Aus den experimentellen Ergebnissen zur Rotationskapazität von Biegeträgern aus I-Profilen bei konstanter zyklischer Belastung werden wöhlerlinienähnliche Festigkeits-Beziehungen ermittelt. Mit einer ebenfalls aus Versuchen begründeten Zählmethode und Schadensakkumulationshypothese kann aus einem Spektrum der Rotationsanforderung, das aus den Lasteinwirkungen z. B. Erdbebenzeitverlauf und den Bauwerksreaktionen gewonnen wird, eine schadenäquivalente statische Rotationsanforderung definiert werden. Damit ist es möglich, das Fließgelenkverfahren auch auf Stahlbauten mit ausgeprägt alterniedender Belastung auszudehnen, da die aus der alternierenden Plastizierung entstehende Schädigung durch einen Rotationsnachweis, mit dem die schadensäquivalente statische Rotationsanforderung mit der statischen Rotationsfähigkeit verglichen wird, auf ein sicheres Maß begrenzt werden kann. Damit können Anrisse oder gar Brüche ausgeschlossen werden.

Mit der Überführung der ENV 1993 - Eurocode 3 in die EN-Fassung erfolgt eine Neustrukturierung, indem die allgemein gültigen Bemessungsregeln in die Grundnormreihe EC 3-1.1 bis EC 3-1.11 und die Anwendungsregeln für bestimmte Anwendungsgebiete in die Anwendungsnormenreihe EC 3-2 bis EC 3-6 geordnet werden. Der vorliegende Beitrag stellt die neue Struktur kurz vor und geht besonders auf den neuen Teil EC 3-1.9 "Ermüdung" ein, in dem die Bemessung von Bauteilen mit nicht ruhender Belastung geregelt ist. Es werden u. a. die Nachweiskonzepte und die Erweiterung und Überarbeitung der Kerbfallkataloge, die für die Überführung vorgenommen wurde, vorgestellt.

Für den Entwurf und die Berechnung von Krankonstruktionen gilt die CEN/TS 13001-3-1: 2005, die in CEN/TC 147 bearbeitet wurde.
Diese technische Spezifikation bezieht sich auf EN 1990: Eurocode “Grundlagen der Tragwerksplanung” und EN 1993-1-1: Eurocode 3: “Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten”, Teil 1-1: “Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau”, weicht aber in einigen Punkten wesentlich von den Eurocodes ab, beispielsweise bei den Regelungen für die Stahlgütewahl und den Festlegungen für die Ermüdungsfestigkeit bestimmter konstruktiver Details. Bislang enthält die CEN/TS 13001-3-1 noch keine Regelungen für Plattenbeulnachweise.
Der Beitrag zeigt einige Beispiele für Divergenzen auf, die aufgrund unterschiedlicher Herangehensweise an den Versuchshintergrund entstanden sein könnten. Hierzu liefert EN 1990 eine standardisierte Vorgehensweise für die Festlegung der charakteristischen Werte der Beanspruchbarkeiten und die Empfehlungen für Teil sicherheitsbeiwerte.
Für das Plattenbeulen werden die Nachweismethoden in EN 1993-1-5 und der zugehörige Zuverlässigkeitshintergrund erklärt.

Die zunehmende Globalisierung auch im Bauwesen verlangt internationale Normenfamilien, um Probleme der Kompatibilität verschiedener Normen zu vermeiden. Die Eurocodes sind Teil der neuen europäischen Normenfamilie, die von CEN für die Bemessung und Konstruktion baulicher Anlagen und vorgefertigter Bauteile für Bauprodukte und für Baustoffprüfungen entwickelt wurden. Diese Entwicklung erfolgte mit Grundsätzen, die ein nachhaltiges und stabiles Normenwerk mit internationaler Akzeptanz zur Folge hat mit genügender Flexibilität für kontinuierliche Erneuerung. Auf diese Grundsätze, insbesondere den Grundsatz der Fundierung rechnerischer Nachweise auf der statistischen Auswertung von Versuchen und ihre Auswirkung auf die Konsistenz und Einfachheit der Regeln im Stahlbau wird eingegangen und anhand von Beispielen der Erfolg gezeigt. Es ist zu wünschen, daß die Eurocodes nach den langjährigen Vorbereitungen für ihre Anwendung in Deutschland baldmöglichst eingeführt werden, damit störende Übergangsregelungen entfallen können.

Mit der Überführung der ENV-Fassung des Eurocode 3 in die EN-Fassung ist es gelungen, die Stabilitätsregeln für stabförmige Bauteile (Knicken und Biegedrillknicken), für plattenförmige Bauteile (Plattenbeulen) und für Schalentragwerke (Schalenbeulen) durch die Einführung des Globalschlankheitsverfahrens zu harmonisieren. Die Abminderungsbeiwerte werden über Knick- bzw. Beulkurven bestimmt, wobei der globale Schlankheitsgrad von dem Tragwerk und der Belastungssituation abhängt. Es wird das Vorgehen sowie die Bestimmung der Teilsicherheitsbeiwerte mit Versuchsergebnissen nach EN 1990, Anhang D - Versuchsgestützte Bemessung - vorgestellt. Das Globalschlankheitsverfahrens erlaubt die Bemessung von Bauteilen und Tragwerken, die mit den bisherigen Verfahren nicht nachgewiesen werden konnten.

Die Bauwerksprüfung ist integraler Bestandteil der Sicherheitsplanung für ein Bauwerk. Mit der Vorabplanung einer erfolgreichen Bauwerksprüfung können die Herstellkosten eines Bauwerks reduziert, die Erhaltungskosten erheblich gesenkt und die Lebensdauer vergrößert werden. Die Bauwerksprüfung führt also nicht nur zu größerer Sicherheit und Dauerhaftigkeit, sondern sie rechnet sich auch wirtschaftlich. Am Beispiel des Brückenbaus wird eine erfolgreiche Bauwerksprüfung gezeigt und auf eine weitere Verbesserung ihrer Möglichkeiten durch geeignete Planung hingewiesen.

Significance of a qualified control of structures of buildings and civil engineering works
The control of structures is part of the safety plan for buildings and civil engineering works. The a priori design for an efficient control can reduce the cost for construction and for maintenance and hence increase the service life. The control of structures therefore is not only a means to enhance the structural reliability and durability but also turns out to be profitable. An efficient way of control of structures is demonstrated for the example of bridges; further steps to improve the efficiency are recommended.

Der vorliegende Beitrag stellt die neuen europäischen Regelwerke Eurocode 1 - Teil 5 und Eurocode 3 - Teil 6 vor, die von CEN TC 250 für die Bemessung von Kranbahnträgern ausgearbeitet wurden. Der Eurocode 1 - Teil 5 definiert die aus dem Kranbetrieb resultierenden Einwirkungen, und der Eurocode 3 - Teil 6 spezifiziert die Bemessungsregeln für Kranbahnträger. Abschließend wird anhand eines Bemessungsbeispiels die Anwendung der beiden Regelwerke demonstriert.

Es wird ein Berechnungsverfahren für die Ermittlung der Traglast von Hallenrahmen mit beliebig, auch voutenförmig ausgebildeten Stützen und Riegeln vorgestellt, das die Effekte räumlicher Verformungen (Verformungen in der Rahmenebene und aus der Rahmenebene), von räumlichen Imperfektionen, elastisch-plastisches Werkstoffverhalten nach der Fließzonentheorie, Profilverformungen, die Wirkung von Abstützungen und Federungen durch angeschlossene Pfetten o.ä., die Ausbildung von Rahmenecken und Steifenordnungen berücksichtigt.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Am Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) wurde eine Methode entwickelt, die die Vorhersage von Schimmelpilzbildung auf Basis eines Vergleichs der Wachstumsvoraussetzungen (Temperatur, relative Feuchte und Substrat) mit den im Bau auftretenden instationären hygrothermischen Bedingungen ermöglicht. Zielsetzung des neuen biohygrothermischen Verfahrens ist es, Aussagen abzuleiten, bei welchen Randbedingungen in Abhängigkeit vom Baustoff ein Pilzbefall auftritt und bei welchen dies nicht passiert. Ferner können vergleichende qualitätive Aussagen getroffen werden, ob im Falle einer Sporenauskeimung mit einem Fortschreiten des Pilzbefalls, d. h. Myzelwachstum, zu rechnen ist. Die Wesensmerkmale dieser neuartigen Methode sowie deren Validierung und Anwendung werden beispielhaft erläutert.

Nachdem das Bauvolumen in Deutschland in den vergangenen 5 Jahren von ca. 250 auf 190 Mrd. €/a zurückgegangen ist, konzentrieren sich die Unternehmen auf Marktnischen, die vor allem in der Modernisierung des Bestandes liegen. "Aktive Kundenbetreuung" und "innovative Produkte" sind gefragt, das Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) leistet hierzu einen Beitrag.

Die nachhaltige Konjunkturschwäche in der Baubranche veranlaßt viele Unternehmen, den Export ihrer Produkte oder Planungsleistungen in Länder zu erwägen, deren Klimabedingungen stark von den hiesigen Verhältnissen abweichen. Da die deutschen Wärme- und Feuchteschutzanforderungen und bauphysikalischen Erfahrungen in der Regel nicht auf eine andere Klimasituation übertragbar sind, besteht die Gefahr, daß bewährte Bauprodukte und -konstruktionen den Erwartungen der ausländischen Bauherren nicht gerecht werden oder der dortigen Witterung nicht dauerhaft standhalten. Da die Anwendung des "trial-and-error" Prinzips im Zielland sehr teuer ist, wird hier gezeigt, wie den Problemen eines unzureichenden Feuchteschutzes oder ineffizienter Energiesparmaßnahmen durch den Einsatz hygrothermischer Berechnungsmodelle vorgebeugt werden kann. Diese Vorgehensweise wird beispielhaft anhand von rechnerischen Simulationen des instationären Wärme- und Feuchteverhaltens von Baukonstruktionen in verschiedenen Klimazonen demonstriert.

Da viele Fachwerkhäuser unter Denkmalschutz stehen, gilt es, einen tragbaren Kompromiß zwischen energetischer Sanierung und der Erhaltung des historischen Erscheinungsbildes und der Bau-substanz zu finden. Oftmals bleibt unter Voraussetzung der Erhaltung des äußeren Erscheinungsbildes der Fachwerkfassade als einzig mögliche Wärmeschutzmaßnahme die Anbringung einer Wärmedämmung auf der Innenseite der Außenwand. Da Innendämmungen aber aus bauphysikalischen Gründen - Absenkung der Temperatur zwischen Dämmung und Ausfachungsmaterial und damit verbunden höhere Feuchten in diesem Bereich - nicht unkritisch sind, sollte die Wahl des Dämmstoffes sowie der gesamte Konstuktionsaufbau den hygrothermischen Verhältnissen einer Fachwerkfassade genau angepaßt werden.

Bei der Wärmerückgewinnung in Niedrigenergiehäusern, bei denen der Hauptanteil des Energiebedarfs durch Lüftungsverluste entsteht, kann ein solcher Erdreich-Luft-Wärmetauscher (EWT) vor allem im Auslegungsfall zur Vorerwärmung der Luft genutzt werden. Die Voraussetzung zur Vortemperierung durch das Erdreich ist gegeben, weil die Erdreichtemperaturen in der Winterperiode meist im positiven Bereich bleiben. Damit besteht eine Temperaturdifferenz von bis zu 25 K zur Außentemperatur, die für einen Wärmeaustausch genutzt werden kann. Der im Versuch eingesetzte EWT arbeitet nach folgendem Prinzip: Außenluft wird über eine 40 m lange Rohrleitungsstrecke in ca. 1 m Tiefe angesaugt und nimmt dabei in der kalten Jahreszeit Wärme auf. Dabei hat sich gezeigt, daßder EWT eine Luftmenge von 150 bis 250 m² /h auf das Temperaturniveau des Erdreichs bringen kann.

Mit Hilfe eines dreidimensionalen Finite-Differenzen-Programms (INSTW) zur Ermittlung von Wärmeströmen und eines eindimensionalen instationären Berechnungsverfahrens für den gekoppelten Wärme- und Feuchtetransport (WUFI) wird in mehrdimensionalen, instationären Berechnungen der Wärme- und Feuchtetransport im Bereich des Belüftungskanals am Beispiel eines Zweischalenflachdaches untersucht. Für ausgewählte klimatische Randbedingungen werden eine normierte Häufigkeit des Tauwasseranfalls sowie räumlich-zeitliche Insographendarstellungen der relevanten Feuchte für die wichtigsten Einflußgrößen ermittelt. Ergänzend dazu werden Wassergehalte der Massivbauteile sowie im Bereich der Luftschicht und des Dämmstoffes ermittelt, um das Austrocknen einer baufeuchten Konstruktion darzustellen.

Die Ökobilanz ist eine Methode, die ganzheitlich die Umweltauswirkungen eines Produktes über dessen gesamten Lebensweg ermittelt. Bisher vorgestellte Ökobilanzen lassen den erforderlichen Detaillierungsgrad gerade bei der Beschreibung der langen Nutzungsphase von Bauprodukten vermissen, obwohl hier die größten ökologischen Optimierungs- und Reduktionspotentiale zu erwarten sind. In der vorliegenden Publikation werden schwerpunktmäßig für die Nutzungsphase am Beispiel "geneigtes Dach" die bauspezifischen Besonderheiten, die das Ergebnis einer Ökobilanz signifikant beeinflussen können, erläutert. Es werden Forderungen für zukünftige Arbeiten im Bereich Ökobilanzierung von Bauprodukten abgeleitet mit der Zielsetzung, eine Basis für vergleichbare Bilanzen zu schaffen.

Opake Fassadenbereiche besitzen ein großes Potenzial zur Energieerzeugung durch den Einsatz von Fotovoltaik (PV). Die Leistung der Module sinkt mit zunehmender Temperatur der PV-Zellen, wodurch sich die Verwendung im Fassadenbereich bisher hauptsächlich auf Kaltfassaden beschränkt hat, da hier die Hinterlüftung zur Kühlung der PV-Module beiträgt. Im Unterschied zu Kaltfassaden erfolgt bei standardmäßigen Pfosten-Riegel-Fassaden (Warmfassaden) keine Hinterlüftung. Um auch hier den Einsatz von PV-Modulen zu realisieren und gleichzeitig den temperaturbedingten Leistungsabfall zu minimieren, sollen die PV-Module mit rückseitig angebrachten Latentwärmespeichern (PCM) kombiniert werden. Erreicht die Temperatur in der Fassade den festgelegten Schmelzpunkt des gewählten PCM, erfolgt ein Phasenübergang von fest zu flüssig. Dabei absorbiert das Material thermische Energie und entzieht sie auf diese Weise dem PV-Modul, sodass ein Temperaturanstieg abgepuffert wird. Nachts wird die im PCM latent gespeicherte Wärmeenergie wieder an die Umgebung abgegeben.

Development of a temperature-regulating photovoltaic façade panel with phase change material - a contribution to building-integrated PV in mullion and transom façades
Opaque façade areas show great potential for generating energy by using photovoltaic (PV) modules. Their use in the façade sector has so far been limited mainly to cold fronts because the performance of these modules drops with increasing temperature of the PV cells. In contrast to cold fronts, rear ventilation in order to cool the modules is not possible in standard mullion and transom façades. To ensure low module temperatures and thus a high performance, the PV modules are combined with rear-mounted phase change materials (PCM). When the temperature in the façade reaches the defined melting point of the selected PCM, it results in a phase transition from solid to liquid. The material absorbs thermal energy from the PV module and the temperature increase of the module can be buffered. At night, the thermal energy which is latently stored in the PCM is released back into the ambient air.

Untersucht wird, welche zulässigen Spannungen für schwingbeanspruchte Bauteile aus wetterfestem Baustahl bei ungeschütztem Einsatz gegen atmosphärische Korrosion anzusetzen sind. Hierfür liegen Schwingfestigkeitsergebnisse aus einem Forschungsvorhaben vor, das neben wetterfestem Baustahl WTSt 52-3 auch allgemeinen Baustahl St 52-3 mehrerer Hersteller einbezieht, und zwar den Grundwerkstoff als Vollstab sowie den Stumpfstoß und die Quersteife als zwei stahlbautypische, UP- und E-handgeschweißte Verbindungen, die an zwei Standorten mit Industrieatmosphäre sechs Jahre ausgelagert waren. Die Ergebnisse werden vorgestellt und daraus zulässige Spannungen nach den Sicherheitskonzepten einschlägiger Regelwerke abgeleitet. Danach können die für Schweißverbindungen aus allgemeinem Baustahl St 52-3 nach Regelwerken zulässigen Spannungen auch für Schweißverbindungen aus wetterfestem Baustahl WTSt 52-3 herangezogen werden. Dies gilt auch für die Stumpfnaht in Sondergüte.

In einem breit angelegten Forschungsvorhaben wird das Schwingfestigkeitsverhalten wetterfester Stähle nach mehrjähriger Bewitterung untersucht. Zur Verallgemeinerungsfähigkeit der Ergebnisse umfaßt das Versuchsprogramm allgemeine Baustähle und wetterfeste Stähle mehrerer Stahlhersteller, und zwar den Grundwerkstoff als Vollstab mit unterschiedlichen Oberflächen sowie zwei nach dem UP- und E-Handverfahren in zwei Betrieben geschweißte stahlbautypische Verbindungen, die an zwei Standorten mit Industrieatmosphäre zunächst bis zu sechs Jahren ausgelagert werden. Die Arbeit stellt die nach einer zweijährigen Bewitterung erhaltenen Ergebnisse vor und bewertet diese im Hinblick auf einschlägige Regelwerke. Danach bleibt die derzeit zweijährige Bewitterung bei Schweißverbindungen ohne Einfluß auf das Schwingfestigkeitsverhalten, bei den in der Bemessungspraxis mehr untergeordneten Vollstäben tritt eine bis zu 30%-ige Abminderung in der Schwingfestigkeit auf, die mit den zulässigen Spannungen nach einigen Regelwerken nur zum Teil abgedeckt sind.

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Vorgestellt werden Ergebnisse aus Schwingfestigkeitsuntersuchungen an schubbeanspruchten Kehlnaht-Schweißverbindungen. Im Vordergund steht die Ermittlung der Neigung der Wöhlerlinie und ihres Abknickpunktes in die Dauerfestigkeit. Ergänzend werden die experimentell ermittelten ertragbaren Spannungen unter Beachtung dort enthaltener Sicherheitskonzepte gegenübergestellt. Die Ergebnisse bestätigen die im Eurocode 3 beabichtigten Bemessungsregeln für schwingbeanspruchte Schweißverbindungen unter Schub.

Der Bericht stellt rund 180 Ergebnisse aus drei Untersuchungen an schubbeanspruchten Schweißverbindungen vor. Die Versuche sind ausgeführt an Torsionskörpern, bei denen Rohrabschnitte mit Kehl- oder HV-Ringnähten an Stirnplatten angeschweißt sind. Als Schweißverfahren kommen Lichtbogenhand- oder vollmechanisierte MAGC-Schweißen zum Einsatz. Die experimentell ermittelten ertragbaren Spannungen werden den nach Regelwerken zulässigen Spannungen unter Beachtung darin enthaltener Sicherheitskonzepte gegenübergestellt. Daraus leiten sich Empfehlungen ab für die Einstufung schubbeanspruchter Schweißverbindungen in die derzeit in Bearbeitung befindliche deutsche Betriebsfestigkeitsgrundnorm DIN 18 800 Teil 6.

An approx. 2.2 km long section of the U5 in the city centre of Berlin is currently under construction to close the gap between the existing underground structures at the Berliner Rotes Rathaus and Brandenburger Tor stations. Construction started early 2012 and the connection between Alexanderplatz and Brandenburger Tor is planned to open in 2019. The alignment starts from the newly built Rotes Rathaus Metro station, passing under the River Spree, the planned new Berliner Schloss and the Spree channel, and then follows the street Unter den Linden before arriving at the Brandenburger Tor. Three new stations have to be constructed at Rotes Rathaus, Museumsinsel and Unter den Linden, with the centrepiece being the Museumsinsel station where ground freezing techniques are being used.
Geplant und derzeit im Bau ist die Herstellung eines ca. 2,2 km langen Lückenschlusses der Trasse zwischen den bestehenden Tunnelanlagen am Berliner Roten Rathaus und der Station Brandenburger Tor. Baubeginn war im Frühjahr 2012. 2019 soll die Verbindung zwischen Alexanderplatz und Brandenburger Tor eröffnet werden. Die Linienführung der Trasse verläuft innerstädtisch von der neu zu errichtenden U-Bahn Station Rotes Rathaus unter der Spree, unterhalb des zukünftigen Neuen Berliner Schlosses und dem Spreekanal entlang der Straße Unter den Linden zum Brandenburger Tor. Die Trasse beinhaltet drei neue Stationen (Rotes Rathaus, Museumsinsel und Unter den Linden). Herzstück ist die Station Museumsinsel, die im Schutz einer Vereisung hergestellt wird.

Bild 8 auf S. 718 des o.g. Aufsatzes muß durch das folgende Bild ersetzt werden. Wir bitten um Entschuldigung und Beachtung. Die Redaktion