ekkehard; Schwarz, JochenNationaler Anhang zu EN 1998-1Bautechnik11/2021813-814Editorials

Kurzfassung

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Fehling, Ekkehard; Schwarz, JochenDIN EN 1998-1/NA-2021 im Kontext der deutschen und europäischen NormenentwicklungBautechnik11/2021815-825Berichte

Kurzfassung

Der Beitrag gibt eine Übersicht zu den Grundlagenuntersuchungen, z. T. kontrovers diskutierten Fragestellungen und Meilensteinen, die in langjähriger Tätigkeit des Normenausschusses Bauwesen NA 005-51-06 “Erdbeben, Sonderfragen” zur Erstellung des Nationalen Anhangs DIN EN 1998-1/NA-2021 geführt bzw. beigetragen haben. Entsprechende Forschungsarbeiten werden in einer Zusammenschau gewürdigt. Der NA bezieht sich auf die 1. Generation des Eurocode 8; Arbeiten der 2. Generation lassen erkennen, in welche Richtung sich die Normung im Hinblick auf die Auslegungsziele und Nachweismethoden entwickeln wird. Im Ausblick kann konstatiert werden, dass der NA wesentliche Neuerungen bereits aufgreift bzw. implementiert. Aus der Rückschau der Obleute wird verdeutlicht, welche Entscheidungszwänge im Spannungsfeld zwischen notwendigem Sicherheitsanspruch und vermeintlichen ökonomischen Restriktionen bestehen bzw. dass die Erdbeben-Baunormung bei den national zu treffenden Risikoentscheidungen keine einfachen Lösungen bereithält. Dargestellt wird, welche Veränderungen am Maßstab der europäischen Normenentwicklung eingeführt wurden. Sie betreffen neben den Gefährdungs- und Einwirkungskenngrößen insbesondere die für die national dominierende Mauerwerksbauweise iniitierten Untersuchungen, um es dem praktisch tätigen Ingenieur zu ermöglichen, ein breites Spektrum an vereinfachten Regeln anzuwenden und dazu die erforderlichen Entscheidungs- und Berechnungshilfen zur Verfügung zu stellen.

DIN EN 1998-1/NA-2021 within the context of German and European Code development
The paper gives an overview of the basic investigations, partly controversially discussed issues and milestones, which have been established in the long-term activity of the Standardization Committee (NABau) and its Technical Committee for Earthquakes and Special Questions (NA 005-51-06 AA as the Mirror group to CEN/TC 250/SC 8), and which finally have contributed to the National Annex DIN EN 1998-1/NA-2021. Corresponding research work is recognized in a synopsis and as an introduction to this special issue. The NA refers to the 1st generation of Eurocode 8; work of the 2nd generation shows the direction in which standardization will develop with regard to the design goals and verification methods. In the outlook it can be stated that the NA is already taking up or implementing essential lines of the ongoing development. From the review of the chair persons it becomes clear which decision-making constraints exist in the stress field of necessary safety requirements and supposed economic restrictions, and that the earthquake-resistant regulations do not provide simple answers or solutions, especially for national risk decisions. It shows the changes that have been introduced in the international and European standards development compared to the previous DIN 4149:2005. In addition to the hazard and load action parameters, they particularly focus on the investigations initiated for the nationally dominant masonry buildings, in order to enable the practicing engineer to apply a wide range of simplified rules and to provide the necessary decision criteria and design tools.

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Beinersdorf, Silke; Kaufmann, Christian; Schwarz, Jochen; Knapmeyer-Endrun, BrigitteRezente Erdbebentätigkeit in Deutschland: Bodenbewegungen und SchütterwirkungenBautechnik11/2021826-837Aufsätze

Kurzfassung

Der Beitrag stellt die rezente Erdbebentätigkeit auf dem Gebiet Deutschlands der letzten Jahre, beginnend mit 2002 bis einschließlich 2019 vor. Für ausgewählte Erdbeben (Alsdorf 2002, Waldkirch 2004, Goch 2011, Nassau 2011) werden Messungen der Bodenbewegung aufbereitet und für ausgewählte Zeitverläufe mit der Untergrundsituation der aktuellen und bisherigen Erdbebennorm DIN EN 1998-1/NA in Korrelation gebracht. Wie an Beispielen gezeigt werden kann, haben die gewonnenen Bodenbewegungen bis dato nicht die durch die Gefährdungskarten (mit der Wiederholungsperiode von 475 Jahren) vorgegebenen Kenngrößen erreicht. Für ausgewählte Zeitverläufe werden exemplarisch gemessene Bodenbewegungen und die beobachtete makroseismische Intensität in Bezug gebracht. Die Untersuchung der max. beobachteten Bodenbewegungsgrößen sowie der makroseismischen Wirkungen ist für Anwendungen im ingenieurseismologischen Bereich von hohem Interesse, v. a. für die realistische Abschätzung der Bodenbewegung in gering bis moderat seismisch aktiven Gebieten wie Deutschland. Für die gewählten Ereignisse werden Schütterkarten (ShakeMaps) ermittelt, die die potenziellen Schütterwirkungen (makroseismische Intensität) abbilden.

Recent earthquake activity in Germany: registered ground motions and shaking effects
The article presents the recent earthquake activity on the territory of Germany of the last years, starting with 2002 up to and including 2019. Ground motion measurements are processed and for selected time histories correlated with the subsurface situation of the current and previous earthquake standard DIN EN 1998-1/NA for selected earthquakes (Alsdorf 2002, Waldkirch 2004, Goch 2011, Nassau 2011). For the selected earthquakes, samples of measured ground motions and the observed macroseismic intensity are correlated. The investigation of the maximum observed ground motion magnitudes as well as the macroseismic effects is of high interest for applications in the field of engineering seismology, especially for the realistic estimation of ground motion in low to moderate seismic regions like Germany. Shake maps are determined for the selected events, which show the potential shaking effects.

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Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger; Kaufmann, ChristianUntergrundspezifische und einwirkungsabhängige Spektren in DIN EN 1998-1/NA-2021Bautechnik11/2021838-851Aufsätze

Kurzfassung

Im Beitrag werden die Grundlagenuntersuchungen vorgestellt, die zur Bereitstellung der seismischen Einwirkungsgrößen für den neuen nationalen Anhang zu DIN EN 1998-1/NA-2021 geführt haben. Dargestellt wird, wie für die Ergebnisse moderner probabilistischer seismischer Gefährdungsanalysen (PSGA) die seismischen Einwirkungen normkompatibel bereitgestellt werden können. Einleitend werden Vorgehensweisen zur Ermittlung und Überprüfung der Spektren für unterschiedliche Untergrundklassen vorgestellt. Mit den standortspezifischen Bodenbewegungsmodellen wird gezeigt, wie künftig baupraktische Anwendungen auf Grundlage von Starkbebenregistrierungen erfolgen können. Da die Besonderheiten der deutschen Erdbebengebiete durch das im EC 8 vorgesehene Klassifikationsschema nicht abgedeckt werden, ist weiterhin dem Konzept der geologie- und baugrundabhängigen Spektren und der Einführung entsprechender Kombinationen in Form von Untergrundklassen Präferenz einzuräumen. Die Kontrollparameter der elastischen Spektren für die Untergrundverhältnisse gem. DIN EN 1998-1/NA-2021 werden auf Grundlage simulativer Standortanalysen an repräsentativen Modellprofilen für den interessierenden Bereich von Einwirkungsintensitäten und somit auch für verschiedene Wiederkehrperioden ermittelt. Damit wird auch der Bezug zu den Verhaltens- bzw. Grenzzuständen und den zugehörigen Nachweisaufgaben hergestellt. Abschließend wird ein Ausblick auf die nächste Phase der europäischen Erdbebennormung gegeben.

Site-specific and action-dependent spectra in DIN EN 1998-1/NA-2021
The paper presents the basic investigations that have led to the provision of the seismic action parameter for the new national annex to DIN EN 1998-1/NA-2021. It is shown how the results of modern probabilistic seismic hazard analyzes (PSHA) can be made available in a code-compatible manner. Initially, procedures for determining and checking the spectra for different subsoil classes are presented. With the site-specific soil movement models, an outlook is given of how practical building applications can be carried out on the basis of strong motion records in the future. Since the particularities of the German earthquake areas are not covered by the classification scheme provided in EC 8, preference should still be given to the concept of geology and building site-dependent spectra and the introduction of corresponding combinations in the form of subsoil classes. The control parameters of the elastic spectra for the subsoil combinations according to DIN EN 1998-1/NA-2021 are determined on the basis of simulative site response analyses on representative model profiles for the relevant range of impact intensities and thus also for different return periods. In this way, the reference to the behavior or limit states and the associated verification tasks can be established. Finally, an outlook on the next phase of European earthquake standardization is given.

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Butenweg, Christoph; Kubalski, Thomas; El-Deib, Khaled; Gellert, ChristophErdbebennachweis von Mauerwerksbauten nach DIN EN 1998-1/NA-2021Bautechnik11/2021852-863Aufsätze

Kurzfassung

Mauerwerksbauten in Deutschland sind mit Einführung des nationalen Anwendungsdokuments DIN EN 1998-1/NA auf Grundlage einer neuen probabilistischen Erdbebenkarte nachzuweisen. Für erfolgreiche Erdbebennachweise üblicher Grundrissformen von Mauerwerksbauten stehen in dem zukünftigen Anwendungsdokument neue rechnerische Nachweismöglichkeiten zur Verfügung, mit denen die Tragfähigkeitsreserven von Mauerwerksbauten in der Baupraxis mit einem überschaubaren Aufwand besser in Ansatz gebracht werden können. Das Standardrechenverfahren ist weiterhin der kraftbasierte Nachweis, der nun mit höheren Verhaltensbeiwerten im Vergleich zur DIN 4149 durchgeführt werden kann. Die höheren Verhaltensbeiwerte basieren auf der besseren Ausnutzung der gebäudespezifischen Verformungsfähigkeit und Energiedissipation sowie der Lastumverteilung der Schubkräfte im Grundriss mit Ansatz von Rahmentragwirkung durch Wand-Deckeninteraktionen. Alternativ dazu kann ein nichtlinearer Nachweis auf Grundlage von Pushover-Analysen zur Anwendung kommen. Vervollständigt werden die Regelungen für Mauerwerksbauten durch neue Regelungen für nichttragende Innenwände und Außenmauerschalen. Der vorliegende Beitrag stellt die Grundlagen und Hintergründe der neuen rechnerischen Nachweise in DIN EN 1998-1/NA vor und demonstriert deren Anwendung an einem Beispiel aus der Praxis.

Seismic verification of masonry buildings according to DIN EN 1998/NA-2021
With the forthcoming introduction of the National Annex DIN EN 1998-1/NA, masonry buildings in Germany must be verified on the basis of a new probabilistic earthquake map. For successful seismic verifications of masonry buildings with typical ground plan configurations, the new document provides novel computational verification approaches which allow a better utilization of the load-bearing reserves of masonry buildings in the building practice with a manageable effort. The standard calculation method is still the force-based verification, which can now be carried out with higher behaviour factors compared to DIN 4149. The higher behaviour factors are based on the utilization of building-specific deformation capacity, energy dissipation and load redistribution of the shear forces in the ground plan with consideration of frame effects through wall-slab interactions. Alternatively, a non-linear verification based on pushover analyses can be applied. The regulations for masonry buildings are completed by new rules for partition walls and claddings. This article presents the basics and background of the new computational verifications in DIN EN 1998-1/NA and demonstrates their application with a practical example.

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Neue Auflage Heft 28 der AHO-Schriftenreihe: "Fachingenieurleistungen für die Fassadentechnik"Bautechnik11/2021863Nachrichten

Kurzfassung

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Helm, Lukas; Lönhoff, Moritz; Sadegh-Azar, HamidUntersuchungen zum Out-of-Plane-Verhalten von nichttragenden Mauerwerkswänden in deutschen ErdbebengebietenBautechnik11/2021864-872Aufsätze

Kurzfassung

Infolge von Erdbeben müssen nichttragende Trennwände aus Mauerwerk horizontalen Lasten standhalten und dabei spielen auch die Einwirkungen rechtwinklig zur Ebene (Out of Plane) eine bedeutende Rolle. Das Out-of-Plane-Verhalten von Mauerwerkswänden ist aufgrund der stark ausgeprägten nichtlinearen Mechanismen sehr komplex. In aktuellen Bemessungsverfahren werden maßgebende Einflussfaktoren nicht berücksichtigt und es fehlen detaillierte Untersuchungen zu in Deutschland typischen nichttragenden Mauerwerksarten. Es wurden im Rahmen eines Forschungsprojekts umfangreiche analytische, numerische und experimentelle Untersuchungen für tragende Mauerwerkswände durchgeführt und ein Ingenieurmodell zur Bestimmung der Out-of-Plane-Tragfähigkeit unter Berücksichtigung der maßgebenden Parameter entwickelt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden ansatzweise und vereinfacht auf nichttragende Wände übertragen. Hiermit konnten die bisherigen Ansätze in den Erdbebennormen DIN EN 1998-1/NA (2020) und DIN 4149 (2005) überprüft und dem aktuellen Kenntnisstand angepasst werden. Auf Grundlage der aktualisierten Erdbebengefährdung wurden zudem vereinfachte Nachweismethoden hergeleitet und in Form von Tabellen zusammengefasst. Das Ingenieurmodell und die Grundlagen der Herleitung der vereinfachten Regeln werden anhand eines Anwendungsbeispiels in diesem Beitrag vorgestellt und diskutiert.

Investigation of the out-of-plane behavior of non-load-bearing masonry walls in German earthquake zones
Due to earthquakes, non-load-bearing masonry partition walls have to withstand horizontal loads, herein out-of-plane loads are of great importance. The out-of-plane behavior of masonry walls is very complex due to the strong non-linearity.
Current design methods do not consider important parameters, and detailed investigations of typical non-load-bearing masonry types in Germany do not exist. As part of a research project, extensive analytical, numerical and experimental investigations for load-bearing masonry walls were carried out and a model was developed to determine the out-of-plane capacity, considering significant parameters. The results of these investigations were transferred to non-load-bearing walls in a simplified manner. With this, the previous methods in the earthquake standards DIN EN 1998-1/NA (2020) and DIN 4149 (2005) could be reviewed and adjusted to the current state of the art.
Based on the updated seismic hazard map, simplified design methodologies were derived and summarized. The model and the derivation of the simplified design methods are presented and discussed in this paper based on a case study.

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Vrettos, ChristosNäherungsverfahren zum Nachweis gegen Bodenverflüssigung in Gebieten mittlerer Seismizität nach DIN EN 1998-5/NA:2021Bautechnik11/2021873-879Aufsätze

Kurzfassung

Die vorgenommene Neueinschätzung der Erdbebengefährdung für Deutschland im Rahmen der Erstellung des neuen Nationalen Anhangs zu DIN EN 1998-1 gab den Anlass, die in der geltenden DIN EN 1998-5 angegebene Nachweisführung zur Bodenverflüssigung zu bewerten und zu aktualisieren. In diesem Zusammenhang wurde für Gebiete mittlerer Seismizität ein leicht handhabbares Nachweisverfahren entwickelt, welches den aktuellen Stand der Technik berücksichtigt. Es basiert auf Ergebnissen von Drucksondierungen am Standort und erlaubt eine direkte Aussage zur potenziellen Gefährdung infolge Verflüssigung. Das Verfahren ist Bestandteil des neuen Nationalen Anhangs zu DIN EN 1998-5.

Approximate method for verification against ground liquefaction in regions of medium seismicity according to DIN EN 1998-5/NA:2021
The re-assessment of the earthquake hazard for Germany as part of the preparation of the new National Annex to DIN EN 1998-1 gave the reason to evaluate and update the verification against soil liquefaction specified in the applicable DIN EN 1998-5. In this context, an easy-to-use calculation method was developed for regions of medium seismicity, which takes into account the current state of the art. It is based on the results of cone penetration tests at the site and allows a direct determination of the potential liquefaction hazard. The procedure is part of the new National Annex to DIN EN 1998-5.

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Wenk, ThomasEinführung des Eurocodes 8 in der SchweizBautechnik11/2021880-886Berichte

Kurzfassung

In der Schweiz erfolgte die Einführung des Eurocodes 8 in drei Phasen. Die erste Phase umfasst seit 2003 eine Neufassung der SIA-Tragwerksnormen abgestimmt auf die Eurocodes, wobei die Erdbebenbestimmungen in die übrigen Tragwerksnormen integriert wurden. In der zweiten Phase wurden ab 2005 alle sechs Teile des Eurocodes 8 als Schweizer Normen zusammen mit einem Nationalen Vorwort publiziert. Auf die Festlegung nationaler Parameter in einem Nationalen Anhang wurde vorerst verzichtet. Diese müssen projektbezogen festgelegt werden, abgestimmt auf die SIA-Tragwerksnormen. In der dritten Phase wurde für den Teil 1 (Allgemeine Regeln und Hochbauten) sowie für den Teil 2 (Brücken) des Eurocodes 8 je ein Nationaler Anhang erstellt und 2019 publiziert. Bei den übrigen vier Teilen des Eurocodes 8, die Spezialbauwerke und bestehende Bauten betreffen, wurde auf einen Nationalen Anhang definitiv verzichtet. Der Beitrag erläutert den Hintergrund des dreiphasigen Vorgehens und dessen Akzeptanz in der Praxis. Ein besonderer Fokus wird auf die Erdbebenzonenkarte und deren Abstimmung entlang der Grenzen zu den Nachbarländern gelegt. Den Abschluss bildet ein Ausblick auf die geplante Einführung der Eurocodes der zweiten Generation (EC2G), die ab 2025 beginnen wird.

Introduction of Eurocode 8 in Switzerland
In Switzerland, Eurocode 8 was introduced in three phases. The first phase includes since 2003 a new version of the SIA structural standards compatible with the Eurocodes. For this purpose, the earthquake-resistant design provisions were integrated into the other structural standards. In the second phase, starting in 2005, all six parts of Eurocode 8 were published as Swiss standards together with a National Foreword, but without a National Annex with the Nationally Determined Parameters. They have to be defined on a project-specific basis, compatible with the SIA structural standards. In the third phase, in 2019, National Annexes were published for Part 1 (general rules and buildings) and Part 2 (bridges) of Eurocode 8. National Annexes have definitely not been prepared for the remaining four parts of Eurocode 8, which concern special as well as existing structures. The paper explains the background of the three-phase approach and its acceptance in practice. A special focus is placed on the seismic zoning map and its harmonization along the borders with neighboring countries. It concludes with an outlook on the introduction of the second generation of Eurocodes (EC2G) beginning in 2025.

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2. Kolloquium Straßenbau in der Praxis - Fachtagung zum Planen, Bauen, Erhalten, Betreiben unter den Aspekten von Nachhaltigkeit und DigitalisierungBautechnik11/2021886Nachrichten

Kurzfassung

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Müller, Sabine; Scheibstock, PeterCO2-Reduktion in der gebauten Umwelt - Von der Formulierung strategischer Leitlinien bis zur Planung und UmsetzungBautechnik11/2021887-895Berichte

Kurzfassung

Der Bericht beleuchtet Ansätze, Strategien und Instrumente zur CO2-Reduktion in der gebauten Umwelt. Dabei wird hier die frühzeitige Einbindung der CO2-Thematik in der Leistungsphase 0 bzw. Projektkonzeption betrachtet, in der die Zielsetzung eines Projekts festgelegt wird. In dieser Phase können ausschlaggebende Leitlinien zur Reduktion grauer sowie Betriebsemissionen formuliert werden, die wesentlich die Ausschreibung und Umsetzung eines Projekts beeinflussen. Ebenso wird erläutert, wie im weiteren Fortschritt das Erreichen von CO2-Zielen unterstützt und auch gewährleistet werden kann. Dabei liegt der Fokus auf der Berechnung des globalen Erwärmungspotenzials (GWP) von Tragwerkskonstruktionen, da CO2 hier in besonderem Maße durch seine Baumasse relevant ist. Es wird diskutiert, in welcher Leistungsphase solche Berechnungen und Betrachtungen sinnvoll sind, um einen Beitrag zur CO2-Reduktion zu leisten. Anhand eines aktuell in der Erstellung befindlichen Bürogebäudes werden Tragwerkskonzepte in Bezug auf ihre Ökobilanz gegenübergestellt. Die Bauindustrie ist verantwortlich für ca. 40 % der globalen CO2-Emissionen. Als Ingenieur:innen haben wir die Verantwortung und Möglichkeiten, diesen Wert wesentlich zu beeinflussen. Buro Happold als interdisziplinäres Beratungs- und Planungsbüro kann dabei auf fachübergreifende Expertise zurückgreifen, die es erlaubt, Projekte von der ersten Idee bis zur Umsetzung zu begleiten. Somit kann ein möglichst großer positiver Einfluss hinsichtlich Nachhaltigkeit und CO2-Fußabdruck erzielt werden. Die Autorin und der Autor mit ihrem Hintergrund aus Tragwerksplanung und Nachhaltigkeitsberatung zeigen das Potenzial dieses integrierten Ansatzes auf.

CO2-Reduction in the built environment - from strategic guidelines until planning and implementation
The paper highlights approaches, strategies and instruments for CO2 reduction in the built environment. The authors examine the early integration of CO2 reduction aspects at stage 0 or at concept stage, during which the objective of a project is being determined. At this stage, decisive guidelines for the reduction of embodied and operational emissions can be formulated, which have a significant influence on the tendering process and implementation of a project. It is also explained how the achievement of CO2 targets can be supported and guaranteed throughout further stages. With CO2 being embodied in the construction mass, the particular focus is on the calculation of the Global Warming Potential (GWP) of load bearing structures. It is discussed at what stage such calculations and considerations are meaningful, in order to make a contribution to the CO2 reduction. Based on an office building currently under construction, structural concepts are compared regarding their life cycle assessment. The construction industry is responsible for about 40 % of global CO2 emissions. Engineers have the responsibility and possibilities to influence this value significantly. As an international, integrated engineering consultancy, Buro Happold can draw on interdisciplinary expertise that allows us to accompany projects from the initial idea to implementation. Thus, the greatest possible positive impact in terms of sustainability and carbon footprint can be achieved. The authors with their background in structural engineering and sustainability consulting demonstrate the potential of this integrated approach.

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Sobek, WernerEin persönlicher Nachruf auf Jörg SchlaichBautechnik11/2021896-899Editorials

Kurzfassung

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Bautechnik aktuell 11/2021Bautechnik11/2021901-906Bautechnik aktuell

Kurzfassung

Nachrichten:
“Das Auswechseln der Kranbahn gleicht einer Operation am offenen Herzen”
Kreislaufwirtschaft und CO2-Einsparung: Projekt der BAM zur Verwertung von Stahlwerksschlacken verspricht doppelten Nutzen

Rezension:
Physical Models: Their historical and current use in civil and building engineering design

Wettbewerbe:
bauma Innovationspreis 2022 - seien Sie dabei!

Einen Besuch wert:
Panoramabrücke Sigriswil

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