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Solargestütztes Nahwärmekonzept UlmBauphysik1/199319Aktuelles

Kurzfassung

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Kraus, R.; Winter, E. R. F.; Schulz, H.; Heusler, W.Energietransport durch transparente und nichttransparente AußenwandkonstruktionenBauphysik1/199219-22Fachthemen

Kurzfassung

Es werden in zwei Meßzyklen, die sich über die Kalenderjahre 1985 und 1988 erstreckten, der Energiebedarf von je sechs identisch aufgebauten Versuchsräumen, die mit unterschiedlichen Testfassaden ausgerüstet waren, bestimmt. Mit Hilfe von Energiebilanzen an den Raumwärmetauschern, die als Meßgrößen von Volumenstrom des Wärmeträgers sowie die mittlere Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf enthalten, wurden für jede einzelne Testzelle die zur Aufrechterhaltung einer konstanten Raumtemperatur von 22 °C benötigten Heiz- oder Kühlenergieraten ermittelt. Aus dem täglichen und monatlichen und vor allem aus dem jährlichen Bedarf an Heiz- und Kühlenergie wurde die energetische Qualität der einzelnen Testfassaden beurteilt. Ein Vergleich der Wettersituation in den Meßjahren mit den Werten eines für den Großraum München mit statischen Mathoden entwickelten Standard-Referenz-Jahres erlaubt die Umrechnung auf die Standardwerte sowie die Verallgemeinerung der Meßergebnisse.

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Schneider, U.; Kersken-Bradley, M.; Max, U.Berechnung der Wärmeabzugsfaktoren in DIN V 18230 mit dem Rechenprogramm MRFCBauphysik1/199119-25Fachthemen

Kurzfassung

Die w-Faktoren gemäß DIN V 18230 werden überprüft. Der Brandablauf und die Brandwirkungen in den Gebäuden werden rechnerisch mit dem Rechencode MRFC simuliert. Aus den Rechenergebnissen wird ein vereinfachtes w-Konzept hergeleitet und begründet. Als Primäreffekte gehen die horizontalen und vertikalen Öffnungen ein. Ebenfalls werden w-Faktoren für Teilflächenbrände bis 400 m² Brandfläche bestimmt und festgelegt. Der Normenvorschlag beinhaltet gegenüber den bisherigen w-Faktoren bereichsweise deutliche Verschärfungen, die jedoch physikalisch begründet und notwendig sind. Die in der gültigen DIN V 18230 möglichen sprunghaften Änderungen in der Brandschutzbewertung, ggf. über mehrere Brandschutzklassen hinweg, sind nach dem neuen Vorschlag nicht mehr möglich.

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3 Bauprodukte für den HolzbauBauregelliste A, Bauregelliste B und Liste C36/200819-24Bauregelliste A Teil 1 (2008/1)

Kurzfassung

3.1 Bauholz
3.2 Holzwerkstoffe und andere Plattenwerkstoffe
3.3 Vorgefertigte Bauteile
3.4 Mechanische Holzverbindungsmittel
3.5 Klebstoffe für tragende Holzbauteile

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3 Bauprodukte für den HolzbauBauregelliste A, Bauregelliste B und Liste C34/200719-25Bauregelliste A Teil 1 (2007/1)

Kurzfassung

3.1 Bauholz
3.2 Holzwerkstoffe und andere Plattenwerkstoffe
3.3 Vorgefertigte Bauteile
3.4 Mechanische Holzverbindungsmittel
3.5 Klebstoffe für tragende Holzbauteile

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Bauregelliste B Teil 2 - Ausgabe 2005/1 -Bauregelliste A, Bauregelliste B und Liste C31/200519-30Bauregelliste B Teil 2 (2005/1)

Kurzfassung

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

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Bode, Matthias; Marx, Steffen; Schacht, GregorEntsorgung von radioaktiven Abfällen - Herausforderungen und LösungsansätzeBautechnik1/201719-25Aufsätze

Kurzfassung

International besteht Einigkeit darüber, dass die wärmeentwickelnden hoch radioaktiven Abfälle in tiefengeologischen Endlagern entsorgt werden sollen. Durch die Neuordnung des Standortauswahlverfahrens liegt die Betriebsbereitschaft eines solchen Endlagers in Deutschland noch in weiter Ferne. Auch international gibt es zum heutigen Zeitpunkt kein betriebsbereites Endlager.
Derzeit wird für die wärmeentwickelnden hoch radioaktiven Abfälle in Deutschland das Konzept der trockenen Zwischenlagerung angewendet. Dabei lagern die Abfälle in speziellen gusseisernen Transport- und Lagerbehältern. Diese Behälter stehen wiederum in Stahlbetongebäuden, den dezentralen und zentralen Zwischenlagern. Die Lagerung in den Zwischenlagern ist für einen Zeitraum von 40 Jahren genehmigt.
Mit dem Auslaufen der Genehmigungen zwischen 2034 und 2047 sollten die Abfälle in ein tiefengeologisches Endlager eingelagert werden können. Da aufgrund zahlreicher Verzögerungen ein Endlager zu diesem Zeitpunkt voraussichtlich noch nicht betriebsbereit sein wird, gilt es zunächst ein Konzept für die sichere Lagerung der wärmeentwickelnden hoch radioaktiven Abfälle nach Genehmigungsende der Zwischenlager zu entwickeln. Eine solche Überbrückungslagerung ist nach unterschiedlichen Prognosen für einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten bis zu über einem Jahrhundert erforderlich. Dieser Beitrag beschreibt und diskutiert prinzipielle Lösungsvarianten.

Disposal or radioactive waste - challenges and approaches
International there's a consensus that the high active waste has to be disposed in deep geological repository. After the reform of the site selection process it's still a long way from having a fully operational final repository in Germany. Currently there is no operational final repository for high active waste around the world.
Presently the high active waste is stored regarding the concept of the dry interim storage. Thereby the waste is stored in special cast-iron casks for storage and transport of radioactive material. These casks are located in reinforced concrete buildings, the centralised and decentralised interim storage facilities. This storage is licensed for 40 years.
After expiration of the licenses between 2034 and 2047 the high active waste shall disposed in a deep geological final repository in Germany. Due to several delays there won't be an operational available final repository when the licenses will expire. Therefore a new concept for the storage after the expirations has to be developed. Such a “Überbrückungslagerung” will be necessary for several decades up to more than a century regarding different prognoses. This article describes and discuss different solutions.

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Wenn sich Kompetenzen ergänzenBautechnik1/201619Firmen und Verbände

Kurzfassung

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Pichler, A.; Randl, N.; Juhart, J.; Schneider, W.Untersuchungen zur Anwendung von UHPFRC-Tübbingen bei der zweischaligen TunnelbauweiseBautechnik1/201019-32Fachthemen

Kurzfassung

Faserbewehrter Beton wird heute zunehmend auch bei Tunnelbauwerken (Tunnelinnenschalen, Tübbinge) eingesetzt. Wesentliche Vorteile sind das hohe Tragvermögen, das daraus entstehende Einsparungspotential an herkömmlicher stabförmiger Bewehrung (Biegebewehrung, Bügelbewehrung in der Randzone), die Aufnahme von Spaltzugbeanspruchungen durch die Fasern, Rissbreitenbegrenzung, erhöhte Dauerhaftigkeit, verbesserter Brandwiderstand (insbesondere bei Verwendung von Kunststofffasern), Optimierung der Arbeitsabläufe etc. Neue Entwicklungen in der Betontechnologie haben in den letzten Jahrzehnten den faserbewehrten ultrahochfesten Beton (engl. UHPFRC - Ultra High Performance Fibre Reinforced Concrete) hervorgebracht. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Einsatz des ultrahochfesten, stahlfaserbewehrten Betons beim zweischaligen Tübbingausbau untersucht. Als Referenzobjekt dient die derzeit im Bau befindliche Tunnelkette Perschling, die im Zuge des viergleisigen Ausbaus der Westbahnstrecke der Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB) in Niederösterreich errichtet wird. Ziel der statischen Untersuchung ist es, unter der Randbedingung, dass die maximalen Verformungen des C 40/50-Normalbetontübbings gemäß Ausschreibungsstatik nicht überschritten werden, herauszufinden, inwieweit die Schalendicke durch Einsatz einer alternativen UHPFRC-Tübbingschale reduziert und dadurch wirtschaftliche Vorteile generiert werden können.

Investigations on the application of Ultra-High-Performance-Fibre-Reinforced-Concrete (UHPFRC) tunnel segments at the double shell lining construction.
Today fibre reinforced concrete is increasingly applied for tunnel construction (tunnel linings, tunnel segments). The essential benefits are e.g. the higher load bearing capacity, savings potential on the conventional bending and binder reinforcement, the absorption of splitting forces by the fibres, crack width limitation, higher durability, improved fire resistance, optimization of the workflow, etc. Beside the steel fibres carbon or glass fibres and polypropylene fibres are being added increasingly. Recent developments in concrete technology have produced the Ultra-High-Performance Fibre-Reinforced-Concrete. This work examines the use of UHPFRC at the double shell segmental lining system. As reference object serves the currently constructed tunnel chain Perschling which is part of the four track west railway route extension in Lower Austria. The aim of the analysis is the design of an alternative UHPFRC shell with minimum thickness while maintaining the constraint that the deformations are not exceeding those in the tender design with its C 40/50 reinforced concrete segments.

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Kaminski, M.Untersuchung des Getreidedrucks in Silozellen.Bautechnik1/198119-22

Kurzfassung

Untersuchungen des Getreidedrucks in Modellsilos und an einem Grossilo. Die Messungen werden mit den bekannten Rechenansätzen und den internationalen Normen verglichen.

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Bock, H.-M.; Lehmann, D.Beiträge zur Berechnung der Elastomere-Lager.Bautechnik1/197819-22

Kurzfassung

Es werden einige der im Rahmen der neueren Kontinuumsmechanik entwickelten Materialgleichungen für inkompressible Stoffe angegeben.

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Mark, Peter; Oettel, Vincent; Look, Katharina; Empelmann, MartinNeuauflage DAfStb-Richtlinie StahlfaserbetonBeton- und Stahlbetonbau1/202119-25Aufsätze

Kurzfassung

Die Richtlinie “Stahlfaserbeton” des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) ergänzt DIN EN 1992-1-1 mit spezifischen Bemessungsregelungen für Stahlfaserbeton. Sie ist seit 2012 bauaufsichtlich eingeführt - besitzt also normativen Charakter - und wurde nun in zwei Punkten wesentlich überarbeitet bzw. ergänzt. Zum einen wurden Regelungen für die Torsionsbemessung aufgenommen. Solche fehlten bislang aufgrund mangelnder Erfahrungen. Zum anderen wurden die Vorschriften zur Rissbreitenbeschränkung angepasst. Hier wurde die Nutzung des sogenannten L1-Werts, der das Zugtragverhalten des Stahlfaserbetons bei kleinen Rissbreiten beschreibt, eingeführt. Bislang wurde konservativ mit dem sogenannten L2-Wert gerechnet. Der Beitrag beschreibt die Überarbeitungen und erläutert kurz die Hintergründe dazu.

Reissue DAfStb Guideline Steel Fibre Concrete
The guideline “Steel Fibre Reinforced Concrete” of the German Committee for Reinforced Concrete (DAfStb) supplements DIN EN 1992-1-1 with specific design rules for steel fibre reinforced concrete. It was introduced by the building authorities in 2012 - i.e. it has a normative character - and has now been revised in two aspects. First, regulations for torsional design have been included. Such regulations have been missing until now due to lack of experience. Second, the regulations for crack width limitation were adjusted. The so-called L1-value that describes the tensile behaviour of steel fibre concrete at small crack widths is introduced. Up to now, the so-called L2-value was used conservatively. This article describes the revisions and briefly explains their backgrounds.

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Guidotti, R.; Ruiz, M. F.; Muttoni, A.Durchstanzen von Flachdecken bei hohen StützenlastenBeton- und Stahlbetonbau1/201019-26Fachthemen

Kurzfassung

Sollen Hochbauten eine flexible Raumnutzung erlauben, stellen Systeme aus Stahlbeton-Flachdecken und Stützen eine wirtschaftliche und effiziente Lösung dar. Die Stützen dieser Bauten werden häufig aus hochfestem Beton vorfabriziert und stark bewehrt, um hohe Normalkräfte mit minimalen Querschnitten aufnehmen zu können. Der oft aus normalfestem Beton bestehende Deckenteil, der zwischen den übereinanderstehenden Stützen liegt, wird dabei ganz beträchtlichen Druckbeanspruchungen ausgesetzt. Zudem erfährt die Deckenplatte um die Stütze eine starke Querkraftbeanspruchung, so dass der Durchstanzwiderstand maßgebend werden kann. Der vorliegende Aufsatz untersucht die Interaktion zwischen den vertikalen Druckbeanspruchungen in der Deckenplatte und dem Durchstanzwiderstand mit Hilfe einer Versuchsreihe an sechs Plattenausschnitten (3,00 x 3,00 x 0,25 m) unter verschiedenen Lastkombinationen. Aufgrund der Versuchsresultate wird ein einfaches Bemessungsmodell vorgestellt. Dieses Modell basiert auf dem Ansatz der DIN 1045-1 für den Durchstanzwiderstand von Decken ohne Querbewehrung, die einer horizontalen Druckspannung ausgesetzt sind (z. B. Vorspannung). Die mit dem Modell errechneten Resultate stimmen gut mit jenen der Versuche überein - sowohl beim Widerstand wie bei der beobachteten Bruchart.

Interaction between column loading and punching shear strength in flat slabs without transverse reinforcement
Flat slabs supported by columns are cost efficient solutions for high-rise buildings. To reduce the cross section of the columns, the columns are typically precast with high strength concrete and include large amounts of longitudinal reinforcement. On the contrary, the slab between columns is typically cast-in-place with normal strength concrete. Thus, the slab is subjected in the support region of the columns to large transverse compressive stresses, which may exceed its uniaxial compressive strength. In addition, the flat slab around the column region has to carry large shear stresses, which may potentially lead to punching shear failures. In this paper, the interaction between column loads and shear forces in the support region of a flat slab is investigated by means of an experimental programme consisting of 6 slabs without transverse reinforcement (3.0 x 3.0 x 0.25 m). The flexural reinforcement of the slab was varied as well as the ratio between the column loads and the applied shear forces. On the basis of these results, a theoretical model based on the punching shear approach of DIN 1045-1 is presented. This model accounts for the compressive stresses in the support region due to column loads and for the potential increase of punching shear strength due to it. A very good agreement between the test results and the theoretical model is obtained both in terms of strength and observed failure modes.

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Bergmeister, K.Alpenquerende Tunnel: Projektübersicht und Materialbewirtschaftung beim Brenner BasistunnelBeton- und Stahlbetonbau1/200719-23Fachthemen

Kurzfassung

Der Brenner Basistunnel mit einer Gesamtlänge von 55 km (mit der Umfahrung von Innsbruck wird er über 67 km lang) bildet das Kernelement der Eisenbahnachse München - Verona, und diese ist Teil der als TEN-Achse Nr. 1 bezeichneten Eisenbahnhochgeschwindigkeitstrecke für den kombinierten Nord-Süd-Verkehr Berlin - München - Verona - Palermo. Zur baubetrieblichen Risikominimierung bei diesem Tunnelbauwerk wurden umfangreiche geotechnische Sondierbohrungen bereits vorgenommen. Demnächst wird mit dem Bau des Erkundungsstollens begonnen. Der Querschnitt des Haupttunnels hat einen Radius von 4,05 m, der Abstand zwischen den beiden Röhren beträgt 40 bis 70 m. Durch den Erkundungsstollen können das Baugrundrisiko reduziert und die Kostensicherheit verbessert werden. Derzeit wird das Einreichprojekt erstellt, um die bau-, bahn- und umwelttechnischen Genehmigungen sowohl in Österreich als auch in Italien einzuholen.

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Hankers, Ch.; Rostásy, F.S.Verbundtragverhalten laschenverstärkter Betonbauteile unter schwellender Verbundbeanspruchung.Beton- und Stahlbetonbau1/199719-23Berichte

Kurzfassung

Es wurde das Trag- und Verformungsverhalten laschenverstärkter Betonbauteile unter dynamischer Beanspruchung im "low cycle fatigue"-Bereich untersucht. Für Klebstoffe und für den Beton wurden Kriterien für das lastwechselabhängige Verbundversagen entwickelt. Mit einem Modell kann der lastwechselabhängige Schädigungsfortschritt abgebildet werden. Der Einfluß von Belastung, Laschengeometrie und Betonqualität kann berücksichtigt werden.

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Kargel, E.Der Talübergang Große Mühl.Beton- und Stahlbetonbau1/199219-23

Kurzfassung

Es werden die einzelnen Bauzustände und -abläufe bei der Errichtung der Bogenbrücke mit 170 m Spannweite im Freivorbau beschrieben. Anschliessend wird die Entwicklung der Bogenbrücken seit Maillart erläutert.

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Franz, G.Sie bauen und forschen: Bauingenieure und ihr Werk Gotthard Franz.Beton- und Stahlbetonbau1/199119-22

Kurzfassung

Leben und Werk des Bauingenieurs Gotthard Franz.

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Naumann, G.; Wiest, R.; Zilch, K.Konstruktion, Berechnung und Bau der Maintalbrücke Veitshöchheim.Beton- und Stahlbetonbau1/198819-22, 49-52

Kurzfassung

Talbrücke mit 1280 m Gesamtlänge. Die Stromöffnung über den Main wird von einem Beton-Stabbogen mit 162 m lichter Weite überspannt. Die in den Fels einbindenden Bogenkämpfer wurden in Spundwandbaugruben erstellt. Der Bogen selbst wurde im Freivorbau mit Abspannung über zwei Hilfspylone errichtet. Der vorgespannte Überbau hat einen Hohlkastenquerschnitt und ist in fünf Durchlaufträger unterteilt. Er wurde im Taktschiebeverfahren von einer Seite eingeschoben.

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Kirchner, G.Instationäre Temperaturverläufe in Betonbauteilen.Beton- und Stahlbetonbau1/198219-23

Kurzfassung

Es wird über Messungen des Temperaturverlaufs an der Oberfläche und im Inneren von Gasbeton-, Stahlbeton- und Sandwichkonstruktionen berichtet. Aus dem spezifischen Wärmeeindringverhalten und der Wärmespeicherung werden Empfehlungen für die Planung von Parkdecks, massiven Fassaden und für die Nachbehandlung ungeschützter Betonoberflächen abgeleitet.

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Reinhardt, H.-W.Maßstabseinfluß bei Schubversuchen im Licht der Bruchmechanik.Beton- und Stahlbetonbau1/198119-21

Kurzfassung

Mit Hilfe der Bruchmechanik wird eine mögliche Erklärung geliefert, warum bei Schubversuchen an unbewehrten Platten und Balken mit zunehmender Querschnittshöhe die aufnehmbare Schubspannung abnimmt.

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Grunicke, Urs H.; Lienhart, Werner; Vorwagner, AloisLong-term monitoring of visually not inspectable tunnel linings using fibre optic sensing / Langzeitmonitoring von nicht visuell inspizierbaren Tunnelinnenschalen mittels FaseroptikGeomechanics and Tunnelling1/202119-32Topics

Kurzfassung

Regular structural assessments of tunnel linings are commonly performed by visual inspection. Crack phenomena and their development over time are essential indicators of changes of the stress regimen. These are the most prominent input data for the structural assessment of linings. Cladding for fire protection or noise control inhibit visual inspection and call for alternative methods of crack detection and monitoring. This paper presents the application of an alternative method which employs distributed fibre optic sensing (DFOS) which is installed on already existing linings. The objective is to obtain monitoring results with best reliability in comparison to conventional inspection. While the application of DFOS with fibres embedded in new linings has already been tested extensively, later installation on existing linings poses various challenges. Based on findings obtained from laboratory and field tests in an operational highway tunnel, we found that by means of later installed fibres with lengths of up to 70 m, strain measurements can achieve accuracies of about 1 &mgr;m/m over 10 mm. This allows the detection of both current and historical crack widths at 0.01 mm precision, conspicuous strain patterns and temperature abnormalities. The system can be mounted onto the inner lining surface which is covered by later claddings and are hence inaccessible to visual inspection. The structural performance can eventually be inferred from interpreted crack patterns.
Die wiederkehrende Prüfung von Tunnelinnenschalen erfolgt üblicherweise mittels visueller Inspektion. Rissphänomene und deren Veränderungen sind dabei wesentliche Indikatoren für Änderungen des mechanischen Spannungsregimes. Risse zählen daher zu den prominentesten Grundlagen für die Zustandsbeurteilung bestehender Innenschalen. In Bereichen mit nachträglicher Verkleidung (z. B. Brandschutzplatten) ist die Innenschale visuell nicht ohne größeren Aufwand inspizierbar, sodass auf andere Methoden der Rissdetektion und -verfolgung zurückgegriffen werden muss. Das Ziel dabei ist eine Bauwerksüberwachung mit einer Zuverlässigkeit, die der visuellen Inspektion möglichst gleichwertig ist. Eine vielversprechende Möglichkeit bieten nachträglich an die Bestandsschale applizierte Glasfasern. Damit wird die Identifizierung lokaler Schäden wie Risse in der Struktur oder unerwartete Veränderungen in Dehnungsmuster und Temperatur möglich. Das System kann nachträglich auf die Betonoberfläche, auch beispielsweise hinter Brandschutzplatten, appliziert werden. Damit können auch nicht einsehbare Bereiche überwacht werden. Aus den gemessenen Dehnungsprofilen kann die effektive aktuelle und historische maximale Rissbreite auf bis zu 0,01 mm genau ermittelt werden und auf das Tragverhalten der Innenschale rückgeschlossen werden. Während der Einsatz von verteilter faseroptischer Sensorik durch im Beton eingebettete Glasfaserkabel bereits erprobt ist, stellt die nachträgliche Applikation besondere Herausforderungen dar. Die dafür durchgeführten Laborversuche, eine Versuchsinstallation in einem bestehenden Tunnel, sowie die Eignung für eine langfristige Bauwerksüberwachung werden hier im Detail vorgestellt.

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Walter, Andreas; Mihaylov, Vladislav; Wagner, HannsDevelopment of a guideline for cross passage junctions in segmental lined tunnels / Entwicklung eines Planungsleitfadens für das Anfahren von Querschlägen bei maschinellem VortriebGeomechanics and Tunnelling1/201919-32Topics

Kurzfassung

The connection between tunnels and cross passages places high demands on support and safety measures, especially for mechanized tunnelling with segmental lining. The critical task is to develop a temporary support system during the opening of the precast segmental lining until the inner lining of the cross passage has developed its full bearing capacity and is acting as a final support measure. For singleshell tunnels with waterproof linings, the serviceability of a durable waterproofing connection has to be ensured. A working group initiated by Austrian Federal Railways (ÖBB) has been concentrating on the opening of cross passages in TBM tunnels. The result of the research will be summarized in a guideline for the design of cross passage openings in tunnel with segmental lining. The guideline will describe the different systems already used for various scenarios according to the state of the technology. The paper summarizes the current state of the guideline and provides some recommended systems for lining support, waterproofing systems as well as some fundamental structural design models for the different support and coupling elements.
Die Verbindung von Tunnelröhren mit Querschlägen stellt speziell bei maschinellen Vortrieben mit Tübbingausbau hohe Ansprüche an die baulichen Sicherungsmaßnahmen. Der Übergang zwischen Tunnelröhre und Querschlag bildet im Bauzustand den kritischen Bereich. Die Herausforderung liegt darin, die Tübbinge der Tunnelröhre beim Abtragen bzw. Aufschneiden temporär zu stützen, bis der Ausbau bzw. die Innenschale des Querschlags hergestellt ist. Zusätzlich gilt es, die Gebrauchstauglichkeit des Dichtungsanschlusses bei gedichteten, einschaligen Systemen dauerhaft sicherzustellen. Eine von der ÖBB-Infrastruktur AG im Rahmen einer TVM-Forschungsinitiative initiierte Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit dem Anfahren von Querschlägen bei maschinellen Vortrieben. Das Ergebnis dieser Untersuchungen wird in einem Planungsleitfaden zusammengefasst. Ziel und Zweck des Planungsleitfadens ist es, die verschiedenen technischen Möglichkeiten für das Anfahren gemäß den anerkannten Regeln der Technik und den bisher erzielten Erfahrungen der eingesetzten Systeme zusammenzufassen. Beginnend mit dem Versuch, einheitliche Begriffe zu bestimmen, über die Abhandlung von allgemeinen Planungsgrundsätzen werden die gängigen Systeme zur Lastabtragung im Bereich der Tübbingöffnung, Abdichtungssysteme sowie Vorschläge für die statische Berechnung und Dimensionierung vorgestellt. Der Beitrag fasst den aktuellen Arbeitsstand des Planungsleitfadens zusammen.

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Thieken, Klaus; Achmus, Martin; Schmoor, Kirill AlexanderOn the ultimate limit state design proof for laterally loaded pilesgeotechnik1/201419-31Fachthemen

Kurzfassung

According to Eurocode 7, the geotechnical ultimate limit state (ULS) design proof can be provided by either a GEO-2 or a GEO-3 design equation. In offshore engineering applications a GEO-3 proof is usually carried out in the design of laterally loaded piles. In Germany a GEO-2 proof is required according to DIN 1054; this standard also describes a special procedure on how to do this. This paper compares the results of the different approaches. The p-y method, usually used for calculating the pile load-bearing behaviour, is validated with respect to German regulations (e.g. with DIN 4085 regarding ultimate bedding stresses). In general it was found that the p-y method can be used in ULS design. It is further shown that the special ULS design procedure described in DIN 1054 can yield erroneous results (i.e. depending on system parameters and loading type, admissible loads may be either too small or too large). The GEO-3 proof generally produces reasonable results, but here the actual level of safety depends on the soil parameters. This paper recommends a new and simple design procedure, which is a GEO-2 proof but also gives correct admissible pile head loads in all cases considered and allows for the consideration of soils with strength degradation.

Zum Tragfähigkeitsnachweis für horizontal belastete Pfähle.
Gemäß Eurocode 7 kann der Tragfähigkeitsnachweis (ULS) sowohl im Grenzzustand GEO-2 als auch im Grenzzustand GEO-3 geführt werden. Im Bereich der Offshore Anwendungen ist international der Nachweis für horizontal belastete Pfähle im Grenzzustand GEO-3 üblich. In Deutschland ist dagegen gemäß der DIN 1054 ein Nachweis im Grenzzustand GEO-2 vorgeschrieben, dessen spezielle Vorgehensweise zur Durchführung ebenfalls in dieser Norm dargelegt ist. Im folgenden Artikel werden die Ergebnisse dieser beiden Nachweisverfahren miteinander verglichen. Die p-y Methode, welche üblicherweise zur Ermittlung des Lastverschiebungsverhaltens eingesetzt wird, wird unter Berücksichtigung der deutschen Regularien validiert (d.h. der maximale Bettungswiderstand wird den Ergebnissen der DIN 4085 gegenübergestellt). Hierbei kann die p-y Methode grundsätzlich als geeignet für den Tragfähigkeitsnachweis identifiziert werden. Weiterhin kann gezeigt werden, dass die in der DIN 1054 beschriebene spezielle Vorgehensweise des Nachweises zu fehlerhaften Ergebnissen führen kann (d.h. in Abhängigkeit der Systemparameter und der Belastungsart können die zulässigen Belastungen sowohl zu klein als auch zu groß sein). Der Nachweis GEO-3 gibt grundsätzlich plausible Ergebnisse, allerdings hängt das tatsächliche Sicherheitsniveau von den Bodenparametern ab. Der Artikel empfiehlt einen neuen und einfachen Bemessungsansatz im Grenzzustand GEO-2, der für sämtliche Randbedingungen korrekte zulässige Pfahlkopfbelastungen ergibt. Der Ansatz erlaubt zudem auch die Berücksichtigung von Böden mit Entfestigung.

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Danne, Stefanie; Hettler, AchimVerhalten von nichtbindigen Böden bei niederzyklischer Belastunggeotechnik1/201319-29Fachthemen

Kurzfassung

Niederzyklische Belastungen treten in der Praxis in verschiedenen Situationen und insbesondere bei geotechnischen Herstellvorgängen auf. Zur Erfassung der Größenordnung herstellbedingter Verformungen ist man bisher auf Beobachtungsmethoden und Messungen angewiesen, da gängige Stoffmodelle bei Verformungsberechnungen infolge niederzyklischer Belastungsvorgänge oft Defizite aufweisen. Mithilfe der in diesem Beitrag vorgestellten Triaxialversuchsserien wurden u.a. Antwort-Ellipsen produziert, welche einen Beitrag zur Weiter- oder Neuentwicklung von höherwertigen Stoffmodellen leisten, mit welchen es möglich sein soll, herstellbedingte, aus niederzyklischen Beanspruchungen resultierende Verformungen numerisch zu prognostizieren.

Incremental stress-strain behaviour of non-cohesive soils at low cycle loading.
Low cycle loading-processes occur in different situations and in particular during geotechnical construction-processes. To capture the magnitude of deformations due to these processes, one is currently dependent on observations and measurements, because common constitutive models often show deficits when predicting these deformations. With the aid of triaxial series presented in this article, strain-response-envelopes amongst others were produced, which can contribute to the development of constitutive equations to improve the numerical prediction of deformation of construction-induced, low cycle loading-processes.

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Ortlepp, SebastianLastaufteilung und Widerstandsverhalten von SchubwändenMauerwerk1/201319-26Fachthemen

Kurzfassung

Für die Ermittlung von Horizontalkräften an Wandscheiben wird gewöhnlich ein Kräftegleichgewicht unter Anwendung der Biegesteifigkeiten der einzelnen Mauerwerkswände genutzt. Besitzen die beteiligten Wände überwiegend die gleiche Steifigkeit und Auflast, ist dieses Prinzip eine gute Näherung zur Bestimmung der Wandbeanspruchung. Gibt es jedoch stark unterschiedliche Wandgeometrien innerhalb eines Geschosses, führen unterschiedliche nichtlineare Verformungen infolge aufreißender Querschnitte und Schubverformungen zu einer geänderten Lastaufteilung, welche stark von dem Verhältnis der Biegesteifigkeiten abweicht. Mit theoretischen Untersuchungen an einem Wandmodell konnte dies gezeigt werden. Eine Analyse des Verformungsverhaltens zeigt unter bestimmten Lastmerkmalen starke Einflüsse auf die Duktilität. Speziell unter geringer Auflast zeigen kurze und lange Mauerwerkswände ein enormes Verformungspotenzial bei nahezu gleich bleibendem Tragwiderstand.

Load sharing and resistance behaviour of shear walls.
For the determination of horizontal forces to shear walls an equilibrium using the bending stiffness of the individual masonry wall is used. This assumption is a good approximation for determining the wall load in horizontal direction usually if the walls have mainly the same stiffness and vertical load. However, if there are very different wall geometries within a floor, different nonlinear deformations due gapping cross-sections and shear deformations lead to an altered load distribution. Especially for masonry a non-linear deformation of shear walls appears. Studies on a wall model with specific load characteristics show either a strong or a low ductility during deformation. Especially short and long masonry walls under low load show enormous potential for deformation at a constant load resistance.

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