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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Kerr, A. D.Analysis of plates that rst on expansive subgrades (Berechnung von Platten auf quellfähigem Untergrund).Bautechnik7/1996447-453Fachthemen

Kurzfassung

Zuerst wird die Entwicklung der Forschung zu der Thematik kurz beschrieben. Das vorgestellte Berechnungsverfahren basiert auf der Annahme, daß die Wirkung des Quellens oder Schwindens von Böden durch eine Vorverformung des Baugrundmodells simuliert werden kann. Zwei spezifische Probleme werden formuliert und Lösungen angeboten: 1. Die Platte hat vollen Kontakt mit dem Boden; 2. Die Platte löst sich von der Unterlage. Mit den erhaltenen geschlossenen Lösungen werden die analytischen und mechanischen Zusammenhänge der vorgeschlagenen Lösungsmethode zur Berechnung von Konstruktionen erläutert, die auf expansivem Boden gegründet sind.

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Wu, Xun; Wu, Taotao; Chen, WeizhenAnalysis of height difference between three trusses of a steel truss bridge during incremental launchingStahlbau9/2018910-922Fachthemen

Kurzfassung

An incremental launching method with the advantages of saving construction space, a less complicated construction programme and fast construction speed has been widely used in engineering. Huanghe Bridge is a double-deck rail-and-road steel truss bridge with stiffened suspension cables; the incremental launching method was used for this bridge. A height difference between the three main trusses caused by an assembly error can result in large reaction forces in one or two slide shoes under the three main trusses during the launch because the bridge is very heavy, which can make the stresses in the main bridge and the temporary supports exceed the allowable stress, which would be harmful to the bridge construction. To study the influences of height-difference changes on the stresses in the entire bridge including the temporary supports, a finite element simulation is used to analyse the global and local stresses of the entire bridge. The results show that if the height difference is outside the range +20 mm to -30 mm, the stresses in the temporary supports near the pier will exceed the allowable stress during the launch. The height-difference values of the three trusses should therefore be restricted to ensure the safety of the construction. The limit values of the height difference are confirmed using a finite element model of the entire bridge. Moreover, in the local finite element model, the local structure is within the safety range when the confirmed height difference occurs, which ensures the rationality of the confirmed height difference values. The results of the finite element simulation are approximately the same as those of an actual measurement performed during the launch, and the reasonable limit values for the height difference between three trusses are +15 mm and -25 mm respectively. These limit values are the construction control values provided for the construction unit. Finally, solutions to decrease the influence of the height difference are given.

Analyse der Höhendifferenz zwischen drei Fachwerken einer Stahlfachwerkbrücke während des Taktschiebeverfahrens.
Das Taktschiebeverfahren ist aufgrund seiner Platz-, Zeit- und Ausführungsvorteile weit verbreitet im Ingenieurbau. Die Brücke über den gelben Fluss in Jinan ist eine doppelstöckige Eisenbahnbrücke aus Stahlfachwerk mit versteiften Tragelementen, die im Taktschiebeverfahren errichtet wird. Ein Höhenunterschied zwischen den drei Hauptfachwerkträgern infolge eines Montagefehlers kann während des Vorschubs zu großen Reaktionskräften an einem oder zwei Gleitschuhen unter den drei Hauptfachwerken führen, da die Brücke sehr schwer ist. Hierbei ist nicht auszuschließen, dass die Belastung der Hauptbrücke und der Traggerüste das zulässige Maß übersteigt und die Brückenkonstruktion Schaden nimmt. Um den Einfluss veränderlicher Höhendifferenzen auf die Belastung der gesamten Brücke einschließlich der Traggerüste zu untersuchen, werden mithilfe einer Finite-Elemente-Simulation die globalen und lokalen Belastungen der gesamten Brücke analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einer Höhendifferenz von mehr als +20 mm oder weniger als -30 mm die Spannungen der Traggerüste in der Nähe des Pfeilers die zulässige Belastung während des Vorschubs übersteigen. Die Höhendifferenzwerte der drei Fachwerke müssen daher begrenzt werden, um die Sicherheit der Konstruktion zu gewährleisten. Die Grenzwerte der Höhendifferenz wurden mithilfe eines Finite-Elemente-Modells der gesamten Brücke bestätigt. Darüber hinaus liegt im lokalen Finite-Elemente-Modell die lokale Konstruktion bei Auftreten der bestätigten Höhendifferenz im Sicherheitsbereich, was die Rationalität der bestätigten Höhendifferenzwerte sicherstellt. Die Ergebnisse der Finite-Elemente-Simulation entsprechen in etwa denjenigen einer tatsächlichen Messung während des Vorschubs, und die angemessenen Grenzwerte für die Höhendifferenz zwischen drei Fachwerken liegen bei +15 mm bzw. -25 mm. Bei diesen Grenzwerten handelt es sich um die für das Bauteil vorgesehenen Bauvorgabewerte. Abschließend werden Lösungen zur Verringerung des Einflusses des Höhenunterschiedes aufgezeigt.

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Analysis of fatigue test data to reassess EN 1993-1-9 detail categoriesStahlbau12/20201002Empfehlungen der Redaktion

Kurzfassung

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Bartsch, Helen; Drebenstedt, Karl; Seyfried, Benjamin; Feldmann, Markus; Kuhlmann, Ulrike; Ummenhofer, ThomasAnalysis of fatigue test data to reassess EN 1993-1-9 detail categoriesSteel Construction4/2020280-293Articles

Kurzfassung

This paper addresses the assessment of fatigue details according to EN 1993-1-9, which form the basis of the most important fatigue verification, the nominal stress approach. First of all, a suitable statistical methodology had to be defined for consistent detail classification. A structured database on the MySQL platform serves as a basis for the evaluation of the detail categories. In addition to fatigue test data documented in the background document to EN 1993-1-9, this database also includes new test data provided by the authors. After selecting the most meaningful test data, important details, such as longitudinal welds, were reassessed. In addition, the authors carried out fatigue tests in connection with numerical simulations in order to be able to evaluate the fatigue strength with better accuracy. The results so far show that the details analysed often prove to have a higher fatigue strength than currently documented in EN 1993-1-9.

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Rossi, Pierre; Daviau-Desnoyers, Dominic; Tailhan, Jean-LouisAnalysis of cracking in steel fibre-reinforced concrete (SFRC) structures in bending using probabilistic modellingStructural Concrete3/2015381-388Technical Papers

Kurzfassung

An improvement to the probabilistic discrete cracking model for fibre-reinforced concretes, originally developed by Rossi, is proposed in this paper.
This new model features the following:
- Crack formation and propagation in the concrete is taken into account by using special interface elements. These elements open once the normal tensile stress at their centre of gravity reaches the tensile strength of the element. The probabilistic aspect of the cracking process is taken into account by the fact that the tensile strength is randomly distributed throughout the mesh elements.
- Immediately after the formation of cracks, the fibre bridging effect is considered by a damage model approach. The probabilistic aspect consists of randomly distributing the post-cracking energy.
The improved numerical model is used to analyse the bending behaviour of three SFRC beams made from the same material. The numerical simulations are compared with experimental results in terms of the global behaviour of and cracking processes in the beams.

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Drobiec, ?ukaszAnalysis of AAC walls subjected to vertical load / Analyse von vertikal belasteten Porenbeton-WändenMauerwerk6/2019387-403Berichte

Kurzfassung

The paper describes the results of testing six autoclaved aerated concrete (AAC) walls on a natural scale. The walls were made of 18 cm wide blocks and thin layer joints. Reinforced and non-reinforced walls were tested. Basalt grids and typical steel reinforcement (truss type) were used as reinforcements. The load was applied by a reinforced concrete rim beam. In the first part of the tests, the impact of the opening (window) on stress distribution and the load capacity of the wall was analysed. In the second part of the tests, the unequally loaded connection zone of perpendicular walls was analysed. The results were used to draw practical conclusions on rules of additional reinforcement of zones surrounding openings and connection zones of perpendicular walls.

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Pittino, Philipp; Hafellner, HansAnalysis and refurbishment of damp cellar walls / Untersuchung und Sanierung eines feuchten Kellermauerwerks (Gutachten)Mauerwerk4/2019232-245Berichte

Kurzfassung

In the following expertise report, the existing condition of the cellar of a semi-detached house, which was built in a coupled construction, is analysed and considerations for a hygric refurbishment are discussed. First and foremost, it was necessary to find the cause of the damp present in the outside walls of the cellar of the building. In order to describe the current characteristics of the building, an inventory analysis was made of obvious building defects. This is summarised and described in the following report, which was the basis for all further proceeding. Building physics measurements and evaluations were carried out, building materials were examined for their physical properties and corresponding evaluations and analyses were carried out. Finally, all measurement results and findings were collected to provide a conclusive explanation for the existing defects to the building fabric of the building. This in turn was the foundation for all further measures to be taken in order to determine the necessary remediation concepts and changes to the interior design or the use of the rooms. The aim was to make the cellar space fully usable again and to be able to hand over a list of proposals for the necessary technical remediation measures to the client.

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Analysis and Optimum Design of Metal Structures (Farkas, J. und Jármai, K.)Stahlbau5/1998400Bücher

Kurzfassung

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Graubner, Carl-Alexander; Koob, BenjaminAnalysis and comparison of the NDPs of various national annexes of Eurocode 6 / Analyse und Vergleich der NDPs verschiedener nationaler Anhänge zu Eurocode 6Mauerwerk6/2015427-440Fachthemen

Kurzfassung

In the national annexes of Eurocode 6, the individual European Member States can define values for nationally determined parameters in various places or add regulations which are not in contradiction to the current European provisions. Consequently - despite a harmonized Eurocode 6 - the normative regulations of the individual Member States differ more or less. However, in the sense of practicability of the standards in Europe, it should be the aim to develop a European standard which is as uniform as possible and which has not to be applied in significantly different ways due to the national regulations. In order to better understand the interests of the other Member States for future generations of standards and to derive potentials of harmonization, the values of the Nationally Determined Parameters (NDPs) of various Member States are compared in this paper. In this context, the extent of the deviations between the different national annexes is examined and on this basis a possible potential of harmonization is identified.

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Braun, Matthias; Obiala, Renata; Odenbreit, ChristophAnalyses of the loadbearing behaviour of deep-embedded concrete dowels, CoSFBSteel Construction3/2015167-173Articles

Kurzfassung

The development of the “CoSFB-Betondübel” is presented in this paper. The “CoSFB-Betondübel” is a deep-embedded concrete dowel connecting in situ concrete with a steel section to assure composite action and thus allow for composite beam design. The loadbearing behaviour and parameters influencing this behaviour were determined through experimental tests. Special focus was given to the influence of the ratio of the resistance of the concrete dowel to the concrete compression class. The evaluation of the results concluded in a National Technical Approval [1]. Further investigations were performed via FE analysis in ABAQUS. Further, 3D models with non-linear material and geometry were prepared and validation undertaken. In addition, a real application example of CoSFB is shown.

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Cordes, Tobias; Reinhold, Chris; Schneider-Muntau, Barbara; Grüllich, Sebastian; Himmelsbach, Christian; Wehrmeyer, GerhardAnalyses of TBM disc cutter forces - application possibilities / Analyse der TBM-Diskenkräfte - AnwendungsmöglichkeitenGeomechanics and Tunnelling5/2019586-594Topics

Kurzfassung

Forecasts made during tunnelling of the daily advance, to control the machine, specify the lining and verify system behaviour are of great importance for safety and for the success of the whole project. In practice, such forecasts are obtained in deep tunnels by probe drilling, leading to downtime periods and by analog/digital face documentation with shorter downtime periods. Measurement and evaluation of rock mass cutting at the cutterhead of the TBM enables continuous monitoring without downtime. From the spatial distribution of the disc forces, basic geological/geotechnical information about the tunnel face can be derived. In addition, this data is valuable for load monitoring and monitoring the condition of the discs to determine the optimal changing time. This contribution deals with a geological-geotechnical interpretation of the disc forces of the open TBM on contract H33 Tulfes-Pfons of the Brenner Base Tunnel. The spatially distributed disc forces are evaluated and compared with the geological documentation.
Baubegleitende Prognosen für den täglich zu erwartenden Vortriebsablauf, die Steuerung der Maschine, die Ausbaufestlegung und die Überprüfung des Systemverhaltens sind wichtig für die Sicherheit und den Projekterfolg eines maschinellen Tunnelvortriebs. In der Praxis werden diese Prognosen bei tiefen Tunneln anhand von Vorauserkundungsbohrungen mit längeren Vortriebsstillständen und durch analoge/digitale Ortsbrustaufnahmen in halbtäglichen/täglichen Intervallen mit kurzen Vortriebsstillständen gewonnen. Eine kontinuierliche Überwachung ohne Bauverzug stellt die Messung und Auswertung des Gebirgslöseprozesses am Bohrkopf der TBM dar. Aus dem räumlichen Verlauf der Diskenkräfte können grundlegende geologische/geotechnische Informationen der Ortsbrust abgeleitet werden. Darüber hinaus sind diese Daten für die Last- und Zustandsüberwachung der Disken und den optimalen Zeitpunkt eines Diskenwechsels wertvoll. Dieser Beitrag befasst sich mit einer geologisch-geotechnischen Interpretationen der Diskenkräfte an der offenen TBM im Baulos H33 Tulfes-Pfons des Brenner Basistunnels. Dabei werden die ausgewerteten räumlichen Diskenkräfte der geologischen Aufnahme gegenüberstellt.

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Wannenmacher, Helmut; Schlicke, MarcelAnalyses of Pre-Excavation Grouting for TBM TunnellingGeomechanics and Tunnelling1/202355-59Topics

Kurzfassung

Pre-excavation grouting (PEG) is essential for mitigating groundwater inflow to unlined tunnel structures. Prevention of initial water inflow proved best practice to balance groundwater conditions throughout the utilisation of a tunnel. The grouted rock mass acts as a circumferential sealing barrier instead of a secondary lining to minimise groundwater inflow to an acceptable level over the structure's lifetime. The construction of unlined tunnels relies on existing favourable in-situ rock mass conditions with an overall low hydraulic head, mainly to keep the effort of grouting inferior and avoid an unbalanced proportion of pre-excavation grouting during the tunnel construction works.
From the operational perspective of tunnelling works, pre-excavation grouting delineates the continuous excavation process of a TBM and represents a discontinuative work process. In addition, grouting includes an exploration process ahead of the cutterhead to predict the ground conditions to align the sealing demand of the rock mass. Generally, pre-excavation grouting foresees the drilling of mainly open boreholes with a considerable length of 20 m to 25 m ahead of the tunnel boring machine (TBM). Establishing a continuous grouted zone around the tunnel demands an overlapping of the grouting rings ranging from 2 m to 10 m. The overlapping decreases the excavation length of the TBM adequately. The repetitive grouting process interfering with the excavation consists of various processes such as exploration including water loss measuring (WLM), the drilling and grouting of boreholes and the hardening time.
TBM tunnelling depends on the systematic and continuous implementation of construction procedures. Therefore, based on current static pre-excavation grouting, an agile combined grouting and excavation approach is presented, incorporating a reliable pre-excavation grouting, a systematic TBM excavation and a specific balance of long-term sealing and high utilisation rates for TBM excavation.

Analyse von vorauseilenden Injektionen im maschinellen Tunnelbau
Vorauseilende Injektionsmaßnahmen zur Reduktion von Wasserzutritten zu unverkleideten Tunnelbauwerken sind von entscheidender Bedeutung für den Erhalt der Grundwasserverhältnisse während und über die Gebrauchsdauer des Bauwerks hinweg. Aus baubetrieblicher Sicht stellen vorauseilende Gebirgsinjektionen eine Unterbrechung des kontinuierlichen Vortriebs dar. Der sich wiederholende Injektionsprozess besteht aus verschiedenen Subprozessen wie der Erkundung des Baugrundes, einschließlich von Wasserabpressversuchen, dem eigentlichen Bohren und Verpressen der Bohrlöcher und der Aushärtezeit des Injektionsgutes. Erforderliche Überlappungslängen verringern zudem die effektiven Vortriebslängen zwischen den Schirmen. Demgegenüber beruht die Effektivität eines TBM- Vortriebs auf der systematischen und kontinuierlichen Durchführung der Vortriebsprozesse, welche durch den disruptiven Injektionsprozess gestört wird. Anstelle der derzeitig üblichen statischen Ausführung von vorauseilenden Injektionsmaßnahmen mit fixierten Injektionsschirmlängen wird ein flexibles kombiniertes Injektions- und Ausbruchskonzept vorgestellt, das eine zuverlässige Injektion vor der Ortsbrust, einen systematischen Ablauf des TBM-Vortriebs bei einer hohen Auslastung und eine langfristige Abdichtung des Baugrunds gewährleistet.

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Drobiec, LukaszAnalyse von Spannungen und Verformungen im Brüstungsbereich von Wandmodellen aus Porenbeton und KalksandsteinMauerwerk1/20202-16Fachthemen

Kurzfassung

In dem vorliegenden Beitrag wurden Ergebnisse der Prüfungen von großformatigen Wandmodellen mit zwei Fensteröffnungen dargestellt. Wände aus Porenbeton und Kalksandstein wurden getestet. Die Wände wurden unter Verwendung von Dünnbettmörtel bei unvermörtelten Stoßfugen errichtet. Die Arbeit entspricht den zuvor durchgeführten Tests. Die Verifikation der Ergebnisse aus der Untersuchung kleinerer Modelle war das Ziel der Forschung [12, 13]. Spannungen und Verformungen der Modelle wurden analysiert und mit kleineren Modellen verglichen. Aufgrund der Analyse der Spannung-Verformung-Diagramme wurde ermittelt, dass die horizontale Spannung im Brüstungsbereich circa 0,2 MPa beträgt. Es wurden Berechnungen der geprüften Wände unter Anwendung eines Programms vorgenommen, das auf der Finite-Elemente-Methode basiert. Die Analyse der Ergebnisse von Laborprüfungen und numerischen Simulationen ermöglichte, das Niveau von Spannungen und Verformungen der geprüften Wände zu ermitteln.

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Oppeneder, Johannes; Dittmar, Frank; Tue, Nguyen VietAnalyse von Beton-Stahlrohrsteckverbindungen für Maste - Großversuche und FEM-SimulationenBeton- und Stahlbetonbau12/2020980-993Aufsätze

Kurzfassung

Die Beton-Stahlrohrsteckverbindung wird in dieser Arbeit für die Anwendung bei hybriden Mastkonstruktionen aus der Stahlrohrsteckverbindung weiterentwickelt. Die maßgebende Biegebeanspruchung der Maste wird dabei vom Stahlrohr mit Schubrippen über die Mörtelfuge in das darunterliegende Schleuderbetonrohr eingeleitet. Der Kraftfluss in der Verbindung ändert sich fortlaufend mit der Lastzunahme und wird entscheidend vom Verformungsverhalten der Rohre beeinflusst. Das Trag- und Verformungsverhalten der neuen Verbindung wird in diesem Beitrag anhand zweier durchgeführter Großversuche und begleitender FEM-Simulationen untersucht. Des Weiteren wird anhand zweier variierter Parameter, der Position der Schubrippen sowie einer Steckverbindung ohne Schubrippen der Einfluss auf das Trag- und Verformungsverhalten ermittelt und diskutiert.

Investigation of the load-bearing behaviour of connections of the hybrid mast construction - Large-scale tests and FEM-simulations
The grouted concrete-steel slip joint is developed in this paper for the application in hybrid mast constructions from the grouted steel slip joint. The decisive bending stress of the masts is transferred from the steel pipe with shear keys via the grout joint into the spun concrete pole below. The force flow in the connection changes continuously with the increase in load and is decisively influenced by the deformation behaviour of the poles. The load-bearing and deformation behaviour of the new joint is investigated in this paper by means of two large-scale tests and accompanying FEM simulations. Furthermore, the influence on the load-bearing and deformation behaviour is determined and discussed on the basis of two varied parameters, the position of the shear keys and a grouted slip joint without shear keys.

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Analyse von Bauschäden: Bauinstallationen Bauchemie und Bauphysik populärverständlichBautechnik1/200087Termine

Kurzfassung

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Vogdt, F. U.; Kochendörfer, B.; Dittmar, A.Analyse und Vergleich energetischer Standards anhand eines exemplarischen Einfamilienhauses bzgl. Energiebedarf und Kosten über den LebenszyklusBauphysik5/2010319-326Fachthemen

Kurzfassung

Im Kontext einer nachhaltigen Entwicklung konnten in den letzten Jahren vor allem im Neubaubereich eine Reihe von Fortschritten erzielt werden. Besonders hervorzuheben ist die Weiterentwicklung von Technologien zur Nutzung regenerativer Energien und neuer Baustoffe mit besonders geringer Wärmeleitfähigkeit. Parallel wurden Konzepte für Niedrigheizenergie- bis hin zu Passiv- und sogar Plusenergiehäuser entwickelt und umgesetzt. Diese Gebäudestandards weisen einen geringen Heizenergiebedarf auf und ermöglichen so erhebliche Energieeinsparungen während der Gebäudenutzungsphase. Es stellt sich die Frage, ob sich durch die Verwendung von neuen Technologien und Baustoffen ein Teil des Gesamtprimärenergiebedarfs von der Nutzungs- in die Erstellungs- und Instandhaltungsphase verlagert. Fraglich ist dabei auch, welche Mehrinvestitionen den erwarteten Betriebskosteneinsparungen gegenüberstehen. Um dies zu untersuchen, wurden exemplarisch für ein freistehendes Einfamilienhauses mehrere Ausführungsvarianten geplant und eine Lebenszyklusanalyse mit dem Programmwerkzeug LEGEP durchgeführt. Auf dieser Grundlage können für das exemplarische Einfamilienhaus Aussagen hinsichtlich des lebenszyklusübergreifenden Primärenergiebedarfs sowie der Kostenentwicklung getroffen werden. Die Ergebnisse haben jedoch keinen allgemeingültigen Charakter. Sie machen deutlich, dass im Sinne eines nachhaltigen Ressourceneinsatzes für den Einzelfall nur eine ganzheitliche Betrachtung zielführend ist.

Analysis and comparison of energy standards based on a typical single-family house in terms of energy demand and costs over the entire life cycle.
Over recent years significant progress has been made with regard to sustainable development, particularly for new buildings. Particularly noteworthy are the advancement of renewable energy technologies and new building materials with very low thermal conductivity. In parallel, solutions for lowenergy, passive and even surplus-energy homes were developed and implemented. These building standards are characterised by low heating energy consumption and therefore enable significant energy savings during the building utilisation phase. The question is whether the application of new technologies and building materials results in a partial shift of the total primary energy demand from the utilisation phase to the construction and maintenance phase. It is also questionable, however, what additional investments are required to achieve the savings in operating costs. In order to answer this question a number of different design and construction options for a free-standing single-family house were examined and subjected to a life cycle analysis using the LEGEP software tool. Based on this analysis a number of statements regarding the primary energy demand over the life cycle of the exexemplary single-family house and also for the cost trend can be made. However, the results are not universally applicable. They indicate that a holistic analysis is required for each individual case in order to achieve sustainable resource use.

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Burmeister, H.; Keller, B.Analyse und Darstellung der Wechselwirkung zwischen Klima und Gebäude: Klimaflächen, Teil 2: Interpretation und strategische AussagenBauphysik2/199746-49Fachthemen

Kurzfassung

Die Leistungsfähigkeit der Methode der Klimaflächen wird an verschiedenen Beispielen dargelegt: die Interpretation für den Heizenergiebedarf und die Auslegungsleistung, deren Variation über eine Zehnjahresperiode, die Darstellung und die Auswirkung des Einflusses von inneren Quellen, die Bedeutung und Auswirkung der Nachtabsenkung, die energetische Gesamtoptimierung von Gebäuden. Zu allen diesen Aspekten werden eine Reihe von abschließenden und allgemeingültigen Aussagen von strategischer Bedeutung für die Gebäudeplanung gemacht.

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Burmeister, H.; Keller, B.Analyse und Darstellung der Wechselwirkung zwischen Klima und Gebäude: Klimaflächen - Teil 1: GrundlagenBauphysik1/19971-6Fachthemen

Kurzfassung

Durch die exakte Lösung der Leistungsbilanzdifferentialgleichung eines Raumes ist es gelungen, seine thermische Beschreibung auf nur drei Parameter zu reduzieren, die sich unter Berücksichtigung der speziellen Gesetzmäßigkeiten instationärer Prozesse in einem für die Berechnung des Energie- und Leistungsbedarfs verallgemeinerten Verlustfaktor und eine Kombination von den zwei Kenngrößen Zeitkonstante und Gewinn-/Verlustverhältnis aufteilen. Mit beiden letzteren läßt sich eine verallgemeinerte Heizgradfunktion als dreidimensionale Klimafläche darstellen. Analog läßt sich für den Auslegungsbedarf eine dreidimensionale Auslegungstemperaturfläche herleiten. Beide Flächen gestatten die energetische Positionierung eines Raumes durch seine zwei Kennparameter und die direkte Ablesung seines Energie- oder Leistungsbedarfs.

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Wehnert, M.; Neher, H. P.; Vermeer, P. A.; Zangl, L. W.; Dzengel, M.Analyse des Verformungsverhaltens einer HausmülldeponieBautechnik4/2005218-226Fachthemen

Kurzfassung

Das Verformungsverhalten der Hausmülldeponie Berg in Rheinland-Pfalz wird in diesem Aufsatz mit Hilfe der Methode der finiten Elemente analysiert. Das mechanische Verhalten des Mülls wird mit dem sogenannten Soft-Soil-Creep Modell, einem elasto-viskoplastischen Stoffgesetz, modelliert. Für das mechanische Verhalten der restlichen Schichten wird das Mohr-Coulomb Modell verwendet. Die beiden Stoffgesetze werden nach einer Einführung in die Problematik kurz vorgestellt. Bevor die Ergebnisse der Analyse diskutiert und mit Messwerten verglichen werden, wird die Erstellung des Modells und die Ermittlung bzw. Kalibrierung der Parameter für die FE Berechnung beschrieben.

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Steinborn, T.Analyse des universitären Lern- und Arbeitsverhaltens von Studierenden des BauingenieurwesensStahlbau4/2008318Dissertationen

Kurzfassung

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Schaumann, Peter; Meyer, Patrick; Mensinger, Martin; Koh, Suet KwanAnalyse des Tragverhaltens eines Deckensystems infolge eines Naturbrandszenarios für den DeckenhohlraumBautechnik1/201968-76Aufsätze

Kurzfassung

Die brandschutztechnischen Regelungen fordern zusätzlich zum üblichen Feuerwiderstand an ein Deckensystem in Verbundbauweise für die stählerne Tragkonstruktion der Fußbodentragschicht im Deckenhohlraum die Feuerwiderstandsklasse R30. Um diese Feuerwiderstandsklasse zu erreichen, sind bisher Brandschutzmaßnahmen für die Stahlquerschnitte erforderlich. Solche Brandschutzmaßnahmen erschweren die Wettbewerbsfähigkeit von Deckensystemen in Verbundbauweise. Fraglich ist, ob die vorhandenen Brandlasten im Deckenhohlraum und die Ventilationsverhältnisse überhaupt ein Brandszenario ermöglichen, das mit der Temperaturentwicklung der Einheits-Temperaturzeitkurve vergleichbar ist. Diese Frage war ein zentrales Thema des Forschungsprojekts P1139. Im Ergebnis wurde ein Naturbrandszenario für den Hohlraum von Deckensystemen entwickelt, welches auf realen Brandlasten und Ventilationsbedingungen basiert. Unter Verwendung dieses Naturbrandszenarios wurden zwei Großbrandversuche mit einem innovativen vorgespannten Verbunddeckensystem durchgeführt, um den Einfluss auf das Tragverhalten bei einer Brandbeanspruchung im Hohlraum des Deckensystems beurteilen zu können.
In diesem Beitrag werden die experimentellen und numerischen Untersuchungen zum Erwärmungs- und Tragverhalten des Deckensystems infolge des Naturbrandszenarios für den Hohlraum beschrieben. Zusätzlich zu den experimentellen Untersuchungen wird ein numerisches 3-D-Modell in Abaqus erstellt, das mit den Versuchsdaten validiert wird und mit dessen Hilfe die Systemtragwirkung des Deckensystems vertiefend untersucht wird.

Evaluation of the load-bearing behaviour of a slab system in case of a natural fire scenario for the hollow space
In Germany, in addition to the common fire resistance of slab systems the national regulations require a 30-min standard fire resistance of the load-bearing steel construction of the flooring system of a slab system. To achieve this fire resistance with a composite slab system a fire protection of the load-bearing steel construction is necessary. Due to the fire protection the competiveness of the composite slab systems is affected in comparison to other slab systems. However, it is uncertain if the fire loads and ventilation conditions within the hollow space are sufficient to reach comparable temperatures to the ISO standard fire curve. Therefore, in the research project (P1139) a natural fire scenario was invented for the hollow space of slab systems based on real fire loads and ventilation conditions. On the basis of this natural fire scenario two large scale fire tests with an innovative prestressed composite slab system were performed to evaluate the influence on the load-bearing behaviour.
In this paper, experimental and numerical investigations regarding the heating and load-bearing behaviour of a slab system in case of this natural fire scenario are presented. A three-dimensional Abaqus model, which is validated against the test data, will be used for an enhanced understanding of the load-bearing behaviour.

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Raithel, Marc; Werner, Sandra; Küster, Volker; Alexiew, DimiterAnalyse des Trag- und Verformungsverhaltens einer Gruppe geokunststoffummantelter Säulen im GroßversuchBautechnik9/2011593-601Fachthemen

Kurzfassung

Das Gründungssystem “Geokunststoffummantelte Säulen“ (auch GEC Geotextile Encased Columns genannt) für Erdbauwerke auf gering tragfähigen Böden ist in Deutschland nach seiner Einführung vor ca. 15 Jahren mittlerweile Stand der Technik. Die aktuellen Empfehlungen für Bewehrungen aus Geokunststoffen (EBGEO 2010) der DGGT enthalten sowohl die entsprechenden Berechnungs- und Bemessungsverfahren als auch konstruktive und technologische Hinweise. Die praktischen Erfahrungen zeigen jedoch zunehmend, dass gegenüber der Berechnung noch Tragreserven vorliegen. Mittels eines Großversuchs sollten die Grenzzustände und Systemgrenzen weiter untersucht werden. Es wird auf die ersten wichtigsten Ergebnisse und Auswertungen eingegangen sowie mögliche modifizierte Vorgehensweisen bei der Systemberechnung tendenziell aufgezeigt.

Analysis of bearing behaviour and deformations of geotextile encased columns in a large-scale test.
The foundation system Geotextile Encased Columns (GEC) for embankments on soft subsoil started in Germany about 15 years ago and has become state-of-the-art. The recent German Code for design of geosynthetic reinforced soil systems (EBGEO 2010) of the German Geotechnical Society comprises design and dimensioning procedures and provides useful recommendations regarding concepts and construction as well. Based on the permanently increasing practical experience, it seems that the system has higher bearing resources than formally calculated. A 1 : 1 field test was designed “on the edge” in order to provoke a limit state of the system and to identify its “upper limits”. The most important first test results are shown, evaluated and commented and possible tendencies for modifications regarding some design and calculation aspects are explained.

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Weise, Frank; Millar, Steven; Wilsch, GerdAnalyse des Tausalzeintrags in Fahrbahndeckenbetone mit neuartiger PrüftechnikBeton- und Stahlbetonbau9/2018656-666Fachthemen

Kurzfassung

In den letzten Jahren sind im deutschen Bundesautobahnnetz vermehrt AKR-Schäden an Betonfahrbahndecken aufgetreten. Ursächlich hierfür ist die Verwendung alkaliempfindlicher Gesteinskörnung. Dies führt bei gleichzeitiger Anwesenheit von Wasser infolge der Exposition der Fahrbahndecke und des alkalischen Milieus durch den Einsatz alkalireicher Portlandzemente bei der Betonherstellung zu einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR). Zusätzlich wird der AKR-Schädigungsprozess in Betonfahrbahndecken durch den externen Tausalzeintrag (primär NaCl) im Winter begünstigt. Vor diesem Hintergrund kommt der Ermittlung des Tausalzeintrags in den Fahrbahndeckenbeton eine große Bedeutung zu.
Die Analyse des Tausalzeintrags erfolgte bisher ausschließlich nasschemisch an gemahlenen Bohrkernsegmenten. Nachteilig sind hierbei der relativ hohe prüftechnische Aufwand und die eingeschränkte Ortsauflösung. Der alternative Einsatz von LIBS (Laser-induced breakdown spectroscopy) eröffnet in diesem Kontext neue Möglichkeiten. So wird in diesem Beitrag anhand von Bohrkernen aus einem repräsentativen AKR-geschädigten BAB-Abschnitt exemplarisch die Vorgehensweise bei der LIBS-Analyse zur Ermittlung der Na- und Cl-Verteilung an vertikalen Schnittflächen von Bohrkernen aufgezeigt. Da der Tausalzeintrag primär über den Zementstein erfolgt, wurde der verfälschende Na-Grundgehalt der Gesteinskörnung mittels eines Ausschlusskriteriums (Ca-Gehalt) eliminiert. Vergleichend durchgeführte Cl-Mappings mit Mikroröntgenfluoreszenzanalyse sowie nasschemische Analysen belegen die Güte der durchgeführten LIBS-Messungen. Allerdings bedarf es bei der quantitativen Ermittlung des Natriumgehaltes in der Betonfahrbahndecke noch weitergehender Untersuchungen.

Analysis of the intrusion of de-icing salt into concrete pavements by a novel test method
In recent years the German motorway network has seen an increase in the occurrence of damage in concrete pavements. This has been caused by the use of alkali-sensitive aggregates. Given the exposure of the concrete pavement to water and the alkaline environment caused by the use of Portland cement during concrete mixing, this environment can lead to an alkali-silica reaction (ASR) process. This ASR-damage process in concrete pavements is further exacerbated by the external application of de-icing salt in winter. Against this background, the evaluation of the intrusion of de-icing salt becomes of great importance.
Until now, the analysis of the intrusion of de-icing salt was carried out in a wet-chemistry process on finely ground segments of drilling cores. The disadvantages of this method are the relatively arduous testing process and the limited depth resolution. The alternative application of LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy) offers new possibilities in this context. In this paper, the procedure for the LIBS analysis of sodium and chloride distribution on vertical cut surfaces of drilling cores taken from representative ASR-damaged concrete pavements is presented. Because the intrusion of de-icing salt takes place primarily in the cement matrix, the distorting effect of the sodium content in the aggregates was eliminated by an exclusion criteria (namely, the calcium content). The comparable chloride mappings by micro X-ray fluorescence spectroscopy and wet-chemical analysis confirm the quality of the LIBS measurements. However, additional investigations are necessary for the quantitative analysis of sodium content in concrete pavements.

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Hegger, J.; Görtz, St.; Schwermann, R.Analyse des Schubrißverhaltens unter Einsatz der PhotogrammetrieBautechnik3/2002135-143Fachthemen

Kurzfassung

Zur Analyse des Schubrißverhaltens wurden am Institut für Massivbau der RWTH Aachen (IMB) experimentelle Untersuchungen an Normal- und Hochleistungsbeton durchgeführt. Hierbei wurde die anwachsende Rißöffnung unter Einsatz der digitalen Photogrammetrie verfolgt, um hieraus auf die im Bruchzustand übertragbaren Reibungskräfte zu schließen. Aufbauend auf den experimentellen Ergebnissen wurde das Schubrißverhalten theoretisch untersucht.

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Schwede, Dirk; Störl, ElkeAnalyse des Ressourceneinsatzes und der Umweltwirkung von detailliert modellierten AußenwandaufbautenBautechnik3/2018229-243Aufsätze

Kurzfassung

Fünf Außenwandkonstruktionen unterschiedlicher Bauweisen mit gleichem U-Wert (konform zur EnEV 2014) werden hinsichtlich des Ressourcenbedarfs (Primärenergie) und der Umweltwirkung (Treibhausgaspotenzial) analysiert. Die Bauteilaufbauten wurden detailliert modelliert, sodass die Analyse neben den funktionsbestimmenden Bauteilschichten auch den Einfluss der Befestigungsmittel und der Sekundärkonstruktionselemente abbildet. Bauteilaufbauten werden getrennt nach Material- und Funktionsgruppen ökologisch bewertet.
Zum einen wird gezeigt, dass einzelne Materialgruppen und besonders auch Elemente der Sekundärkonstruktion, Befestigungsmittel und Kleinteile in der Konstruktion zwar in der Massenbilanz marginale Bedeutung haben, aber doch überdurchschnittlich zum Ressourceneinsatz und zur Umweltwirkung beitragen. Auf der anderen Seite wird gezeigt, dass zusätzliche Dämmschichtdicken (über das heute übliche Maß hinaus) in der Gesamtbilanz des Gebäudes nur einen geringen Anteil am Ressourceneinsatz und der Umweltwirkung hätten. So wird argumentiert, dass die Analyse des Ressourceneinsatzes und der Umweltwirkungen und die entsprechende Optimierung von Bauelementen parallel zur bauphysikalischen und konstruktiven Durchbildung durchgeführt werden sollte. Die Gesamtbilanzierung des Gebäudes im Lebenszyklus hingegen liefert bei erheblichem Aufwand für die Planer nur einen geringen Nutzen für die Optimierung von nachhaltigen Gebäuden.

Detailed analysis of the resource demand and the environmental impact of outside wall structures
Five external wall structures of different structure types with the same U-Value (compliant with the EnEV 2014) are analysed in terms of their resource demand (primary energy) and their environmental impact (global warming potential). The building elements are modelled in detail, so that besides the functional element layers, also the fastening elements and the secondary structural elements are included.
On the one hand it is shown, that single material groups and especially elements of the secondary structure, fastening elements and small parts in the structure contribute, although of minor relevance in the mass balance, over-average to the resource demand and the environmental impact of the single building element. On the other hand, it is shown, that additional insulation thickness (beyond the thickness required today) only contributes a small amount to the total balance of the building. It is argued that the analysis of the resource demand and the environmental impact and the following optimization of building elements shall be performed in parallel to the building physical detailing and the constructive development of the building elements. The total balancing in the life-cycle of the building however, requires significant additional efforts, but has a small impact in the designers' optimization towards sustainable buildings.

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