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1 Technische Gebäudeausrüstung
2 Bauprodukte für ortsfest verwendete Anlagen zum Lagern, Abfüllen und Umschlagen von wassergefährdenden Stoffen
3 Zubehörteile für den Brandschutz
4 Bauprodukte für den Metallbau
Bezugsquellennachweis

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Seit 2006 werden am Lehrstuhl für Tragkonstruktionen der RWTH Aachen (Trako) Fügungen und Verstärkungen von Holzbauelementen mit als Bewehrung angeordneten selbstbohrenden Vollgewindeschrauben entwickelt. Sehr positive Ergebnisse wurden in Versuchen mit biegesteifen Rahmenecken für positive und negative Biegemomente erzielt, die im Kurzzeitversuch Bruchlasten von über 80 % der reinen Querschnittstragfähigkeit erreichten. Die hohe Tragfähigkeit bedingt dabei eine entsprechend hohe Auslastung sowohl des Holzquerschnitts als auch des Verbundes zwischen Vollgewindeschrauben und Holz. Vor allem zum Kriech- und Ermüdungsverhalten des Schraubenverbundes unter Langzeitbelastung und Klimawechseln liegen bisher kaum Forschungsergebnisse vor.
Daher wurde in einem eigenen Forschungsprojekt das Tragverhalten der Rahmenecken unter Dauerlast im Außenklima der Nutzungsklasse 2 untersucht. In einem überdachten Versuchsstand wurden Rahmenecken mit zwei hinsichtlich der Tragfähigkeit und Querschnittsauslastung unterschiedlichen Schraubenkonfigurationen über eine Dauer von zwei Jahren belastet. Dabei wurden die zeitabhängigen Verformungen gemessen, um das Kriechverhalten der Verbindung zu beurteilen. Im Anschluss an die Langzeitbelastung wurde die Resttragfähigkeit der Rahmenecken im Bruchversuch ermittelt. Die Größe der Kriechverformung und des Tragfähigkeitsverlustes waren abhängig vom Belastungsniveau und dem Ausnutzungsgrad des Holzquerschnitts. Während bei den hoch ausgelasteten Eckverbindungen eine merkliche Reduktion der Bruchlasten zu beobachten war, erreichten die gering belasteten Ecken nahezu die gleiche Tragfähigkeit wie im Kurzzeitversuch.

Self-tapping screws as connectors and reinforcements - long-term tests on rigid frame corners in exterior climatic conditions
Since 2006 the Chair for Structures and Structural Design at RWTH Aachen University has been developing connections and reinforcements for structural timber elements using fully threaded self-tapping screws. Rigid frame corners made of glued-laminated timber which were joined with these screws performed exceptionally well in short-term load tests reaching more than 80 % of the load bearing capacity of the beam section itself. The high load bearing capacity of the connection implies a high degree of capacity utilisation both for the bond between screws and timber and the timber section. Regarding creep and fatigue of the bond between fully-treaded screws and timber barely any research has been conducted so far.
Thus in the actual research project the structural behaviour of the rigid frame corners was examined under long-term load in exterior climatic conditions (service class 2). A test rig was set up with two types of rigid frame corners differing in the layout of the screw connection and the load bearing capacity. For a period of two years the corners were monitored under continuous and varying loads. The deformations were measured to evaluate the creep of the screws and the connections. Subsequent to the long-term loading the residual strength of the test specimens was determined in breaking tests. The level of creep deformations and the reduction of the load bearing capacity depended on the degree of capacity utilisation of the connections and the timber section. For the specimens with a high degree of utilisation a decrease of load bearing capacity was observed while the ones with a lower degree of utilisation reached almost the same ultimate loads as with short-term loading.

Es werden Optimierungsaufgaben aus den Gleichgewichtsbeziehungen zwischen einwirkenden Schnittgrößen und widerstehenden Sohlspannungen sowie Geometrie- und Spannungsrandbedingungen formuliert, um Fundamentflächen in Abhängigkeit von gegebenen Einwirkungen und veränderbaren Geometriefreiwerten bestmöglich in Form, Größe und Lage einzustellen. Die Optimierungsaufgaben werden mit praxisüblichen Tabellenkalkulationsprogrammen unter Verwendung numerischer Optimierungsverfahren und numerischer Integration der innerhalb der Gleichgewichtsbeziehungen enthaltenen Flächenintegrale gelöst. Ein Beispiel zeigt die praktische Anwendung.

Bericht über Belastungsversuche an einer verankerten Wand im Modellmassstab. Es werden Ankerkräfte, Wandverformungen und Lastumlagerungen gemessen. Besondere Beachtung wurde dem Einfluss des Bauablaufs auf die Ankerkräfte geschenkt.

Über die praktischen Aufgaben, die sich in der Bodenmechanik dem Ingenieur stellen, die Abgrenzung gegenüber dem konstruktiven Ingenieurbau und der theoretischen Bodenmechanik.

Durchbiegungen in Stahlbetontragwerken müssen bereits im Rahmen des Entwurfes ausreichend begrenzt werden. Der Eurocode 2, der im Jahr 2012 bauaufsichtlich eingeführt wird, gibt hierzu neue Regeln vor, die im Ergebnis deutlich schärfer sind als diejenigen der DIN 1045 (Ausgabe 1988 und aktuelle Ausgabe 2008).
Die Regeln des EC2 sind ihrer Natur nach jedoch keine Entwurfsgleichungen, mit denen die Bauteildicken direkt bestimmt werden können, sondern eher zur abschließenden Kontrolle des Entwurfes geeignet. Auf der Grundlage der Nachweisgleichungen des EC2 wurden daher Diagramme als direkte Bemessungshilfe entwickelt, die ein iteratives Vorgehen weitestgehend vermeiden und Architekten und Ingenieuren die Entwurfsarbeit deutlich erleichtern sollen.

Limitation of span to depth ratio (slenderness) according to Eurocode 2
Deflections in reinforced concrete frames must already be sufficiently limited during design. The Eurocode 2, which will be implemented in 2012 in Germany, provides new rules, which are clearly more demanding than those of the DIN 1045 (issue 1988 and current issue 2008).The rules in EC2 are however, by their nature, not design equations from which the member dimensions can be directly determined. Therefore they are normally used for final verification of the design. To overcome this, design graphs, based on the design equations of EC2, have been prepared. These are meant to significantly help architects and engineers in the early stages of design by avoiding an iterative procedure as far as possible.

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Bei FEM-Berechnungen von Stahlbetontragwerken mit diskretem Rissverlauf unter Verwendung von Kontaktelementen besteht bei Mixed-Mode Beanspruchungen der Risse die Schwierigkeit, dass hierfür keine allgemein anerkannten Materialgesetzformulierungen existieren. Es wird daher ein Vorschlag unterbreitet, wie ein solches Materialgesetz für die Kontaktelemente aussehen könnte, welches eine Kopplung des Rissverhaltens senkrecht und parallel zum Riss berücksichtigt und auf bisher vorliegenden Forschungsergebnissen basiert. Am Beispiel von Dübelauszugsversuchen wird gezeigt, dass mit diesem Vorschlag sehr gute Ergebnisse erzielt werden können.

Aufbauend auf dem Prinzip der minimalen Formänderungsarbeit wird ein Verfahren zum Auffinden von Traglastmodellen für den Kraftfluss in Stabwerken und Scheiben vorgestellt.

Insbesondere Anwendung für Stahlbetonplatten im Tiefbau, für Bunker- und Behälterbauwerke.

Der Beitrag zeigt, wie für den Bruchsicherheitsnachweis im Spannbetonbau nach den im Jahr 1977 gültigen Spannbetonrichtlinien die schlaffe Bewehrung berücksichtigt werden kann. Umgekehrt gilt in den meisten Fällen, daß bei ausreichender Bruchsicherheit auch die Rissebeschränkung erfüllt ist.

Verfahren für den Stabilitätsnachweis von Stahlbetonstützen mit veränderlichem Querschnitt unter Berücksichtigung des nichtlinear-elastischen Werkstoffverhaltens unter Benutzung der Übertragungsmethode.

In 2013, the Austrian Society for Geomechanics published the Guideline for the Geotechnical Design of Underground Structures with TBM Excavation. The Guideline contains general procedures for the geotechnical design and construction. In the design phase, the first steps are evaluating different ground conditions by classifying different ground types, different ground behaviours, their categorization into ground behaviour types, and the determination of construction measures derived from the ground behaviour. On this basis the expected system behaviour in each system sector of the tunnel boring machine (TBM) is predicted and described in detail to enable comparison in the construction phase. In the construction phase, geotechnical relevant ground parameters as well as observations regarding the actual system behaviour are recorded and compared with the assumptions of the design. The geotechnical design is updated continuously based on the encountered ground conditions and geotechnical observations. The improved quality of the geotechnical model allows an optimization of the construction while meeting all safety and environmental requirements. In the first part of the article, the general procedures of the guideline are described and parameters to describe the system behaviour in each system sector adequately are listed. In the second part of the article, the implementation of the guideline during design and construction at the Semmering Basetunnel in Austria is described.

Die Anwendung der Richtlinie für die geotechnische Planung von Untertagebauten mit kontinuierlichem Vortrieb in Österreich
2013 veröffentlichte die Österreichische Gesellschaft für Geomechanik die Richtlinie für die geotechnische Planung von Untertagebauten mit kontinuierlichem Vortrieb. Die Richtlinie enthält allgemeine Verfahren für die geotechnische Planung und Ausführung. In der Planungsphase werden in einem ersten Schritt die Baugrundverhältnisse analysiert, indem verschiedene Gebirgsarten und darauf aufbauend unterschiedliches Gebirgsverhalten definiert werden. Für jedes Gebirgsverhalten werden unter Beachtung der projektspezifischen Rahmenbedingungen bautechnische Maßnahmen abgeleitet. Anschließend kann durch die Zusammenschau von bautechnischen Maßnahmen und Gebirgsverhalten das Systemverhalten in jedem Maschinenbereich abgeleitet werden. Während der Ausführung werden geotechnisch relevante Baugrundparameter und Beobachtungen zum Systemverhalten dokumentiert und mit den Annahmen der Planung verglichen und die geotechnische Planung wird kontinuierlich aktualisiert. Durch diese Verfeinerung des Geotechnischen Modells können die bautechnischen Maßnahmen ständig optimiert werden. Im ersten Teil des Beitrages werden die allgemeinen Verfahren der Richtlinie beschrieben. Es wird eine Liste mit beobachtungsrelevanten Parametern angeführt, um das Systemverhalten in jedem Maschinenbereich nachvollziehbar zu beschreiben. Im zweiten Teil wird die Anwendung der Richtlinie während der Planung und der Ausführung am Beispiel des Semmering Basistunnels in Österreich erklärt.

The wear of drilling tools in mining and tunnelling has always been a predominant factor for the costs of hard rock excavation. This fact is not only related to material and personnel costs arising from drill bit maintenance and replacement but also because of the direct and negative impact of a worn drill bit on the drilling performance. This paper presents typical machinery, tools and basic findings on wear and performance interactions as well as drilling tool wear mechanisms. Based on this theoretical background, methods and classifications for on-site investigation of encountered tool wear rate and wear types are presented. The paper then summarises laboratory approaches for assessing of rock abrasiveness in order to predict drilling tool wear from geotechnical investigations.

Seit fast 20 Jahren steht das ehemalige Polizeipräsidium an der Friedrich-Ebert-Anlage in Frankfurt leer. Die aktuelle Planung umfasst den Umbau und die Sanierung des ehemaligen, denkmalgeschützten Polizeipräsidiums, den Neubau von Wohnungen und einer Kita im Blockrand sowie den Neubau eines 175 Meter hohen Hochhauses mit Büro- und Wohnflächen. Die neu hergestellte Stadtbahn U5 unterquert mit beiden Tunnelröhren das Projektgebiet und ist maßgebend für die geotechnische Planung der Baugrube und der Hochhausgründung. Die Herstellung der Untergeschosse soll im Schutze einer wasserundurchlässigen Baugrube erfolgen. Als Baugrubenverbau ist eine rückverankerte und teilweise ausgesteifte Schlitzwand vorgesehen. Aufgrund der Größe und Tiefe der Baugrube und der hierdurch systembedingten großen Hebungen infolge des Aushubs wurden verschiedene geotechnische Möglichkeiten zur Herstellung der Baugrube verfolgt. Auch der Abtrag der Lasten des geplanten Hochhauses stellt in Bezug auf die Tunnelröhren eine große Herausforderung dar.

Complex excavation and foundation variants in a subway protection zone in Frankfurt
The former police headquarters at Friedrich-Ebert-Anlage in Frankfurt has been vacant for the past 20 years. The current planning covers the conversion of the former listed landmarked police headquarters and new construction of apartments and a daycare center on the edge of the base building, and the construction of a new 175-meter high-rise building with office and residential space. The newly constructed U5 subway line passes under the project area with two tunnel tubes and is decisive for the geotechnical planning of the deep excavation and the high-rise building foundation. The construction of the basements is to be carried out under the protection of watertight shoring. An anchored and partly braced diaphragm wall is considered. Due to the size and depth of the deep excavation and the expected large heave due to the excavation, various geotechnical options were considered during the conceptional design stage. The permanent load transfer of the planned high-rise building also represents a major challenge regarding the serviceability of the tunnel tubes.

In connection with climate development, our buildings, both existing and newbuild, have to be intensively investigated regarding their energy balance and use of resources. An energy-efficient dry building system capable of being recycled is important for new building today. This is the starting point for the project ReDeMaM (recyclable - demountable - highly energy-efficient - massive - prototype house), to investigate whether appropriate systems are already available on the market and to what extent these are compatible with each other. The end result should be a prototype house, which includes all necessary elements including finishings with the objective of being capable of being dismantled, reused and recycled. The research project is supported by the research initiative Zukunft Bau (future building) and is currently underway at the Chair of Structural Design at the TU Dresden.

Dieser Beitrag liefert einen Einblick zu den wesentlichen Ergebnissen aus Untersuchungen zur Biegezugfestigkeit von Mauerwerk parallel und senkrecht zu den Lagerfugen aus [1], die am Institut für Bauforschung der RWTH Aachen University durchgeführten wurden. Eine umfangreiche Darstellung der Ergebnisse erscheint im Mauerwerk-Kalender 2013 [2].

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Mauerwerk - Praxis
Markanter Vierseithof
Persönliches
Roland Cordes - 60 Jahre
Firmen und Verbände:
Umfirmierung
Cox neuer Chairman des Europäischen Porenbetonverbandes
Kooperation zwischen VDI und Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau IRB
unipor-Ziegel-Gruppe Stabiler Marktanteil für Mauerziegel
Zuschriften
Fachliteratur
Bruckner, H.: Gewerk Mauerwerksbau.
Vorschau
Bauen mit Planelementen - Planung, Berechnung, Ausführung
Punktgenaue und zerstörungsfreie Fassadensanierung - Untersuchungen zu Einsatzmöglichkeiten hochenergiereicher Laserstrahlung bei der Graffiti-Entfernung
Regendichter Putz für gemauerte Fassaden
Außenputz auf Leichtmauerwerk - Einfluß der Puntzgrundfeuchte auf die Putzeigenschaften

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Im Rahmen eines europäischen Forschungsprojekts wurde die Eignung von schlanken Stahl- und Verbundquerschnitten für deren Verwendung in Gebieten moderater Seismizität experimentell und numerisch untersucht. Zunächst wurden zyklische Versuche an typischen Stütze-Riegel-Anschlüssen mit geschweißten Klasse-3- und -4-Querschnitten durchgeführt. Die Ergebnisse wurden im Hinblick auf die Entwicklung stabiler Hysteresen mit Dissipationspotenzial und die zyklische Degradation ausgewertet. Die Ergebnisse wurden zur Erstellung und Validierung numerischer Modelle verwendet, mit denen Untersuchungen von Stahl- und Verbundrahmenkonstruktionen mit erweiterten Parametern für die Anschlussknoten und für die Systemtopologie durchgeführt wurden. Die Ergebnisse der Untersuchungen wurden abschließend als Empfehlungen für die Verwendung von Klasse-3- und -4-Profilen in Gebieten moderater Seismizität zusammengefasst und zur Implementierung in der künftigen Version des Eurocode 8 vorgeschlagen.

Dissipative moment resisting steel frames with slender cross-section for regions with moderate seismicity
Specific investigations have been carried out regarding typical beam profiles commonly used for steel and composite frames. In a first stage, experimental tests on class-3 and class-4 built up steel profiles and composite beam-to-column nodes were performed. The measurement results were evaluated with regard to the development of the hysteretic behavior with particular emphasis on the cyclic degradation. These test results have been used as reference for the calibration and validation of numerical models aiming at extending the scope of the experimental outcomes through appropriate parametric variations regarding the behavior of nodal connections as well as towards the global analysis and behaviour of structures made of class 3 and 4 profiles. Based on the outcomes of these investigations, practical design recommendations were finally derived for moment resisting frames located in low and moderate seismicity regions and proposed for implementation in the next generation of Eurocode 8.