Sandwichelemente werden als Dach- und Wandbauteile derzeit ausschließlich auf eine tragende Unterkonstruktion montiert. Sie sind deshalb als Sekundärbauteile eines Gebäudes zu betrachten und werden als selbsttragende Bauteile klassifiziert. In statischer Hinsicht sind sie jedoch Ein- oder Mehrfeldträger, die neben ihrem Eigengewicht auch Wind- und Schneelasten abtragen. Es sind lediglich Biegemomente und Querkräfte vorhanden.
Bei Gebäuden aus Sandwichelementen ohne Unterkonstruktion werden die Paneele zusätzlich in ihrer Ebene belastet. Dies geschieht zum einen in vertikaler Richtung als lastabtragende Wandscheibe, zum anderen als aussteifende Dach- oder Wandscheibe. Dieses Tragverhalten wurde am Institut für Sandwichtechnik (iS-mainz) der Hochschule Mainz in Axial- und Schubfeldversuchen untersucht.

Sandwich panels as bracing diaphragm and load bearing wall.
Traditionally, are structural components for wall cladding and roof covering of a building. They are mounted on a load-bearing substructure. Thus, they are considered as secondary structural component of a building and are classified as self-supporting structural members. Statically, they act as single or multi span beams. They transfer self-weight and external loads from wind and snow to the substructure. Only bending moments and shear forces occur.
When the conventional bracing members are missing, the sandwich elements are subjected additionally to loads in the plane of the panel. On the one hand they serve in vertical direction as load bearing wall, on the other hand they stabilize the building against horizontal loads. This load-bearing behaviour was investigated in axial load and wall racking tests at iS-mainz.

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In Deutschland wurden die nationalen Regelungen für Lager nach DIN 4141 und die darauf basierenden nationalen Zulassungen mittlerweile nahezu vollständig durch das Europäische Regelwerk DIN EN 1337 ersetzt. Diese Norm regelt die Anforderungen an die Bemessung, konstruktive Ausbildung, Herstellung, Transport, Einbau und Inspektion von Lagern im Bauwesen. Geregelt werden Elastomerlager, Rollenlager, Topflager, Kipplager, Kalotten- und Zylinderlager mit PTFE sowie Festhaltekonstruktionen und Führungslager. Moderne, hochfeste Gleitwerkstoffe, die außerhalb des Anwendungsbereiches der DIN EN 1337 liegen, können auf der Grundlage von europäischen Zulassungen (ETA) eingesetzt werden. Für die in Deutschland im Brückenbau am häufigsten zum Einsatz kommenden Lagertypen - Kalottenlager und Elastomerlager - werden die alten und neuen Regelungen hinsichtlich des Sicherheitsniveaus analysiert und bewertet sowie auf weitere Punkte hingewiesen, die im Rahmen der geplanten Überarbeitung der Normenreihe DIN EN 1337 nochmals kritisch hinterfragt werden müssen. Die bisherigen nationalen und derzeitigen europäischen Regelwerke gelten nur für Lager, die nicht durch Zugkräfte beansprucht werden. Obwohl die Vermeidung von Lagerzugkräften insbesondere im Brückenbau ein fundamentaler Konstruktionsgrundsatz ist, können in Sonderfällen Zugkräfte nicht vermieden werden. Da es für Zuglager keine normativen Vorgaben gibt, müssen an den speziellen Anwendungsfall angepasste Bemessungs- und Konstruktionsregeln erarbeitet werden. Anhand von Anwendungsbeispielen wird die besondere Problematik bei der Verwendung von Lagern unter Druck-Zug-Beanspruchungen erläutert.
Structural bearings for bridges and buildings according to DIN EN 1337.
In Germany the national design rules for bearings according to DIN 4141 and corresponding national approvals are meanwhile nearly completely replaced by the European Standard DIN EN 1337. This code specifies the requirements for design and manufacturing of structural bearings for bridges and buildings. DIN EN 1337 covers elastomeric bearings, roller bearings, pot bearings, rocker bearings and spherical and cylindrical PTFE bearings. Special applications, e.?g. applying modern sliding elements outside the scope of DIN EN 1337 which differ from the technical rules given in DIN EN 1337, can be used on the basis of European Technical Approvals (ETA). On this background for spherical bearings and elastomeric bearings the new rules are analyzed and assessed regarding the necessary safety requirements and also point to further items that should be inquired critically in the scope of revision of the DIN EN 1337. The old National Standards as well as the new European Standards are only valid for bearings without any uplift forces. Avoiding uplift forces is a fundamental design principle especially within the scope of bearings for bridges. However, in rare and worse cases it cannot be avoided that uplift forces occur. Under these conditions the rules in DIN 4141 and DIN EN 1337 for the design and the manufacture of bearings do not apply and modified design rules have to be developed. This is shown by means of two examples, where specially developed bearings for compression and uplift forces were designed.

In der zeitgenössischen Architektur bieten textile Membranen vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Üblicherweise bestehen solche Membranen aus einem regulären Gewebe, das beidseitig mit einer Deckschicht versehen ist, um es vor Umwelteinflüssen zu schützen. Meist verliert die Membran dabei ihr textiles Aussehen und büßt hinsichtlich ihrer Haptik ein. Aber genau diese Sicht- und Fühlbarkeit der Textur kombiniert mit einem traditionellen, identitätsstiftenden Farbmuster war ein zentraler Entwurfsparameter für die 71.000 m2 große Untermembran im Al Bayt Stadion. Um dem entwurfsprägenden Leitgedanken gerecht zu werden, wurde eine neuartige Membran entwickelt, für die einzelne PVC-beschichtete Polyesterfäden in unterschiedlichen Farben verwoben werden. Durch die Verwendung eines Jacquard-Webstuhls ist es möglich, das Gewebe mit unterschiedlichen Mustern zu versehen. Die mechanischen Materialeigenschaften der Membran variieren dabei nicht nur in Kett- und Schussrichtung, sondern auch innerhalb einer Richtung mit dem entsprechenden eingewebten Muster.

The special woven membrane of Al Bayt stadium
In contemporary architecture, textile membranes offer a variety of applications. Typically, architecture membranes consist of regular fabric, covered with a protective layer on both sides to protect the base fabric from environmental influences. Most of the time the membrane loses its textile appearance and its feel. But especially this visual and textile characteristic, combined with a traditional color scheme, was one key aesthetic design parameter for the 71,000 m2 lower membrane of Al Bayt stadium. To do justice to the design concept, an innovative membrane has been developed, which consists of individual PVC-coated polyester threads, interwoven in different colors. By using a jacquard loom, different patterns can be created with the fabric. Thereby the mechanical material properties of the membrane not only vary in warp and weft direction but also within one direction with the corresponding woven pattern.

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Die Aufgabe eines Ingenieurs in der Bauindustrie ist schlicht und einfach die folgende: Er muß Lösungen für Bauaufgaben finden, die den Auftraggeber zur Vergabe des Auftrags an sein Unternehmen und nicht an eines der Konkurrenz veranlassen. Das gelingt ihm nur, wenn er dem Kunden die günstigere (die "annehmbarste") Lösung anbieten kann. Dazu braucht er Know-how, das "Gewußt wie", das "savoir faire".

Bei zyklisch beanspruchten Betontragwerken besteht die Herausforderung, die Nutzungsdauer zunehmend filigraner Baustrukturen und vorgespannter Systeme mit sehr hohen Lastwechselzahlen N = 107 bemessungstechnisch abzusichern. Dies erfordert technische Spezifikationen, die unter Berücksichtigung eines hinreichend genauen Materialverständnisses das Ermüdungsverhalten unter sehr hohen Lastwechselzahlen realitätsnah abbilden. Die derzeitigen Bemessungsgrundlagen in Form von Wöhlerlinien beschränken sich für Betonbauteile bisher auf versuchstechnisch verifizierte Lastwechselzahlen bis N = 107. Durch die Entwicklung einer gezielt zum Schwingen anregbaren Versuchsvorrichtung war es am IMB/MPA Karlsruhe des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) möglich, erste Versuche an einem hochfesten Beton C120 unter Nutzung eines Hochfrequenzpulsators zur Erzeugung von Druckschwellbeanspruchungen durchzuführen. Der Beitrag fasst die Untersuchungsergebnisse zusammen und weist auf weitergehende thematische Fragestellungen bezüglich des Ermüdungsverhaltens von Beton unter sehr hohen Lastwechselzahlen hin.

Fatigue characteristics of high-strength concrete with very high numbers of load cycles
For more and more filigreed as well as prestressed concrete structures very high numbers of load cycles N = 107 occur during service life. This shall be implemented in adequate design rules. Therefore, technical specifications reflecting cyclic actions with very high numbers of load cycles and a sufficient precise understanding of fatigue behavior of the building materials are necessary. Currently available design rules based on S-N curves for concrete building components are verified by testing up to a number of load cycles N of not more than N = 107. Using a special test rig at IMB/MPA Karlsruhe of Karlsruhe Institute of Technology (KIT), tests with specimens made of a high-strength concrete grade C120 were carried out, including the development and verification of the suitability of this test method. The following article summarizes the test results and points out unknown thematic aspects due to fatigue of concrete structures with very high numbers of load cycles.

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Elementwände im drückenden Grundwasser erfordern eine besondere Sorgfalt bei der Planung, Ausführung und Überwachung. Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit von Elementwänden im drückenden Grundwasser ist, dass die hohen Anforderungen der WU-Richtlinie an die Planung und Ausführung, aber auch an die Herstellung der Elementwandplatten im Werk auch umgesetzt werden. Wie bei wasserundurchlässigen Bauwerken aus Ortbeton, sind auch bei WU-Bauwerken in Elementwandbauweise Fugen und Durchdringungen mögliche Schwachstellen, die fachgerecht und dauerhaft abzudichten sind. Häufig zeigt sich aber eine deutliche Diskrepanz zwischen Theorie und Praxis. In dem Beitrag werden grundlegende Zusammenhänge aufgezeigt, typische Fehler erläutert und Hinweise zur Fehlervermeidung gegeben.

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Von den zwei im Jahre 1902 in Nietbauweise auf dem Grundstück des nicht mehr benötigten Bornheimer Straßenbahndepots in Frankfurt am Main errichteten Hallen hatte das Amt für Denkmalschutz die größere 3-schiffige Halle als erhaltenswürdig erachtet, wobei dies auch ein Gutachten der ISIB (Institut für Schweißtechnik & Ingenieurbüro Dr. Möll GmbH) bestätigt hatte. Ein Investor kaufte die Halle und plante mit seinem Architekten ein modernes Einkaufszentrum mit der Maßgabe, möglichst viel an alter Bausubstanz zu erhalten. Der Bau einer Tiefgarage zwang zum Abriss der Halle. Damit wurde ein Konzept der ISIB befolgt, nach Zerlegung der Hallenkonstruktion in transportable Einheiten, diese von einer Stahlbaufirma überarbeiten zu lassen und mit einer Korrosionsbeschichtung und entsprechendem Wärmeschutz versehen, wieder an gleicher Stelle auf der Betondecke der Tiefgarage zu errichten.

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This article presents an experimental programme on reinforced concrete beams retrofitted with steel angles and pre-stressed stainless steel ribbons to increase their flexural strength and ductility. Two different configurations of the steel ribbon were designed, and two companion specimens for each type considered were subjected to a four-point bending test to facilitate a direct comparison in the analysis of the effectiveness of the retrofitting technique. The influence of longitudinal steel angles and transverse stainless steel ribbons is analysed, and the concrete confinement due to stainless steel ribbons examined. The strengthened beams show remarkable increments in flexural strength and ductility with respect to the as-built beam. Moreover, a simple cross-sectional model was adopted to calculate the flexural strength; then sophisticated numerical tools were used to reproduce both the experimental load-displacement curve and crack pattern for each specimen.

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