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Basierend auf dem mechanischen Verhalten der Stahlbeton- bzw. Spannbetonbauteile bei der Rißbildung werden Überlegungen zur zweckmäßigen Bestimmung der Rißbreite zusammenfassend dargestellt. Darüber hinaus werden die notwendigen Eingangsparameter wie mittlere Verbundspannung, mittlere Stahl- und Betondehnung und effektive Betonfläche genauer als bisher bestimmt, so daß insgesamt eine deutlich bessere Voraussage der Rißbreite im Vergleich mit EC2 bzw. DIN 1045 möglich ist.

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Im Beitrag wurde leider auf Seite 341 der Beiwert zu Gl. (3) falsch abgedruckt.

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This article reports on incidents and measures which accompanied the implementation of the Wienerwald Tunnel project. The solutions found to problems that arose as work proceeded were important steps towards achieving a successful tunnelling process.

Im Zuge der Einführung der Eurocodes wurden einige der bis dahin üblichen Nachweisverfahren der ÖNORMEN bzw. DIN-Normen durch neue Nachweisverfahren ersetzt bzw. ergänzt. Dies war auch beim Nachweisverfahren gegen Biegedrillknicken der Fall. In der Norm EN 1993-1-1, Abschnitt 6.3.4 findet sich das “Allgemeine Verfahren für Knick- und Biegedrillknicknachweise für Bauteile”. Der Anwendungsbereich dieses “Allgemeinen Verfahrens” wird von der EN 1993-1-1 relativ großzügig definiert, von den nationalen Dokumenten ÖNORM B 1993-1-1 und DIN EN 1993-1-1/NA aber wieder stark eingeschränkt. Die praktische Anwendung des Verfahrens wird zudem durch diese Einschränkungen erschwert. Es ist daher das Ziel dieses Beitrages, eine möglichst anwenderfreundliche Vorgehensweise festzulegen und den großzügigen Anwendungsbereich dieses “neuen” Verfahrens bzw. die Einschränkungen der Nationalen Dokumente anhand ausgewählter Beispiele zu verifizieren. Zum direkten Vergleich werden dazu vorab Traglasten mit der FEM bestimmt.

Studies to the general method against lateral torsional buckling according to EN 1993-1-1.
With the introduction of the Eurocodes, compared to the proof methods of the ÖNORM and the DIN-standards, new proof methods were included. This happened also in the case of the proof methods against lateral torsional buckling. In section 6.3.4 of EN 1993-1-1, there is the “general method for lateral and lateral torsional buckling of structural components”. The application field of these “general method” is defined in a relatively generous way by the EN 1993-1-1; however, the national documents ÖNORM B 1993-1-1 and DIN EN 1993-1-1/NA place limits on it. In addition, the practical application is made more difficult by these restrictions. Therefore, the aim of this article is to define a user-friendly approach, to examine the application limits of these “new” method and to check the limitations imposed by the national documents based on selected systems. For direct comparison ultimate loads were determined first by use of the FEM.

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Die Bundesautobahn A 1 ist eine der wichtigsten Nord-Süd-Verbindungen in Deutschland. Der Streckenabschnitt in Nordrhein-Westfalen verbindet den Großraum Köln mit dem östlichen Ruhrgebiet und gehört damit zu den meistbefahrenen Streckenabschnitten. Wegen des hohen Verkehrsaufkommens ist die vorhandene vierstreifige Verkehrsführung nicht mehr ausreichend leistungsfähig, so daß die Erweiterung auf sechs Fahrstreifen als Teil des Gesamtkonzepts des sechsstreifigen Autobahnausbaus mit den Autobahnen A 1, A 2 und A 3 um das Ruhrgebiet herum erfolgt. Dadurch, daß die A 1 im Raum Wuppertal durch das Bergische Land mit seiner hügeligen Topografie geführt wird, müssen insgesamt sechs Talbrücken mit Längen zwischen 240 und 420 m erweitert werden oder neu entstehen. Die Wupper-Talbrücke Oehde ist dabei ein bedeutendes Ingenieurbauwerk in diesem Streckenabschnitt. Als moderne Verbundkonstruktion ist sie ein ausgezeichnetes Beispiel für die guten Einsatzmöglichkeiten der Verbundbauweise im Brückenbau. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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Es wird das Projekt der Stahlbogenbrücke über die Weichsel in Kraków mit einer Spannweite von 166 m beschrieben und deren Konstruktion vorgestellt. Dabei werden Berechnungsmodelle, Belastungen und die angenommenen Imperfektionen in der Globalanalyse und des Versteifungssystems vorgestellt. Es werden Untersuchungsergebnisse von Grenzzuständen der Tragfähigkeit und der Nutzung von ausgewählten Elementen der Brücke erläutert, welche von den polnischen Normen gefordert werden; sie knüpfen an die europäischen Normen an. Weiterhin wird die Methode der Brückenmontage charakterisiert und die Ergebnisse der Probebelastung beschrieben. Es werden auch technische und ökonomische Betrachtungen angestellt und eine Zusammenfassung gegeben.

Beim Bau von Brückentragwerken aus Stahl ist das Einschubverfahren ein allgemein bekanntes, bewährtes und elegantes Verfahren. Doch wenn beim Einschub der Tragstruktur mit ihren enormen Querschnittsabmessungen und Schlankheiten oftmals große Spannweiten überwunden werden müssen, ist eine genaue Betrachtung der Einleitung der Auflagerkräfte in die dünnen Stege der Träger notwendig. Aus diesem Grund ist es wichtig, die tatsächlich einwirkenden Auflagerkräfte und das Tragverhalten der Stege zu kennen. Dieser Beitrag soll die Überlegungen und Maßnahmen vor und während des Einschiebevorgangs der Talbrücke "Viaduc des Vaux" illustrieren. Das Besondere bei dieser Talbrücke ist der Einschub der Stahlkonstruktion über zwei 130 m große Felder bei einem gekümmten Verlauf der Brückenachse im Grundriß. Die ständige Kontrolle der Auflagerreaktionen und die Möglichkeit, diese Auflagerreaktionen während des Einschubs zu korrigieren, hat eine sichere und schnelle Montage der Stahlkonstruktion ermöglicht. Trotzdem bedarf es noch zusätzlicher Untersuchungen des Tragverhaltens von schlanken ausgesteiften Stegen unter konzentrierter Krafteinleitung.

In engineering practice, the prevention of early-age cracking in massive concrete structures is of great importance to their serviceability during the whole life cycle. From the scientific viewpoint, this engineering concern requires the control of the early-age performance of concrete structures. Following earlier research projects against the background of the Hong Kong-Zhuhai-Macao Link, the focus of this work is to obtain insights into the evolution of the early-age behaviour of precast concrete in an immersed tunnel. To this end, a full-scale test was performed, from which the behaviour of early-age concrete could be observed directly. After validating the constitutive model developed with the test results, the early-age performance during the entire fabrication process of the precast concrete immersed tunnel is evaluated numerically. It was also found that stress relaxation plays a major role in stress development in the immersed tunnel, although the thermal strain is the main source of early-age stresses. This in-depth investigation resulted in a comprehensive understanding of the early-age behaviour of an actual precast concrete immersed tunnel. What is more important, the early-age performance of concrete structures can be accurately evaluated and further adjusted or controlled with the help of the validated numerical modelling, which is no doubt beneficial for the control of early-age cracking in massive concrete structures in engineering.

Die Bewertung und Auslegung von Industriebauten hinsichtlich brandschutztechnischer Anforderungen erfolgt in Deutschland auf Grundlage der Muster-Richtlinie über den baulichen Brandschutz im Industriebau (MIndBauRL). Durch die Einführung als technische Baubestimmung in den jeweiligen Bundesländern ist sie als anerkannte Regel der Technik für den Bauherrn verbindlich anzuwenden. Im Gegensatz zu den rein deskriptiven Vorgaben der Muster-Bauordnung (MBO) erschließt sich aus der Anwendung leistungsorientierter Berechnungsverfahren das Potenzial einer risikogerechten Bewertung des Gebäudes. Da jedoch auch die Verfahren nach Abschnitt 4 MIndBauRL die Gesamtheit der in den Geltungsbereich der Richtlinie fallenden Bauten abdecken müssen, kann eine entsprechende Auslegung der Gebäudestruktur weiterhin äußerst konservativ ausfallen. Die alternative Nachweisführung mit Methoden des Brandschutzingenieurwesens zur Erfüllung der Mindestanforderungen an den Brandschutz in Industriebauten kann daher eine sinnvolle Ergänzung zu den bewährten Verfahren darstellen. Am Beispiel einer chemisch-technischen Produktionsanlage werden die Grundzüge der Nachweisführung von der Definition eines geeigneten Brandszenarios über die Modellierung eines Bemessungsbrands bis hin zum Nachweis der Standsicherheit im Brandfall demonstriert.

Fire protection engineering within the scope of MIndBauRL
The fire protection design of industrial buildings in Germany is carried out based on the “Muster-Industriebaurichtlinie” (MIndBauRL). Due to its introduction as a technical building regulation in the respective federal states, it is binding for the client as a recognized rule of technology. In contrast to the descriptive requirements of the “Musterbauordnung” (MBO), the application of performance based calculation methods opens up the potential of a risk-oriented evaluation of the building. However, since the procedures in Section 4 MIndBauRL must cover all the buildings within the scope of the directive, a corresponding design of the building structure can still be extremely conservative. The alternative verification using fire protection engineering methods to meet the minimum requirements for fire protection in industrial buildings therefore is a sensible supplement to the approved methods. Using the example of a chemical-technical production plant, the basic features of the verification procedure from the definition of a suitable fire scenario to the modelling of a design fire and the structural analysis in case of fire are demonstrated.

Bei der Herstellung wasserdruckhaltender Baugruben sowie zur Gewährleistung geringer aushubbedingter Verformungen angrenzender baulicher Anlagen werden häufig Schlitzwände eingesetzt. Im Zuge der Durchführung numerischer Berechnungen mit räumlichen Finite-Elemente-Modellen zur Untersuchung des Verformungsverhaltens der Baugrube und der Verformungsauswirkungen auf Bauwerke im Umfeld stellt sich die Frage, welchen Einfluss die Schlitzwandfugen auf das Trag- und Verformungsverhalten der Baugrube haben. Basierend auf einer Betrachtung der zur Ausführung kommenden Fugensysteme sowie der bestehenden Ansätze zur Berücksichtigung der Schlitzwandfugen werden in dem Beitrag die Ergebnisse einer numerischen Parameterstudie, in deren Rahmen unterschiedliche Modellierungsansätze für die Schlitzwandfugen bei Verwendung von Volumen- und Schalenelementen zur Abbildung der Verbauwände betrachtet werden, vorgestellt. Dabei wird der Einfluss der Schlitzwandfugen auf die Horizontalverformungen und Biegemomentenbeanspruchung der Verbauwände, die Setzungen der Geländeoberfläche sowie die Verteilung des entlang der Verbauwände einwirkenden Erddrucks untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schlitzwandfugen einen gewissen, jedoch geringfügigen Einfluss auf die auftretenden Verformungen von Verbauwand und Geländeoberfläche haben. Auch die Verteilung des einwirkenden Erddrucks entlang der Verbauwand sowie deren Biegebeanspruchung werden nicht maßgeblich beeinflusst. Unter Berücksichtigung der gewonnenen Erkenntnisse wird ein Vorschlag zur einfachen Berücksichtigung des Einflusses von Schlitzwandfugen bei der Durchführung von numerischen Verformungsberechnungen unter Einsatz von Schalenelementen entwickelt.

Contribution to the modeling of diaphragm walls in spatial finite element calculations
In the construction of deep, watertight excavation pits ensuring small excavation-induced deformations of adjacent structures, diaphragm walls are often used. Nowadays numerical calculations with 3D finite element models are used for evaluating the deformation behavior of the excavation pit and the deformation effects on buildings in the surrounding area. In case of diaphragm walls the question arises, which influences on the bearing and deformation behavior of the retaining walls result from the joints between the diaphragm wall panels. Initially different temporary and permanent systems for the execution of the joints as well as the existing approaches for their consideration in 3D numerical simulations are shown. Subsequently a numerical parameter study with various modeling approaches for the joints in the diaphragm walls when using volume and shell elements for the discretization of the retaining walls is presented. The scope of investigation includes the horizontal deformations and the bending stresses of the retaining walls, the settlements of the ground surface as well as the distribution of the earth pressure acting along the retaining walls. The results show that the joints between the diaphragm wall panels have a certain, but slight influence on the deformations of the retaining wall and the surrounding ground surface. Also, the distribution of the earth pressure along the side walls as well as the bending stresses are not significantly influenced. For deformation calculations using shell elements a proposal for the simple consideration of the influence of joints between diaphragm wall panels is developed.

Im vorliegenden Beitrag wird einleitend der wissenschaftliche Kenntnisstand zum Tragverhalten in der Stahl-Sand-Kontaktfläche sowie zum plastischen Spannungs-Dehnungsverhalten von sandigen Böden unter zyklischer Belastung beschrieben. Darauf aufbauend wird ein nichtlinearer Berechnungsansatz zur Erfassung des veränderlichen Tragverhaltens von Stahlrammpfählen unter zyklisch-axialer Belastung formuliert und numerisch realisiert. Darin werden die drei maßgeblichen Einflussfaktoren, das Tangentialgleiten in der Kontaktfläche, die Akkumulation der plastischen Schubverzerrungen und die Verringerung der Normalspannung des sandigen Bodens im Pfahlnahbereich, berücksichtigt. Die erste Validierung wird mithilfe eines Modellversuches aus der Literatur durchgeführt.

Bearing capacity degradation of driven steel piles under cyclic-axial loading
In this contribution, the scientific background of the bearing capacity of the sand-steel interface and of the plastic stress-strain-behaviour of sand soils under cyclic loading is firstly described. Upon this, a nonlinear calculation approach is formulated and implemented by using numerical method for predicting the bearing capacity degradation of driven steel piles in sandy subsoil under cyclic-axial loading condition. In this procedure, three controlling factors namely slip on pile-sand-interface, accumulation of plastic shear strain and the decrease in lateral effective stress of surrounding sand soils are taken into consideration. With the help of a model test reported in literature, the applicability of the developed calculation approach is checked.

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In diesem Aufsatz wird die Gruppe der neu gefassten Normen über Lastannahmen aus der Sicht des Anwenders kritisch betrachtet. Es werden die wesentlichen nderungen gegenüber den alten Fassungen herausgestellt und auch auf die dadurch häufig vorkommenden Fehlinterpretationen der neuen Normen hingewiesen. Da der Verfasser nicht an der Neufassung mitgearbeitet hat, werden auch keine Auslegungen gegeben. Aus Platzgründen werden die Teile7, 8 und 10 nicht näher behandelt, da diese Teil e nicht bauaufsichtlich eingeführt wurden.