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Herrn Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Die Bemessung von Verbundstützen in Stahl und Beton erfolgt nach den Regeln des Eurocode 4. Dabei wird zwischen vereinfachten und dem allgemeinen Nachweisverfahren differenziert. Das allgemeine Nachweisverfahren basiert auf einer umfassenden numerischen Analyse, gefolgt von einer Validierung des Sicherheitsniveaus. Die aktuell gültige europäische Norm EN 1994-1-1:2004 enthält keine detaillierten Informationen zur Anwendung des allgemeinen Nachweisverfahrens. Auch in der Fachliteratur werden nur wenige Informationen bereitgestellt. Dies führt häufig zu Fragen in der Anwendung des Verfahrens und bei der Bewertung der Berechnungsergebnisse. In Deutschland wurden zusätzliche Details zur Anwendung des Verfahrens in den nationalen Anhang (DIN EN 1994-1-1/NA) aufgenommen. Aktuell liegt der Entwurf der zweiten Generation der prEN 1994-1-1:2021 mit komplementären Informationen zum allgemeinen Nachweisverfahren vor. Parallel werden neue Sicherheitsparameter eingeführt, die in EN 1994-1-1 nicht enthalten sind, und der Anwendungsbereich im Hinblick auf die Materialfestigkeiten erweitert. Dieser Beitrag erläutert die Vorgehensweise bei der Bemessung von Verbundstützen nach prEN 1994-1-1 und zeigt Änderungen gegenüber dem aktuell gültigen Eurocode auf.

Design of composite columns in steel and concrete - update prEN 1994-1-1
The design of composite columns follows the rules in accordance to EN 1994-1-1 providing simplified design methods and the general method. Whereby the general method requires an advanced comprehensive FE-Analysis. However, the recent Eurocode 4 does not provide sufficient guidance for the application of the general method and there is not a harmony in the literature on how to conduct it. This often leads to uncertainty among users and discussions on the validation and assessment of the analysis results. Actually, the draft of the second generation of Eurocode 4 (prEN 1994-1-1) is available, including more guidance but also introduces additional safety parameters and extends the application scope in regard to the martial strengths. This paper points out the procedure for the design of composite column with focus on the general method and changes provided by the draft of prEN 1994-1-1:2021.

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Gelenkkonstruktionen aus Beton werden seit gut 100 Jahren erfolgreich im Hoch- und Brückenbau eingesetzt. Die von Augustin Mesnager entwickelten Federgelenke zählen dabei zu den unvollkommenen Betongelenken. Diese Gelenke sind wartungsfrei, wirtschaftlich und besitzen gegenüber unbewehrten Betongelenken nach Eugène Freyssinet aufgrund der gekreuzten Bewehrungsstähle eine erhöhte Beanspruchbarkeit gegenüber Querkräften.
Der Beitrag gibt einen Überblick über die Entwicklung der Gelenkform von der ersten Idee Mesnagers bis zur erfolgreichen Anwendung im Hoch- und Brückenbau. Es werden die durchgeführten experimentellen Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten der Federgelenke vorgestellt. Die wesentlichen Erkenntnisse werden zusammengefasst und Empfehlungen für die Bemessung und Konstruktion von Betongelenken bei großen Querkrafteinwirkungen abgeleitet.

Use of semi-articulations in structural and brigde engineering.
Concrete hinges have successfully been used in civil engineering constructions since over 100 years. Semi-articulations invented by Augustin Mesnager are classified as incomplete concrete hinges. These hinges are maintenance-free, economically and because of the crossed reinforcing bars in the hinge throat they are able to carry higher shear forces than unreinforced concrete hinges after Eugène Freyssinet.
This paper gives an overview of the historical development of this type of hinge from the first idea of Mesnager till the successful use in civil engineering structures and bridges. The known experimental investigations of the bearing and deformation behavior are presented. The main findings are summarized and recommendations for the design and construction of concrete hinges under high shear forces are given.

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Aufgrund der gestiegenen Anforderungen durch höhere Einwirkungen aus Wind und Erdbeben ist eine Verbesserung und Optimierung der Berechnungs- und Bemessungsansätze für Mauerwerksbauten erforderlich. Eine bessere Ausnutzung der Tragwerksreserven ist durch die Berücksichtigung der Rahmentragwirkung mit einer Aktivierung der Deckenscheiben in den Rechenmodellen möglich, die in der Praxis aufgrund der Komplexität der Wand-Decken-Interaktion bislang nicht ausgenutzt wird. Im vorliegenden Aufsatz wird ein vereinfachter Ansatz auf Grundlage der mitwirkenden Plattenbreite von Schubwänden aus Mauerwerk vorgestellt, der die wesentlichen Einflussfaktoren in parametrisierten Tabellen erfasst. Damit steht den Tragwerksplanern ein einfach anwendbares Werkzeug zur Verfügung, um die Rahmentragwirkung in der Mauerwerksbemessung anzusetzen.

Simplified consideration of framing effects in masonry buildings
Due to the increased requirements resulting from higher wind and earthquake loads, it is necessary to improve and optimise the calculation and design approaches for masonry structures. An important contribution to a better utilisation of the structural load-bearing reserves is the consideration of the framing effects through the activation of the floor slabs in the calculation models, which has not been utilised in practice so far due to the complexity of the wall-slab interaction. The paper presents a simplified approach based on the contributory slab width, which captures the essential influencing factors in parameterised tables. This provides structural engineers with a simple tool to exploit the frame load-bearing effect in masonry design.

Der Einsatz von Faltungen beschränkt sich im Bauwesen auf Longitudinalfaltungen (Trapezbleche) und regelmäßige Faltungen. Raumfaltwerke und Faltleichtbauplatten, räumlich gekrümmte und dreidimensionale Flächentragwerke sind Desiderate eines Leichtbaus mit Stahlblechen. Raumfaltwerke bestehen vorwiegend aus regelmäßigen Faltmustern, die auf Tesselierung mit Primitivflächen (Drei- und Vierecke) basieren. Um die Effizienz dieser Leichtbaustrukturen zu verbessern, liegt es nahe, statt regelmäßige und auf geometrischen Prinzipien basierende Faltmuster umzusetzen, Faltmuster nach Maßgabe der Beanspruchungen bzw. der Beanspruchungsverteilung anzuwenden. Hierzu ist ein Formfindungsprozess zu entwickeln, der auf der Generierung eines Trajektoriennetzes basiert, das aus dem maßgeblichen Lastfall (formgebenden Lastfall) abgeleitet wird. Der Vergleich des Masseneinsatzes und der Traglast der Faltungen, die auf geometrischer Basis erzeugt wurden, mit einer auf Basis des Trajektoriennetzes entwickelten Faltung zeigt die Veränderung der Effizienz.

Stress adapted steel folding's for self-supporting spatial structures
The use of folds in civil engineering is limited to longitudinal folds (trapezoidal sheets) and regular folds. Spatial folding structure and foldcoreplates, spatially curved and three-dimensional shell structures are desiderata of lightweight construction with steel sheets. Spatial fold structures consist mainly of regular folding patterns based on tessellation with primitive faces (triangles and squares). In order to improve the efficiency of these lightweight structures, it makes sense to use folding patterns in accordance with the stresses or stress distribution instead of regular folding patterns based on geometric principles. For this purpose a form finding process has to be developed, which is based on the generation of a trajectory mesh, which is derived from the formative load case. The comparison of the mass input and the load bearing capacity of the folds, which were generated on a geometric basis, with a fold developed on the basis of the trajectory mesh shows the change in efficiency.

Dieser Beitrag thematisiert die FE-Prognose der Setzungen zyklisch belasteter Flachgründungen auf Sand. Zunächst wird die Nachrechnung eines Zentrifugenmodellversuches aus der Literatur präsentiert. Anschließend werden einige Parameterstudien vorgestellt. Der Einfluß der Zustandsgrößen des Bodens (Lagerungsdichte, Seitendruckbeiwert, zyklische Vorbelastung), der Fundamentbelastung (mittlere Last, Lastamplitude) und der Fundamentgeometrie (Abmessungen, Einbindetiefe, Form) auf die bleibenden Setzungen wird diskutiert. Die Ergebnisse der FE-Berechnungen werden mit Modellversuchen in der Literatur verglichen.

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Der folgende Aufsatz ist der erste von zwei Beiträgen über den Bau der neuen Elbebrücke in Riesa und beinhaltet die Vorplanung, den Entwurf, die Ausschreibung und die Vergabe. Die Elbebrücke wird mit einer Gesamtlänge von 365 m das größte Bauwerk im Zuge der Ortsumgehung Riesa der Bundesstraße B 169, die Hauptspannweite beträgt 105 m. Die Brücke wird als Durchlaufträger über fünf Felder mit veränderlicher Bauhöhe und zwei getrennten, einzelligen Verbund-Hohlkästen ausgeführt. Sie ersetzt die in den Jahren 1953 bis 1957 gebaute Brücke, die dem ständig steigenden Verkehrsaufkommen nicht mehr gewachsen und zudem stark instandsetzungsbedürftig ist. Da sich die Kosten einer Instandsetzung und die Neubaukosten nur unwesentlich unterschieden, entschloß man sich, ca. 24 m stromab der bestehenden Brücke eine neue Elbebrücke zu bauen.

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Nachrichten:
“Das Auswechseln der Kranbahn gleicht einer Operation am offenen Herzen”
Kreislaufwirtschaft und CO2-Einsparung: Projekt der BAM zur Verwertung von Stahlwerksschlacken verspricht doppelten Nutzen

Rezension:
Physical Models: Their historical and current use in civil and building engineering design

Wettbewerbe:
bauma Innovationspreis 2022 - seien Sie dabei!

Einen Besuch wert:
Panoramabrücke Sigriswil

Veranstaltungen:
19. Dresdner Baustatik-Seminar (von Michael Kaliske, Wolfgang Graf)

Veranstaltungen: Jury nominiert sechs Bauwerke für Deutschen Brückenbaupreis 2016

Persönliches: Hans-Georg Kempfert - 70 Jahre (von Achim Hettler)

Die Hafenwirtschaft steht in einem weltweiten Wettbewerb. Immer größere Schiffe müssen in immer kürzeren Zeiten weltweit abgefertigt werden. Fachingenieure planen die Hafenanlagen und alle zugehörigen Infra- und Suprastruktureinrichtungen und bieten Beratungsleistungen für die Umstrukturierung vorhandener Anlagen zur Anpassung an sich ändernde Anforderungen an. Beispielhaft wird ein Einblick in aktuelle internationale Projekte gegeben. Der erste Beitrag befasst sich mit der Entwicklung eines Masterplanes für den rumänischen Schwarzmeerhafen Constanta, der größte Seehafen Rumäniens und ein bedeutendes Drehkreuz für den Warenumschlag zwischen dem Schwarzmeer-Raum, der Europäischen Union und Zentralasien. Die Modernisierung des Hafens Freetown, der als größter Naturhafen Afrikas eine wichtige wirtschaftliche Rolle einnimmt, steht im Fokus des zweiten Beitrages und es wird über neue Anlagen und Reparaturflächen für die größte Schiffswerft in Indien berichtet.

International projects of water engineering: Development of harbours and transport ways
The port industry is subject to global competition. All over the world, increasingly large ships have to be served in ever shorter time frames. Specialist engineers are not only planning port facilities and their related infrastructure and suprastructure, but are also offering consulting services for the restructuring of existing facilities in order to have them adapted to changing requirements. An insight into our current international projects is being provided. The first contribution deals with the development of a master plan for the port of Constanta on the Black Sea, Romania's largest sea port and an important hub for cargo handling between the Black Sea area, the European Union and Central Asia. The focus of the second contribution is on the modernisation of the port of Freetown which, as the largest natural port in Africa, plays an essential economic role. Furthermore, new facilities and repair surfaces for the largest shipyard in India are being presented.

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Der Beitrag behandelt Modellgesetze und Vereinfachungen, die sich aus einer Ähnlichkeitstheorie ergeben, für Gründungskörper in Sand mit zyklischer Belastung. Die theoretischen Ansätze werden anhand von Beispielen überprüft und erläutert.

Für eine sichere und wirtschaftliche Bemessung von zwangbeanspruchten Stahlbetonbauteilen ist eine realistische Abschätzung der Zwangkraft von großer Bedeutung. Frühere Arbeiten legen nahe, dass hierbei unterschieden werden sollte, ob Betonschwinden oder eine Temperaturdifferenz die Ursache der Zwangbeanspruchung darstellt. Im vorliegenden Beitrag werden Untersuchungen beschrieben, bei denen beidseitig gehaltene Stahlbetonstäbe unter gleichförmigen Temperaturdifferenzen von bis zu 70 K experimentell untersucht wurden. Die sich einstellende Rissbildung sowie dazu korrespondierende Kräfte werden herausgearbeitet, mit Ergebnissen aus numerischen Simulationsrechnungen verglichen und dabei erweitert um die Variation von Längsbewehrungsgrad, Betonzugfestigkeit und Behinderungsgrad. Die deutlichen Unterschiede des Tragverhaltens gegenüber Bauteilen, die Zwang infolge von Schwinden ausgesetzt sind, werden bestätigt. Zudem zeigt sich, dass das abgeschlossene Rissbild des jeweiligen Bauteils bereits bei deutlich geringeren Dehnungen als 0,8 ‰ erreicht werden kann. Das übliche Vorgehen bei einer kombinierten Beanspruchung aus Last und Zwang, bei dem die Bemessung für beide Beanspruchungsarten getrennt erfolgt und dann der größere der beiden ermittelten Bewehrungsquerschnitte vorgesehen wird, kann z. T. deutlich auf der unsicheren Seite liegen.

Experimental and numerical investigations of constraining forces due to temperature differences
A realistic estimation of the constraint force is of great importance for a safe and economical design of reinforced concrete members subjected to constraint. Previous work suggests that a distinction should be made as to whether concrete shrinkage or a temperature difference is the cause of the constraint forces. In the present paper, experiments are described in which reinforced concrete components held on both sides were experimentally examined under uniform temperature differences of up to 70 K. The resulting cracking and the corresponding forces are elaborated, compared with results from numerical simulations, and extended by the variation of the degree of longitudinal reinforcement, concrete tensile strength and degree of restraint. The significant differences in the load-bearing behavior compared to members subjected to constraint forces resulting from shrinkage are confirmed. In addition, it is shown that the final state of full cracking of the respective structural member can be achieved at strains much lower than 0.8 ‰. The usual procedure for a combined loading and restraint, in which the design for both types of loading is carried out separately and then the larger of the two determined reinforcement cross sections is provided, can in part be clearly on the unsafe side.

Versuche am Bauwerk im Verankerungsgrund Beton sind auf europäischer Ebene und in Deutschland nur für Kunststoffdübel mit Europäischer Technischer Bewertung (ETA) geregelt. Im September 2019 wurde dazu vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) die “Technische Regel Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau für Kunststoffdübel in Beton und Mauerwerk mit ETA ...” veröffentlicht. Für die praktische Umsetzung dieser Technischen Regel für Verankerungen in Mauerwerk wurde dazu vom Deutschen Ausschuss für Mauerwerk e.V. (DAfM) im Jahr 2020 das Heft 4 der DAfM Schriftenreihe “(Dübel-) Versuche am Bauwerk in Mauerwerk - Aktuelle Regelungen für Kunststoffdübel und Metall-Injektionsanker zur Verankerung im Mauerwerk” herausgegeben. Dieser Fachbeitrag fasst die wesentlichen Inhalte der Technischen Regel des DIBt für Verankerungen in Beton zusammen und zeigt die geringfügigen Abweichungen zu den Regelungen im Verankerungsgrund Mauerwerk auf.

Current regulations for tests on construction site for plastic anchors in concrete
Tests on construction site in the base material concrete are regulated at the European level and in Germany only for approved plastic anchors. In September 2019 the Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt) published the technical rule “Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau für Kunststoffdübel in Beton und Mauerwerk mit ETA ...”. The Deutsche Ausschuss für Mauerwerk e.V. (DAfM) puplished in 2020 issue 4 of the series of puplications “(Dübel-) Versuche am Bauwerk in Mauerwerk - Aktuelle Regelungen für Kunststoffdübel und Metall-Injektionsanker zur Verankerung im Mauerwerk” for the practical implementation of this technical rule for anchorages in masonry. This article summarizes the essential contents of the DIBt technical rule for anchorages in concrete and shows the slight deviations from the regulations in the base material masonry.

Das Ziel dieses Artikels ist es, einen Überblick über die Entwicklung des Betons in Ungarn zu geben. Es werden Daten über die Produktion von Zement, Zuschlagstoffen, Beton sowie über die dazugehörende Studien an der TU Budapest und die Normung aufgezeigt. Weiterhin werden heutige Beispiele von Hoch- und Tiefbauten sowie die Situation der Erhaltung, Qualitätssicherung, Forschung und Entwicklung betrachtet. Abschließend wird ein Überblick über die Fachorganisationen im Betonbereich gegeben.

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