In der DIN 1052 und im Eurocode 5 sind unterschiedliche Verfahren zum Nachweis von druckbeanspruchten Stäben enthalten. Der Einfluß des Kriechens auf die zulässige Belastung eines Holzdruckstabes wird bei diesen Verfahren gar nicht oder nur teilweise berücksichtigt bzw. gilt durch die in diesen Normen getroffenen Festlegungen der Rechenwerte von Materialfestigkeiten und Materialsteifigkeiten weitgehend als abgedeckt. In der Literatur [17] finden sich Ergänzungsvorschläge zur Erfassung des Kriecheinflusses. Eine genauere Aussage über das Kriechverhalten und den Einfluß des Kriechens auf die zulässige Belastung von Holzdruckstäben läßt sich durch die Simulation einer Langzeitbelastung erhalten. Diese erfolgt hier über eine Diskretisierung der Zeitachse. Über die so gewonnenen Simulationsergebnisse und einige theoretische Betrachtungen erfolgt eine Beurteilung der in den Vorschriften angegebenen Nachweisverfahren.

Holz-Beton-Verbundkonstruktionen weisen als hybride Tragwerke gegenüber reinen Holz- bzw. Stahlbetonkonstruktionen zahlreiche Vorteile auf. Wesentlich für die Effizienz der Hybridbauweise ist die Ausbildung der Verbundfuge. Der vorliegende Beitrag stellt ein neues Verbundelement für Straßenbrücken in Holz-Beton-Verbundbauweise vor, welches im Rahmen eines Forschungsprojekts an der Bauhaus-Universität Weimar entwickelt wurde. Die rechnerische Analyse der Verbundkonstruktion erfolgt  -  abweichend von den im Hybridbau bisher üblichen Berechnungsmethoden  -  unter Anwendung von Energiemethoden und Nutzung von Algorithmen der mathematischen Optimierung.

Calculation of timber-concrete composite structures using mathematical optimization methods.
Timber-concrete composite structures have many advantages over conventional timber and re inforced concrete structures. The efficiency of such hybrid structures significantly depends on the properties of the com posite joint. This article presents a novel structural element for the joint of timber-concrete composite bridges, which was developed as part of a research project at the Bauhaus-Universität Weimar. In contrast to standard calculation methods, an energy method and the mathematical optimization is applied for the numerical analysis of the hybrid structure.

Anspruchsvolle, weitgespannte Ingenieurholzkonstruktionen werden seit über 100 Jahren überwiegend unter Verwendung von Brettschichtholz realisiert. Durch Weiterentwicklung dieses homogenisierten Holzwerkstoffproduktes zu einem hybriden Hochleistungsbauteil können dem natürlichen Roh- bzw. Baustoff Holz weitere Anwendungsfelder erschlossen werden. Hierzu zählen insbesondere Leichtbaustrukturen mit gesteigerten Anforderungen hinsichtlich aufnehmbarer Lasten, größerer Spannweiten und/oder reduzierter Bauhöhe im Hoch-, Industrie- und Straßenbrückenbau. Wesentliche Optimierungen der Biegetragfähigkeit und der Biegesteifigkeit können durch Verstärkung der Trägerrandbereiche mittels Hochleistungswerkstoffen erreicht werden. Im vorliegenden Beitrag werden innovative Konstruktionsansätze zur Herstellung hocheffizienter Hybridbauteile unter Verwendung von Holz als Hauptbaustoff, polymergebundenen mineralischen Deckschichten zur Druckzonenverstärkung sowie kohlefaser- resp. glasfaser- oder stahlverstärkten Furnierschichtholzlamellen zur Zugzonenverstärkung vorgestellt. Zusätzliche Verstärkungselemente steigern die Schubtragfähigkeit oder verbessern die Aufnahme der Querpressungen an den Auflagern.

Development of a high-performance hybrid beam system for timber engineering
For over 100 years demanding long-span constructions in timber engineering are mainly built using glulam. The further development of this homogenized engineered wood product into a hybrid high-performance component creates new fields of application for wood as a natural raw and building material. This particularly includes lightweight constructions with increased demands in terms of load-bearing capacity, longer spans and/or reduced height for building, industrial and bridge construction. Significant improvements of the flexural strength and stiffness can be achieved by reinforcements of the beam's edge zones using high-performance materials. This article presents innovative construction approaches for the production of a highly efficient hybrid system made of wood as main material. The compression zone is reinforced by a layer of polymer concrete. The tension zone is strengthened either with CFRP-, GFRP- or steel-reinforced lamellas made of laminated veneer lumber (LVL). Additional reinforcing elements increase the shear resistance or improve the transverse load-carrying capacity of the bearings.

In diesem Beitrag werden jüngste Forschungsergebnisse zum holzseitigen Ermüdungstragverhalten spezieller, für Holz-Beton-Verbundstraßenbrücken entwickelter Verbundelemente sowie ein darauf basierendes und für die praktische Anwendung geeignetes Bemessungskonzept vorgestellt. Als Grundlage hierfür dienen die an der Professur Holz- und Mauerwerksbau der Bauhaus-Universität Weimar unter oft wiederholten Schwellbeanspruchungen durchgeführten umfangreichen Bauteilversuche an den als “Dübelleiste” bezeichneten Verbundelementen.
Neben der konventionellen Ausbildung dieses Verbundelementes, bei der die holzseitige Kraftübertragung über direkten Holz-Stahl-Kontakt erfolgt, wurde ergänzend ein neuartiges modifiziertes Kontaktfugendesign untersucht. Diese weiterentwickelte Fugenkonfiguration ist durch die Anordnung eines hochdruckfesten Polymerbetonstreifens im unmittelbaren Lastübertragungsbereich charakterisiert, welcher insbesondere den Ausgleich geringster Herstellungstoleranzen ermöglicht, sodass das Verbundelement Dübelleiste stets passgenau in die gefräste Kerve des Holzträgers eingebaut werden kann. Infolge dieser Passgenauigkeit und der damit verbundenen vollständigen Eliminierung des Anfangsschlupfs zwischen Dübelleiste und Holz kann eine hohe Verbundelementsteifigkeit sowie eine gleichmäßige Lastverteilung in der Holzkontaktfuge erzielt werden.
In Anlehnung an die aus dem Stahlbau bekannten “Wöhlerlinien” konnten als Hauptresultat der Untersuchungen für beide Scherfugenausbildungen auf den experimentellen Ergebnissen basierende sogenannte Ermüdungskennlinien bestimmt werden. Mittels dieser Kennlinien kann das in der aktuellen Holzbrückennorm vorgesehene vereinfachte Ermüdungsnachweiskonzept für beide Fugenausbildungen angewendet werden. Darüber hinaus werden im Hinblick auf eine effektivere Bemessung der untersuchten Verbundfugenkonfigurationen spezifische Ermüdungsbeiwerte vorgeschlagen.

Load bearing behavior of special connectors used for timber-concrete composite road bridges under cyclic loading - proposal for the fatigue verification
This article deals with the fatigue behavior of the timber part of a connector type, which can be used for timber-concrete composite road bridges. For the investigation of the fatigue behavior of the so called stud connector extensive experimental tests - primarily under cyclic loading - were accomplished at the Bauhaus University Weimar. Based on these tests a suitable design concept for the appliance in practice is presented.
Beside the conventional design of the shear joint also a new modified configuration was analyzed, which is characterized by a layer consisting of polymer concrete in the load bearing area. The use of polymer concrete equalizes all tolerances due to manufacturing so that the stud connector can be accurately fitted into the notch in the timber girder. Consequently the initial slip between stud connector and timber can be eliminated, which leads to a very high stiffness of the joint and a consistent load distribution in the contact area.
According to the well-known S-N-lines from structural steel engineering characteristic fatigue lines for both designs of the joint were elaborated based on the experimental tests. These characteristic lines show that the concept of the simplified fatigue verification according to the code for timber bridges is applicable for both designs of the joint with the stud connector. Especially for the investigated designs fatigue coefficients are suggested for a more efficient structural design.

In diesem Beitrag werden Entwurf und Ausführung der Brücke Schierholzstraße beschrieben. Das hervorragende Merkmal dieser Brücke ist der zu einem dreigurtigen Fachwerk aufgelöste Bogen. Er verleiht der Stabbogenbrücke, die durch ihr System schon leicht und transparent wirkt, zusätzliche Leichtigkeit. Riegel und Windverbände zwischen den Bögen von Brücken mit schiefwinkligem Grundriß werden durch geometrische und perspektivische Verzerrungen in ihrer optischen Wirkung beeinträchtigt. Auf dieses Problem wird in dem Artikel eingegangen.

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Die Schweizerischen Bundesbahnen haben einige kleine Brücken durch einfache dicke Stahlplatten ersetzt. Solche Konstruktionen sind dort zweckmäßig, wo die zur Verfügung stehenden Bauhöhen knapp sind. Die Auflagerbänke und Randborde aus Stahlbeton werden vorgefertigt, so daß der Ersatz einer Brücke in einer nächtlilchen Zugpause erfolgen kann.

After the failure of a cantilever retaining wall with counterfort on the Brenner Autobahn, intensive investigation of existing structures showed considerable corrosion damage to cantilever walls with and without counterforts, at the location of construction and day joints. This is difficult to detect and assess due to the placing of the main reinforcement at the back of the construction. The present paper presents a monitoring concept, which enables detection of corrosion damage and also provides a gain of information about the behaviour of the structure. The basis for this concept is the installation of inclination and strain gauges on the front of a retaining wall. In order to explain the functioning of the concept, a rudimentary cantilever model of the effect of corrosion damage is first described. Then the results and findings from a test series with artificial corrosion representation to reinforced concrete structures to validate the presented monitoring concept is described.
Nach dem Versagensfall einer Spornmauer auf der Brennerautobahn zeigte sich im Zuge intensiver Bestandserfassungen, dass vor allem im Bereich der Arbeits- und Betonierfugen von Winkelstütz- und Spornmauern erhebliche Korrosionsschäden vorliegen können. Diese sind aufgrund der Lage der Hauptbewehrung an der Hinterseite der Konstruktion schwierig zu erfassen und zu beurteilen. In vorliegendem Beitrag soll ein Monitoringkonzept vorgestellt werden, das die Erfassung von Korrosionsschäden ermöglicht und zudem auch einen Informationsgewinn in Bezug auf das Bauwerksverhalten aufweist. Die Grundlage für ein derartiges Konzept bildet die Anbringung von Neigungs- und Dehnungsaufnehmern an der Vorderseite eines Stützbauwerks. Um die Funktionsweise dieses Konzepts zu veranschaulichen, wird einleitend an einem rudimentären Stabmodell der Einfluss einer Korrosionsschädigung auf das Bauwerksverhalten aufgezeigt. Anschließend werden die Ergebnisse und Erkenntnisse aus einer Versuchsreihe zur künstlichen Korrosionsnachbildung bei Stahlbetonbauwerken zur Validierung des vorgestellten Monitoringkonzepts ausgeführt.

Stützbauwerke unterliegen, wie andere Bauwerke auch, einer Alterung und Beeinflussung durch ihre Umwelt. Bei Bauwerken aus Stahlbeton resultiert dies oftmals in Betonabplatzungen, vermehrter Rissbildung oder der Korrosion von Bewehrungselementen. Winkelstützmauern werden zumeist in schlanker Bauweise und damit mit einem hohen Bewehrungsgrad hergestellt. Die Hauptbewehrung liegt dabei auf der erdberührten Rückseite und ist von außen nicht sichtbar. Bei der Untersuchung von Stützmauern wurden - besonders in der Arbeitsfuge von Fundament und aufgehender Mauer - vermehrt Korrosionserscheinungen gefunden. Diese beeinflussen die Tragfähigkeit und damit auch die Standsicherheit stark. Großflächigere Untersuchungen haben auch gezeigt, dass das Ausmaß der Korrosion entlang der Arbeitsfuge stark unterschiedlich sein kann. Es ist mit herkömmlichen Methoden schwierig bzw. zumeist nicht möglich, die Bereiche außerhalb der Untersuchungsstellen zu beurteilen. In diesem Beitrag erfolgt ein Überblick zu Schadensbildern, deren Ursachen sowie die Möglichkeiten von Bauwerksuntersuchungen. Darauf aufbauend wird ein Konzept zur messtechnischen Überwachung von Korrosionsschäden an der Hauptbewehrung vorgestellt. Abschließend werden Messergebnisse aus einer experimentellen Versuchsreihe den Ergebnissen einer numerischen Parameterstudie zur Bewehrungskorrosion gegenübergestellt.

Test Set-Ups on corrosion damaged cantilever walls - research project SIBS
Retaining walls such as other structures are subjected to ageing or other environmental influences. Concrete structures, and especially RC-structures, suffer from concrete spalling, cracking or corrosion. Given by slender cross sections and high degrees of reinforcement (e. g. cantilever walls) corrosion damages can influence the bearing capacity and the stability. Especially the earth-sided regions of such structures (position of the bending reinforcement) and the connection areas between the vertical wall and the foundation slab can be subjected to such damage. In these areas, a non-uniform and wide-ranging corrosion pattern can be found, which is not visible during an inspection. This report gives a short overview on (corrosion related) damages and there causes, as well as a short insight in testing methods used for the safety assessment. Furthermore, a monitoring concept for corrosion damaged RC-structures is presented. The installation and the validation of this concept is shown on a series of mock-ups and the results are compared with numerical parameter studies.

Over the last years, an increase of damages and defects of geotechnical structures has been observed during detailed safety assessments. This is mostly related to the rising age of these structures and the related decrease of the bearing capacity. The handling and dealing with these existing structures will be a challenging task for future civil engineers. This article should give an insight into damages and defects of retaining structures, which are quite difficult to detect and evaluate in terms of safety and risk. The first part of the article gives a short overview on the state of the art when it comes to the safety assessment of existing retaining structures and introduces a new, currently being edited, ÖGG guideline for this field of civil engineering. The second part deals with corrosion-induced damages on cantilever walls and shows first results of the research project SIBS (safety assessment of existing retaining structures).
Durch das steigende Bauwerksalter sowie der damit verbundenen Abnahme der Tragfähigkeit und Zuverlässigkeit vieler geotechnischer Bauwerke wurden im Rahmen vertiefter Überprüfungen in den letzten Jahren vermehrt Schäden an solchen Bauwerken festgestellt. Der Umgang mit der vorhandenen Bausubstanz stellt eine anspruchsvolle und zukünftig verstärkte Aufgabe für Ingenieure dar. In diesem Fachaufsatz soll ein kurzer Überblick zu einigen Schadensbildern an Stützbauwerken gegeben werden, die sich sowohl in der Erfassung als auch in der Bewertung als schwierig herausstellen. Dies wird anhand eines Beispiels schematisch erläutert, das auf Erkenntnissen aus der Praxis beruht und erste Forschungsergebnisse des Forschungsprojekts SIBS (Sicherheitsbewertung bestehender Stützbauwerke) widerspiegeln soll. Abschließend wird ein Einblick in eine neue ÖGG Empfehlung gegeben, die sich der Untersuchung und Bewertung bestehender, unverankerter Stützbauwerke widmet und auf Basis des bisherigen Wissensstands der Bauwerkserhalter und praxisnaher Ingenieure erstellt wurde.

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