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Eine bisher wenig publizierte Begleiterscheinung der Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) ist die Bildung von Trona (Na3[H(CO3)2] · 2H2O) und Thermonatrit (Na2CO3 · H2O) aus einem Alkali-Kieselsäure-Gel. Je nach Umgebungsbedingungen (z. B. Temperatur) und Natrium-Ionenkonzentration kristallisieren diese Verbindungen in und auf dem glasigen AKR-Gel.
Die Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) ist eine chemische Reaktion, bei der Alkalien mit reaktionsfähiger, amorpher Kieselsäure im Beton reagieren. Die Alkalien können aus dem verwendeten Zement oder der Gesteinskörnung stammen, sie können aber auch von außen in das Bauwerk eingetragen werden. Letzteres findet man häufig bei der Tausalzbeanspruchung von Fahrbahndecken oder bei Bauwerken, die mit Meerwasser in Berührung kommen. Bei AKR-Schäden, die durch die äußere Zufuhr von Alkalien entstanden sind, können als Begleitminerale des Alkali-Kieselsäure-Gels Natriumhydrogencarbonate in verschiedenen Hydratstufen entstehen. Über diese soll im Weiteren berichtet werden.
Im vorliegenden Schadensfall liegt das Bauwerk, ein Versorgungstunnel, unterhalb der Kieler Förde. Der Tunnel wurde im Jahr 1992 fertig gestellt und zeigt einen so gravierenden AKR-Schaden, dass Vorbereitungen getroffen wurden, die gesamte Tunnelröhre zu ersetzen. Ursächlich ist in den Beton eintretendes Ostseewasser, welches u. a. mit den alkaliempfindlichen Gesteinskörnungen des Betons eine Alkali-Kieselsäure-Reaktion induziert hat. Außerdem entstanden großflächige Ausblühungen von Trona sowie Stalaktiten aus Halit (NaCl) und Sylvin (KCl).

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Abwicklung des trapezförmig profilierten Steges eines Trägers und Überführung in einem unendlich langen Plattenstreifen; Anordnung von biegestarren Querstreifen an den Stellen der ursprünglichen Profilkanten. Herauslösen bestimmter Abschnitte aus dem Plattenstreifen entsprechend den jeweiligen Modellierungsvorstellungen. Nachrechnung von Beulwerten anderer. Berechnung von Beulwerten für das Modell "Zweifeldplatte mit spezieller Koppelbedingung" und Darstellung der Ergebnisse in einer Kurventafel. Schnitte durch Beulflächen.

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In Heilbronn steht das derzeit höchste Holzhochhaus Deutschlands: das zehngeschossige Holz-Hybrid-Gebäude namens Skaio. 34 m hoch und nach den Plänen des Berliner Architekturbüros Kaden+Lager gebaut, gehört es zur Stadtausstellung der Bundesgartenschau (BUGA) 2019. Sockelgeschoss und Treppenhauskern des von Züblin Timber nach dem Skelettbauprinzip errichteten Mischbaus bestehen aus Stahlbeton, die Stützen aus Brettschichtholz, ein Teil der Träger aus Stahlprofilen, für Wände und Decken hat man verschiedene Holzbauweisen genutzt, wie den Holzrahmenbau in Kombination mit Brettsperrholz für die Wandelemente bzw. Brettsperrholz als Holzmassivbauweise für die Deckenscheiben. Als Fassadenbekleidung kamen Leichtmetallplatten zum Einsatz. Insgesamt 5 685 m2 Bruttogeschossfläche verteilen sich auf zehn Stockwerke. Das Brandschutzkonzept ermöglichte es, die Gebäudehülle mit Holzelementen auszuführen.

Hybrid skyscraper sets new standards
Heilbronn is home to the new German height record holder in modern timber high-rise construction: the ten-storey timber hybrid building called Skaio. 34 m high and designed by the Berlin architecture firm Kaden+Lager, it is part of the city exhibition of the Federal Horticultural Show (BUGA) 2019. Built by Züblin Timber, the skeleton construction is a hybrid construction using various building materials. The basement floor and staircase core consist of reinforced concrete, the columns of glulam, a part of the beams are made from steel. For walls and ceilings different timber construction methods were used such as the timber frame construction in combination with cross laminated timber for the wall elements or cross laminated timber as solid timber construction method for the ceiling panels. Aluminium panels were used for the façade cladding. A total of 5,685 m2 gross floor area is spread over ten floors. The fire protection concept made it possible to construct the building shell with wooden elements.

Für den Wiederaufbau der Frauenkirche zu Dresden wurde unter anderem auch eine Kuppel in Glockenform vorgeschlagen. Dieser Beitrag liefert in bewußt knapper Darstellung weitere Erkenntnisse zum Verständnis des Tragverhaltens einer solchen steinernen Kuppel, ohne dabei diese Tragwerksform für die Frauenkirche zu befürworten. Besonders wird der Einfluß des nachgiebigen Unterbaus berücksichtigt, was bisher nicht ausreichend geschah. Die grundlegenden Betrachtungen an Berechnungsmodellen von Teiltragwerken werden durch Ergebnisse an einem Gesamttragwerksmodell abgerundet und bestätigt.

Die Bestimmung der Biegetragfähigkeit von mit Betonstahl und Stahlfasern kombiniert bewehrten Querschnitten erfordert eine Erweiterung der für Stahl- und Spannbeton geltenden Annahmen. Zur Berücksichtigung der Fasertragwirkung im Biegeriss wird eine Spannungs-Dehnungs-Linie in der Regel aus gemessenen Spannungs-Rissöffnungs- oder Last-Durchbiegungs-Kurven abgeleitet. Bei der Umrechnung dient eine sogenannte strukturelle charakteristische Länge als Bezugsgröße. Im Rahmen dieses Beitrags werden bei der Ermittlung dieser Länge Einflüsse aus der Querschnittshöhe und weitere, die Rissbildung beeinflussende Parameter berücksichtigt. Als “Spannungs-Dehnungs-Linie” wird ein Spannungsblock mit einer Grenzdehnung vorgeschlagen, die sich am Erreichen einer “kritischen” Rissbreite orientiert. Die “kritische” Rissbreite kennzeichnet bei rein stahlfaserbewehrten Querschnitten das Maximum der Fasertragwirkung im Biegeriss und bei kombiniert bewehrten Querschnitten den Beginn der Verformungslokalisierung. Die Verformungslokalisierung tritt bei kombiniert bewehrten Querschnitten als weiterer möglicher Versagensmodus zu den bekannten Versagensformen Biegezugversagen und Biegedruckversagen hinzu. Durch den vorgeschlagenen Bemessungsansatz werden die Biegetragfähigkeit, der Momenten-Krümmungs-Zusammenhang und der Versagensmodus ausgewählter Versuche sehr gut abgebildet. Eine Parameterstudie zeigt grundlegende Zusammenhänge auf, die auch in Experimenten beobachtet werden konnten.

Flexural design of UHPC girders with mixed reinforcement
Determining the flexural strength of cross-sections reinforced with a combination of reinforcing bars and steel fibres requires enhancing the assumptions applicable to reinforced and prestressed concrete. To account for the load-bearing capacity of the fibres in the flexural crack, generally, a stress-strain curve is derived from measured stress-crack opening or load-deflection curves. A so-called structural characteristic length serves as reference value for conversion. Within the scope of this paper, influences from the cross-section height and other parameters influencing crack formation are taken into account when determining the structural characteristic length. A stress block with a limit strain, which refers to reaching a “critical” crack width, is proposed as “stress-strain curve”. The “critical” crack width marks the maximum of the load-bearing capacity of the fibres in the flexural crack in case of cross-sections exclusively reinforced with steel fibres and the beginning of strain localisation in case of cross-sections with mixed reinforcement. With mixed reinforced cross-sections, strain localisation is a further possible failure mode in addition to the well-known failure modes flexural tensile failure and flexural compression failure. The bending capacity, the moment-curvature relationship and the failure mode of selected tests are represented very well by the proposed design approach. A parameter study shows basic relationships that could also be observed in experiments.

Persönliches
: Zum Tod von Wolfgang Brameshuber / Nachrichten: Europäischer Betonbaupreis 2016: Österreich wieder im Spitzenfeld! / Prüfen von Beton / Recycling-gerechter Einsatz von Faserverbundwerkstoffen (FVW) im Bauwesen beim VERBUND.NRW-Fortschrittskolleg am ITA Aachen / Weiterbildung für Tragwerksplaner / Call for Papers zum 9. Symposium “Experimentelle Untersuchungen von Baukonstruktionen” / Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2017

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In dem vorliegenden Beitrag wird der Einfluß verschiedener Brandeinwirkungen im Hinblick auf die Weiter- bzw. Nachnutzungsmöglichkeiten verbundlos vorgespannter als auch normal bewehrter Stahlbetondecken nach einem Brand aufgezeigt. Es werden die wichtigsten Zusammenhänge zwischen Brandeinwirkung, Verhalten des Bauteils während des Brandes und der anschließenden Weiternutzungsmöglichkeiten aufgezeigt. Es wird eine Konstruktionsweise im Sinne einer guten Nachnutzbarkeit nach Brand aufgezeigt. Ratschläge und Tipps für die Praxis können entnommen werden.
In dem in dieser Fachzeitschrift im August 2004 veröffentlichten Beitrag “Verbundlos vorgespannte Decken - Nachnutzung nach Brand” wurde bereits über das Materialverhalten von Beton, Betonstahl und Spannstahl in bezug auf die Nachnutzbarkeit nach einer Brandeinwirkung sowie über durchgeführte Bauteilversuche an ein- und zweifeldrigen Plattenstreifen berichtet. Der hier vorliegende Beitrag ist als Aktualisierung und Fortsetzung zu verstehen.

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Die technische Weiterentwicklung der Bauverfahren sowie die Herausgabe neuer nationaler und internationaler Normen und Regelwerke erforderten eine umfassende Überarbeitung der vorhandenen Regelungen des Bundesfernstraßenbereiches für den Grund- und Tunnelbau. In dieser Ausgabe werden die überarbeiteten Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Grundbau, die ZTV-ING Teil 2, vorgestellt. In der nächsten Ausgabe folgen die überarbeiteten Regelungen für den Tunnelbau.

Eine denkmalgeschützte Industriehalle, die Jahrhunderthalle in Bochum, wurde nach einem gewonnenen Gutachterwettbewerb von den Architekten Petzinka Pink Architekten, Düsseldorf zu einem hochwertigen Konzerthaus umgebaut. Das engagierte Planungsteam konnte die hohen Erwartungen an Architektur, Technik und Funktion in besonderer Weise erfüllen.

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Das Forschungsprojekt “Bauen im Bestand - Lösungen für Dach und Fassade in Stahlleichtbauweise” untersucht Möglichkeiten, bestehende Dach- und Fassadensysteme in Stahlleicht- und massiver Bauweise mit Bausystemen des Stahlleichtbaus energetisch zu ertüchtigen. Als Sanierungsmaßnahmen werden dabei Stahl-Sandwichelemente und modulare Stahlleichtbaukonstruktionen, die beispielsweise aus Stahltragprofilen, Wärmedämmung und Stahlfeinblechprofilen bestehen, eingesetzt. Neben hygrothermisch-bauphysikalischen Untersuchungen werden auch statisch-mechanische Bewertungen der energetisch optimierten Bausysteme durchgeführt.
Der vorliegende Beitrag stellt ausgewählte Ergebnisse vor, die innerhalb des Projektes erarbeitet wurden. Dabei wird die energetische Qualität von Bestandsfassaden in Stahlleichtbauweise diskutiert und es werden Einsparpotentiale im Bereich der Wärmetransmission aufgezeigt, die sich durch die Sanierung dieser Fassaden eröffnen. Des Weiteren werden einige der sich daraus ergebenden Fragestellungen hinsichtlich Tragverhalten und Lastannahmen thematisiert.

Building redevelopment - Solutions for roof and façade using lightweight steel construction.
The research project “Building redevelopment - Solutions for roof and façade using lightweight steel construction” investigates possibilities to improve energetically existing roof and façade systems in lightweight steel and massive construction by using lightweight steel systems. As refurbishment systems steel sandwich panels as well as modular lightweight steel constructions, consisting for example of steel supporting profiles, thermal insulation and steel sheet profiles, will be applied. Besides hygrothermal-building-physical studies also static-mechanical reviews for the energetically optimized building systems will be conducted.
The present paper shows selected results that have been developed within the project. On the one hand, the energetic quality of existing façades in lightweight steel construction is shown, and savings potentials due to heat transmission, which are opened up by the renovation of these façades, are clarified. On the other hand, some of the resulting building-structural questions with regard to load-bearing behaviour and loadings are discussed.

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Unter ungünstigen Bedingungen kann das Feuerverzinken von großen, tragenden Stahlbauteilen Rissbildung nach sich ziehen, was aufgrund der Standsicherheitsrelevanz zu einer Reihe von Forschungsarbeiten geführt hat. Die Ergebnisse sind in 2009 in die DASt-Richtlinie 022 zum rissfreien Feuerverzinken eingeflossen. Nach sieben Jahren erfolgreicher Anwendung ist die DASt-Richtlinie 022 nun überarbeitet worden. Der Beitrag erläutert die Änderungen und Ergänzungen, die sich neben Vereinfachungen im Regeltext und der Handhabung der Norm in erster Linie auf neue Ergebnisse zu Kaltverformungen, des Flussmittelgehalts und der Ausbildung von Fachwerkkonstruktionen auf die Rissanfälligkeit beim Feuerverzinken beziehen. Darüber hinaus sind nunmehr erstmalig Regeln für das Feuerverzinken im Hochtemperaturbereich (530 °C bis 620 °C) aufgenommen worden. Hinweise auf verbesserte Angaben zu Mindestgrößen von Durchlauföffnungen runden den Aufsatz ab.

The revised guideline DASt-Richtlinie 022 on preventing cracks during hot dip galvanizing.
Hot dip galvanizing of structural steel elements may lead to cracking if the conditions are not favourable. Due to the safety relevance a series of research work has been carried out the results of which led to the DASt-Richtlinie 022 on the prevention of cracking during hot dip galvanizing. After seven years of successful use the DASt-Richtlinie 022 now has been revised. The paper explains the changes and amendments of this German code. Apart from simplification, the alternations refer to new results on the crack-susceptibility of cold forming, the salt-content of the flux and the layout of lattice girders. Moreover, for the first time now, rules on hot dip galvanizing in the high temperature range (530 °C to 620 °C) have been developed. Finally recommendations on ventilation hole-diameters are given.

Sandwichelemente erfüllen unter Brandbeanspruchung abhängig von ihrer Zusammensetzung unterschiedliche Anforderungen. Für die Auswahl und Anwendung ist eine Klassifizierung des Brandverhaltens und der Feuerwiderstandsklasse erforderlich. Diese Klassifizierung hat sich aufgrund der Öffnung des europäischen Binnenmarktes und der damit verbundenen Vereinheitlichung der Regularien in den letzten Jahren wesentlich geändert. Neben der Erläuterung der aktuellen Situation wird Bezug auf die derzeit in Deutschland verwendeten Regeln genommen. Abschließend werden Entwicklungstendenzen aufgezeigt.

Sandwich panels under exposure to fire - an inventory.
Depending on their composition, sandwich panels fulfil different requirements under exposure to fire. For the use and selection of the right type, it is necessary to have a classification according to material class and fire resistance. In recent years, this classification has changed due to the opening of the Single European Market and the related standardization of the regulations. Additionally to the explanation of the current situation, reference is given to the rules which were used in Germany so far and future trends are shown.