Der allgemeine Trend im konzeptionellen Brückenentwurf zur Wahl dauerhafter, fugenloser Rahmensysteme erfordert nicht nur vertiefte, statisch konstruktive Überlegungen zur Kraft- und Momentenweiterleitung vom Überbau in den Unterbau, sondern auch erweiterte Betrachtungen hinsichtlich einer ganzheitlich ästhetischen Lösung. Um zu authentischen Entwürfen zu gelangen, muss eine Kohärenz zwischen der Form der Brücke und dem ihr zugrunde liegenden statischen System erkennbar sein. In diesem Aufsatz werden Formüberlegungen von biegesteifen Stützenanschlüssen an Überbauten einerseits als zusammenhängende, kontinuierlich wirkende und anderseits als getrennt wirkende Funktionseinheiten erläutert. Anschließend wird auf die Sonderstellung der eingespannten Rundstütze und deren Anwendungsgrenzen sowie auf hybride Stützenanschlüsse eingegangen. Dem planenden Ingenieur werden Anregungen zum Brückenentwurf über seine ingenieurtechnische Kernaufgabe hinaus hin zu einer ingeniösen Herangehensweise gegeben, mit dem Ziel, bewusst Verantwortung als Gestalter unseres Lebensraums übernehmen zu können. Die Formüberlegungen werden mit Beispielen untermauert.

Form logic at bridges (Part 2) - Considerations on authentic shaping of jointless column connections
The common tendency within conceptual bridge design towards durable jointless frame systems requires not only deepened structural considerations of force and moment transition from the superstructure into the substructure, but also broadened approaches of a holistic aesthetical solution. The coherence between the form and its underlying structural system has to be recognisable in order to achieve authentic designs. In this paper form considerations of columns, which are monolithically connected to the superstructure as associated and separated function units, respectively, are illustrated. Furthermore, the special standing of the fixed circular column and its application limits as well as hybrid column connections will be discussed. For the planning engineer impulses in bridge design are provided to work far beyond his structural core tasks towards an ingenious approach with the aim of consciously taking over responsibility in designing our living space. The form considerations are underlined with examples.

Anhand der vorliegenden Datenbanken der EA-Pfähle mit einer Gesamtanzahl von mehr als 1 000 Probebelastungsergebnissen wird exemplarisch für zwei ausgewählte Fertigrammpfahlarten die Anwendung von sogenannten halbempirischen direkten CPT-Verfahren zur Ermittlung des Pfahlwiderstands untersucht. Der Vergleich der Pfahltragfähigkeit des britischen Verfahrens ICP-05 mit den Verfahren der EA-Pfähle für Stahlrohrrammpfähle (offen und geschlossen) und Fertigrammpfähle aus Stahlbeton führt zu deutlichen Unterschieden in der Bemessung. Bei einer Öffnung der nationalen Normen und Regelwerke für internationale Berechnungsverfahren fehlen somit Bewertungsmöglichkeiten zur Anwendung, insbesondere zur Einschätzung des Sicherheitsniveaus dieser Berechnungsverfahren.
Basierend auf den Erfahrungswerten für die Pfahlwiderstände nach EA-Pfähle wird in diesem Beitrag das ICP-05-Verfahren für ein vergleichbares Sicherheitsniveau mit 10 %- und 50 %-Quantilen kalibriert. Die Anpassungsfaktoren sind für beide Quantilbereiche und für die vorgenannten Pfahlsysteme in Abhängigkeit vom Spitzenwiderstand der Drucksonde und Pfahldurchmesser formuliert worden.

Comparison of CPT based calculation methods according to EA-Pfähle and ICP-05
Different empirical calculation methods based on the database of pile load tests are investigated within this paper. The calculation method according to the British method ICP-05 leads to different results in the design compared to the method according to EA-Pfähle for pipe piles (open-ended and closed) and driven pre-stressed concrete piles. Therefore, it would lead to uncertainties in the evaluation regarding the safety philosophy by opening national guidelines for international calculation methods without further investigations.
Based on the experiences of the EA-Pfähle new correlation factors were derived, which calibrate the ICP-05 methods for a 10 % and 50 % quantile. The correlation factors depend on the pile diameter and the cone penetration resistance.

Diese Veröffentlichung stellt eine Methode zur Analyse der Rezyklierbarkeit von Baukonstruktionen vor. Sie zielt darauf ab, die Kreislauffähigkeit von Bauwerken am Anfang zu entwickeln und für das Ende des Lebenszyklus' zu sichern. Bauteilaufbauten werden mit Recyclinggraphen beschrieben, deren Komponenten zum einen die Materialelemente und zum anderen deren Verbindungen (die Fügungen) repräsentieren. Materialien werden hinsichtlich der Rezyklierbarkeit, der Möglichkeit der Verbrennung und der Ablagerung eingeordnet. Die Fügungen werden nach ihrer Lösbarkeit sowie der Verwertungsverträglichkeit der Materialpaarungen bewertet. Die Konstruktionen werden in Fügematrizen überführt und die Bewertungsaspekte individuell und integriert ausgewertet. Sie werden hinsichtlich ihrer Rezyklierbarkeit (Modularität und Verwertungskompatibilität) eingeordnet. Zur möglichen Erweiterung der Methode werden weitere Bewertungsaspekte diskutiert. Die Methode wurde in einem Modellierungswerkzeug implementiert und wird hier anhand von vier praxisrelevanten Außenwandaufbauten demonstriert und beschrieben.

Method for the analysis of the recyclability of building structures
This publication introduces a method to analyse the ability of structures to be recycled. It has the objective to develop the recyclability of structures at the beginning and to secure this ability till the end of the life cycle. Structural compositions are described by recycling graphs. The components represent on the one hand material elements and on the other hand the connections between them. Materials are classified in terms of their recyclability, their ability to be incinerated and the harmfulness of their deposition. The connections are evaluated regarding their ability to be disassembled and the compatibility of the materials connected. The structures are translated into connection matrixes and the aspects of the evaluation are assessed individually and in combination. They are classified regarding their ability to be recycled (modularity and compatibility of materials). Further evaluation aspects are discussed for the potential extension of the method. The method has been implemented in a prototype of a modelling environment and is demonstrated and described for the analysis of four wall structures relevant to praxis.

Der Bausektor verbraucht große Mengen an natürlichen Ressourcen und erzeugt hohe Mengen an Bau- und Abbruchabfällen. Es ist allerdings abzusehen, dass sich Veränderungen in der politischen Rahmensetzung auch zukünftig auf das Bauwesen auswirken werden. Die Bundespolitik fokussiert auf eine verstärkte Kreislaufführung insbesondere ressourcenrelevanter Mengenabfälle, zu denen vor allem die mineralischen Stoffe gehören. Die bundeseinheitliche Harmonisierung des Wasser-, Bodenschutz- und Abfallrechts wird dazu führen, dass die heute üblichen Verwertungsmöglichkeiten als mineralische Ersatzbaustoffe in technischen Bauwerken oder bei der Verfüllung (sog. Downcycling) eingeschränkt werden. Um ein in Zukunft hochwertiges Recycling zu ermöglichen, stellt sich unter anderem die Frage, welche Mengen an Materialien aus den vorhandenen Bauwerksbeständen diesem Prozess zugeführt werden können. Eine Basis für die systematische und wirtschaftliche Nutzung von Ersatzbaustoffen bildet dabei das Wissen über die Menge und Verteilung der Baustoffe, da der erreichbare Verwendungsgrad neben bautechnischen Anforderungen an die Bauprodukte auch von der Verfügbarkeit entsprechender Rezyklatmengen im Verhältnis zum allgemeinen Bedarf an Baustoffen abhängt.
Der vorliegende Artikel richtet sich thematisch an die Fachverbände der Baustoffhersteller, Planer sowie weitere für Ausschreibungen verantwortliche Personen. Er soll Einblicke in den vorhandenen Bauwerksbestand geben und dabei helfen, zukünftige Entwicklungstendenzen hinsichtlich der Verfügbarkeit sowie des Bedarfs an hochwertigen Ersatzbaustoffen einzuschätzen. Am Beispiel der Nichtwohngebäude (NWG) in Deutschland wird ein Verfahren vorgestellt, Materialbestände zu quantifizieren. Der Quantifizierungsprozess der Baustoffzusammensetzung erfolgt dabei in drei Schritten:
(1) Ermittlung der Gesamtnutzfläche für Deutschland und Aufteilung nach Gebäudetypen;
(2) Berechnung der Materialkoeffizienten (MKZ) in Bezug auf verschiedene Gebäudetypen;
(3) Bestimmung des gesamten Materialbestands und dessen jährlicher Veränderungen.
Die wichtigsten Ergebnisse sind Nutzflächen und MKZ für die in der Bautätigkeitsstatistik ausgewiesenen unterschiedlichen NWG-Arten sowie die Materialmasse des deutschen NWG-Bestands insgesamt. Die Gesamtmaterialmasse von NWG in Deutschland beträgt ca. 6, 8 Mrd. t. Dies entspricht 44 % des gesamten Gebäudebestands. Durch Abriss- und Sanierungsmaßnahmen verlassen diesen Bauwerksbestand jährlich ca. 38 Mio. t mineralische Materialien, für welche entsprechende ökologisch und ökonomisch tragbare Verwertungswege zur Verfügung stehen müssen.

Fundamentals for efficient planning and building material: building material composition of the German non-domestic building stock
The building sector consumes large quantities of resources and generates high levels of construction and demolition waste. It is predictable that changes in the political setting will affect the construction industry in the future as well. The federal policy focusses on an increased recycling of resource-relevant mass waste, which includes mineral materials in particular. The nationwide harmonization of water and soil conservation as well as waste legislation will lead to a limitation of the usage of mineral recycled material in engineering structures or backfills (down-cycling), which is the common method today. To reach a high quality recycling process in the future, the question rises, which quantities of material from existing buildings can be used for this process. The knowledge of the quantity and distribution of materials in buildings forms a basis for this systematic and economical use of recycled materials, because the reachable recycling rate depends besides structural engineering demands of building products on the availability of appropriate quantity of recycled material in relation to the general demand for building materials. This article is thematically aimed at the trade associations of the building-material manufacturers, planners and further persons responsible for announcements. It gives an insight into the existing building stock and helps to assess the future trends with regard to availability and demand for high-quality recycled building materials. Using the example of non-domestic buildings in Germany a method will be presented to quantify the material stock. The quantification process involves three steps:
(1) calculation of Germany's total floor space and disaggregation according to building types;
(2) calculation of material composition indicators (MCI) with respect to various building types;
(3) calculation of the total material stock and its annual changes.
The main results are the floor space of each building type, MCIs for each building type as well as the material mass in total. In Germany the total material mass of non-domestic buildings is approximately 6.8 billion tons, accounting for 44 % of the entire building stock. About 38 million tons of mineral materials annually leave this building stock through demolition and retrofitting, for which ecological and economical recycling methods must be available.

International besteht Einigkeit darüber, dass die wärmeentwickelnden hoch radioaktiven Abfälle in tiefengeologischen Endlagern entsorgt werden sollen. Durch die Neuordnung des Standortauswahlverfahrens liegt die Betriebsbereitschaft eines solchen Endlagers in Deutschland noch in weiter Ferne. Auch international gibt es zum heutigen Zeitpunkt kein betriebsbereites Endlager.
Derzeit wird für die wärmeentwickelnden hoch radioaktiven Abfälle in Deutschland das Konzept der trockenen Zwischenlagerung angewendet. Dabei lagern die Abfälle in speziellen gusseisernen Transport- und Lagerbehältern. Diese Behälter stehen wiederum in Stahlbetongebäuden, den dezentralen und zentralen Zwischenlagern. Die Lagerung in den Zwischenlagern ist für einen Zeitraum von 40 Jahren genehmigt.
Mit dem Auslaufen der Genehmigungen zwischen 2034 und 2047 sollten die Abfälle in ein tiefengeologisches Endlager eingelagert werden können. Da aufgrund zahlreicher Verzögerungen ein Endlager zu diesem Zeitpunkt voraussichtlich noch nicht betriebsbereit sein wird, gilt es zunächst ein Konzept für die sichere Lagerung der wärmeentwickelnden hoch radioaktiven Abfälle nach Genehmigungsende der Zwischenlager zu entwickeln. Eine solche Überbrückungslagerung ist nach unterschiedlichen Prognosen für einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten bis zu über einem Jahrhundert erforderlich. Dieser Beitrag beschreibt und diskutiert prinzipielle Lösungsvarianten.

Disposal or radioactive waste - challenges and approaches
International there's a consensus that the high active waste has to be disposed in deep geological repository. After the reform of the site selection process it's still a long way from having a fully operational final repository in Germany. Currently there is no operational final repository for high active waste around the world.
Presently the high active waste is stored regarding the concept of the dry interim storage. Thereby the waste is stored in special cast-iron casks for storage and transport of radioactive material. These casks are located in reinforced concrete buildings, the centralised and decentralised interim storage facilities. This storage is licensed for 40 years.
After expiration of the licenses between 2034 and 2047 the high active waste shall disposed in a deep geological final repository in Germany. Due to several delays there won't be an operational available final repository when the licenses will expire. Therefore a new concept for the storage after the expirations has to be developed. Such a “Überbrückungslagerung” will be necessary for several decades up to more than a century regarding different prognoses. This article describes and discuss different solutions.

An der Hochschule Luzern wurde in den vergangenen zwölf Jahren ein Rating-System zur Beurteilung alter Stützbauwerke aus Natursteinmauerwerk entwickelt und bereits bei verschiedenen Projekten angewendet. Das Ziel dieses Rating-Systems ist es, sowohl den Zustand der Stützbauwerke als auch deren konstruktive Eigenschaften zu ermitteln und zu bewerten. Da Unterlagen zum Aufbau dieser Bauwerke in der Regel fehlen, wurde in einem Forschungsprojekt geprüft, welchen Beitrag zerstörungsfreie Prüfverfahren bei der Erkundung der konstruktiven Eigenschaften von alten Stützbauwerken aus Natursteinmauerwerk leisten können. Zum Einsatz kamen sowohl Verfahren mit akustischen Wellen als auch solche mit elektromagnetischen Wellen. Nachfolgend wird über die Ergebnisse verschiedener Messverfahren an einem ca. 5 m langen und 1, 8 m hohen, extra für das Projekt hergestellten Mauerwerksprobekörper sowie an einer bestehenden alten Stützmauer berichtet. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die Wahl der Messmethode auf die Art des Mauerwerks abgestimmt werden muss.

Nondestructive testing assists the assessment of old retaining walls made of natural stonework
During the last twelve years a rating system has been developed at the Lucerne University of Applied Sciences and Arts for the assessment of old retaining walls made of natural stonework. Up to now this rating system has been applied successfully in several projects. The goal of this rating system is to assess the as-is state of old retaining walls as well as their constructiveness. Unfortunately, in many cases there is no information available about the design and construction details. Therefore a research project has been carried out to evaluate the possible contribution of nondestructive testing for the investigation of the constructiveness of such walls. In this project different methods have been used with acoustic and electromagnetic waves. Data were acquired with those different methods on a test wall with a length of approximately 5 m and a height of 1.8 m. In addition, data were acquired on an existing old retaining wall on a Swiss pass road. The test results show that the selection of a test method for those old retaining walls made of natural stonework is highly dependent on the type of masonry of the retaining wall.

Anhand der hier vorliegenden Untersuchungsergebnisse kann eine umfassende Einschätzung des Korrosionszustands einer Gabionenkonstruktion aus Drähten mit Zink-Aluminium-Überzug nach 20 Jahren Einsatzzeit in Abhängigkeit von unterschiedlichen Expositionsbedingungen einzelner Bereiche vorgenommen werden. Die festgestellten Massenverluste der Zink-Aluminium-Überzüge waren an den Untersuchungspositionen, insbesondere hinsichtlich der verschiedenen Expositionsbedingungen der Probenentnahmestellen, unterschiedlich ausgeprägt. Gabionendrähte, die im direkten Bodenkontakt standen, wiesen dabei die geringsten Restauflagen auf. Atmosphärisch beanspruchte sowie durch Vlies vor direktem Bodenkontakt geschützte Gabionendrähte zeigten dagegen etwas größere Restauflagen. Über den Drahtumfang wurden bei allen untersuchten Gabionendrahtproben stark variierende Schichtdicken festgestellt, was offensichtlich herstellungsbedingte Ursachen hatte. Die Untersuchungen an der Gabionenkonstruktion haben gezeigt, dass die Annahme einer mittleren linearen Abtragsrate des metallischen Überzugs von 1 &mgr;m/a unter den hier untersuchten Bedingungen ein realistischer Wert ist. An örtlichen Positionen bei direktem Bodenkontakt kann dieser Wert aber deutlich größer werden, sobald sich die Aggressivität des Bodens erhöht. Eine Rotrostbildung war an den Drahtproben nicht feststellbar.

Long term experiences with a gabion construction
With the help of the presented investigations a comprehensive assessment of the corrosion behaviour of a gabion construction made of wires coated with a zinc-aluminium alloy after 20 years of service in dependence of different exposure conditions can be obtained. The mass loss of the zinc-aluminium coating was especially pronounced with respect to the different conditions at the sampling points. Gabion wires with direct soil contact revealed the lowest remaining metal coating. Atmospherically exposed wires as well those protected against direct soil contact by means of a fleece showed somewhat larger remaining metal coating. Around the circumference all wires revealed significantly varying layer thicknesses probably resulting from the production process. The investigations at the gabion construction have shown that the assumption of a mean linear corrosion rate of 1 &mgr;m/a is a realistic value under the given conditions. In local areas with direct soil contact this value can be considerably increased as soon as the aggressivity of the soil is increased. Formation of red rust was not detected at any of the investigated specimens.

Das integrale Risikomanagement findet seine ingenieurwissenschaftliche Entsprechung im Konzept der Schutzsysteme gegen Naturgefahren. Der Beitrag stellt diese komplexen Systeme als hierarchisches Modell im naturräumlich/gesellschaftlichen Umfeld dar und analysiert deren Design als Kombination struktureller und nicht struktureller Schutzmaßnahmen mit unterschiedlicher Wirkung und Lebensdauer. Anhand eines Lebensphasenmodells werden Schutzsysteme des Hochwasser- und Lawinenschutzes exemplarisch konkretisiert (Systemlebenszyklus) und damit das Zusammenwirken unterschiedlicher Maßnahmenkomplexe visualisiert. Das angewandte Phasenmodell bildet auch den Rahmen für die Darstellung der Anwendungsmöglichkeiten der klassischen Instrumente des Systems Engineering (Zieldefinition, Variantenplanung, Anforderungsanalyse, System Design, Projektmanagement, Lebenszykluskosten, Erhaltungs- und Anpassungsmanagement, Qualitäts- und Risikomanagement) auf die Naturgefahrenprävention. Der in diesem Beitrag entwickelte Ansatz erscheint auf den ersten Blick für die Ingenieurpraxis abstrakt, ist aber in Teilbereichen, wie die ausgeführten Beispiele nachvollziehbar zeigen, längst realisiert; es fehlt jedoch bisher eine gesamtheitliche Umsetzung des Schutzsystemkonzepts im Naturgefahreningenieurwesen.

Complex protection systems for natural hazards: system design and life cycle model
Protection systems represent - from the perspective of engineering and natural sciences - the equivalent to the integrated natural risk management concept. This article presents these systems as a hierarchical model in the surrounding societal and natural spheres and analyses the design of these complex systems as a combination of structural and non-structural measures with divers protection function and service life. By means of a life cycle model two examples from flood and avalanche control serve to substantiate and specify complex protection systems and to visualize the components of these systems, in particular different types of protection measures and functions. Furthermore, the applied life cycle phase model enables the presentation of possible applications (adaptation) for the classical instrument of systems engineering (in particular: strategic objectives, variant analysis, project management, requirement engineering, system design, life cycle costing, maintenance and adaptation management, quality and risk management) to complex protection systems. The approach presented in this article at first sight seems to be rather theoretical for practical application, nevertheless it was already partially realized as shown in the presented examples. However a comprehensive implementation of the principles of protection systems in engineering practice has not yet taken place.

Bei Brettsperrholz (BSP) handelt es sich um ein Massivholzprodukt, welches in Europa seit mehr als zehn Jahren erfolgreich hergestellt und verwendet wird. Die Vorteile in Bezug auf das Tragverhalten, einen konstruktionsbedingt schnelleren Bauablauf und zunehmende qualitative Anforderungen haben zu einer breiten Anwendung dieses Massivholzprodukts im Wohnungsbau geführt. In diesen Gebäuden erfolgt die Aussteifung gegenüber horizontal einwirkenden Kräften wie Wind und Erdbeben über die Wandscheiben der einzelnen Geschosse, wobei die auftretenden Kräfte (Schubfluss und abhebende Kräfte) mittels metallischen Verbindungsmitteln (Schubwinkel und Zuganker) in die Unterkonstruktion eingeleitet werden.
Der Einsatz von mechanischen Verbindungsmitteln wie Nägel und Schrauben in den Fugen (Wand-Wand und Wand-Decke) verleiht dem Gebäude ein in sich steifes Tragverhalten. In den folgenden Abschnitten wird das Grundkonzept für die Bemessung von BSP-Gebäuden gegenüber Horizontallasten veranschaulicht. Insbesondere wird auf das Tragverhalten der Anschlusssysteme und dabei auf die jüngsten Forschungsprojekte, die im Bereich der theoretischen und experimentellen Untersuchungen an der Universität Trient durchgeführt wurden, eingegangen. Die praktische Anwendung der durchgeführten Forschungsarbeiten wurde durch die Entwicklung eines Software-Tools für die Bemessung von mehrgeschossigen BSP-Gebäuden ermöglicht.

Design of CLT buildings under seismic actions
Cross-Laminated-Timber (CLT) is an engineered wood product that have been manufactured in Europe for more than ten years, and widely used throughout the continent, with good results in terms of structural behavior, building speed and quality housing. In CLT buildings, resistance to horizontal actions - wind and earthquakes - is entrusted to the wall panel and to metal connection systems to ensure the transfer of shear actions at the base of the wall and the tension actions causing the wall's rocking behavior. Moreover, metal connection systems are systematically adopted for joining the vertical and horizontal diaphragms to ensure a “box like” behavior. This paper illustrates the basic concept of the design under lateral load actions of CLT buildings, with special emphasis to the role of the connections systems, and reports some results of recent research projects, carried out at the University of Trento, by mean both theoretical and experimental investigations. On the basis of this research work accomplished in recent years, a process of technology transfer between research and practice resulted in the development of a software for the design of CLT multi-storey buildings.

Dieser Fachaufsatz befasst sich mit der Fragestellung der Bestimmung der Eigenfrequenz von mehrgeschossigen Konstruktionen aus Holzrahmenelementen und Brettsperrholzelementen im Hinblick auf eine Erdbebenberechnung. Geeignete Methoden für die Eigenfrequenzberechnung für Holzkonstruktionen werden vorgestellt. Im Mittelpunkt steht vor allem die Festlegung der Steifigkeit. Es werden Ansätze für die Ermittlung der Steifigkeit von Wandelementen vorgestellt und mit Steifigkeiten aus Versuchen an Wandelementen verglichen. Im Allgemeinen ergibt sich die Steifigkeit des Wandelements aus unterschiedlichen Verformungsanteilen. Es wird gezeigt, wie sich aus den Verformungsanteilen Steifigkeitskennwerte für eine Berechnung mit einem Ersatzstab ableiten lassen und welchen Einfluss die unterschiedlichen Verformungsanteile auf die Steifigkeit von Mehrmassenschwingern mit zwei, vier, sechs und acht Geschossen haben. Aus den Erkenntnissen einer Parameterstudie werden Empfehlungen zur Bestimmung von Eigenfrequenzen mithilfe eines Ersatzstabmodells gegeben.

Stiffness and eigenfrequencies of multi-storey timber structures
This paper deals with the issue of the eigenfrequency of multi-storey structures of light-frame and CLT-elements with respect to seismic design. Appropriate methods for the determination of eigenfrequencies will be provided. The paper focuses on the predefinition of the stiffness. Approaches to determine the frequency of wall elements from different contributions of deformation will be given. The analytical determined flexibilities respectively stiffness will be compared with the stiffness obtained by wall element testing. It will be shown how stiffness parameters for an equivalent cantilever beam model can be derived from the contributions of deformation. Furthermore, the influence of the different flexibilities on the stiffness of the equivalent model with two, four, six and eight storeys will be investigated. From the findings of a parametric study recommendations to the determination of eigenfrequencies will be given.

In dieser Arbeit wurde ein Prüfverfahren angewendet, das statische, zyklische Belastung von Klebstofffugen infolge Quellen und Schwinden des Holzes simuliert und plastische Verformungen im niedrigen Lastbereich aufzeigt. Es wurde das elastische Verhalten von Zugscher-Prüfkörpern, welche aus Buchenholz verklebt mit drei verschiedenen Holz-Klebstoffarten (MUF, PRF, PUR) hergestellt wurden, unter zyklischer Zug- und Druck-Belastung untersucht und die Verlust- und Speicherenergie ausgewertet. Alle getesteten Verklebungen wiesen bereits bei sehr niedrigem Lastniveau von 3 MPa viskose Anteile auf, die mit höherer Last zunahmen. Für die PRF-Verklebung wurde bei der Laststufe von 7 MPa ein elastischeres Verhalten beobachtet als für die übrigen Verklebungen. Die für die PUR-Verklebung erfasste ansteigende Verlustenergie deutet auf eine Aufweichung der Klebstofffuge hin.

Visco-elastic behavior of bonded wood under cyclic tensile and compression loading
In the present contribution, a test method is used to simulate the static, cyclic loading of adhesive joints due to swelling and shrinking of the wood and to demonstrate the plastic deformation in the low load range. For tensile shear specimens prepared from beech wood and bonded with three different adhesives (MUF, PRF, PUR), the elastic behavior under cyclic tensile and compression loading was investigated and the loss and storage of energy was determined. All tested adhesives showed viscose parts even at a very low load level of 3 MPa. At a load level of 7 MPa, the PRF joints revealed a more elastic behavior than the other. The increased loss energy determined for the PUR bonding indicates a softening of the adhesive joint.

Die Leistungsfähigkeit von Holz im Brückenbau ist durch zahlreiche Konstruktionen weltweit belegt. Gegenüber Holz sind aktuell noch Hemmnisse bei den Straßenbaubehörden und Planern vorhanden, die die Anzahl der Projekte beschränken. Die infolge des variierenden Klimas respektive der Holzfeuchteänderung resultierenden Eigenspannungen im Querschnitt wurden bisher vorwiegend unter Laborbedingungen untersucht. Die Untersuchungen ergaben, dass die Holzfeuchte sich über den Querschnitt unterschiedlich stark ändert, was zu internen Spannungen führt. Die Diskussion über zuverlässige Ansätze für die Beurteilung der sich ausbildenden Eigenspannungen in Brückenquerschnitten ist stetig. Erste Empfehlungen liefern die gewonnenen Erkenntnisse zum Feuchteverhalten aus sieben über mehrere Jahre überwachten Straßenbrücken. In allen Konstruktionen wurde der Holzfeuchtegehalt in Beziehung zum vorherrschenden lokalen Klima erfasst. Die Einflüsse aus dem lokalen Klima sind nicht zu vernachlässigen. Positiv ist, dass die gemessenen Holzfeuchten geringer sind als die aus den Daten der nahe liegenden Wetterstation resultierende Ausgleichsfeuchte. Die Auswertung der Feuchtegradienten im Querschnitt lässt eine Abgrenzung zwischen einer ruhigen und beanspruchten Querschnittszone erkennen.

Timber bridges - Long term monitoring results of moisture diffusion in the load carrying cross-sections
Timber road bridges have been built worldwide for centuries. The high performance of wood is approved through many constructions. However, there are still doubts about using wood by the planning engineer, which reduce the number of realized projects. The moisture induced stresses in cross-sections according to the varied ambient climate are mainly investigated under laboratory conditions. The results show that the moisture content changes differently over the cross-section and leads to moisture induced stresses. The discussion about methods for the assessment of the moisture induced stresses in timber bridge cross-ections is continuing. Results observed in the long term monitoring of seven timber bridges provide first guidelines for practitioners. For all constructions, the moisture content was measured regarding the ambient micro climate. As result, the influences according to the ambient micro climate are not insignificant. Positive is that the directly measured moisture content is less compared to the equilibrium moisture content calculated from the data of a close by meteorological station. The analysis of the moisture gradient over the cross-section allows the definition of an active or passive zone.

Holz-Beton-Verbundkonstruktionen kombinieren die Eigenschaften der Werkstoffe Holz und Beton auf vorteilhafte Weise. Im Vergleich zur reinen Holzbau-Lösung weist die Verbundstruktur eine optimierte Tragfähigkeit, ein verbessertes Schwingungsverhalten, einen höheren Schallschutz sowie eine größere thermisch aktivierbare Masse auf. Der Verbund zwischen Holz und Beton wird bisher üblicherweise durch mechanische Verbindungsmittel oder mittels Formschluss erreicht. Dies führt zu einem mehr oder weniger nachgiebigen Verbund. Durch den Einsatz der Klebtechnologie als Verbundmittel wird ein “starrer Verbund” erreicht und durch die Vorfertigung von Verbund-Fertigteilelementen bleiben die Vorteile einer “trockenen Bauweise” erhalten. Die Fragen zur Herstellungstechnologie und zum Kurzzeitverhalten geklebter Holz-Beton-Verbundbauteile wurden am Fachgebiet Bauwerkserhaltung und Holzbau der Universität Kassel bereits in der Vergangenheit untersucht. Für die Anwendung in der Baupraxis fehlten jedoch Kenntnisse des Langzeitverhaltens. Diese Lücke wurde in den vergangenen drei Jahren im Rahmen des von der AiF geförderten Forschungsclusters “BestKleb” geschlossen. Im folgenden Beitrag wird von den Untersuchungen an Bauteilen und der Schlussfolgerung für eine baupraktische Anwendung berichtet.

Longterm-behavior of glued full-scale specimens made from wood and high performance concrete at natural climate conditions
The advantages of the construction materials wood and concrete could be used effectively in wood-concrete-composite constructions. The composite structure shows optimized load carrying capacity, a better vibrational behavior, higher noise protection and a higher thermally activatable mass in comparison to constructions that are entirely made from wood. Mechanical fasteners or form fitting connections are state-of-the-art for connecting timber to concrete. This leads to more or less flexible bond. By using the adhesive technology a “rigid bond” can be achieved and it is possible to combine the advantages of a “dry construction method” with the advantages of the prefabrication. The questions of the production technology and the short-term behavior of glued wood-concrete composite constructions were answered yet at the department of timber structures at the University of Kassel. Knowledge of long-term behavior was missing for an application in construction practice. This was studied in the last three years in detail. The experimental und numerical investigations on full-scale specimens and the conclusions for a practical application are reported in the following article.

Zur Beschreibung des Verbundverhaltens und der Kraftübertragung von selbstbohrenden Vollgewindeschrauben bei großen Verbund- und Einbindelängen in Brettschichtholzbauteilen wurden experimentelle, analytische und numerische Untersuchungen am Lehrstuhl für Tragkonstruktionen der RWTH Aachen in Zusammenarbeit mit dem Institut für Bauforschung (ibac) der RWTH Aachen durchgeführt. Die experimentellen Untersuchungen umfassen mehr als 160 Pull-Out-Versuche sowie 84 Lasteinleitungsversuche, darüber hinaus Versuche zum Einfluss eines Längsrisses sowie einer eingebetteten Schraubenspitze auf das Verbundtragverhalten. Die parallel durchgeführten numerischen und analytischen Untersuchungen bilden die Basis zur Erstellung von Modellen zur Beschreibung des Tragverhaltens und der Kraftübertragung zwischen Schraube und Holz. Die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen die Bestimmung eines Bemessungsansatzes unter besonderer Berücksichtigung der Anisotropie des Holzes. In diesem Beitrag werden die Untersuchungsergebnisse, die im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts [1] ermittelt wurden, dargestellt. Teil 1 behandelt die experimentellen Untersuchungen [2], Teil 2 die analytischen und numerischen Betrachtungen sowie die Herleitung eines Verbundmodells zur Berechnung der Verankerungslänge.

Bond behaviour of self-tapping screws being used as reinforcement in glue-laminated timber elements - Part 2: Analytical and numerical investigations as well bond model derivation for the calculation of anchorage length
In favor of the investigation of bond behaviour, force transfer and anchorage length of self-tapping screws, several tests have been realized at the Chair of Structures and Structural Design in cooperation with the Institute for Building Material Research of the RWTH Aachen University. The experimental investigations comprise more than 160 pull-out tests of screws with long embedment length and over 84 load distributions tests. Additionally, several tests displaying the effect of longitudinal cracks in the surrounding wood as well as the effect of the screw tip have been conducted. Through various analyses of the bond behaviour, the experimental investigations form the basis for the calibration and evaluation of the numerical models and allow a prediction of the force transfer of the screws in glue-laminated elements. Design rules that enable the application of the self-tapping screws as reinforcement in timber elements have been derived from the knowledge obtained in the experimental and numerical investigations.
This paper, which results from a research project funded by the German Research Foundation [1], presents the results of investigations on the bond behavior of self-tapping screws in glue-laminated timber elements. Part 1 elaborates on the experimental investigations [2] whereas part 2 illustrates the numerical analyses and presents a bond model, which enables the design of the anchorage length and the safe application of the screws as reinforcement in timber elements.

Ein mehrgeschossiges Firmengebäude in Berlin wurde in Holz- und Holz-Beton-Verbundbauweise errichtet. Die sichtbare Konstruktion aus Brettschichtholz erstreckt sich teilweise über vier Etagen und erforderte eine Auslegung der Brandsicherheit nach R90. Entworfen wurde das Gebäude durch die Roswag Architekten, die Konzeption für die Holzkonstruktion sowie die Holz-Beton-Verbunddecken erfolgte durch die Stephan Holzbau GmbH. Eine besondere Herausforderung stellten die Knotenpunkte dar, bei denen die hohen Stützenlasten durch die Durchlaufträger aus Brettschichtholz hindurchzuleiten waren. Hierfür kam eine Sonderlösung mit Polymerverguss zum Einsatz. Bohrungen, quer zur Spannrichtung, wurden mit einem hochfesten Polymerverguss gefüllt, die Lasten konnten auf kleinem Raum über diese integrierten Vergusssäulen durch den Träger hindurch weitergeleitet werden. Die Querschnittsreduzierung bleibt äußerst gering und somit die Durchlaufwirkung erhalten. Bauseitig bestanden sehr hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit. Die geringen Bauteiltoleranzen der Sichtkonstruktion waren problemlos über den CNC-Abbund und Verguss im Werk steuerbar. Durch den Einsatz von Polymerverguss konnten die Kosten für diese Verbindung, verglichen mit einer Standardlösung mit Stahleinbauteilen, um ca. 30 % reduziert werden. Im Artikel werden Ansätze und Lösungen für die Holz-Beton-Verbunddecken und die Knotenpunkte vorgestellt sowie nähere Ausführungen zu deren Anwendungspotenzial auf Grundlage der Entwicklungsarbeit der Professur Holz- und Mauerwerksbau gegeben.

Timber construction engineering for multiple storey buildings
A multiple storey industrial building was erected in Berlin with timber and timber-concrete-composite technology. The load bearing system made of glued laminated timber has a height of four floors in visual quality and with a fire resistance level of R90. The design was done by Roswag architects, the load bearing system with timber and TCC ceilings was developed by Stephan Holzbau GmbH.
A special challenge are the joints of the post and lintel construction. The high load impact from the posts had to be transfered by the continuing timber lintels. Therefore, a special solution was found in a polymer compound grout with a very high compression resistance. Drill holes, perpendicular to the grain, were filled with the grout to produce integrated columns. Hence, the impact to the cross section of the glulam lintel is low and the load bearing system transfer still works without limitations. Due to the pre-fabrication and computer-aided wood-working in the workshops of Stephan Holzbau it was possible to meet the very high standards of visual appearance and precision of the construction. Furthermore, the cost of the joints could be reduced by about 30 % compared to usual steel details.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelten mutige Zimmerer, Holzbauunternehmer und holzbauinteressierte Architekten bzw. Ingenieure den Holzbau zu einer leistungsfähigen Bauweise in Europa. Will man die heute noch stehenden Zeugnisse dieser Entwicklung substanzschonend erhalten, so ist das nur bei ausreichender Kenntnis über die konstruktive und technische Entwicklung möglich. Der Autor berichtet in diesem Beitrag über den Hallenbau der Firma Christoph und Unmack.

Innovations in the timber-frame construction - The wooden hall construction of the company Christoph and Unmack/Niesky
At the beginning of the 20th century courageous carpenters, wood construction companies, architects and engineers developed the timber construction to a powerful construction method. To preserve the remaining buildings of this period the knowledge of the constructive and technical development is essential. In this publication the author gives a report on the hall buildings of the company Christoph and Unmack.

Der vorliegende Bericht befasst sich mit der Beanspruchung des Abdichtungssystems von Tunneln, die während des Herstellungsprozesses von Tunnelinnenschalen entstehen kann. Dazu wurde in einer systematischen Parameteruntersuchung am Institut für unterirdisches Bauen der FH Münster das Abdichtungssystem unter verschiedenen Rahmenbedingungen praxisnah einer Prüfung unterzogen. In den Laborversuchen zeigte sich ein Einfluss aus der Abdichtungsrücklage der Spritzbetonschicht sowie dem Geotextil. Die ermittelten Deformationen der Kunststoffdichtungsbahnen beim Herstellvorgang der Tunnelinnenschale unterschreiten die im Regelwerk geforderten Vorgaben. Die wesentlichen Untersuchungsergebnisse werden nachfolgend dargestellt.

Loading of the tunnel sealing system due to fresh concrete pressure
This report deals with the loading of the geomembrane during the construction phase of the inner shell of a tunnel. In a systematic parameter analysis at the institute for underground construction at FH Münster the geomembrane and the geotextile were tested under different realistic conditions.
Laboratory testing showed a dependence on the seal support surface of the shotcrete and on the characteristics of the geotextile. The deformations of the membranes due to fresh concrete pressure are significantly smaller than the permitted values in the technical regulations. The main results of the investigations are described below.

Unter Berücksichtigung der Vorschriften des Bau- und Wasserrechts können seit September 2015 für Bauprodukte und Bauarten zur Verwendung in Lager- und Abfüllanlagen in Biogasanlagen (Biogas-LA-Anlagen) bauordnungsrechtliche Verwendbarkeitsnachweise erteilt werden. Der Beitrag erläutert, welche bau- und wasserrechtlichen Vorschriften und Bestimmungen für Bauprodukte und Bauarten für diese Verwendung erfüllt sein bzw. berücksichtigt werden müssen.
Die Anforderungen aus beiden Rechtsbereichen haben erhebliche Auswirkungen auf Eigenschaften von Bauprodukten und Bauarten, die gegenüber Gärsubstraten und Gärresten verwendet werden sollen. Im Besonderen wirken sich die wasserrechtlichen Anforderungen an solche Anlagen verschärfend auf die Verwendbarkeit von Bauprodukten und somit auch auf Funktions- und Eignungsnachweise aus.
Es werden allgemeingültige Sachverhalte dargestellt, die für jede Zulassungserarbeitung und -erteilung für Bauprodukte und Bauarten zur Verwendung Biogas-LA-Anlagen gelten. Der Artikel zeigt spezielle Aspekte der Zulassungserarbeitung für ausgewählte Bauprodukte und Bauarten auf. Ebenso werden Hinweise für Produkthersteller gegeben. Es wird auf die fachkundige und qualifizierte Planung eingegangen und es werden spezielle Regelungen in Zulassungen für Bauprodukte oder Bauarten sowohl für Fachbetriebe und Sachverständige nach Wasserrecht als auch für Betreiber von Biogas-LA-Anlagen erläutert, die zu erfüllen bzw. zu beachten sind.

Biogas-storage- and Biogas-filling-facilities - Approvals for construction products and techniques
In accordance with the building and water regulations, assessments of fitness for use pursuant to the Building Codes can be issued for construction products and techniques used in storage and filling facilities of biogas plants since September 2015.
The article explains which building and water regulations apply to construction products and techniques intended for such use.
The requirements in both legislative areas have considerable effects on the characteristics of construction products and techniques intended for contact with fermentation substrates and fermentation residues.
In particular, the water regulations set out strict requirements for construction products intended for use in such facilities, which are reflected in high verification requirements for functional reliability and fitness for use.
The paper focuses on general aspects, which apply to all approval elaboration and granting processes for construction products and techniques used in the before-mentioned areas of biogas plants.
More specific aspects of approval elaboration will also be addressed, using the example of selected construction products and techniques. The article provides guidance for product manufacturers and for qualified planning and design. It also explains certain specific provisions to be met by specialised firms and qualified professionals within the meaning of water legislation and by operators of biogas storage and filling facilities.

Die terrestrische Mikrowelleninterferometrie ist ein im Bauwesen noch wenig bekanntes Messverfahren, das die berührungslose Erfassung von Verformungen einer Struktur mit einer Genauigkeit bis in den Submillimeterbereich und einer Abtastrate von bis zu 4 kHz ermöglicht. Darüber hinaus bietet die Mikrowelleninterferometrie die Möglichkeit, das Bewegungsverhalten mehrerer Punkte entlang eines Profils zeitsynchron zu beobachten. Aufgrund der hohen Messrate kann auch die dynamische Strukturantwort aufgezeichnet werden, die unmittelbar zur Ableitung modaler Strukturkennwerte (Eigenfrequenzen, Dämpfungsmaße) genutzt werden kann, während die Entfernungsauflösung die direkte Ermittlung von Eigenformen ermöglicht. Dieser Beitrag gibt eine kurze Einführung in die Funktionsweise des Messverfahrens und erläutert Randbedingungen und Grenzen der Messmethode hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit bei dynamischen Messungen an Eisenbahnbrücken. Die Erkenntnisse wurden anhand umfangreicher und systematischer experimenteller Untersuchungen in Zusammenarbeit mit der Deutschen Bahn AG gewonnen. Hieraus wurde eine Bewertungsmatrix erstellt, die die Eignung der Mikrowelleninterferometrie für unterschiedliche bahnspezifische Messaufgaben an Baustrukturen veranschaulicht. In Teil 2 werden ausgewählte Messergebnisse im Vergleich mit konventionellen Messverfahren und dynamischen Strukturberechnungen gezeigt, die an Eisenbahnbrücken ermittelt und zur Validierung des Messverfahrens genutzt wurden.

Dynamic measurements of railway bridge displacements through microwave interferometry - Part 1: measurement method
The microwave interferometry is a rather new measuring technique, yet little-known in civil engineering applications. It allows the non-contact acquisition of structural displacements with accuracy in the sub-millimetre range at a sampling rate of up to 4 kHz. The high sampling frequency allows also the caption of dynamic structural responses, which can be used for a straightforward determination of the main modal parameters of the structures (natural frequencies, damping ratios). Furthermore, the synchronous acquisition of the overall motion of the targeted object is possible due to a high range resolution, which facilitates a direct identification of modal shapes. This paper gives a short introduction of the measurement method and outlines its boundary conditions and limitations with respect to applications in railway bridge dynamics. The knowledge has been gained on the basis of comprehensive systematic experimental investigations performed within the frame of a cooperation project with the German Railways (Deutsche Bahn AG). As a result an evaluation matrix was created, which clearly illustrates the applicability of the microwave interferometry for different railway-specific tasks. The second part will present selected results of microwave interferometry measurements of railway bridges in comparison to parallel conventional measurements and the corresponding numerical investigations, which were used for the validation of the measurement technique.

Hochfeste und ultrahochfeste Stahlfaserbetone eignen sich aufgrund ihrer Eigenschaften für den Einsatz bei extremen mechanischen Beanspruchungen. Das für diesen Einsatz erforderliche duktile Bruchverhalten unter Zugbeanspruchung wird ausschließlich durch die Zugabe von geeigneten Stahlfasern und deren Wirkung in der Zementsteinmatrix erreicht. Für eine gezielte stoffliche Optimierung des Systems sind fundierte Kenntnisse zur Wirkungsweise der Stahlfasern notwendig, die bei bisherigen Untersuchungen lediglich auf Basis von klassischen Messverfahren zerstörender Prüfungen gewonnen wurden. Durch das Einbeziehen von Methoden der zerstörungsfreien Materialcharakterisierung können das Bruchverhalten hochfester und ultrahochfester Stahlfaserbetone orts- und zeitaufgelöst untersucht und die einzelnen Phasen des Schädigungsprozesses identifiziert werden.
Anhand der vorliegenden Ergebnisse von Zugversuchen eines ultrahochfesten Stahlfaserbetons wird der kombinierte Einsatz von Methoden der zerstörungsfreien Materialprüfung gezeigt und deren Anwendbarkeit in der Analyse des Bruchverhaltens diskutiert. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Charakterisierung der ausschlaggebenden Versagensmodi unter Zugbelastung durch die einzelnen Verfahren und dem Vergleich zu klassischen Messmethoden (z. B. Extensometer). Die Zugversuche wurden dazu parallel durch optische Verformungsanalyse mittels Bildkorrelation (DIC), Schallemissionsanalyse (SEA) und 3-D-Computertomografie (CT) begleitet.

Methods for analyzing the fracture behavior of high-strength steel fiber-reinforced concretes
High-strength and ultra-high strength fiber-reinforced concretes are most suitable for applications with extreme mechanical loads. These extreme conditions require a ductile behavior under tensile loading, which is obtained solely by the addition of steel fibers and their working mechanism. Profound knowledge on the working mechanism of the steel fibers is necessary for optimizing this material. Usually, this knowledge is obtained by means of classical measuring techniques of destructive tests. Adopting measuring techniques from non-destructive material testing helps to analyze and to identify the different stages of the fracture mechanism of high-strength and ultra-high strength fiber-reinforced concretes in detail.
The application of different non-destructive measuring techniques is shown exemplary on tensile tests conducted on an ultra-high strength fiber-reinforced concrete and its applicability for analyzing the fracture behavior is discussed. The main focus is on the characterization of the relevant failure modes under tensile loading by the different measuring techniques and the comparison with classical measuring techniques (e. g. extensometer). The tensile tests have been analyzed by optical deformation measurements using digital image correlation (DIC), acoustic emission analysis (AE), and 3D computed tomography (CT).

Das Verständnis von Impaktvorgängen auf Stahlbetonstrukturen ist von grundlegender Bedeutung für die Auslegung von Bauwerken in Hinblick auf die Bewertung außergewöhnlicher Belastungssituationen, wie beispielsweise Steinschlag oder aber Fahrzeug- oder Flugzeuganprall. Bei hohen Verzerrungsraten, die sich bei derartigen Belastungen im Bauteil einstellen, wird ein anderes Material- und Werkstoffverhalten beobachtet als unter quasi-statischen Einwirkungen. Dieses äußert sich zum Beispiel durch eine Zunahme der Festigkeit bei steigender Verzerrungsrate. Daher ist eine Analyse und Bewertung des Tragverhaltens von Bauteilen unter derartigen Belastungszuständen geboten, um das Tragverhalten auf Material- und Bauteilebene zu ermitteln und Tragreserven erkennen zu können. Eine entsprechende Methodik und der Einsatz geeigneter Messtechnik sind dafür essenzielle Voraussetzungen.
Der vorliegende Aufsatz richtet seinen Fokus auf die messtechnischen Methoden und die Herausforderungen bei schnell ablaufenden Belastungsvorgängen. Am Beispiel der experimentellen Untersuchung von Stahlbetonplatten unter Impakt, bei denen Belastungszeiten von wenigen &mgr;s und ms auftreten, werden der Versuchsaufbau und die Mess- und Analysesysteme in Hinblick auf die Messmethoden und die erzielten Messergebnisse beschrieben. Die Ermittlung von Zeitverläufen bzgl. der Impaktgeschwindigkeit, der Reaktionskräfte, des Verformungsverhaltens sowie auch der Bestimmung von Schallwellengeschwindigkeiten innerhalb des Bauteils erfordert eine entsprechend hohe Abtastrate bei der Signalaufzeichnung. Diese Ergebnisse ermöglichen letztlich eine ganzheitliche Bewertung des Strukturverhaltens und der Schädigungsphänomene.
Schallwellengeschwindigkeit

Metrological challenges analyzing high dynamic impact on reinforced slabs
The comprehension of high dynamic impact processes on reinforced concrete structures is of essential importance for the dimensioning of structures regarding exceptional loading scenarios like airplane impacts. Since, for high strain rates in comparison with quasi-static conditions an altered material behavior appears, an adequate methodology and application of appropriate measurement is required to assess the structural behavior of building components.
The present paper describes the metrological methodology and the challenges of the experimental investigations of reinforced concrete slabs under impact with loading periods of only a few &mgr;s or ms. The determination of time history curves of impact velocities, bearing forces, displacements and the determination of sound wave velocities inside the structure requires an appropriate high sampling rate with the signal recording. The results lately lead to a holistic assessment of the structural behavior and the damage phenomena of such processes.

Die baurechtlichen Anforderungen an Windenergieanlagen (WEA) in Deutschland verlangen eine Prüfung der Standorteignung für sowohl neue WEA als auch bestehende, benachbarte WEA. Unter Verwendung der bisherigen Verfahren ist es nicht möglich, die Prüfung der Standorteignung für alle WEA durchzuführen, wenn der Windpark aus WEA verschiedener Hersteller besteht. Um die Standorteignung für die bestehenden WEA dennoch zu gewährleisten und den Anforderungen der Behörden Genüge zu tun, werden die neuen WEA zunehmend mit reduzierter Leistung betrieben. Dieser Beitrag stellt eine Erweiterung des bisherigen Verfahrens für die Standorteignung nach DIBt 2012 vor. Aufwändige Lastberechnungen durch die Hersteller können vermieden werden. Das Verfahren kann neben den Herstellern auch durch Dritte angewandt werden, was beispielswiese die Prüfung der Standorteignung durch unabhängige Sachverständige erlaubt.

Site-specific assessment of wind turbines: A pragmatic approach
In Germany formal building regulations often request site-specific assessments of all Wind Turbine Generators (WTG) including new and existing ones. When using the current technical methods and guidelines, the assessment cannot be completed for all WTG, if the wind farm consists of different WTG types (produced by different manufacturers). Thus, in order to comply with the regulations, operators of WTG are forced to curtail the power of many WTG. In the present document a technical method is described extending the existing methodology for site-specific assessments according to DIBt 2012. The technical method describes a simplified load estimation model, which would enable other expert engineers - not only the manufacturer of the WTG - to carry out capacity checks as well.

Für die Prognose des Verformungsverhaltens horizontal hochzyklisch beanspruchter, langer oder mittellanger Pfähle, eingelagert in nichtbindigen Böden, wird ein vereinfachtes Ingenieurmodell für dränierte Verhältnisse, basierend auf dem hochzyklischen Akkumulationsmodell (HCA) von NIEMUNIS, WICHTMANN und TRIANTAFYLLIDIS [1], entwickelt. Die monotone Bodenverformung unter statischer Belastung wird durch elastische Federn um den Pfahl approximiert, wobei die Bodenverformungsakkumulation unter zyklischer Beanspruchung (zyklisches Kriechen) durch in Reihe hinter den Federn geschaltete quasi viskose Dämpfer nach dem HCA-Modell modelliert wird. Die quasi viskosen Dämpfer repräsentieren die akkumulierten Verformungen infolge der Zyklenanzahl (zyklisches Kriechen). Diese Betrachtung ist größtenteils physikalisch durch Elementversuche abgesichert. Zusammen mit dem Pfahl stellen die Feder-Dämpfer-Elemente ein elastisch gebettetes Balkensystem dar. Zwei Varianten des Modells mit einer beidseitigen Anordnung von Federn und Dämpfern auf der Lee- und Luv-Seite und einer einseitigen Anordnung nur auf der Lee-Seite werden vorgestellt. Die berechnete Pfahlverschiebungsprognose des Modells wird den Ergebnissen von bereits in der Literatur vorhandenen Ingenieurmodellen und der Lösung einer 3-D-Finite-Elemente-Simulation mit dem HCA-Modell gegenübergestellt.

A model for the behavior of horizontally high-cycle loaded piles
For the prediction of the deformation for long or intermediate long piles under lateral high cycle load, embedded in non-cohesive soil, a simplified engineering model for drained conditions is developed based on the high cycle accumulation (HCA) model of NIEMUNIS, WICHTMANN and TRIANTAFYLLIDIS [1]. The monotonic soil deformation under static load is approximated by elastic springs, placed around the pile, whereas the accumulation of soil deformations under cyclic loading is modelled by viscous dashpots (cyclic creep) according to the HCA model. In most instances this contemplation is physically validated by element tests. In conjunction with the pile the spring-dashpot elements represent an elastically embedded beam system. Two versions of the model with a two-sided arrangement of springs and dashpots on the Lee- and Luv-side and a one-sided arrangement only on the Lee-side will be presented. The pile displacement prediction of the model is compared with the results obtained by existing engineering models already known in the literature and the solution of a 3-D-finite element simulation with the HCA model.

Der Beitrag berichtet über eine neuartige Gründungsmethode für Schütt- und Dammkörper, wie beispielsweise Rohstoffhalden oder Verkehrsdämme, auf gering tragfähigen Böden großer Mächtigkeit. Zur Analyse des Trag- und Verformungsverhaltens dieser “selbstregulierenden interaktiven Membrangründung” wurden Zentrifugen-Modellversuche und umfangreiche numerische Berechnungen in Form von globalen Sensitivitätsanalysen und Parameterstudien durchgeführt. Deren Ergebnisse sowie der daraus abgeleitete Ansatz zur Dimensionierung werden im vorliegenden Beitrag vorgestellt. Eine Validierung des entwickelten Ansatzes erfolgt am Ende des Beitrags über eine Vergleichsrechnung mit dem numerischen Modell.

On the load bearing behavior of the self-regulating interactive membrane foundation system
The paper reports on a new foundation system, the self-regulating membrane foundation, for embankments on deep soft soil deposits, such as stockpiles or infrastructure embankments. The load bearing behavior of the system was analyzed by means of centrifuge model tests and comprehensive numerical simulations, such as global sensitivity analyses and parametric studies. The results of those analyses and the derived design approach are presented in the paper. The paper concludes with a validation of the design approach, by comparison with results of the numerical simulation.

Bei der Erstellung von Baugruben im Grundwasser ist es sinnvoll, die Verbauwände in eine schwächer durchlässige Bodenschicht einzubinden und eine Restwasserhaltung zu betreiben. Da bei einer solchen Konstruktion die Verbauwände unterströmt werden, entsteht ein Strömungsfeld, das für verschiedene Berechnungen und Standsicherheitsnachweise ermittelt werden muss. So müssen zum Beispiel hydraulische Gradienten, Filtergeschwindigkeiten sowie Potenziale und Porenwasserdrücke bestimmt werden. Diese werden zur Ermittlung der Wandbelastung aus Erd- und Wasserdruck, bei den Nachweisen gegen hydraulischen Grundbruch, gegen innere Erosion und gegen Versagen des Erdwiderlagers sowie zur Bestimmung des Grundwasserzuflusses verwendet.
Auf Basis der Definition des zugehörigen Strömungsproblems als parametrisiertes Randwertproblem und entsprechenden FEM-Berechnungen wurde eine analytische Näherungslösung formuliert, mit der für langgestreckte sowie für kreisrunde Baugruben bei isotropem sowie anisotropem Baugrund das Potenzial in der Ebene der Wandunterkante und an der Wandinnenseite einfach berechnet werden kann. Diese Näherungslösung wird hier für den Nachweis gegen hydraulischen Grundbruch und zur Berechnung des maximalen Gradienten am Schichtwechsel im Bereich der Baugrube sowie zur Ermittlung der Einbindetiefe ausgewertet.

Application of an approximate solution for groundwater flow at a residual water drainage system
If excavations go below the groundwater table, a proven option is to embed the pit wall in a less permeable soil stratum and to operate a residual water drainage system. As an underflow of the pit walls occurs in these constructions the flow field has to be determined for various calculations and stability verifications. For instance, hydraulic gradients, discharge velocities as well as potential heads and pore-water pressures have to be calculated. These values are necessary to determine the earth and water pressure distribution. They can also be used for the verification of hydraulic failure, internal erosion and failure of the earth support, as well as for the calculation of groundwater influx.
By defining the hydraulic problem as a parameterized boundary value problem and using the Finite Element Method (FEM) an analytical approximate solution was formulated. This solution is valid for both plane and axisymmetric state with isotropic and anisotropic subsoil. It is used for the calculation of the hydraulic head distribution on the level of the wall toe and along the inner surface of the wall. These approximate solutions are evaluated for the verification against hydraulic heave and for the calculation of the maximum gradient at the change of layer in area of the excavation pit and the determination of the required embedment depth.