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Schneider, U.; Oswald, M.Brandrisiko in Wohngebäuden unterschiedlicher Bauart, Teil 2Bauphysik4/2003177-186Fachthemen

Abstract

Die aktuelle Musterbauordnung vom Oktober 2002 sieht die Gleichstellung tragender Baukonstruktionen in der neuen Gebäudeklasse 4 vor, d. h. bis zu einer Gebäudehöhe von 13 m dürfen diese Konstruktionen in Massivbauweise oder Holzbauweise errichtet werden. Aufgrund des damit verbundenen erhöhten Brandrisikos im Geschoßwohnbau wurde die Erarbeitung einer Muster-Holzbaurichtlinie mit neuen Konstruktionsvorschriften für den mehrgeschossigen Holzwohnbau notwendig. Damit sollen die bestehenden Schwachstellen im Geschoßwohnbau beseitigt werden. Daß diese Vorgehensweise dringend erforderlich ist, haben die vorliegenden Untersuchungen an bestehenden Gebäuden bestätigt. Die vorgestellten Untersuchungsergebnisse zeigen, daß das Risikopotential durch das Ereignis "Brand" im Wohnbau in starker Abhängigkeit von der Art der Bauweise steht. Die Möglichkeit der gestalterischen Freiheit, die Planern und Bauherren mit den neueren Entwicklungen in den Rechtsgrundlagen geboten werden, erfordern verantwortungsbewußte Planung, um nicht ein Absinken des Sicherheitsniveaus zu riskieren. Die Verwendung von brennbaren Stoffen in mehrgeschossigen tragenden Gebäudekonstruktionen erfordert die Betrachtung der Tragfähigkeit des Gesamtsystems und nicht der Brandwiderstandsdauer einzelner Bauteile. Dies betrifft vor allem den Mehrgeschoßbau, da das Versagen einzelner Bauelemente und deren Verbindungen katastrophale Folgen für das gesamte Gebäude haben kann. Die gültigen Normen DIN 4102 und ÖNORM B 3800 sowie die betreffenden Eurocodes berücksichtigen bereits weitgehend, daß Bauteile nicht isoliert betrachtet werden dürfen. Dazu sind grundlegende Kenntnisse über den Brandschutz erforderlich, insbesondere sind die konstruktiven Schwachpunkte wie Anschlüsse und Verbindungen zu beachten und zu bewerten.

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Schneider, U.; Oswald, M.Brandrisiko in Wohngebäuden unterschiedlicher Art, Teil 1Bauphysik3/2003122-130Fachthemen

Abstract

Die aktuelle Musterbauordnung vom Oktober 2002 sieht die Gleichstellung tragender Baukonstruktionen in der neuen Gebäudeklasse 4 vor, d. h. bis zu einer Gebäudehöhe von 13 m dürfen diese Konstruktionen in Massivbauweise oder Holzbauweise errichtet werden. Aufgrund des damit verbundenen erhöhten Brandrisikos im Geschoßwohnbau wurde die Erarbeitung einer Muster-Holzbaurichtlinie mit neuen Konstruktionsvorschriften für den mehrgeschossigen Holzwohnbau notwendig. Damit sollen die bestehenden Schwachstellen im Geschoßwohnbau beseitigt werden. Daß diese Vorgehensweise dringend erforderlich ist, haben die vorliegenden Untersuchungen an bestehenden Gebäuden bestätigt. Die vorgestellten Untersuchungsergebnisse zeigen, daß das Risikopotential durch das Ereignis "Brand" im Wohnbau in starker Abhängigkeit von der Art der Bauweise steht. Die Möglichkeit der gestalterischen Freiheit, die Planern und Bauherren mit den neueren Entwicklungen in den Rechtsgrundlagen geboten werden, erfordern verantwortungsbewußte Planung, um nicht ein Absinken des Sicherheitsniveaus zu riskieren. Die Verwendung von brennbaren Stoffen in mehrgeschossigen tragenden Gebäudekonstruktionen erfordert die Betrachtung der Tragfähigkeit des Gesamtsystems und nicht der Brandwiderstandsdauer einzelner Bauteile. Dies betrifft vor allem den Mehrgeschoßbau, da das Versagen einzelner Bauelemente und deren Verbindungen katastrophale Folgen für das gesamte Gebäude haben kann. Die gültigen Normen DIN 4102 und ÖNORM B 3800 sowie die betreffenden Eurocodes berücksichtigen bereits weitgehend, daß Bauteile nicht isoliert betrachtet werden dürfen. Dazu sind grundlegende Kenntnisse über den Brandschutz erforderlich, insbesondere sind die konstruktiven Schwachpunkte wie Anschlüsse und Verbindungen zu beachten und zu bewerten.

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Schneider, U.; König, G.; Dehn, F.; Horvath, J.Versuche zum Brandverhalten von Tunnelinnenschalenbeton mit FaserzusatzBautechnik11/2001795-804Fachthemen

Abstract

Aufgrund des immer größer werdenden öffentlichen Straßen- und Schienenverkehrs gewinnt der konstruktive Brandschutz für Tunnelbauwerke zunehmend an Bedeutung. Brände in Verkehrstunneln sind zwar selten, verursachen jedoch gegebenenfalls hohe Sachschäden und in letzter Konsequenz auch Personenschäden. Das Auskleidungssystem muß so geplant sein, daß im Brandfall einerseits ausreichender Personenschutz gewährleistet ist, andererseits die Wiederinstandsetzungsmaßnahmen ökonomisch vertretbar sind und die Wiederinbetriebnahme des Tunnels möglichst rasch hergestellt werden kann. Dieser Bericht befaßt sich mit dem Brandverhalten von Stahl- und Polypropylen-Faserbeton für Tunnelinnenschalen und stellt die dazu durchgeführten Versuche und Erkenntnisse vor.

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Schneider, U.; Kersken-Bradley, M.; Max, U.Berechnung der Wärmeabzugsfaktoren in DIN V 18230 mit dem Rechenprogramm MRFCBauphysik1/199119-25Fachthemen

Abstract

Die w-Faktoren gemäß DIN V 18230 werden überprüft. Der Brandablauf und die Brandwirkungen in den Gebäuden werden rechnerisch mit dem Rechencode MRFC simuliert. Aus den Rechenergebnissen wird ein vereinfachtes w-Konzept hergeleitet und begründet. Als Primäreffekte gehen die horizontalen und vertikalen Öffnungen ein. Ebenfalls werden w-Faktoren für Teilflächenbrände bis 400 m² Brandfläche bestimmt und festgelegt. Der Normenvorschlag beinhaltet gegenüber den bisherigen w-Faktoren bereichsweise deutliche Verschärfungen, die jedoch physikalisch begründet und notwendig sind. Die in der gültigen DIN V 18230 möglichen sprunghaften Änderungen in der Brandschutzbewertung, ggf. über mehrere Brandschutzklassen hinweg, sind nach dem neuen Vorschlag nicht mehr möglich.

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Schneider, U.; Kersken-Bradley, M.; Kirchberger, H.Brandschutz - Dokumentation einer EntwicklungBauphysik6/2008405-416Fachthemen

Abstract

Bis Ende der 1970er Jahre spielte sich der bauliche Brandschutz in den Materialprüfämtern ab und die Praxis war bemüht, die richtigen Tabellenwerte für die Feuerwiderstandsdauer zu finden. Mit den Beiträgen von Bub et al. wurde in Deutschland und Europa eine Entwicklung eingeleitet, die zunächst in internationalen technisch-wissenschaftlichen Gremien wie dem CIB und dem JCSS aufgegriffen wurde und einen wesentlichen Grundstein für die Brandschutzteile der Eurocodes bildete. Weiterentwicklungen, wie im vfdb-Leitfaden, wurden unter nicht unerheblicher Beteiligung von Hosser vorangebracht. Zu diesen Entwicklungen trug auch Gertis bei indem an der Universität Stuttgart im Rahmen der Bauphysik als eine der ersten deutschen Universitäten, Brandschutz zumindest als Wahlpflichtfach angeboten wurde. Zwischenzeitlich sind europaweit eigenständige Masterstudiengänge entstanden. Dieser Beitrag ist eine Dokumentation der Anfänge, der Entwicklung und der wesentlichen Ergänzungen der letzten Jahre.

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Schneider, U.; Kersken-Bradley, M.Berechnung der Wärmeabzugsfaktoren in DIN V 18230 mit dem Rechenprogramm MRFCBauphysik6/1990183-186Fachthemen

Abstract

Die w-Faktoren gemäß DIN V 18230 werden überprüft. Der Brandablauf und die Brandwirkungen in den Gebäuden werden rechnerisch mit dem Rechencode MRFC simuliert. Aus den Rechenergebnissen wird ein vereinfachtes w-Konzept hergeleitet und begründet. Als Primäreffekte gehen die horizontalen und vertikalen Öffnungen ein. Ebenfalls werden w-Faktoren für Teilflächenbrände bis 400 m² Brandfläche bestimmt und festgelegt. Der Normenvorschlag beinhaltet gegenüber den bisherigen w-Faktoren bereichsweise deutliche Verschärfungen, die jedoch physikalisch begründet und notwendig sind. Die in der gültigen DIN V 18230 möglichen sprunghaften Änderungen in der Brandschutzbewertung, ggf. über mehrere Brandschutzklassen hinweg, sind nach dem neuen Vorschlag nicht mehr möglich.

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Schneider, U.; Horvath, J.; König, G.; Dehn, F.Materialverhalten von ultrahochfesten Betonen (UHPC)Beton- und Stahlbetonbau7/2001468-477Fachthemen

Abstract

Die Entwicklung zementgebundener Baustoffe hat in den vergangenen Jahrzehnten einen ständigen Aufwärtstrend erfahren. Die zeitlich letzte Steigerungsstufe in dieser Entwicklungsreihe stellt der ultrahochfeste Beton dar. Diese Betone erzielen Festigkeiten bis zu 800 N/mm², erfordern aber spezielle Kenntnis hinsichtlich der verwendeten Mischungskomponenten und Nachbehandlungsverfahren. Um die hohe Leistungsfähigkeit von UHPC voll ausnützen zu können, bedarf es zusätzlicher Konzepte bei der Projektierung, Anwendung und der konstruktiven Ausführung. Aufgrund von an der TU Wien und der Univerisät Leipzig durchgeführten Versuchen hat sich gezeigt, das sich die Rezepturen nach dem Anwendungsfall richten müssen, wenn die hohe Leistungsfähigkeit des Betons und Gesichtspunkte der Kostenrechnung miteinander einhergehen sollen.

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Schneider, U.; Horvath, J.Abplatzverhalten an Tunnelinnenschalenbeton - Beitrag zur Reduzierung von AbplatzungenBeton- und Stahlbetonbau4/2002185-190Fachthemen

Abstract

Die Brandereignisse der letzten Zeit in unterirdischen Verkehrsanlagen zeigen, daß Vorkehrungen für den Brandschutz in unterirdischen Verkehrsanlagen nach dem heutigen Stand der Kenntnis neu zu überdenken und zu definieren sind. Der vorliegende Beitrag stellt einen Auszug aus einem laufenden Forschungsprojekt an der TU Wien dar, das sich mit der Reduktion von gefährlichen Abplatzungen bei unterschiedlichen Brandbelastungen an Tunnelinnenschalenbeton befaßt. Dazu werden die derzeitigen Versuchsergebnisse und die daraus gewonnenen Erkenntnisse dokumentiert.

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Schneider, U.; Diederichs, U.Verhalten von Ultrahochfesten Betonen (UHPC) unter BrandbeanspruchungBeton- und Stahlbetonbau7/2003408-417Fachthemen

Abstract

Die Verwendung von Hochleistungsbetonen hat in den letzen Jahren weltweit einen enormen Trend nach oben erfahren. Innovativen Unternehmen und Labors ist es zu verdanken, daß diese Entwicklungen basierend auf soliden Untersuchungen stetig fortgeführt werden. Ultrahochfeste Betone stellen dabei die letzte Stufe dieser Forschungsentwicklung dar.
Permeabilität ist bekanntlich ein Indikator zur Quantifizierung der Dauerhaftigkeit bei Betonen. Permeabilität steht aber auch in enger Relation zum Abplatzverhalten bei Betonen unter Temperaturbeanspruchung, d.h. sie ist ev. maßgebend für eher weniger gute Eigenschaften von Hochleistungsbetonen in diesem Zusammenhang. Dieser Bericht stellt einen Auszug aus einem noch laufenden Forschungsprojekt an der TU-Wien dar, welcher sich mit dem Abplatz- und Temperaturverhalten von UHPC- Betonen bei unterschiedlichen Brandbelastungen befaßt. Dazu werden die derzeitig vorliegenden Versuchsergebnisse und die daraus gewonnenen Erkenntnisse dokumentiert.

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Schneider, U.Brandschutz im MauerwerksbauMauerwerk5/2009284-299Fachthemen

Abstract

Der Mauerwerksbau ist eine der ältesten Bauweisen überhaupt und überzeugt durch hohe Dauerhaftigkeit und Sicherheit auch unter extremen Umgebungsbedingungen. In dem vorliegenden Beitrag wird zu Beginn diesbezüglich zurückgeblickt auf die römischen und mittelalterlichen Stadtbauweisen hinsichtlich ihres Verhaltens bei Bränden. Dominierend sind damals wie heute in jeder Hinsicht die Nichtbrennbarkeit und die hohe Festigkeit des Materials bei länger andauernden Temperatureinwirkungen.
Hinsichtlich der bauordnungsrechtlichen Anforderungen und deren Umsetzung hat es in den letzten Jahren Veränderungen gegeben, die im Zusammenhang mit einer Neuordnung der Gebäudeklassifizierung und dem europäischen Normungsprozess stehen. Bei der Einteilung der Gebäude ist eine neue Klasse mit einer Fußbodenhöhe bis 13 m über Oberkante Gelände eingeführt worden ([1] bis [3]). Gleichzeitig sind die brandschutztechnischen Anforderungen bis einschließlich dieser Gebäudeklasse mit der Feuerwiderstandsanforderung “hochfeuerhemmend” abgesenkt worden. Es ist damit auch der Einsatz brennbarer Baustoffe für tragende Konstruktionen, allerdings nur unter bestimmten Voraussetzungen, möglich, was das ehemals vorhandene hohe Sicherheitsniveau in diesem Bausegment abmindert. Durch den Einsatz von Mauerwerk ist es aber trotzdem möglich, den ursprünglich hohen Standard auch weiterhin beizubehalten. Neuere Entwicklungen in der Mauerwerksindustrie haben derzeit soweit geführt, dass die Wandmaterialien neben einem sehr guten Brandschutz auch ohne zusätzlichen bzw. mit sehr geringem zusätzlichen Wärmeschutz bereits Passivhausqualität erreichen und als High-Tech-Bauteile gelten.
Die bauordnungsrechtlichen Brandschutzanforderungen können sowohl mit Hilfe der deutschen als auch des europäischen Brandschutznormen umgesetzt werden (s. hierzu [4] bis [7]). Die europäischen Brandschutznormen enthalten einerseits ein System der Klassifizierung von Baustoffen und Bauteilen, jedoch in wesentlich differenzierterer Form als bisher in Deutschland üblich. Andererseits gestatten Bemessungsnormen für den Brandfall auch die rechnerische Nachweisführung, was dem Architekten bzw. dem Ingenieur mehr Freiheiten gibt. Diesbezüglich fehlen aber vor allem die zugehörigen Materialkennwerte in Abhängigkeit von den hohen Temperaturen, welche bei Bränden zu erwarten sind. Derartige Berechnungen sind u. a. auch dazu geeignet, die früheren Bauteilklassifizierungen nach den Brandschutzanforderungen des Eurocodes 6 neuerlich zu validieren.

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Schneider, U.Festigkeits- und Verformungsverhalten von Beton unter stationärer und instationärer Temperaturbeanspruchung.Bautechnik4/1977123-132

Abstract

Es wird über Hochtemperaturuntersuchungen an Normalbeton berichtet. Es werden Messungen zum Spannungs-Dehnungs-Verhalten von Beton bei hohen Temperaturen, zur Frage der Zwangskraftentwicklung in dehnungsbehinderten Bauteilen, zum Übergangskriechen bei instationärer Temperaturbeanspruchung und zum Hochtemperaturkriechen von Beton oberhalb 100 °C vorgelegt und diskutiert.

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Schneider, U.Pionierarbeit beim Bau von Treppenhaustürmen mit Gleitschalung.Beton- und Stahlbetonbau7/1971178-179

Abstract

Über die Konstruktion und Bauausführung von zwei Treppenhaustürmen mit 134 m Höhe mit Hilfe der Gleitschalungstechnik.

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Schneider, Sebastian; Vöcker, Daniela; Marx, SteffenZum Einfluss der Belastungsfrequenz und der Spannungsgeschwindigkeit auf die Ermüdungsfestigkeit von BetonBeton- und Stahlbetonbau12/2012836-845Fachthemen

Abstract

Die Ermüdungseigenschaften von Beton werden in den meisten Fällen mithilfe sogenannter Einstufenversuche untersucht. Dabei wird eine Betonprobe mit einer konstanten Mittellast beaufschlagt, der nachfolgend eine oszillierende Schwingbeanspruchung überlagert wird. Um den Zeitaufwand für diese Versuche zu minimieren, wird eine möglichst hohe Belastungsfrequenz angestrebt. Allerdings wurde durch einige Forschungsarbeiten deutlich, dass die Belastungsfrequenz einen Einfluss auf die ertragbaren Lastwechsel von Beton hat. Die Auswertung von in der Literatur dokumentierten Versuchen ergab, dass die Ermüdungsfestigkeit, analog zur Betondruckfestigkeit bei einmaliger Belastung, scheinbar maßgeblich von der Dehngeschwindigkeit abhängt. Diese Erkenntnis erlaubt zum einen eine relativ einfache Umrechnung von Versuchsergebnissen, die mit hohen Prüffrequenzen gewonnen wurden. Zum anderen kann damit eine Grenzfrequenz für Ermüdungsversuche in Abhängigkeit von der Schwingbreite bestimmt werden.

About loading frequency and stress rate influences on fatigue strength of concrete
The fatigue behavior of concrete is mostly studied on the basis of constant amplitude tests. Constant maximum and minimum stresses are applied to concrete specimens during these tests. In addition, high loading frequencies are used in order to minimize the test duration. However, the loading frequency has an influence on the number of load cycles to failure. A study of fatigue tests documented in the literature has shown that the fatigue strength of concrete depends on the strain rate like the compressive strength due to single loading. With this consideration it becomes possible to convert test results with different loading frequencies into each other. Furthermore, a frequency limit can be determined depending on the stress range.

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Schneider, Sebastian; Hümme, Julian; Marx, Steffen; Lohaus, LudgerUntersuchungen zum Einfluss der Probekörpergröße auf den Ermüdungswiderstand von hochfestem BetonBeton- und Stahlbetonbau1/201858-67Fachthemen

Abstract

Die Verwendung hochfester Betone für Bauwerke, die nicht vorwiegend ruhenden Beanspruchungen ausgesetzt sind, wird durch die derzeitigen normativen Regelungen und die damit verbundenen erheblichen Abminderungen der Rechenwerte der Druckfestigkeit unter Ermüdung erschwert. Um den Ermüdungswiderstand dieser Betone zukünftig weiter zu untersuchen, bedarf es u. a. Erkenntnisse zur Probekörpergeometrie. Denn es besteht die Frage, wie sich die Ergebnisse aus Ermüdungsprüfungen zu einer begründeten und sicheren Aussage zum Ermüdungswiderstand des Betons im Bauwerk übertragen lassen bzw. wie die Ermüdungsprüfung gestaltet werden muss, damit solche Aussagen möglich werden. Im Rahmen dieses Artikels werden erste Erkenntnisse zum Einfluss der Probekörpergröße auf das Ermüdungsverhalten von zwei hochfesten Betonen vorgestellt. Dabei werden Zylindergrößen von d/h = 60/180 mm und 100/300 mm unterschieden. Es zeigte sich, dass insbesondere für bezogene Oberspannungen von So ≤ 0,7 die kleineren Probekörper deutlich höhere Bruchlastwechselzahlen erreichten. Allein eine Normierung der im Ermüdungsversuch aufgebrachten Beanspruchungen auf die Druckfestigkeit der jeweiligen Probekörpergröße konnte den Größeneinfluss nicht ausgleichen. Demnach müssten weitere Effekte für diese Beobachtung verantwortlich sein. Jedoch lässt sich schlussfolgern, dass die Probekörpererwärmung während des Ermüdungsversuchs einen entscheidenden Einfluss auf die im Probekörper vorherrschenden Spannungszustände und somit auf den Ermüdungswiderstand besitzt. Solche Einflüsse näher zu untersuchen, ist Gegenstand weiterer Forschungsarbeiten.

Investigations on the influence of the specimen size on the fatigue resistance of high-strength concrete
The use of high-strength concrete for structures which are exposed to cyclic loading can be inefficient by the present normative regulations due to a considerable reduction of the compressive strength. For further investigations of the fatigue resistance for those concretes, the knowledge about the influence of the specimen geometry is required. The question is how the results of fatigue tests in the laboratory can be transferred to the fatigue resistance of concrete in structures. In this article, the first findings on the influence of the specimen size on the fatigue behavior of two high-strength concretes are presented. Therefore, cylinder sizes of d/h = 60/180 mm and 100/300 mm were tested. It has been shown that the smaller test specimens lead to significantly higher numbers of cycles to failure, especially for related stress ranges of So ≤ 0.7. The normalization of the applied fatigue stresses to the compressive strength of the respective specimen size does not seem to compensate the influence of the size. However, it can be assumed that the specimen temperature during the fatigue test could have a decisive influence on the stress conditions in the specimen and thus on the fatigue resistance.

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Schneider, S.; Ungermann, D.Geschraubte Anschlüsse und Verbindungen nach DIN EN 1993-1-8Stahlbau11/2010809-826Fachthemen

Abstract

Die Bemessung von Anschlüssen und Verbindungen unter vorwiegend ruhenden Beanspruchungen ist in Teil 1-8 des Eurocode 3 geregelt, dessen deutsche Fassung als DIN EN 1993-1-8 im Juli 2005 veröffentlicht wurde. Neben Bemessungs- und Konstruktionsregeln für elementare Verbindungsmittel wie Schrauben, Nieten, Bolzen und Schweißnähten, wird in DIN EN 1993-1-8 auch die Klassifizierung und Berechnung von geschraubten Stirnplattenverbindungen sowie die Bemessung von Hohlprofilknoten geregelt.
In dem vorliegenden Beitrag werden zum einen die grundlegenden Bemessungs- und Konstruktionsregeln für geschraubte Anschlüsse und Verbindungen nach DIN EN 1993-1-8 vorgestellt und zum anderen die Klassifizierung und Berechnung von Stirnplattenverbindungen nach der Komponentenmethode erläutert.

Bolted joints and connections according to Eurocode 3.
The German version of Eurocode 3 part 1-8 was published in July 2005 as DIN EN 1993-18 and provides design and construction rules for bolted joints and connections under static loads. Furthermore, DIN EN 1993-1-8 provides detailed application rules for the classification and the design resistance of end plate connections and for the design resistance of hollow section joints.
The present paper gives an overview on the basic design and construction rules for bolted joints according to DIN EN 1993-1-8 and explains the basic principles of the component method.

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Schneider, Ronald; Fischer, Johannes; Bügler, Maximilian; Nowak, Marcel; Thöns, Sebastian; Borrmann, André; Straub, DanielAssessing and updating the reliability of concrete bridges subjected to spatial deterioration - principles and software implementationStructural Concrete3/2015356-365Technical Papers

Abstract

Inspection and maintenance of concrete bridges is a major cost factor in transportation infrastructure, and there is significant potential for using information gained during inspection to update predictive models of the performance and reliability of such structures. In this context, this paper presents an approach for assessing and updating the reliability of prestressed concrete bridges subjected to chloride-induced reinforcement corrosion. The system deterioration state is determined based on a Dynamic Bayesian Network (DBN) model that considers the spatial variability of the corrosion process. The overall system reliability is computed by means of a probabilistic structural model coupled with the deterioration model. Inspection data are included in the system reliability calculation through Bayesian updating on the basis of the DBN model. As proof of concept, a software prototype is developed to implement the method presented here. The software prototype is applied to a typical highway bridge and the influence of inspection information on the system deterioration state and the structural reliability is quantified taking into account the spatial correlation of the corrosion process. This work is a step towards developing a software tool that can be used by engineering practitioners to perform reliability assessments of ageing concrete bridges and update their reliability with inspection and monitoring data.

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Schneider, Regine; Lange, JörgUntersuchungen zum zeitabhängigen mechanischen Materialverhalten von S460 im BrandfallStahlbau5/2012379-390Fachthemen

Abstract

Für die Brandbemessung von Stahlbauten ist eine genaue Kenntnis des mechanischen Materialverhaltens unter erhöhter Temperatur erforderlich. Der Eurocode 3 Teil 1-2 [1] stellt hierzu für die Baustahlsorten S235 bis S460 einheitliche Spannungs-Dehnungsbeziehungen bis 1200 °C zur Verfügung. Für den hochfesten Feinkornbaustahl S460 sind diese jedoch nicht hinreichend experimentell abgesichert. Die im Brandfall auftretenden Kriechdehnungen können im Rahmen des Bemessungskonzeptes nach [1] grundsätzlich nicht explizit berücksichtigt werden. In diesem Artikel werden die Ergebnisse eines Forschungsprojektes zur Untersuchung des zeitabhängigen mechanischen Materialverhaltens hochfester Feinkornbaustähle S460 im Brandfall vorgestellt. Aus umfangreichen instationären Warmkriechversuchsreihen wurden die Hochtemperatur-Werkstoffgesetze ermittelt. Ferner wurde das Kriechverhalten von S460 im Brandfall analysiert und ein empirisches Kriechgesetz formuliert, das die exakte Berücksichtigung der Kriechdehnungen in den Werkstoffgesetzen ermöglicht. Mit Hilfe metallographischer Untersuchungen konnte der Einfluss der chemischen Zusammensetzung und des Herstellprozesses auf die Hochtemperaturfestigkeit identifiziert werden.

Analysis of the time-dependent mechanical behaviour of S460 in case of fire.
The knowledge of the mechanical behaviour of structural steel at elevated temperatures is essential for structural fire design. In Eurocode 3 Part 1-2 [1] stress-strain relationships up to 1200 °C are provided which are uniform for steel grades from S235 to S460. However, there is no sufficient experimental data base for the high strength fine grain structural steel S460. Creep strain developing in the course of a fire can, according to the design concept of [1], not be considered explicitly. This article presents the results of a research project dealing with the time-dependent mechanical material behaviour of high strength fine grain structural steel S460 in case of fire. The stress-strain relationships at elevated temperatures were derived from the results of extensive transient test series. Subsequently the creep behaviour of S460 under fire conditions was analysed and an empirical creep law was developed which allows for the accurate consideration of creep strain in the stress-strain relationships. By means of metallographic investigations it was possible to identify the influence of the chemical composition and the production process on the high temperature resistance.

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Schneider, P.Zusätzliche Beanspruchungen vertikaler Lagertanks durch ungleichmäßige rotationssymmetrische Fundamentabsenkungen.Stahlbau9/1993265-268Fachthemen

Abstract

Gegenstand des Aufsatzes ist eine Empfindlichkeitsanalyse des Stahlmantels vertikaler Lagertanks hinsichtlich des Einflusses verschiedener Typen der Fundamentabsenkung. Ziel der Arbeit ist die Lokalisierung gefährlicher Zonen am Behältermantel und die Berechnung extremer Spannungen und Verformungen. Weiterhin ist die Frage zu beantworten, ob die zusätzlichen Membrankräfte des Tankbodens möglicherweise auch die Stabilität des Tankmantels beeinflussen. Da eine Verallgemeinerung der Resultate anhand von Ähnlichkeitskriterien kompliziert wäre, wurde ein anderer Weg über mehrere Analysen von Tanks verschiedener Durchmesser gewählt. Die numerische Analyse wurde mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode unter Benutzung eines rotationssymmetrischen Schalenelementes mit sechs Freiheitsgraden durchgeführt.

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Schneider, P.Zum Stabilitätsproblem selbsttragender Tankdachtragwerke.Stahlbau7/1983198-200Fachthemen

Abstract

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Schneider, P.Zur Belastungsbestimmung von Tankdachtragwerken.Stahlbau4/1980115-118Fachthemen

Abstract

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Schneider, MaxHochhäuser mit hängenden GeschossenStahlbau2/196833-44Fachthemen

Abstract

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Schneider, Martin; Naumann, Kai; Zeitler, BerndtFlankenübertragung von Hochlochziegelmauerwerk mit Leichtbau-TrennwändenBauphysik4/2021243-257Berichte

Abstract

Die flankierende Schallübertragung wird bei massiven Bauteilen durch ihre Direktdämmung und die Stoßstellendämmung bestimmt. Bei flankierenden Massivwänden in Verbindung mit einer mehrschaligen Trennwand ist das Stoßstellendämm-Maß bei durchlaufenden Massivwänden deutlich vermindert. Im Flankenprüfstand der Hochschule für Technik Stuttgart wurde die Stoßstellendämmung auf dem Übertragungsweg Außenwand - Außenwand an einem T-Stoß aus Hochlochziegel-Mauerwerk und einer Leichtbau-Trennwand untersucht. Durch bauliche Maßnahmen konnten unterschiedliche Stoßstellenvarianten realisiert und deren Einfluss auf das Stoßstellendämm-Maß ermittelt werden.
Die Pegeldifferenz bleibt durch einen bauüblichen Anschluss der mehrschaligen Leichtbau-Trennwand an die Hochlochziegel-Außenwand konstant und das Stoßstellendämm-Maß auf diesem Übertragungsweg wird für eine durchlaufende Außenwand durch den Mindestwert des Stoßstellendämm-Maßes Kij, min beschrieben. Durch konstruktive Maßnahmen an der Außenwand im Bereich der Stoßstelle (Trennfuge, Beton- oder Mauerwerksstütze) werden die Schnellepegeldifferenzen und damit die Stoßstellendämm-Maße erhöht. Ein Verkürzen der Außenwandlänge im Prüfstand auf bauübliche Längen zeigt, dass die Norm-Flankenschallpegeldifferenz bei den kleinen Außenwandlängen deutlich größer wird. Mit diesen verkürzten Stößen ist die Messung des Stoßstellendämm-Maßes zwar nicht mehr normgerecht, liefert aber konservative Werte.

Flanking sound transmission of highly insulated hollow clay bricks with a light framed gypsum board separating wall
Understanding flanking sound transmission along exterior walls is important to ensure an appropriate sound insulation between dwellings. The flanking sound transmission in massive construction is determined by the direct sound reduction index of the single elements and the vibration reduction index of the junction. For cases constructed with a separating wall of light framed gypsum board, the junction attenuation can be quite low. Therefore, a closer look was taken at the flanking sound transmission along an outer wall constructed of hollow clay bricks, where the separating element was a light framed gypsum board wall. The effect of modifications of this T-junction on the junction vibration reduction index was determined in the flanking facility of the Stuttgart University of Applied Sciences.
For the standard butted T-junction, the velocity level along the outer wall - outer wall path stays constant. This suggests the use of the minimum value of the vibration reduction index Kij, min. Modifications of the junction, such as introducing joints and blocking masses, can increase the junction attenuation significantly. It is also shown that reducing the length of the outer walls, to simulate windows and doors as found in the real world, increases the normalized flanking level difference. Note, that these “reduced” measurements, although more realistic, over predict the flanking attenuation relative to the standard measurement method.

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Schneider, MartinStellungnahme des Fachausschusses Bau- und Raumakustik in der Deutschen Gesellschaft für Akustik e. V. (DEGA) zur Muster-Verwaltungsvorschrift Technische BaubestimmungenBauphysik6/2017395Berichte

Abstract

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Schneider, M.; Weber, L.; Fischer, H.; Müller, S.; Gierga, M.Verlustfaktor-Korrektur der Schalldämmung bei gefülltem ZiegelmauerwerkBauphysik1/201017-26Fachthemen

Abstract

In einem gemeinsamen Forschungsvorhaben der Hochschule für Technik Stuttgart und des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik wurden die akustischen Eigenschaften von mit Dämmstoffen gefüllten Lochziegeln systematisch untersucht. Hierbei zeigte sich, dass sich die gefüllten Steine in ihrem Verhalten nicht wesentlich von ungefüllten Ziegeln unterscheiden. Der wichtigste Unterschied besteht in einer größeren inneren Dämpfung und als Folge davon einer gegenüber gleichartigen ungefüllten Ziegeln um etwa 1 bis 2 dB erhöhten Schalldämmung. Auf Grundlage der Untersuchungsergebnisse wurde ein modifiziertes Verfahren zur Verlustfaktor-Korrektur der Schalldämmung von Hochlochziegel-Mauerwerk entwickelt, das für gefüllte und ungefüllte Steine gleichermaßen anwendbar ist.

Loss factor correction for hollow bricks filled with insulation material
The acoustic properties of hollow bricks filled with insulation material were systematically investigated in a joint research project by the University of Applied Sciences in Stuttgart and the Fraunhofer Institute for Building Physics. The findings showed that the acoustic performance of filled bricks differs only slightly from that of non-filled bricks. The main difference is greater inner damping and a resulting increase in sound insulation of about 1 to 2 dB compared to non-filled bricks of the same type. Based on the results of the investigation a modified procedure for the loss factor correction of the sound insulation of vertically perforated hollow brick masonry was developed, which applies equally to filled as well as non-filled bricks.

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Schneider, M.; Fischer, H.-M.Einfluss des Verlustfaktors auf die Schalldämmung von LochsteinmauerwerkBauphysik6/2008453-462Fachthemen

Abstract

Bekanntlich hängt die Schalldämmung auch vom Verlustfaktor ab. Bei massiven Bauteilen wird dieser maßgeblich durch die Energieableitung über die Bauteilränder auf benachbarte Bauteile bestimmt, so dass die aktuellen Einbaubedingungen die Schalldämmung beeinflussen. Dieser Effekt wird in den Berechnungsmodellen der EN 12354 durch die sogenannte In-situ-Korrektur berücksichtigt. Dabei wird der bei einer Laborprüfung vorhandene Gesamtverlustfaktor des geprüften Bauteils auf den im realen Gebäude zu erwartenden Verlustfaktor umgerechnet. Für Hochlochziegel mit möglichen Steinresonanzen ab etwa 800 Hz wird dargestellt, wie hierfür die Verlustfaktor-Korrektur anzuwenden ist. Es zeigt sich, dass die Korrektur im Prinzip gleich durchgeführt werden kann wie bei homogenem Mauerwerk, allerdings nur bis in den Bereich der ersten Steinresonanz. Im darüber liegenden Frequenzbereich erweist sich die Schalldämmung als von den Einbaubedingungen unabhängig, so dass dort keine Verlustfaktorkorrektur mehr durchgeführt werden darf.

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