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Standardporenbeton der Güte PP2-0,35 wurde verschiedenen Feuchtebedingungen und einer konstanten CO2-Atmosphäre von 1 Vol-% ausgesetzt. Zusätzlich wurden Porenbetonproben mit guter und schlechter Phasenausbildung hergestellt und in das Bewitterungsprogramm integriert. Parallel zu der CO2-Bewitterung erfolgte eine regengeschützte Freilandlagerung des Standardporenbetons über 3 Jahre. An die verschiedenen Lagerungsbedingungen und -zeiten schlossen sich Untersuchungen zur Rohdichte, Druckfestigkeit und zum mineralischen Phasenbestand an. Der 3 Jahre im Freiland gelagerte Porenbeton wurde außerdem bezüglich seiner Wärmeleitfähigkeit geprüft. Prüfrandbedingungen wie Materialfeuchte, Austrocknungsverhalten des Porenbetons während der Bewitterung und Umgebungsfeuchte haben einen großen Einfluss auf die Materialeigenschaften. Die Ergebnisse belegen, dass eine künstliche CO2-Bewitterung zu anderen Ergebnissen führt als eine natürliche Alterung des Porenbetons. Porenbeton mit gut ausgebildetem Tobermorit erfährt unter natürlichen Klimabedingungen keine Veränderung in Druckfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit. Eine negative Eigenschafts- entwicklung über die Jahre ist nicht zu erwarten.

Durability of autoclaved aerated concrete under high CO2 impact.
Ordinary autoclaved aerated concrete (AAC) (P2-0,35) was stored under different humidity conditions and a constant CO2 atmosphere of 1 % by volume. Additionally, AAC samples with a good and poor phase formation were produced and included into the weathering procedure. In addition to the artificial CO2 weathering, ordinary AAC was stored under rain protection outdoor for a period of 3 years. After storing the samples under different conditions and periods, the material was measured for its raw density, compressive strength and mineral phase content. The outdoor stored AAC was tested after 3 years for its thermal conductivity. Boundary conditions such as material moisture and drying behaviour of the AAC as well as ambient moisture, influence the material properties within the weathering procedure. Artificial CO2 weathering leads to other effects than natural weathering. AAC with well crystalline tobermorite does not change its compressive strength or thermal conductivity under natural climate conditions. A negative long-term development of the material properties can be excluded.

The development of EU regulations dealing with energy conservation will sooner or later lead to changes in all member states - usually involving stricter insulation targets. In all markets traditionally dominated by solid construction methods, this development may make it harder for the monolithic construction method to retain its market share, because both the physical and commercial limitations - to a certain extent - appear insurmountable. The obvious solution seems to be to resort to thicker insulation material. But there are other alternatives. One of them has been developed initially specifically for the Scandinavian market where the climate has traditionally dictated tough thermal insulation requirements. In Denmark for example, U-values of 0.15 W/(m²K) are considered standard today. With conventional thermal conductivity, this U-value presents a challenge even when using autoclaved aerated concrete if one wants to retain familiar, commercially viable wall dimensions. But there are other possibilities: the compound solution offered by the Ytong Energy+ block.

Die Helligkeit einer Oberfläche beeinflusst die thermische Belastung einer Beschichtung und des darunter liegenden Mauerwerks oder Dämmstoffs. Vor allem dunkle Flächen mit niedrigem Hellbezugswert (HBW) heizen sich unter Sonneneinstrahlung stark auf. Bei Anwendung auf hochwärmedämmenden Untergründen wie Porenbeton kann die entstehende Wärme nicht ausreichend schnell abgegeben werden. Die Folge sind thermisch bedingte Spannungen zwischen Beschichtung und Untergrund. Aus diesem Grund empfehlen Hersteller eine Limitierung des Hellbezugswertes. Untersuchungen der Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH zeigen jedoch, dass auch dunkle Beschichtungen mit äußerst geringem HBW unter extremen Klimabedingungen weder selbst Schaden nehmen noch Schaden an der Porenbeton-Tragschicht verursachen. Somit scheint der HBW als Referenz zur Begrenzung der thermischen Spannungen ungeeignet. Für dunkle Flächen empfehlen Hersteller von Beschichtungen daher weiterhin die Berücksichtigung des solaren Reflexionsvermögens (TSR-Wert). Dieser Wert erfasst im Gegensatz zum HBW das gesamte Energiespektrum des Sonnenlichts und stellt somit eine pigmentunabhängige Kenngröße zur Beurteilung des Erwärmungspotenzials einer Beschichtung dar. Entsprechende Grenzwertbetrachtungen sind Gegenstand aktueller Untersuchungen.

Die heute im modernen Wohnungsbau vorherrschende massive Bauweise kann und muss in Sachen Energieeffizienz ihre Zukunftsfähigkeit unter Beweis stellen. Mit dem M1 Energie-plus-Massivhaus wird im Rahmen eines Pilotprojektes zum ersten Mal der Praxisbeweis erbracht, wie die Vorteile der massiven Bauweise wie Tragfähigkeit, Brandschutz und Schallschutz mit modernen und zukünftigen Energieeffizienzstandards zu verbinden sind. Erstmals kommt hier ein Compound-Mauerwerk mit unterschiedlichen Rohdichten und Festigkeitsklassen zum Einsatz, das als monolithisches Mauerwerk alle Vorteile hoher Wärmedämmung und Wärmespeicherung vereint (YTONG Energy ). Mit einfachen und durchdachten Planungsdetails und einer abgestimmten Anlagentechnik sind Energieplus-Massivhäuser keine reine Vision mehr. Dabei steht beim M1-Projekt vor allem der Anspruch an Wirtschaftlichkeit und Verkäuflichkeit des Produktes im Vordergrund, der für Verbraucher, Planer und ausführende Unternehmen neue Möglichkeiten der Umsetzung aufzeigt.

The M1 Energy Plus Masonry House.
Masonry construction, the dominant construction style for new buildings in Germany, can and must demonstrate its sustainability in terms of energy efficiency. The M1 Energy Plus masonry house serves as a pilot project to demonstrate for the first time how the benefits of masonry construction, such as load-bearing capacity, fire protection and sound insulation can be combined with modern and future energy efficiency standards in a real-life setting. A compound blockwork system with different bulk densities and strength classes has been used here for the first time, combining all the advantages of high thermal insulation and heat storage in a monolithic construction (YTONG Energy ). With simple, well thought-out design details and carefully matched technical building equipment, masonry energy-plus houses are no longer just a vision. In the M1 project the demand of creating a cost effective and saleable product was in the centre of attention which has opened up new opportunities for consumers, designers and housebuilding companies.

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In line with the general trend to improved energy-related properties of buildings in massive construction, many massive buildings have been designed and built in recent years, which have proactively observed and also helped to determine the specification of future building standards in Europe. According to [1], the first low-energy house was built in Kassel in 1986 with an area-related energy demand for hot water and heating of only 60 kWh/(m2a). The use of massive building materials with low thermal conductivity played a similarly important role in this case to the increasing use of thermal insulation materials and new building services technology using renewable energy sources. Keeping the constructional details simple to build by tradesmen in order to avoid thermal bridging and useless building mistakes was and is still an important practical requirement. With the help of examples, the article demonstrates that monolithic construction is suitable for compliance with current energy-related requirements and how this is carried out.

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The M1 energy-efficiency building Plus was to render practical proof that the advantages of solid construction such as carrying capacity, fire protection and sound protection could be connected to state-of-the-art and future energy efficiency standards in the scope of a pilot project. With simple and thought-through planning details and a coordinated system technology, energy plus solid houses are no longer merely visions. The M1 project mostly focuses on the claim to economic efficiency and saleability of the product, points out new possibilities for implementation to consumers, planners and executing companies.
The house is to document, that the means available now are sufficient to construct a solid building that produces more energy than it consumes. In the technical term of construction physics, the building is targeted at a negative final energy and primary energy consumption.
The data presented in this article from the monitoring of the last two years show that a plus energy target can be achieved by “nearly” conventionally built solid buildings. For both years, the M1 pus energy house reached an excess of final and primary energy.

Masonry construction - the dominant construction style for new residential buildings in Germany - can and must demonstrate its sustainability in terms of energy-efficiency. The M1 energy-plus masonry house is a pilot project that provides the first practical demonstration of how the benefits of masonry construction - such as its loadbearing capacity, fire safety and sound insulation - can be combined with current and anticipated energy-efficiency standards. A compound blockwork system with different bulk densities and strength classes has been used here for the first time, combining all the advantages of high thermal insulation and heat storage in a monolithic construction (YTONG Energy ). With simple, well-thought-out design details and carefully matched technical construction equipment, masonry energy-plus houses are no longer just a vision. The main focus of the M1 project is to develop a cost-efficient and saleable product which opens up new opportunities for consumers, designers and developers alike.

Haustrennwände sind Wände, die nach den Vorschriften der Bauordnungen der Länder zwischen fremden Hauseinheiten wie z. B. zwischen Reihenhäusern, Doppelhäusern und sinngemäß auch bei mehrgeschossigen Wohnhausbauten anzuordnen sind. Nachfolgend werden Anforderungen an den Schallschutz aufgeführt, Planungshinweise gegeben sowie Nachweise - rechnerisch und an ausgeführten Konstruktionen - vorgestellt. Die schalltechnischen Anforderungen an zweischalige Haustrennwände lassen sich mit Porenbetonmauerwerk sehr gut erfüllen.

Diskussionen zum Klimawandel und zu den erforderlichen Maßnahmen, ihn zu verhindern oder zumindest zu lindern, machen die Runde. Es nimmt nicht wunder, dass dabei der Wohnungsbestand und der Neubau im Mittelpunkt derartiger Diskussionen stehen, denn beide waren allein 2005 mit 191 Mio t am CO2-Ausstoß in Deutschland beteiligt. Der Ruf nach drastischer Energieeinsparung (die es physikalisch nicht geben kann) gehört zur Tagespresse, gern auch kombiniert mit einem Ruf nach Verschärfung der Anforderungen. Die Bundesregierung hat mit den Meseberger Beschlüssen 2007 die Weichen für eine Verschärfung der Anforderungen gestellt. Die mit der Novelle der EnEV im Jahre 2009 zu erwartende neuerliche Verschärfung der Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden wird neue Herausforderungen an die Planung und Ausführung von Mauerwerksbauten stellen. Sowohl die Anforderungen als auch erste Lösungsvorschläge für eine energieeffiziente Gebäudehülle werden in diesem Beitrag dargestellt und erläutert. Es wird anhand von Beispielen beschrieben, welche Auswirkungen das Zusammenspiel zwischen den unterschiedlichen Gebäudeformen und der verwendeten Anlagentechnik auf die in Deutschland jahrzehntelang bewährten Mauerwerkskonstruktionen haben kann. Dabei werden nicht allein bauphysikalische Aspekte einbezogen, sondern gleichsam Kosten-Nutzen-Analysen unter der Prämisse des Wirtschaftlichkeitsgebotes mit eingerechnet.

CLIBOT ist ein kletternder Roboter, der für die Inspektion/Überwachung von Bauwerks-Oberflächen unter besonderer Berücksichtigung der Denkmalpflege entwickelt wurde. Damit können große Einsparpotentiale realisiert und eine Reduzierung von für Menschen gefährliche Arbeit erreicht werden.
Eine Vielzahl von Kletter-Methoden wurde diskutiert und bewertet. Seilklettern mit Klauen erwies sich als bester Kompromiss zwischen Sicherheit und Funktionalität. Klettern mit dünnem Seil oder Draht als Steighilfe stellte sich als besonders geeignet für den Denkmalpflegebereich heraus. Der Roboter wurde aus sog. Off-the-shelf-Komponenten (handelsübliche Standardbauteile) aufgebaut und ist autark. Speziell konzipierte Klauen ermöglichen eine ausreichende Haftung an vertikalen Seilen. Ein minimierter Kletter-Algorithmus ermöglicht eine einfache Konstruktion der Antriebseinheit. Eine digitale Kamera, die an der Unterseite des Roboters befestigt ist, ermöglicht das Senden eines Video-Signals für die visuelle Unterstützung. Das Auslösen der Kamera und die Auf- und Abwärtsbewegungen des Roboters werden per Funk ferngesteuert. Umfangreiche Tests im praktischen Einsatz zeigten die gute Eignung des gewählten Konzepts.

CLIBOT - a rope climbing robot for building surface inspection
CLIBOT is a rope climbing robot developed for inspection tasks on building surfaces under special consideration of conservatory purposes. Great savings potential and a reduction of hazardous human work can be achieved.
A variety of climbing methods is discussed and evaluated. Rope climbing by claws turned out as the best compromise between safety and functionality and a thin rope or wire as climbing aid is modest enough for conservatory requirements.The robot was constructed from off-the-shelf components and is selfsupported. Special designed claws enable a sufficient grip at vertical ropes. A minimized climbing algorithm allows a simple construction of the drive unit. A digital camera attached at the bottom of the robot is sending a video signal for visual assistance. Triggering the camera and the up and down movement of the robot is remotely controlled by radio link. Extensive tests in practical environements showed the good suitability of that chosen concept.

Numerische Untersuchungen zum hydraulischen Grundbruch an Baugrubenumschließungen mit geringer Einbindung der Baugrubenumschließung und baugrubenseitiger Sicherung durch einen Auflastfilter haben gezeigt, dass die herkömmlichen Nachweise nach DIN EN 1997-1:2009-09 (Eurocode 7) und DIN 1054:2010-12 bzw. nach EAU für geringe Einbindetiefen und bei luftseitiger Sicherung durch einen Auflastfilter auf der unsicheren Seite liegen können. Dies kann auf die vereinfachte Form des Ersatzkörpers zurückgeführt werden, bei welcher die Strömungskräfte unterhalb des Wandfußes nicht berücksichtigt werden. Des Weiteren werden bei den herkömmlichen Nachweisen keine rückhaltenden Reibungskräfte im Boden oder im Auflastfilter angesetzt.
Anhand von eigenen theoretischen und experimentellen Untersuchungen zum Versagen vertikal durchströmter Bodensäulen in einem Zylinder sowie zum Versagen durch hydraulischen Grundbruch an einer Baugrubenumschließung konnte der Einfluss eines Auflastfilters auf die im Boden und im Auflastfilter wirkenden Reibungskräfte sowie auf die Bruchkörperform beim hydraulischen Grundbruch bestimmt werden.
Die gewonnenen Erkenntnisse aus den theoretischen und experimentellen Untersuchungen dienten als Grundlage zur Entwicklung eines modifiziertes Verfahrens zum Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch an Baugrubenumschließungen bei baugrubenseitiger Sicherung durch einen Auflastfilter in nichtbindigen Böden.

The influence of a surcharge filter on hydraulic failure.
Numerical investigations of hydraulic heave failure at excavation walls with a small embedded depth and a surcharge filter on the excavation side of the wall have shown that the traditional proof of hydraulic heave according to DIN EN 1997-1:2009-09 (Eurocode 7) and DIN 1054:2010-12 or to EAU can be unsafe. This is caused by the negligence of the flow forces below the pit wall. Moreover friction forces are not considered. By the means of proper theoretical and experimental analysis of the failure mode due to vertical flow through a soil column and due to hydraulic heaves, the influence of a surcharge filter due to the acting friction forces during hydraulic failure and the failure body during hydraulic heave could be determined.
Based on the results of the theoretical and experimental investigations a modified method to determine the hydraulic heave safety with a surcharge filter on the excavation bottom is presented.

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Auf dem Konzerngelände eines weltweit tätigen Pharmakonzerns in Basel wurde ein vom Architekten Frank O. Gehry entworfenes skulpturales Bürogebäude geplant und fertiggestellt. Besonderes Augenmerk ist die transparente Stahl-Glas-Hülle, die aus verschieden zusammengesetzten Fassadenflächen besteht. Um die freie Geometrie dieses Gebäudes möglichst nahe an der Entwurfsidee in die Realität umzusetzen, wurde für alle Planungsbeteiligten verbindlich das CAD-Programm CATIA in den Planungsprozess integriert. Das Ingenieurbüro schlaich bergermann und partner hat die komplette Tragwerksplanung (Entwurf, Ausführung, Bauüberwachung) erstellt. Dieser Beitrag beschreibt die Besonderheiten bei Entwurf, Konstruktion sowie Herstellung und Montage der ungewöhnlichen Stahl-Glas-Hülle.

The free operation of surfaces and steel bars.
On the premises of a worldwide operating pharmaceutical company in Basle, Suisse a sculptural office building designed by Frank O. Gehry has been planned and completed. An outstanding charm is given by the transparent steel-glass-envelope covering the relatively shifted and rotated slabs as a free formed folded structure consisting of steel bars. To realize the free building geometry very close to the design idea for all project members the CAD-software CATIA was integrated into the planning process. schlaich bergermann und partner has covered the full scope of structural engineering from schematic design to execution phase. This paper describes the specialties during design, engineering, fabrication and erection of the unusual envelope made of steel and glass.

The collaboration of architect and engineer has been of particular importance to Jörg Schlaich during his professional life. The prevailing attitude that the architect is responsible for the design and details and the engineer for the statics has always been absurd to him. He believes the highest level of design is achieved when the engineer is involved from the beginning of the design process, in the conceptual design phase when architect and engineer are prepared to listen to each other and build upon a collaborative process. Such a relationship exists between schlaich bergermann und partner and the studio of artist/designer James Carpenter - a relationship that started in the 1980’s on the design of bridges, sculptures and building elements. The impetus for this long collaboration has always been to minimize structure and maximize light as a defining characteristic of the public realm.
The authors think that the Sky Reflector-Net for the Fulton Center is a good example of this fruitful collaboration, in this case between James Carpenter and his studio, James Carpenter Design Associates (JCDA), architect, Grimshaw Architects, design engineer, schlaich bergermann und partner (sbp) and final design engineer, Arup working together to fully integrate this ambitious artwork within a very complex program.
Das Sky Reflektor-Net für das Fulton Center, New York. Die Zusammenarbeit zwischen Architekt und Ingenieur beschäftigte Jörg Schlaich während seines gesamten Berufslebens. Die vorherrschende Meinung, der Architekt sei für das Design und die Details und der Ingenieur nur für die Statik verantwortlich, war für ihn schon immer absurd. Für Jörg Schlaich wird ein optimaler Entwurf nur dann erreicht, wenn der Ingenieur von Anfang an beim Entwurf mitwirkt, wenn man die Sprache des anderen versteht und wenn beide bereit sind, aufeinander zu hören. Auf dieser Basis baut die Zusammenarbeit zwischen schlaich bergermann und partner (sbp) und dem Atelier von Künstler/Designer James Carpenter (JCDA) auf eine Beziehung, die in den 1980er Jahren mit der Gestaltung von Brücken, Skulpturen und Gebäudeelementen begann und bis heute andauert. Anlass dieser langen Zusammenarbeit war stets, die Konstruktion zu minimieren und das Licht als wichtiges Entwurfselement im öffentlichen Raum zu maximieren.
Die Autoren glauben, dass das Sky Reflektor-Net für das Fulton Center ein gutes Beispiel für eine fruchtbare Zusammenarbeit zwischen James Carpenter mit seinem Studio James Carpenter Design Associates (JCDA), dem Architekten Grimshaw Architects, dem Entwurfsingenieur schlaich bergermann und partner (sbp) und dem Ingenieur für die Ausführungsplanung Arup darstellt, ohne die so ein ehrgeiziges Kunstwerk nicht reibungslos in eine so komplexe Gesamtplanung eingebunden werden kann.

Die Verbindungswege zwischen den einzelnen Bereichen der neuen Messe Mailand werden größtenteils durch architektonisch sehr reizvolle Stahl-Glas-Konstruktionen überdeckt. Am Haupteingang entsteht das "Logo": eine zweiachsig gekrümmte Freiformfläche, die mit ca. 39 m wie ein Vulkan in die Höhe ragt und somit bereits von der Ferne als Wahrzeichen zu erkennen sein wird. Ein 1300 m langes und 30 m breites freigeformtes Glasdach, das sog. "Vela", erschließt in der Hauptachse der Messe die einzelnen Hallen und nimmt die in Sichtweite befindlichen Alpen in seiner Formgebung wieder auf. Hauptsächlich am Beispiel des "Logo" beschreibt der Beitrag neben der allgemeinen Entwurfsidee schwerpunktmäßig die Prinzipien zur Ermittlung der Netzgeometrie und die Besonderheiten der Tragstruktur der zweiachsig gekrümmten Freiformflächen.

Durch eine komplett verglaste Überdachung des ehemaligen Außenbeckens der Römertherme in Baden bei Wien wurde eine großzügige, transparente Schwimmhalle als Kernstück eines modernen Kurbades geschaffen. Einfache stählerne Hängebänder im Abstand von 1,50 m spannen frei über knapp 30 m und bilden das minimierte und filigrane Tragwerk des Schwimmhallendaches. Über schrägstehende Baumstützen werden die zugbeanspruchten Hängebänder in die Fassadenrichtung umgelenkt und bilden hier die Fassadenprofile, welche über Spannanker im massiven Kellergeschoß rückverankert sind. So entstand eine äußerst transparente Gebäudehülle mit deutlich ablesbarem Kraftfluß.

Im Kurort Badenweiler wurde im Zuge der Modernisierung der Thermenanlagen eine Verbindung zwischen zwei bestehenden Bauten mit einer Ganzglaskonstruktion geschaffen. Dieser Aufsatz berichtet von Entwurf, Konstruktion und Bemessung des Glashauses sowie dem verwendeten Sicherheitskonzept.

Die Erfindung der gespannten Seilnetzfassade im Jahre 1989/1990 für das Hotel Kempinski in München stellte einen Meilenstein auf dem Weg zu optimaler Transparenz von Glasfassaden dar. Diese Innovation prägte die Glasarchitektur danach ganz wesentlich und führte zur weltweiten Anwendung und infolge versäumten Patentschutzes auch zur weltweiten Kopie. Die tragende Konstruktion besteht aus einem ebenen einlagigen gespannten Seilnetz, an dessen Knoten die quadratischen oder rechteckigen Glasscheiben punktförmig befestigt sind, ohne das Glas zu durchbohren. Dadurch verlaufen die Seile genau hinter den vertikalen und horizontalen Glasfugen und werden als Konstruktion fast nicht mehr wahrgenommen. Die Konstruktion benötigt einem Tennisschläger gleich tragfähige Ränder, welche die Vorspannkräfte aufnehmen, besser noch, kurzschließen.