Im vorliegenden Beitrag wird der Vorgang der Vibrationsrammung im gesättigten nichtbindigen Boden mithilfe numerischer Simulationen untersucht. Hierfür werden zwei axialsymmetrische Modelle auf Grundlage unterschiedlicher Modellierungsansätze im FE-Programm ABAQUS/STANDARD erstellt. Im ersten ist der Pfahl nicht explizit modelliert und stattdessen wird die Pfahl-Boden-Interaktion vereinfacht durch eine eingeprägte sinusoidale Verschiebungsrandbedingung vorgegeben. Das zweite Modell simuliert den Vibrationsrammvorgang realistischer, indem der im Boden eindringende Pfahl als starrer Körper modelliert wird, der Vibrationen ausgesetzt ist. In beiden Modellen erfolgt die dynamische Analyse für einen wassergesättigten Boden unter Annahme einer u-p-Formulierung durch Verwendung eines benutzerdefinierten Elements. Um das mechanische Verhalten des Bodens zu beschreiben, wird ein hypoplastisches konstitutives Modell mit der Erweiterung der intergranularen Dehnung ausgewählt. Eine begrenzte Anzahl von Zyklen wird betrachtet und der Schwerpunkt liegt vorwiegend in der Pfahlumgebung auf der Entwicklung von Spannungen und Verschiebungen im Boden.
Die quantitative Überprüfung der verwendeten numerischen Modellierungsansätze erfolgt anhand von Vergleichen mit hochwertigen Modellversuchen. Die umfangreiche und anspruchsvolle Instrumentierung der Modellversuche eröffnet umfassende Vergleichsmöglichkeiten. Es werden die Pfahlbewegung, der Verlauf des Eindringwiderstands und die Bodenverschiebungen in der Pfahlumgebung gegenübergestellt. Die gute Übereinstimmung zwischen den Ergebnissen bestätigt, dass die verwendeten Simulationsmethoden in der Lage sind, die wesentlichen Aspekte des Mechanismus der Vibrationsrammung realistisch abzubilden.

On the numerical modeling of vibratory pile driving in saturated soil
In the present report, the vibratory pile driving process in saturated non-cohesive soil is investigated by means of numerical simulations. For this purpose, two axisymmetric models are created based on different modeling approaches in the FE program ABAQUS/STANDARD. In the first, the pile is not explicitly modeled and the pile-soil interaction is simplified prescribed by applying a sinusoidal displacement boundary condition at the soil-pile interface. The second model simulates the vibratory pile driving process more realistically by modeling the penetrating pile as a rigid body subjected to vibrations. For the dynamic analysis of water-saturated soil the u-p formulation has been adopted in both models by using a user-defined element. A hypoplastic constitutive model with intergranular strain has been selected to describe the mechanical behaviour of the soil. A limited number of cycles has been considered and the focus is mainly placed on the evolution of stresses and displacements in the soil near the pile.
The quantitative validation of the applied numerical modeling approaches is based on the comparison with high-quality model experiments. The extensive and sophisticated instrumentation of the experiments initiate various comparison opportunities. The pile motion, the evolution of the penetration resistance and the occurring soil displacements in the pile vicinity are compared. The good agreement between the results confirmed that the applied simulation methods are able to capture the essential aspects of the mechanism of vibratory pile driving.

Für die Bemessung lateral belasteter Offshore-Pfähle kommt üblicherweise die in den Offshore-Richtlinien empfohlene p-y-Methode zur Anwendung. Die hierin beschriebenen p-y-Kurven für weichen Ton basieren auf einem exponentiellen Ansatz nach MATLOCK, wobei jeweils unterschiedliche Linearisierungen in den Richtlinien der API und des DNVGL empfohlen werden. Verschiedene experimentelle und numerische Untersuchungen zeigen jedoch relevante Unzulänglichkeiten der beschriebenen Grundfunktion insbesondere im Hinblick auf deren Gültigkeit für Pfähle großer Durchmesser. Aus diesen Untersuchungen sind in der Vergangenheit bereits mehrere alternative p-y-Ansätze entstanden, welche explizit den Einfluss des großen Pfahldurchmessers berücksichtigen sollen. Der vorliegende Artikel beinhaltet eine umfassende Bewertung von insgesamt sechs statischen p-y-Methoden für weichen Ton, basierend auf mehr als 300 dreidimensionalen Simulationen mit der Finite-Elemente-Methode. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass sowohl der Ansatz nach MATLOCK, die linearen Approximationen des Matlock-Ansatzes gemäß der API und dem DNVGL als auch drei alternative Ansätze als nicht generell gültig für beliebige Bodenbedingungen und Pfahlgeometrien zu bewerten sind. Die gewonnenen Erkenntnisse werden abschließend zur Definition von Anforderungen an einen neuen, generell anwendbaren p-y-Ansatz genutzt.

Evaluation of static p-y approaches for laterally loaded piles in soft clay
When it comes to the general design of laterally loaded piles, the p-y approach according to the offshore guidelines is commonly used. The here stated p-y curves for soft clay are based on an exponential approach by MATLOCK, whereby different linearisations are recommended by the guidelines of the API and the DNVGL. Various experimental and numerical investigations demonstrate, however, considerable inadequacies of the stated basic function in particular with respect to the suitability for large-diameter piles. As a result of these investigations, several alternative p-y approaches were developed which explicitly intend to account for the effect of the large pile diameter. The paper in-hand contains an extensive evaluation of overall six static p-y approaches for soft clay based on more than 300 three-dimensional simulations with the finite element method. The results indicate that the p-y approach according to MATLOCK, the linearisations by the API and the DNVGL as well as three alternative approaches are not generally valid for arbitrary soil conditions and pile geometries. The findings from the investigation are finally used for the definition of requirements regarding a new, generally valid p-y approach.

Historische Eisenbetondecken weisen oft beeindruckende Schlankheiten auf. Die nachhaltige Nutzung der denkmalgeschützten Bausubstanz in z. T. geänderter Funktion bedarf eines Nachweises der Standsicherheit. Die Bestandskonstruktionen lassen sich nach üblichen, aktuell gültigen Bemessungsverfahren oftmals nicht nachweisen. Dem steht häufig die Feststellung einer bis dato schadensfreien Nutzung gegenüber. Parallel zu Belastungsversuchen erscheint der Ansatz der Gewölbetragwirkung von Platten mit horizontaler Verformungsbehinderung vielversprechend als denkmalgerechte und wirtschaftliche Lösungsmöglichkeit zur Minimierung von Ertüchtigungsmaßnahmen. Anhand materiell und geometrisch nichtlinearer Berechnungen wurden die prinzipiellen Effekte bei schlanken, einachsig gespannten Decken untersucht. Auf Basis der Theorie zur Compressive Membran Action wurde ein vereinfachtes Berechnungsmodell für qualitative Parameterstudien entwickelt. Die Nachweisführung mit dem Modell im Rahmen der gültigen Normung zeigt z. T. signifikante Traglastreserven auf. Die Anwendung des Modells bedarf einer eingehenden Materialerkundung im Bestand.

Vault bearing effect of continuous iron concrete slabs - rescue of functioning monuments?
Historic iron concrete slabs often have impressive slenderness. The sustainable use of listed buildings in a partially modified function requires proof of structural security. The existing constructions can often not be proven according to the usual, currently applicable design methods. This is often contrasted with the observation of a damageless use so far. Parallel to load tests, the approach of the vault bearing effect of slabs with horizontal deformation restriction appears promising as a monument-compatible and economical solution for minimizing retrofitting measures. Based on material and geometrical nonlinear calculations, the principal effects of slender, one-direction spanned slabs were investigated. Based on the theory of Compressive Membrane Action, a simplified calculation model for qualitative parameter studies was developed. The verification method with the model within the scope of the valid standards shows partially significant load reserves. The application of the model requires an in-depth material exploration in the existing structure.

Der Tragwerksentwickler FREI OTTO hat die Multihalle für die Bundesgartenschau 1975 in Mannheim gemeinsam mit den Ingenieuren von Ove Arup und den Architekten CARLFRIED MUTSCHLER und JOACHIM LANGNER entworfen, entwickelt und verwirklicht. Der Bau gilt als Meilenstein des überwiegend druckbeanspruchten Leichtbaus. Das filigrane Flächentragwerk war damals und ist heute noch die größte freitragende Holzgitterschalenkonstruktion weltweit mit Spannweiten von bis zu 80 m. Der kreative Planungsprozess war kaum weniger interessant und ist bis heute vorbildlich. Der Prüfingenieur FRITZ WENZEL hat diesen Prozess begleitet und überwacht. Heute, fast 44 Jahre später, benötigt man in ähnlichem Maß Forschergeist, Kreativität, Innovationsfreude und Mut, um das großartige Denkmal als weiterhin beispielhaftes Leichtbau-Experiment zu retten.

Innovation via inspiration and creativity - saving the multihall as a further exemplary lightweight construction experiment
The structural designer FREI OTTO developed and realized the multihall for the Federal Garden Show in Mannheim in 1975 together with the engineers of Ove Arup and the architects CARLFRIED MUTSCHLER and JOACHIM LANGNER. The structure is regarded as a milestone of lightweight constructions predominantly under compression. The lightweight structure was then and is still today the largest self-supporting wooden lattice shell construction worldwide with spans up to 80 m. The creative planning process was hardly less interesting and remains exemplary to this day. Test engineer FRITZ WENZEL accompanied and supervised this process. Today, nearly 44 years later, we need a similar degree of exploratory spirit, creativity, innovation and courage to save the magnificent monument as a further exemplary lightweight experiment.

Die brandschutztechnischen Regelungen fordern zusätzlich zum üblichen Feuerwiderstand an ein Deckensystem in Verbundbauweise für die stählerne Tragkonstruktion der Fußbodentragschicht im Deckenhohlraum die Feuerwiderstandsklasse R30. Um diese Feuerwiderstandsklasse zu erreichen, sind bisher Brandschutzmaßnahmen für die Stahlquerschnitte erforderlich. Solche Brandschutzmaßnahmen erschweren die Wettbewerbsfähigkeit von Deckensystemen in Verbundbauweise. Fraglich ist, ob die vorhandenen Brandlasten im Deckenhohlraum und die Ventilationsverhältnisse überhaupt ein Brandszenario ermöglichen, das mit der Temperaturentwicklung der Einheits-Temperaturzeitkurve vergleichbar ist. Diese Frage war ein zentrales Thema des Forschungsprojekts P1139. Im Ergebnis wurde ein Naturbrandszenario für den Hohlraum von Deckensystemen entwickelt, welches auf realen Brandlasten und Ventilationsbedingungen basiert. Unter Verwendung dieses Naturbrandszenarios wurden zwei Großbrandversuche mit einem innovativen vorgespannten Verbunddeckensystem durchgeführt, um den Einfluss auf das Tragverhalten bei einer Brandbeanspruchung im Hohlraum des Deckensystems beurteilen zu können.
In diesem Beitrag werden die experimentellen und numerischen Untersuchungen zum Erwärmungs- und Tragverhalten des Deckensystems infolge des Naturbrandszenarios für den Hohlraum beschrieben. Zusätzlich zu den experimentellen Untersuchungen wird ein numerisches 3-D-Modell in Abaqus erstellt, das mit den Versuchsdaten validiert wird und mit dessen Hilfe die Systemtragwirkung des Deckensystems vertiefend untersucht wird.

Evaluation of the load-bearing behaviour of a slab system in case of a natural fire scenario for the hollow space
In Germany, in addition to the common fire resistance of slab systems the national regulations require a 30-min standard fire resistance of the load-bearing steel construction of the flooring system of a slab system. To achieve this fire resistance with a composite slab system a fire protection of the load-bearing steel construction is necessary. Due to the fire protection the competiveness of the composite slab systems is affected in comparison to other slab systems. However, it is uncertain if the fire loads and ventilation conditions within the hollow space are sufficient to reach comparable temperatures to the ISO standard fire curve. Therefore, in the research project (P1139) a natural fire scenario was invented for the hollow space of slab systems based on real fire loads and ventilation conditions. On the basis of this natural fire scenario two large scale fire tests with an innovative prestressed composite slab system were performed to evaluate the influence on the load-bearing behaviour.
In this paper, experimental and numerical investigations regarding the heating and load-bearing behaviour of a slab system in case of this natural fire scenario are presented. A three-dimensional Abaqus model, which is validated against the test data, will be used for an enhanced understanding of the load-bearing behaviour.

Building Information Modeling (BIM) ist derzeit einer der am meisten diskutierten Begriffe der Bau- und Immobilienbranche. Auch im Facility-Management (FM) gewinnt der Einsatz von BIM immer mehr an Bedeutung. Das Ziel eines integrierten BIM-Prozesses stellt ein digitales Gebäudemodell dar, in dem alle erforderlichen Daten des gesamten Lebenszyklus enthalten und zugänglich sind. Eine Grundlage für den Datenaustausch bilden die Industry Foundation Classes (IFC), ein offener Standard zur Verbesserung der Interoperabilität von Planungsprozessen in der Bau- und Immobilienbranche. Auf IFC basieren weitere Schnittstellenstandards wie COBie und CAFM-Connect. Sowohl IFC als auch COBie und CAFM-Connect ermöglichen eine Übertragung von Bestandsdaten aus der Planungs- und Ausführungsphase in Systeme des Facility-Managements. Die Prozessdaten sowie die Historisierung der Prozessdaten, die im Rahmen des Facility-Managements entstehen, spielen jedoch in den vorgenannten Standards derzeit keine Rolle. Um ein vollständiges digitales Gebäudemodell über den gesamten Lebenszyklus zu erhalten, muss der IFC-Standard um weitere Property Sets zu Prozessdaten erweitert werden. Diese Property Sets enthalten sowohl Auftragsdaten, die durch den Auftraggeber definiert werden, als auch Zustands- und Verbrauchsdaten, die durch das FM generiert werden. Diese Daten können nach deren Erfassung nicht nur ausgewertet, sondern auch ohne Medienbruch an weitere Dienstleister im Rahmen des digitalen Gebäudemodells übergeben werden.

Integration of FM-process data in a virtual building model
Building Information Modeling (BIM) is currently one of the most discussed terms in the construction and real estate industry. In Facility Management (FM), the use of BIM is also gaining in importance. The aim of an integrated BIM process is to create a digital building model where all necessary data of the entire life cycle are integrated and accessible for users. The Industry Foundation Classes (IFC), an open standard for improving the interoperability of planning processes in the construction and real estate industry, is the basis for data exchange. Other standards such as COBie and CAFM-Connect are based on IFC. IFC, COBie as well as CAFM-Connect enable the transfer of inventory data from the planning and construction phase to facility management systems. The process data and the historicization of the process data that arise in the context of facility management are currently of no importance in the prementioned standards. In order to obtain a complete digital virtual building model over the entire life cycle, it is therefore necessary to extend the IFC standard to include further property sets that contain process data. These property sets contain order data defined by the customer as well as data on status and consumption generated by FM. This historicization data can then not only be evaluated after it has been recorded, but it can also be transferred to other service providers within the framework of the digital virtual building model without media discontinuity.

Die Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen wird nachhaltig durch das Vordringen betonschädigender bzw. korrosionsfördernder Stoffe (Kohlendioxid, Chloride, Säuren, Sulfate, Alkalien usw.) in das Betongefüge bestimmt. Um diese Prozesse gering zu halten, wird vor allem auf ein dichtes Gefüge der Mörtelmatrix durch entsprechend niedrigen Wasserzementwert geachtet. Werden Betonbauteile während ihrer Nutzung zyklisch beansprucht, findet im Betongefüge sehr schnell eine Degradation in Form von mikrostrukturellen Schädigungen statt. Diese zeigen sich nicht makroskopisch, sondern in Form von feinsten Mikrorissen mit Breiten von etwa 5-15 &mgr;m in der Mörtelmatrix. Diese begünstigen wiederum den Eintrag von flüssigen Medien und damit auch betonangreifenden Stoffen.
Typische Beispiele hierfür sind Verkehrsflächen aus Beton, die zum einen durch Verkehrslasten hohen zyklischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, zum anderen im Winter mit alkalihaltigen Taumitteln beaufschlagt werden. Solch eine externe Alkalizufuhr begünstigt eine betonschädigende Allkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) nachhaltig. Ähnlich verhält es sich auch bei Offshore-Windenergieanlagen im Meerwasser.
In einschlägigen Untersuchungen lag der Fokus auf der Charakterisierung der Degradationseffekte auf mikrostruktureller Ebene des Betons sowie auf dem Transportverhalten von flüssigen Medien in sowohl intaktes als auch so vorgeschädigtes Betongefüge.

Impact of fatigue-induced microcracks in concrete on the fluid ingress
The durability of concrete structures is sustainably impaired by the ingression of deleterious substances (carbon dioxide, chloride, acids, sulfates, alkalis, etc.) into the concrete microstructure. In order to minimize these processes, it is important to create a dense structure of the mortar matrix through an accordingly low water-cement ratio. If concrete structures are exposed to cyclic loading during their operating life, a degradation takes place within the concrete in the form of microstructural damages. These do not show macroscopically, but rather in the form of microcracks with widths from 5-15 &mgr;m within the mortar matrix. These in turn promote the ingress of fluid media and thus deleterious substances.
Typical examples are concrete traffic areas, that are exposed to cyclic loading through traffic on the one hand and alkaline de-icing agents during wintertime on the other hand. Such an external alkali supply promotes a deleterious alkali silica reaction (ASR) significantly. Similar conditions can be observed for offshore wind energy plants in alkaline seawater.
The focus of the relevant investigations lay on the characterization of the degradation effects on a microstructural level as well as the transport behavior of fluid media in intact as well as pre-damaged concrete structures.

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.

Die gängige Methode zur Beurteilung der Grundbruchsicherheit von Fundamenten bei seismischer Beanspruchung basiert auf dem Ansatz von pseudo-statischen Beschleunigungskräften, welche die Trägheitskräfte aus dem Überbau und im Boden repräsentieren. Die einzelnen Komponenten der klassischen dreigliedrigen Grundbruchgleichung in der DIN 4017 werden hierfür mit geeigneten Abminderungsfaktoren versehen. Ergebnisse hierzu aus neueren numerischen Studien werden zusammengestellt. Eine Alternative stellen kuppelförmige 3-D-Grenzfächen der Tragfähigkeit als Kombinationen von Vertikallast, Horizontallast und Biegemoment dar, die zum Versagen führen. Auch die DIN-Gleichung kann in eine solche Grenzfläche umgewandelt werden. 3-D-Grenzflächen werden für den Fall eines rein kohäsiven und eines kohäsionslosen Bodens verglichen und bewertet. Ein weitverbreitetes FEM-Programm mit einer Grenzbedingung nach MOHR-COULOMB wird eingesetzt, um den Einfluss der Lastneigung und -exzentrizität sowie der Trägheitskräfte im Boden für typische Konfigurationen numerisch zu erfassen. Die Eignung der FEM als robuste Berechnungsmethode wird bestätigt, wobei alle Modellierungsdetails adäquat berücksichtigt werden müssen. Auf den Einfluss des Dilatanzwinkels wird gesondert eingegangen. Es wird gezeigt, dass die erweiterte Grundbruchgleichung für die praktische Anwendung sehr gut geeignet ist und zudem den Vorteil eines stetigen Übergangs vom statischen zum seismischen Lastfall bietet.

Assessment of pseudo-static methods for the bearing capacity of footings under seismic loading
The common method for assessing the bearing capacity of foundations under seismic loading is based on the assumption of pseudo-static acceleration forces which represent the inertial forces from the superstructure and those in the ground. The components of the classic tripartite bearing capacity equation in DIN 4017 are provided with suitable reduction factors for this purpose. Results from recent numerical studies are compiled. An alternative representation is a dome-shaped 3-D bearing strength surface in terms of combinations of vertical load, horizontal load, and bending moment that lead to failure. The equation in the DIN can also be converted into such a surface. 3-D surfaces are compared and evaluated for the case of a purely cohesive and a cohesionless soil. A widely used FEM code with a Mohr-Coulomb constitutive model is then applied to numerically capture for typical configurations the effects of load inclination and eccentricity as well as of the inertial forces in the soil. The suitability of the FEM as a robust calculation means is confirmed, provided that all modelling details are adequately considered. The influence of the dilation angle is discussed separately. It is shown that the extended bearing capacity equation is particularly suitable for the application in design, and also offers the advantage of a steady transition from the static to the seismic loading case.

Holz ist für den Einsatz in Tragwerken unter korrosiven Bedingungen aufgrund seiner Korrosionbeständigkeit prädestiniert. Häufig stellen dabei jedoch Verbindungen aus Stahl eine Schwachstelle hinsichtlich der Dauerhaftigkeit dar. In diesem Beitrag wird eine Möglichkeit der Ausbildung von Verbindungen aus nichtmetallischen Werkstoffen in Form von glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) vorgestellt, die im Pultrusionsverfahren hergestellt werden und kommerziell verfügbar sind. Die GFK-Platten werden dabei in Schlitze im Holzquerschnitt eingebracht und mit Stabdübeln verbunden. Es wird ein Bemessungsmodell auf Grundlage des Eurocodes 5 und der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung der GFK-Platten entwickelt und anhand eines Bemessungsbeispiels verdeutlicht. Die Vorhersagen des Bemessungsmodells werden durch Traglastversuche an Trägern mit bauteilnahen Abmessungen überprüft und bestätigt. Es zeigt sich, dass mit den entwickelten Verbindungen ähnliche Trageigenschaften wie mit herkömmlichen eingeschlitzten Stahlverbindungen erreicht werden können. Ein Grund dafür ist das fehlende Lochspiel, das durch ein gleichzeitiges Bohren von Holz- und Plattenquerschnitt erreicht wird. Dies erzeugt im Vergleich zu Stahlverbindungen eine gleichmäßigere Belastung der Dübel und geringere Verformungen.

Static verification and experimental investigations on slotted connections with GRP plates and dowels for engineered timber structures
Timber is due to its corrosion resistance predestined for application in structures with corrosive climatic conditions. Often connections made of steel are, however, weaknesses for the durability. This contribution presents an option for the design of connections made of glass-fibre reinforced plastics (GRP), which are produced in a pultrusion process and are commercially available. Such GRP plates are positioned in slots in the timber element and are connected with dowels. A static verification model based on Eurocode 5 and the national technical approval of the GRP plates is developed and demonstrated based on a verification example. The prediction of the static verification was checked and confirmed by ultimate load tests on girders with dimensions close to practical applications. It is shown that with the developed connections similar load-bearing behavior like with common connections with slotted steel plates can be achieved. One reason is the missing hole clearance, which results from the simultaneous drilling of the timber and GRP elements. This leads to a more uniform loading of the dowels and less deformations compared to respective steel connections.

Es werden Beobachtungen zum Verlauf der Schädigungsakkumulation vorgestellt, die an Ergebnissen von Versuchen zum Ermüdungsverhalten von Brettsperrholz unter Schubbeanspruchung in Scheibenebene gemacht wurden. Hierbei wird der Verlauf der akkumulierten Verformung als Hinweis auf den Verlauf der akkumulierten Schädigung herangezogen. Es wird aufgezeigt, dass die gängige Annahme eines linearen Schädigungsverlaufs für den Großteil der Lebensdauer im Einstufenkollektiv auf der sicheren Seite liegt, dass es jedoch im Bereich kleiner Lastspielzahlen ein kritisches Spektrum gibt, in dem die Sicherheit der Annahme einer linearen Schädigung fragwürdig und daher tiefergehend zu untersuchen ist.

Observations on the linearity of damage accumulation in timber construction
Based on fatigue tests on cross-laminated timber under in-plane shear loading the damage accumulation behaviour is observed. For this purpose, the accumulated deformation is taken as an indication of the accumulated damage. It is shown that the popular assumption of a linear damage accumulation is on the safe side for most of the fatigue life under invariable loading conditions (such as amplitude and maximum load). For small load cycle numbers, though, a critical spectrum is identified, where the safe application of a linear damage accumulation theory is questionable and needs further investigation.

Das Trag- und Verformungsverhalten von Verbindungen wird i. d. R. mithilfe von Druck- oder Zugversuchen an einzelnen Bauteilen ermittelt. Diese Bauteile können in der späteren Baupraxis u. a. als Druck- und Zugdiagonalen in Fachwerkträgern eingesetzt werden. Allerdings weisen die Fachwerkknoten, in denen die Diagonalen an die Gurte angeschlossen werden, aufgrund der kombinierten Einleitung von Zug- und Druckkräften ein komplexes Tragverhalten auf. Dieses kann durch Versuche an vollständigen Fachwerkträgern verifiziert werden. Der material- und versuchstechnische Aufwand ist hierbei jedoch sehr hoch, zumal pro Versuchsfachwerk i. d. R. lediglich ein bestimmter Fachwerkknoten untersucht werden kann. Alle übrigen Knoten des Fachwerkträgers dienen allein der Erzeugung der Kräfte in dem zu untersuchenden Knoten. Mit der hier vorgestellten Prüfmethode ist es nun möglich, das Trag- und Verformungsverhalten von Fachwerkknoten praxisnah zu ermitteln, ohne einen kompletten Fachwerkträger prüfen zu müssen. Der Material- und Prüfaufwand reduziert sich dadurch signifikant. Damit ergibt sich die Möglichkeit, verschiedene Einflussparameter mit einer genügenden Anzahl von Einzelversuchen zu untersuchen.

A new test method for timber truss nodes
The load-bearing and deformation behaviour of connections is usually determined by means of compression or tensile tests on single structural elements. These components can be used later in structural applications, for example as compression or tension diagonals in timber trusses. However, the nodes, where diagonals are connected with the chords, show complex load-bearing behaviour due to the combined introduction of tensile and compression forces. This can be verified by tests with complete trusses. However, the material and experimental effort is very high, especially for the examination of the load-bearing behaviour of a single node. All other nodes of the test truss only generate the forces in the node to be examined. With the presented test method, it is now possible to determine the load-bearing and deformation behaviour of truss nodes in a practical manner, without testing complete trusses. The material and testing effort is significantly reduced. Consequently, various influencing parameters with sufficient number of individual experiments may be studied.

Die Modellierung von Holztafelkonstruktionen erfolgt heutzutage üblicherweise mit der Schubfeldträgermethode. Die Anwendung der Schubfeldträgermethode auf Wandtafeln führt dazu, dass bei der Modellbildung nur Konstruktionen oder Bereiche von Konstruktionen berücksichtigt werden, die als ideale Schubfelder ausgebildet sind.
Für Holztafeln ist geläufig, dass sich diese bei scheibenartiger Beanspruchung sehr duktil verhalten, da sie aufgrund des ausgeprägt nichtlinearen Verhaltens des Verbunds von Rippe und Beplankung große Verformungen ertragen können, bevor sie versagen.
In diesem Beitrag wird über Untersuchungen zur Einschätzung der genannten Duktilität berichtet. Im Wesentlichen werden die Unterschiede im Last-Verformungsverhalten unterschiedlicher Tafelkonfigurationen mithilfe des FE-Modells von HALL herausgearbeitet.
Der Beitrag zeigt, dass eine ausgeprägte Duktilität nur dann vorhanden ist, wenn es Beanspruchungen senkrecht zu den Plattenrändern gibt. Bei Konstruktionen mit idealen Schubfeldern treten bei ideal-elastisch-plastischem Materialverhalten lediglich nahezu konstante Beanspruchungen des Verbunds parallel der Plattenränder auf, sodass sich nur geringe plastische Reserven ergeben. Bei Konstruktionen mit freien Plattenrändern treten hingegen zusätzlich Beanspruchungen des Verbunds senkrecht zu den Plattenrändern auf, die gegenüber dem elastischen Grenzzustand wesentliche plastische Reserven ergeben. Derartige Tafeln verhalten sich daher sehr duktil.

On the estimation of the ductility of wooden panels
The modelling of wooden panel construction is currently based on the shear field girder method. The application of this method on wall panels results in static models that consider only constructions of parts of constructions that are executed as ideal shear fields.
It is commonly known that wooden panels show a distinct ductile behaviour when loaded in-plane because they can tolerate significant deformations before failing. This results from the distinct non-linear behaviour of the bond between rib and sheet.
This contribution reports on investigations on the estimation of this ductility. The differences in the deformation behaviour of differing panel configurations are mainly elaborated using the FE-model of HALL.
The work shows that a distinct ductility is only apparent, if stresses perpendicular to the sheet edges are apparent. Constructions with ideal shear fields show approximately constant bond stresses parallel to the sheet edges, if an ideal elastic, plastic material law is considered. This leads to small plastic capabilities. Constructions with free sheet edges, however, develop additional stresses perpendicular to the sheet edges that result in significant plastic capabilities compared to the elastic limit state. Panels of that kind therefore show a highly ductile behaviour.

Im Mittelpunkt dieses Artikels steht ein zementgebundener Leichtbeton auf der Basis von aus Altpapier herausgelösten Cellulosefasern. Die Herstellung dieses neuartigen Leichtbetons basiert im Wesentlichen auf einer Vermischung von aus Altpapier gewonnenen Cellulosefasern und Zementleim. Durch die Variation des Faseranteils lässt sich ein breites Spektrum an Rohdichtewerten erzielen; bei hohen Fasergehalten können nahezu dämmstofftypische Eigenschaften realisiert werden.
Am Anfang stehen Erläuterungen zur Spezifik dieses Materials und eine Einordnung in den Kontext der üblichen Leicht- und Faserbetone. Es folgen weiterhin Betrachtungen zur Problematik des Faseraufschlusses. In diesem Zusammenhang werden Wege aufgezeigt, wie dieser Prozess in betontechnologischer Hinsicht umgesetzt werden kann. Ferner wird der für einen zielgerichteten Mischungsentwurf entwickelte Algorithmus erläutert.
Durch die Faserzugabe wird gegenüber konventionellem Beton eine deutliche Änderung der rheologischen Eigenschaften hervorgerufen. Dies spiegelt sich in einer hierauf abgestimmten Einbau- und Verdichtungstechnologie sowie in einer Differenzierung in drei verschiedene CFLC-Grundtypen wider. Für die Konsistenzprüfung wird ein geeignetes Verfahren vorgestellt. Abschließend wird das Spektrum der mit diesem Material erreichbaren Frisch- und Festbetoneigenschaften aufgezeigt.

Cellulose-fibre lightweight concrete - a novel building material based on waste paper
The present paper sets out a new method for the systematic formulation of lightweight concretes incorporating cellulose fibres. Lightweight concretes of this type are basically produced by mixing a cement paste with cellulose fibres won from waste paper. This is a combination of materials that can be expected to give rise to a whole range of positive interactions. Raising the fibre content, moreover, can additionally induce properties typical of insulating materials.
Consideration is given to the suitability for this purpose of a variety of secondary fibrous materials as well as to the process of pulping them in concrete mixers. A viable procedure for characterising the various cellulose-fibre sources and acquiring input values for the material volume calculation is elucidated. An algorithm for calculating the concrete composition required to achieve specific dry bulk densities in the hardened concrete is likewise presented.
Adding fibres to the mix yields significantly altered rheological properties relative to conventional concrete. With regard to placing and compaction technologies, a division into three different basic types is proposed in this respect. A suitable method of consistency testing is introduced. The paper concludes by presenting the spectrum of properties of CFLC in both fresh and hardened states as achieved in the experimental investigations.

International liegen verschiedene Klassifikationsschemen für die Bewertung von Bauwerksschäden infolge der unterschiedlichen Naturgefahren vor. Diese sind aufgrund ihrer Heterogenität nur unzureichend für die Betrachtung von Schäden im Sinne eines Multi-Hazard-Ansatzes geeignet.
Für die Bewertung der Verletzbarkeit von Bauwerken gegenüber verschiedenen Naturgefahren und die Prognose von Schäden ist eine vereinheitlichte Systematik erforderlich, mit der wiederholt beobachtete Schadensbilder in ein Schema von Schadensgraden überführt werden können. Mit diesem Instrumentarium kann der Schaden einheitlich ausgewertet und der Zusammenhang zu den Einwirkungskenngrößen hergestellt werden.
Dabei wird dem Vorgehen der European Macroseismic Scale 1998 (EMS-98) für Erdbebenschäden gefolgt, indem zwischen strukturellen und nicht strukturellen Schäden unterschieden wird, denen in Form von Schadensgraden charakteristische Schadensbilder zuordenbar sind.
Es wird ein allgemeines Klassifikationsschema für Bauwerksschäden vorgestellt, mit dem eine Vergleichbarkeit der Schäden infolge der einzelnen Naturgefahren hergestellt werden kann.
Auf Grundlage real beobachteter Schadensfälle werden die typischen Schadensmuster für die Naturgefahren Hochwasser, Tsunami und Wind herausgearbeitet und in aufeinander abgestimmte Schadensgrade klassifiziert.
Mit den eingeführten Schadensskalen steht erstmals ein Instrumentarium zur Verfügung, um Schadensfälle an einem Gebäudebestand infolge unterschiedlicher Naturgefahren nach ingenieurmäßig vereinheitlichten Kriterien bewerten zu können. Im Ausblick steht die Prognose der Schäden infolge der unterschiedlichen Naturgefahren und ihrer möglichen Abfolgen.

Unified damage description and risk assessment of buildings under extreme natural hazards
Internationally different classification schemes are available for the assessment of structural damage due to the different natural hazards. Due to their heterogeneity, these classification schemes are insufficiently suited for the consideration of damages in the sense of a multi hazard approach.
A unified system is necessary for the evaluation of the building vulnerability and the damage prognosis due the different natural hazards. The unified system transfers repeatedly observed damage patterns into a scheme of damage grades. With this instrument, the structural damage can be uniformly evaluated and the relationship to the input parameters can be established.
Following the concept of the European Macroseismic Scale 1998 (EMS-98) for earthquake damage, it is distinguished between structural and non-structural damage to which characteristic damage patterns can be assigned in the form of damage grades.
A general classification scheme for building damage is presented, which enables a comparison of the damage due to the individual natural hazards. On the basis of real observed damage cases, the typical damage patterns for the natural hazards flood, tsunami and wind are highlighted and converted into harmonized classification schemes for damage grades.
For the first time, a harmonized set of instruments is available for evaluation of damage cases on a building stock as a result of different natural hazards according to criteria standardized in engineering terms. The outlook refers to the damage prognosis due to the different natural hazards and their possible sequences.

Kleine oberflächennahe Geothermiesondenanlagen mit einer Heizleistung < 30 kW werden in Deutschland insbesondere bei Wohnimmobilien zahlreich betrieben. Dennoch ist wenig über ihren Betrieb, ihre Zuverlässigkeit und die Zufriedenheit der Eigentümer der geothermischen Sondenanlagen bekannt. Eine in den Städten Wiesbaden, Darmstadt, Düsseldorf und Frankfurt am Main durchgeführte Praxisstudie in Form einer schriftlichen Erhebung bei den Eigentümern gewährt hier Einblick und dokumentiert eine sehr große Zufriedenheit mit dem Betrieb der Anlagen, sehr wenig Ausfälle sowie eine hohe Anzahl an auch zur Kühlung verwendeten Geothermiesondenanlagen. In Abhängigkeit von der vorhandenen Grundwasserströmung im Untergrund erzeugen geothermische Anlagen Temperaturfahnen im Untergrund in Richtung der Grundwasserströmung, die eine thermische Interaktion benachbarter Geothermiesondenanlagen verursachen können. Hier knüpft die Frage nach den erforderlichen Grenzabständen zu Nachbargrundstücken an. Untersucht wird in Anlehnung an die Umfrageergebnisse die Abhängigkeit der Entwicklung der Temperaturfahne insbesondere von der Betriebsweise der geothermischen Anlage. Der Einfluss einer zusätzlichen Kühlung, die gemäß der Praxisstudie vermehrt eingesetzt wird, kann zu einer Reduzierung der Temperaturfahnenausbreitung und damit der thermischen Interaktion führen, sodass die Betriebsweise der Sondenanlage maßgeblichen Einfluss auf die erforderlichen Grenzabstände hat.

Borehole heat exchangers in operation
Small shallow borehole heat exchanger (BHE) systems (< 30 kW) are used very frequently for residential houses. Nevertheless there is a lack in information about the operation, the reliability as well as the satisfaction of the owners. A survey was carried out in the cities of Wiesbaden, Darmstadt, Düsseldorf and Frankfurt am Main which shows high satisfaction with the operation of the small geothermal systems as well as a great number of borehole heat exchanger systems that are used additionally for cooling. Geothermal systems generate thermal plumes depending on the groundwater velocity and direction which can cause thermal interaction of neighbored systems. Therefore minimal distances to the border need to be kept. Based on the results of the survey it is investigated how the thermal plume depends on the operation mode of the system, especially the alternating operation with cooling during the summer. An alternating operation can reduce the thermal plume and thereby the thermal interaction which is relevant for the needed border distances.

Die Lasttransfermethode (LTM) ist eine besonders gut geeignete Methode für die Berechnung von Systemen mit starren Säulen und Pfählen mit relativ einfachen Geometrien. Es ist ein ingenieurmäßiges Werkzeug mit übersichtlichen Diagrammen zur Darstellung der wichtigsten Interaktionen und Ergebnisse für das Säulen-Boden-System. Der Boden oberhalb, zwischen und unterhalb der Säulen wird mit seinem Steifemodul berücksichtigt. Die verformungsabhängige Boden-Säulen-Interaktion für Mantelreibung und Spitzendruck wird durch Lasttransferkurven (Mobilisierungsfunktionen) beschrieben. Nichtlineare Lasttransferkurven basierend auf instrumentierten Probebelastungen werden empfohlen, um das reale Verhalten optimal abzubilden. Für eine breitere internationale Nutzung wird eine Alternative zu den vor allem in Frankreich bewährten, auf dem Pressiometermodul beruhenden Lasttransferkurven von FRANK und ZHAO (1982) vorgeschlagen. Die Lasttransfermethode, die ursprünglich für Einzelsäulen (Pfähle) entwickelt wurde, wird für kombinierte Systeme mit Säulen im großflächigen Raster oder unter Einzelfundamenten erweitert.

Load transfer method for the calculation of foundations and soil reinforcement systems with rigid columns
The load transfer method (LTM) is an appropriate method for the calculation of systems with rigid columns and piles with relatively simple geometry. It consists in a practical engineering tool with simple diagrams representing the main interactions and results for the soil-column system. The soil above, between and below the columns is described by its constrained modulus. The deformation-dependent soil-column interaction for skin friction and tip resistance is defined with load transfer curves. Non-linear load transfer curves based on instrumented load tests are recommended in order to represent the real behavior in an optimal way. Load transfer curves are proposed for a larger international use, as an alternative to the well-proven FRANK and ZHAO (1982) curves based on the pressuremeter modulus and used mainly in France. The load transfer method, which has been originally developed for single columns (piles), is extended for combined systems with columns in wide grids or under footings.

Bodenplatten werden i. d. R. mit dem Bettungsmodulverfahren berechnet. Dessen wesentlicher Vorteil liegt in der Einfachheit der Modellbildung. Die Defizite des Verfahrens sind aber auch hinlänglich bekannt. In den im konstruktiven Ingenieurbau verwendeten Finite-Element-Programmen stehen heute durchaus mechanisch konsistentere Verfahren wie das Steifemodulverfahren oder die Modellierung des Baugrunds mit Volumenelementen zur Verfügung. Anhand einer Parameterstudie mit einer rechteckförmigen Bodenplatte werden die Ergebnisse des Bettungsmodulverfahrens mit denjenigen des Steifemodulverfahrens für typische Belastungsarten und Bodenarten verglichen und bewertet. Es zeigt sich, dass die Ergebnisse des Bettungsmodulverfahrens i. d. R. auf der sicheren Seite liegen, d. h. die Biegemomente in der Bodenplatte überschätzen. Dies ist aber nicht immer - insbesondere nicht bei Flächenlasten - der Fall.
Anhand des Beispiels einer Bodenplatte mit linienartigen Wandlasten und Einzellasten durch Stützen werden Effekte, die sich bei der Überlagerung von Lastfällen einstellen, untersucht. Dabei wird deutlich, dass bei der Überlagerung von Biegemomenten mit unterschiedlichen Vorzeichen, die sich beispielsweise bei positiven Momenten unter Stützen mit negativen Momenten aus Wandlasten an den Plattenrändern ergeben, sich beim Bettungsmodulverfahren Ergebnisse auf der unsicheren Seite einstellen können. In solchen Fällen wird bei Berechnungen nach dem Bettungsmodulverfahren empfohlen, die abmindernden Biegemomente aus Wandlasten nicht in voller Größe anzusetzen oder die Bodenplatte mit dem Steifemodulverfahren zu berechnen. Alternativ kann eine geeignete, dem Steifemodulverfahren entsprechende Bettungsmodulverteilung iterativ bestimmt werden.

Modeling of soil-structure interaction in the finite element analysis of foundation plates
In the finite element analysis of mat foundations soil is generally modelled by the subgrade reaction modulus method (Winkler springs). In practice this model is chosen mainly due to its simplicity. The shortcomings of this simplifying soil model are well known. Today's finite element software for structural engineering include mechanically consistent models for soil as e. g. the constrained modulus method which represents soil as an elastic half-space or the modelling of soil by 3-D solid finite elements. In a parametric study of a rectangular foundation mat for typical types of loadings and soils the results obtained by the subgrade modulus method and the constrained modulus method are compared. It is shown that the results of the subgrade modulus method are generally “on the safe side” compared to the constrained modulus method, i. e. the results of the subgrade modulus method overestimate the bending moments in the slab. However this does not apply for areal loads.
For a foundation mat with line loads applied by walls and point loads applied by columns effects are investigated which result from the superposition of both load cases. The superposition of bending moments with different signs resulting from positive moments under columns and negative moments due to walls at the edges of the foundation is examined. It is shown that in the case of the subgrade reaction method the overestimation of the negative bending moments due to the walls by the subgrade reaction method results in an underestimation of the superposed positive moments under the columns, i. e. the results of the subgrade reaction method are no more “on the safe side”. It is recommended to reduce the bending moments due to walls obtained by the subgrade reaction method for superposition or to model soil as elastic half-space by the constrained modulus method. Alternatively a subgrade modulus distribution under the slab corresponding to an elastic half-space can be determined iteratively.

Die Barodesie ist ein Materialmodell für granulare Materialien, das gewisse Ähnlichkeiten mit der Hypoplastizität aufweist. Sie wurde von KOLYMBAS eingeführt und basiert auf den Hypothesen von GOLDSCHEIDER für das asymptotische Bodenverhalten. Gängige Beziehungen der Bodenmechanik, wie z. B. die Beziehung für die Steifigkeit von OHDE bzw. JANBU, eine Spannungs-Dilatanz-Beziehung und Prinzipien der Critical State Soil Mechanics, lassen sich leicht in das vorgestellte Modell einbeziehen. In diesem Artikel werden die Konzepte der Barodesie an einfachen und bekannten Beispielen (zum Teil eindimensional) erklärt. Der Text ist damit ein guter Einstieg in die Barodesie und Materialmodellierung.

Concepts of barodesy
Barodesy is a material model for granular materials with similarities to hypoplasticity. It was introduced by KOLYMBAS and is based on hypotheses by GOLDSCHEIDER for asymptotic soil behavior. Common relationships of soil mechanics, such as the stiffness relationship of OHDE and JANBU, a stress-dilatancy relationship, and principles of Critical State Soil Mechanics are included in the presented model. In this article the concepts of barodesy are explained using simple and known examples. The article is thus a good introduction to barodesy and material modelling in general.

Mit der European Macroseismic Scale 1998 - (EMS-98) steht für die Naturgefahr Erdbeben ein Instrumentarium zur Verfügung, das durch Einführung und konkrete Umsetzung der Verletzbarkeitsklassen (vulnerability classes) die Erklärung der beobachteten Unterschiede im Verhalten der vorherrschenden Bauweisen ermöglicht, zugleich aber auch die Kennzeichnung der rein empirisch begründeten Streubreiten zulässt.
Die grundlegende Methodik ist auch auf andere Naturgefahren wie Hochwasser, Tsunami und Wind übertragbar. Dies ermöglicht die Entwicklung einer vereinheitlichten Methodik zur Berücksichtigung der Bauwerksverletzbarkeit im Sinne eines Multi-Hazard-Ansatzes.
Erstmals steht ein verletzbarkeitsorientiertes Instrumentarium zur Verfügung, um einen Gebäudebestand für unterschiedliche Naturgefahren nach ingenieurmäßig vereinheitlichten Kriterien bewerten zu können.
Die Multi-Hazard-Verletzbarkeit mit ihren möglichen Streubreiten wird an realen Bauwerksbeständen untersucht und visualisiert.
Mit dem Konzept der “LEGOisierung” der Bestandsgebäude wird ein neuartiger Ansatz vorgestellt, um über die Substrukturierung der Gebäude in Geschosse (inkl. Dach, Keller und Decken) eine Weiterentwicklung der Typisierung in Richtung konkreter Schadensmerkmale und der lokalen Verletzbarkeit zu ermöglichen.
Es wird ein Ausblick auf ein zu entwickelndes “Konzeptionelles Simulations-Tool” gegeben, welches mit den entwickelten Tools und Methoden die Simulation von Schäden und Verlusten infolge verschiedener Naturgefahren und ihrer Abfolgen ermöglicht.

Conceptual basics and tools to assess the multi hazard vulnerability of existing buildings
The European Macroseismic Scale 1998 - (EMS-98) is an instrument for the natural hazard of earthquakes, which allows the explanation of the observed differences in the behavior of the prevailing building types by introducing and concrete implementation of the vulnerability classes. The EMS-98 enables also the identification of purely empirically justified ranges of scatter.
The basic methodology is also applicable to other natural hazards such as flood, tsunami and wind. This allows for the development of a unified methodology for the consideration of building vulnerability in the sense of a multi hazard approach.
For the first time, a vulnerability-oriented instrument is available to evaluate a building stock for different natural hazards according to criteria that have been standardized in terms of engineering.
The multi hazard vulnerability with its possible spreads is examined and visualized on real building inventories.
With the concept of “LEGOisation” the existing buildings, a novel approach is presented to allow the sub-structuring of buildings in stories (including roof, basement and ceiling) to further development of the classification towards specific damage characteristics and local vulnerability.
It provides an outlook on a “Conceptual Simulation Tool” to be developed, which uses the tools and methods developed to simulate damage and losses as a result of various natural hazards and their sequences.

Brandschutzexperten diskutieren derzeit die Gültigkeit von Brandprüfungen für Holzbauteile. Im Raum steht einerseits die allgemeine Aussage, dass brennbare Bauteile in Prüfungen einer von nicht brennbaren Bauteilen abweichenden thermischen Einwirkung ausgesetzt werden. Andererseits wird darauf hingewiesen, dass die sichere Verwendung von flächigen Holzbauteilen (Massivholzbauteile), z. B. Brettsperrholz, durch Normbrandprüfungen nicht geprüft werden kann, da diese Bauteile die Brandlast erhöhen und somit keine Aussagen im traditionellen Rahmenwerk des Feuerwiderstands getätigt werden können. Der vorliegende Beitrag zeigt Übereinstimmungen und Unterschiede zwischen nicht brennbaren und brennbaren Bauteilen in Normbrandprüfungen auf. Es wird gezeigt, dass die thermische Einwirkung für nicht brennbare und brennbare Bauteile in Normbrandprüfungen gleichwertig ist, auch wenn es sich um - wie im Falle von Brettsperrholz - großflächige Bauteile handelt. Die durch brennbare Bauteile zusätzlich im Brandraum verbrennende Brandlast kann durch Normbrandprüfungen nicht direkt ermittelt werden. Hierfür müssen, falls notwendig, andere Methoden verwendet werden, die zum Teil erst in der Entwicklung stehen. Die durch brennbare raumbildende Tragstrukturen zusätzliche Brandlast führt nicht zu höheren Temperaturen im Brandraum, sondern zu einer veränderten Brandeinwirkung an der Fassade. Diesem Umstand wird im Moment in Bauordnungen durch verschiedene Regeln Rechnung getragen.

Fire exposure of timber members in furnace tests and real fires
Currently, some discussions question the validity of furnace test results for timber members, which are carried out according to standards. It was stated that combustible and incombustible products are exposed to different thermal exposures when tested in furnaces. Additionally, some experts think that massive timber elements, e. g. cross-laminated timber (CLT), cannot be tested in furnaces, as these products increase the fire load and thus statements in the traditional framework of fire resistance testing are not possible. Further, existing design models and models currently under development for CLT were questioned. This study shows similarities and differences between incombustible and combustible building products when tested in furnaces. It is shown that the thermal exposure of combustible building products in furnace tests are similar to incombustibles, even if solid elements like plates, e. g. CLT are tested. Further, it is shown that the additional fire load due to combustible products cannot be determined directly by standard fire tests. If necessary, other fire safety engineering methods should be used. Any additional fire load due to combustible products will not lead to higher temperatures in a fire compartment but will mainly change the flames through openings on the façade. Currently, this circumstance is taken into account in some building codes by several regulations; it is expected that further models will be implemented in Eurocode during the currently ongoing revision.

Zum Schutz von Stahlbauteilen vor einer Brandeinwirkung können Brandschutzmaterialien in Form von Brandschutzplatten, Brandschutzputzen oder reaktiven Brandschutzsystemen zur Anwendung kommen. Ihre thermische Schutzwirkung führt zu einer verzögerten Erwärmung des zu schützenden Stahlbauteils und gewährleistet dadurch einen ausreichend langen Feuerwiderstand. Die Brandschutzmaterialien werden i. d. R. anhand von Brandprüfungen nach der Einheits-Temperaturzeitkurve (ETK) ausgelegt und entsprechende Verwendbarkeitsnachweise erstellt. Eine detaillierte Kenntnis der thermischen Materialeigenschaften der Brandschutzmaterialien ist hierfür nicht erforderlich. Die bauaufsichtlich eingeführten Eurocodes ermöglichen neben der Standardbemessung nach der ETK grundsätzlich auch eine leistungsbasierte Bemessung für ein natürliches Brandszenario. Im Gegensatz zur ETK, die von einem schnellen und kontinuierlichen Temperaturanstieg ausgeht, wird bei einem Naturbrandszenario ein realistisches Modell eines Brands (Entwicklungsphase, Vollbrand und Abkühlphase) abgebildet, dessen Verlauf in Abhängigkeit von den vorhandenen Brandlasten, den Ventilationsverhältnissen und der Brandraumgeometrie individuell ist. Die Auslegung der Schutzmaßnahmen für natürliche Brände kann daher nicht auf Grundlage der Standard-Brandprüfungen erfolgen. Für die leistungsbasierte Bemessung brandbeanspruchter geschützter Stahlbauteile ist die temperaturabhängige Formulierung der thermischen Materialkennwerte sowohl für einen Temperaturanstieg als auch eine anschließende Abnahme der Brandbeanspruchung unabdingbar. Bis dato sind die thermischen Materialkennwerte von Brandschutzbekleidungen insbesondere für die Abkühlphase lückenhaft.
In diesem Beitrag werden daher experimentelle Untersuchungen der thermischen Materialkennwerte von Brandschutzplatten, -putzen und reaktiven Brandschutzsystemen für die Aufheiz- und Abkühlphase vorgestellt.

Thermal material properties of fire protection materials for natural fire scenarios
In this paper experimental investigations regarding the thermal behaviour of selected fire protection materials (FPM) for steel elements exposed to natural fires are presented. Material properties, such as specific heat, thermal conductivity and density of FPM, have not been investigated in detail yet, especially for natural fire scenarios with different heating and cooling rates. For this purpose, experimental investigations of material properties of perlite plaster, gypsum fire protection boards and intumescent coatings will be presented. Currently, the determination of the thermal behaviour is based on investigations under the standard fire curve (ISO 834). For this approach, the thermal material properties of the FPM are not required. In addition to the standard fire design, the Eurocodes also enable a performance-based design for a natural fire scenario. In contrast to the standard fire, which assumes a rapid and continuous rise in temperature, a realistic model of a fire (development phase, fully developed fire, cooling phase) is presented. The natural fire curve depends on fire loads, ventilation conditions and room configuration. Therefore, the properties of FPM for natural fires cannot be obtained from the standard fire tests. For the performance-based design of protected steel components under natural fire the temperature-dependent thermal material properties are therefore indispensable.

Die Lösungsansätze für Mehrvergütungsansprüche (MVA) für Allgemeine Geschäftskosten (AGK) unter Berücksichtigung des Äquivalenzprinzips für geänderte und zusätzliche Leistungen nach § 2 Abs. 5 und 6 VOB/B und in Ansätzen auch für Behinderungen nach § 6 Abs. 6 VOB/B wurden in vorangegangenen Beiträgen bereits dargestellt. In diesem Beitrag werden daher die MVA der AGK aus Mehr- und Mindermengen nach § 2 Abs. 3 VOB/B unter Beachtung des Äquivalenzprinzips erläutert und es wird eine dezidierte Betrachtung der MVA für AGK aus Behinderungen nach § 6 Abs. 6 VOB/B bzw. § 642 BGB gegeben.
Im Ergebnis wird ein modularer und methodischer Lösungsansatz für MVA für AGK vorgestellt, mit dessen Hilfe AGK eindeutig, einheitlich, baubetriebswirtschaftlich richtig und VOB-konform bei Bausolländerungen berechnet werden können.
Die Berücksichtigung des Äquivalenzprinzips bedeutet im Wesentlichen, dass das bei Vertragsabschluss bestehende Gleichgewicht zwischen Leistung und Vergütung auch bei Bausolländerungen aus baubetriebswirtschaftlicher Sicht weiterhin bestehen bleibt. Dieser Ansatz ist sinnvoll, da dem weiter aufrechterhaltenen Äquivalenzprinzip bei Bausolländerungen alle Fachleute und Beteiligte auf Auftraggeber- und Auftragnehmerseite zustimmen.

Claim requests for general costs according to the equivalence principle for the change of quantities and for delays of VOB/B contracts
Following the equivalence principle the claim requests for general costs according to § 2 Abs. 5 and 6 VOB/B and also for delays according to § 6 Abs. 6 VOB/B were already described in former papers. In the actual paper the claim request for general costs for the change of quantities according to § 2 Abs. 3 VOB/B will be explained as well as a more detailed explanation of the consequences regarding the general costs due to delays according to § 6 Abs. 6 VOB/B respectively § 642 BGB.
As result a new modular method for the claim requests for general costs will be presented, which can be described as explicit, uniform, comprehensible from the economical construction point of view and also consistent with the actual VOB/B requirements.
The consideration of the equivalence principle implies that the balance between the contractual performance and compensation when the construction contract is concluded remains valid also after contractual changes. This assumption is of extraordinary importance as all construction experts and parties involved accept this principle.

Die BIM-Planungsmethode befindet sich aktuell im Infrastrukturbau - insbesondere in Verbindung mit dem Realisierungsprozess - noch in der Erprobungsphase. Die Elementierung des 3-D-Bauwerksmodells erfolgt gegenwärtig noch individuell. Die Erweiterung des 3-D-Bauwerksmodells in die Bauablaufplanung (4-D) bedingt kongruente Attributdefinitionen in der Planungsphase. Voraussetzung für eine durchgängige Methode ist der konsistente Softwareeinsatz. Anhand des aktuell entstehenden S-Bahntunnels im Projekt Gateway Gardens Los 2 am Flughafen Frankfurt wurden die entwickelten Methoden hinsichtlich der Praxistauglichkeit untersucht. Neben der 4-D-Generalablaufplanung wurde auch eine 4-D-Lean-Prozessoptimierung evaluiert.

Development and evaluation of BIM-4-D-methods at example project Gateway Gardens lot 2, Frankfurt/Main
In the field of infrastructure construction, the BIM planning method is currently still in the testing phase - especially in connection with the realization process. Currently, the elementation of the 3-D building model is done individually. The expansion of the 3-D building model into the construction planning (4-D) requires congruent attribute definitions in the planning phase. Prerequisite for a consistent method is the consistent use of software. The practical suitability of methods developed was tested on the railway tunnel currently being constructed in the Gateway Gardens Lot 2 project at Frankfurt Airport. In addition to the 4-D general process planning, a 4-D lean process optimization was also evaluated.

Stadtplaner, Bauingenieure und Architekten haben den Anspruch, Städte als lebenswerte und sichere urbane Räume zu gestalten. Anhaltender Terrorismus macht es notwendig, sich Gedanken zur Sicherheit unserer Städte zu machen. In den letzten Jahren wurde die Verwundbarkeit europäischer Städte mehrfach erkennbar. Die Angriffe richteten sich dabei direkt gegen weiche Ziele, wie z. B. Menschenansammlungen. Deshalb werden bauliche Schutzmaßnahmen für den urbanen Raum benötigt, die verträglich sind mit der Urbanität. Innovative Schutzlösungen mit einer ansprechenden Erscheinung und versteckten Schutzeigenschaften können in öffentliche Plätze integriert werden. Somit bleibt das öffentliche Leben davon nahezu unbeeinflusst. Bei einer möglichen Explosion sollen diese Schutzelemente sowohl dem einfallenden Luftstoß widerstehen als auch möglichen Fragmenten. Sie müssen den einfallenden Spitzenüberdruck der Luftstoßwelle reduzieren und sollen Fragmente stoppen oder zumindest verlangsamen. Eine innovative Schutzlösung aus Edelstahl-Ringgeflecht mit einem herabrinnenden Wasservorhang wurde erfolgreich getestet. Mit den durchgeführten Explosionsversuchen konnte eine signifikante Reduktion der Überdruck- und Impulsbelastung durch die Luftstoßwelle gezeigt werden. Dies zeigt das Schutzpotenzial der Ringgeflecht-Wasser-Barriere, das in diesem Aufsatz dargestellt und diskutiert wird.

Ring mesh with water curtain for the protection of urban areas
City planners, civil engineers and architects, have the objective to develop cities as safe and worth living urban environments. Terrorist attacks make it necessary to increase the safety and the security in our cities. The vulnerability of European cities was demonstrated several times within the last few years. The attacks were directed against soft targets like gatherings of people. Therefore, physical protection measures are needed for urban areas. Innovative protective solutions with an appealing design and hidden protective properties should be integrated within the public places. Thus, the public life will be influenced by these measures as little as possible. In case of an explosive threat a protective element should withstand both the incoming blast wave as well as possibly impacting fragments. The overpressure needs to be reduced below a certain limit and fragments need to stopped or at least decelerated. An innovative solution for this purpose which was successfully tested is the combination of a stainless steel ring and a flowing water curtain. With the conducted explosion tests a significant reduction of the overpressure and impulse of the blast wave could be demonstrated. These results show the protective capability of the ring-mesh-water-barrier that will be presented and discussed in this article.