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Die Entwicklung und Anwendung von Gleitschichten aus Bitumen im Tiefbau besteht aufgrund der Forderung die Reibung zwischen Erdkörper und Betonbauteilen zu vermindern. Im Zusammenhang mit einer Grossanwendung beim Staudamm Bockhartsee in Salzburg/Österreich wurden zahlreiche Versuche mit einer dünnen Bitumengleitschicht durchgeführt. Die Auswertung dieser Laborversuche ermöglicht die Abschätzung der grössten Schubspannung für gebräuchliche Bitumina in Abhängigkeit von Temperatur und Schiebungsgeschwindigkeit.

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Erfahrungen, die nach dem Bau des Eiderdammes gemacht wurden in Bezug auf Schutz des Hinterlands bei Sturmfluten, Sicherheit der Schiffahrt auf der Eider, Verbesserung der Vorflut

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Birmingham New Street is the busiest UK rail station outside of London. Growing demand following upgrade works to the West Coast Main Line has seen passenger numbers exceed the design capacity of the current station, which was constructed in 1967. To meet projected increases in passenger numbers, a redevelopment of the historic station is currently underway. Retaining all major structural features, the redevelopment is being undertaken over a live railway in the heart of Birmingham while maintaining existing passenger capacity.This paper describes the structural assessment and strengthening design work undertaken to facilitate the regeneration of Birmingham New Street. The assessment methodologies used in examining this historic concrete structure are discussed before the design of subsequent strengthening works is presented.

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In der vorliegenden Arbeit wird eine bislang in der Bauphysik nicht angewandte Methode zur Kennzeichnung der Temperaturfelder mittels der (dimensionslosen) Biot-Zahl (Bi) vorgestellt, bei der man auf die Ermittlung der Wärmestromdichten verzichten kann. Bei zahlreichen Untersuchungen hat sich herausgestellt, daß bei der Ermittlung von Temperatur- bzw. Wärmestromfeldern - neben anderen Einflußparametern - die Zeiteinflüsse eine bedeutsame Rolle spielen in Verbindung mit "Signalen", die von den Phänomenen der Dämpfung und Phasenverschiebung ausgehen. Man könnte diese als "Informationsgeräusche" bezeichnen, welche die Meßwerte beeinflussen. In solchen Fällen sind stochastische Methoden hilfreich, welche es gestatten, die Meßwertstreuungen zu erfassen.

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Das Interesse an freien Formen in der Architektur und im Industriedesign nimmt immer stärker zu. Für komplex geformte Strukturen sind faserbasierte Werkstoffe nahezu prädestiniert und bieten gegenüber klassischen Materialien im Bauwesen etliche Vorteile. Dennoch finden diese Materialien nur in seltenen Fällen Einzug in das Bauwesen. Die Abbildung von Geometrie und Materialität stellt dabei eine erhebliche Komplexität dar. Aus diesem Grund wurden von den Autoren neue bionische und multidisziplinäre Ansätze verfolgt, die es erlauben, das Potenzial des Materials für hocheffiziente Strukturen auszuschöpfen. Hierzu wurden ein angepasstes Verfahren zur Fertigung und neue Simulationswerkzeuge zur Planung für Architekten und Ingenieure entwickelt. Die entwickelten Methoden dienten als Grundlage eines im Sommer 2012 umgesetzten Versuchsbaus auf dem Campus der Universität Stuttgart und konnten dadurch erprobt und verifiziert werden. Die Strukturlogik des semitransparenten Pavillons wurde durch die räumliche Anordnung von Carbon- und Glasfasern definiert. Er hatte bei einer Spannweite von 8 m nur eine durchschnittliche Bauteildicke von 4, 6 mm und wog trotz seiner beachtlichen Größe weniger als 320 kg.

Bio-inspired fibre composite structures - principles for fabrication and design
The request of free-form surface generation strategies in architecture and industrial design is ever more increasing. For complex-shaped structures, fibre-based materials are often an obvious choice as they offer numerous advantages compared to traditional building materials and techniques. However, the usage of these materials in the construction field is still limited. Moreover, the design and simulation of fibre-based materials is still a very challenging topic. For these reasons the authors developed an innovative, bionic-inspired and multidisciplinary approach which allows the exploitation of the material potential to create highly efficient structures. Following this purpose, an integrated methodology for the simulation and manufacturing process was conceived for the architects and engineers. The developed methods were the basis for a prototype realized on the campus of the University of Stuttgart in the summer 2012, allowing the testing and proof of the proposed approach. The semi-transparent pavilion spanned 8 m for a thickness of only 4.6 mm and weighed, despite its considerable size, less than 320 kg.

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Bei der Erweiterung einer bestehenden Abwasserreinigungsanlage um eine biologische Reinigungsstufe in einem Chemiewerk im Industriebezirk nördlich von Antwerpen war der Bau eines 11 000 m3 fassenden Belebungsbeckens erforderlich. Aufgrund der geringen Tragfähigkeit des anstehenden Bodens (Spülsand auf Klei) bot sich der Bau eines flexiblen Beckens als durch Geogitter stabilisiertes Erdkörperbauwerk an. Als Baumaterial war die Verwendung von vor Ort in großen Mengen vorkommenden Spülsand vorgesehen. Das Bauwerk wurde als Damm mit trapezförmigem Querschnitt auf das anstehende Gelände bis zu einer Höhe von 4,60 m aufgeschüttet und verdichtet. Zum Grundwasserschutz erhielt das Becken eine Auskleidung mit einer Polyethylenfolie. Alle Betoneinbauteile im Becken, wie Rotorbrücken für die Oberflächenbelüfter, Leitwände, Überlaufrinnen etc., wurden gegen korrosiven Angriff mit der gleichen Folie ummantelt. Die Außenböschungen erhielten eine erosionssichere Bepflanzung unter Verwendung von Jutenetzen.

Feuchteschäden am Mauerwerk alter Gebäude sind in den meisten Fällen durch Salze im Mauerwerk bedingt. Erhöhte Salzgehalte können außer zur erhöhten Feuchte im Laufe der Zeit zu dauerhaften Materialschädigungen und Ausblühungen an der Bauwerksoberfläche führen. In der vorliegenden Arbeit wird ein neues effizientes und schonendes Entsalzungs- und Trockenlegungsverfahren auf der Basis von textilen BIO-Kompressen in Form von Textil-Kunststoff-Verbunden in Verbindung mit mikrobiologischen Wirkmechanismen vorgestellt. Bei dieser neuartigen “BIO-Kompresse” werden natürliche mikrobielle Stoffwechselvorgänge denitrifizierender Bakterien ausgenutzt, die Nitrate unter anaeroben Bedingungen in der Kompresse zu Stickstoff umwandeln. An drei natürlich nitratbelasteten Probeobjekten in Mecklenburg-Vorpommern wurden Einsätze der BIO-Kompresse mit erfolgreichen Nitratreduzierungen getestet. Die Reduzierung des Nitratgehaltes im Mauerwerk wurde in verschiedenen Versuchsvarianten mit und ohne Applikation denitrifizierender Bakterienstämme untersucht. In einem Zeitraum von nur 6 Wochen konnten die Nitratkonzentrationen in den Probemauerwerken (Mauerwerksoberfläche) um 2 bis 3 M.-% reduziert werden, das entsprach einer Verringerung der Nitratkonzentration um bis zu 80 %. Parallel dazu fanden Untersuchungen zur organischen Belastung des Mauerwerks (Bakterienanzahlen, Pilzbefall, zusätzliche Kohlenstoff- und Stickstoffbelastung) statt. Als Vorteil der Anwendung der BIO-Kompresse ist hervorzuheben, daß es sich um ein schonendes, nicht invasives Verfahren mit guter Umweltverträglichkeit handelt. In Abwägung der Vor- und Nachteile kann die BIO-Kompresse als Ergänzung derzeit auf dem Markt befindlicher und üblicher Verfahren betrachtet werden.

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Bei mikrobiellen Untersuchungen von verschiedenen biogenen schwarzen Verfärbungen von Wasserleitungssystemen oder damit verbundenen Einrichtungen wurden unterschiedliche Mikroorganismen festgestellt. Überraschend häufig wurden dabei freilebende Amöben (FLA), insbesonders aus der Gattung Acanthamoeba, beobachtet, die zusammen mit Bakterien und schwarzen Hefen auftraten. Die untersuchten Biofilme legen in dreifacher Hinsicht eine potenzielle hygienische Belastung nahe: das Auftreten potenziell pathogener Amöben, die wahrscheinliche Beteiligung von pathogenen Bakterien und das Vorkommen von opportunistischen Pilzen. Eine charakteristische Kombination von Umweltfaktoren führt zur Entwicklung dieser speziellen Biofilme, nämlich hohe Temperaturen, periodische Feuchte und damit verbundener Wasserstress oder hoher osmotischer Druck bzw. Salzgehalt sowie die Anwendung von Reinigungsmitteln und fallweise von Desinfektionsmitteln.

Amoebae, bacteria and fungi containing biofilms occuring in the built environment
Microbial investigations of various organic black stains from water systems or connected facilities revealed different constituting microorganisms. Surprisingly regularly, free-living amoebae (FLA), especially of the genus Acanthamoeba, together with bacteria and black yeasts were found. Altogether we recognized a potentially three-fold hygienic load emanating from the investigated biofilms which are potentially pathogenic amoebae, the likely involvement of pathogenic bacteria and the presence of opportunistic fungi. Furthermore we realized that the conditions at which such biofilms developed are characterized by a typical combination of environmental factors. These are high temperature, potentially intermittent wetness and connected water stress or high osmotic pressure/salinity and the application of detergents and occassionally disinfectants.

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Der von SOMA Architecture aus Wien, Österreich entworfene Themenpavillon “One Ocean” ist eines der wichtigsten Gebäude der Expo 2012 in Yeosu, Korea. Die dem Expo-Gelände und dem Haupteingang zugewandte Seite ist von einer kiemenartigen, mit LED bestückten beweglichen Medienfassade geprägt. Sie stellt einen gestalterischen Bezug zum Meer her und ermöglicht die Lichtsteuerung des Gebäudes.
Grundlage der Entwicklung der kinetischen Fassade war die Analyse natürlicher Bewegungsprinzipien. Die Verwendung von glasfaserverstärkten Kunststoffen (GfK) erlaubt große reversible elastische Verformungen und ermöglicht somit eine komplett neue Interpretation wandelbarer Strukturen.

Bio-inspired kinetic façade for the thematic pavilion “One Ocean” EXPO 2012 in Yeosu, Korea
The Thematic Pavilion “One Ocean”, designed by SOMA Architecture, Vienna, is a major and permanent building for the Expo 2012 in Yeosu, Korea. The façade facing the expo area and the main entrance is conducted as kinetic media façade symbolizing the gills of a fish. The façade therefore illustrates the theme of the Expo “The living ocean and coast” very well.
Development of the kinetic media façade was inspired by flexible deformation principles found in plant movements. The project is a role model for a novel application of glass fiber reinforced polymers (GFRP) for deployable structures as well as for advanced biomimetic research and design.

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