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Als Teil des gerade errichteten Sony-Centers am Potsdamer Platz in Berlin erforderte die Integration des im 2. Weltkrieg weitgehend zerstörten Hotels Esplanade in das neue architektonische Ensemble dessen Überbauung durch eine 7geschossige, über 60 m spannende und etwa 11000 t schwere Brückenkonstruktion. Die renovierten denkmalgeschützten Teile des Hotel Esplanade werden hinter einer viergeschossigen seilverspannten Glasfassade wie ein Schmuckstück in einer Vitrine gezeigt. Sichtbare, vor den Fassaden liegende Fachwerke aus Stahl sind das Wahrzeichen des neuen Gebäudes und legen die Funktion des Tragwerkes offen. Die ursprüngliche Bauaufgabe erforderte bei der Berechnung, Konstruktion und Ausführung zahlreiche ungewöhnliche Lösungen.

Für besondere Anwendungsfälle, wie beispielsweise Stauchschichten im Tunnelbau, liegen bereits erste Ansätze für Mörtel und Betone vor, die durch ein ausgeprägtes plastisches Stauchvermögen charakterisiert sind. Der vorliegende Beitrag beschreibt Versuche zum Stauchverhalten unter Querdehnungsbehinderung von stark porosierten Betonen mit geringer Druckfestigkeit (< 5 N/mm2). In die Versuche wurden Betone mit verschiedenen kompressiblen Additiven (Blähglas/EPS) und unterschiedlichen Wasserzementwerten einbezogen. Des Weiteren wurde das Verformungsverhalten sowohl unter Teilflächen- als auch Vollflächenbelastung untersucht, um unterschiedliche anwendungsbezogene Randbedingungen abzudecken. Auf Grundlage der ermittelten Spannungs-Verformungskurven sowie Gefügeuntersuchungen von Proben vor und nach den Stauchversuchen konnten wesentliche Erkenntnisse zum Stauchverhalten der Betone gewonnen sowie material- und versuchstechnische Einflussfaktoren identifiziert werden.

Deformation behavior of concretes with high plastic compressibility
For special applications, for example compressible layers in tunnel constructions, there are already initial approaches for mortars and concretes, which are characterized by a high plastic compressibility. This paper describes experiments on the compressive behavior of highly porous concretes with low compressive strength (< 5 N/mm2) under transverse strain constraint. Concretes with different compressible additives (expanded glass / EPS) and various water-cement ratios were considered in the tests. Furthermore, the deformation behavior under both partial- and full-area loading was investigated in order to cover different application-related boundary conditions. On the basis of the determined stress-deformation curves as well as investigations on the structure of specimens before and after the compression tests essential findings on the compressive behavior of the concretes could be gained and material- and test-related parameters could be identified.

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Verbundkonstruktionen kommen in der modernen Ingenieurpraxis häufig vor. Diese Konstruktionen aus Stahlbetonfertigteilen und Ortbeton charakterisieren sich durch das Zusammenwirken von Betongrenzflächen unterschiedlichen Alters und unterschiedlicher Festigkeit. Untersuchungen zeigen, daß die bisherige Bemessungspraxis und Bewehrungsführung nicht effektiv ist und lokal zu hohen Bewehrungskonzentrationen in unkritischen Fugenabschnitten sowie zu einer insgesamt unausgewogenen Bewehrung über die Fugenlänge führt. Der Beitrag gliedert sich in 2 Teile: Teil 1 faßt den Wissensstand, ein spezielles Strukturmodell und wichtige Ergebnisse zusammen. Es wird ein Bemessungskonzept, das sich in Teil 2 fortsetzt, für die praktische Anwendung im Format des Eurocode 2 vorgestellt, das erstmals zwischen schmaler und breiter Verbundfläche unterscheidet, den nachgiebigen Verbund sowie charakteristische Einflußparameter und Effekte differenziert, realitätsnah und erstmalig tragwerksbezogen berücksichtigt.

Innovative dissipative (INERD) Verbindungen für erdbebensichere ausgesteifte Tragwerke aus Stahl werden vorgestellt. Zwischen den Verbandsdiagonalen und den Stützen erfolgte die Verbindung mit Hilfe von Augenstäben und Bolzen. Die Bolzen sind die dissipativen Zonen in diesen Tragwerken, während die anderen Tragwerksteile gegen inelastische Verformungen und Instabilitäten geschützt sind. Das Verhalten der Verbindungen unter monotoner und zyklischer Beanspruchung wurde durch experimentelle und theoretische Untersuchungen studiert. Einfache Regeln zur Bemessung der Verbindung und der angrenzenden Teile werden vorgestellt.

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Instandsetzung, Reparatur, Modernisierung, Aus- und Umbauten sowie Rekonstruktion der vorhandenen Bausubstanz profaner Bauwerke und denkmalgeschützter Bauten gewinnen immer mehr an Bedeutung. Bei diesen baulichen Maßnahmen sind oftmals tragende Bauteile auszuwechseln, zu verstärken, zu unterfangen oder abzubrechen. Sie erfordern Abstützungen, Abfangungen und Sicherungen einzelner Bauteile oder ganzer Bauwerke, um Gefahren für die Arbeitenden und/oder für die Standsicherheit der Bauwerke abzuwenden.

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In den 1960er und 1970er Jahren wurden in vorgespannten Brückenüberbauten häufig sogenannte Verdrängungskörper eingebaut. Untersuchungen an diesen Brücken zeigten, daß diese Verdrängungskörper oft Ausgangspunkt von Schäden im Brückenüberbau sind. Mitunter sind bereits während der Bauphase Baumängel, z. B. durch zu steife Betone, welche die Verdrängungskörper nicht hohlstellenfrei einbinden konnten, entstanden. Nicht funktionsfähige Brückenabdichtungen und Risse im Überbau können dazu führen, daß Verdrängungskörper praktisch vollständig mit Wasser vollaufen. Vielfach haben auch zunehmende Undichtigkeiten in Entwässerungseinrichtungen (z. B. Tropftüllen), welche durch bzw. nahe an Verdrängungskörpern vorbei geführt wurden, zu Schäden im Brückenüberbau geführt. Der Beitrag berichtet anhand von zwei Beispielen über Untersuchung und Instandsetzung solcher Schäden.

Die Feuerverzinkung von Stahlbauteilen ist zur Gewährleistung eines dauerhaften Korrosionsschutzes seit Jahrzehnten bekannt und etabliert. Auch für warmgewalzte Rohre und Hohlprofile ist dieses Verfahren von Vorteil, da durch das Eintauchen in die Zinkschmelze sowohl die äußere wie auch die innere Oberfläche des Bauteils mit einer Zinkschicht vollständig überzogen und geschützt wird. Die im Zuge des Verzinkungsprozesses auftretenden Ein- und Wechselwirkungen sind im Hinblick auf die Stahlkonstruktion und den verbauten Stahl selbst, bisher üblicherweise normalfeste Stähle, gut bekannt. Mit dem zunehmenden Aufkommen und Einsatz von höher- und hochfesten Stählen stellt sich die Frage, ob die vorliegenden Erkenntnisse im Hinblick auf die Einflüsse der Verzinkung auch auf diese Stähle übertragen werden können und die Verzinkbarkeit bestätigt werden kann. Im Zuge einer ausführlichen Versuchskampagne wurde hierzu an sechs Stahlwerkstoffen die Auswirkung der Feuerverzinkung auf die mechanischen Werkstoffeigenschaften und die Ausbildung der Zinkschicht untersucht. Die erzielten Ergebnisse werden im vorliegenden Beitrag vorgestellt.

Galvanizing of high-strength MSH sections
Batch hot-dip galvanizing of steel components has been known and established for decades to ensure permanent corrosion protection. This process is also advantageous for hot-rolled tubes and hollow sections, as by immersion in the molten zinc, both the outer and the inner surface of the component is completely coated with a zinc layer and thus protected. The impact and interactions occurring during the galvanizing process are well known with regard, to the steel structure and the steel itself, which up to now has usually been normal strength steel. With the increasing spread of high-strength steels, the question arises, whether the available findings with regard to the influence of the galvanizing process can be transferred and confirmed to these steels. In the course of an extensive test campaign, the effect of hot-dip galvanizing on the mechanical material properties and the formation of the zinc layer was examined on six steel materials. The results obtained are presented in this paper.

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Aufbauend auf experimentelle Untersuchungen von verschiedenen Mörtelzusammensetzungen der Betondeckung werden die chemisch-physikalischen und mechanischen Anforderungen diskutiert. Das Ziel einer funktionstüchtigen Betondeckung ist es einerseits eine Schutzfunktion für die darunterliegende Stahlbewehrung und andererseits den Verbund zwischen Beton und Stahl zu gewährleisten. Polymerbetone - und modifizierte Faserbetone, sowie Normalbeton wurden auf deren Permeabilität und deren mechanischen Eigenschaften untersucht. An Hand von Bauaufnahmen wurden die Betondeckungen an Hoch- und Brückenbauten gemessen, statistisch ausgewertet und den Planvorgaben gegenübergestellt. Auf diesen Grundlagen wurden die konstruktiven Voraussetzungen für eine optimale Formulierung der Betondeckung erarbeitet

Die in Bauwerken mit zyklischen oder nicht vorwiegend ruhenden Beanspruchungen eingesetzten Schraubverbindungen werden gezielt vorgespannt, um die Beanspruchbarkeit und Steifigkeit der Anschlüsse zu erhöhen. Die bereits nach der Montage in den geschraubten Verbindungen auftretenden Vorspannkraftverluste sind idealerweise bei der Bemessung und Ausführung der Konstruktion realistisch abzuschätzen und implizit zu berücksichtigen, damit die rechnerisch angesetzte Vorspannkraft während der Nutzungsdauer des Bauwerks in der Verbindung verbleibt. Im Rahmen des IGF-Forschungsvorhabens 18711 BG “Vorspannkraftverluste ermüdungsbeanspruchter vorgespannter Schraubverbindungen” wurden hierzu systematische Untersuchungen an vorgespannten geschraubten Verbindungen der Kategorien B/C und E nach DIN EN 1993-1-8 vom Institut für Metall- und Leichtbau der Universität Duisburg-Essen (IML) in Kooperation mit der Fraunhofer-Einrichtung für Großstrukturen in der Produktionstechnik in Rostock (IGP) durchgeführt. Hierbei wurden Vorspannkraftverluste aus Setzen und infolge Ermüdungsbeanspruchung experimentell ermittelt und auf die geplante Lebensdauer logarithmisch extrapoliert. Die Untersuchungen erfolgten an M20-Schraubengarnituren mit verschiedenen Verbindungsmitteln/Anziehverfahren sowie Klemmlängenverhältnissen und Oberflächenausführungen der Prüfteile.

Losses of preload in bolted connections due to coated faying surfaces.
Bolted connections are preloaded to increase their resistance and stiffness. Preload losses during the lifetime of a structure might lead to loosening and consequently pose a risk to the serviceability or even the load capacity of the bolted connections. For this reason, the estimation of potential preload losses as well as their consideration during design and execution is an important issue. In the frame of the IGF research project 18711 BG “Loss of preload of fatigue loaded preloaded bolted connections” carried out by the Institute for Metal and Lightweight Structures (IML) of the University of Duisburg-Essen in cooperation with Fraunhofer Research Institution for Large Structures in Production Engineering (IGP), Rostock, systematic investigations were carried out on preloaded bolted connections of categories B/C and E according to EN 1993-1-8. Herein, preload losses due to setting and fatigue loading were experimentally determined, evaluated and extrapolated to the intended service life. The investigations were based on different types of M20 bolting assemblies, tightening methods as well as clamping length ratios and surface treatments.

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