Die Betrachtung temporärer, modularer Bauwerke aus biobasierten Rohstoffen wie Holz stellt bisher für die Ökobilanzierung eine methodische Herausforderung dar. Durch die Integration probabilistischer und dynamischer Elemente konnte eine Methode entwickelt werden, die belastbare Ökobilanzergebnisse unter Berücksichtigung unsicherer Lebensende-Szenarien und verknüpfter Lebenszyklen ermöglicht. Die Methode wurde am Fallbeispiel einer temporären Leichtbauschalenkonstruktion auf Basis eines modularen Holzbausystems angewendet. Zur Analyse der potenziellen Umweltwirkungen wurde hier beispielhaft das Treibhauspotenzial (GWP - Global Warning Potential) im Rahmen einer Monte-Carlo-Analyse unter Berücksichtigung der Unsicherheiten zukünftiger Nutzung untersucht. Dabei ergeben sich klare Vorteile bei einer hohen Anzahl an Umnutzungen gegenüber einer entsprechend hohen Zahl an Neubauten. Darüber hinaus kann gezeigt werden, dass die potenziellen Umweltwirkungen der Konstruktion mit einer Wahrscheinlichkeit von 87 % kleiner als 0,8 kg CO2-Äquivalente je m2 Nettogrundfläche und Jahr liegen.

Life Cycle Assessment and Life Cycle Costing of end-of-life options for cascade use - Scenarios in the building physics context using the example of lightweight timber constructions
The consideration of temporary, modular buildings based on biobased materials such as wood has so far posed a methodological challenge for life cycle assessment. Based on the integration of probabilistic and dynamic elements, a method could be developed that enables reliable life cycle assessment results taking into account uncertain end-of-life scenarios and linked lifecycles. The method was applied to the case study of a temporary lightweight shell construction based on a modular timber construction system. The potential environmental impacts were analyzed using the example of GWP as part of a Monte Carlo analysis taking into account the uncertainties of future use. There are clear advantages with a high number of conversions compared to a correspondingly high number of new buildings. Furthermore, it could be shown that the potential environmental impacts of the construction are less than 0.8 kg CO2-equivalents per m2 net floor area and year with a probability of 87 %.

Bauen mit massiven Brettsperrholzelementen (BSP-Elementen) gewann in den letzten Jahren an Bedeutung. Beginnend mit dem Einfamilienhausbau vor mehr als 15 Jahren wurden und werden mittlerweile immer größere Bauaufgaben angedacht und realisiert. Als Beispiele der aktuell größten Bauwerke in der Holz-Massivbauweise können der Murray Grove Tower und das Bridboard House - 2008 bzw. 2010 in London errichtet - angeführt werden. Die jeweils achtgeschossigen Bauwerke wurden komplett mit dem noch “jungen” Baustoff Brettsperrholz (BSP) realisiert.
Traditionell erfolgt die Berechnung von Deckenelementen aus BSP als einachsig gespannter Plattenstreifen. Damit kann allerdings nur die Haupttragrichtung der orthotrop wirkenden BSP-Platte erfasst werden. Um auch die Nebentragrichtung für die Bemessung zu nutzen, werden im vorliegenden Beitrag sämtliche Steifigkeitskennwerte von BSP-Platten erläutert. Damit können auch Sonderfälle wie Deckenaussparungen oder punktgestützte Platten, welche eine 2D-Plattenberechnung nach der orthotropen, schubnachgiebigen Plattentheorie (REISSNER-MINDLIN) erfordern, untersucht werden.

Two-axial load transfer of Cross-Laminated-Timber plates
In the last years building activity with solid Cross Laminated Timber (CLT) elements gained remarkable relevance. Starting with single family houses over 15 years ago medium and large sized building construction jobs are analysed and solved in the meantime. Two examples for large multi-storey houses with eight floors each, erected completely with CLT, can be cited here: on the one hand the Murray Grove Tower (2008) and on the other hand the Bridboard House (2010) - both realized in London. Structural design of these CLT-plates is performed traditionally as simply supported uniaxial plate. Only the stronger, more important main direction of CLT-plates, which is defined as the orientation of the outer layers, is treated by this assumption. In order to include the minor important orthogonal direction of CLT in a two dimensional plate theory all plate stiffness coefficients of CLT-plates are illustrated and discussed in the present paper. Consequently special cases as large cutouts in CLT-plates and column supported CLT-plates can be treated with the well known REISSNER-MINDLIN plate theory, which includes deformation due to bending and shear.

Die Berechnung zusammengesetzter Querschnitte aus Holz mit Berücksichtigung der Nachgiebigkeit der Verbindungsmittel nach DIN 1052.

Die Norm DIN 4109 - Schallschutz im Hochbau regelt alle Belange rund um den baulichen Schallschutz. Hierzu gehören sowohl die Festlegung von Anforderungen, als auch die Beschreibung von Verfahren, mit denen ein geforderter Schallschutz vorhergesagt werden kann (sog. Prognoseverfahren). Weiterhin wird beschrieben, wie ein meßtechnischer Schallschutznachweis grundsätzlich durchzuführen ist. Die Prognoseverfahren beinhalten auch einen Bauteilkatalog mit der Beschreibung der bauakustischen Kenngrößen üblicher Bauteile. DIN 4109 wird zur Zeit aus verschiedenen Gründen komplett überarbeitet. Es werden die Hintergründe der Überarbeitung erläutert sowie die Struktur der neuen Norm vorgestellt. Insbesondere wird auf die Erarbeitung eines neuen Bauteilkataloges für den Bereich der im Holzbau bzw. Leichtbau üblichen Bauteile eingegangen, wobei der jetzt erstellte Bauteilkatalog auch anhand von Beispielen vorgestellt wird. Weiterhin wird auf den aktuellen Sachstand der Überarbeitung von DIN 4109 eingegangen.

Bei der Bemessung von druckbeanspruchten Bauteilen im Holzbau ist die Zunahme der Beanspruchungen infolge der sich einstellenden Verformungen zu berücksichtigen. Die Zusatzbeanspruchungen aus dem nichtlinearen Anwachsen der Verformungen müssen rechnerisch immer dann berücksichtigt werden, wenn sich die Schnittgrößen infolge des geometrischen nichtlinearen Tragverhaltens (Theorie II. Ordnung) um mehr als 10% vergrößern. Zur Erfassung der Zusatzbeanspruchungen nach Theorie II. Ordnung sieht die DIN 1052 zwei Verfahren vor. Der Nachweis kann mit einer Ermittlung der Schnittgrößen am unverformten System mit einer anschließenden Bemessung nach dem Ersatzstabverfahren erfolgen.
Alternativ zum Nachweis nach dem Ersatzstabverfahren können die Schnittgrößen nach Theorie II. Ordnung ermittelt und anschließend eine Bemessung des Querschnitts für Biegung mit Druck durchgeführt werden.
In diesem Beitrag werden die Unterschiede der beiden alternativen Nachweise aufgezeigt, und es wird eine Vorgehensweise vorgeschlagen, bei der beide Verfahren unter Berücksichtigung des Modifikationsbeiwertes für einfache Fälle gleiche Traglasten ergeben.

Es wird das Tragverhalten beschrieben und eine tabellarische Auswertung für die Ermittlung der Schnittkräfte bei verschiedenen Geometrien und Beanspruchungen von Kehlbalkendächer geliefert.

Zunehmend wird versucht, Laubholz im Bauwesen einzusetzen, um größere Mengen stofflich zu verwerten und gleichzeitig die im Vergleich zum Nadelholz verbesserten mechanischen Eigenschaften des Laubholzes konstruktiv zu nutzen. Für die teilweise dazu erforderlichen Berechnungen der Verformung von Platten oder auch von Spannungen in Brettschichtholz (z. B. Vorausberechnung von eventuellen Delaminierungen oder der Alterung von Klebverbindungen) ist die Kenntnis der richtungsabhängigen Kennwerte des Holzes in den Hauptachsen längs, radial und tangential erforderlich. Dies betrifft die elastischen Kennwerte (E-Modul, Schubmodul, Querdehnzahl), die Festigkeiten (auf Zug, Druck, Biegung und Scherung) und auch die Kennwerte für den Feuchte- und Wärmetransport (Diffusionskoeffizient, Wärmeleitfähigkeit). Für alle Kennwerte ist zudem die Kenntnis der Abhängigkeit von der Holzfeuchte und der Zeit notwendig. Ausgewählte Parameter für die Richtungs- und Feuchteabhängigkeit bei Rotbuchenholz werden für E-Modul, Schubmodul und Querdehnzahl sowie die Wärmeleitfähigkeit und die Diffusionskonstante vorgestellt. Die Ergebnisse fassen an der ETH Zürich, Arbeitsgruppe Holzphysik, durchgeführte Arbeiten zur Thematik zusammen.

The orthotropic behaviour of the physical-mechanical properties of European beech wood
Hardwood is tried to be increasingly established in building industry in order to realise a larger material output and to take at once into account the structural advantage of the improved mechanical properties of hardwood in comparison to softwood. For the partially required calculations therefore of stress and strain in boards and glued-laminated timbers (for example prognosis of potential delamination and aging of glued joints), it is essential to know the directional specific values of wood in the directions longitudinal, radial and tangential. This concerns the elastic specific values (YOUNG's modulus, shear modulus, POISSON's ratio), the specific values of strength (tension, compression, bending, shear) and also these of mass and heat flux (diffusion coefficient, thermal conductivity). Additionally, it is necessary to know the dependencies from moisture and duration for all specific values. Selected parameters for European beech wood will be presented concerning the dependencies of YOUNG's modulus, shear modulus, POISSON's ratio, thermal conductivity and diffusion coefficient from direction and moisture. The results summarize investigations on this topic realised at the Wood Physics Group of ETH Zurich.

Querschnittsreduzierung und Veränderung der mechanischen Eigenschaften unter Brandbeanspruchung. Erarbeitung von Bessungshilfen für kippgefährdete Brettschichtholzträger unter Gebrauchslast und im Brandfall.

Es wird ein Modell zur Ermittlung der nichtlinearen Momenten-Rotationsbeziehungen von Verbundknoten beschrieben. Dieses Modell wurde aufgrund von Versuchen am Institut für Stahlbau und Holzbau der Universität Innsbruck entwickelt. Der Einfluß der nichtlinearen Verbundknoten-Nachgiebigkeit kann damit bei der Berechnung unverschieblicher und verschieblicher Verbundrahmentragwerke berücksichtigt werden.

Im 1. Teil der Veröffentlichung wird ein Verfahren zur theoretischen Ermittlung der nichtlinearen Momenten-Rotations-Beziehungen von Rahmenknoten angegeben. Dieses Verfahren wurde aufgrund von umfangreichen Versuchen am Institut für Stahlbau und Holzbau der Universität Innsbruck entwickelt. Es werden sowohl geschweißte als auch geschraubte Rahmenknoten behandelt. Im 2. Teil der Veröffentlichung wird gezeigt, wie der Einfluß der nichtlinearen Rahmenknotennachgiebigkeit bei der Berechnung unverschieblicher und verschieblicher Rahmen zweckmäßig berücksichtigt wird. Auch wird die schwach ausgeprägte Normalkraftinteraktion behandelt.

Im ersten Teil der Veröffentlichung wurde ein Verfahren zur theoretischen Ermittlung der nichtlinearen Momenten-Rotations-Beziehungen von Rahmenknoten angegeben. Dieses Verfahren wurde aufgrund von umfangreichen Versuchen am Institut für Stahlbau und Holzbau der Universität Innsbruck entwickelt. Es werden sowohl geschweißte als auch geschraubte Rahmenknoten behandelt. Im vorliegenden Teil der Veröffentlichung wird gezeigt, wie der Einfluß der nichtlinearen Rahmenknotennachgiebigkeit bei der Berechnung unverschieblicher und verschieblicher Rahmen zweckmäßig berücksichtigt wird. Weiterhin wird die schwach ausgeprägte Normalkraftinteraktion behandelt.

Spannungs-Formänderungsbeziehungen von dreischichtigen Holzspanplatten während Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen.

Aufgrund vieler Untersuchungen zur Standsicherheit von Eissporthallen wurde festgestellt, dass diese in unterschiedlichem Maße saniert werden müssen. Die Holzfeuchtigkeit der Tragkonstruktionen betrug meistens langanhaltend über 20 %. Daher wurden Untersuchungen zu den Ursachen hoher Holzfeuchten in Eissporthallen durchgeführt. Eine der Ursachen liegt in dem Strahlungsaustausch zwischen der Hallendecke und der Eisfläche. Zu dieser Problematik wurden Versuche durchgeführt und daraus mögliche Verbesserungsvorschläge für Eissporthallen abgeleitet.

About the humidity problem in ice rinks. After expertising the structural safety of several ice rinks, it was detected that the constructions of several buildings have to be redeveloped. The long lasting wood moisture of the main structure was predominantly over 20 %. Therefore research into the reason of high wood moisture in ice rinks was made. One fact is the exchange of radiation between the ceiling and the ice. This problem was analysed in tests and suggestions for improvement are made.

Fast täglich erreichen uns Bilder aus Erdbebengebieten aus vielen Teil en der Welt mit zum Teil verheerenden Folgen für die Menschen, die Natur und die bebaute Umwelt. Viele wissen nicht, dass auch in Deutschland die Gefahr eines Erdbebens besteht. Selbst unter den Fachleuten ist das Thema Erdbeben in Deutschland lange vernachlässigt worden. Die bauaufsichtliche Einführung der Erdbebennorm erfolgte erstmalig 1998. Seit 2007 gilt in allen betroffenen Bundesländern verbindlich die neue Erdbebennorm aus dem Jahre 2005. Bei der Wahl der Baustoffe besteht bei vielen Fachleuten die landläufige Meinung, dass der Baustoff Holz weniger für das Bauen in Erdbebengebieten geeignet ist. Der ingenieurmäßige Umgang mit dem Baustoff Holz unter Erdbebenbeanspruchung und eine damit verbundene wirtschaftliche Bemessung von Holztragwerken sollen in diesem Aufsatz erläutert werden.
Die neu eingeführte Holzbaunorm DIN 1052 ist ab Januar 2008 neben dem Eurocode alleinverbindliche Bemessungsnorm für den Holzbau. Durch das semiprobabilistische Sicherheitssystem ist die Holzbaunorm kompatibel mit der Erdbebennorm. Bei holzbaugerechter Planung und unter Berücksichtigung der Duktilität und auch der Schwingdauer der Holzbauten sind diese Gebäude hervorragend geeignet, um in Erdbebengebieten eingesetzt werden zu können.

Die Modellierung von Holztafelkonstruktionen erfolgt heutzutage üblicherweise mit der Schubfeldträgermethode. Die Anwendung der Schubfeldträgermethode auf Wandtafeln führt dazu, dass bei der Modellbildung nur Konstruktionen oder Bereiche von Konstruktionen berücksichtigt werden, die als ideale Schubfelder ausgebildet sind.
Für Holztafeln ist geläufig, dass sich diese bei scheibenartiger Beanspruchung sehr duktil verhalten, da sie aufgrund des ausgeprägt nichtlinearen Verhaltens des Verbunds von Rippe und Beplankung große Verformungen ertragen können, bevor sie versagen.
In diesem Beitrag wird über Untersuchungen zur Einschätzung der genannten Duktilität berichtet. Im Wesentlichen werden die Unterschiede im Last-Verformungsverhalten unterschiedlicher Tafelkonfigurationen mithilfe des FE-Modells von HALL herausgearbeitet.
Der Beitrag zeigt, dass eine ausgeprägte Duktilität nur dann vorhanden ist, wenn es Beanspruchungen senkrecht zu den Plattenrändern gibt. Bei Konstruktionen mit idealen Schubfeldern treten bei ideal-elastisch-plastischem Materialverhalten lediglich nahezu konstante Beanspruchungen des Verbunds parallel der Plattenränder auf, sodass sich nur geringe plastische Reserven ergeben. Bei Konstruktionen mit freien Plattenrändern treten hingegen zusätzlich Beanspruchungen des Verbunds senkrecht zu den Plattenrändern auf, die gegenüber dem elastischen Grenzzustand wesentliche plastische Reserven ergeben. Derartige Tafeln verhalten sich daher sehr duktil.

On the estimation of the ductility of wooden panels
The modelling of wooden panel construction is currently based on the shear field girder method. The application of this method on wall panels results in static models that consider only constructions of parts of constructions that are executed as ideal shear fields.
It is commonly known that wooden panels show a distinct ductile behaviour when loaded in-plane because they can tolerate significant deformations before failing. This results from the distinct non-linear behaviour of the bond between rib and sheet.
This contribution reports on investigations on the estimation of this ductility. The differences in the deformation behaviour of differing panel configurations are mainly elaborated using the FE-model of HALL.
The work shows that a distinct ductility is only apparent, if stresses perpendicular to the sheet edges are apparent. Constructions with ideal shear fields show approximately constant bond stresses parallel to the sheet edges, if an ideal elastic, plastic material law is considered. This leads to small plastic capabilities. Constructions with free sheet edges, however, develop additional stresses perpendicular to the sheet edges that result in significant plastic capabilities compared to the elastic limit state. Panels of that kind therefore show a highly ductile behaviour.

In den vergangenen Jahrzehnten wurden zahlreiche Untersuchungen zum Trag- und Verbundverhalten von faserverstärkten Holzquerschnitten durchgeführt. Das Hauptaugenmerk lag dabei auf Glas- und Kohlenstofffaserverstärkungen im Verbund mit Brettschichtholzträgern größeren Querschnitts. Im Zuge eines Forschungsprojekts zu kleinen Gitternetztonnenschalen wurden an der TU-Berlin faserverstärkte Fichtenholzquerschnitte geringer Querschnittsgröße mit Glasfaser- oder Kohlenstofffaserverstärkungen untersucht. In dem vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse zum Trag-, Verbund- und Verformungsverhalten dieser kleinteiligen Lamellenquerschnitte vorgestellt. Im Vergleich zu den bekannten Verstärkungen von Brettschichtholz werden hier sehr hohe effektive Bewehrungsgehalte erreicht. Gleichzeitig ist die zur Verfügung stehende Verbundfläche zwischen Holz und Faserverstärkung deutlich größer.

The efficiency of fibre reinforced timber lamellas with reduced hight
In recent decades the load bearing mechanisms and composite action of fibre reinforced timber beams were investigated in several research projects, with a focus on the reinforcement of larger timber sections, mainly gluelam beams, with a glass or fibre reinforcement glued to the bottom side of the beam. In contrast, the efficiency of a fibre reinforcement for slender timber lamellas was assessed in a recent research project at the Technische Universität Berlin. The load bearing capacity, composite action and the displacements were tested in different test setups and are presented in this paper. In comparison with the previous research, which concentrated on reinforced gluelam beams, the reinforcement ratios are quite high in the current research project. At the same time the area provided for the bond between timber and fibre reinforcement is comparably higher.

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.

Die Einführung des EC 5 eröffnet die Möglichkeit, Holzkonstruktionen nach der Methode der Grenzzustände zu bemessen. Bei der Bemessung von Bauteilen mit Querschnitten, welche sich aus mehreren Einzelteilen zusammensetzen, berechnet man wirksame Querschnittsgrößen unter Verwendung eines Faktors gamma. Dieser Faktor berücksichtigt die Nachgiebigkeit der Verbindungsmittel zwischen den einzelnen Querschnittsteilen über den Anfangsverschiebungsmodul. Der Verschiebungsmodul geht als charakterische Größe in die Berechnung ein. Wie Beispielrechnungen zeigen, ergeben sich gegenüber der bisherigen Bemessungspraxis Abweichungen, wenn im Grenzzustand der Tragfähigkeit nicht das 5%-Fraktil zugrundegelegt wird.

Das Sprengwerk als statisches System, wie es in der Verhangenheit oft vor allem bei Holzbrücken zum Einsatz kam.

Bei der Konstruktion von Hallen und Fussgängerbrücken aus Holz werden häufig Brettschichtholzträger zur Überbrückung grösserer Spannweiten eingesetzt. Diese Träger werden meist am Obergurt durch liegende horizontale Verbände für Windlast und Stabilität ausgesteift. Die Füllstäbe dieser Verbände werden in der Regel in Höhe der Oberkante der Brettschichtträger angeordnet, wobei diese selbst als Verbandsgurtstab wirken. Infolge des unsymmetrischen Anschlusses der Füllstäbe ergibt sich eine grössere Verformung des Systems und eine räumliche Beanspruchung. Mit Hilfe von Näherungsformeln zu diesem Problem gelingt eine gute Abschätzung der zu erwartenden Gesamtverformung.

Frau Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann zur Vollendung ihres 60. Lebensjahres gewidmet
Bei der Beurteilung der Sicherheit bestehender Konstruktionen aus Flussstahl und der Entscheidung über notwendige Instandsetzungs- und Verstärkungsmaßnahmen ist der Nachweis ausreichender Werkstoffzähigkeit von wesentlicher Bedeutung. Die in DIN EN 1993-1-10 [1] geregelten Nachweise zur Beurteilung der Sprödbruchgefährdung wurden auf der Grundlage umfangreicher bruchmechanischer Untersuchungen entwickelt. Die Festlegung zulässiger Erzeugnisdicken für bestimmte Stahlsorten und Gütegruppen wurde für Schweißkonstruktionen aus Stählen nach DIN EN 10025 mit überwiegend hohen Zähigkeitswerten abgeleitet und in [1] tabelliert. Dieses vereinfachte Verfahren ist für alte Flussstahlkonstruktionen mit Lochschwächungen durch Niet- und Schraubenverbindungen nicht geeignet (vgl. [40]). In diesem Beitrag werden experimentelle und rechnerische Untersuchungen zum Sprödbruchverhalten gelochter Bauteile aus alten Flussstählen vorgestellt, die im Rahmen verschiedener Forschungsvorhaben am Institut für Stahl- und Holzbau der TU Dresden und dessen Kooperationspartnern durchgeführt wurden (z. B. [2]). Im Teil 2 werden mechanische und metallografische Untersuchungen im Bereich gestanzter Löcher und gescherter Bauteilkanten beschrieben, deren Ergebnisse für das Anrissverhalten quasi-statisch beanspruchter Bauteile von Bedeutung sind. Nach einer kurzen Einführung in Grundlagen zum bruchmechanischen Nachweis werden analytische Modelle zur Bestimmung des Spannungsintensitätsfaktors KI an Rissen angegeben und auf die speziellen Belange von Anschlüssen mit Lasteinleitungen über Niete und Schrauben angepasst. Auf der Basis umfangreicher Parameterstudien durch FEM-Berechnungen an Winkelprofilen mit unterschiedlichen Querschnitten und Anschlusskonfigurationen erfolgt eine Anpassung der K-Faktor-Lösungen. Es folgen Beispiele zur Bewertung der Sprödbruchgefährdung unter Ansatz der Werkstoffzähigkeit aus Teil 1 des Beitrags [40].

About brittle fracture old mild steels - Part 2: Crack initiation and fracture-mechanical evaluation of components with holes.
In the safety assessment of existing structures made of old mild steel and for the decision on necessary repair and reinforcement measures, the verification of sufficient material toughness is essential. The assessment methods to avoid brittle failure in DIN EN 1993-1-10 [1] were developed based on extensive fracture mechanics investigations. The determination of permissible element thickness for certain steel grades was derived and tabulated for welding constructions made of steels according to DIN EN 10025 with generally high toughness. This method is not suitable for mild steel structures with holes for riveted or bolted joints (see [40]). In this article, experimental, analytical and numerical studies of the brittle fracture behavior of structures with holes made of old mild steels are presented. The results were carried out through various research projects at the Institute for Steel and Timber Construction of the TU Dresden and its cooperation partners (see, e. g. [2]). Part 2 describes mechanical and metallographic investigations in the area of punched holes and sheared edges of structural elements, the results of which are important for the cracking behavior of quasi-statically stressed components. After a brief introduction in the basics of fracture mechanics, analytical models for the determination of the stress intensity factor KI on cracks are given and adapted to the special requirements of connections with load application via rivets and bolts. On the basis of extensive parameter studies by FEM calculations on angle profiles with different cross-sections and connection configurations, the K-factor solutions are adapted. Finally, examples for the assessment of the brittle fracture with the material toughness from Part 1 of the article [40] are presented.

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Bei der Beurteilung der Sicherheit bestehender Konstruktionen aus Flussstahl und der Entscheidung über notwendige Instandsetzungs- und Verstärkungsmaßnahmen ist der Nachweis ausreichender Werkstoffzähigkeit von wesentlicher Bedeutung. Die in DIN EN 1993-1-10 [1] geregelten Nachweise wurden auf der Grundlage umfangreicher bruchmechanischer Untersuchungen entwickelt. Die Festlegung zulässiger Erzeugnisdicken für bestimmte Stahlsorten und Gütegruppen wurde für Schweißkonstruktionen aus Stählen nach DIN EN 10025 mit überwiegend hohen Zähigkeitswerten abgeleitet und in [1] tabelliert. Das vereinfachte Verfahren ist für alte Flussstahlkonstruktionen mit Lochschwächungen durch Niet- und Schraubenverbindungen nicht geeignet. In diesem Beitrag werden experimentelle und rechnerische Untersuchungen zum Sprödbruchverhalten gelochter Bauteile aus alten Flussstählen vorgestellt, die im Rahmen verschiedener Forschungsvorhaben am Institut für Stahl- und Holzbau der TU Dresden und dessen Kooperationspartner durchgeführt wurden (s. z. B. [2]). Wesentlicher Bestandteil des Teil 1 sind die umfangreichen Werkstoffanalysen zur Ermittlung der bruchmechanischen Zähigkeit im spröd-duktilen Übergangsbereich nach dem Master-Curve-Konzept. Die Auswertungen belegen, dass in Abhängigkeit des Herstellungsverfahrens unterschiedliche Werkstoffgüten definiert werden können. Außerdem werden die neu gewonnenen Ergebnisse denen aus früheren Untersuchungen gegenübergestellt und existierende Korrelationen zur Kerbschlagzähigkeit in Bezug auf ihre Eignung für alte Baustähle geprüft.

About brittle fracture of old mild steels - Part 1: Existing assessment methods and fracture toughness of mild steels.
In the safety assessment of old mild steel structures the verification of sufficient material toughness is important for the decision on necessary repair and reinforcement measures. Based on extensive fracture mechanics investigations the assessment methods in DIN EN 1993-1-10 [1] were developed. The determination of permissible element thickness for certain steel grades was derived and tabulated for welded structures made of steels according to DIN EN 10025 with predominantly high toughness's. This simplified method is not suitable for mild steel structures with holes for riveted or bolted joints. In this article, experimental, analytical and numerical studies of the brittle fracture behavior of structures with holes made of old mild steel are presented. The results were carried out through various research projects at the Institut für Stahl- und Holzbau at the TU Dresden and its cooperation partners (see e. g. [2]). Extensive material analyses to determine the fracture toughness in the brittle-ductile transition region according to the Master Curve concept are the main topic of part 1 of this article. The evaluations confirm that different grades of steel can be defined depending on the manufacturing process. Additionally, the newly obtained results will be compared to those from previous studies and existing correlations of impact and fracture toughness are checked for their suitability for old mild steels.

Architekten und Ingenieure sind zunehmend daran interessiert, eine moderne Formensprache auch für Holzkonstruktionen umzusetzen. Dabei erweisen sich die bewährten Maßnahmen zum konstruktiven Holzschutz, wie z. B. Dachüberstände, Verkleidungen und Verblechungen, häufig als hinderlich und bremsen so eine größere Verbreitung der Holzbauweise. In der Praxis wurde deshalb vereinzelt ein neues Holzschutzkonzept angewandt, das auf einer hochelastischen, 2 bis 3 mm dicken Sprühbeschichtung aus Polyurethan basiert. Dieses Schutzsystem wird seit 25 Jahren erfolgreich für Betonkonstruktionen eingesetzt. Die hervorragende Risseüberbrückungsfähigkeit der Polyurethan-Dickfilmbeschichtung, zusammen mit einer Dampfdurchlässigkeit von sd ≈ 1,8 m bei 2 bis 3 mm Dicke, prädestiniert sie auch zum Schutz moderner Holzbauteile. In einem Forschungsprojekt an der TU-Berlin wurde dieses Holzschutzkonzept nun erstmals wissenschaftlich an drei unterschiedlichen PUR-Beschichtungen auf verschiedenen Holzgründen wie Brettschichtholz, Brettsperrholz, OSB-Platte, mitteldichte Faserplatte und Furnierschichtholz untersucht. Dazu wurden an gealterten und ungealterten beschichteten Holzproben Zug- und Haftzugtests, Ermüdungstests und Auslagerungsversuche durchgeführt und anschließend die Wasserdichtigkeit geprüft. Des Weiteren wurden ein Fassadenelement im ETAG-Fassadenprüfstand sowie ein Wand-Traufe-Bauteil im Schlagregenversuchsstand getestet.

Highly elastic polyurethane coating with 2 to 3 mm thickness for constructive wood protection
Architects and engineers develop an increasing interest in sustainable timber structures with a contemporary and modern design. This aim is hampered by the established detailing of timber structures, which for example requires roof overhangs and steel sheet cladding to prevent the timber from weathering. In recent projects architects and engineers tried a new method of constructive wood protection to realize their modern design concepts: A 2 to 3 mm thick, highly elastic polyurethane coating is sprayed onto the wood. This coating is capable of bridging opening gaps, in the tests up to 5 mm in width, while remaining watertight. This type of water proofing is successfully employed on concrete for about 25 years. Its permeability for water vapour with an sd-value of about 1.8 m makes it well suited for timber structures. In a research project the Technische Universität Berlin investigated this new type of wood protection. Polyurethane coatings of three different manufacturers were tested on multiple substrates like gluelam, cross laminated timber, oriented strand board, medium density fibre board and laminated veneer lumber. Half of the test specimens were exposed to artificial weathering before the tests, the other half remained unweathered. Tests of the resistance to delamination were carried out as well as tensile and fatigue tests which were followed by tests assessing the water tightness. Some specimens were exposed to outside climate for two years and a full size facade element was tested in the EOTA facade testing stand.

Nach kurzer einführender Beschreibung der Vorzüge und Besonderheiten von Stabdübelverbindungen wird die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit beschrieben: Ermittlung des Einflusses von Ast- und Kerbwirkung auf die Tragfähigkeit von Zugstößen und -anschlüssen mit Stabdübeln und Erarbeitung entsprechender Bemessungsvorschläge. Als Ergebnis der Untersuchung werden in Abschnitt 5 einfache Bemessungsempfehlungen für Stabdübelverbindungen unter Zugbeanspruchung angegeben. Daraus geht hervor, daß bei Brutto-Querschnittsflächen des einzelnen Holzes mit A >= 100 cm2 Äste im Bereich der Stabdübelverbindungen bei der Bemessung nicht berücksichtigt zu werden brauchen. Wenn Äste bzw. Astgruppen im Bereich der ersten Stabdübelebene nicht ausgeschlossen werden können und die Brutto-Querschnittsfläche A des Einzelholzes kleiner als 100cm2 ist, sollte die zulässige Zugspannung bei Stoß und Anschlußteilen entweder mit dem angegebenen Faktor a = a(A) nach Gleichung (6) - oder, vereinfachend pauschal um 20% abgemindert werden.