Durch Untersuchungen von Fels unter echten triaxialen Bedingungen kann der Einfluss der mittleren Hauptspannung auf das Versagen gezeigt werden. Für numerische Berechnungen von Tunneln und Bohrlöchern, bei denen die mittlere und kleinste Hauptspannung nicht identisch sind, wären Grenzbedingungen vorteilhaft, die den Einfluss der mittleren Hauptspannung berücksichtigen. Mit der in den Sonderfällen triaxialer Extension und Kompression mit Mohr-Coulomb identischen Grenzbedingung nach Mogi-Coulomb kann dieser Einfluss berücksichtigt werden. Um echte triaxiale Grenzzustände besser abbilden zu können, wird in diesem Aufsatz die modifizierte Grenzbedingung nach Mogi-Coulomb untersucht, in der die Grenzbedingungen nach von Mises, Drucker-Prager und Mohr-Coulomb als Spezialfälle enthalten sind. Um Anwendungsmöglichkeiten aufzuzeigen, werden der Ursprung, die Fließfläche im Spannungsraum, der Einfluss der Parameter, die Konvexität und die Parametergewinnung aus Laborversuchen behandelt.

Describing rock strength under true triaxial conditions with the limit condition of Mogi-Coulomb
It is known that investigations of rock strength under true triaxial conditions can show the influence of the mean principal stress on failure. For numerical calculations of tunnels and boreholes, where the mean and minimum principal stresses are not identical, limit conditions that take into account the influence of the mean principal stress would be advantageous. With the limit condition according to Mogi-Coulomb, unlike with the well-known limit condition according to Mohr-Coulomb, the influence of the mean principal stress can be taken into account. At the same time, however, these two limit conditions are identical for triaxial extension and compression. In order to be able to map limit states even more appropriate, the modified limit condition according to Mogi-Coulomb is presented in this article. In this modified form, the limit conditions according to Drucker-Prager and von Mises are included as a special case. In order to understand the Mogi-Coulomb criterion and to show possible applications, the present article shows its form, the influence of the parameters, the convexity and parameter acquisition of laboratory tests are examined.

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Der nachfolgende Beitrag enthält einen Vorschlag zur vereinfachten und beschleunigten experimentellen Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwerts weicher bindiger Böden. Veranlassung für diesen Vorschlag war die Erfahrung, daß die Bestimmung des kf-Werts nach DIN 18 130 bei vielen feinkörnigen bindigen Böden lange Versuchszeiten erfordert und fehleranfällig ist. Anstelle der Versuchsdurchführung nach DIN 18 130 wird vorgeschlagen, die Wasserdurchlässigkeit in diesen Fällen indirekt aus den Ergebnissen von Kompressionsversuchen abzuleiten. Der Beitrag zeigt die Grundüberlegungen zu diesem Ansatz auf und belegt dessen Anwendbarkeit in der täglichen Praxis.

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Nach DIN 1045-1 müssen direkt befahrene Parkdecks mit zusätzlichen Maßnahmen ausgeführt werden, zu denen man unter anderem rißüberbrückende Beschichtungen mindestens der Klasse OS 11 nach Instandsetzungsrichtlinie des DAfStb zählt. Die auf dem Markt verfügbaren rißüberbrückenden Beschichtungssysteme mit Allgemeinem bauaufsichtlichem Prüfzeugnis sind für die Beschichtung von Betonoberflächen mit extremen Wassergehalten (Wassersättigungsgrade bis 90 %), wie sie häufig in Bodenplatten Weißer Wannen vorkommen, nicht geeignet. Schadensfälle aus der Baupraxis zeigen, daß gelegentlich an eignungsgeprüften OS-11-Systemen osmotisch induzierte Blasenerscheinungen, vorzugsweise bei rückseitig durchfeuchteten Bodenplatten wasserundurchlässiger Tiefgaragengeschosse, auftreten. Daher werden die physikalischen Beanspruchungen der Beschichtung (osmotische Transportvorgänge, Kapillardrücke, hydrostatische Drücke und Gasdrücke) quantitativ abgeschätzt und dem Leistungsvermögen (Beanspruchbarkeit) der marktüblichen Systeme gegenübergestellt sowie alternative Beschichtungsvarianten vorgestellt. Ferner werden baupraktische Empfehlungen zur Vermeidung von Beschichtungsschäden erläutert.

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Es wird der Stand der technischen Entwicklung und der Anwendungsmöglichkeiten auf dem Gebiet der Beschichtung von Bewehrungsstäben mit Epoxidharz zur Verbesserung des Korrosionsschutzes erläutert.

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Der nachfolgende Aufsatz behandelt die Berechnung und Messung von hydratationsbedingten Zwangspannungen in massigen Betonbauteilen. Dabei wird auf das zeitveränderliche und viskoelastische Materialverhalten des Betons und dessen Berücksichtigung innerhalb eines numerischen Berechnungsverfahrens besonders eingegangen. Die vorgestellten Zusammenhänge werden anhand eines Dehnstabmodells mathematisch beschrieben und innerhalb eines FE-Modells numerisch implementiert. Im Zuge des Betonierens einer Sohlplatte eines Schleusenbauwerks werden die Berechnungsergebnisse mit Messdaten für die Spannungsentwicklung verglichen und bewertet.

Consideration of Viscoelasticity in Computation of Hydration induced Stresses in Massive Concrete Members
The present document reports about the computation and measurement of hydration induced stresses in massive concrete structures. It focuses on the time dependent and viscoelastic material properties of concrete and their consideration within a numerical computation procedure. The presented relationships will be described mathematically by using a strain-rod-model and be implemented in a FEM-Model. The computed results will be compared and evaluated by using measured stress data obtained during the casting of a lock's base slab.

Aufgezeigt wird, wie die zeichnerischen Verfahren von Culmann und Schmidt zur Ermittlung von Erddrücken durch eine allgemeine analytische Methode mit einem entsprechenden Rechenprogramm ersetzt werden können. Dazu wird die (um den Einfluß der Kohäsion c) erweiterte klassische Erddrucktheorie zur Berücksichtigung von unebenen Geländeoberflächen und ungleichmäßigen Auflasten ausgebaut. Dabei müssen zunächst die räumlichen Lastgrenzen und die Geländeknicke als Unstetigkeitsstellen nach der horizontalen Dimension x geordnet werden, wobei auch unterirdische Lasten und Geländesprünge mit erfaßt werden. Darauf wird eine Methode beschrieben, wie derjenige stetige Abschnitt gefunden wird, in dem die maßgebende Gleitebene unter dem Winkel thetaa,p entweder für den aktiven oder passiven Erddruck liegen muß. Die Extremwertermittlung für E(theta) geschieht dann in diesem Bereich wie üblich durch Nullsetzung des Differentialquotienten dE(theta)/d(theta). Ist dort die Auflast q konstant, dann muß für tg(thetaa,p) eine quadratische Gleichung, ist sie linear veränderlich, eine kubische Gleichung aufgelöst werden. Im 1. Anwendungsbeispiel wird ein möglichst allgemeiner Fall zum Testen des Programms behandelt. Die Ergebnisse der 5 weiteren und einfacheren Beispiele werden mit denen nach den gängigen verglichen.

Ein großer Teil der Kanalstrecken der Bundeswasserstraßen ist durch Uferspundwände gesichert. Für deren Bemessung stellen neben den Erddrücken die auf die Wand wirkenden Wasserdrücke die entscheidenden Einwirkungen dar. Hinweise für den Ansatz von Wasserdrücken bei Uferspundwänden gibt die Empfehlung E 106 der EAU. Dabei wird von einem ausgeglichenen Kanal- und Grundwasserstand ausgegangen, bei dem keine relevante Strömung zwischen Kanal und Grundwasser erfolgt. Die häufig praktizierte direkte Übertragung dieser Wasserdruckansätze der EAU auf Damm- und Einschnittstrecken kann jedoch zu einer deutlichen Über- bzw. Unterdimensionierung der Uferspundwände führen. Daher wurden im BAWBrief 03/2015 ergänzende Empfehlungen zum Ansatz von Wasserdrücken für die statische Bemessung von Uferspundwänden an Kanälen gegeben. Für Einschnittstrecken wurde dabei ein Wasserdruckansatz zur vereinfachten Berücksichtigung der aus der Zuströmung zum Kanal auf die Spundwand einwirkenden Strömungskräfte angegeben, der die statische Bemessung der Uferspundwand mit üblichen Bemessungsprogrammen ermöglicht. In diesem Beitrag werden die Berechnungsergebnisse für Wasserdruckansätze, die auf vereinfachten Annahmen sowie auf einer numerischen Strömungsberechnung basieren, verglichen. Ziel der Untersuchungen ist die Beurteilung, ob der im BAWBrief empfohlene Wasserdruckansatz einerseits eine auf der sicheren Seite liegende und andererseits eine wirtschaftliche Bemessung der Uferspundwand ermöglicht.

Consideration of groundwater flow forces for the verification of sheet pile walls at canal banks
A major part of canals within the network of federal waterways in Germany is protected with sheet pile walls. Earth and water pressure have a crucial influence on their design. Instructions for water pressures at sheet pile walls at waterways can be found in E 106 in the Recommendations of the Committee for Waterfront Structures, Harbours and Waterways (EAU). Thereby a balanced canal and groundwater level without any relevant flow between canal and groundwater is presumed. However, the often practised direct transfer of these water pressure approaches on waterway cut and fill sections can lead to significant over or under sizing of the sheet pile walls. Hence, additional recommendations on water pressures for the design of sheet pile walls along waterways are provided in the BAWBrief 03/2015. For the purpose of simplifying the consideration of the seepage forces resulting from the groundwater flow on the sheet pile wall at waterway cut sections, the recommendations feature a water pressure approach that enables the design of the sheet pile wall with common design programmes. This paper contains a comparison of dimensioning results for water pressures on a sheet pile wall at a waterway cut section that are based on simplified assumptions as well as on a numerical flow calculation. The goal of this study is the assessment of water pressures recommended in the BAWBrief considering the facilitation of a conservative and economical dimensioning of the sheet pile wall.

Herrn Professor Dr.-Ing. Josef Hegger zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Prof. HEGGER hat sich als deutscher Vertreter in dem Normengremium CEN/TC250/SC2/WG2 und als Obmann des zugehörigen Deutschen Spiegelausschusses mit unermüdlichem Einsatz herausragende Verdienste um die Weiterentwicklung des Eurocodes 2 erworben. Die nächste Generation dieses Normenwerks wird auch Regelungen zum Bauen im Bestand enthalten. In diesem Zusammenhang ist eine Vielzahl offener Fragen zu den Grundlagen der Stahlbetonbemessung zu beantworten.
Einem diesbezüglichen Aspekt geht der vorliegende Beitrag nach. Dabei soll geklärt werden, ob sich lang andauernde Beanspruchung auf Gebrauchsniveau in nennenswertem Umfang auf den anzusetzenden Dauerstandsbeiwert agr;cc auswirkt. Im Neubaufall (Bemessung) wird dieser Wert in Deutschland mit 0,85 angenommen. Bei der Nachweisführung für Bestandstragwerke (Nachrechnung), die auf der Entnahme von Bohrkernen basiert, die sowohl die Nacherhärtung des Betons als auch seine Vorbelastung “enthalten”, stellt sich grundsätzlich die Frage, ob der Dauerstandsbeiwert in gleicher Größe wie im Neubaufall anzusetzen ist.
Wenngleich die im Bestand typischerweise vorliegende große Streuung der Betondruckfestigkeit eine mit vertretbarem Aufwand erzielbare, wissenschaftlich voll befriedigende Nachweisführung verhindert, kann nachfolgend anhand durchgeführter eigener Versuche doch eine eindeutige Empfehlung zur Berücksichtigung von Dauerstandseffekten im Nachrechnungswert der Betondruckfestigkeit formuliert werden.

Consideration of long term effects in the assessment value of concrete compressive strength - Evaluation of the transferability of approaches defined for the design of new structures
Prof. Hegger made a major contribution to development of Eurocode 2 as the German representative in the European Committee for Standardisation CEN/TC250/SC2/WG2 and in his function as chairman of the related German mirror committee. In the next generation of Eurocode 2 rules for the assessment of existing structures will be included, too. For this purpose many different topics on the basics of the design of concrete structures have to be clarified.
The aim of the present study is the evaluation of the effect of long term service loading on the factor agr;cc (coefficient taking account long term effects). For the design of new structures the factor agr;cc = 0, 85 applies. Though, for the assessment of existing structures, based on the investigation of drill cores taken from the structure, the factor agr;cc is not defined up to now. The main topics which have be evaluated are the effect of subsequent hardening and preload on the compressive strength of drill cores.
Generally, it has to be taken into account, that the high level of scattering of the in-situ concrete compressive strength is opposed to a satisfactory and scientific based verification. However, based on the investigations conducted, the consideration of long term effects on the assessment value of the concrete compressive strength can be recommended.

Die Mitwirkung von Ringbalken bei der Aussteifung von Hallen mit Kragstützen

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Beim Taktschieben wird der Brückenquerschnitt durch biaxiale Spannungen infolge der Lasteinleitung aus dem Verschublager des letzten Pfeilers und des dort auftretenden Biegemoments beansprucht. Zusätzlich treten unumgängliche Exzentrizitäten aus der Lasteinleitung des Verschublagers auf, wodurch eine zusätzliche Biegebeanspruchung aus der Ebene für das Stegblech resultieren kann. Während herstellungsbedingte Toleranzen in Form von Imperfektionsbeiwerten oder geometrischen Ersatzimperfektionen in den aktuellen Regelungen zum Beulnachweis nach DIN EN 1993-1-5:2019 bereits berücksichtigt sind, beinhalten diese keine Möglichkeit, Exzentrizitäten bei der Lasteinleitung aus den Verschublagern zu berücksichtigen. In der Praxis werden deshalb oft zusätzliche Nachweise gefordert, die normativ nicht geregelt sind und demzufolge einen erheblichen Mehraufwand für die Bemessung und Ausführung verursachen. Um diese Problemstellung zu beantworten, wurden im Rahmen der Beuluntersuchung zur Talbrücke Thulba und des Forschungsprojekts zum Beulnachweis von längsausgesteiften Beulfeldern unter mehrachsiger Beanspruchung großmaßstäbliche Beulversuche und numerische Berechnungen durchgeführt. Auf deren Basis wurde von der Hauptautorin ein Vorschlag zur Berücksichtigung einer exzentrischen Lasteinleitung beim Beulnachweis entwickelt. Der vorliegende Teil 1 dieser Veröffentlichung beschreibt die experimentellen und numerischen Untersuchungen zum Einfluss einer exzentrischen Lasteinleitung unter Berücksichtigung verschiedener Verschublagertypen. Die Ergebnisse werden in einem Teil 2 mit den aktuellen Regelungen der Norm verglichen. Des Weiteren wird im Teil 2 der Vorschlag zur Berücksichtigung einer exzentrischen Lasteinleitung durch Implementierung eines Exzentrizitätsbeiwerts &OHgr; im Beulnachweis mit der Methode der reduzierten Spannungen vorgestellt.

Consideration of an eccentric load introduction in the buckling check acc. to the reduced stress method in EN 1993-1-5:2019 - part 1: experimental studies
During incremental launching, the cross-section of a bridge is stressed by biaxial stresses due to the load introduction from the launching bearing on the last pier and the bending moment occurring there. In addition, unavoidable eccentricities from the load introduction occur, which could result in an additional out-of-plane bending at the web. While manufacturing-related tolerances in form of imperfection coefficients or geometric equivalent imperfections are already taken into account in the current regulations for the buckling verification acc. to DIN EN 1993-1-5:2019, they do not include eccentricities of the load introduction from the launching bearings. In practice, therefore additional verifications are often required which are not regulated by standards and consequently cause significant additional work for the design and execution. In order to solve this problem, large-scale buckling tests and numerical calculations were carried out as part of the buckling investigation for the Thulba viaduct and the research project on the buckling verification of longitudinally stiffened plates under multiaxial loading. Based on these, a proposal for the consideration of an eccentric load introduction in the buckling verification was developed by the main author. The present part 1 of this publication describes the experimental and numerical investigations on the effect of an eccentric load introduction considering different types of launching bearings. The results are then compared with the current regulations of the standard in a part 2. Furthermore, in part 2 a proposal for the consideration of an eccentric load introduction by implementing an eccentricity coefficient in the buckling verification using the method of reduced stresses is presented.

Für den Entwurf von erdbebenwiderstandsfähigen Baukonstruktionen muß der stochastische Charakter der Erdbebenerregung in vielfältiger Weise berücksichtigt werden. Zufällige Elemente sind in den Lastannahmen (Erdbebenzonenkarten, Daten der seismischen Erregung, insbesondere Maximalwerte, Frequenzinhalt, Dauer der Erregung), in der Lastbeschreibung (das Ensemble von Zeitverläufen, Antwortspektren, Leistungsspektraldichten), in den Berechnungsalgorithmen und im Sicherheitsnachweis enthalten. Die Zeitverlaufsmethode, die Theorie der Zufallsschwingungen und die Antwortspektrenmethode werden in solch einer Weise dargestellt, daß ein Vergleich zwischen Ihnen möglich ist. Um die Antwortspektrenmethode attraktiver zu gestalten, werden einige Verbesserungen für zwei- und dreidimensionale Baukonstruktionen vorgeschlagen.

Baugrundverformungen im Umfeld einer Schlitzwandbaugrube entstehen sowohl aus dem Baugrubenaushub als auch aus der Herstellung der Baugrubenwand selbst. Für die numerische Simulation der Schlitzwandherstellung sind die Berücksichtigung der Herstellungsreihenfolge sowie der im Boden induzierten Spannungszustände aus Suspensions- und Frischbetondruck in einem 3D-Modell erforderlich. Zur Frage der Frischbetondruckentwicklung in Schlitzwandlamellen wurden Zentrifugenmodellversuche und Elementversuche durchgeführt und ein Berechnungsmodell abgeleitet, das die verfügbaren Baustellenmessungen gut wiedergibt und eine differenzierte Berücksichtigung des Frischbetondrucks in FE-Simulationen ermöglicht.

Es werden die experimentell ermittelten Quell- und Schwindverzerrungen von Faserzementplatten und deren Auswirkungen bei der Bemessung des erforderlichen Bewegungsspielraums zwischen den Platten und der metallischen Unterkonstruktion in Verbindung mit den Temperaturverformungen behandelt.

Das Tragverhalten kastenförmiger Brückenwiderlager ist durch das Verformungsverhalten seiner Platten- und Scheibenbauteile geprägt. Rechnerische Untersuchungen ergaben, daß die Steifigkeit der Scheiben im Verhältnis zur Steifigkeit der Platten gering bleibt. Hieraus resultieren Scheibenverformungen, die das Formänderungsverhalten des Gesamttragwerks entscheidend beeinflussen. Zur Berechnung der Schnittgrössen nach der FE-Methode wurde ein hybrides Plattenelement entwickelt.