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Prof. Dr.-Ing. Mario Fontana zur Vollendung des 65. Lebensjahres gewidmet.
Verbunddübelleisten werden häufig bei Verbundträgern zur Übertragung der Schubkräfte verwendet. Die Schubtragfähigkeit von Verbunddübelleisten bei Raumtemperatur wurde bereits umfangreich untersucht. Der Einfluss erhöhter Temperaturen, wie sie im Brandfall auftreten, auf die Schubtragfähigkeit von Verbunddübelleisten wurde bisher noch nicht quantifiziert. Zur Bewertung des Temperatureinflusses auf die Schubtragfähigkeit von Verbunddübelleisten wurden in einem nationalen AiF-Forschungsprojekt Push-out-Versuche durchgeführt.
In diesem Beitrag werden die experimentellen Untersuchungen zur Schubtragfähigkeit von Verbunddübelleisten in Klothoidenform bei Raumtemperatur und erhöhten Temperaturen dargestellt. Ziel der experimentellen Untersuchungen ist es, den Temperatureinfluss auf die Schubtragfähigkeit von Verbunddübelleisten zu bewerten. Mithilfe der experimentellen Untersuchungen und der Analyse der lokalen Tragmechanismen kann die Dübelkennlinie der Verbunddübelleisten analysiert werden.

Shear capacity of composite dowels at elevated temperatures
Composite dowels are commonly used to ensure longitudinal shear in composite beams. While the shear capacity of composite dowels has been thoroughly investigated at room temperature, the influence of elevated temperatures in the fire situation on the shear capacity of composite dowel has not been quantified. To close this gap of knowledge, within a national research project a series of push-out tests have been performed to determine the shear capacity of composite dowels at elevated temperatures.
This paper presents experimental investigations on the shear capacity of composite dowels in clothoidal shape at room and elevated temperatures. The objective is to evaluate the influence of elevated temperatures on the shear capacity of composite dowels. The test results and the analysis of the local bearing mechanisms allow to justify the shear force-displacement relation of the composite dowels.

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Die nach dem Zweiten Weltkrieg von Deutschland ausgehende Entwicklung des Schrägseilbrückenbaus war dadurch gekennzeichnet, dass für die Versteifungsträger zunächst fast ausnahmslos orthotrope Stahlfahrbahnen zur Anwendung kamen. Und obwohl gerade bei diesem Brückentyp aufgrund der überwiegenden Druckbeanspruchungen des Versteifungsträgers der Einsatz von Betontragteilen naheliegend gewesen wäre, blieben Brückenquerschnitte mit Betonfahrbahn bis in die jüngste Zeit hinein die Ausnahme. Die in Abschnitt 2 (Teil 1, H. 10/2013) beschriebenen Umwälzungen bei der Ausbildung der Fahrbahnplatte werden jedoch auch die Entwicklung des Schrägseilbrückenbaus nachhaltig beeinflussen und die Betonfahrbahn mehr in den Vordergrund rücken, womit automatisch auch Raum für erweiterte hybride Ausführungsformen geschaffen wird. Einige innovative Möglichkeiten derartiger hybrider Tragstrukturen für den Versteifungsträger von Schrägseilbrücken werden nachfolgend vorgestellt.

Design developments for roadway bridges based on new hybrid structures - Part 2: Cable stayed bridges.
The development of cable stayed bridges which started in Germany after World War II was characterized by the preferred use of orthotropic steel decks for the stiffening girders. Despite the fact that the use of concrete decks would have been commendable because of the prevailing pressure forces acting in the stiffening girders of cable stayed bridges, cross-sections with concrete decks have rarely been built. The recent changes in the design rules for bridge decks described in chapter 2 (part 1) of this paper will also influence the further development of cable stayed bridges and underline the importance of concrete decks by which automatically more space will be created for advanced hybrid bridge designs. Some innovative possibilities of such hybrid structures for the stiffening girders of cable stayed bridges will be presented in this paper.

Das im folgenden vorgestellte Verfahren dient der automatisierten, großflächigen Überwachung stählerner Konstruktionen mit Hilfe einer zerstörungsfreien Prüfung. Hierzu werden piezokeramische Elemente in Form von Arrays auf die zu überwachende Struktur appliziert und dann sowohl als Sensoren als auch als Aktuatoren eingesetzt. Mit Hilfe der geeignet angesteuerten Piezoelemente gelingt es, definierte Plattenwellen im Bauteil zu erzeugen. Aufgetretene Schädigungen können durch das veränderte Antwortverhalten der Struktur detektiert werden. Neben anderen Signalverarbeitungsverfahren wird hierbei das Prinzip des sog. Beamformings auf der Sensorseite eingesetzt. Anhand des Beispiels einer 6 mm dicken Stahlplatte wird die Sensitivität der Schadensdetektion demonstriert.

Der folgende Aufsatz ist der abschließende Beitrag zum Bau der Saalebrücke Beesedau, der sich mit Details der Ausführung der Strombrücke beschäftigt. Die Erfassung aller statischen Teilsysteme einschließlich der sich aus den Betonierzuständen ergebenden Steifigkeitsänderungen ist wesentlich für die Ermittlung der Schnittgrößen und Verformungen der Zwischenzustände und des Gesamttragwerkes. Die Arbeitsschritte der statischen Analyse werden dargestellt. Die Stahlbaumontage wurde alternativ zum ausgeschriebenen Verfahren ausgeführt. Wesentliche Elemente dieses Vorgehens werden erläutert. Die Herstellung der Fahrbahnplatte erfolgte mit Hilfe einer Systemschalung im Stahltrog und einer neu entwickelten Kragarmschalung. Das Schalungskonzept, das eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erlaubte, wird erläutert.

Eurocode 3, DIN 18800, Teil 2, und DASt-Ri. 016 geben wirksamen Breiten für dreiseitig gelagerte Stahlbleche unter Druckbeanspruchung an. Untersuchungen an zusammengesetzten Querschnitten, bei denen dreiseitig gelagerte Beulfelder Biegebeanspruchung um ihre starke Achse erfahren, haben Zweifel an den vorliegenden Ansätzen für die wirksamen Breiten aufkommen lassen. In diesem Beitrag werden neue wirksame Breiten für dreiseitig gelagerte Platten unter Druckbeanspruchung vorgestellt, die über in diesen Blechen im ausgebeulten Zustand auftretenden Elementschnittgrößen hergeleitet wurden. Ferner wurden Untersuchungen zur Gebrauchsfähigkeit durchgeführt. Der Vergleich zeigt die Güte des neuen Ansatzes für die wirksamen Breiten.

Für den Schutz abwandernder Fische vor einer schädlichen Turbinenpassage können Rechen-Bypass-Systeme eine wirksame Maßnahme sein. Um möglichst viele Fische auf ihrer abwärtsgerichteten Wanderung durch ein solches System zu schützen, sollten die Verhaltensweisen der Fische bei der Bemessung des Systems Berücksichtigung finden. In ethohydraulischen Untersuchungen mit Aalen, Äschen, Flussbarschen, Lachssmolts und Rotaugen wurden geometrische und hydraulische Parameter eines Vertikalrechens getestet, um über die Kombination aus Verhaltensbeobachtungen der Fische und Strömungsmessungen Erkenntnisse über die Wirkung des Rechens zu ermitteln. Die Ergebnisse der Auswertung der Verhaltensweisen zeigen, dass neben der Anströmgeschwindigkeit vor allem der Rechenstababstand einen maßgebenden Einfluss auf die Filterwirkung eines Rechens und das Suchverhalten der Fische hat.

Effect of geometrical and hydraulic parameters on the behaviour of migrating fish at hydropower facilities
To protect migrating fish from harmful turbine passages, bar racks and bypasses can be effective mitigation measures. The number of fish that are protected by facilities like these can be increased if the behaviour of fish is considered during its design process. The effect of hydraulic and geometrical aspects of bar racks was tested by means of ecohydraulic studies with eels, graylings, perches, salmons and roaches. The combination of behavioural studies and flow examination offers the possibility to gain insight into parameter-behaviour interactions. These studies proved that apart from the approach velocity the bar rack spacing is the most influential parameter with regard to the screening effect of the bar rack as well as the searching behaviour of fish.

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Carbonbeton ermöglicht dünne Querschnitte und leichte, hochfeste Tragwerke. Dies wird im vorliegenden Beitrag am Beispiel eines leichten, vorgefertigten Deckenträgers demonstriert, der einfach montierbar z. B. als Ersatz von sanierungsbedürftigen Trägern in Bestandsbauten einsetzbar wäre. Hierbei kommt ein neuartiges zementgebundenes Verbundmaterial, bestehend aus Schichten von betongetränkten Nadelvliesstoffen sowie carbonbewehrtem Feinbeton, zur Anwendung, mit feiner Rissbildung und hoher Duktilität. Der Träger ist als dünne zylindrische Schale mit seitlichen Stegen konzipiert. Neben Material, Entwurf und Herstellung beschreibt der Beitrag experimentelle und numerische Untersuchungen zum Spannungs-Dehnungsverhalten des Verbundmaterials sowie zum Tragverhalten des Deckenträgers. Bei geringem Gewicht wird eine sehr hohe Tragfähigkeit nachgewiesen, welche die Gebrauchslasten um ein Vielfaches überschreitet. Entwurf sowie experimentelle und rechnerische Analysen sind exemplarisch und sollten ein größeres Anwendungsspektrum ermöglichen.

Development of a novel lightweight carbon concrete ceiling support - Experimental and numerical investigations
Carbon concrete allows thin cross sections and lightweight, high-strength structures. This is demonstrated in the present article using the example of a lightweight ceiling support, which is easy to assemble, e.g. would be used as a replacement for rehabilitation of overburdened ceiling supports in existing buildings. Here, a novel cement-bonded composite material consisting of layers of concrete-impregnated needled nonwovens and carbon-reinforced fine concrete with fine cracking and high ductility is used. The ceiling support is designed as a thin cylindrical shell with lateral webs. In addition to material, design and production, the article describes experimental and numerical investigations on the stress-strain behavior of the composite material as well as the load-bearing behavior of the ceiling support. At low weight, a very high load capacity is demonstrated, which exceeds the service loads by a multiple. Design as well as experimental and computational analyzes are exemplary and should enable a wider range of applications.