Im allgemeinen wird der Bemessung von Knotenblechen in Stahlfachwerkkonstruktionen wenig Aufmerksamkeit gewidmet. Ursächlich hierfür ist die Tatsache, daß die zutreffende Erfassung des Beanspruchungszustands dieser Bauteile mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist. Auf der Grundlage stabstatischer Überlegungen wird ein Näherungsverfahren zur Ermittlung der Beanspruchungen von kontinuierlichen und geschlitzten Knotenblechen unter vorwiegend ruhenden Lasten entwickelt. Die systematische Auswertung der hieraus ableitbaren Beziehungen für die inneren Schnittgrößen des Knotenblechs erlaubt es, einfach zu handhabende Bemessungsdiagramme für die bemessungskritischen Schnitte von Knotenblechen zu entwickeln.

Lastansätze für Kellerwände infolge Erddruck

In der vorliegenden Arbeit wird für Kastenquerschnitte unter Biegung mit zentrischem Druck die Momenten-Krümmungsbeziehung ermittelt. Mit einer Bemessungstabelle kann man eine einfache Bemessung nach der Theorie II. Ordnung durchführen. Das Verfahren eignet sich besonders zum Beispiel für ausssteifende Fahrstuhlschächte und Treppenhäuser.

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Die Bemessung von Holz/Beton-Verbundbalken erfolgt bisher auf Grundlage von DIN 1052 bzw. EC 5 mit linear ermittelten Schnittgrößen (Näherungsverfahren/g-Verfahren). Das tatsächliche Last-Verformungsverhalten weist jedoch deutliche Nichtlinearitäten auf. Deshalb und durch Vereinfachungen des Gamma-Verfahrens ist der Sicherheitsabstand zwischen Gebrauchslast und Versagenslastniveau in Abhängigkeit von den Systemparametern, insbesondere vom Tragverhalten der Verbindung, nicht konstant. Durch Vergleich mit Finite-Element-Berechnungen wird gezeigt, daß der aus der Bemessung resultierende Abstand zwischen Gebrauchslast und Versagenslast bei Verbundträgern mit duktilem Verhalten deutlich größer ist als bei Verbundbalken, die spröde versagen. Dies steht im Widerspruch zu den anerkannten Zielen einer Bemessung. Weiterhin wird das Tragvermögen im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit nach den gegenwärtigen Vorschriften überschätzt. Beim Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit sind die Schubverformungen des Holzes und der Einfluß der nichtlinearen Dübelkennlinie zwingend zu berücksichtigen.

In den deutschen Regelwerken des Stahlbaus, des Kranbaus und des Maschinenbaus sind zur Größe der äußeren Zugkraft, die für eine hochfeste vorgespannte Schraube der Festigkeitsklasse 10.9 in axialer Richtung zulässig ist, unterschiedliche Angaben gemacht. Im Beitrag werden die grundlegenden Berechnungsmaßnahmen der Regelwerke zusammengestellt und miteinander verglichen.

Hammerschrauben zur Verankerung von großen Zugkräften oder von Schwermaschinen waren bisher hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit und Formgebung für die Festigkeitsklassen 3.6 in DIN 7992, für Sonderformen und die Festigkeitsklassen 3.6 und 4.6 in DIN 186, DIN 188 und DIN 261 (1) gereglet. In DIN 18800-1 (2) findet sich kein Hinweis auf Hammerschrauben. Durch den Auslegungsausschuß zu DIN 18800 kam es im November 1996 (3) und nachfolgend mit einer Ergänzung (4) zu einer Auslegung, wobei die Hammerschrauben dem El. (406): Schrauben, Muttern und Scheiben der DIN 18800-1 zugeordnet wurden. Die Auslegung bezieht sich in erster Linie auf die Bemessung des Gewindeteils auf Zug entsprechend DIN 18800, El. (809). Umfangreiche Untersuchungen zeigen, daß die Beanspruchbarkeiten im Bereich des Hammerkopfes für die Festlegung der Grenzzugkräfte eine Hammerschraube maßgebend werden. Aus diesen Ergebnissen wird ein Bemessungsvorschlag für Hammerschrauben abgeleitet.

Die Anordnung von Grundwasser-Entspannungslöchern ist eine häufig angewandte Methode zur Verminderung des Sohlwasserdrucks bei im Grundwasser stehenden Bauwerken, wie z.B. bei Trockendocks, Tosbecken, Schleusen oder auch befestigten Flussohlen. Für die Wahl der Durchmesser und die Anzahl der Entspannungslöcher pro Flächeneinheit ist die Kenntnis des Durchflusswiderstands und der Potentialverteilung von Bedeutung. Es wird eine potentialtheo- retische Lösung der Laplace-Gleichung für ein zylindrisches Strömungsgebiet mit Querschnittssprung erarbeitet, die für dieses Problem gut anwendbar ist.

Bei der Errichtung von Entschwefelungsanlagen waren für die Gründung Großbohrpfähle erforderlich. Der Nachweis einer ausreichenden Pfahltragfähigkeit unter Vertikal- und Horizontalkräften erfolgte durch acht Probebelastungen mit unterschiedlichen Pfahldurchmessern in unterschiedlichen Baugrundverhältnissen. Die wesentlichen Untersuchungsergebnisse, insbesondere auch unter dynamischem Lasteinfluß, werden mitgeteilt und bewertet.

Bericht über ein Forschungsvorhaben an der Universität Stuttgart zur Tragfähigkeit von symmetrisch bewehrten Einzelfundamenten. Bei den umfangreichen Laborversuchen wurden der Bewehrungsgrad, die Bewehrungsanordnung und die Biegeformen variiert. Die Versagensmechanismus lässt sich grob in Fliessen der Biegebewehrung bei niegrigem Bewehrungsgrad oder Durchstanzen bei höherem Bewehrungsgrad klassifizieren.

Es wird ein Verfahren vorgestellt, das genauere Ergebnisse als das in DIN 1045, Ausg. 1972, beschriebene Näherungsverfahren liefert.

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Im Beitrag wird gezeigt, wie man die Coulombsche mehrachsige Betonfestigkeit im Zusammenhang mit der Spannungs-Dehnungs-Linie benutzt. Eine Durchführung der Differenzspannungsanalyse bei ein- und dreiachsigem symmetrischen Druck erlaubt, nicht ausreichende experimentelle Daten bei unsymmetrischem zwei- und dreiachsigen Druck richtig zu interpretieren. Dabei läßt sich eine reale und nichtproportionale Belastung in Konstruktionen besonders bei positivem mehrachsigen Druck auf die einfache proportionale Belastung ohne jegliche negative Folgen zurückführen.

Die Blindniettechnik gilt als ein sehr schnelles und prozesssicheres Fügeverfahren. Blindniete werden überall dort eingesetzt, wo klassische Fügeverfahren, wie bspw. das Schweißen oder Schrauben, technologisch oder konstruktiv bedingt nicht eingesetzt werden können oder unwirtschaftlich sind. Zu den klassischen Anwendungsgebieten im Stahlleichtbau gehören die Befestigungen von Dach- und Wandverkleidungen. Darüber hinaus werden weitere Anwendungsfelder wie z. B. Hochregallager und Wohncontainer von der Blindniettechnik erobert. Leider bestehen seitens der Ausführung und Bemessung von Verbindungen mit Blindnieten im Stahlleichtbau für zuvor genannte Konstruktionen einige Hürden, sodass bislang immer auf einen bauaufsichtlichen Verwendbarkeitsnachweis zurückgegriffen werden muss. Dieser kann meist nur durch zeit- und kostenintensive Einzelfalluntersuchungen erlangt werden. Darüber hinaus ist die bestehende normative Regelung durch DIN EN 1993-1-3 sowie DIN EN 1090-4 nach Meinung der Verfasser unzureichend, was einem breiteren Einsatz der Blindniettechnik momentan noch entgegensteht.
In diesem Beitrag werden die Ergebnisse aus systematischen Untersuchungen zur Abscher- und Lochleibungstragfähigkeit von Blindnieten und den damit hergestellten Verbindungen vorgestellt. Ziel der Untersuchungen war die Überprüfung und Erweiterung der im EC 3 bestehenden Bemessungs- und Ausführungsregeln für Blindnietverbindungen, um zukünftig einen rein rechnerischen Nachweis der DIN EN 1993-1-3 für querkraftbeanspruchte Blindnietverbindungen zu erlauben und somit den erforderlichen Aufwand für eine versuchsgestützte Bemessung zu reduzieren.

Design and execution of shear loaded blind rivet joints in steel lightweight constructions
Blind rivet technology as a robust, fast and reliable joining technology is used wherever common joining technologies like welding and bolted connections cannot be used because of technological and design reasons or inefficiency. The areas of application for blind rivet technology in steel lightweight constructions are roof and wall claddings as well as the construction of high-rack-buildings and residential containers, which have emerged in recent years. Due to normative restrictions concerning the execution of joints with blind rivets in steel lightweight construction and the missing of appropriate design rules according to DIN EN 1993-1-3, these constructions fall under the supervision of building authorities. Therefore exists the demand from the building authorities for an experimental proof of usability.
This paper presents results from systematic investigations of the shear and bearing resistance of blind rivets and joints produced with them. These investigations should serve as a generally valid extension of the previous design and execution rules of DIN EN 1993-1-3 in order to allow a safe design for shear loaded blind rivet joints and at the same time to reduce the time and effort for experimental investigations.

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Für dünnwandige Bauteile mit h < 10 cm, für welche nach DIN 1045, Ausg. 1972 die Schnittgrössen im umgekehrten Verhältnis der Wandstärke erhöht werden müssen, wird ein einfaches Näherungsverfahren vorgestellt, das auch für normaldicke Bauteile gilt.

Bewehrungsgitter aus Kunststoff, die zum Schutz vor hangparallelem Gleiten auf langen und steilen Böschungen eingebaut werden, müssen sicher verankert werden. Für den Entwurf und die Berechnung der Verankerung sind bestimmte Regeln gebräuchlich [1]. An Hand von Modellen für die Wechselwirkung zwischen Füllboden und Bewehrungsgitter wird diskutiert, welche physikalischen Annahmen und Vereinfachungen in diese Bemessungsregeln eingehen. Dabei wird gezeigt, dass das bisher benutzte Bemessungskonzept ohne Einschränkung nur auf eine spezielle Klasse von Bewehrungsgittern anwendbar ist, deren Herausziehwiderstand überwiegend von Effekten der “Oberflächenreibung” zwischen Bodenpartikeln und Längselementen des Gitters bedingt ist (“Reibungsgitter”). Für die Bemessung muss hier der Verbundbeiwert dieser reinen Oberflächenreibung verwendet werden. Bei Bewehrungsgittern, wo ein Erddruck, der sich vor den Querelementen des Gitters aufbaut, maßgeblich zum Herausziehwiderstand beiträgt, ist die Festigkeit der Verbindungsstellen zwischen Längs- und Querelementen von entscheidender Bedeutung für eine sichere Verankerung (“Erddruckgitter”). Die Zusammenhänge zwischen mechanischem Verhalten der Verbindungsstellen, Dehnbarkeit der Längselemente, Oberflächenreibung und maximaler Herausziehkraft werden beispielhaft aufgezeigt. Die Festlegung eines Bemessungswiderstands der Verbindungsstellen, der grundsätzlich nicht überschritten werden darf, erfordert eine Modifikation des Bemessungskonzepts. Zwei Fälle können unterschieden werden: Bei Böden mit hinreichend geringer innerer Reibung und geringer Auflast, wo der maximal mobilisierbare Erdwiderstand die zulässige Festigkeit der Verbindungsstelle nicht übersteigen kann, können die Bemessungsregeln noch angewendet werden. In allen anderen Fällen nicht mehr: Der Bemessungswiderstand der Verbindungsstelle setzt nämlich der möglichen aktivierbaren Verankerungslänge eine obere Grenze. Es können dann auch nur Zugkräfte bis zu einer bestimmten Stärke verankert werden, völlig unabhängig davon, wie groß die Zugfestigkeit des Bewehrungsgitters ist. Nur bei Beachtung dieser Grenzen ist eine langfristig sichere Verankerung möglich.

On the design for the anchorage of geogrids used to prevent sliding failure on slopes.
Geogrids, which are installed to prevent sliding failure on long and steep slopes, have to be anchored safely. The design and calculation of the anchorage is based on simple design rules. Basically it is assumed that the pull-out strength is proportional to the soil shear strength, the vertical load and the anchoring length and that the soil-reinforcement coefficient of proportionality as determined in pull-out tests is typically in the range between 0.5 and 1. Based on models for the soil-geogrid interaction the physical assumptions and limitation of these rules are discussed. It is shown that they are only applicable without restrictions for geogrids, the pull-out resistance of which are essentially due to surface friction between soil particles and the surface of the longitudinal tensile force carrying grid elements (so called friction geogrids). In this case the soil-reinforcement coefficient as determined from the pure surface friction between soil and longitudinal elements has to be used for a safe calculation of the pull-out strength. Geogrids, for which the passive thrust mobilization of earth pressure by the displacement of the transversal or bearing force grid elements substantially contributes to the pull out resistance (so called earth pressure geogrids), the mechanical strength of the junction between longitudinal and transversal elements is of crucial importance. The relation between mechanical properties of the junction, the flexibility of the longitudinal grid elements, the surface friction and the finally achieved pull-out resistance is exemplary shown by model calculations. There is a certain upper limit of the strength of the junction embedded into the soil and for a safe design it is not allowed to go beyond that limit. This requirement restricts the range of application of the common design rules. There are two cases. For soils with low enough shear strength the mobilized earth resistance may be well below the limit of the confined junction strength and the rules may be applied. In all other cases the rules have to be substantially modified. The mechanical strength of the confined junction corresponds to an upper limit to the anchoring length which can actually be mobilized. Then, only tensile forces below a critical value can be safely anchored completely independent from the actual design value of the tensile strength of the tensile force bearing longitudinal grid elements. These limi tations have to be observed to achieve a safe design of the anchoring.

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Tabellen und Diagramme zur schnellen Ermittlung des Erdrucks auf Kellerwände.

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Risse in Betontragwerken haben schon oft Kummer bereitet. Vielfach entstehen Risse durch Temperatureinflüsse schon während der Erhärtungszeit oder danach. Risse sind fast unvermeidbar; sie müssen jedoch haarfein gehalten werden, um unschädlich zu sein. Grenzwerte zulässiger Rißbreiten werden definiert. Die Fehlerhaftigkeit mancher Regeln in den Vorschriften zur Sicherung gegen schädliche Risse wird dargelegt. Ausgereifte Theorien erlauben einfache Diagramme zur Bemessung der zur Rißbeschränkung nötigen Bewehrungen für Zug, Biegung und Biegung mit Längsdruck (teilweise Vorspannung). Die Diagramme können für Längskräfte und Zwangkräfte benutzt werden.