Für den Nachweis des Zwischenstützenbereiches von Sandwichelementen bei Mehrfeldträgersystemen fehlt bisher ein zutreffendes Verfahren. Im Beitrag wird auf die Versagensmechanismen und Werkstoffgegebenheiten dieses Bereiches vertieft eingegangen. Es wird die Verwendbarkeit des Ersatzträgerverfahrens diskutiert und die Schwierigkeit bei der Bewertung von Zweifeldträgerversuchen aufgezeigt. Es wird ferner ein Nachweisverfahren vorgeschlagen, bei dem die Elementverformung im Auflagerbereich durch eine fiktive Imperfektion ersetzt wird. Das Rechenverfahren wird mit experimentellen Ergebnissen verglichen.

Im Beitrag wird das Sicherheitskonzept zur Bemessung von Verbundträgern angesprochen. Dabei werden die sich für Verbundträger ergebenden Probleme aufgezeigt und diskutiert, dass eine Übertragung der an Bauteilen aus jeweils einem Werkstoff bewährten semiprobabilistischen Bemessungskonzepte nicht ohne Weiteres auf Verbund- bzw. Hybridbauteile möglich ist. Am Beispiel der “klassischen” Verbundträger werden für einfache Hochbauträger für den Spezialfall des starren Verbundes Ergebnisse von zahlreichen Berechnungen im Grenzzustand der Tragfähigkeit sowie der Gebrauchstauglichkeit dargestellt, die einzelnen Wertigkeiten der Eingangsparameter diskutiert und daraus abgeleitet die notwendigen Teil sicherheitsbeiwerte für diese Parameter begründet. Dabei werden bestimmte Modellungenauigkeiten am Querschnitt für die probabilistischen Berechnungen zunächst toleriert und der Fokus auf die Darstellung der zuverlässig-keitstheoretischen Analyse gelegt.

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Über die statistische Häufigkeit des Auftretens bestimmter Nutzlasten am Beispiel von Parkhausdecken und die Diskussion möglicher Lastabminderungen für unterstützende Bauteile.

Das Brandverhalten der Kuppel der Frauenkirche zu Dresden ist nach Kenntnis des Verfassers noch nicht untersucht worden. Da es aber für die Beständigkeit und Dauerhaftigkeit von Bauwerken allgemein und der Frauenkirche insbesondere von wesentlicher Bedeutung ist, wird hierauf nachfolgend eingegangen. Zum besseren Verständnis wird das Bauwerk zunächst beschrieben. Dann wird der Brand und der Einsturz von 1945, so wie er sich aus der Literatur ergibt, erläutert, um hieraus Erkenntnisse für den Wiederaufbau zu ziehen. Hiernach werden Vorstellungen über das Gesamt-Brandverhalten des Bauwerkes aufgrund von überschlägigen Brandsimulations-Berechnungen abgeleitet und erforderliche Abhilfemaßnahmen entwickelt.

Im März 2012 begann mit Herstellung der ersten Schlitzwände die Rohbauphase zum Weiterbau der U-Bahnlinie U5 in Berlin-Mitte. Mit diesem U-Bahnbau erfolgt ein wichtiger Lückenschluss im Berliner Nahverkehrsnetz zwischen den derzeitigen Endhaltepunkten der U-Bahnlinien U5 am U-Bhf. Alexanderplatz und U55 am U-Bhf. Brandenburger Tor. Der neue Streckenabschnitt wird die Erreichbarkeit der für Touristen und Bürger gleichermaßen bedeutsamen Ziele rund um die Museumsinsel, entlang der Straße Unter den Linden und im Regierungsviertel maßgeblich verbessern und erstmalig eine direkte U-Bahn-Anbindung dieser Ziele an den Berliner Hauptbahnhof schaffen.
Bauwerksreste und Gründungselemente vergangener Bauepochen, eng gestufte Sande, Zonen mit Geschiebemergel und Steinen sowie ein hoher Grundwasserstand von rund 3 m unter Gelände prägen den Untergrund im Bereich des Bauvorhabens. Diese eiszeitlich geprägten und für das Berliner Urstromtal typischen Baugrundverhältnisse stellen eine große Herausforderung für die Planung und Ausführung der Baugruben und der Tunnelvortriebe dar.
Spree und Spreekanal beidseits der Museumsinsel sowie Bauwerke, historische Gründungen und das in Bau befindliche Humboldtforum müssen im Rahmen der Tunnelvortriebe unterfahren werden. Ferner sind die zuvor hergestellten, jedoch dann noch nicht gelenzten und noch nicht ausgehobenen Baugruben ebenso zu durchfahren wie auch Störungszonen im Bereich von zuvor zu bergenden Spundwänden und Ankern.

About the building works on the metroline U5 in Berlin-Mitte
In March 2012 preliminary building works on the metroline U5 in Berlin-Mitte started with the construction of the first diaphragm walls. This metroline intends to close the gap between the existing metro stations Brandenburger Tor and Alexanderplatz. The new rout section will improve the accessibility of main destinations around Museumsinsel, Straße Unter den Linden and of the government quarter for tourists as well as for citizens of Berlin. Furthermore it offers a direct connection from the aforementioned places of interests to the central railway station.
Structural remains and foundations of past epochs, poorly graded sands, zones of marly till, stones as well as a high groundwater level of around 3 m u gsf form the underground conditions of the project area. The glacial subsoil, which is typical for the galcial valley of Berlin, poses a great challenge for planning and execution of construction pits and tunnel excavation.
Spree and Spreekanal at both sides of the Museumsinsel as well as buildings, historical foundations and the Humboldtforum, which is already under construction, have to be crossed underground by the metroline. Furthermore construction pits, accomplished before, but not deballasted and excavated at the moment of undercutting have to be crossed as well as fault lines around retrieved anchors and sheet piles

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Im vorliegenden Beitrag wird einleitend der wissenschaftliche Kenntnisstand zum Tragverhalten in der Stahl-Sand-Kontaktfläche sowie zum plastischen Spannungs-Dehnungsverhalten von sandigen Böden unter zyklischer Belastung beschrieben. Darauf aufbauend wird ein nichtlinearer Berechnungsansatz zur Erfassung des veränderlichen Tragverhaltens von Stahlrammpfählen unter zyklisch-axialer Belastung formuliert und numerisch realisiert. Darin werden die drei maßgeblichen Einflussfaktoren, das Tangentialgleiten in der Kontaktfläche, die Akkumulation der plastischen Schubverzerrungen und die Verringerung der Normalspannung des sandigen Bodens im Pfahlnahbereich, berücksichtigt. Die erste Validierung wird mithilfe eines Modellversuches aus der Literatur durchgeführt.

Bearing capacity degradation of driven steel piles under cyclic-axial loading
In this contribution, the scientific background of the bearing capacity of the sand-steel interface and of the plastic stress-strain-behaviour of sand soils under cyclic loading is firstly described. Upon this, a nonlinear calculation approach is formulated and implemented by using numerical method for predicting the bearing capacity degradation of driven steel piles in sandy subsoil under cyclic-axial loading condition. In this procedure, three controlling factors namely slip on pile-sand-interface, accumulation of plastic shear strain and the decrease in lateral effective stress of surrounding sand soils are taken into consideration. With the help of a model test reported in literature, the applicability of the developed calculation approach is checked.

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1975 hat ein 240 m langes und 18,3 m hohes Bohlwerk am Schiffahrtskanal in Houston, Texas, versagt. Die seinerzeitigen Untersuchungen führten die Ursache auf die Verwendung unzutreffender Bodenkennwerte (nicht entwässerte an Stelle von entwässerten Scherfestigkeiten) zurück. Es wird gezeigt, daß das Versagen auch mit den Rechenwerten der DIN 1055, Teil 2, begründet werden kann. Im Hinblick auf die beabsichtigte Einführung von Teilsicherheitsbeiwerten für Grundbauberechnungen ist die vorliegende Nachrechnung eines Schadenfalls von erheblicher praktischer Bedeutung.

Als Folge des Southern-Hyogo-Erdbebens kam es zum Versagen der schlanken Stege einiger Riegel der Rahmenstützen der Higashi-Kobe-Brücke. Im Gegensatz zum bekannten Versagensmodus von Kastenträgern mit schlanken Stegen stellten sich in diesem Fall zwei zueinander senkrechte Zugfelder ein. Die vernachlässigbar geringen Verformungen der Gurte erlauben eine einfache Sanierung der Riegel. Dieser Beitrag befaßt dich mit der numerischen Simulation des Versagensmechanismus der Riegel. Für die geometrisch und physikalisch nichtlineare Berechnung werden Finite Elemente (ABAQUS) verwendet. Die Untersuchung beinhaltet einige Variationen der Blechdicke, der Stahlfestigkeit oder/und der Längsaussteifung der Stege.

Verschiedene Wärmedämmverbundsysteme wurden über einen Zeitraum von 2 Jahren an 3 verschiedenen Orten der Freibewitterung ausgesetzt. In Abhängigkeit von der Lagerzeit wurden Feuchtehaushalt und mechanische Eigenschaften überprüft. Die Ergebnisse zeigen, daß sich der Feuchtehaushalt und die mechanischen Eigenschaften wie Haftung sich bei der Freibewitterung nicht ändern, was die über 20jährige Praxiserfahrung mit diesen Systemen bestätigt.

Es werden Labor- und theoretische Untersuchungen zum Verhalten von Stahlbetonbauteilen unter Stoss-, Explosions- und bei Beanspruchung mit hoher Dehnungsgeschwindigkeit vorgestellt. Es ergeben sich meist grosse Abweichungen zum bekannten Verhalten bei allmählicher Laststeigerung und der Beschreibung durch die lineare Elastizitätstheorie.

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Das Verbundverhalten von Betonschrauben mit großem Durchmesser wird mittels Auszugsversuchen mit enger Stützung untersucht. Durch das Eindrehen von Betonschrauben in das erstellte Bohrloch wird eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt, über deren Verhalten wenig bekannt ist. Zusätzlich zur konventionellen Installation auf Basis des Hinterschnitts wurde eine Variante mit zusätzlichem Verbundmörtel untersucht. In ersten Versuchen wird der Einfluss der Verbundlänge der Schrauben auf das Tragverhalten durch Variation der Anzahl an Gewindegängen für verschiedene Betondruckfestigkeiten betrachtet. Um genauere Auskunft über die Spannungsverteilung im Kraftübertragungsbereich zu erhalten, wurden anschließend zwei Arten von Messschrauben mit Dehnmessstreifen im Verbundbereich entwickelt. Aus den Erkenntnissen, die mit diesen Messschrauben gewonnen wurden, wird eine Ansatzfunktion abgeleitet, mit welcher die Verteilung der Längsspannung beschrieben werden kann. Aus dieser Verteilung kann anschließend analytisch auf die Verbundspannungsverteilung rückgerechnet werden. Abschließend wird ein Vergleich mit dem gängigen Ansatz einer konstanten Verbundspannung untersucht.

Bond properties of concrete screws with large diameter
Pullout tests with close support were performed to achieve information about the bond behaviour of concrete screws with large diameter. Concrete screws are screwed in drilled holes in the concrete and cut themselves into the drill hole wall. There is little information about the properties of this force-locked connection. Therefore, tests with different bond-lengths and different concrete compressive strengths were performed. An additional type of installation with bond mortar was investigated too. After this test series two types of measurement screws with several strain gauges in the bond area were developed to get information on the strains in this area. Out of this strains an initial function was determined to characterize the axial stress distribution in the bond area. From this function, the distribution of the bond stresses can be determined. In the end, a comparison between the common approach of a constant bond stress to the new initial function was made.

Frau Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann zur Vollendung ihres 60. Lebensjahres gewidmet
In diesem Beitrag werden experimentelle Untersuchungen zum Verbundverhalten von ausbetonierten Hohlprofilstützen mit massivem Stahlkern beschrieben. Da der innen liegende Stahlkern bei diesem Stützentyp den wesentlichen Anteil des Lastabtrags übernimmt, ist die Lasteinleitung und -verteilung von besonderer Bedeutung für die konstruktive Durchbildung der Stütze. Dabei ist es erstrebenswert, einen Teil der Lasten über die Verbundwirkung zwischen Baustahl und Beton zu übertragen und nur möglichst wenige mechanische Verbundmittel anzuordnen. Derzeit sind jedoch in Ermangelung einer experimentellen Datenbasis weder für Raumtemperaturbedingungen noch erhöhte Temperaturen Bemessungswerte der Verbundfestigkeit normativ erfasst. Die im Folgenden beschriebenen Untersuchungen können als Basis für die Entwicklung entsprechender Bemessungsvorschläge dienen. Es werden drei Serien von Push-out-Versuchen sowohl unter Raumtemperaturbedingungen als auch erhöhten Temperaturen hinsichtlich der gemessenen Verbundfestigkeit, der Reibfestigkeit sowie des Kurvenverlaufs der Verbundspannung-Relativverschiebungskurven analysiert. Die Parameter der Versuchsreihen umfassen dabei den Stahlkerndurchmesser sowie die Betondeckung. Die Versuchsergebnisse offenbaren einerseits für Raumtemperaturbedingungen eine deutlich höhere Verbundfestigkeit als Daten von anderen Verbundstützentypen. Andererseits zeigt sich eine signifikante Reduktion der Verbund- und Reibfestigkeit bei erhöhten Temperaturen. Dabei dominiert die temperaturabhängige thermische Ausdehnung der Baustoffe das resultierende Verbundverhalten. Dieser Effekt ist in der Bemessung für den Brandfall zu berücksichtigen.

Investigations on the composite behaviour of concrete-filled tubular columns with massive steel core at high temperatures.
This paper deals with experimental investigations concerning the composite behaviour of concrete-filled tubular columns with embedded massive steel core. As the inner profile provides the main load-bearing capacity, the load introduction and transfer is of particular interest for the structural detailing of such columns. It is desirable to transfer part of the load via composite action between steel and concrete instead of applying mechanical shear connectors. Due to a lack of experimental data, currently, no specific design regulations regarding the shear strength are available - neither for room temperature nor fire design. The presented investigations provide a basis for design recommendations on reliable shear stresses. Three series of push-out tests at room temperature and high temperatures are analysed in terms of ultimate shear strength, bond strength and shear strength-displacement-curve shape. The test parameters involve the steel core diameter and concrete cover. On the one hand, the test data reveal higher bond strength at room temperature conditions than observed for other composite column types. On the other hand, a distinctive reduction in both ultimate shear and bond strength for high temperatures was observed. Thereby, the thermal elongation has a mayor influence on the resulting composite behaviour. These effects need to be considered in the design for fire situations.

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Nach Eurocode 2 ist die Schnittgrößenumlagerung bei verschieblichen Stahlbetonrahmen im allgemeinen ausdrücklich nicht zugelassen. Im vorliegenden Beitrag werden rechnerische Untersuchungen und ihre Ergebnisse vorgestellt, mit denen die obengenannte restriktive Einschränkung auf ihre Berechtigung hin beurteilt wird.

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Es wird sich die Erkenntnis durchsetzen, daß nur eine auf den Axiomen vom Erhalten der Masse, der Energie und des Impulses konsequent begründete Mechanik allgemein gültig ist. Turbulente (mechanische) Störenergien und laminare (dissipative) Anteile dürften als einheitliche Verlustenergien ("Dissipation") anzusehen und zu bilanzieren sein. Die bisher vorgenommene künstliche Trennung der genannten Energieterme dürfte sich rechentechnisch als nicht besonders sinnvoll erweisen. Als übergeordnetes Auswahlkriterium realer turbulenter Strömungen ist das Prinzip der mimimalen "Disspationsleistung" anzusehen, das jedoch bei der Formulierung des "Stoffgesetzes" turbulenter Schubspannungen eine Entropiezunahme tolerieren muß. Die konsequente Anwendung dieses physikalischen Konzeptes gestattet die Formulierung einer logisch einwandfreien Axiomatik zur Lösung strömungsmechanischer Probleme.

Gefordert waren kurze Montagezeiten, geringe Konstruktionshöhen, große Nutzungsflexibilität und gute Installierbarkeit. Ein Stahlverbundtragwerk aus 9,60 m weitgespannten Walzträgern bzw. 19,20 m weitgespannten Fachwerkträgern mit 15 bis 20 cm dicker Verbunddecke wurde diesen Anforderungen am besten gerecht. Die viergeschossige Halle im Zentrum des Gebäudes wird von einem Glasdach überspannt, das von vorgespannten, fischbauchartigen Seilbindern getragen wird.

Grundlegende Arbeit zum Tragverhalten von Flachdecken. Ausgehend von einem historischen Abriss internationaler Forschungsarbeiten seit Anfang des 20. Jahrhundert wird die Entwicklung aus den zunächst in den USA gebräuchlichen Pilzdecken zu den heutigen Flachdecken aufgezeigt. Aus den theoretischen und versuchstechnischen Erkenntnissen werden schliesslich die zur Erhöhung des Widerstands gegen Durchstanzen entwickelten Dübelleisten vorgestellt. Daneben werden Hinweise zum Verständnis des bauaufsichtlichen Zulassung für Dübelleisten und Fragen bei Anordnung von Stützen am Plattenrand und -eck behandelt..

Eine in der Baupraxis häufig ausgeführte Versteifungsform im Bereich der Mantelöffnung von Stahlschornsteinen enthält vorgebundene Längs- und Teilringsteifen. In diesem Beitrag wird das Tragverhalten der vorgebundenen Längssteifen, insbesondere deren Auswirkungen auf den Beulwiderstand des Tragrohres am Längssteifenende, untersucht. Mit Hilfe numerischer Vergleichsberechnungen (FEM) zu bisher unveröffentlichten Biegebeulversuchen an Stahlrohren mit verstärkten Ausschnitten können die hierzu relevanten Regelungen der E-DASt-Ri. 017 bewertet werden. Weiterhin wird eine einfache Vorgehensweise zur Bestimmung des Beulwiderstandes am Längssteifenende per Handrechnung vorgestellt.

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