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Herrn Professor Dr.-Ing. Jürgen Schnell zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
“Die Zukunft kommt in Raten. Das macht es leichter, mit ihr zurechtzukommen. Aber sie kommt. Deshalb ist der Blick nach vorn lohnend. Was bringt die Zukunft für das Bauwesen?” - Mit diesen Worten beginnt in der Festschrift zum 100jährigen Bestehen des DBV [1] der “Ausblick in die Zukunft”. Der Autor dieses Ausblicks war JÜRGEN SCHNELL, dem dieser Beitrag gewidmet ist. Diese Widmung erfolgt anlässlich seines 65. Geburtstages, den er im Februar 2018 feiert, und in Anerkennung seiner vielfältigen Leistungen für die Betonbauweise - sowie für den DAfStb und den DBV. Anknüpfend an die Worte des Jubilars, soll sich dieser Beitrag auch mit einem Ausblick befassen. Jedoch ausgerichtet auf die Nahperspektive - also einigen solcher Themen, die derzeit in der Betonbau-Fachwelt beraten und diskutiert werden.

Current trends in concrete building technology - An outlook with short reviews
“The Future is coming by installments. This makes it easier to be able to make it. But it comes. Therefore it's worth looking forward. What does the future hold for Construction?” - With these words the brochure the 100th anniversary of the German Society for Concrete and Construction Technology (DBV) “Outlook for the future” [1] is starting. The author has been JÜRGEN SCHNELL in 1998. This paper is dedicated to him on the occasion of his 65th birthday in February 2018 and in recognition of his wide-ranging achievements for concrete construction as well as for the German Committee for Structural Concrete (DAfStb) and the DBV. In connection to the above words of JÜRGEN SCHNELL this paper deals also with an outlook, but oriented towards ta near-term perspective - concerning several issues currently discussed among experts in concrete construction.

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Das Trag- und Verformungsverhalten von Verbindungen wird i. d. R. mithilfe von Druck- oder Zugversuchen an einzelnen Bauteilen ermittelt. Diese Bauteile können in der späteren Baupraxis u. a. als Druck- und Zugdiagonalen in Fachwerkträgern eingesetzt werden. Allerdings weisen die Fachwerkknoten, in denen die Diagonalen an die Gurte angeschlossen werden, aufgrund der kombinierten Einleitung von Zug- und Druckkräften ein komplexes Tragverhalten auf. Dieses kann durch Versuche an vollständigen Fachwerkträgern verifiziert werden. Der material- und versuchstechnische Aufwand ist hierbei jedoch sehr hoch, zumal pro Versuchsfachwerk i. d. R. lediglich ein bestimmter Fachwerkknoten untersucht werden kann. Alle übrigen Knoten des Fachwerkträgers dienen allein der Erzeugung der Kräfte in dem zu untersuchenden Knoten. Mit der hier vorgestellten Prüfmethode ist es nun möglich, das Trag- und Verformungsverhalten von Fachwerkknoten praxisnah zu ermitteln, ohne einen kompletten Fachwerkträger prüfen zu müssen. Der Material- und Prüfaufwand reduziert sich dadurch signifikant. Damit ergibt sich die Möglichkeit, verschiedene Einflussparameter mit einer genügenden Anzahl von Einzelversuchen zu untersuchen.

A new test method for timber truss nodes
The load-bearing and deformation behaviour of connections is usually determined by means of compression or tensile tests on single structural elements. These components can be used later in structural applications, for example as compression or tension diagonals in timber trusses. However, the nodes, where diagonals are connected with the chords, show complex load-bearing behaviour due to the combined introduction of tensile and compression forces. This can be verified by tests with complete trusses. However, the material and experimental effort is very high, especially for the examination of the load-bearing behaviour of a single node. All other nodes of the test truss only generate the forces in the node to be examined. With the presented test method, it is now possible to determine the load-bearing and deformation behaviour of truss nodes in a practical manner, without testing complete trusses. The material and testing effort is significantly reduced. Consequently, various influencing parameters with sufficient number of individual experiments may be studied.

In diesem Beitrag wird die Verwendungsmöglichkeit axial beanspruchter Verbindungsmittel in Fachwerkträgern aus Buchenfurnierschichtholz mithilfe experimenteller Untersuchungen genauer betrachtet. Die zur Bemessung benötigten Festigkeits- und Steifigkeitskennwerte und die notwendigen konstruktiven Randbedingungen (Mindestabstände, Einbindelänge) werden ermittelt, diskutiert und mit dem derzeitigen Stand der Technik verglichen. Zur Verifizierung der ermittelten Parameter sowie des Tragverhaltens der untersuchten Verbindungsmittel in Gesamttragsystemen werden im Anschluss Versuche an Fachwerkträgern (Spannweite 10 m, statische Höhe 1,25 m) mit unterschiedlichen Knotenpunktausbildungen vorgestellt. Besonderes Augenmerk wird, neben der Tragfähigkeit, auf die Steifigkeit der geprüften Träger gelegt und somit die Leistungsfähigkeit der vorgestellten Verbindungsmittel herausgearbeitet.

Trusses made of beech-LVL
The suitability of axially loaded fasteners in trusses made of beech-LVL is studied by experimental investigations. The strength and stiffness properties and the structural boundary conditions (minimum distances, penetration length) are determined, discussed and compared with the state of the art. To verify the parameters as well as the load-bearing behavior of the investigated fasteners, results of full-scale tests with trusses (span 10 m, static height 1.25 m) with different node configurations are presented. In addition to the load-bearing capacity, the stiffness of the tested trusses is under special attention to clarify the performance of the presented connections.

The finance available for the refurbishment of tunnels was around EUR 125 m. in 2014, which will increase to EUR 213 m. by 2018. DB Netz AG has a total of more than EUR 1 billion available in the medium term for the refurbishment of existing tunnels. This paper deals with the refurbishment of masonry tunnels of the DB Netz AG, Region South. The basis is the typical damage patterns of masonry tunnels, their causes and the possible refurbishment opportunities. On the Kirchberg Tunnel project, a feasibility study was carried out into possible repair measures. Based on the results of the study plans are now running. The article is supplemented by the latest state of the art rules for maintenance work in the area of tunnel construction at DB AG. The necessity of programmes for tunnelling, the necessary economic and operational constraints as well as experience with completed repairs to masonry tunnels conclude the article from the viewpoint of the owner and operator.
Das bereitgestellte Finanzvolumen für die Instandsetzung von Tunneln lag 2014 bei ca. 125 Mio. Euro. Bis 2018 und fortfolgend soll stufenweise auf 213 Mio. Euro Jahresbudget aufgestockt werden. Insgesamt stehen der DB Netz AG mehr als eine Milliarde Euro im Mittelfristzeitraum für Instandsetzungsmaßnahmen an Bestandstunneln zur Verfügung. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Erneuerung von Mauerwerkstunneln im Bestand der DB Netz AG, Regionalbereich Süd. Grundlage hierfür sind die typischen Schadensbilder bei Mauerwerkstunneln, deren Ursachen aufgezeigt werden. Anhand des Projekts Kirchbergtunnel wurde eine Machbarkeitsstudie für mögliche Instandsetzungsmaßnahmen durchgeführt, auf deren Basis nun die Planungen laufen. Die Notwendigkeit von Programmen bei Tunnelinstandsetzungen, die erforderlichen wirtschaftlichen und betrieblichen Randbedingungen sowie die Erfahrungen bei bereits durchgeführten Instandsetzungen bei Mauerwerkstunnel schließen aus Sicht des Bauherrn und Betreibers den Artikel ab.

In den zurückliegenden zwei Jahren wurde die Cottbuser Pseudobasilika Sankt Nikolai modernisiert; dabei waren die Anforderungen zum Brandschutz zu werten und denkmalverträglich einer Lösung zu zuführen. Umgesetzt wurden die Belange des Personenschutzes. Nutzungsspektren außerhalb des Gottesdienstes, wie die touristische Besteigung des Westturms, haben bis dahin unterschätzte Sachverhalte zur Klärung aufgezwungen. Der Artikel soll zum Nachdenken anregen, welche Anforderungspalette sich auftut, wenn sakrale Bauten anderen Nutzungsspektren geöffnet werden.

Qualifizierten Evakuierungsübungen ist als Präventivmaßnahme ein beachtlicher Stellenwert beizumessen. Diese Erkenntnis hat sich, möglicherweise auch wegen der zunehmenden Gebäudeautomation, noch nicht sehr verbreitet. Hinzu kommt, dass seitens der Gesetzgebung keine ausdrückliche Pflicht vorgegeben ist. Die Vor- und Nachbereitung solcher Übungen bedarf neben einem breit gefächerten Wissensspektrum auch eines hohen Zeitfaktors. Die vorgestellten Beispiele zeigen signifikante Verhaltensmuster und bestätigen, dass der Mensch nicht als steuerbare Einheit der Gebäudeautomation hinzugefügt werden kann.

Die Stadt Cottbus hat sich der Herausforderung gestellt, dem seit knapp 50 Jahren stillgelegten Dieselkraftwerk (DKW) eine neue Nutzung zu geben. Werner Issel, einer der bekanntesten Architekten im Kraftwerksbau, fertigte 1926 den Gebäudeentwurf. 1928 wurde im DKW mit der Stromerzeugung begonnen, diese aber bereits 30 Jahre später beendet. Zeitgleich stellte man das DKW unter Denkmalschutz. Anfang 2008 wird in diesem Gebäude das Kunstmuseum der Brandenburgischen Kulturstiftung seine Besucher empfangen. Die an diesem Umbauprojekt beteiligten Planungs- und Prüfingenieure zeigen aus dem vielschichtigen Anforderungskomplex interessante Details zum Brand- und Wärmeschutz. Dabei galt es, sowohl die denkmalrechtlichen Ansprüche als auch die nutzungstechnischen Erfordernisse eines öffentlichen Gebäudes entsprechend zu würdigen.

Für eine nachhaltige Bemessung von Stahlbeton- und Spannbetonbrücken in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit ist eine realitätsgetreue Abschätzung der Torsionssteifigkeit in Abhängigkeit von der Höhe der Beanspruchung notwendig. Unter anderem aufgrund des aktuell begrenzten Kenntnisstands sind normative Grundlagen für die Nachrechnung von Brückenbauwerken lediglich eingeschränkt vorhanden und für die Brückenneubemessung nicht vorgesehen. Der vorliegende Beitrag gibt eine Übersicht über das Torsionstragverhalten und insbesondere die Torsionssteifigkeit von Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen mit Plattenbalkenquerschnitt. Der Fokus liegt hierbei auf der mit der Reduzierung der Torsionssteifigkeit einhergehenden Schnittgrößenumlagerung im Gesamtsystem, was u. a. zu geringeren Bemessungstorsionsmomenten und folglich zu einer kleineren erforderlichen Bewehrungsmenge für die Torsionsbeanspruchung führt. Dieses wird anschaulich anhand einer Parameterstudie mit dem Modell nach Bieger sowie am Beispiel einer Brückennachrechnung und der Bemessung eines Brückenneubaus in Spannbetonbauweise erläutert.

Effects of torsional stiffness on the load-bearing behaviour of concrete bridges with T-beam cross section
For a sustainable design of reinforced and prestressed concrete bridges in the ultimate limit state and serviceability limit state, a realistic estimation of the torsional stiffness as a function of the load level is necessary. Due to the current limited number of studies, normative bases for the recalculation of bridge structures are only available to a limited extent and are not intended for the design of new bridge constructions. The present article gives an overview of the torsional load-bearing behavior and, in particular, the torsional stiffness of reinforced and prestressed concrete structures with T-beam cross sections. The focus is on the redistribution of internal forces in the overall system associated with the reduction of torsional stiffness, which leads, among other things, to lower design torsional moments and consequently to a smaller amount of reinforcement required for torsional loading. This is explained clearly using a parameter study with the Bieger model and the example of a bridge recalculation as well as the design of a new bridge in prestressed concrete construction.

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Ziegelmauerwerk hat erfahrungsgemäß einen hohen Feuerwiderstand. Durch aktuelle Untersuchungen im Auftrag der Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel wurde nachgewiesen, daß die höchste bauaufsichtliche Anforderung “feuerbeständig” (F 90/REI 90) auch für die erhöhten Belastungen nach DIN 1053-100 weiterhin sicher durch die Verwendung von beidseitig verputzten, 115 mm dicken Wänden aus HLzB6-0,8 nach DIN V 105-2 ein.

Erdbeben gehören glücklicherweise in Deutschland zu den sehr seltenen Naturkatastrophen. Dennoch sind einige Gebiete, vor allem der Rheingraben, die schwäbische Alb sowie das sächsisch-thüringische Grenzgebiet, so gefährdet, daß dort die Beanspruchung aus Erdbeben bei der Bemessung von Gebäuden berücksichtigt wird.
Die entsprechende Norm DIN 4149-1 aus dem Jahr 1981 entstand unter Berücksichtigung der Erfahrungen des letzten stärkeren Schadbebens 1978 auf der schwäbischen Alb. Seit Mitte der 1980er Jahre wurde auf europäischer Ebene eine Erdbeben-Norm erarbeitet, mit der auch Bauten in den stark gefährdeten Regionen in Südeuropa bemessen werden können.
Um diese Norm auf die regionalen Besonderheiten in Deutschland anpassen und zusätzliche deutsche Erkenntnisse in die Bemessung umsetzen zu können, wurde seit 1998 die DIN 4149 parallel zur europäischen Normung überarbeitet. Diese Norm liegt nun als Weißdruck vor und kann in Baden-Württemberg bereits angewendet werden.
In diesem Beitrag werden die wichtigsten Regeln für die Bemessung von Mauerwerk in den deutschen Erdbebengebieten zusammengefaßt.

Planziegelmauerwerk mit Dünnbettmörtel hat aufgrund seiner Vorteile in den letzten Jahrenstetig Marktanteile hinzugewonnen. In diesem Beitrag wird die sachgerechte Ausführung dargestellt. Darüber hinaus wird der Einfluß der Fugendicke auf die Mauerwerkeigenschaften anhand neuer Untersuchungsergebnisse erläutert. Bei der Ausführung von Flachsturz-Übermauerungen mit unvermörtelten Stoßfugen führt eine knirsche Vermauerung, kombiniert mit dem Tauchen der Stoßfugen in Dünnbettmörtel zu einer deutlichen Erhöhung der Sturztragfähigkeit.

Das Projekt ESECMaSE zur Untersuchung der Schubtragfähigkeit von Mauerwerk wurde im Juni 2008 abgeschlossen. Über vier Jahre wurde die Schubtragfähigkeit von Mauerwerk grundlegend und umfassend untersucht. Obwohl bei weitem noch nicht alle Versuchsergebnisse in der möglichen und nötigen Tiefe bewertet werden konnten, soll der folgende Beitrag ein vorläufiges Fazit ziehen.

Im Rahmen des Europäischen Forschungsvorhabens ESECMaSE wurden im Forschungslabor ELSA in ISPRA (Italien) zwei pseudo-dynamische Großversuche im Maßstab 1:1 an Reihenhaushälften durchgeführt. Die Versuche zeigen eindrucksvoll, dass übliche Reihenhausgrundrisse bei den in Deutschland zu erwartenden Erdbeben lasten nahezu rissfrei bleiben.
Die Versuche bilden zusammen mit den vorhergehenden Untersuchungen im Rahmen des Projekts die Grundlage für eine nachhaltige Optimierung der bislang gängigen Bemessungsannahmen und -modelle, mit denen die Leistungsfähigkeit von Mauerwerkbauten zur Zeit noch deutlich unterschätzt wird.

Einschaliges verputztes Ziegelmauerwerk ist eine bewährte Außenwandkonstruktion. Die steigenden Anforderungen an die Wärmedämmung von Außenwänden haben in den letzten Jahren zu einer deutlichen Verringerung der Wärmeleitfähigkeit von Ziegelmauerwerk geführt, die im wesentlichen durch die Optimierung der Lochbilderund durch die Herstellung von Ziegeln mit geringerer Rohdichte erreicht wurde.
Obwohl bereits vier Jahre positive Praxiserfahrungen mit dem Verputzen von Mauerwerk aus Ziegeln mit Rechenwerten der Wärmeleitfähigkeit bis 0,11 W/(m middot; K) vorlagen, entschloß sich die Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel Anfang 2001 zu umfangreichen Untersuchungen zur Thematik Putz auf Ziegelmauerwerk.
Durch die Ermittlung aller wesentlichen Materialkennwerte von Mauerziegeln, Putzen und verputztem Mauerwerk sollten die baupraktisch vorhandene Systemsicherheit von verputztem Ziegelmauerwerk labortechnisch dargestellt und die Möglichkeiten für eine Optimierung des Systems aufgezeigt werden.
Die Untersuchungen, an denen sich die Ziegelindustrie und vier innovative Putzmörtelhersteller beteiligten, wurden an der Forschungs- und Materialprüfungsanstalt für das Bauwesen (FMPA) der Universität Stuttgart sowie bei der Gesellschaft für Qualitätssicherung und Materialprüfung (QsM) in Essen durchgeführt. Diese Ergebnisse waren eine wesentliche Grundlage für die Überarbeitung des Merkblatts “Außenputz auf Ziegelmauerwerk”.
Dieser Beitrag faßt die wichtigsten Ergebnisse der Untersuchungen zusammen.

Ziegelmauerwerk hat sich seit Jahrhunderten auch aus brandschutztechnischer Sicht bewährt. Ziegel sind nicht brennbar und leisten keinen Beitrag zum Brand. Für alle Anforderungen stehen Ziegel-Produkte zur Verfügung, mit denen in den statisch ohnehin erforderlichen Wanddicken die Anforderungen der Landesbauordnungen erfüllt werden. Im folgenden Beitrag werden die wichtigsten Anforderungen und die Leistungsfähigkeit von Ziegelmauerwerk im Hinblick auf den Brandschutz in den verschiedenen Anwendungsbereichen des Wohnungsbaus dargestellt.

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Unbewehrtes Ziegelmauerwerk hat sich in den letzten Jahrhunderten als geeigneter Baustoff in den mitteleuropäischen Erdbebenzonen bewährt. Erhöhte Anforderungen aus den Lastnormen waren der Anlaß für umfangreiche Untersuchungen zur Schubtragfähigkeit von Mauerwerk. Die Optimierung von Produkteigenschaften von Hochlochziegeln für schubbeanspruchtes Mauerwerk war dabei einer von mehreren Untersuchungsansätzen. Der Optimierungsprozeß wurde in dem von der Europäischen Kommission geförderten Forschungsprojekt ESECMaSE (Enhanced safety and efficient construction of masonry structures in Europe) durchgeführt. Dabei wurden sowohl Untersuchungen zur Optimierung der Materialzusammensetzung als auch eine Optimierung des Lochbildes vorgenommen. Als Optimierungsergebnis wurden Prototypen hergestellt und in statisch zyklischen Schubversuchen untersucht. Die wichtigsten Materialeigenschaften, insbesondere die Längsdruck- und Längszugfestigkeit wurden erheblich verbessert. Erste Ergebnisse von Schubversuchen zeigen jedoch, daß die Bedeutung der Längsdruckfestigkeit bei anisotropen Baustoffen wie Hochlochziegeln bisher deutlich überschätzt wird.

Mauerwerk mit unvermörtelten Stoßfugen ist seit vielen Jahren die überwiegend verwendete Bauweise in Deutschland. Im Bereich von Flachsturz-Übermauerungen war bisher jedoch die Vermörtelung der Stoßfugen vorgeschrieben. Eine neue bauaufsichtliche Zulassung ermöglicht erstmals die Ausführung von nichttragenden Flachsturz-Übermauerungen mit großformatigen Ziegeln ohne Stoßfugenvermörtelung. Der folgende Beitrag erläutert die wichtigsten Anwendungsregeln dieser Zulassung.