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Die Kalkulation von Erdbauleistungen wird neben den Aufwendungen für Beschaffung und Entsorgung von Bodenmassen insbesondere von der Leistung und den Kosten der Baugeräte geprägt. Methodik und Hilfsmittel zur präzisen Ermittlung dieser Kosten sind weit verbreitet und gängige Praxis. Bei der Vorbereitung und Preisermittlung von Bauleistungen, bei denen Geokunststoffe und vor allem deren Verlegung kalkuliert werden müssen, werden jedoch häufig Potentiale für Kosteneinsparungen verschenkt.
Der vorliegende Beitrag soll diese Potentiale aufzeigen und Anregungen für eine effektivere Kalkulation und Arbeitsvorbereitung liefern.

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Die Berechnungsverfahren zur Ermittlung der Lastabtragung und Versagensprognose von Bauwerken sind so gut wie die Annahmen, die in jede Rechnung eingehen. Es wird davon ausgegangen, daß die in der Praxis feststellbaren Unterschiede zwischen Rechnung und Experiment weniger von der mechanischen Modellvorstellung, sondern vielmehr aus der mangelnden Kenntnis der Modellparameter herrühren. Der experimentellen Mechanik muß es gelingen, mit den aus dem Experiment gewonnenen Ergebnissen die freien Modellparameter derart anzupassen, daß eine Übereinstimmung von Rechnung und realem Verhalten entsteht. Das Festhalten an den üblichen Modellvorstellungen der technischen Mechanik bedeutet damit in der hier vorliegenden Sichtweise die Konzentration auf die Entwicklung von Optimierungsalgorithmen zur Parameteranpassung.

In den letzten Jahren sind im deutschen Bundesautobahnnetz vermehrt AKR-Schäden an Betonfahrbahndecken aufgetreten. Ursächlich hierfür ist die Verwendung alkaliempfindlicher Gesteinskörnung. Dies führt bei gleichzeitiger Anwesenheit von Wasser infolge der Exposition der Fahrbahndecke und des alkalischen Milieus durch den Einsatz alkalireicher Portlandzemente bei der Betonherstellung zu einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR). Zusätzlich wird der AKR-Schädigungsprozess in Betonfahrbahndecken durch den externen Tausalzeintrag (primär NaCl) im Winter begünstigt. Vor diesem Hintergrund kommt der Ermittlung des Tausalzeintrags in den Fahrbahndeckenbeton eine große Bedeutung zu.
Die Analyse des Tausalzeintrags erfolgte bisher ausschließlich nasschemisch an gemahlenen Bohrkernsegmenten. Nachteilig sind hierbei der relativ hohe prüftechnische Aufwand und die eingeschränkte Ortsauflösung. Der alternative Einsatz von LIBS (Laser-induced breakdown spectroscopy) eröffnet in diesem Kontext neue Möglichkeiten. So wird in diesem Beitrag anhand von Bohrkernen aus einem repräsentativen AKR-geschädigten BAB-Abschnitt exemplarisch die Vorgehensweise bei der LIBS-Analyse zur Ermittlung der Na- und Cl-Verteilung an vertikalen Schnittflächen von Bohrkernen aufgezeigt. Da der Tausalzeintrag primär über den Zementstein erfolgt, wurde der verfälschende Na-Grundgehalt der Gesteinskörnung mittels eines Ausschlusskriteriums (Ca-Gehalt) eliminiert. Vergleichend durchgeführte Cl-Mappings mit Mikroröntgenfluoreszenzanalyse sowie nasschemische Analysen belegen die Güte der durchgeführten LIBS-Messungen. Allerdings bedarf es bei der quantitativen Ermittlung des Natriumgehaltes in der Betonfahrbahndecke noch weitergehender Untersuchungen.

Analysis of the intrusion of de-icing salt into concrete pavements by a novel test method
In recent years the German motorway network has seen an increase in the occurrence of damage in concrete pavements. This has been caused by the use of alkali-sensitive aggregates. Given the exposure of the concrete pavement to water and the alkaline environment caused by the use of Portland cement during concrete mixing, this environment can lead to an alkali-silica reaction (ASR) process. This ASR-damage process in concrete pavements is further exacerbated by the external application of de-icing salt in winter. Against this background, the evaluation of the intrusion of de-icing salt becomes of great importance.
Until now, the analysis of the intrusion of de-icing salt was carried out in a wet-chemistry process on finely ground segments of drilling cores. The disadvantages of this method are the relatively arduous testing process and the limited depth resolution. The alternative application of LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy) offers new possibilities in this context. In this paper, the procedure for the LIBS analysis of sodium and chloride distribution on vertical cut surfaces of drilling cores taken from representative ASR-damaged concrete pavements is presented. Because the intrusion of de-icing salt takes place primarily in the cement matrix, the distorting effect of the sodium content in the aggregates was eliminated by an exclusion criteria (namely, the calcium content). The comparable chloride mappings by micro X-ray fluorescence spectroscopy and wet-chemical analysis confirm the quality of the LIBS measurements. However, additional investigations are necessary for the quantitative analysis of sodium content in concrete pavements.

Bauteile des üblichen Hochbaus sind in der Regel als feuerwiderstandsfähig auszulegen. Die Bemessung im Brandfall erfolgt für Stahlbetonbauteile nach aktuellen Vorschriften, für stahlfaserverstärkte Stahlbetonbauteile existiert hingegen derzeit kein allgemeingültiges Bemessungskonzept. In der DAfStb-Richtlinie “Stahlfaserbeton” wird lediglich allgemein auf die Regelungen von DIN EN 1992-1-2 in Verbindung mit DIN EN 1992-1-2/NA verwiesen. Im Beitrag werden die Ergebnisse von Brandversuchen an sechs Platten mit Betonstahlbewehrung, Stahlfasern oder Kombinationsbewehrung vorgestellt. Basierend auf experimentellen Daten werden der Einfluss variabler Stahlfasergehalte auf den Wärmetransport in Stahlbetonquerschnitten und das temperaturabhängige Trag- und Verformungsverhalten bei einseitiger Brandbeanspruchung untersucht. Die Aufbereitung der gewonnenen Erkenntnisse erfolgt im Rahmen eines Bemessungshilfsmittels, welches eine Beurteilung der Restbiegetragfähigkeit von stahlfaserverstärkten Stahlbetonquerschnitten nach 90-minütiger Brandbeanspruchung (R90) erlaubt. Ein Beispiel zeigt die praktische Anwendung.

Fibres on Fire - Design Charts for Steel Fibre Reinforced Concrete Slabs subjected to elevated temperatures
In general, common structural design has to consider elevated temperatures due to fire. Thereby, cross-sectional design of reinforced concrete takes place w.r.t. valid standards whereas in presence of steel fibres no standardized approach is available so far. In this case the DAfStb-Guideline “Stahlfaserbeton” only refers generally to DIN EN 1992-1-2 in conjunction with DIN EN 1992-1-2/NA. Based on experimental data of reinforced concrete slabs containing variable amounts of steel fibres the influence of fibres on both, the heat transmission of concrete and the temperature dependent load-deformation behaviour are investigated here. Results of experimental and theoretical analysis are used to provide a design chart allowing for the assessment of load bearing capacities of steel fibre reinforced concrete cross sections subjected to elevated temperatures (R90). An example shows the practical application.

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Für die Beurteilung des Gefährdungspotentials bestehender Bauwerke, bei denen im Falle von Spannstahlschäden die Tragfähigkeit nennenswert beeinflußt werden kann, sind zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Bewertung des Zustandes der Spannstähle von herausragender Bedeutung. Während des Abrisses der Hohenzollerndammbrücke in Berlin, bei der in früheren Untersuchungen Spannstahlschäden infolge wasserstoffinduzierter Spannungsrißkorrosion festgestellt wurden, konnten Teile der Stege des Brückenüberbaus entnommen werden. Nach der zerstörungsfreien Un-tersuchung der dort enthaltenen Spanndrähte mit Hilfe von zwei auf der magnetischen Streufeldmessung sowie einem auf elektromagnetischer Resonanzmessung basierenden Verfahren wurden die Hüllrohre freigelegt und die Spanndrähte inspiziert, um die Ergebnisse der zerstörungsfreien Prüfung im Hinblick auf ihre Zuverlässigkeit zu beurteilen. Die Auswertung zeigt, daß Bereiche mit Brüchen mehrerer Drähte mit den zwei magnetischen Streufeldmeßverfahren detektiert werden können.

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Sandwichelemente mit profilierten Deckschichten werden üblicherweise als Dacheindeckung eingesetzt. Um gebäudetechnische und architektonische Anforderungen zu erfüllen, ist es notwendig Öffnungen in die Dachebene einzubringen. Im vorliegenden Aufsatz werden experimentelle und numerische Untersuchungen zur Tragfähigkeit von Sandwichelementen mit profilierten Deckschichten und Öffnungen vorgestellt. Aufbauend darauf werden Berechnungsansätze für die verbleibenden Traglasten des Restquerschnittes angegeben.

Load bearing capacity of sandwich panels with profiled faces and openings.
Sandwich panels with profiled faces are usually used as roof covering. Due to different requirements it is necessary to cut openings into the roofing. In this paper experimental and numerical investigations of sandwich panels with profiled faces and openings are presented. As result, calculation models for the load bearing capacity of the effective cross section are given.

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Das vereinfachte Bemessungsverfahren für Verbundstützen hat im Laufe der Historie der Vorschriftenentwicklung einige Modifikationen erfahren, die sich besonders in der Festlegung der Biegesteifigkeit der Stütze niedergeschlagen haben. Diese Modifikationen sind durch ein geändertes Sicherheitskonzept, durch harmonisierte Definitionen der Festigkeiten und durch eine geänderte Erfassung des Einflusses der Imperfektion begründet. Die Entwicklungsstufen werden beschrieben und exemplarisch verglichen.

The prediction of the seismic behaviour of reinforced concrete elements using numerical models has become a field of growing interest in recent years due to the importance of the effects induced by seismic loads applied to reinforced concrete structures. The simulation of the hysteretic behaviour of the plastic hinges generated in the structure when the seismic load acts requires the use of models that are able to describe the sectional behaviour of structural members. Thus, the main objective of the present paper is the adjustment of several empirical expressions that reduce the computational time needed to simulate the yield and ultimate behaviour of a given reinforced concrete rectangular section under either monotonic or cyclic loading. The expressions are calibrated with a selection of tests, taken from a published database of more than 1000 tests, according to the criterion that the selected specimens comply with the seismic construction requirements of the main international building codes (EC-2, EC-8 and ACI-318). Owing to their robustness and the acceptable computation time for low-dimensional problems, genetic algorithms are used for this calibration. The equations proposed can be employed by structural engineers for the design and analysis of actual structural elements used in ordinary reinforced concrete buildings located in seismic areas, and provide more accurate results than other expressions.

Nichtmetallische Bewehrungen werden bereits heute vielfältig im Betonbau eingesetzt. Bisher erfolgt deren Materialprüfung überwiegend unter zerstörenden Bedingungen. So wird die Position der Bewehrungslagen innerhalb der Betonmatrix durch Sichtung und Vermessung von Sägeschnittflächen ermittelt. Bildgebende Verfahren wie Röntgen-Computertomografie (X-ray computed tomography, XCT) und -laminografie (X-ray computed laminography, XCL) ermöglichen die zerstörungsfreie Bewertung und Ortung von Bewehrungsmaterialien aus bspw. Carbon- und Glasfaser innerhalb eines Betonkörpervolumens. Die Betondeckung sowie der Garnquerschnitt, -abstand und die Lage der Bewehrung ließen sich in der Betonmatrix durch XCT sichtbar machen und Letztere mit einer Abweichung von < 0,2 mm, im Vergleich zur zerstörenden Kontrollmessung (bisheriges Verfahren) mittels Messmikroskop, bestimmen. Durch eine spezielle Verfahrenskombination aus Limited-Angle-Röntgen-Computertomografie (LAT) mit anschließender XCL gelang es, die Detailerkennbarkeit der rekonstruierten Schnittbilder gegenüber den Einzelverfahren zu erhöhen.

Examination of concrete samples with CFRP and GFRP reinforcement by X-ray computed tomography and laminography - concrete samples with CFRP and GFRP reinforcement
Non-metallic reinforcements are already widely used in concrete construction today. Up to now, material testing has mainly been carried out under destructive conditions. As a consequence, the position of the reinforcement within the concrete matrix is determined by inspection and measurement of saw cut interfaces. Imaging procedures as X-ray computed tomography (XCT) and laminography (XCL) enable the nondestructive evaluation and location of carbon and glass fiber reinforcements within the volume of a concrete structure platform. The concrete cover as well as the yarn cross-section, spacing and the position of the reinforcement can be determined in the concrete matrix by XCT, the latter with a deviation of < 0.2 mm in comparison with the destructive control measurements of the previous method by means of a measuring microscope. A special combination of limited-angle X-ray computed tomography (LAT) followed by XCL has been shown to increase the detailed recognition of the reconstructed sectional images compared to the individual procedures.

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- Schüßler-Plan feierte 50-jähriges Firmenjubiläum
- Neuerungen bei der IDAT-Software zur Berechnung starrer Wände

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Auf dem Gelände des Flughafens Düsseldorf wird derzeit der mit 85 m bislang höchste Flughafentower der DFS GmbH (Deutsche Flugsicherung GmbH) fertiggestellt. Er entstand nach den Türmen in Hannover und Leipzig als dritter im Rahmen eines einheitlichen Entwurfskonzepts für Flugsicherungstürme der DFS in Deutschland. In diesem Beitrag werden das Entwurfskonzept und statisch-konstruktive Besonderheiten beschrieben.

Die Sicherstellung der hinlänglichen Dichtheit von Schlitzwänden setzt die erfolgreiche Durchführung vieler Einzelschritte voraus, und der Nachweis des Gelingens bedarf besonderer Prüfungsmaßnahmen. Ein wichtiges Hilfsmittel kann dabei ein Prüfgerät sein, das am Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik der Universität Karlsruhe entwickelt wurde. Seine Funktionsweise und Handhabung sowie erste Meßergebnisse werden im vorliegenden Beitrag beschrieben.

Persönliches:
Klaus Stiglat 90 Jahre - ein Leben für die Baukultur
Wieland Ramm 85 Jahre
Rolf Breitenbücher 65 Jahre
In memoriam Alfred Pauser - der Baukulturingenieur

Nachrichten:
Großforschungszentrum LAB erhält starken Rückhalt von deutschen Bundes- und Landesbehörden sowie großen internationalen Zuspruch aus Wissenschaft und Wirtschaft
Symposium Ingenieurbaukunst - Bauen mit und im Bestand - im November in Köln
Call for Papers

Im Jahr 2012 wurde der Eurocode 2 in Deutschland bauaufsichtlich eingeführt. Im Vergleich zu DIN 1045-1 wurde unter anderem die Durchstanzbemessung von Flachdecken und Fundamenten bzw. Bodenplatten überarbeitet. Insbesondere die Berücksichtigung der Längsbewehrung führte in der Praxis zu einigen offenen Fragen. In diesem Beitrag werden daher aktuelle Auslegungen des DIN-Normenausschusses Bauwesen (NABau) zur Ermittlung und Verteilung der Mindestmomente bei Wandecken und Wandenden sowie zur anrechenbaren Breite und Verankerung der Längsbewehrung für die Ermittlung des Längsbewehrungsgrades in Flachdecken und Fundamenten bzw. Bodenplatten vorgestellt.

Consideration of flexural reinforcement in punching shear provisions according to Eurocode 2 (DIN EN 1992-1-1/NA)
With introduction of Eurocode 2 in Germany in 2012, the punching shear design provisions of flat slabs and column bases were revised compared to DIN 1045-1. Particularly the consideration of flexural reinforcement caused some irritations for practical engineers. In this context, this paper presents recent recommendations of DIN technical committee “NABau” (DIN: German institute for standardization) for the distribution of minimum flexural reinforcement for wall corners and wall edges as well as for the width and anchorage of flexural reinforcement for the calculation of the flexural reinforcement ratio in flat slabs and column bases.