Als Grundlage für die Erstellung eines mechanisch fundierten Bemessungskonzeptes zur Begrenzung der Rissbreite infolge des Abfließens der Hydratationswärme in sehr dicken Betonbauteilen wurde ein Messprogramm im Zuge des Neubaus der Schleuse Sülfeld-Süd durchgeführt. Primäres Ziel dieser Untersuchung war die Beschreibung der tatsächlichen Beanspruchung in dicken Betonbauteilen während der Betonerhärtung. Hierzu wurde die Zuverlässigkeit messtechnischer Größen durch eine Kompatibilitätsprüfung überprüft. Anschließend wurden die Messgrößen für die Verifikation eines 3D-FE-Modells verwendet. Neue Erkenntnisse zum Bauteilverhalten konnten gewonnen werden. In diesem Beitrag werden die wesentlichen Ergebnisse zusammenfassend erläutert.

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Dicke und gedrungene Stahlbetonrahmen werden nach der Theorie der Stabtragwerke unzureichend berechnet. Auf der Basis der FE-Methode wird ein eigens für dicke Stahlbetonbauteile zugeschnittenes Scheiben-Berechnungsmodell aufbereitet, mit dem die Spannungszustände auch für gerissene Zugzonen erfasst werden. Aus vergleichenden Berechnungen von Rahmen nach der Stabstatik und von nicht-linearen Modellen nach der FE-Methode werden die wichtigsten Unterschiede im Steifigkeitsverhalten der Eckbereiche bei kombinierter Längskraft- und Momentenbeanspruchung herausgearbeitet.

Für die Bewertung der Tragsicherheit von Bauteilen aus Voll- und Brettschichtholz in Lasteinleitungs- und Störbereichen mittels der Bruchmechanik ist die Kenntnis von kritischen Bruchkennwerten Voraussetzung. Realitätsnahe Kennwerte können aus der Kombination experimenteller Untersuchungen zur Bestimmung der Rißaufweitung und der Rißlänge mit daran anschließender FE-Simulation gewonnen werden. Aufgrund der bisher bei konventionellen Meßverfahren nicht ausreichenden Zuordnung der Meßwerte taktil applizierter Meßaufnehmer lag es nahe, das Rißwachstum mit Hilfe der Photogrammetrie zu untersuchen. Mit dem entwickelten Meßsystem ist nunmehr die Möglichkeit der exakten Vermessung der Rißgeometrie zur Bestimmung von bruchmechanischen Kennwerten gegeben. Zusätzlich ermöglicht der Einsatz der Photogrammetrie die Verdichtung der Anzahl variierender diskreter Meßpunkte, so daß ein deutlich vollständigeres Bild der örtlichen Verformungen gewonnen und damit die Aussagekraft eines Versuchs wesentlich verbessert werden kann.

Um im internationalen Wettbewerb konkurrenzfähig zu bleiben, müssen Hersteller bereits bei der Bemessung von Turmdrehkranen innovativ arbeiten. Die Bemessung von Turmdrehkranen erfolgt dabei auf dem schmalen Grat zwischen Wirtschaftlichkeit und Sicherheit. Für den Betriebsfestigkeitsnachweis wie auch den statischen Festigkeitsnachweis von Turmdrehkranen ist es daher wichtig, genaue Kenntnisse der Einsatzbedingungen und des Betriebsverhaltens der Krane zu erhalten.

Load spectras of tower cranes.
To remain competitive in international competition, manufacturers already have to work innovatively when designing tower cranes. The design of tower cranes is carried out on the thin line between profitability and safety. For the fatigue design, as well as the static strength analysis of tower cranes, it is important to obtain accurate knowledge of the working conditions and the operational performance of the cranes.

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Der Einsatz von Faltungen beschränkt sich im Bauwesen auf Longitudinalfaltungen (Trapezbleche) und regelmäßige Faltungen. Raumfaltwerke und Faltleichtbauplatten, räumlich gekrümmte und dreidimensionale Flächentragwerke sind Desiderate eines Leichtbaus mit Stahlblechen. Raumfaltwerke bestehen vorwiegend aus regelmäßigen Faltmustern, die auf Tesselierung mit Primitivflächen (Drei- und Vierecke) basieren. Um die Effizienz dieser Leichtbaustrukturen zu verbessern, liegt es nahe, statt regelmäßige und auf geometrischen Prinzipien basierende Faltmuster umzusetzen, Faltmuster nach Maßgabe der Beanspruchungen bzw. der Beanspruchungsverteilung anzuwenden. Hierzu ist ein Formfindungsprozess zu entwickeln, der auf der Generierung eines Trajektoriennetzes basiert, das aus dem maßgeblichen Lastfall (formgebenden Lastfall) abgeleitet wird. Der Vergleich des Masseneinsatzes und der Traglast der Faltungen, die auf geometrischer Basis erzeugt wurden, mit einer auf Basis des Trajektoriennetzes entwickelten Faltung zeigt die Veränderung der Effizienz.

Stress adapted steel folding's for self-supporting spatial structures
The use of folds in civil engineering is limited to longitudinal folds (trapezoidal sheets) and regular folds. Spatial folding structure and foldcoreplates, spatially curved and three-dimensional shell structures are desiderata of lightweight construction with steel sheets. Spatial fold structures consist mainly of regular folding patterns based on tessellation with primitive faces (triangles and squares). In order to improve the efficiency of these lightweight structures, it makes sense to use folding patterns in accordance with the stresses or stress distribution instead of regular folding patterns based on geometric principles. For this purpose a form finding process has to be developed, which is based on the generation of a trajectory mesh, which is derived from the formative load case. The comparison of the mass input and the load bearing capacity of the folds, which were generated on a geometric basis, with a fold developed on the basis of the trajectory mesh shows the change in efficiency.

Bearing failure is a form of localized failure that occurs when thin-walled cold-formed steel sections are subjected to concentrated loads or support reactions. To determine the bearing capacity of cold-formed channel sections, a unified design equation with different bearing coefficients is given in the current North American specification AISI S100 and the Australian/New Zealand standard AS/NZS 4600. However, coefficients are not available for unlipped channel sections that are normally fastened to supports through their flanges. Eurocode 3 Part 1.3 includes bearing capacity equations for different load cases, but does not distinguish between fastened and unfastened support conditions. Therefore, an experimental study was conducted to determine the bearing capacities of these sections as used in floor systems. Twenty-eight web bearing tests on unlipped channel sections with restrained flanges were conducted under End One Flange (EOF) and Interior One Flange (IOF) load cases. Using the results from this study, a new equation was proposed within the AISI S100 and AS/NZS 4600 guidelines to determine the bearing capacities of cold-formed unlipped channels with flanges fastened to supports. A new design rule was also proposed based on the direct strength method.

Wer Subunternehmer (Sub) mit Bauleistungen beauftragt, kann als Auftraggeber schnell selbst in Anspruch genommen werden, wenn Vertragspartner ihren Pflichten gegenüber Arbeitnehmern, Sozialversicherungsträgern und der Berufsgenossenschaft (BG) nicht nachkommen. Bisher war unklar, ob die Haftung für Sozialversicherungsbeiträge und die für Beiträge zur Berufsgenossenschaft auf den gleichen oder anderen Grundsätzen beruhen. Das Bundessozialgericht (BSG) hat jetzt Klarheit geschaffen.

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Südlich des Potsdamer Platzes wird auf einer Fläche von ca. 15000 m² die Bebauung der A + T Projektentwicklungsgesellschaft realisiert. Das Grundstück wird mittig durch den Tunnel der Linie U2 geteilt und nördlich durch die S-Bahn tangiert. Für das Hochhaus, das in nördlicher Richtung die S-Bahn bis zu 11 m überkragt und in westlicher Richtung die U-Bahn mit 20 m überspannt, wurde eine indirekte Lastabtragung vorgesehen. Diese Lastabtragung wird u. a. durch ca. 12 m hohe Spannbetonträger realisiert, welche die vertikalen Lasten des Hochhauses aufnehmen und auf Bohrpfähle und Schlitzwände weiterleiten. Als Gegengewicht zum Hochbau steht auf diesem Waagebalken die nördliche Hälfte des Gebäude-Block 2. Die Stahlstützen des Hochhauses wurden am Fußpunkt mit Pressen versehen. Das erlaubt ein Nachjustieren und somit ein Reagieren auf sich einstellende Differenzsetzungen der hochbelasteten kombinierten Pfahlplattengründung.

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Die dreiseitig vom Wasser umschlossene Ericusspitze ist nach wechselvoller Geschichte heute das nordöstliche Tor zum neuen Stadtteil HafenCity. Der dort neu angesiedelte Hauptsitz des Nachrichtenmagazins “Der Spiegel” ist mit 15 Obergeschossen zudem einer der bedeutenden Hochpunkte der HafenCity. Zusammen mit dem benachbarten Ericus-Contor, dessen 11 Obergeschosse ebenfalls überwiegend als Büro genutzt werden, konnte ein architektonisch hochwertiges Ensemble mit Vorbildcharakter auch für das nachhaltige Bauen geformt werden. Beide Gebäude stehen auf einem gemeinsamen zweigeschossigen Warftsockel in fugenloser WU-Bauweise, der wesentlich zur Integration in das historische Umfeld beiträgt.
Für die bereits sehr frühzeitig einbezogene Tragwerksplanung waren seit der Investorenauswahl und des internationalen Architektenwettbewerbes besondere technische und terminliche Herausforderungen zu meistern. Insbesondere tiefe Vor- und Rücksprünge in der Kubatur des Spiegel-Verlages und weitgespannte Brückengeschosse im Ericus-Contor erforderten ungewöhnliche Lösungen. Dies galt auch für die Pfahlgründung, bei der zahlreiche Zeitzeugen im Untergrund und neu eingebrachte Verpressanker aus einer parallel durchgeführten Sanierung und Ertüchtigung der das Grundstück einfassenden alten Kaimauern sowie eine außergewöhnliche terminliche Situation zu berücksichtigen waren. Die große Baugrube direkt am tideoffenen Elbwasser konnte durch enge tragwerksplanerische Vorgaben z. B. zur Höhenentwicklung des Rohbaus und unter Ausnutzung der örtlichen Gegebenheiten ohne umlaufenden Spundwandkasten und ohne aufwendige Wasserhaltung kostengünstig realisiert werden.

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Becken aus Beton im Zuge von Bundesfernstraßen sind in der ZTV-ING geregelt. Unter Berücksichtigung des aktuellen Stands der Technik und der zwischenzeitlich vorliegenden Erfahrungen der Straßenbauverwaltungen sowohl hinsichtlich des Baus als auch des Betriebs von Becken und Pumpenhäusern sollte die Zuordnung dieser Bauteile zu Expositionsklassen überdacht werden. Im vorliegenden Beitrag werden die bei Becken aus Beton relevanten Umwelteinwirkungen differenziert betrachtet und die Hintergründe für eine mögliche Anpassung der bisherigen Festlegungen erläutert. Bei einer globalen Kategorisierung sind nach den heutigen Regelungen viele Bauteile solcher Becken formal der Expositionsklasse XF4 zuzuordnen, woraus sich dann unmittelbar die zwingende Verwendung von LP-Beton ableitet. Differenzierte Betrachtungen, unter Einbeziehung spezifischer Randbedingungen und langjähriger Erfahrungen, lassen aber auch die Verwendung von Betonen ohne künstlich eingeführte Luftporen zu.

Concrete basins according to ZTV-ING
Concrete retention basins within the German federal highways network are regulated in ZTV-ING. Taking into account the current state of the art and the experiences of the road administration with regard to the construction and operation of such basins and pump houses, a new assignment of the exposure classes for these components should be appropriate. This article takes a differentiated view on the relevant environmental impacts of concrete basins and explains the background for possible modifications to be made in a new ZTV-ING. For example, in case of a global categorization, many components would have to be formally assigned to the exposure class XF4, from which the mandatory use of air-entrained concrete would then be directly derived. However, differentiated considerations, considering specific boundary conditions and many years of experience, also allow the use of concretes without air entraining agents.

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Die Eisenbahnbrücke über den Inn zwischen Braunau in Österreich und Simbach in Deutschland, die neue Hilfsbrückengeneration der ÖBB-Infrastruktur AG und die Eisenbahnbrücke Nußdorfer Schleusenwerke haben trotz unterschiedlichster Konstruktionen, Anlagenalter und Verwendungszweck eine globale Gemeinsamkeit. Alle drei Konstruktionen sind Stahlkonstruktionen, die zur Einhaltung ihrer geplanten Nutzungsdauer eine Beschichtung benötigen. In allen drei Fällen haben die gängigen, dazu vorhandenen Regelwerke nicht die ausreichende Grundlage geschaffen, eine zielgerichtete, effiziente und auch kostengünstige Umsetzung der Beschichtung festlegen zu können.
Anhand der drei Beispiele wird im nachfolgenden Beitrag aufgezeigt, wie sich die ÖBB-Infrastruktur AG der trotz alledem sehr guten normativen Grundlagen bedient, diese aber mit auf den Einflussgrößen Umweltrandbedingungen und Stahlbaudetaildurchbildung aufbauenden zeitabhängigen Verfallskurven ergänzt und so nunmehr abweichend dazu neue Wege geht, um im Sinne des Life-Cycle-Managements bei der Festlegung der Maßnahme die richtige Maßnahme zum richtigen Zeitpunkt zu detektieren.

Reconditioning of the corrosion protection coating of steel railway bridges as really needed.
The railway bridge crossing the Inn near Braunau, the new generation of auxiliary bridges of the ÖBB-Infrastruktur AG and the railway bridge called Nußdorfer Schleusenwerke have in spite of different steel structures, different age of structure and different purpose of use one global similarity. All three are steel bridge structures which need coating systems to achieve their planned service life. In all three cases there are no really useful standards to determine an efficient, purposeful and low-cost solution.
Based on these three samples this paper will show a way the ÖBB-Infrastruktur AG went to dedicate a solution combining the really good contents of the existing standards with models for degradation including boundary conditions as environment and structural steel details. At the end there should be the right action at the right time.

During a shield TBM excavation in hard rock, the immediate backfill of the crown immediately behind the shield is technically difficult to realize. With the advance of the cutter head a relocation process of pea gravel within the annular gap is triggered, leading to an insufficient bedding distribution of the first segments behind the shield tail and to an ovalization of the segmental lining at a certain load level. During a test application as part of an “TBM research initiative” of the Austrian Federal Railways geotextile tubes were integrated into the exterior surface of the segments. Immediately after leaving the shield tail, the geotextile tube, which is placed all around one ring of segments, is expanded by injection with grout. As a result, an immediate bedding between the rock mass and segmental lining is established, also preventing the rearrangement of pea gravel within the annular gap when the shield is moved forward. The displacement measurements have shown that the ring of segments equipped with geotextile tubes experiences a more rigid body motion like behaviour after leaving the shield tail with a minimal ovalization only. Numerical simulations show the influence of bedding improvement on the ovalization of the ring of segments after leaving the shield tail.
Während eines Schildvortriebs im Festgestein ist die sofortige Herstellung einer vollständigen Bettung des Tübbingrings im Firstbereich unmittelbar nach Verlassen des Schilds technisch schwer realisierbar. Bei fortschreitendem Vortrieb kommt es zu einer Umlagerung von Perlkies im Ringspalt, wodurch die Tübbinge unmittelbar hinter dem Schildschwanz unzureichend gebettet sind und es bei entsprechendem Lastniveau zu einer Ovalisierung des Tübbingrings kommen kann. Bei einem Testeinsatz im Rahmen einer “ÖBB-TVM Forschungsinitiative” wurden Geotextilschläuche an der Außenseite der Tübbinge integriert. Unmittelbar nach dem Ausschieben des Tübbingrings aus dem Schildschwanz wird der ringsum laufende Geotextilschlauch durch Verpressen mit einer Mörtelsuspension expandiert. Hierdurch wird eine sofortige Bettung zwischen Gebirge und Tübbingausbau hergestellt und die Umlagerung von Perlkies im Ringspalt beim Nachziehen des Gripperschilds verhindert. Verformungsmessungen haben gezeigt, dass sich der mit Geotextilschläuchen ausgestattete Tübbingring nach Verlassen des Schildschwanzes annähernd als Starrkörper verhält und es nur zu geringfügigen Ovalisierungen kommt. Durch numerische Simulationen kann der Einfluss der Bettungsverbesserung auf die Ovalisierung des Tübbingrings unmittelbar nach Verlassen des Schildschwanzes belegt werden.

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Die Energiepolitik muß auf Energieeinsparen drängen, dies gilt besonders auch für die Heizungsenergie. Die Bauphysik hat durch verstärkte Wärmedämmung schon beträchtliche Einsparungen erreicht. Bisher wurden jedoch die Einsparmöglichkeiten durch verbesserte Heizungsarten noch kaum betrachtet. Mit einer neuartigen elektrischen Deckenstrahlungsheizung kann der Heizenergieverbrauch ganz wesentlich gesenkt werden. Es wird gezeigt, daß diese Heizungsart besonders im Hinblick auf die Verminderung der Luftverschmutzung gefördert werden muß.

Bei modernen Vibratoren können die Vibrationsfrequenz und das exzentrische Moment während des Rammens verändert werden. Das dynamische Zusammenwirken der schwingenden Bohle mit dem umgebenden Boden kann durch Feldmessungen untersucht werden. Bisher wurde der Einfluss der Vibrationsfrequenz auf den Eindringvorgang und die Ausstrahlung von Vibrationen in die Umgebung nicht ausreichend beachtet, obwohl die Frequenz für die Rammbarkeit und die Erschütterungsausbreitung von Bedeutung sind. In vorliegendem Beitrag werden die Ergebnisse von drei Proberammungen beschrieben, bei denen Doppelbohlen in einen mitteldichten kiesigen Sandboden einvibriert wurden. Messungen wurden am Vibrator, an der Spundbohle und im Boden durchgeführt, womit u. a. die Frequenz, die Schwingungsamplitude, die Eindringgeschwindigkeit der Bohle und die Bodenerschütterungen registriert wurden. Eine Analyse der Messwerte zeigt, dass die Schwingungsfrequenz ein wichtiger Parameter ist. Wenn die Bohle nahe der Resonanzfrequenz des Vibrator-Bohle-Bodensystems erregt wird, schwingt die Bohle in Phase mit dem umgebenden Boden. In diesem Zustand sinkt die Eindringgeschwindigkeit ab, während die Vibrationsausstrahlung in den Boden ansteigt. Die Resonanzfrequenz kann einfach durch Messung der Bodenschwingungen bestimmt werden. Effektives Vibrationsrammen wird erreicht, wenn die Vibrationsfrequenz deutlich höher als die Resonanzfrequenz ist. Vibrationsmessungen zeigen, dass durch das Absenken des exzentrischen Moments stärkere Bodenerschütterungen verursacht werden können.

Significance of frequency for vibratory sheet pile driving
Sheet piles are frequently installed by vibratory driving. Modern vibrators provide the means to adjust the eccentric moment and the frequency during the driving to optimize the driving process, as demonstrated in a case history of installing double sheet piles by vibratory driving in a dense sand deposit. An electronic control system was used to vary the vibration frequency and eccentric moment, by which different parameters, such as eccentric moment, vibration frequency, vibrator displacement amplitude, sheet pile penetration speed and ground vibrations were monitored. The results showed that the vibration frequency is a key parameter that governs the penetration speed of the sheet pile as well as the emission of vibrations from the sheet pile to the surrounding ground. The system resonance can be determined by simple field measurements. When the sheet pile was vibrated at the resonance frequency of the vibrator-sheet pile-soil system, penetration speed slowed down, but emission of ground vibrations was enhanced. Furthermore, driving at a frequency significantly larger than the system resonance increased penetration speed and reduced the emission of vibrations to the surrounding ground.

Außer Hüllrohren aus Bandstahl werden auch Kunststoffhüllrohre für die Vorspannung mit nachträglichem Verbund verwendet. Nach einem Überblick zum Stand der Normung bzw. der Zulassung für beide Hüllrohrtypen wird zunächst die Frage ihrer Dichtheit bei der Bauausführung und während der Bauwerksnutzung behandelt. Die sich ergebenden Auswirkungen für die Qualität der Vorspannungen werden ausführlich erläutert.Es wird ein neuentwickeltes Prüfverfahren für Kleinmodelle vorgestellt, mit dem sich die Rißempfindlichkeit von Hüllrohren als "Wöhlerlinien" aus Lastspielzahlen beim Reißen des Hüllrohrs und den Rißamplituden des umhüllenden Probebetons angeben lassen.