Brettsperrholz (BSP oder engl. Cross-Laminated Timber, CLT) ist in den letzten Jahren zu einem beliebten Holzprodukt für hochwertige und innovative Holzbauten geworden. Wie bei jedem Bauprodukt müssen das Brandverhalten und der Feuerwiderstand von CLT-Elementen bei der Planung von Gebäuden sorgfältig geprüft werden. Der Klebstoff, der in den Klebfugen von CLT verwendet wird, spielt eine wichtige Rolle bei der Brandbemessung. Derzeit stellen die europäischen Normen jedoch keine Prüfmethode zur Verfügung, um die Klebfugeneigenschaften im Brandfall von CLT zu beurteilen. An der ETH Zürich wurden im letzten Jahr Brandprüfungen mit CLT-Deckenelementen durchgeführt, in denen Klebstoffe mit verschiedenen Eigenschaften im Brandfall geprüft wurden. Der vorliegende Aufsatz stellt die Ergebnisse dieser Brandprüfungen dar und zeigt die Grundlagen einer möglichen europäischen Prüfmethode zur Klassifizierung von Flächenverklebungen. Dabei wird gezeigt, dass der Massenverlust von verklebten CLT-Elementen während eines EN/ISO-Normbrands verwendet werden kann, um die Funktionsfähigkeit der Klebstofffuge im Brandfall (Haftvermögen) zu bewerten.

Proposal for standard test method to evaluate the performance of cross-laminated timber exposed to fire
In recent years, cross-laminated timber (CLT) has become a popular wood-based product for high quality and innovative timber construction. As with any building product, the fire performance and fire resistance of CLT elements must be carefully assessed when designing buildings. The adhesive used in the glueline of CLT plays an important role in the fire design. However, at present, the European standards do not provide a test method to assess the adhesive properties in CLT exposed to fire. At ETH Zurich, fire tests were carried out with CLT floor elements in which adhesives with various properties were tested in fire. This article presents the results of these fire tests and shows a possible European test method for the classification of adhesives. It is shown that the mass loss of the CLT elements during an EN/ISO standard fire can be used to evaluate the integrity of the surface gluing in fire.

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In the second half of the 19th Century, in the Austro-Hungarian Empire, concrete, reinforced or not, had difficulties affirming itself against traditional techniques. The scarcity of information and the lack of a complete theory were an obstacle, especially in the case of vaults. In response to this situation, in 1890, inside the Österreichischer Ingenieur- und Architekten-Verein, a Committee, the Gewölbe-Ausschuss, was formed to organize systematic series of loading tests on arches of various dimensions and different materials for bridges and on little vaults for floors: among them, the MONIER system and concrete gave excellent results.

Die Verbreitung von Gewölbebauten aus Beton und Stahlbeton für Brücken und Decken in der österreichisch-ungarischen Monarchie. Die Versuche des Gewölbe-Ausschusses 1890-1892
In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts konnte sich in der Österreich-Ungarischen Monarchie der Baustoff Beton nur langsam gegen traditionelle Bautechniken behaupten. Die Informationsknappheit und das Fehlen einer vollständigen Theorie waren dafür ausschlaggebend, insbesondere bei Gewölben. Als Reaktion auf diese Situation wurde 1890 innerhalb des Österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereins ein Komitee, der Gewölbe-Ausschuss, gebildet, um systematisch Reihen von Belastungsversuchen an Gewölben verschiedener Dimensionen und verschiedener Materialien für Brücken und für Decken zu organisieren. Dabei konnten mit dem Monier-System und Stampfbeton hervorragende Ergebnisse erzielt werden.

Da hinsichtlich der Nachweisführung für die charakteristischen Bereiche einer Windenergieanlage (WEA) unter Ermüdungsbeanspruchung aus der Bemessungspraxis verschiedene offene Punkte bekannt sind, wurde im Auftrag des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) der Sachstandsbericht “Ermüdungsverhalten von Beton unter zyklischer Beanspruchung aus dem Betrieb von Windkraftanlagen” [1] erstellt. Ziel der durchgeführten Untersuchungen war die Schaffung einer objektiven Bewertungsgrundlage zur Einstufung der derzeitigen Nachweiskonzepte für zyklische Beanspruchungen aus dem Betrieb von WEA. Dazu wurden theoretische und experimentelle Untersuchungen, die als Grundlage für die in bestehenden Regelwerken verankerten Ansätze dienen, zusammengestellt und bewertet. Darüber hinaus wurden weiterführende Bemessungsansätze aus der Literatur dargestellt und verglichen. Es folgten eigene Vergleichsberechnungen zur Ermüdungsfestigkeit an für WEA spezifischen Beispielen. Basierend auf diesen Untersuchungen wurden abschließend unter Berücksichtigung der speziellen Beanspruchungsszenarien für Bauteile von WEA der weitere Forschungsbedarf aufgezeigt und Empfehlungen für Modellversuche erarbeitet. Im vorliegenden Bericht werden die Untersuchungen und wesentliche Ergebnisse kurz zusammengefasst.

Concrete fatigue behaviour under cyclic loading from the operation of wind turbine generators
When it comes to the verification of characteristic sections in the structures for wind turbine generators under cyclic loading, various questions are known in the current design practice. Thus, the German building authorities “Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt)” commissioned the status report “Concrete fatigue behaviour under cyclic loading from the operation of wind turbine generators” [1]. The intention of the investigations was to establish an objective criterion for the assessment of current design principles for cyclic loading from the operation of wind turbine generators. For this purpose, theoretical and experimental examinations providing a basis for the present approaches in existing codes and regulations were assembled and evaluated. In addition, advanced design approaches from literature were summarised and compared. Following this, comparative calculations concerning the resistance against concrete fatigue for typical impacts from wind turbine generators were performed. Based on these examinations and in consideration of the particular loading scenarios of structures for wind turbine generators, the need for further research was identified and recommendations for theoretical and experimental investigations were developed. The investigations and significant results are summarised in the present report.

Im konstruktiven Brückenbau sind die Instandhaltungsstrategien und die damit verbundenen Investitionskosten von der Bauart, der Qualität und vom Entwurfskonzept abhängig. Heutzutage neigen Brückenbetreiber und Planer beim Bau von Brücken dazu, Lebenszyklusanalysen in ihren Entscheidungsprozess aufzunehmen, um die Gesamtwirkung, die strukturelle Zuverlässigkeit und Langlebigkeit sowie den finanziellen Aufwand zu optimieren. Dennoch führen Bemühungen, die zu erwartenden Lebenserhaltungskosten mittels bewährten Konstruktionsprinzipien zu reduzieren, zu unbekannten Risiken. Permanente als auch kurzfristige Monitoring-Konzepte können die Unsicherheiten neuer Konzepte durch Beobachtung der Leistung der Bauteile während einer vorgeschriebenen Zeitdauer reduzieren. Die Ziele dieser Arbeit sind die Diskussion der wirksamen Einbeziehung von Monitoring-Daten im Modell durch Einflusslinien- und Modellkorrekturfaktoren-Konzepte, die Untersuchung der Funktionalität der Monitoring-Systeme einschließlich Fehlerbehebung und die inverse Ermittlung und Bewertung der Sensor-Eigenschaften und Überwachung der Daten. Die vorgeschlagene Methodik wird an einem bestehenden fugenlosen Dreifeldbrückensystem als integratives Überwachungssystem angewendet.

Novel monitoring techniques for abutment free bridge structures
In structural bridge engineering, maintenance strategies and thus budgetary demands are highly influenced by construction type and quality of design. Nowadays bridge owners and planners tend to include life-cycle cost analyses in their decision processes regarding the overall design trying to optimize structural reliability and durability within financial constraints. However, efforts to reduce maintenance costs over the expected lifetime by adopting well established design principles lead to unknown risks concerning for instance boundary conditions. Smart permanent and short term monitoring concepts can reduce the associated risk of new design concepts by observing the performance of structural components during prescribed time periods. The objectives of this article are the discussion of concepts for (a) the effective incorporation of monitoring data in model updating procedures by means of the influence line and the model correct factor concept, (b) the investigation of the functionality of monitoring systems including error tracking, and (c) the inverse identification and evaluation of sensor properties and monitoring values. The proposed methodology will be applied to an integrative monitoring system applied on an existing three-span joint less bridge structure.

• 60 Jahre Krebs und Kiefer
• BDB-Studentenförderpreis 2011
• 6. Hans Lorenz Symposium für Baugrunddynamik und Spezialtiefbau
• VBI: HOAI-Novelle muss deutlich weiter reichen
• Neuauflage der VBI-VOF-Broschüre

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Herrn Prof. Dr.-Ing. Ingbert Mangerig zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Die Technologie der Künstlichen Intelligenz (KI) hält derzeit flächendeckend Einzug in Forschung und Praxis aller Branchen. Vorliegender Beitrag greift dies auf, um Hintergründe der KI allgemein sowie speziell für Physik-informierte KI (PIKI) einzuführen. Ausgewählte Beispiele der Berechnungs- und Bemessungspraxis des Stahlbaus veranschaulichen die Anwendung von Physik-informierten Neuronalen Netzen (PINN), wobei spezifische Anforderungen an die Formulierungen des Lernproblems herausgearbeitet werden. PINNs stellen somit eine Alternative zu etablierten numerischen Verfahren unter besonderer Berücksichtigung vorhandener Simulations- und Versuchsdaten dar. Dies erlaubt die Interpretation und Nutzung von PINNs als digitalen Zwilling eines Tragwerks über dessen Lebenszyklus. Die dargestellte PIKI bedingt nicht per se eine Big-Data-Situation und ist damit für die Ingenieurforschung und -praxis interessant. Ein Ausblick auf künftige Anwendungen der KI im Stahlbau rundet diesen Beitrag ab.

Computation and verification of steel constructions using physics-informed artificial intelligence
Currently the technology of artificial intelligence (AI) spreads into research and industry practice of all branches in diverse forms. Given that situation, this article serves to introduce the reader to theoretical background on AI in general as well as to the specific case of physics-informed AI (PIKI). Selected examples from design and verification practice of steel construction then illustrate the application of physics-informed neural nets (PINN) methods, where the specific requirements for the formulation of the learning problem are highlighted. PINN serves as an alternative to established computational methods for design of steel structures and its components using available experimental and simulation data. This enables the interpretation and use of PINNs being the digital twin of a steel structure over its lifecycle. PIKI as presented here does not per se cause a “big data” situation and is therefore interesting for engineering research and practice. This paper eventually gives perspectives on future applications of AI for steel construction.

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The paper describes the design, development and experimental checking of a modified type of structural joint with limited length between concrete segments cast in-situ. The design concept is based on the developed length of an anchorage hook stiffened by transverse reinforcement bars and is particularly suited for the case of in-situ construction of staged box girder bridges, with the intention of possibly using lighter scaffolding.
The studies concentrated on the strength, stiffness and serviceability of the proposed joint are presented. The research work comprises the bending behaviour of reinforced concrete slabs with loop joints with regard to the diameter of the loop bar, loop joint width and ultimate and fatigue load. The results are compared to the behaviour of reinforced concrete slabs without joints. A total of 16 slabs were tested with static and fatigue loading tests. The present paper evaluates the flexural behaviour in static loading tests. The results of fatigue tests have also shown excellent performance.
In the static tests, crack widths and cracking pattern were observed at service load levels, and the ultimate behaviour was evaluated by means of tests to failure.
From the test results, the service performance of the loop joints was confirmed to be similar to slabs without joints. The static loading tests confirm the good performance and effectiveness of this loop joint type under static loading. Details of the loop joint design criteria are also proposed.

Building Information Modeling (BIM) ist derzeit einer der am meisten diskutierten Begriffe der Bau- und Immobilienbranche. Auch im Facility-Management (FM) gewinnt der Einsatz von BIM immer mehr an Bedeutung. Das Ziel eines integrierten BIM-Prozesses stellt ein digitales Gebäudemodell dar, in dem alle erforderlichen Daten des gesamten Lebenszyklus enthalten und zugänglich sind. Eine Grundlage für den Datenaustausch bilden die Industry Foundation Classes (IFC), ein offener Standard zur Verbesserung der Interoperabilität von Planungsprozessen in der Bau- und Immobilienbranche. Auf IFC basieren weitere Schnittstellenstandards wie COBie und CAFM-Connect. Sowohl IFC als auch COBie und CAFM-Connect ermöglichen eine Übertragung von Bestandsdaten aus der Planungs- und Ausführungsphase in Systeme des Facility-Managements. Die Prozessdaten sowie die Historisierung der Prozessdaten, die im Rahmen des Facility-Managements entstehen, spielen jedoch in den vorgenannten Standards derzeit keine Rolle. Um ein vollständiges digitales Gebäudemodell über den gesamten Lebenszyklus zu erhalten, muss der IFC-Standard um weitere Property Sets zu Prozessdaten erweitert werden. Diese Property Sets enthalten sowohl Auftragsdaten, die durch den Auftraggeber definiert werden, als auch Zustands- und Verbrauchsdaten, die durch das FM generiert werden. Diese Daten können nach deren Erfassung nicht nur ausgewertet, sondern auch ohne Medienbruch an weitere Dienstleister im Rahmen des digitalen Gebäudemodells übergeben werden.

Integration of FM-process data in a virtual building model
Building Information Modeling (BIM) is currently one of the most discussed terms in the construction and real estate industry. In Facility Management (FM), the use of BIM is also gaining in importance. The aim of an integrated BIM process is to create a digital building model where all necessary data of the entire life cycle are integrated and accessible for users. The Industry Foundation Classes (IFC), an open standard for improving the interoperability of planning processes in the construction and real estate industry, is the basis for data exchange. Other standards such as COBie and CAFM-Connect are based on IFC. IFC, COBie as well as CAFM-Connect enable the transfer of inventory data from the planning and construction phase to facility management systems. The process data and the historicization of the process data that arise in the context of facility management are currently of no importance in the prementioned standards. In order to obtain a complete digital virtual building model over the entire life cycle, it is therefore necessary to extend the IFC standard to include further property sets that contain process data. These property sets contain order data defined by the customer as well as data on status and consumption generated by FM. This historicization data can then not only be evaluated after it has been recorded, but it can also be transferred to other service providers within the framework of the digital virtual building model without media discontinuity.

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Auf Basis der in Teil 1 beschriebenen Versuchsergebnisse und der visko-elastisch-plastischen Kontinuumsschädigungstheorie werden rheologische Modelle zur Beschreibung des zeit- und beanspruchungsabhängigen Tragverhaltens von Beton vorgestellt. Die numerische Umsetzung erfolgt unter Berücksichtigung des zeitabhängigen Betonverhaltens auf der Basis des Hamilton-Prinzips unter Vernachlässigung der Trägheitskräfte. Die Simulation des beanspruchungsabhängigen Tragverhaltens von Stahlbetonverbundquerschnitten verdeutlicht die Qualität und Leistungsfähigkeit der vorgeschlagenen Modellbildung. Ferner werden ausgewählte praxisrelevante Fragestellungen zum zeit- und beanspruchungsabhängigen Betontragverhalten numerisch untersucht.

Time-Variant Behaviour of Polymer Modified Concrete (PCC) under Repeated Stress with Consideration of Damage Part 2: Modelling the Behaviour of Concrete
Based on experimental results which are described in Part 1 and the theory of visco-elastic-plastic continuum damage, rheological models are used to calculate the time- and damage-dependent behaviour of concrete. The numerical concept is based on the Hamilton-principle. The efficiency of the models was proven by numerical simulation of concrete or reinforced concrete cross sections. In addition, selected practical-relevant questions about time- and load-dependent behaviour of concrete are numerically investigated.

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