Die nachhaltige Entwicklung von Betonlösungen für den Ingenieurbau eröffnet neue Möglichkeiten für den Betonbauingenieur. In diesem Beitrag wird versucht, das Innovationspotenzial von Beton im Hinblick auf ein nachhaltiges Bauen mit Beton zu identifizieren. Es wird gezeigt, dass Durchbrüche in der Materialwissenschaft neue Freiheitsgrade für entwerfende Massivbauer und Bauherren freisetzen können, die möglicherweise zu einer Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks führen. Integriert in Lebenszyklusanalysen von Betonstrukturen, die sowohl die Herstellungs- als auch die Nutzungsphase erfassen, erhält man ein vollständiges Bild, wie molekulare und nanometrische Modifizierungen des Materials zu einer nachhaltigen Entwicklung des Betons beitragen können. Berücksichtigt man, dass mehr als 20 Millionen Tonnen Beton pro Jahr auf unserem Planeten produziert werden, so erkennt man, dass sich hier neue intellektuelle Leistungen für Ingenieure auftun, Betonbauwerke nicht nur funktions- und sicherheitsgerecht zu entwerfen, sondern auch nachhaltig in Bezug auf deren ökologischen Fußabdruck.

Concrete Innovation Potential: From Atoms to Green Infrastructure
The sustainable development of concrete opens new possibilities for concrete engineers. This contribution aims at identifying the innovation potential of concrete for a sustainable development. It is shown that breakthroughs in Materials Science of concrete release new degrees of freedom for design and construction of concrete infrastructure that can contribute to reducing the material's ecological footprint. Integrated in a Life-Cycle Analysis of concrete structures, which considers both the embodied energy and the use phase, acomprehensive picture is obtained how molecular and nanometric modifications can contribute to a sustainable development of concrete. Given the more than 20 million tons of concrete produced annually, it is readily understood that new intellectual challenges are opening for concrete engineers to design buildings not only for function and safety but as well for ecological soundness.

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Die RWE Eemshaven Holding B.V. baut am Standort Eemshaven (NL) ein Steinkohlekraftwerk mit Meerwasserkühlung. Um mit der Hauptkühlwasserleitung den Deich zu unterqueren, ist das sog. Einleitbauwerk bzw. Kühlwasserauslassbauwerk erforderlich. Über die bis Dezember 2009 erfolgten Arbeiten bis zur Betonage der ersten Unterwasserbetonsohle (landseitige Baugrube) wurde bereits in [1] berichtet.

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Ohne das Verbinden von Einzelteilen zu Baugruppen und letztendlich zum finalen Produkt ist ein Bauen nicht möglich. Es existieren vielfältige Arten von Verbindungen, deren Eignung sehr stark von den zu verbindenden Werkstoffen und den daraus gefertigten Teilen abhängt. Dieser Beitrag beschäftigt sich speziell mit Verbindungen im Metallleichtbau. Neben den auch im Metallhochbau typischen Fügeverfahren wie Schweißen, Schrauben und Nieten findet man im Metallleichtbau weitere Verbindungsarten wie z. B. Falzverbindungen, Clinchen, Stanznietverbindungen und Setzbolzenverbindungen.
Eine detaillierte Beschreibung dieser vielfältigen Fügeverfahren würde den Rahmen dieses Beitrages sprengen. Es werden deshalb nur die den überwiegenden Teil aller Verbindungen im Metallleichtbau ausmachenden Verbindungen mit so genannten stiftförmigen Verbindungselementen, wie Schraubverbindungen, Blindnietverbindungen und Setzbolzenverbindungen, behandelt. Dabei werden die Anwendungsbereiche aufgezeigt, Vor- und Nachteile gegenübergestellt, die Ermittlung von Tragfähigkeitswerten kurz behandelt sowie Hinweise zur Bemessung und Ausführung gegeben.

Mechanical joints in metallic light weight structures.
Construction is not possible without joining single parts to components and at the end to the final structure. There exist multifarious kinds of connections whose suitability mainly depends on the characteristic of raw material the structural parts are made of. This article especially deals with joints in metallic light weight structures. Beside the typical connections in metal structures like welding, bolting and riveting in metallic light weight structures further kinds of connections can be found like standing seam, clinch, punch rivet or cartridge fired pin connections.
Describing all these single methods would go beyond the scope of this article. That is why only the predominant part of all connections with so called pencil-shaped fastening elements like screwed connections, blind riveted connections and connections with cartridge fired pins will be dealt with. Furthermore the scope of application will be shown, advantages and disadvantages will be compared, the determination of characteristic values or resistance will be shortly explained and advices for calculation and execution will be given.

Taumelbewegungen abgespannter Maste bei leichtem Wind oder bei quasi Windstille werden schon seit mehreren Jahren beobachtet. Ihre Ursache konnte man bisher jedoch nicht vollständig klären. Im Beitrag wird für die Schwingungsanalyse ein verfeinertes Ersatzmodell gewählt, das die Trägheit des Mastes und zusätzlich auch diejenige der Abspannseile einschließlich ihres Durchhanges berücksichtigt. Es wird gezeigt, daß bei dieser Wahl des Ersatzmodells ein zwar zu erwartendes, dennoch bemerkenswertes Eigenverhalten des abgespannten Mastes zu Tage tritt, das sich von allen bisher bekannt gewordenen Ergebnissen grundlegend unterscheidet. Es wird für einen abgespannten Mast der Zeitverlauf der Verschiebung eines Mastpunktes infolge der Einwirkung einer einzelnen Bö berechnet, der sich physikalisch als Taumelbewegung des Mastes deuten läßt. Folgerungen für den Entwurf abgespannter Maste und ein Konstruktionsvorschlag zur Unterdrückung möglicher Taumelbewegungen beschließen die Arbeit.

Bei der Anwendung des Prinzips der virtuellen Verrückungen zur Aufstellung der Netzgleichung wird in der Regel ein virtueller Verrückungszustand gewählt, der der Aufgabenstellung nicht angemessen ist. Dies hat zur Folge, daß die Wirkung der Stablängskraft N in eine "Abtriebskraft" umgedeutet und diese als äußere Kraft in die Rechnung eingeführt werden muß. Der Aufsatz zeigt, daß die Aufstellung der Netzgleichung bei der Wahl eines der Aufgabenstellung adäquaten virtuellen Verrückungszustandes ohne diese Umdeutungsanstrengung auskommt und die Berechnung der Zustandsgrößen nach Theorie 1. und 2. Ordnung nach dem gleichen Plan abläuft.

Die Ursache von Schwingungserscheinungen bei Schrägseilbrücken ist bisher nicht vollständig aufgeklärt. Der Beitrag will dazu beitragen. Er leitet die geometrisch nichtlinearen Gleichungen der ebenen Bewegung eines Seiles einschließlich der speziellen, zeitabhängigem Randbedingungen her. Nach einer rigorosen Streichung von Gliedern kommt man zu der Bewegungsgleichung der Saite, die unter einer Parametererregung steht. Kinetisch instabile Lösungen sind seit langem bekannt. Die Bereiche kinetischer Instabilität sind in einem Mathieuschen Parameterdiagramm angegeben. Auf der Grundlage dieses Diagramms werden die Möglichkeiten zur Unterdrückung kinetisch instabiler Schwingungen bei Seilen von Schrägseilbrücken diskutiert.

Die Anwendung des Drehwinkelverfahrens auf ebene Rahmentragwerke, die in der Tragwerksebene schwingen, erfordert bei der Aufstellung der Drehwinkelgleichungen die Berechnung von Integralen. Diese Integrale lassen sich tabellarisch zusammenstellen, so daß die Aufstellung der Drehwinkelgleichungen keinen ungewöhnlich großen Aufwand bedeutet. Anhand zweier Zahlenbeispiele wird die Anwendung des Drehwinkelverfahrens ausführlich gezeigt.

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Bei der Ermittlung der plastischen Grenzlast von Trägerrosten werden diese in der Regel als torsionsweich angesehen. Die Berechtigung dieser Vereinfachung wird an ausgewählten Systemen überprüft, deren Tragglieder Rechteckrohr- oder I-Querschnitt haben. Im letztgenannten Fall wird auch die Möglichkeit der Lastabtragung über Wölbkrafttorsion in die Untersuchungen einbezogen. Eine signifikante Grenzlasterhöhung durch die Berücksichtigung der Tosion im plastsichen Bereich konnte nur bei Verwendung von geschlossenen Querschnitten festgestellt werden, wenn vom statischen System her die Belastung in größerem Umfang über Drillmomente abgetragen wird.

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Bericht über ein Bewässerungsvorhaben in der arabischen Wüste, bei welchem insgesamt 1520 km Bewässerungskanäle aus Stahlbetonfertigteilen hergestellt wurden. Die Kanäle wurden i.w. als offene Gerinne ausgeführt.

Es werden Empfehlungen für Labor- und Baugrunduntersuchungen sowie für Planung, Bemessung und konstruktive Gestaltung von Großrohrrammpfählen gegeben. Über theoretische Überlegungen zum Rammvorgang, zum Porenwasserüberdruck und zur Pfropfenbildung werden konstruktive und für die Baupraxis notwendige Hinweise für eine ingenieurmässige Bauausführung dieser bisher nicht genormten Gründungsart gegeben.

Der Brückenbeton der Niedersachsenbrücke in Wilhelmshaven ist u.a. durch Transport von umgeschlagenem Steinsalz und durch den Winterdienst stark chloridverseucht. Aufgrund von Forschungsergeb-nissen ist bekannt, daß in chloridbeaufschlagtem Beton die Bewehrung nur dort korrodieren kann, wo durch ausreichende Sauerstoffzufuhr und Feuchtigkeit die Passivität des Stahls aufgehoben wird. Vom Gutachter wurde deshalb vorgeschlagen, durch weitgehende Abdichtung der Spannbetonbauteile ein "Einfrieren" der Chloridbestandteile zu erreichen.

Woven coated fabrics commonly used for tensile membrane structures are PVC-coated polyester fabrics and PTFE-coated glass-fibre fabrics. Regarding the stiffness of these materials, membrane structure experts frequently point out that glass/PTFE fabrics are “stiffer” than PES/PVC fabrics. However, this statement cannot be verified by existing literature, although numerous publications deal with the stress-strain behaviour of coated woven fabrics. Available stress-strain test data are almost impossible to compare, mainly because published stress-strain data for glass/PTFE refer to materials with higher strengths than the published test data for PES/PVC materials. The aim of the present paper is to compare the stiffness properties of PES/PVC and glass/PTFE fabrics with identical tensile strength properties by means of theoretical investigations and uniaxial tensile tests. The results demonstrate that glass-fibre fabric indeed exhibits a higher tensile stiffness than comparable polyester fabric for typical working stress ranges between the prestress level and the maximum design strength. However, for lower stress ranges up to approximately three-quarters of the design strength, the tensile stiffness of glass-fibre fabrics is identical with or even lower than that of comparable polyester fabric. The transverse strain is considerably higher for the glass-fibre fabric throughout.

Mit DIN EN 17117-1 liegt seit etwa einem Jahr erstmals eine europäische Norm zur Durchführung und Auswertung von biaxialen Zugversuchen an beschichteten Textilien vor, wie sie im Membranbau Anwendung finden. Der vorliegende Beitrag bietet eine Vorstellung, Analyse und Bewertung der neuen Regelungen. Besondere Neuerungen gegenüber der bisherigen Versuchspraxis wie Regelungen zur Probekörpergeometrie, zum Lastprotokoll und der Belastungsgeschwindigkeit werden erläutert und bewertet. Der Beitrag zeigt den Unterschied zwischen elastischen Bemessungs- und Vergleichskonstanten und zeigt beispielhaft deren Anwendung und Interpretation.

Biaxial load bearing behaviour of woven fabric membranes under multiple loads
With DIN EN 17117-1, a European standard for the performance and evaluation of biaxial tensile tests on coated textiles, as used in membrane construction, has been available for about a year now. This article offers a presentation, analysis and valuation of the new regulations. Particular innovations compared to the previous test practice, such as regulations on test specimen geometry, load protocol and loading speed are explained and evaluated. The article shows the difference between elastic design constants and elastic comparison constants and gives examples of their application and interpretation.

Die Normenreihe DIN 18204 “Bauteile aus textilen Flächengebilden und Folien” wurde in den letzten zwei Jahren umfassend überarbeitet. Neben der Aktualisierung von Normenbezügen wurde die Struktur grundlegend geändert, so dass sie in zukünftig zu entwickelnden weiteren Normenteilen neben den Zelthallen weitere Strukturen aus textilen Flächengebilden und Folien regeln kann. Die Materialspezifikationen wurden entschlackt und auf neue Prüfnormen angepasst. Des Weiteren wurde das Bemessungskonzept behutsam überarbeitet. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Hintergründe, zeigt detailliert die Änderungen zur Vorgängernorm und gibt einen Ausblick auf die endgültige Fassung.

Tents and halls made of PVC-coated polyester fabric according to the updated standard series DIN 18204.
The standard series DIN 18204 “Components for enclosures made of textile fabrics and plastic films (awnings)” has been extensively reviewed in the last two years. Alongside with updates of normative references, the structure has been fundamentally changed so that the standard can also cover additional textile and plastic structures in new parts to be developed in future. Material specifications have been purified and adapted to new test standards. Moreover, the design concept has been gently revised. The present contribution describes the background, illustrates the changes compared to the previous edition and provides an outlook to the final version.