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Bautechnik aktuell 3/2023Bautechnik3/2023169-172Bautechnik aktuell

Abstract

Persönliches:
Zum Tod von em. Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Hans-Ulrich Smoltczyk
Zum 300. Todestag von Christopher Julius Wren

Aus der Forschung:
Klebetechnik für Holz-Beton-Verbunddecken

Nachrichten:
Nachhaltiges Bauen im Studium

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik3/2023172Veranstaltungskalender

Abstract

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Inhalt: Bautechnik 2/2023Bautechnik2/2023Inhalt

Abstract

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Titelbild: Bautechnik 2/2023Bautechnik2/2023Titelbild

Abstract


Zum Titelbild:
Für die Volksbank Raiffeisenbank Bayern Mitte eG mit Hauptsitz in Ingolstadt entsteht eine neue Unternehmenszentrale: der sogenannte Donautower. Hitzler Ingenieure Ingolstadt begleitet das Bauvorhaben seit Anfang 2020 als verantwortlicher Projektsteuerer. Weitere Informationen im Beitrag auf S. 109.
Quelle: Schulz und Schulz Architekten GmbH

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Kanal- und Rohrleitungsbau 2023Bautechnik2/20231-88Sonderheft

Abstract

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Bartels, Jan-Hauke; Gebauer, Daniel; Marx, SteffenEinflüsse auf die Messunsicherheit von SHM-Systemen und deren Kompensation am Beispiel von Laser-DistanzmessungenBautechnik2/202367-74Aufsätze

Abstract

Structural Health Monitoring (SHM) wird immer wichtiger für die Überwachung von Ingenieur- und Infrastrukturbauwerken, da sie kontinuierlich Informationen generieren und eine Zustandsbewertung in Echtzeit ermöglichen. Eine der wesentlichen Herausforderungen bei der Überwachung ist jedoch, dass die Veränderungen des Zustands aufgrund von Deterioration nur geringfügig sind. Zugleich beeinflussen Umwelteinflüsse wie die Temperatur, oder die Messsystemkomponenten selbst, das Messsignal. Es stellt sich die Frage, wie diese Einflüsse minimiert werden können. Um dies zu untersuchen, werden Laser-Triangulationssensoren (LTS) getestet und die Messunsicherheit aufgrund von Temperatureinflüssen ermittelt. Es zeigt sich, dass die Messunsicherheit des Messsystems nur geringer als typische Zustandsänderungen an Bauwerken ist, solange eine Temperaturkompensation durchgeführt wird. Außerdem kann festgestellt werden, dass der Sensor - im Vergleich zu Kabel und Messverstärker - den größten Einfluss auf die Messunsicherheit des Messsystems hat und die Kabellänge bei LTS mit Stromausgang keinen Einfluss aufweist.

On the temperature influence on laser measurements and their compensation
Structural Health Monitoring (SHM) is becoming increasingly important for monitoring engineering and infrastructure structures as it continuously generates information and enables real-time condition assessment. However, one of the main challenges in monitoring is that the changes in condition due to deterioration are small. At the same time, environmental influences such as temperature or the measurement system components themselves affect the measurement signal. The question arises how this influence can be minimized. To investigate this, laser triangulation sensors (LTSs) are tested and the measurement uncertainty due to temperature influences is determined. It is shown that the measurement uncertainty of the measurement system is only lower than typical changes in the condition of structures as long as temperature compensation is performed. In addition, it can be determined that the sensor, compared to the cable and measuring amplifier, has the greatest influence on the measurement uncertainty of the measurement system and that the cable length has no influence for LTS with current output.

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Becker, Steven; Tschickardt, ThomasBIMTakt - Optimierung der Produktionsplanung durch ganzheitliche Integration von BIM und Lean ConstructionBautechnik2/202375-85Aufsätze

Abstract

Nach wie vor wird der Großteil der Bauprojekte mittels längst überholter Werkzeuge geplant und gesteuert. Projektspezifische Informationen werden aus einfachen 2D-Planzeichnungen entnommen. Die spätere terminliche Steuerung der Bauausführung wird immer noch mit Balkenterminplänen durchgeführt. Der große Nachteil ist, dass diese meist statische Form der Informationsweitergabe mit einem hohen Fehlerpotenzial einhergeht, denn viele Bauprojekte sind gekennzeichnet durch sich stetig ändernde Rahmenbedingungen, die eine dynamische Reaktion zu jeder Projektphase erfordern. Die digitale BIM-basierte Arbeitsmethode (Building Information Modeling) ist in diesem Zusammenhang ein zentrales Werkzeug, um bereits in frühen Projektphasen eine verlässlichere Planung sicherzustellen und Informationsbrüche zu minimieren. In den letzten Jahren konnte sich zudem die Methode des Lean Construction Management einschließlich verschiedener Werkzeuge, wie bspw. die Taktplanung und Taktsteuerung zur Optimierung der Terminplanung und Steuerung, in der deutschen Baubranche etablieren. Trotz vielfacher Vorteile werden beide Ansätze gegenwärtig noch nicht in einer ganzheitlichen Weise miteinander kombiniert. Nachfolgend wird daher ein Konzept entwickelt, mit dessen Hilfe eine voll automatisierte Ableitung detaillierter Taktpläne auf Basis eines Bauwerksinformationsmodells ermöglicht wird. Zu Beginn werden die Randbedingungen an einen Lean-basierten Taktplan evaluiert. Anschließend sollen einem Bauwerksinformationsmodell sowohl die geometrischen als auch die prozessrelevanten Informationen automatisiert entnommen werden, um so einen projektspezifischen Taktplan zu generieren. Dadurch soll der gegenwärtig noch analoge Prozess der Taktplanerstellung automatisiert und in eine modellbasierte Arbeitsweise integriert werden.

BIMTakt - optimization of production planning through the holistic integration of BIM and Lean Construction
Many construction projects are still planned and controlled using outdated tools. Project specific information are derived from simple 2D drawings. The controlling of the project schedule is still done using Gantt-charts. The biggest disadvantage of this static distribution of information is the high number of potential flaws due to the loss of information. So many construction projects are characterized by ever-changing circumstances which would demand for an agile and dynamic reaction during every phase of the project. The digital BIM-based working method (building information modeling) has become a central tool in order to obtain reliable planning and minimize the loss of information. In recent years Lean Construction Management along with its tools such as takt time planning takt and time control managed to establish itself in the German construction industry. Even though these methods have many advantages they have not been used holistically. Because of that a concept is being developed which will enable a fully automated generation of detailed takt plans from the respective Building Information Model. In the beginning the necessary constraints will be evaluated. Following, all the necessary geometrical and process-relevant information will be automatically derived from the model in order to then generate a respective takt plan. By doing so, the current process of takt time planning, which in fact is mostly analog, will be automated and integrated into a BIM-based working method.

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Nieborowski, Sonja; Windmann, Sarah; Bednorz, Jennifer; Hindersmann, Iris; Zinke, TimDigitaler Zwilling Brücke im Betrieb - Mögliche AnwendungsfälleBautechnik2/202386-93Aufsätze

Abstract

Der Digitale Zwilling Brücke leistet einen wichtigen Beitrag auf dem Weg zum prädiktiven Lebenszyklusmanagement. In der Lebenszyklusphase “Betrieb” kann der Digitale Zwilling Brücke als effizientes Werkzeug in Bezug auf Analysieren, Vorhersagen, Steuern und Überwachen dienen. Ziel ist eine optimierte Erhaltung, deren Bedeutung angesichts der aktuellen Herausforderungen für Ingenieurbauwerke weiter steigt. Relevante Stakeholder mit ihren Bedarfen und Anforderungen müssen frühzeitig in die Konzeption des Digitalen Zwillings Brücke eingebunden werden. Dieser Weg wird durch die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) in vielfältigen Forschungsprojekten verfolgt und auch in einem laufenden Projekt zur Entwicklung einer Gesamtkonzeption des Digitalen Zwillings Brücke fortgeführt. Mögliche Anwendungsfälle wurden gesammelt und den Themenbereichen “Betriebsprozesse”, “Erhaltungsplanung und -durchführung” sowie “Strategisches Lebenszyklusmanagement” zugeordnet. Im Rahmen eines Workshops dienten die Anwendungsfälle der Diskussion und zur initialen Priorisierung mit Stakeholdern. Die Ergebnisse bilden eine wichtige Grundlage für die Ausarbeitung des modularen Gesamtkonzepts Digitaler Zwilling Brücke und den Weg in die Praxis.

Use cases of a digital twin bridge in operation
The digital twin bridge makes an important contribution on the way to predictive life cycle management. The potentials are many, especially in the life cycle phase “operation”. There, the digital twin bridge can serve as an efficient tool in terms of analyses, predictions, control and monitoring. The goal is optimized maintenance, the importance of which continues to grow in view of the current challenges for civil engineering structures. It is therefore particularly important that relevant stakeholders with their needs and requirements are involved in the conception of the digital twin bridge at an early stage. This approach is being pursued by the German Federal Highway Research Institute (BASt) in various research projects that already cover partial aspects of the digital twin and is also being continued in an ongoing project to develop an overall concept for the digital twin bridge. Possible use cases were collected and assigned to the topics of “operational processes”, “maintenance planning and implementation” and “strategic life cycle management”. In a workshop, the use cases were discussed and initially ranked by and with stakeholders. The results form an important basis for the elaboration of the modular overall concept of the digital twin bridge and the way into practice.

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Roller, Fabian; Kleiber, Stephanie; Drefke, Christoph; Stegner, Johannes; Meier, ClaasErmittlung thermischer Untergrundeigenschaften zur Optimierung der KabeldimensionierungBautechnik2/202394-100Berichte

Abstract

Die Dimensionierung von Höchstspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitungen (HGÜ) basiert auf detaillierten Kenntnissen des Baugrunds im Hinblick auf die Wärmeleitfähigkeit. Aufgrund dessen wurde für die Realisierung der Windstromleitung SuedLink mit einer Trassenlänge von ca. 700 km ein Messprogramm entwickelt, das eine sehr große Anzahl an reproduzierbaren Wärmeleitfähigkeitsuntersuchungen ermöglicht. Mithilfe eines hocheffizienten Versuchsstands können damit vom gesättigten bis zum ofentrockenen Zustand einer Bodenprobe die korrespondierenden Wärmeleitfähigkeitswerte ermittelt werden. Die Auswertung der Wärmeleitfähigkeits-Wassergehalts-Beziehung wurde maßgeblich weiterentwickelt, wobei die Steinanteile des Bodens und die Grundwasserverhältnisse Berücksichtigung finden. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Planung der Kabeldimensionierung zur Optimierung von Kabelachsabständen ein und tragen somit zur Minimierung der Projektkosten und der Eingriffe in die Natur bei. Darüber hinaus dienen die zahlreichen Messergebnisse der Erweiterung bestehender Datenbanken für Wärmeleitfähigkeitswerte, um für zukünftige Erdkabelprojekte über sog. Pedotransferfunktionen die Anzahl der benötigten Messungen zu verringern.

Determination of thermal soil properties for optimization of cable dimensioning
The dimensioning of extra-high voltage direct current transmission lines (HVDC) is based on detailed knowledge of the ground with regard to its thermal conductivity. Therefore, a methodology to determine reproducible values of the thermal conductivity of soils was developed for the construction of the 700 km long wind power line SuedLink. With the aid of a highly efficient test rig, the corresponding thermal conductivity values can be determined from the saturated to the ovendried state of a soil sample. The evaluation of the thermal conductivity-water content relationship has been significantly further developed, taking into account the stone content of the soil and the groundwater conditions. These results are used in the planning of the cable dimensioning for the optimization of cable axis distances in order to minimize the project costs and the environmental impact. In addition, a comprehensive database for thermal conductivity values will be created in order to limit the effort for soil exploration for future earthworks projects by means of so-called pedotransfer functions.

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Moormann, ChristianJahresbericht 2022 des Arbeitskreises "Pfähle" der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT)Bautechnik2/2023101-107Berichte

Abstract

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Klimaverträglichkeit als Kriterium für Entwurf und Leistungsfähigkeit von Beton am Beispiel eines Kleintierdurchlasses der ÖBBBautechnik2/2023108Empfehlung der Redaktion

Abstract

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Bautechnik aktuell 2/2023Bautechnik2/2023109-115Bautechnik aktuell

Abstract

Nachrichten:
Spatenstich für Donautower in Ingolstadt - neues Wahrzeichen der Stadt wird von Hitzler Ingenieure als Projektsteuerer verantwortet
Cube: Neues Bauen mit Carbonbeton
Von der grauen Energie zur goldenen Energie
Kommunalen Holzbau richtig planen und ausschreiben
Bundesbauministerium startet Förderprogramm “Klimafreundlicher Neubau”

Wettbewerbe:
Deutscher Architekturpreis 2023

Empfehlung der Redaktion:
Industrielle modulare Konstruktion mit niedrigem CO2-Fußabdruck - EDGE Suedkreuz Berlin

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik2/2023115Veranstaltungskalender

Abstract

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Titelbild: Bautechnik 1/2023Bautechnik1/2023Titelbild

Abstract


Zum Titelbild:
Den Deutschen Ingenieurbaupreis 2022 erhielt das Stuttgarter Ingenieurbüro schlaich bergermann partner sbp für die Konzeptidee der 2021 fertiggestellten Stadtbahnbrücke für die SSB Stuttgarter Straßenbahnen AG. Weitere Informationen: s. Beitrag S. 63.
Quelle: sbp/Andreas Schnubel

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Inhalt: Bautechnik 1/2023Bautechnik1/2023Inhalt

Abstract

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Bautechnik: Inhaltsverzeichnis des 99. Jahrgangs 2022Bautechnik1/2023Jahresinhaltsverzeichnis

Abstract

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Krafczyk, ChristinaRessource Kulturerbe: Bestand und Denkmäler neu denken!Bautechnik1/20231-2Editorials

Abstract

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Maiworm, Björn; Maiworm, Björn; Göldner, Moritz; Engel, ThomasEinsatzstellenbewertungen der deutschen Feuerwehren - Brandversuche in situBautechnik1/20233-13Aufsätze

Abstract

Die deutschen Feuerwehren erfassen seit dem Jahr 2016 systematisch signifikante Brände in Gebäuden. Teil dieser Erfassung ist die Überprüfung, ob Schutzziele verletzt werden. Die Branddirektion München wertet diese Daten für den Fachausschuss Vorbeugender Brand- und Gefahrenschutz der deutschen Feuerwehren (FA VB/G) aus und kooperiert dabei mit der Technischen Universität München. Dieser Aufsatz stellt die Methode und die ersten Erkenntnisse aus dieser Statistik dar. Erste Trends zeigen eine erheblich hohe Anzahl von Rauchausbreitungen, die direkte Wirkung des abwehrenden Brandschutzes und organisatorischer Brandschutzmaßnahmen.

On-site fire inspection by German fire brigades - fire tests in situ
The German fire brigades have been systematically recording significant fires in buildings since 2016. Part of this recording is checking whether objectives are being violated. Together with the Technical University of Munich, the Munich fire brigade on behalf of the expert group for fire prevention of the German fire brigades evaluates this data on behalf of all fire brigades involved in Germany. This article presents the method and the first findings from these statistics. First trends show a considerably high number of smoke spreads, the direct effect of fire-fighting measures and of organizational fire protection measures.

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Meyer, Kathrin; Klotz, Peter-MatthiasAufstockungen auf Siedlungsbauten der 1950er- und 1960er-Jahre - Eine Potenzialanalyse am Fallbeispiel Hamburger WohnungsgenossenschaftsbautenBautechnik1/202314-22Aufsätze

Abstract

Angesichts der wachsendenden Haushaltszahl in deutschen Großstädten mit einhergehender Wohnungsnachfrage sowie des hohen Flächen- und Ressourcenverbrauchs im Neubau wird am Fallbeispiel der Stadt Hamburg das Potenzial der Nachverdichtung durch Aufstockung untersucht. Ausgangslage bildet die These, dass drei- bis viergeschossige Siedlungsbauten der 1950er- und 1960er-Jahre aufgrund ausreichender Lastreserven und der Abstände zu angrenzender Bebauung gute Voraussetzungen für ein- bis zweigeschossige Aufstockungen bieten. Untersuchungsgegenstand sind Mehrfamilienwohngebäude Hamburger Wohnungsbaugenossenschaften. Der Aufsatz soll Entscheidungsgrundlagen für zukünftige Aufstockungsvorhaben auf drei- bis viergeschossigen Siedlungsbauten zur Verfügung stellen. Die Aufstockungspotenzialanalyse erfolgt in drei Betrachtungsebenen: Stadt, Gebäude und Konstruktion. Auf der Ebene Stadt wurde das quantitative Potenzial für Wohnungsneubauten durch Aufstockung auf den o. g. Gebäuden anhand von digitalem Karten- und Bildmaterial untersucht und somit die Relevanz bestätigt. Für die Gebäudeebene wurden Wohngebäudetypologien anhand von Bestandsplänen definiert. Auf der Ebene Konstruktion wurden anhand von Bestandsstatiken vorhandene Lastreserven analysiert. Ausgehend von der Wohngebäudetypologie sowie den rechtlichen und bautechnischen Vorgaben können mithilfe der formulierten Entscheidungsgrundlagen Annahmen zu Aufstockungsmöglichkeiten getroffen und Handlungsoptionen hergeleitet werden.

Roof extension of residential buildings from the 1950s to the 1960s - a potential analysis based on housing cooperatives in Hamburg
Facing a constant growing number of households accompanied by a high demand for housing as well as an enormous consumption of land and resources by new buildings, the city of Hamburg is used as a case study to investigate the potential of redensification by roof extensions in this research. It is based on the thesis, that three- or four-storey buildings of the 1950s and 1960s offer highly effective conditions for one- or two-storey roof extensions due to their sufficient load reserves and their distances to adjacent buildings. Multi-family residential buildings of Hamburg's housing cooperatives seem to fulfil those requirements and are therefore object of this investigation. The analysis follows three levels of consideration: city, building and construction. The first level examines the potential of quantity for adding roof extensions by analyzing digital maps and images. At the next level the building typologies are defined by existing as-built plans. Afterwards the construction level aims to analyze the existing load reserves by using as-built statics. Finally, by taking legal and technical guidelines into consideration, the results aim to show unused potential for housing and provide a basis of decision making and courses of action for roof extensions.

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Jarmer, TilmannEinfach Bauen - spart eine Wohnraumlüftungsanlage Kosten und Energie?Bautechnik1/202323-34Aufsätze

Abstract

In Bad Aibling wurden 2020 drei Wohngebäude als Forschungshäuser aus Mauerwerk, Holz und Beton errichtet. Dabei wurde die Komplexität durch einfache Konstruktion und reduzierte Gebäudetechnik verringert. Auf eine Lüftungsanlage wurde verzichtet. In den innenliegenden Bädern wurde eine präsenzgeführte Abluft eingebaut. In der Untersuchung wird der Frage nachgegangen, ob es besser gewesen wäre, eine Wohnraumlüftungsanlage in den Forschungshäusern zu installieren. Vier Varianten werden miteinander verglichen: Szenario A: Fensterlüftung und Badabluft präsenzgeführt (wie gebaut); Szenario B: Fensterlüftung und Badabluft präsenzgeführt mit Grundlüftung; Szenario C: Dezentrale Einzelraumlüfter mit Wärmerückgewinnung; Szenario D: Zentrale Wohnraumbelüftung mit Wärmerückgewinnung. Es wurden Umweltwirkung und die Kosten der jeweiligen Lüftungssysteme verursacht durch Technikeinsatz, Wartung und Betriebsenergie über den Lebenszyklus betrachtet. Szenario A (wie gebaut) schneidet in den untersuchten Dimensionen Kosten, nicht erneuerbare Primärenergie und Treibhauspotenzial jeweils am besten ab. Vor allem die Varianten C und D müssten eine hohe Einsparung beim Wärmebedarf realisieren, um die negativen Umweltwirkungen durch die Wohnraumlüftungsanlagen auszugleichen. Bei Vergleichsmessungen in der Praxis konnten keine entsprechenden Einsparungseffekte ermittelt werden. Eine maschinelle Wohnraumlüftung ist nicht geeignet, um die Umweltwirkung oder die Lebenszykluskosten des Projekts zu verbessern.

Build simply - does a ventilation system save you money and energy?
In Bad Aibling, three residential buildings were built in 2020 as research houses made of masonry, wood and concrete. The complexity was reduced through simple construction and reduced building technology. There was no room ventilation. Only presence-controlled exhaust air from the interior bathrooms was installed. The study addresses the question of whether it would have been better to install a living space ventilation system in the research buildings. Four variants are compared: scenario A: window ventilation + bathroom exhaust air presence-controlled (as built); scenario B: window ventilation + bathroom exhaust air presence-controlled with basic ventilation; scenario C: decentralized individual room fans with heat recovery; scenario D: central apartment unit with heat recovery. The environmental impact and the costs of the respective ventilation systems caused by the use of technology, maintenance and operating energy over the life cycle were considered. Scenario A (as built) performs best in the examined dimensions of costs and global warming potential. Variants C and D in particular would have to achieve high savings in heating requirements in order to compensate for the negative environmental impact of the living space ventilation systems. In comparative measurements in practice, no corresponding savings effects could be determined. Mechanical domestic ventilation is not suitable for improving the environmental impact or life cycle costs of the project.

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Bonfig, Peter; Dehlinger, Christian; Cremers, JanEinfamilienhaus? Du darfst! - Die Typologie des kompakten Hofhauses ermöglicht private Wohnformen auf eigenem Grund bei hoher urbaner DichteBautechnik1/202335-44Berichte

Abstract

Das sog. kompakte Hofhaus wurde als neuartiger Hofhaustyp an der Hochschule für Technik Stuttgart (HFT) entwickelt und untersucht. Zu Quartieren addiert stellt er den Bewohnern bei geringem Landverbrauch urbane Lebensräume zur Verfügung und kann hohe Dichte, Diversität von Nutzung sowie ein hohes Maß an Privatheit und Wohnqualität in Innen- wie Außenräumen miteinander vereinen - in Neubau- wie in Bestandsituationen. Definitionsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass nicht einsehbare Höfe/Außenräume als ausschließlich private Nutzflächen in die Gebäudestruktur integriert werden (anstelle von exponierten Abstandsflächen mit geringerem Nutzwert außerhalb des Gebäudes) und über diese Bereiche auch die Belichtung und die Belüftung erfolgen können. Innen- und Außenräume können so zu einem geschützten und eng miteinander verzahnten Lebensraum verschmelzen. Die bisherigen Ergebnisse der seit 2017 laufenden DFG-geförderten interdisziplinären Forschungsarbeit weisen mit einer umfangreichen Typologie, allgemeingültigen Lösungsstrategien und vielen Einzeluntersuchungen nach, dass dieser Ansatz bereits auf ungewöhnlich kleinen Parzellen (ca. 60-200 m2) unterschiedlicher Proportion mit bis zu fünfgeschossigen Gebäuden für eine oder mehrere Parteien funktioniert. Einige der aus verschiedenen Grundtypen hervorgehenden Varianten eignen sich als Einfamilienhäuser auf eigenem Grund und können so diese von der Mehrheit angestrebte Wohnform in einem nachhaltigen urbanen Umfeld hoher Dichte und Heterogenität ermöglichen.

Single-family house? You may!
The typology of the compact courtyard house enables private forms of living on one's own land with a high urban density. The so-called compact courtyard house was developed and examined as a new type of courtyard house at the Stuttgart University of Applied Sciences (HFT Stuttgart). Added to neighbourhoods, it provides residents with urban living spaces reducing land consumption and can combine high density, diversity of use and a high degree of privacy and residential quality in both indoor and outdoor spaces - in both new and existing situations. By definition, this is achieved by integrating courtyards/outdoor spaces into the building structure as exclusively private usable areas that can not be looked into (instead of exposed distance areas with lower usable value outside the building) and by providing lighting and ventilation via these areas. Indoor and outdoor spaces can thus merge into a protected and closely interlinked living space. The results to date of the interdisciplinary DFG-funded research work, which has been ongoing since 2017, demonstrate with an extensive typology, generally valid solution strategies and many individual investigations that this approach already works on unusually small plots (approx. 60-200 m2) of varying proportions with up to five-storey buildings for one or more parties. Some of the variants that emerge from different basic types are suitable as single-family houses on their own land and can thus enable this form of housing sought by the majority in a sustainable urban environment of high density and heterogeneity.

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Gengnagel, Christoph; Brechenmacher, EmilKappe+ - Überprüfung einer traditionellen Bauweise auf ihre Leistungsfähigkeit für das Bauen von morgenBautechnik1/202345-54Berichte

Abstract

Deckensysteme sind aufgrund ihres Materialvolumens eine der größten Herausforderungen im Geschossbau auf dem Weg zu klimaschonendem Bauen. Hier erweist sich die traditionelle gemauerte Kappendecke als robuste leistungsfähige Alternative mit Innovationspotenzial. Im Vergleich zu weitverbreiteten Stahlbetonflachdecken erfordert ihre Herstellung nur 50 % der grauen Energie. Zu weiteren Untersuchung ihres Anwendungspotenzials wurden sechs Deckensysteme für eine Büro- oder Schulnutzung vergleichend untersucht. Für diese Konstruktionen wurden auf Basis einer Vordimensionierung detaillierte Lebenszyklusanalysen (LCA) durchgeführt. Während die Stahlbetonflachdecke ein Global Warming Potential (GWP) von 136 kgCO2e/m2 hat, erreicht die Kappendecke im günstigsten Fall einen Wert von nur 64 kgCO2e/m2. Neben der Bewertung des Energieeinsatzes in der Herstellung werden sowohl auf Material- als auch auf Konstruktionsseite die Prinzipien der Circular Economy angewendet. Im Rahmen von Praxisexperimenten wurden an der historischen Konstruktion drei Transformationen vorgenommen: So entsteht durch die Substitution der Stahlträger im System durch Holz ein neuartiges Holz-Mauerwerk-Hybridsystem. Mithilfe digitaler Fertigungswerkzeuge wird eine wirtschaftliche und zeitgemäße Herstellungsweise aufgezeigt. Durch die Optimierung der verwendeten Ziegelsteine wird die Rohdecke um akustische Eigenschaften multifunktional angereichert.

Kappe+ - evaluation of a traditional construction method as to its performance in today's context
Due to their material volume, ceiling systems are one of the biggest challenges in mulit-storey construction on the way to climate-friendly building. Here, the traditional masonry cap ceiling proves to be a robust, efficient alternative with innovation potential. Compared to widely used reinforced concrete flat slabs, their production requires only 50 % of the grey energy. To further investigate their application potential, six ceiling systems for office or school use were comparatively examined. Detailed life cycle assessments (LCA) were carried out for these constructions based on pre-dimensioning. While the reinforced concrete flat ceiling has a Global Warming Potential (GWP) of 136 kgCO2e/m2, the vault ceiling achieves a value of only 64 kgCO2e/m2 in the most favourable case. In addition to assessing the energy input in manufacturing, principles of a circular economy are applied on both the material and construction side. Within a framework of practical experiments, three transformations were carried out on the historical construction: by substituting the steel girders in the system with timber, a new type of timber-masonry hybrid system is created; with the help of digital manufacturing tools, an economical and contemporary production method is demonstrated; by optimising the bricks used, the raw ceiling is enriched with multifunctional acoustic properties.

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Dietsch, Philipp; Sandhaas, Carmen; Ruff, Daniel; Ummenhofer, Thomas100 Jahre Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine KarlsruheBautechnik1/202355-61Berichte

Abstract

Die Berufung von Prof. Dr.-Ing. Ernst Gaber an die Technische Hochschule Karlsruhe im Jahr 1921 markierte den Startschuss des Prüfraums Gaber, aus dem später die Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine hervorging. Heute ist die Versuchsanstalt Teil des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und besteht aus den Abteilungen Holzbau und Baukonstruktion sowie Stahl- und Leichtbau. Der folgende Beitrag blickt auf die Geschichte dieser Einrichtung zurück.

100 years of KIT Research Centre for Steel, Timber and Masonry
The appointment of Prof. Dr.-Ing. Ernst Gaber at the University of Technology Karlsruhe in 1921 gave the go-ahead for the Testing Facility Gaber, from which the Research Centre for Steel, Timber and Masonry developed. Today, the research centre is part of Karlsruhe Institute of Technology (KIT) and consists of the departments Timber Structures and Building Construction and Steel and Lightweight Structures. In the following contribution, the history of this institution is presented.

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Bautechnik aktuell 1/2023Bautechnik1/202363-66Bautechnik aktuell

Abstract

Wettbewerbe:
Deutscher Ingenieurbaupreis für Stadtbahnbrücke mit Carbonhängern

Veranstaltungen:
Brückenbautage 2022 in Düsseldorf
4. Symposium Ingenieurbaukunst - Bauen mit und im Bestand

Nachrichten:
Ingenieurbaukunst 2023 an Staatssekretär Rolf Bösinger übergeben
Das neue bauingenieur24

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik1/202366Veranstaltungskalender

Abstract

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