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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Kindertagesstätten 2022Bautechnik9/20221-60Sonderheft

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Kirsch, FabianNachhaltigkeit und Kommunikation in der GeotechnikBautechnik9/2022655Editorials

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Höppner, Robert; Boley, ConradErkenntnisse zum Tragverhalten von Fertigschraubpfählen unter axialer BelastungBautechnik9/2022656-664Aufsätze

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Fertigschraubpfähle werden mit hydraulischen Geräten drehend in den Boden eingebracht. Die Herstellungsart bietet Zeit- und Kostenvorteile gegenüber Ortbeton- und Verbundbauweisen. Zur Untersuchung der bodenmechanischen Vorgänge beim Abtrag von axialen Lasten durch Fertigschraubpfähle wurden kleinmaßstäbliche 1g-Versuche unter Anwendung der PIV-Methode durchgeführt. Die Ergebnisse werden vorgestellt und mit Ansätzen zur analytischen Berechnung der Tragfähigkeit aus der Literatur verglichen. Den Erkenntnissen aus den Modellversuchen werden Beobachtungen aus großmaßstäblichen Laborversuchen und Feldversuchen gegenübergestellt. Abschließend werden Empfehlungen für die Bemessung und Qualitätssicherung gegeben.

Bearing behaviour of helical piles under axial loading
Helical piles are rotating installed into the ground using hydraulic equipment. This method of construction offers time and cost advantages over bored piles. Small-scale 1g tests using the PIV method were carried out to investigate the soil mechanical behavior that occurs due to axial loading. The results are presented and compared with analytical approaches for the calculation of the bearing capacity from literature. The results of the model tests are compared with observations from large scale laboratory tests and field tests. Recommendations for dimensioning and quality assurance are given in conclusion.

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Neue Auflage in der AHO-Schriftenreihe - Heft 15 "Leistungen nach der Baustellenverordnung"Bautechnik9/2022664Nachrichten

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Lohse, Jörn; Lampe, MichaelBaugrube für höchstes Hochhaus Berlins fertiggestelltBautechnik9/2022665-668Berichte

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Alexander Berlin's Capital Tower, kurz ABC-Tower, ist eines von insgesamt vier Hochhäusern, die im Zuge der Neugestaltung rund um den Alexanderplatz im Herzen Berlins entstehen. Mit 150 m und 35 oberirdischen sowie vier unterirdischen Geschossen wird der ABC-Tower das höchste Wohnhochhaus Berlins und eines der höchsten Deutschlands sein. Stump-Franki Spezialtiefbau ist mit der Erstellung der Baugrube und den damit verbundenen Dichtungs- und Gründungsaufgaben beauftragt worden. Im September 2021 wurden alle Spezialtiefbauarbeiten sicher abgeschlossen und die Baugrube an den GU übergeben.

Excavation pit for the tallest skyscraper in Berlin completed
Alexander Berlin's Capital Tower, ABC Tower for short, is one of a total of four high-rise buildings that are being built as part of the redesign around Alexanderplatz in the heart of Berlin. With 150 m and 35 above-ground and four underground floors, the ABC Tower will be the tallest residential high-rise in Berlin and one of the tallest in Germany. Stump-Franki Spezialtiefbau has been commissioned to create the excavation pit and the associated sealing and foundation tasks. In September 2021, all special civil engineering work was safely completed and the excavation pit was handed over to the general contractor.

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Foglia, Aligi; Quiroz, Tulio; Widerspan, Viktor; Heinrich, Dariya; Binsker, Georg; Schenk, Alexander; Sanders, Immo; Achmus, Martin; Collmann, Mareike; Böhm, Manuela; Schaumann, Peter; Elsesser, Waldemar; Schädlich, Bert; Kirsch, Fabian; Richter, Thomas; Gose, Manfred; Pehl, Peter; Kleineidam, Patric; Maas, Justus; Ibis, Sercan; Oltmann, KlaasAktuelle Untersuchungen an Suction Buckets für Offshore-Windenergieanlagen - das ProBucket-ProjektBautechnik9/2022669-678Berichte

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Suction Buckets sind etablierte Gründungselemente für Offshore-Öl- und -Gasplattformen, die bisher in der Offshore-Windindustrie nur vereinzelt eingesetzt wurden. Diese Fundamente können zusammen mit der Unterstruktur installiert werden, wodurch zusätzliche Offshore-Operationen wie das Grouting von Transition Pieces oder von Jacket-Beinen vermieden werden. Außerdem werden bei der Installation von Suction Buckets, im Gegensatz zu Pfahlgründungen, minimale akustische Emissionen erzeugt, sodass zusätzliche schallreduzierende Maßnahmen überflüssig sind. Aus diesen Gründen gelten Suction Buckets als eine praktikable und potenziell kostengünstige Gründungslösung für Offshore-Windenergieanlagen (OWEA). Das Forschungsvorhaben ProBucket wurde 2020 initiiert und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Durch die geplanten vielfältigen physikalischen und numerischen Untersuchungen strebt das Vorhaben an, die Unsicherheiten der existierenden Bemessungsverfahren zu verringern. In diesem Beitrag werden die aktuellen Herausforderungen zum Design und zur wirtschaftlichen Umsetzung von Suction Buckets für OWEA erläutert. Darüber hinaus werden die Forschungsaktivitäten von ProBucket beschrieben.

Current investigations on suction buckets for offshore wind energy turbines - the ProBucket project
Suction buckets are established offshore foundations for oil and gas platforms that have been used only marginally in the wind energy sector. These foundations can be installed together with the substructure, avoiding additional offshore operations such as grouting of transition pieces or jacket legs. Furthermore, unlike pile foundations, installing suction buckets is essentially silent, so no additional noise-reducing measures are necessary. For these reasons, suction buckets are a viable and potentially cost-effective foundation solution for offshore wind turbines. The ProBucket research project started in 2020 and is funded by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action. The project aims to reduce the uncertainties of the various design procedures through physical and numerical investigations. This paper explains the current challenges for designing and economical implementation of suction buckets for offshore wind turbines. Furthermore, the research activities of ProBucket are described.

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Meier, Joachim; Böhm, SebastianMünchens tiefste Baugrube - Der neue Haltepunkt Marienhof für die 2. S-Bahn-StammstreckeBautechnik9/2022679-685Berichte

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Die Deutsche Bahn AG betreibt im Großraum München ein weitverzweigtes S-Bahn-Netz. Alle Linien vereinigen sich im Innenstadtbereich zwischen den Haltepunkten Laim und Ostbahnhof zur sog. Stammstrecke, die seit 1972 in Betrieb ist. Die auf rd. 11 km Länge durchgängig zweigleisige Strecke zählt mit einer Zugfolgezeit von 120 s zu den am stärksten befahrenen Strecken Deutschlands. Mit Blick auf den Megatrend Urbanisierung und die Forderung klimafreundlicher innerstädtischer Transportmöglichkeiten wird das bereits seit den 1990er-Jahren verfolgte Ausbauprojekt “2. S-Bahn-Stammstrecke München” seit dem symbolischen ersten Spatenstich am 5. April 2017 in die Tat umgesetzt. Die immer intensivere Verdichtung der urbanen Lebensräume führt aber auch zu neuen Herausforderungen. Für die Erweiterung der bestehenden öffentlichen Infrastruktur und des öffentlichen Personennahverkehrs stehen im innerstädtischen Raum kaum mehr geeignete Flächen zur Verfügung, sodass oft nur das Ausweichen in den Untergrund bleibt. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an nachhaltiges Bauen mit einem möglichst kleinen CO2-Fußabdruck, stadtverträglichen Bauzeiten, geringen Lärm- und Staubemissionen und Erschütterungen sowie wenigen Transporten und insgesamt möglichst geringen Auswirkungen auf angrenzende Lebensräume. Am Beispiel der Umschließung Münchens bis dato tiefster Baugrube wird in diesem Bericht aufgezeigt, wie ein hochkomplexes und bautechnisch höchst anspruchsvolles Bauwerk im Einklang mit den vorgenannten Herausforderungen und der Hilfe modernster Werkzeuge, Bauverfahren und digitaler Arbeitsprozesse hergestellt wird. Besonderes Augenmerk gilt der Herstellung der gefrästen Schlitzwände. Die in weiterentwickelter Form auch für die anstehenden Lockerböden mit komplexer Schichtfolge eingesetzte Schlitzwandfräse wird für die Herstellung immer tiefer werdender Baugruben zunehmend an Bedeutung gewinnen und auch in Deutschland ausgewiesener Bestandteil des digital vernetzten Bauens sein.

Munich's deepest excavation pit - the new Marienhof station for the 2nd S-Bahn-Stammstrecke
Deutsche Bahn AG operates an extensive S-Bahn network in the greater Munich area. All lines unite in the inner city area between stations Laim and Ostbahnhof to form the so-called Stammstrecke, which has been in operation since 1972. With a train follow-up time of 120 s, the line, which has a continuous double-track length of around 11 km, is one of the busiest lines in Germany. With a view to the megatrend of urbanization and the demand for climate-friendly inner-city transport options, the expansion project “2nd S-Bahn trunk line Munich”, which has been pursued since the 1990s, has been implemented since the symbolic ground-breaking ceremony on April 5, 2017. However, the increasingly intensive densification of urban living spaces also leads to new challenges. For the expansion of the existing public infrastructure and public transport, there are hardly any suitable areas available in inner-city areas, so that usually only the evasion into the underground remains. At the same time, the requirements for sustainable construction are increasing with the smallest possible CO2 footprint, city-compatible construction times, low noise and dust emissions and vibrations as well as few transports and the lowest possible impact on adjacent habitats. Using the example of the new Marienhof station for the 2nd S-Bahn trunk line, it will be shown how a highly complex and structurally highly demanding structure in Munich's deepest excavation pit to date is produced in accordance with the challenges mentioned above and with the help of state-of-the-art tools, construction methods and digital work processes. Particular attention is paid to the production of milled diaphragm walls. The diaphragm wall milling machine, which is also used in a further developed form for the upcoming loose floors and complex layer sequences, will become increasingly important for the production of ever deeper excavation pits and will also be an integral part of digitally networked construction in Germany.

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Niesel, Isabelle; Hammerschmidt, Dirk; Schleith, Alexander; Koch, FabianS21 Flughafentunnel PfA 1.3a - Ausführungsplanung der FlughafenanbindungBautechnik9/2022686-694Berichte

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Die Baumaßnahme “S21 Flughafentunnel PfA 1.3a” ist Bestandteil des Großprojekts Stuttgart-Wendlingen-Ulm und beinhaltet ca. 5 km der Hochgeschwindigkeitsstrecke entlang der A8 sowie die Anbindung an den Flughafen Stuttgart. Die Bauleistung umfasst u. a. 1,4 km Tröge und Tunnel in offener Bauweise, 3,5 km Tunnel in bergmännischer Bauweise, zwölf Brücken- und Durchlassbauwerke sowie die Einschnitt- und Dammbauwerke der Neubaustrecke. Mit der Ausführung der Baugruben sowie der Spezialtiefbauarbeiten entstehen zahlreiche Schnittstellen zu dem Ingenieurbau, dem Streckenbau und den bestehenden Bauwerken. In dem Übergangsbereich zwischen offener und bergmännischer Bauweise ergeben sich aufgrund der Herstellreihenfolge komplexe Mischsysteme aus Rückverankerung, Vernagelung, Aussteifung und Totmannkonstruktionen. Die Neubaustrecke gründet auf der Verfüllung und den Ingenieurbauwerken der Tröge und Tunnel in offener Bauweise. Die anspruchsvolle Aufgabe bei der Herstellung der Pfähle für die Gründung der Eisenbahnüberführung an der B312 war die unmittelbare Nähe der Gründungspfähle zum Bestandstrog. Die Übertragung von horizontalen Bettungskräften auf den Trog wird durch die Herstellung eines Ringspalts verhindert. Im Wesentlichen soll in dem folgenden Bericht auf die Planung der Baugruben und die damit verbundenen Schnittstellen im Rahmen des Projekts S21 PfA 1.3a eingegangen werden. Hierzu ist eine gesamtheitliche Betrachtung der Ausführungsplanungen erforderlich.

S21 PfA 1.3a - construction planning of the airport connection
The construction project “S21 airport connection PfA 1.3a” is part of the major project Stuttgart-Wendlingen-Ulm and includes about 5 km of the high-speed line along the A8 motorway as well as the connection to Stuttgart Airport. The construction work includes, among other things, 1.4 km of troughs and tunnels in open construction, 3.5 km of tunnels in mining construction, twelve bridges and culvert structures as well as the incision and dam structures of the new line. With the execution of the excavation pits as well as the special foundation engineering work, numerous interfaces to the civil engineering, the railway construction and the existing structures are created. In the transition area between tunnels in open construction and mining construction, complex combined pit systems with ground anchors, rock nailing, bracings and “Totmann” constructions result due to the construction process. The railway line is based on the backfilling and the engineering structures of the troughs and tunnels in open construction. The challenging task in the production of the piles for the foundation of the railway overpass on the B312 was the immediate proximity of the foundation piles to the existing trough. The transfer of horizontal bedding forces to the trough is prevented by the creation of an annular gap between the foundation pile and the subsoil. Essentially, the following report will reflect the planning of the excavation pits and the associated interfaces within the framework of the S21 PfA 1.3a airport tunnel project. For this purpose, a holistic view of the execution planning is required.

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Wettbewerb "Auf IT gebaut - Bauberufe mit Zukunft" startet in eine neue RundeBautechnik9/2022694Wettbewerbe

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Hettler, Achim; Kinzler, SteffenBericht des Arbeitskreises "Baugruben": Aktuelle und zukünftige ArbeitenBautechnik9/2022695-697Berichte

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Der Arbeitskreis “Baugruben” der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT) veröffentlicht seit 1968 regelmäßig Empfehlungen für die Berechnung, Bemessung und Konstruktion von Baugrubenumschließungen. Die Empfehlungen liegen mit der EAB in geschlossener Form in der aktuell 6. Auflage vor. Der vorliegende Bericht gibt einen Überblick über die aktuellen und zukünftigen Arbeiten des Arbeitskreises. Im Berichtszeitraum erfolgten in der Hauptsache die Mitwirkung bei der Kommentierung der Entwürfe des neuen Eurocode 7, die Bewertung aktueller Erkenntnisse zur Ermittlung des Erdruhedruckbeiwerts und die Identifikation zukünftiger Themen für die weitere inhaltliche Bearbeitung der EAB.

Report of the working group for recommendations on excavations: current and future works
The working group for excavations of the German Geotechnical Society (DGGT) has since 1968 regularly published recommendations for analysis, design and construction of excavations. The recommendations are published in closed form with the EAB in the current 6th edition. The present report provides an overview of current and future works of the working group. In the reporting period, the focus is on the participation in commenting on the drafts of the new Eurocode 7, the evaluation of current findings on the determination of the at-rest earth pressure coefficient and the identification of topics for further processing of the EAB.

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Modulare Weiterbildung mit CASBautechnik9/2022697Veranstaltungen

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Wilfing, Lisa; Boley, ConradDigitalisierung und BIM in der Geotechnik - Möglichkeiten und HerausforderungenBautechnik9/2022698-705Berichte

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Gemäß den Vorgaben des BMVI (Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur) ist spätestens ab dem Jahr 2025 für Verkehrs- und Infrastrukturprojekte eine BIM-gestützte (Building Information Modeling) Projektabwicklung gefordert. Bislang basierten die Anforderungen des Stufenplans (BMVI) jedoch ausschließlich auf den Bereichen Hochbau und Infrastrukturgewerke. Der Bereich Geotechnik bzw. die 3D-Baugrundmodellierung steckt größtenteils noch in den Kinderschuhen, wobei die Digitalisierung auch in der Geotechnik bereits viele Möglichkeiten eröffnet hat. Hierzu zählen bspw. webbasierte GIS-Anwendungen für die Baugrunderkundung. Die Projektbeteiligten können jederzeit mit mobilen Endgeräten auf projektrelevante Informationen zugreifen, die zur Planung sowie Überwachung von Erkundungsarbeiten von Bedeutung sind. Nach Abschluss der Erkundungen sind die Ergebnisse für zukünftige Projekte direkt in ein 3D-Baugrundmodell zu überführen. Auf dem Markt existiert eine Vielzahl an Softwareprogrammen, wobei zwei Programme mit ihren Vor- und Nachteilen im folgenden Beitrag aufgeführt werden. Abschließend werden die Herausforderungen, aber auch die Möglichkeiten der BIM-gestützten Planung dargestellt und die Aspekte aus dem Blickwinkel der Praxis beleuchtet.

Digitalization and BIM in geotechnics - opportunities and challenges
According to the specifications of the BMVI (Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure), BIM-supported (Building Information Modeling) project management is required for transport and infrastructure projects from 2025 at the latest. So far, however, the requirements of the “Stufenplan” (BMVI) have been based exclusively on the areas of structural engineering and infrastructure works. The field of geotechnics and 3D ground modeling is still in its infancy, although digitization has already opened up many possibilities in geotechnics. These include, for example, web-based GIS applications for ground investigations. All project participants can use mobile devices to access project-relevant information at any time, which is important for planning and monitoring investigation work. After completion of the investigation program, the results are to be integrated into a 3D subsoil model. There is a large number of software programs on the market, and two selected programs with their advantages and disadvantages are listed in the following article. Finally, the challenges but also the possibilities of BIM based planning are presented and the aspects from the point of view of practical application are highlighted.

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Bautechnik aktuell 9/2022Bautechnik9/2022707-710Bautechnik aktuell

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Persönliches:
Erinnerungen an Prof. Manfred Kany zum 100. Geburtstag am 31. Mai 2022

Wettbewerbe:
UMSICHT-Wissenschaftspreis 2022

Veranstaltungen:
4. Symposium Ingenieurbaukunst - Bauen mit und im Bestand
Brückenbautage am 10. und 11. November in Düsseldorf

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik9/2022710Veranstaltungskalender

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Inhalt: Bautechnik 8/2022Bautechnik8/2022Inhalt

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Titelbild: Bautechnik 8/2022Bautechnik8/2022Titelbild

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Zum Titelbild:
Mit der “Solar-Shell” haben Forschende der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig eine Fassadenkonstruktion entwickelt, die Solarenergie erzeugt und gleichzeitig mit architektonischer Eleganz überzeugt. In Bad Rappenau im Landkreis Heilbronn wurde 2021 das erste Gebäude mit einer solchen Fassade fertiggestellt. Es erzeugt rund 10.000 Kilowattstunden Energie im Jahr. Mit dieser vorbildlichen Weise, neue Technologien in die konkrete Anwendung zu bringen und damit einen Mehrwert für den Klima- und Umweltschutz zu schaffen, erzielte die Forschungsgruppe um Architektur-Professor Frank Hülsmeier den 3. Platz beim Sonderpreis Nachhaltigkeit des Innovationspreises Reallabore 2022 des Bundeswirtschaftsministeriums (s. S. 651f.). Weitere Informationen:
www.bmwk.de/Redaktion/DE/Wettbewerb/innovationspreis-reallabore.html; www.htwk-leipzig.de
Quelle: Tim Friedrich/Aluform

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: CDE - Common Data Environment 2022Bautechnik8/20221-64Sonderheft

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Werther, Norman; Schmid, Joachim; Fahrni, Reto; Klippel, MichaelHintergründe und Nachweisgrundlagen zur Brandschutzbemessung von Brettsperrholzkonstruktionen - Teil 1Bautechnik8/2022587-593Aufsätze

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Im Rahmen dieses zweiteiligen Aufsatzes wird auf die brandschutztechnische Bemessung für Brettsperrholzelemente und -konstruktionen eingegangen und deren Besonderheit im Vergleich zu Voll- und Brettschichtholz aufgezeigt. Der nachfolgende erste Teil des Beitrags umfasst die Aspekte der Baustoffklassifikation sowie des Abbrandverhaltens und der Tragfähigkeitsbeurteilung von bekleideten und unbekleideten Brettsperrholzbauteilen im Brandfall. Der zweite Teil erläutert die Nachweisansätze der raumabschließenden Funktion, stellt die Prinzipien zur brandschutztechnisch sicheren Detailausbildung dar und gibt Erläuterungen zum Einfluss von Brettsperrholz auf die Branddynamik.

Background and verification principles for the fire protection design of cross-laminated-timber constructions - part 1
The two-part paper describes the current state of the art about fire design methods for cross-laminated-timber elements and -structures and describe differences in comparison to the design with solid timber. In detail aspects like the reaction to fire classification, charring and load bearing behaviour of protected and unprotected cross laminated-timber elements in the case of fire are discussed within this first part. The second part of the paper explains the approaches for the separating function of cross laminated-timber elements, give design guidance about fire safe detailing and about the influence of visible timber members and elements regarding to the fire dynamic.

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Pinger, Thomas; Mensinger, Martin; Firan, Maria-MirabelaEmissivität von Zink-Aluminiumüberzügen unter Brandlast und Wirkung auf den FeuerwiderstandBautechnik8/2022594-603Aufsätze

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In jüngerer Vergangenheit wurde bei klassisch feuerverzinkten Stahlbauteilen eine reduzierte Emissivität unter Brandbelastung nachgewiesen, die sich im Zuge der Heißbemessung gemäß DIN EN 1993-1-2 als vorteilhaft gegenüber einem ungeschützten Bauteil erweist. Im Zuge weiterführender Untersuchungen wurde nun die Emissivität von modernen Zink-Aluminiumüberzügen, die sich durch eine in Abhängigkeit vom Aluminiumgehalt von den standardmäßigen Überzügen abweichende Schichtcharakteristik auszeichnen, anhand von Kleinteilproben bestimmt, wobei verschiedene Konfigurationen abgeprüft wurden. Im Ergebnis zeigt sich über alle Varianten, dass ZnAl-Überzüge eine gegenüber Reinzink- bzw. quasireinen Zinküberzügen nochmals verbesserte, insbesondere bei höheren Temperaturen reduzierte Emissivität aufweisen. Bei Anwendung derselben zeigt sich die positive Wirkung auf den Feuerwiderstand von mit ZnAl-Schmelzen verzinkten Stahlkomponenten in Form einer verzögerten Aufwärmung und damit einer im Zuge der Heißbemessung ermittelten höheren Tragfähigkeit unter Brandbelastung bzw. das Potenzial zur Reduzierung des Stahlprofilquerschnitts und damit zur Ressourceneinsparung in einer relevanten Größenordnung.

Emissivity of zinc-aluminum coatings under fire loading and effect on the fire resistance
In the recent past, a reduced emissivity under fire load has been proofen for classic hot-dip galvanized steel, which proves to be advantageous compared to an unprotected steel member in the fire design according to DIN EN 1993-1-2. In the course of further investigations, the emissivity of modern zinc-aluminum coatings, which are characterized by a coating characteristic that differs from the standard coatings depending on the aluminum content, was determined on the basis of small scale samples, with various configurations being tested. The results for all variants show that ZnAl coatings exhibit a further improvement in emissivity compared with pure zinc or quasi-pure zinc coatings, and in particular a reduction in emissivity at higher temperatures. The application of these coatings has a positive effect on the fire resistance of steel components galvanized with ZnAl alloys in the form of a slower heating and thus a higher load-bearing capacity under fire load determined in the course of the fire design, and the potential for reducing the steel profile cross-section and thus saving resources by a relevant order of magnitude.

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Voit, Klaus; Hron, Johannes; Frei, Gerhard; Peter, Mathias; Reisenhofer, Felix; Rottensteiner, Josef; Zeman, OliverStein-Betonmörtel-Interaktion bei vermörtelten Steinstützkörpern aus NatursteinBautechnik8/2022604-613Aufsätze

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Stütz- und Schutzkonstruktionen aus Naturstein zählen zu Standardbauwerken im Straßen- und Eisenbahnbau sowie im angrenzenden Ingenieurbau. Dabei wird zwischen unvermörtelten und vermörtelten Steinkonstruktionen unterschieden, wobei bei Letzteren die Fugenausbildung mittels Betonmörtel erfolgt. Diese Ausbildung der Fuge dient zur Verbesserung der Kraftübertragung zwischen den einzelnen Steinen, führt zu einer Reduzierung von Bauwerksverformungen und bringt gegenüber unvermörtelten Konstruktionen insgesamt eine Erhöhung der inneren Standsicherheit mit sich. Durch die Interaktion zwischen Stein und Betonmörtel können Schubkräfte übertragen bzw. aufgenommen werden, die insbesondere einem auftretenden Erddruck entgegenwirken: die Scherparameter Kohäsion (Haftfestigkeit) und Reibungswinkel bauen einen Widerstand gegen mögliche Schubbeanspruchung auf und spielen eine wesentliche Rolle hinsichtlich der Tragfähigkeit derartiger Bauwerke. In dieser Studie wird versucht, mittels experimenteller Laborversuche eine quantitative Abschätzung von Werten für Haftfestigkeit und Reibungswinkel abzuleiten. Darüber hinaus sollen die Eigenschaften von üblicherweise verwendeten Betonmörteln erfasst werden. Übergeordnetes Ziel ist es, Rückschlüsse auf die innere Stabilität derartiger Steinstützkörper zu ziehen und so Grundlagen für die Bemessung von Steinstützkörpern darzulegen.

Rock-mortar-interaction in mortared natural stone structures
Support and protection structures made of natural stones are now among the standard applications in road and railroad construction and related civil engineering works. A distinction is made between non-mortared and mortared constructions, with the latter using concrete mortar to form the joints crease in inner stability of the structures. Concrete mortar improves the adhesive bond between the individual rocks reducing the tendency of deformations. Shear parameters (adhesion between stone and mortar as well as the friction angle) build up resistance to possible shear stresses from occurring earth pressure and play an essential role with regard to the load-bearing capacity of such structures. In this study, attempts are made to experimentally deduce characteristic values for adhesion strength and friction angle by means of laboratory tests. In addition, the properties of the concrete mortar itself have to be recorded. The final goal is to draw conclusions about the inner stability of supportive stone constructions.

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Holzbau: Konstruktion - Bauphysik - ProjekteBautechnik8/2022614Nachrichten

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Müller, David; Schütz, Karl G.; Mohr, BernhardZur Alterung von barocken PutzlattendeckenBautechnik8/2022615-622Aufsätze

Kurzfassung

Im süddeutschen Raum sind viele Kirchen von flachen Putzdecken überspannt. In den vergangenen Jahren kam es vermehrt zu Teilabstürzen an diesen Decken. Konstruktive Mängel bei der Herstellung oder statische Mängel am Tragwerk können Gründe hierfür sein. Darüber hinaus lassen die verwendeten Materialien mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften auf einen Alterungsprozess schließen. Um diesen nachzuweisen, wird ein statisches Modell aufgebaut und die Beanspruchung infolge Quellen, Schwinden und Temperaturänderungen als Last aufgebracht. Die Berechnungen zeigen, dass es hierdurch zu Spannungen in der Putzdecke kommt. Durch das Schwinden der Holzlatte entstehen zwischen Holz und Putz nicht aufnehmbare Zugspannungen, sodass es zum Abriss des Putzes von der Latte kommt. Hierbei lösen sich Putzpartikel, die in den Zwischenraum zwischen Holz und Steg fallen. Beim Quellen der Holzlatten entstehen Druckspannungen senkrecht zum Steg. Die Putzpartikel im Zwischenraum behindern das Quellen, wodurch Spaltzugkräfte entstehen, die zu einer Rissbildung führen. Dieser Vorgang wiederholt sich bei barocken Putzdecken jährlich über einen Zeitraum von ca. 300 Jahren. Es kommt zu einem stetigen Anstieg der Spannungen, sodass von einem Alterungsprozess der Putzlattendecken gesprochen werden kann.

Aging of baroque plaster lath ceilings
In southern Germany, many churches are spanned by flat plaster ceilings. In recent years, there have been an increasing number of partial collapses of these ceilings. Constructional deficiencies during manufacture or static defects in the supporting structure may be the reasons for this. In addition, the materials used with very different properties indicate an ageing process. In order to prove this, a static model is constructed and the deformations due to swelling, shrinkage and temperature changes are applied as a load. The calculations show that this leads to stresses in the plaster corner. The shrinkage of the wooden lath causes tensile stresses between the wood and the plaster that cannot be absorbed, so that the plaster is torn off the lath. This causes plaster particles to come loose and fall into the space between the wood and the lath. When the wooden battens swell, compressive stresses occur perpendicular to the web. The plaster particles in the interstice hinder the swelling, causing splitting tensile forces that lead to the formation of cracks. This process is repeated annually in baroque plaster ceilings over a period of about 300 years. The stresses increase steadily, so that one can speak of an ageing process of the plaster lath ceilings.

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Eierle, Benno; Jehl, Wolfgang; Sack, NorbertAnwendung der ETB-Richtline auf Befestigungselemente von Fenstern und FassadenBautechnik8/2022623-629Berichte

Kurzfassung

Die ETB-Richtlinie “Bauteile, die gegen Absturz sichern” aus dem Jahr 1985 ist eine der ältesten Vorschriften, die in den aktuellen Technischen Baubestimmungen (Teil A, Lfd. Nr. A 1.2.1.3) enthalten sind. Sie definiert ebenso wie der Eurocode 1 die Einwirkungen auf absturzsichernde Bauteile, enthält im Gegensatz zum EC1 jedoch auch Nachweismethoden und Anforderungen an Stoßlasten. Dieser Bericht umreißt den Anwendungsbereich, für den die ETB-Richtlinie heute noch relevant ist, und stellt die theoretischen Hintergründe für den Nachweis von Befestigungselementen für den weichen Stoß dar, die bisher nur schlecht dokumentiert sind. Zudem werden erweiterte Lastansätze und Nachweismethoden für die Fensterbefestigung in hochwärmedämmendem Mauerwerk vorgestellt, die im Rahmen eines durch das DIBt geförderten Forschungsprojekts erarbeitet wurden.

Application of the ETB Richtlinie to fasteners of windows and façades
The German ETB-Richtlinie “Bauteile, die gegen Absturz sichern” (structures that protect persons against fall) from 1985 is one of the oldest standards still contained in the current Technical Building Regulations (Part A, Serial No. A 1.2.1.3). Like the Eurocode 1, it defines the actions on structures that protect against fall. But in contrast to EC1, it also contains verification methods and impact loads. This paper outlines the scope, where the ETB-Richtlinie is still relevant today, and deals with the theoretical background of impact actions, which has been poorly documented so far. In addition, extended verification methods for window fastening in highly thermally insulating masonry are presented, which were developed in a research project cofunded by the DIBt.

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von der Haar, Christoph; Gudat, Alexander; Thiele, Dietmar; Göhlmann, JoachimBIM-Pilotprojekte Huntebrücke und Grawiedebrücke - Erfahrungen mit dem Werkzeug BIM in der EntwurfsplanungBautechnik8/2022630-638Berichte

Kurzfassung

Die Entwurfsplanungen für die Ersatzneubauten der Huntebrücke und der Grawiedebrücke wurden von der Niedersächsischen Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr (NLStBV) als BIM-Pilotprojekte ausgewählt. Während die Grawiedebrücke mit einer Gesamtstützweite von 9 m eine Landstraße über die Grawiede überführt, überführt die Huntebrücke mit einer Gesamtstützweite von 441 m die Autobahn 29 östlich von Oldenburg über die Seeschifffahrtsstraße Hunte. Diese beiden sehr gegensätzlichen Bauwerke werden im Rahmen des folgenden Beitrags vorgestellt und die Erfahrungen seitens der Entwurfsverfasser mit dem Werkzeug BIM geschildert. Beide Ersatzneubauten wurden dreidimensional modelliert, die Bauabläufe mit den Modellen verknüpft und anschließend die Mengenermittlungen und Kostenberechnungen anhand der Modelle durchgeführt. Damit entsprach die Modellierungstiefe einer vollständigen 5D-BIM-Simulation. Es werden die Vorteile und die Herausforderungen, die aus der Planung der Ersatzneubauten mit der Methode BIM resultierten, aufgezeigt.

BIM pilot projects Hunte bridge and Grawiede bridge - experiences with the BIM tool in design process
The design for the replacements of the Hunte bridge and the Grawiede bridge were selected as BIM pilot projects by the Lower Saxony State Authority for Road Construction and Traffic (NLStBV). While the Grawiede bridge crosses a country road with a total span of 9 m over the Grawiede, the Hunte bridge, with a total span of 441 m, crosses the Autobahn 29 over the Hunte east of Oldenburg. These two very contrasting buildings are presented in the following article and the experiences of the drafters with the BIM tool are described. Both bridges were modeled three-dimensionally, the construction process was linked to the models and finally the quantities and cost calculations were carried out using the models. The modeling depth thus corresponded to 5D BIM simulation. The advantages and challenges that resulted from the planning of the new replacement buildings using the BIM method are shown.

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Kurrer, Karl-EugenVier Bauingenieure der Berliner BauakademieBautechnik8/2022639-646Berichte

Kurzfassung

In der Öffentlichkeit ist die 1799 gegründete und mit der Gewerbeakademie 1879 zur TH Berlin-Charlottenburg (heute: TU Berlin) vereinigte Berliner Bauakademie als Lehrstätte für Architekten bekannt. Das liegt nicht zuletzt darin begründet, dass sie mit Karl Friedrich Schinkel (1781-1841) verbunden wird, der den Klassizismus Preußens prägte und mit seinem 1836 fertiggestellten Akademiegebäude eines ihrer Leitbauwerke schuf. Gleichwohl wohnte der Bauakademie eine unentdeckte Dimension inne, die als Genius Loci der sich verwissenschaftlichenden Bauingenieurkunst des 19. Jahrhunderts bezeichnet werden kann. Am Beispiel der Bauakademiker Johann Albert Eytelwein (1764-1849), Gotthilf Hagen (1797-1884), Johann Wilhelm Schwedler (1823-1894) und James Hobrecht (1825-1902) soll dieser folgenreiche Prozess der Trennung der Baukunst in Architektur und Bauingenieurwissenschaften konkretisiert und darüber hinaus die enge Verbundenheit mit dem Verlag Ernst & Korn (heute: Ernst & Sohn) aufgezeigt werden.

Four civil engineers from the Berlin Building Academy
For the public, the Berlin Building Academy, founded in 1799 and merged with the Royal Academy of Industry in 1879 to form Berlin-Charlottenburg Technical University (now TU Berlin), is known as a college for architects. One reason for this is that it is linked with Karl Friedrich Schinkel (1781-1841), who influenced the classicism of Prussia and in the shape of the academy building completed in 1836, created one of that movement's most prominent structures. Nevertheless, the Building Academy was also home to an undiscovered dimension that can be described as the spirit presiding over the scientization of civil engineering in the 19th century. Four engineers associated with the academy - Johann Albert Eytelwein (1764-1849), Gotthilf Hagen (1797-1884), Johann Wilhelm Schwedler (1823-1894) and James Hobrecht (1825-1902) - have been selected to demonstrate the serious consequences of separating architecture from engineering. The close ties with the publisher Ernst & Korn (now Ernst & Sohn) will also be shown.

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