In einem mehrjährigen Freilandversuch wurde die Dauerhaftigkeit der bioziden Wirkstoffe Terbutryn (2-Methylthio-4-tert-butylamino-1,3,5-triazin), Diuron (DCMU, 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea), IPBC (3-Iodoprop-2-ynyl-N-butylcarbamat), OIT (2-n-Octyl-isothiazolin-3-on) und DCOIT (4, 5-Di-chloro-2-n-octyl-isothiazolin-3-on) in einer hydrophoben organisch gebunden Fassadenbeschichtung nach DIN EN 15824 vergleichend in freier und mikroverkapselter Form untersucht. Für die verkapselten Wirkstoffe ergaben sich dabei höhere Wirkstoff-Restgehalte in der Beschichtung über die Zeit als für frei eingesetzte Wirkstoffe. Hinweise auf gerichtete Migrationsvorgänge innerhalb der Fläche wurden nicht gefunden. Eine Bilanzierung von Einsatzkonzentrationen, Wirkstoffaustrag durch Auswaschung und Restgehalten in der Putzmatrix nach einem Jahr Freibewitterung ergab Bilanzlücken von bis zu 64 %.

Contents of encapsulated and non-encapsulated biocides in hydrophobic façade coatings.
The durability of the biocidal compounds Terbutryne (2-Methylthio-4-tert-butylamino-1,3,5-triazin), Diuron (DCMU, 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea), IPBC (3-Iodoprop-2-ynyl-N-butylcarbamate), OIT (2-n-Octyl-isothiazolin-3-one) and DCOIT (4, 5-Di-chloro-2-n-octyl-isothiazolin-3-one) in a hydrophobic façade coating was examined in a several year weathering experiment. Biocide contents were determined in encapsulated and non-encapsulated form. For encapsulated biocides, the contents found in the coatings were higher than for non-encapsulated biocides. Hints indicating any migration processes of the biocidal active substances within the surface were not found. Considering the initial concentration, leaching of substances by driving rain and remaining contents in the coating after one year of weathering into a balance led to balance gaps of up to 64 %.

In einem mehrjährigen Freilandversuch wurde die Dauerhaftigkeit der bioziden Wirkstoffe Terbutryn (2-Methylthio-4-tert-butylamino-1,3,5-triazin), Diuron (DCMU, 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea), IPBC (3-Iodoprop-2-ynyl-N-butylcarbamat), OIT (2-n-Octyl-isothiazolin-3-on) und DCOIT (4, 5-Di-chloro-2-n-octyl-isothiazolin-3-on) in einer hydrophoben organisch gebunden Fassadenbeschichtung nach DIN EN 15824 vergleichend in freier und mikroverkapselter Form untersucht. Für die verkapselten Wirkstoffe ergaben sich dabei höhere Wirkstoff-Restgehalte in der Beschichtung über die Zeit als für frei eingesetzte Wirkstoffe. Hinweise auf gerichtete Migrationsvorgänge innerhalb der Fläche wurden nicht gefunden. Eine Bilanzierung von Einsatzkonzentrationen, Wirkstoffaustrag durch Auswaschung und Restgehalten in der Putzmatrix nach einem Jahr Freibewitterung ergab Bilanzlücken von bis zu 64 %.

Contents of encapsulated and non-encapsulated biocides in hydrophobic façade coatings.
The durability of the biocidal compounds Terbutryne (2-Methylthio-4-tert-butylamino-1,3,5-triazin), Diuron (DCMU, 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea), IPBC (3-Iodoprop-2-ynyl-N-butylcarbamate), OIT (2-n-Octyl-isothiazolin-3-one) and DCOIT (4, 5-Di-chloro-2-n-octyl-isothiazolin-3-one) in a hydrophobic façade coating was examined in a several year weathering experiment. Biocide contents were determined in encapsulated and non-encapsulated form. For encapsulated biocides, the contents found in the coatings were higher than for non-encapsulated biocides. Hints indicating any migration processes of the biocidal active substances within the surface were not found. Considering the initial concentration, leaching of substances by driving rain and remaining contents in the coating after one year of weathering into a balance led to balance gaps of up to 64 %.

Im Hochbau kommen immer öfter Stahlbetondecken mit integrierten Leitungsführungen zur Ausführung. Die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetondecken fällt sowohl beim Einbau größerer Leitungsquerschnitte als auch bei Anhäufung kleiner Leitungen stark ab, so dass in manchen Fällen Querkraftbewehrung erforderlich wird. Bislang fehlen Bemessungsregeln, nach denen eine örtliche Bewehrung im Bereich der Leitungsführungen dimensioniert werden könnte, was oft zur Ablehnung solcher Systeme führt. Aus diesem Grund wurden einachsig gespannte Stahlbetondecken mit unterschiedlichen Arten der Leitungsführung hinsichtlich ihrer Querkrafttragfähigkeit untersucht. Die durchgeführten Bauteilversuche zeigen, wie wirkungsvoll die Querkrafttragfähigkeit von Deckenplatten mit integrierten Leitungsführungen durch lokale Querkraftbewehrungselemente gesteigert werden kann.

Efficiency of local reinforcing elements for the shear force bearing capacity of floor slabs with integrated service ducts
In building construction, reinforced concrete floors with integrated ducts are increasingly executed. In case of the installation of larger duct cross sections as well as in case of the accumulation of small tubes, the shear force resistance of reinforced concrete floors drops down strongly. In such cases shear reinforcement is required. So far, there have been no design rules for the dimension of local reinforcement in the area of ducting. This often leads to a refusal of such systems. Due to these reasons, the shear force bearing capacity of one-way reinforced concrete floor slabs with different types of ducting were analysed. The experiments demonstrate the increase in shear force bearing capacity of floor slabs with integrated service ducts by the use of local shear reinforcing elements.

Es wird über ein Forschungsvorhaben berichtet, das Anwendungsrichtlinien für die Zugabe von Treibmittel oder Quellzusätzen im Frischbeton liefern sollte. Diese Zusätze, die im Ausland schon länger zulässig sind, sollen ein (wenn auch geringes) Quellen des erhärtenden Betons bewirken. Bei Behinderung der Quelldehnung wird eine Druckspannung im Beton erzeugt, die sich mit den durch die abfliessende Hydratationswärme erzeugten Zugspannungen überlagert.

Abdichtungen von Beton gegen organische Flüssigkeiten werden vom Umweltschutz immer mehr gefordert. Untersucht wurden Imprägnierungen, die laut Herstellerangaben dafür geeignet sind. Die Versuche an zwei Betonen mit den organischen Flüssigkeiten Aceton, n-Hexan und n-Heptan sowie Wasser ergaben, daß nur eines von elf Systemen die Anforderungen näherungsweise erfüllt.

Der Einsatz von Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) stellt eine wesentliche Maßnahme zur Verringerung der Transmissionswärmeverluste bei Bestandsgebäuden dar. Die damit einhergehende thermische Entkopplung der Fassadenoberfläche vom Mauerbildner führt bekannterweise zu einer veränderten Feuchtebilanz an der Fassade und somit zu günstigeren Bedingungen für ein Wachstum von Mikroorganismen. Fassadenbeschichtungen werden aus diesem Grund häufig mit bioziden Wirkstoffen zum Schutz gegen Algen- und Pilzaufwuchs ausgerüstet. Um die Wirksamkeit und die Dauerhaftigkeit dieser Wirkstoffausrüstung abschätzen zu können, wurden in einem Vorhaben 33 unterschiedliche Beschichtungen auf WDVS-basierten Prüfkörpern über 5 Jahre an zwei Standorten im Freiland bewittert. Es bestätigte sich eine generelle Wirksamkeit der verschiedenen Biozidausrüstungen. Die Aufwuchsentwicklung auf sämtlichen ausgerüsteten Beschichtungssystemen war deutlich vermindert und die Artenzahl signifikant verringert. Die einzelnen Komponenten der verschiedenen Biozidausrüstungen unterschieden sich darüber hinaus, auch in Abhängigkeit vom Beschichtungstyp, hinsichtlich ihrer Dauerhaftigkeit in den Beschichtungen und beeinflussten auf diese Weise die bei der Primärbesiedlung der Oberflächen beteiligten Spezies. Der Wirkstoffgehalt der Beschichtungen allein ließ keinen Rückschluss auf die Aufwuchsanfälligkeit eines Systems zu. Systeme mit ausgerüsteten Farbanstrichen zeigten darüber hinaus tendenziell etwas bessere Ergebnisse als ausgerüstete Systeme ohne zusätzlichen Farbanstrich.

Effectiveness and durability of biocidal ingredients in façade coatings.
The use of external thermal insulation systems (ETICs) is a powerful instrument in the energetic improvement of residential buildings. With that measure, the façade surface is thermally decoupled from the wall construction and consequently the humidity balance on the façade changes. This fact leads to better conditions for the growth of microorganisms. Therefore biocidal ingredients are often added to façade coatings. To evaluate the effectiveness and the durability of biocidal equipped façade coatings a comprehensive research project was conducted at the Holzkirchen branch of the Fraunhofer-Institute for Building Physics. 33 different types of façade coatings were applied to test specimen and exposed to real weathering conditions for five years. The general efficiency of the biocidal equipping of façade coatings could be proven. The development of biological growth on biocidal equipped façade coatings was significantly reduced, showing much less species than without biocide. Depending on the type of the coating, different biocides show a varying durability within the coatings. This has an influence on the species involved in the primary colonization. The biocide content in the coating itself allows no prediction of the susceptibility to biological growth. Façade coatings with biocidal paints showed better results than biocidal renders without additional paint coating.

Im Jahre 1983 beschloß der Deutsche Ausschuß für Stahlbeton, einen Sachstandsbericht und darauf aufbauend eine Richtlinie zu Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen zu erarbeiten. Zu diesem Zeitpunkt existieren mehr als 70 deutsche Merkblätter und Richtlinien zum Thema Schutz und Instandsetzung von Betonbauten von unterschiedlichster Autorenschaft. Wegen seiner speziellen Fachkenntnis und Erfahrung auf diesem Gebiet bat der DAfStb Herrn Sasse, den zunächst mit "Kunststoffe im Betonbau" bezeichneten Ausschuß zu leiten. Unter seiner Obmannschaft entstand die "Richtlinie für Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen" des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton. Sie hat im Bereich Schutz und Instandsetzung von Betonbauten weltweit Maßstäbe gesetzt, indem die anstehenden Fragestellungen erstmals auf ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen aufbauend gelöst werden. Zwischenzeitlich hat dieses Konzept auch Eingang in die Europäische Normung gefunden.

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Die Methode der wirksamen Breiten hat sich in den gültigen europäischen und deutschen Vorschriften zur Ermittlung der Tragfähigkeit beulgefährdeter Querschnitte durchgesetzt. Eurocode 3, DIN 18800, Teil 2 und DAST-Ri. 016 geben wirksame Breiten für drei- und vierseitig gelagerte, druck- und biegebeanspruchte Platten an, die bei einem Tragfähigkeitsnachweis nach dem Verfahren Elastisch-Elastisch, also für den elastischen Grenzzustand, anzusetzen sind. Obwohl die Traglast eines druck- und biegebeanspruchten Bauteils oft erst im teilplastischen oder plastischen Zustand erreicht wird, werden lediglich in der DIN 18800, Teil 2 wirksame Breiten für den plastischen Grenzzustand aufgeführt. Untersuchungen haben gezeigt, daß die Ansätze der DIN 18800, Teil 2 jedoch nicht ganz zweifelsfrei sind. Dies betrifft insbesondere die dreiseitig gelagerten Platten. In diesem Beitrag werden nun neue wirksame Breiten im plastischen Zustand vorgestellt und deren Güte anhand von Vergleichsrechnungen belegt.

Die Einschätzung der Tragfähigkeit von Gewölbebrücken aus Stein unter heutigen Verkehrslasten stellt immer wieder ein Problem dar. Oft ist im Ergebnis üblicher Nachrechnungen keine ausreichende Tragfähigkeit nachzuweisen, was zum großen Teil an nicht zutreffender Modellbildung, unzureichenden Kennwerten oder schwer zu fassenden Festigkeitsaussagen liegt.
Am Beispiel der zweifeldrigen Bogenbrücke über die Mandau in Zittau wird erläutert, wie mit einer wirklichkeitsnahen Modellbildung und über eine nichtlineare Berechnung vorhandene Reserven erschlossen und nachgewiesen werden können. Eine gewisse Erfahrung im Umgang mit nichtlinearen Berechnungen ist dabei jedoch erforderlich.
Mit dem Beitrag wird ein Weg aufgezeigt, wie für gemauerte Brücken unter Nutzung der heutigen Möglichkeiten mit bekannter Standardsoftware und entsprechendem Ingenieurwissen die für den Erhalt erforderliche Tragfähigkeit nachgewiesen werden kann.

Eine wesentliche Voraussetzung für die Anwendung der geltenden Bemessungsvorschriften für Befestigungsmittel, die in Beton verankert werden, ist die Annahme einer biegesteifen Ankerplatte, wenn die Beanspruchung der Befestigungsmittel nach der Elastizitätstheorie bestimmt wird. Jedoch gibt es hierzu keine klaren Regelungen, ab wann eine Ankerplatte als ausreichend biegesteif anzusehen ist. Die notwendige Überprüfung dieser Annahme am Ende einer Bemessung erfolgt demzufolge in aller Regel nicht bzw. durch sehr aufwendige Berechnungen von Hand. In diesem Artikel wird die Thematik umfassend beleuchtet. Es werden die aktuellen Bemessungsvorschriften für Befestigungsmittel in Kombination mit flexiblen, d. h. nicht unendlich biegesteifen Ankerplatten näher betrachtet. Darüber hinaus werden Konsequenzen aufgezeigt, die bei einer als vermeintlich biegesteif angenommenen Ankerplatte entstehen können. Schließlich werden Lösungswege aufgezeigt, wie der komplette Fußpunkt einschließlich Profil, Schweißnähte, Steifen, Ankerplatte, Dübel und Beton gesamthaft modelliert werden kann. In der Folge kann der Fußpunkt vollständig bemessen und über unterschiedliche Parameter optimiert werden. Die Autoren bedienen sich dabei der komponentenbasierten FE-Methode. Wichtig ist, dass alle getroffenen Annahmen für die Bemessung der einzelnen Komponenten der vollständigen Verbindung sich nicht widersprechen dürfen. Hierzu war zum Teil weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeit erforderlich.

Design of fixtures and its anchorages based on realistic assumptions.
The usage of design rules for anchorages to concrete is based on the assumption of a rigid baseplate if the anchor loads induced by loads acting on the fixture are calculated by elastic theory. However, it is the opinion of the authors that no clear definition concerning this assumption is stated. Consequently, a final check of this basic requirement is needed but mostly not conducted at the end of a design process. In our article, this topic and its consequences are discussed comprehensively, taking account of existing and upcoming design regulations. In addition, the consequences of an as rigid assumed baseplate are pointed out. It's shown how to design a complete column base point with “one step” and one software taking account of the profile attached, welding seem, stiffeners, baseplate and its anchorages in concrete as well as the concrete itself. In addition, information is provided under which conditions a baseplate can be assumed as sufficient rigid. This approach can be achieved by using the component based FE model, included in the latest design software.

Gezeigt wird, daß auch Rahmentragwerke aus Mauerwerk und Stahlbeton unter Berücksichtigung aller relevanten Nichtlinearitäten und damit wirklichkeitsnah zu berechnen sind. Dadurch kann die Güte der bisher im Mauerwerksbau verwendeten Nachweisverfahren zuverlässig beurteilt werden. Die Undersuchungen zeigen, daß wirlichkeitsnahe Traglastberechnungen vor allem bei schlanken Innenwänden zu einer wesentlich höheren Ausnutzung der Tragfähigkeit und damit zu wirtschaftlicheren Ergebnissen führen. Weitere Untersuchungen werden das Nachweisverfahren verbessern.

Die verfügbaren numerischen Systeme zur Abbildung von Strömungsprozessen haben mittlerweile einen Entwicklungsstand erreicht, der es erlaubt, auch komplexe Vorgänge, wie z. B. Tunnelbrände, mit einigermaßen vertretbarem Rechenaufwand bereits sehr realistisch abzubilden. Damit besteht einerseits die Möglichkeit, die für den allgemeinen Fall entwickelten Temperatur-Zeit-Verläufe der Regelwerke unter tunnelspezifischen individuellen Randbedingungen kritisch zu hinterfragen. Andererseits lassen sich die im Brandfall zu erwartende Temperatur- und Rauchentwicklung sowie die Beanspruchung und Schädigung der Tunnelschale ohne die Erfordernis aufwendiger Großbrandversuche relativ wirklichkeitsnah beurteilen. Neben den bei Gewölbetunneln allgemein bestehenden Möglichkeiten einer nichtlinearen Berechnung (Nutzung von Umlagerungsmöglichkeiten) [1] bietet die simulationsgestützte Ermittlung von Brandeinwirkungen insbesondere bei der Nachrechnung bestehender Tunnel in vielen Fällen ein großes Potenzial - vor allem dann, wenn die Berechnung mit Regelbrandkurven umfangreiche Ertüchtigungsmaßnahmen nach sich ziehen würde, obwohl aufgrund der vorliegenden Randbedingungen deutlich geringere Bauteiltemperaturen zu erwarten sind. Im vorliegenden Beitrag werden zunächst Brandereignisse in Tunneln und wesentliche Grundlagen der Herleitung von Temperatur-Zeit-Verläufen für die heiße Bemessung von Tunnelschalen diskutiert. Es werden dann die Möglichkeiten, Hintergründe und Grenzen einer Simulation von Brandszenarien mit numerischen CFD-Modellen erläutert und schließlich über Parameterstudien aufgezeigt, welchen Einfluss die projektspezifischen Randbedingungen (insbesondere die Größe des Tunnelquerschnitts) auf die sich einstellenden Oberflächentemperaturen besitzen können.

Realistic fire loads for design and re-analysis of tunnel linings
Meanwhile, the development of numerical systems for the simulation of flow phenomena has reached a level, which even allows the analysis of complex scenarios such as tunnel fires, within acceptable time-periods. On the one hand, this provides the possibility to critically question fire-curves from standards (derived and calibrated for the general case) against the background of tunnel-specific temperature fields. On the other hand, both temperature and smoke development as well as expected structural impairment may be assessed on a relatively realistic basis without large-scale conflagration tests being necessary. In addition to general options of non-linear structural analyses (i.e. utilisation of load re-distribution and activation of additional bedding reactions) [1] the simulation-based evaluation of fire loads particularly provides a valuable potential for the re-analysis of existing tunnel linings. This especially applies in such cases where the calculation with conventional fire-curves requires extensive strengthening and retrofit, whereas more favourable loading conditions may be expected by taking into account the tunnel-specific boundary conditions. In the present paper, firstly tunnel fire accidents and the derivation of fire-curves are generally discussed. Then, the possibilities, the theoretical background and limits of CFD modelling of fire scenarios are presented and finally, major influence factors on the thermal loading (in particular the cross-sectional size of the tunnel) are investigated by sensitivity studies.

Anhand der Nachrechnung von Bauteilversuchen wird der Nachweis für die Zulässigkeit der verminderten Schubdeckung auch im Bruchzustand von querkraftbeanspruchten Stahlbetonbalken erbracht.

Mit dem Scherbruchmechanismus kann nicht nur die Tragfähigkeit des Tunnelausbaus, sondern auch diejenige des Gebirgstragrings berechnet werden. Letztere ist in hohem Masse von der vorhandenen Ankerung abhängig.

Bekommen Kunden eines Bauhandwerkers oder eines Bauingenieurs für ihre Zahlungen eine Steueranrechnung, ist die Zufriedenheit der Kunden meist vorprogrammiert. Doch nicht immer klappt es mit der Steueranrechnung, wie ein aktuelles Urteil zeigt.

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Zweischalige Dachkonstruktionen sind charakteristisch für den klassischen Metallleichtbau, weil sie variabel in der Kombination ihrer Komponenten sind. Damit können selbst ausgefallene Anforderungen an die Formgebung oder strenge Vorschriften an die Schutzfunktionen gegen Brand, Schall und Blitzschlag erfüllt werden. Gegen werkstoffbedingte Wärmeverluste oder die Wärmebrückenwirkung durchstoßender Metallteile gibt es längst ausgereifte Konstruktionen im Zusammenwirken mit anderen Werkstoffen, ohne Verlust an Qualität oder Einschränkung der Leistungsfähigkeit. Am Beispiel eines bezüglich Form und Größe anspruchsvollen Daches einer Sportarena für die Winterspiele 2014 in Sotschi wird das Leistungsvermögen einer zweischaligen Konstruktion mit einer Unterschale aus Stahltrapezprofilen und einer Oberschale aus industriell gefertigten Aluminium-Stehfalzprofilen gezeigt.

Hockey arena for the Olympic Winter Games 2014 in Sochi.
Twin-skin roof structures are typical in lightweight metal construction because of the flexibility they offer in the combination different components. This allows unusual demands on the design or strict requirements for fire, acoustic and lightning protection to be met. To combat material-related heat loss or thermal bridging through metal parts, there are well established solutions provided by the use of alternative materials without any loss of quality or performance. Using the example of demanding requirements on the shape and size of the roof for a new sports arena for the 2014 Winter Olympics in Sochi, the performance capability of a twin-skin structure with profiled metal deck lining and an outer skin of industrially manufactured of aluminium standing seam profiles is shown.

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