Die Dauerhaftigkeit neu zu errichtender Betonbauwerke wird nach derzeitigen Regelwerken deskriptiv maßgeblich durch die Einhaltung von Mindestanforderungen an Betonzusammensetzung, Betondeckung und Nachbehandlung geregelt. Eine leistungsbezogene Bewertung nach dem Performance-Konzept, wie bei der Tragwerksbemessung, wird in der Regel nicht vorgenommen. Die in jüngster Zeit entwickelten Bemessungskonzepte auf Basis geprüfter Leistungsfähigkeit (Performance) sind in der Regel aufwendiger und benötigen darüber hinaus gesonderte Fachkenntnisse und spezielle Software. In diesem Beitrag wird ein semiprobabilistisches Konzept vorgestellt, das eine Dauerhaftigkeitsbemessung hinsichtlich chloridinduzierter Betonstahlkorrosion für neu zu errichtende Bauteile wesentlich leichter, auch ohne spezielle Software, ermöglicht.

Semi-probabilistic approach to the service life design of reinforced concrete structures under chloride attack
Current standards deal with the durability of new concrete structures descriptively by specifying that such structures satisfy certain minimum requirements for concrete composition, cover and curing that are based on experience. Performance-based assessment in accordance with the performance concept, as in structural design, does not exist. Applying the existing full-probabilistic concepts is time-consuming and requires specialist know-how and special numerical software. This paper introduces a semi-probabilistic concept that permits the durability design of new structural members in terms of the chloride-induced corrosion of the reinforcement, without any special software.

Die lokal anwendbare Schweißnahtnachbehandlung bietet ein vielversprechendes Potential zur Lebensdauerverlängerung und wirtschaftlicheren Fertigung geschweißter Bauteile. In diesem Beitrag wird ein alternativer Berechnungsansatz auf bruchmechanischer Basis vorgestellt, der es erlaubt, wesentliche Effekte des Hochfrequenzhämmerns, die für die signifikante Verlängerung der Lebensdauer verantwortlich zeichnen, direkt in die Abschätzung der Lebensdauer mit einfließen zu lassen. Ferner werden die Ergebnisse eines Schwingfestigkeitsversuches an dickwandigen, durchgeschweißten Kreuzstößen mit einer Blechdicke von 60 mm präsentiert.
Auch aufgrund der sehr positiven Erfahrungen aus der Anwendung des Hochfrequenzhämmerns an verschiedenen Bauteilen von Windenergieanlagen in der Praxis wird diesem Verfahren zukünftig eine hohe Bedeutung zukommen.

An alternative calculation approach for high frequency peening - further validation and practical application in wind energy technology.
A local application of post weld treatment shows a high potential in increasing fatigue life and more economic manufacturing of welded components. An alternative assessment based on fracture mechanics is presented which takes into account the main effects of high frequency peening. Furthermore results of a fatigue test on a cross-joint K-butt weld with 60?mm thickness are presented. Also because of positive experiences in field application of high frequency peening on different components in wind energy converters this kind of post weld treatment will be a very promising technique in future.

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Ein rechnerisches und ein experimentelles Verfahren werden vorgestellt, womit es möglich ist, Flüssigkeitsbewegungen in Beton zu beobachten und zu simulieren. Die experimentelle Beobachtung geschieht mit Hilfe der Computertomographie, die Mirkowellentransmissionssignale auswertet. Diese Methode ist zerstörungsfrei. Die numerische Behandlung erfolgt mit den Methoden der finiten Elementrechnung mit einem Programm, das für die Problemstellungen der Mehrphasenströmungen in klüftigen-porösen Medien entwickelt wurde.

Schon fast 200 Jahre kennen Wissenschaftler den Treibhauseffekt. Entstehung, Ausmaß und Folgen der Erderwärmung werden seitdem immer genauer beschrieben. Doch Politik, Wirtschaft und Gesellschaft nehmen alle Warnungen nicht ernst genug. Zunächst gilt es, den globalen Temperaturanstieg gegenüber dem vorindustriellen Niveau im Mittel auf unter zwei Grad Celsius zu begrenzen - eigentlich ein eher bescheidenes Ziel. Es ist ein Kompromiss zwischen dem aus der Sicht der Wissenschaftler Erforderlichen und dem politisch Erreichbaren. Heute sind die Optionen für eine klimafreundlichere Gewinnung und Nutzung von Energie klarer denn je - wir müssen sie nur mit aller Kraft verfolgen, denn die Zeit für ihre Umsetzung läuft uns davon.

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Dieser Beitrag zeigt die Spannweite zwischen Perimeterdämmung und druckwasserbeanspruchter Wärmedämmung im erdberührten Bereich von Bauteilen aus wasserundurchlässigem Beton auf, er wird mit dem Thema Feuchtetransport bei Bauteilen aus wasserundurchlässigem Beton fortgesetzt. Die veränderten Regelwerke hinsichtlich der Klassifizierung der Wärmedämmstoffe sowie die Vielzahl der für den erdberührten Bereich vorgesehenen Wärmedämmstoffe und deren unterschiedliches Verhalten erfordern in der Praxis eine vertiefte Kenntnis.

Oftmals bleibt bei der Planung von Bauteilen aus wasserundurchlässigem Beton unberücksichtigt, daß es sich dabei nicht um einen Baustoff, sondern um eine Konstruktionsart handelt. In diesem Beitrag werden die Arten des Feuchtetransports durch wasserundurchlässige Bauteile aus Beton vorgestellt und der Stand des Wissens erläutert. Anschließend wird auf die DAfStb-Richtlinie "Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton" eingegangen und aufgezeigt, in welchem Umfang Feuchtetransportmechanismen bei den Anforderungen der Richtlinie berücksichtigt wurden. Abschließend werden mögliche zusätzliche Maßnahmen beschrieben, wie sie bei entsprechender Nutzungsklassifizierung gemäß der WU-Richtlinie bei vorgesehener hochwertiger Nutzung möglich sind.

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Die Oberflächentexturierung der Betonfahrbahndecken mittels Grinding und Grooving steht seit einigen Jahren im Mittelpunkt der Forschung und Entwicklung des Betonstraßenbaus in Deutschland. In den vergangenen Jahren wurden die vorteilhaften Oberflächenperformances derartiger Texturen, wie z. B. Griffigkeit, Ebenheit, Lärmminderung, in zahlreichen Forschungsprojekten umfassend untersucht und daraus die Technologie “Texturgrinding” entwickelt.
Im Kontext des gegenwärtig verfolgten ganzheitlichen performanceorientierten Ansatzes liegt der Fokus nun verstärkt auf der Analyse und Charakterisierung der Oberflächentopografie von Grinding- bzw. Groovingtexturen. Insbesondere gilt ein Hauptaugenmerk hierbei der zeitlichen Entwicklung der Oberflächentexturen in Abhängigkeit von äußeren Einwirkungen durch Klima und Verkehr.
Dieser Beitrag zeigt, dass durch den Einsatz eines auf Streifenlichtprojektion basierenden Messsystems eine hochaufgelöste dreidimensionale Erfassung der Oberflächentopografie verschiedenartiger Grinding- und Groovingtexturen möglich ist. Darauf aufbauend wurden messtechnische Voraussetzungen zur Gewährleistung reproduzierbarer Messungen geschaffen, die eine Dokumentation der zeitlichen Texturveränderungen infolge klimatischer Beanspruchung ermöglichen. Anschließend wurden Auswerteroutinen zur quantitativen und statistischen Charakterisierung der Oberflächentextur entwickelt und angewandt, um exemplarisch die Veränderungen der Oberflächentopografie infolge klimatischer Beanspruchung quantitativ abzubilden.

3D-Analyzis of concrete surface pavements with grinding and grooving textures by means of fringe pattern projection
Modifying surface textures of concrete pavements by using grinding and grooving is in focus of research and development activities of concrete pavement building in Germany. During the past few years, the beneficial surface performance indicators of these kind of textures (e.g. skid resistance, evenness, noise reduction) have been investigated thoroughly and the technologies of both texturing methods have been further developed.
With respect to the currently followed holistic performance-oriented approach the focus of research is more and more concentrated on analyzing and characterizing the surface topology of grinding and grooving textures. In particular, the time-dependent behavior of the textures while being influenced by climate and traffic is of big importance to the research.
This contribution points out the benefits of using a fringe pattern projection system for obtaining high resolution measurements of various concrete surface textures, i.e. grinding and grooving. Based on that, measurement premises to guarantee reproducible measurements have been established, enabling a documentation of time-dependent texture changes resulting from climate exposure. Afterwards, evaluation routines for quantitative and statistical characterization of concrete surface textures have been developed and applied to show quantitative changes of surface topology in result of climate stress, exemplarily.

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Kopfbolzen, die in neuen interessanten Konstruktionsformen nahe zum freien Bauteilrand des Betons angeordnet werden, zeigen ein anderes, durch frühe Spaltrissbildung bestimmtes Tragverhalten als die üblichen randfernen Kopfbolzen. Der effektive Randabstand hat einen bedeutenden Einfluss auf die Tragfähigkeit. Für die bisher schon in DIN EN 1994-2, Anhang C gegebenen Bemessungsregeln bei einer randnahen Anordnung mit Beanspruchungsrichtung längs oder quer zum freien Bauteilrand werden Ergänzungen und Verbesserungen erläutert. Insbesondere werden Forschungsergebnisse zum Ermüdungsverhalten unter Querschub vorgestellt, die auch zu einer Bemessungsgleichung für die Ermüdungsfestigkeit von randnahen Kopfbolzen unter Querschub führen. Darüber hinaus wird für diesen Fall der Einfluss einer Ermüdungsbeanspruchung auf die statische Resttragfähigkeit näher betrachtet.

Headed studs that cause splitting forces in direction of the slab thickness - Fatigue behaviour under transverse shear - enhancement of existing rules.
Headed studs, arranged in interesting innovative composite cross sections near to the slab surface, show a different load carrying behaviour due to splitting forces than studs in standard situations without any edge influence. The effective edge distance has a significant influence on the carrying capacity. For the rules given in EN 1994-2, Annex C for the case of headed studs close to the concrete surface with load direction either in longitudinal or transverse direction, enhancements and improvements are explained in detail. Especially research results on the fatigue behaviour of headed studs close to the concrete surface under transverse shear are introduced und a design equation for the fatigue resistance is provided. Furthermore the influence of a fatigue loading on the residual static resistance of headed stud arranged close to the concrete surface is discussed.

Die Anwendung von trapezförmig gekanteten Stegen im Verbundbrückenbau bietet zahlreiche Vorteile. Durch die Einbindung des gekanteten Stahlstegs in den Betongurt ist die direkte Übertragung von Schubkräften und Biegemomenten in der Verbundfuge möglich. Die zusätzliche Anordnung von randnahen Kopfbolzen steigert die Tragfähigkeit und verbessert die Gebrauchstauglichkeit der Verbundfuge. Da die Kopfbolzen nahe zum Bauteilrand des Stahlbetongurts angeordnet werden, muss der Einfluss dieser randnahen Ausbildung, insbesondere die hervorgerufenen Spaltzugkräfte, berücksichtigt werden. Dieser Beitrag stellt Forschungsergebnisse von experimentellen und numerischen Untersuchungen zu einer Längsschub- und einer Querbiegebeanspruchung der Verbundfuge dar. Es wird das Tragverhalten der Verbindung erläutert. Außerdem werden Bemessungsgleichungen für diese Beanspruchungen bereitgestellt sowie konstruktive Hinweise gegeben.

Corrugated steel webs in composite construction - longitudinal shear and transverse bending moment with headed studs close to the concrete surface.
The application of corrugated steel webs in composite bridges leads to many advantages. The embedment of the corrugated web allows transferring shear forces and bending moments at the composite connection. The additional arrangement of horizontally lying headed studs increases the carrying capacity and improves the serviceability of the composite connection. As the headed studs are positioned close to the surface of the concrete slab, the edge influence inducing splitting forces has to be considered. This paper shows results of research work on longitudinal shear and transverse bending moment at the composite connection. The load carrying behavior is illustrated. Furthermore design equations of the resistances and some constructional recommendations are given.

Moderne Verglasungen und transparente Dämmsysteme ermöglichen Solargewinne in Gebäuden, die im Winter zu erheblichen Heizwärmeeinsparungen führen. Bei großflächigem Einsatz werden jedoch Kontrollsysteme nötig. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE arbeitet zusammen mit den Industriepartnern BASF AG, Sto AG, Interpane E&BmbH und Okalux GmbH im Rahmen eines Verbundprojektes an der Entwicklung thermotrop schaltbarer Verglasungen und transparenter Dämmsysteme. Integrierte thermotrope Schichten ermöglichen die Selbstregelung der Systeme durch die temperaturabhängige Variation ihrer Transmission. Bei Temperaturen über der Schalttemperatur erscheinen die Schichten weiß, der Energieeintrag ins Gebäudeinnere wird stark reduziert. Die Durchsicht bleibt nicht erhalten. Forschungsarbeiten laufen zur Zeit, eine Markteinführung der Systeme ist erst mittelfristig zu erwarten.

Moderne Fenster werden hinsichtlich ihrer Heizenergieeinsparung mit einem transparenten Wärmedämmverbundsystem verglichen. Beispielrechnungen für Wohnungsgebäude unterschiedlichen Dämmstandards wurden mit einer einfachen stationären Methode wie auch mittels dynamischer Gebäudesimulation durchgeführt. Das Ergebnis zeigt, daß das transparente Wärmedämm-Verbundsystem im Vergleich zu hochwertigen Verglasungen mit marktüblichem Holzrahmen für alle berücksichtigten Baustandards zu höherer Heizenergieeinsparung führt. Die Ergänzung von Fensterflächen mit transparent gedämmten Teilen der Fassade kann folglich zu beachtlichen Einsparungen des Heizwärmebedarfs im Wohnungsbau führen.

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Im Gegensatz zu herkömmlichen Säulengründungen können ummantelte Säulen zur Baugrundverbesserung auch in sehr weichen Böden eingesetzt werden, da die radiale Stützwirkung durch die Ummantelung im Verbund mit dem umgebenden Boden sichergestellt wird, wobei der Geokunststoff durch Ringzugkräfte beansprucht wird. Beim Vorliegen von weichen bindigen oder organischen Böden wie Torf wird dieses Bauverfahren daher zunehmend zur Gründung von Bauwerken, insbesondere von Dämmen, eingesetzt. Es werden numerische und analytische Berechnungsverfahren vorgestellt, mit denen eine Berechnung und Bemessung des Gründungsverfahrens möglich ist.

Im Zuge der Erweiterung des Rheinkraftwerks Iffezheim, einem Gemeinschaftskraftwerk der EnBW Kraftwerke AG und EDF Electricité de France, mit Einbau einer fünften Rohrturbine ist die Herstellung von drei Baugruben erforderlich, die Oberwasser-Baugrube (Einlauf), die Hauptbaugrube (Kraftwerk) und die Unterwasser-Baugrube (Saugschlauch und Auslauf). Sämtliche Baugruben befinden sich innerhalb einer an das bestehende Kraftwerk anschließenden Erweiterung des vorhandenen Querbauwerks (Damm). Die Hauptbaugrube (HBG) mit den Abmessungen von 51 m auf 36 m und einer Aushubtiefe von ca. 34 m ist dabei eine ovale Baugrube (korbbogenförmige Baugrube) ohne Steifen und Rückverankerung der Baugrubenwände. Aufgrund der Form der HBG und der asymmetrischen und Belastungsrandbedingungen war im Zuge der Ausführungsplanung die Erstellung von komplexen dreidimensionalen numerischen Berechnungsmodellen erforderlich, wobei das räumliche Tragverhalten der Baugrube zutreffend zu berücksichtigen war.

3D calculation models for the design of an oval, deep excavation pit under difficult geotechnical circumstances.
In the course of the expansion of the existing Rheinkraftwerk Iffezheim (i.e. running-water power station in Iffezheim), a companionship of the EnBW Kraftwerke AG and EDF Electricité de France, three excavation pits are required to install the fifth bulb turbine: the uptstream excavation pit (entry), the main excavation pit (power plant) and the downstream excavation pit (siphon pipe and exit). All three excavation pits are in the middle of an artificial island which is connected to the existing power plant. The main excavation (dimensions 51 m to 36 m, excavation depth appr. 34 m) is an oval (ellipsoidal) excavation pit without struts and rear anchorage of the pit walls. Because of the shape of the main excavation pit and the asymmetric geometric and load boundary conditions, a complex three-dimensional numeric model for the calculations was needed which was able to take into account the special structural behavior of the excavation pit appropriately.

Gründungssysteme mit geokunststoffummantelten Säulen für Erdbauwerke auf gering tragfähigen Böden wurden vor rund 20 Jahren in der Geotechnik eingeführt und sind in Deutschland mittlerweile Stand der Technik. Das System bietet eine geotechnische Lösung für Gründungen in stark verformbaren, sehr gering scherfesten Böden, in denen traditionelle Verfahren der Bodenverbesserung ihre Anwendungsgrenzen erreichen. In diesem Beitrag werden das System der geokunststoffummantelten Säulen, die Berechnungsverfahren und insbesondere die Ergebnisse von Langzeitmessungen beschrieben. Weitere Informationen betreffen die laufende Weiterentwicklung des Systems nach den technischen und wirtschaftlichen Anforderungen großer Tiefbauprojekte sowie weitere potenzielle Anwendungsmöglichkeiten.

20 years of foundation systems with geotextile encased columns.
Foundation systems using geotextile encased columns for earth structures (e.g. embankments) on soft subsoil with a low bearing capacity were established in geotechnical engineering about 20 years ago and today are state-of-the-art in Germany. The system offers a geotechnical solution for foundations even in highly deformable soils of extremely low shear strength, in which traditional soil improvement techniques reach their limit of practicability. This paper gives a description of the system of geotextile encased columns, of design and construction procedures and in particular of the results of long-term measurements. Further information is given on ongoing developments of the system corresponding to technical and economical requirements of major geotechnical projects as well as further application options.