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Die Schutzwirkung von bewehrten Feinbetonpaneelen bei dynamischen Einwirkungen bereits im Bemessungsprozess ausreichend genau einzuschätzen, ist eine Aufgabe von hoher Bedeutung und Aktualität. Ziel dieses Beitrages ist die analytische Beschreibung der Wellenausbreitung in einem solchen Bauteil, welches mit Stahlfasergelegen verstärkt ist. Das analytische Modell kann entsprechende experimentelle Untersuchungen begleiten und darüber hinaus an numerische Methoden gekoppelt werden. Es ist damit geeignet, die (Weiter-)Entwicklung von Regelwerken zur Bemessung von Feinbetonpaneelen unter stoßartigen Einwirkungen aktiv zu begleiten. In einem ersten Schritt der Modellbildung erfolgt eine Beschränkung auf die Behandlung von Scherwellen. Ausgangspunkt ist ein mechanisches Modell, welches die einzelnen Bewehrungselemente einschließlich des Übergangsbereichs zur homogenen Feinbetonmatrix separat abbildet. Die hierdurch entstehenden Differentialgleichungen werden anschließend analytisch gelöst. Den im Bauwesen inhärenten Abweichungen vom geplanten Soll-Zustand wird beispielhaft dadurch Rechnung getragen, dass die Dicke dieses Übergangsbereichs als Zufallsgröße modelliert wird. Die sich hierdurch ergebenden Auswirkungen auf die Wellenausbreitung werden anschließend aufgezeigt und bewertet.

Wave propagation within panels made of FRC
Properly estimating the protective effect of slender walls made of fine-grained concrete under dynamic loading is a major task in civil engineering. The aim of this contribution is to analytically describe the wave propagation in such a structural element reinforced with steel fibres. The analytical model may be an addendum to experimental studies and can be coupled to numerical methods. In a first step of modelling shear waves are dealt with. Within the mechanical model every reinforcement element is treated as a single inclusion surrounded by a so-called interphase embedded in a homogeneous matrix of fine-grained concrete. The differential equations resulting from this mechanical model are then solved analytically. In civil engineering praxis structural elements produced on-site regularly differ from the intended configuration. These deviances are exemplarily taken into account by modelling the thicknesses of the interphases surrounding the reinforcement elements as random variables. The consequences of this consideration to the wave propagation are presented and evaluated.

Der neue Eurocode 2: “Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau” (EC2-1-1) mit seinem Nationalen Anhang ist nach einer ausführlichen Erprobungsphase bereit zur bauaufsichtlichen Einführung in Deutschland. In mehreren Beiträgen sollen Erläuterungen und Hintergründe zu einigen Regelungen im Eurocode 2 und zu den Entscheidungen für Regeln im Nationalen Anhang vorgestellt werden, die entweder zu Änderungen gegenüber DIN 1045-1 oder zu Abweichungen vom Eurocode 2 führten. Der Teil 4 enthält einige Erläuterungen zu den Bewehrungs- und Konstruktionsregeln.

The Eurocode 2 for Germany - Explanations and Backgrounds Part 4: Detailing of Reinforcement and Members
The new Eurocode 2 “Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings” (EC2-1-1) and its National Annex has undergone a phase of detailed testing and is now ready for the implementation in Germany. In some articles should be given explanations and backgrounds of some rules in Eurocode 2 and of decisions for rules in the National Annex, which have been taken either to changes compared with DIN 1045-1 or to differences to Eurocode 2. Article 4 contains some explanations to detailing of reinforcement and members.

Trapezblechstege im Brückenbau kommen trotz der großen Vorteile, die diese Bauweise bietet, in Deutschland bisher nur an einem Pilotprojekt zur Anwendung. Durch die charakteristischen Eigenschaften des Trapezbleches entstehen konstruktive und wirtschaftliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Brückenbauweisen. Allerdings lassen die aktuell gültigen Regelwerke aufgrund fehlender Kenntnis zum Tragverhalten und mangelnder Erfahrung keine wirtschaftliche Ausbildung zu. Dies zeigt sich am Beispiel des Pilotprojekts. Die Ausbildung der Verbundfuge wurde hier nur sehr unbefriedigend gelöst und verdeutlicht somit die Notwendigkeit einfacher und praktikabler Verbindungsmöglichkeiten.
Am Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren der Universität Stuttgart wurde in Zusammenarbeit mit dem Institut für Konstruktion und Entwurf ein von der Forschungsvereinigung für Stahlanwendung e. V. (FOSTA) finanziertes Forschungsvorhaben bearbeitet, bei dem unterschiedliche Verbundfugenausbildungen numerisch und experimentell untersucht wurden. Der folgende Beitrag beschränkt sich auf die Verwendung von Betondübeln als Verbundmittel und stellt hierfür ein einfaches Bemessungskonzept für die Verbundsicherung unter Längsschubbeanspruchung im Grenzzustand der Tragfähigkeit vor.

The use of corrugated steel webs in bridge constructions - Load bearing behaviour of concrete dowels in combination with corrugated steel webs under longitudinal shear
Studies of the load bearing behaviour under shear force of integrated connections at composite bridge girders using corrugated steel webs. Up to now there is only one project in Germany, where the application of corrugated steel webs has been practiced in the field of composite bridges. Due to the characteristics of the corrugated steel web this construction method has constructive and economic advantages. However there is a lack of experiences and standards to fully utilize these advantages and to allow an economic application. Especially the first project in Germany expose some critical points. The design of the joint between the concrete slab and the corrugated steel web is actually not satisfactory and shows the need for simpler and more practicable connection methods.
At the Institute for Lightweight Structures and Conceptual Design at Universität Stuttgart and together with the Institute of Structural Design, a research project, financed by Forschungsvereinigung für Stahlanwendung e. V. (FOSTA) was made. Within this project different types of composite joints were experimentally and numerically analysed. This paper deals only with the investigations of concrete dowels as connectors. On the basis of these studies simple design rules for shear connection in the ultimate limit state were developed.

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The Semmering Base Tunnel (SBT), which has a total length of 27.3 km, is one of the most important construction projects in the Baltic-Adriatic railway corridor. The base tunnel crosses the foothills of the Eastern Alps and connects the two federal states of Lower Austria and Styria. Due to the complex rock conditions, extensive and novel grouting systems are used. The primary target of the grouting is to reduce the permeability of the rocks and reduce the water entry (peak water ingress in the tunnelling area up to 300 l/s), as well as to improve the rock mass strength in some parts.
Based on the grouting design, specific drilling and grouting procedures with various grouting materials were developed for sealing and tempering the water-bearing areas of Grassberg and Otterstock. Innovations include the development of a standpipe packer and a cased grouting-pipe system with grouting valves to prevent erosion along the drilling line for use in unstable borehole conditions. The combined cement/polyurethane suspension (hybrid grout) allows an extended economical use of cement suspensions.
Der Semmering-Basistunnel (SBT) mit einer Gesamtlänge von 27,3 km ist eines der wichtigsten Bauprojekte des Baltisch-Adriatischen Eisenbahnkorridors. Der Basistunnel durchörtert die Ausläufer der Ostalpen und verbindet die beiden Bundesländer Niederösterreich und Steiermark. Aufgrund der komplexen Randbedingungen kommen umfangreiche und neuartige Injektionen zum Einsatz. Das primäre Injektionsziel ist eine Verringerung der Gebirgsdurchlässigkeit und Reduktion der Wasserzutritte (Spitzenwasserzutritte im Vortriebsbereich bis zu 300 l/s), sowie abschnittsweise eine Gebirgsverbesserung. Basierend auf der Injektionsplanung wurden spezifische Bohr- und Injektionsverfahren mit diversen Injektionsmaterialien für die Abdichtung und Vergütung der stark wasserführenden Gebirgsbereiche des Grassbergs und Otterstocks entwickelt. Die Innovationen umfassen u. a. die Entwicklung eines Standrohrpackers und ein verrohrtes Bohrsystem mit Injektionsventilen zur Verhinderung von Erosion entlang des Bohrstrangs für den Einsatz bei instabilen Bohrlochverhältnissen. Die kombinierte Zement/Polyurethan-Suspension (Hybridmörtel) erlaubt einen erweiterten ökonomischen Einsatz von Zementsuspensionen.

The subject of this article based on the Kaiser Wilhelm Tunnel is the derivation of a list of criteria for overcoming critical situations during tunnelling at the borderline of open mode to closed mode operation. The consistent application of this list of criteria demonstrates, that with knowledge of the sensitive interaction of machine and surrounding ground, the scope of application of current machine technologies can even be extended into geologically difficult areas. Formerly, this led to considerable problems, at times even economic failure of the project. The advantages the use of the catalogue of criteria has, si shown in the example of a shield machine with earth pressure components.
Gegenstand des Beitrags zum Kaiser-Wilhelm-Tunnel ist die Herleitung eines Kriterienkatalogs zur Beherrschung kritischer Vortriebssituationen im Grenzbereich der Betriebsart offener Modus zum geschlossenen Modus. Die konsequente Anwendung des Kriterienkatalogs demonstriert am Beispiel einer Schildmaschine mit Erddruckkomponenten, dass mit Kenntnis des als sensibel einzustufenden Interaktionsverhaltens Maschine-Baugrund der Anwendungsbereich heutiger Maschinentechnologien auch in geotechnisch schwierige Bereiche verschoben werden kann, die noch in der Vergangenheit zu erheblichen Problemen bis hin zu einem wirtschaftlichen Scheitern des Projekts führten.

Durch die in den letzten Jahren enorm gestiegenen Verkehrsbelastungen und damit einhergehenden gestiegenen lokalen Beanspruchungen im Deckblech kommt es bei bestehenden Stahlbrücken mit orthotropen Fahrbahnplatten vermehrt zu Ermüdungsschäden im Bereich der geschweißten Anschlüsse der Längsrippen an das Deckblech (Kategorie-1-Schäden). Der vorliegende Beitrag gibt einen Überklick über existierende Verstärkungsmaßnahmen, die bereits in Pilotprojekten erprobt wurden sowie aktuelle Forschungsarbeiten zur Verstärkung von orthotropen Fahrbahnplatten mit Kategorie-1-Schäden.

Retrofitting methods for orthotropic steel deck plates with category-1-damages.
Due to a high increase of traffic load during the last decades orthotropic steel deck plates show more and more fatigue damages in the welded connection between longitudinal stiffeners and steel deck plate (category-1-damages). This contribution gives an overview about existing retrofitting methods which have already been applied in pilot projects and currently investigates renovation techniques for retrofitting category-1-damages.

Es wird die Entwicklung der orthotropen Platte von den ersten von Schaechterle und Leonhardt gestalteten Konstruktionen bis hin zu den konstruktiv und technologisch ausgereiften stählernen Fahrbahntafeln bei den neuesten stählernen Straßenbrücken der letzten Jahre beschrieben. Dabei werden insbesondere die im Entwicklungszeitraum angewendeten unterschiedlichen Rippenformen mit ihren Kreuzungspunkten an den Querträgern und die Ausführung der Montagestöße detailliert beschrieben. Technische Parameter der orthotropen Platte ausgeführter Stahlbrücken werden für torsionsweiche und torsionssteife Rippenformen tabellarisch getrennt erfasst. Schäden infolge Verkehrsbelastung und Fehler bei der Herstellung von orthotropen Platten werden erwähnt.

The development of the orthotropic roadway-plate in Germany
The development of the orthotropic plate beginning with the first of Schaechterle and Leonhardt created constructions till to the constructive and technological ingenious steel-plates of the ultimate years is described. Especially the different types of ribs while the period of development inclusive the crosspoints at the crossbeams and their erection connections are special described. Technical parameter of the orthotropic plates of executed steel-bridges are for ribs with and without torsional constant tabulated registered. Defects by traffic and faults by erection of the orthotropic plates are mentioned.

Der Beitrag analysiert die geometrischen und konstruktiven Probleme bei der Realisierung von Stabwerken auf Freiformflächen. Im ersten Teil werden die grundlegenden Arten von Freiformflächen (Minimalflächen, Translationsflächen, Streck-Trans-Flächen, NURBS-Flächen) hinsichtlich ihrer Besonderheiten klassifiziert und beschrieben. Hierbei werden insbesondere Konzepte zur Charakterisierung der Krümmung von Freiformflächen vorgestellt. Besonderes Augenmerk wird den NURBS-Flächen aufgrund ihrer wachsenden Bedeutung in der Architekturplanung gewidmet. Im zweiten Teil werden Knotenkonstruktionen hinsichtlich ihrer Eignung für Freiformflächen verglichen und Probleme bei der konstruktiven Realisierung von Knoten-Stab-Konstruktionen auf Freiformflächen beschrieben.

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Der Sonderforschungsbereich 1463 “Integrierte Entwurfs- und Betriebsmethodik für Offshore-Megastrukturen” ist im Januar 2021 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft für eine Laufzeit von zunächst vier Jahren eingerichtet worden. In 15 Teilprojekten beschäftigen sich Forscher von fünf Institutionen unter der Leitung der Leibniz Universität Hannover mit der Erforschung und Entwicklung neuer Methoden zur Realisierung zukünftiger Offshore-Windenergieanlagen mit einer Nennleistung von > 20 MW als wesentlichen Beitrag zu einer regenerativen Energieversorgung.

Integrated design and operation methodology for offshore megastructures
The collaborative research centre 1463 “Integrated Design and Operation Methodology for Offshore Megastructures” was established by the German Research Foundation in January 2021 for an initial period of four years. In 15 sub-projects, researches from five institutions under the leadership of Leibniz University Hannover are investigating and developing new methods to realize future offshore wind turbines with a rated power of > 20 MW as a significant contribution to a renewable energy supply.

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Es werden 6 neue Empfehlungsentwürfe zur Abfallmechanik, zu geotechnischen Gesichtspunkten des Entwurfs von vertikalen Schächten in Abfallkörpern und von Entwässerungsschichten im Oberflächenabdichtungssystem, zur Herstellung von Entwässerungsschichten und zu Baugruben im Abfallkörper vorgelegt und zur Diskussion gestellt. An zwei zuvor veröffentlichten Empfehlungsentwürfen wurden aufgrund von Einsprüchen entsprechende Änderungen vorgenommen.