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Es wird über sechs Traglastversuche an längsgestauchten, mit trapezförmigen Hohlsteifen versteiften Rechteckplatten mit freien Längsrändern berichtet. Versuchskörper, Versuchs- und Meßeinrichtung werden beschrieben, die Versuchsergebnisse mitgeteilt und diskutiert. Ein Vergleich mit Ergebnissen nach der DASt-Richtlinie 012 wird für die Modelle mit übergroßen Imperfektionen und mit Steifenversagen erst dann befriedigend, wenn man in ihn den Einfluß der Imperfektionen einbezieht.

Beschrieben wird ein Versuchsprogramm, in welchem der Einfluß lokaler, konzentrierter Lasten auf die Traglast und die Stabilität von geschweißten, steifenlosen Blechträgern untersucht wird. Nach der Beschreibung des Versuchsaufbaus, der Versuchskörper und der Meßeinrichtungen werden die Versuchsergebnisse angegeben und eingehend diskutiert. Vergleiche mit vereinfachten Berechnungsmethoden und Normregelungen gestatten eine Beurteilung der Zuverlässigkeit dieser Methoden.

Es wird die Beanspruchbarkeit von zweischnittigen Einschraubenverbindungen auf Lochleibung untersucht. Die Lamellen versagen auf drei verschiedene Arten. Die Versagensart und die Traglast zeigen sich in erster Linie von den Randabständen, der Blechdicke und der Zugfestigkeit des Lamellenmaterials abhängig, während der Schraubendurchmesser nur geringen, das Lochspiel und die Festigkeit der Schraube keinen Einfluß haben. Es werden Bemessungsgleichungen entwickelt und charakteristische Werte für die 5%-Fraktilen der Traglast abgeschätzt. Diese werden mit Regelungen der DIN 18 800 Teil 1 (3.81), der DASt-Ri 011, des EC 3, der SIA 161 und dem Entwurf DIN 18 800 Teil 1 verglichen.

Durch die neuen Regelwerke DIN 18800 und Eurocode 3 können Bauteile in Schraubenverbindungen auf sogenannten Lochleibungsdruck höher als früher und bis in den plastischen Bereich beansprucht werden. Es stellt sich daher die Frage, ob auch in Zukunft auf einen Ermüdungsnachweis verzichtet werden kann, wenn Einwirkungen zwar wiederholt auftreten, aber nach DIN 1055 Teil 3 als vorwiegend ruhend klassifiziert sind. Es wird über theoretische Betrachtungen und über Versuche zur Beantwortung der gestellten Frage berichtet. Als Ergebnis kann festgehalten werden, daß auch in Zukubft für diese Klasse von Einwirkungen auf einen Nachweis der Sicherheit gegen Ermüdungsversagen bei Lochleibungsbeanspruchung verzichtet werden kann.

Mittels Testversuchen an Flachproben aus Blechen aus St 37 und St 52 wird die Abhängigkeit der statischen Streckgrenze von den Versuchsbedingungen untersucht. Es wird ein Prüfmodus für die Bestimmung der statischen Streckgrenze entwickelt. Mittels eines Regressionsansatzes kann die statische Streckgrenze aus den Meßwerten ermittelt werden.

Die Begriffe Rotation, Rotationskapazität = Rotationsvermögen = Rotationsfähigkeit und Rotationsanforderung werden nicht eindeutig verwendet. In der Vornorm zum Eurocode 3 wird für Bauwerke, die nicht Hochbauten zuzuordnen sind, ein Rotationssicherheitsnachweis gefordert. Angaben für das Vorgehen werden nicht gemacht. Daher wird auf einige offene Fragen eingegangen.

Nach einem Überblick über die Entwicklung des Beulsicherheitsnachweises für Platten wird ein leistungsfähiges Verfahren für den Beulsicherheitsnachweis für unversteifte und versteifte Platten vorgestellt, das bei gleichzeitiger Wirkung mehrerer Randspannungen anwendbar ist und das auf einer Verallgemeinerung der Vergleichsspannung beruht. Stetigkeitsforderungen, die aus Symmetrieeigenschaften der Spannungszustände folgen können, werden befriedigt. Die stabilisierende Wirkung von Zugspannungen wird zum Vorteil der Wirtschaftlichkeit ausgenutzt. Für gedrungene Platten ohne Beulgefahr geht das Verfahren in den Sicherheitsnachweis gegen Erreichen der Streckgrenze über. Der Beulsicherheitsnachweis enthält als Sonderfall exakt den üblichen Nachweis für die alleinige Wirkung einer Randspannung. Die Treffsicherheit wird an neuen Ergebnissen von FEM-Tragspannungsberechnungen geprüft.

Berichtet wird über Versuche zur Klärung des Tragverhaltens ausgesteifter, quadratischer Rahmenecken mit schlanken Stegblechen. Ähnlich wie bei querversteiften Trägern stellt sich nach dem Ausbeulen des Stegblechs eine Zugfeldwirkung ein. Diese bewirkt, daß die Traglast der Rahmenecke bedeutend über ihrer Beullast liegt. Es wird ein erstes Tragmodell für quadratische Rahmenecken eingeführt; die damit errechneten Traglasten werden den Versuchsergebnissen gegenübergestellt.

Schrauben mit planmäßiger Biegebeanspruchung sind im gesamten Bauwesen häufig eingesetzte Verbindungsmittel. Abgesicherte Bemessungsgrundlagen liegen bisher nicht vor, so daß diese Verbindungen im Gelbdruck von DIN 18 800 Teil 1 (1988) nicht geregelt werden konnten. Es wird über ein am Institut für Stahlbau der TU Braunschweig durchgeführtes Forschungsvorhaben berichtet, in dem das Tragverhalten von Schrauben unter planmäßiger Biegebeanspruchung experimentell und theoretisch untersucht wurde. Die gleichzeitig wirkenden Quer- und Normalkräfte wurden innerhalb gewisser Grenzen einbezogen.

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An vielen Stellen im Tragwerk herrschen mehraxiale Spannungszustände. Ob sich die Tragfähigkeit von Hochleistungsleichtbetonen unter mehraxialer Druckbeanspruchung ebenso erhöht wie bei Normalbetonen, wurde in zwei- und dreiaxialen Tests untersucht. Es wurde ein Bruchkriterium für Leichtbetone abgeleitet und Parallelen und Unterschiede zu Normalbeton aufgezeigt.

High Performance Lightweight Aggregate Concrete under Multiaxial Compression
There are multiaxial stress conditions at many points in a structure. Whether the strength of high performance lightweight concrete under multiaxial compression increases as well as the strength of normal concrete, was verified in bi- and triaxial tests. A failure criterion for lightweight concrete was derived and analogies and differences to normal oncrete were pointed out.

In den letzten Jahren ist der Einsatz von Hochleistungsbetonen zunehmend gestiegen. Für die Anwendung von Ultra-Hochleistungsbetonen (UHPC) gelten neben den Anforderungen an die Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit ebenso brandschutztechnische Anforderungen. Kennwerte zum thermischen sowie mechanischen Verhalten von UHPC unter Brandeinwirkung bestehen bereits. Aufgrund des hochdichten, nahezu kapillarporenfreien Mikrogefüges des UHPC führen Temperaturbelastungen > 250 °C zu einer Schädigung des Gefüges bis hin zu einem nicht vorhersehbaren Versagen durch explosionsartige Abplatzungen. Im Brandfall liegt die Temperatureinwirkung um ein Vielfaches höher und zudem sind zyklische Beanspruchungen nicht relevant. In Abgrenzung dazu wird ein Beton für den Einsatz als Konstruktionsbaustoff in Industriebereichen, wie z. B. dem Kraftwerks- und Schornsteinbau sowie in speziellen Applikationen im Maschinenbau, benötigt, der einer dauerhaften und zyklischen thermischen Belastung bis 500 °C standhält. Die hier aufgeführten Ergebnisse umfassen das Materialverhalten von bestehenden sowie optimierten UHPC-Formulierungen bei unterschiedlichen thermischen Belastungsprofilen. Die Eigenschaften des Festbetons wurden vor und nach der thermischen Beanspruchung charakterisiert. Da die Basis-Formulierung des UHPC nur bis zu einer bestimmten Temperaturstufe thermisch stabil war, wurde dieser durch Zugabe von Celluloseregeneratfasern optimiert, um explosive Abplatzungen zu vermeiden und diesen thermisch zu stabilisieren.

Regenerated cellulosic fibers to enhance the stability under cyclic thermal stress
In recent years, the use of high-performance concrete increased. For the practical application of Ultra-High Performance Concrete (UHPC), not only load-bearing capacity and durability requirements exist, but there is also a demand on fire protection. Characteristic data for the thermal and mechanical behavior of UHPC under fire impact already exist. Due to the very dense microstructure of UHPC, almost free of capillary pores, temperature loads larger than 250 °C lead to a damage of the structure and furthermore to failure due to explosive spalling, which is not predictable. In case of fire, the temperature effects are much higher than this and cyclic loadings are not relevant. In contrast to this, a concrete is required as construction material in industrial areas, such as power plant and chimney construction as well as application for special mechanical engineering, which can withstand a permanent and cyclic thermal load of up to 500 °C. The results presented here describe the material behavior of existing and optimized UHPC formulations under different thermal load profiles. The properties of the hardened concrete were characterized before and after thermal loading. Since the basic formulation of the UHPC was thermally stable only up to a certain temperature level, it was optimized by adding regenerated cellulosic fibers to avoid explosive spalling and to thermally stabilize the concrete respectively.

Über die baurechtliche Normung in Brasilien

Verfahren nach der finiten Elemente Methode zur Berücksichtigung der gegenseitigen Beeinflussung von Gründungskörper und dem Bauwerk selbst.

Ein wesentliches Element der hygrothermischen Charakterisierung von Baustoffen ist der Trocknungsversuch. Im Gegensatz zu anderen Feuchtetransportexperimenten wie dem Diffusionsversuch oder dem Wasseraufnahmeexperiment ist es bislang nicht möglich, aus der Trocknung einen einfachen Kennwert abzuleiten. In vielen Fällen, beispielsweise in der Interaktion von Forschung und Industrie, aber auch beim praktischen Vergleich bzw. der Auswahl geeigneter Baustoffe wäre ein solcher Kennwert jedoch wünschenswert. Im vorliegenden Artikel wird zunächst die Bedeutung des Trocknungsversuches für die hygrische Charakterisierung von Baustoffen herausgestellt, aus der sich das Bestreben ableitet, das Trocknungsverhalten zu standardisieren und einen Einzahlen-Materialkennwert zu definieren. Nach einer die verschiedenen Einflussfaktoren der Trocknung differenzierenden Einleitung werden bestehende Ansätze für die Standardisierung des Trocknungsverlaufes bzw. die Ableitung eines Trocknungskoeffizienten vorgestellt. Die einhergehenden Probleme werden diskutiert und weitere Möglichkeiten evaluiert. Ein einfacher Trocknungskoeffizient, der sich aus dem Trocknungsverlauf ableiten lässt, wird definiert. Die Korrelation dieses Koeffizienten mit dem Wasseraufnahmekoeffizienten und dem Dampfdiffusionswiderstand wird analysiert. Sein zusätzlicher Informationsgehalt wird in diesem Zusammenhang kritisch hinterfragt. Im Ergebnis steht die Definition des Trocknungskoeffizienten als ein neuer, unabhängiger Materialkennwert, der die Feuchtetransporteigenschaften im Übergang zwischen hygroskopischem und gesättigtem Transport beschreibt. Mit diesem Kennwert ist es möglich, Baustoffe einfach und schnell hinsichtlich ihres Trocknungsverhaltens zu unterscheiden und zu beurteilen, was insbesondere bei feuchtesensitiven Materialien von Bedeutung ist.

A drying coefficient for building materials
The drying experiment is an important element of the hygrothermal characterisation of building materials. Contrary to other moisture transport experiments as the vapour diffusion and the water absorption test, it is until now not possible to derive a simple coefficient for the drying. However, in many cases such a coefficient would be highly appreciated, e.g. in interaction of industry and research or for the distinction and selection of suitable building materials throughout design and practise.
This article first highlights the importance of drying experiments for hygrothermal characterisation of building materials on which the attempt is based to standardize the drying experiment as well as to derive a single number material coefficient. The drying itself is briefly reviewed and existing approaches are discussed. On this basis, possible definitions are evaluated. Finally, a drying coefficient is defined which can be determined based on measured drying data. The correlation of this coefficient with the water absorption and the vapour diffusion coefficient is analyzed and its additional information content is critically challenged. As result, a drying coefficient has been derived and defined as a new and independent material parameter. It contains information about the moisture transport properties throughout the wide range of moisture contents from hygroscopic up to saturation. With this new and valuable coefficient, it is now possible to distinguish and select building materials quickly and easily by means of their drying behaviour. This is particularly important for moisture sensitive materials.

Mit der zunehmenden Anwendung in Forschung und Baupraxis steigen auch die Qualitätsanforderungen an die bauphysikalische Bauteilsimulation. Das hygrothermische Verhalten von Konstruktionen soll bei vertretbarem Kosten- und Zeitaufwand auch genau und zuverlässig vorhersagbar sein. Vor allem die Materialdaten stellen ein entscheidendes Qualitätsmerkmal für die Simulationsergebnisse dar, ihre Modellierung erfordert einen Kompromiß zwischen Laboraufwand und Genauigkeit. Im Beitrag wird ein Ingenieurmodell für die Verknüpfung von thermodynamischen Grundlagen mit einfachen, aus der Ingenieurpraxis bekannten Kennwerten vorgestellt. Das Modell besitzt dadurch die Vorteile der einfachen Handhabung und der Erweiterbarkeit auf andere Problemstellungen, da es keinen prinzipiell einschränkenden Voraussetzungen bzgl. der Modellierung von Transportvorgängen unterliegt.

Die Qualität hygrothermischer Bauteilsimulationen hängt in hohem Maße von der Genauigkeit der verwendeten Materialfunktionen ab. Daher ist es wichtig, diese Funktionen anhand von Wasseraufnahme- und Trocknungsexperimenten zu kalibrieren. Dafür werden allerdings umfangreiche Meßdaten einschließlich aller Anfangs-, Rand- und Übergangsbedingungen in möglichst dichter zeitlicher Auflösung benötigt. Das Trocknungsverhalten von Baustoffen wird stark von den geometrischen und klimatischen Verhältnissen beeinflußt. Daher ist stets eine Abhängigkeit der Meßdaten von diesen Bedingungen vorhanden. Das zusätzliche Erfassen der Randbedingungen während der Messung erlaubt eine deutlich verbesserte Interpretierbarkeit der ermittelten Daten und ermöglicht dadurch die Verwendung zur Verifizierung von Materialfunktionen durch inverse Modellierung. Der vorliegende Beitrag stellt die Entwicklung und Anwendung einer Trocknungsapparatur vor, die mit dem Ziel entworfen wurde, die Strömungsbedingungen während der Trocknung zu kontrollieren und gleichzeitig die Oberflächen- und Randbedingungen für jeden Probekörper zu messen. Nach einer kurzen Einführung in die Trocknungsthematik wird die Anwendung der Apparatur für verschiedene Baustoffe gezeigt. Abschließend wird anhand eines Beispiels die Verwendung der Trocknungsdaten zur inversen Modellierung vorgestellt.

Mit der zunehmenden Anwendung der bauphysikalischen Bauteilsimulation in Forschung und Baupraxis steigen auch die Qualitätsanforderungen an dieses Werkzeug. Das hygrothermische Verhalten von Konstruktionen unter definierten äußeren Einflüssen soll, bei einem vertretbaren Kosten- und Zeitaufwand, nicht nur schnell, sondern auch genau und zuverlässig vorhersagbar sein. Einen großen Einfluss auf die Simulationsergebnisse haben dabei die verwendeten Materialfunktionen. Im vorliegenden Beitrag wird zunächst ein Materialmodell vorgestellt, mit dem die Verknüpfung aus thermodynamischen Grundlagen abgeleiteter Funktionen mit einfachen, in der Ingenieurpraxis bekannten Kennwerten sowie der Struktur des Baustoffes hergestellt wird. Das Modell besitzt dadurch die Vorteile der einfachen Handhabung bei gleichzeitiger Erweiterbarkeit auf andere Problemstellungen, da es bzgl. der Modellierung von Transportvorgängen keinen prinzipiell einschränkenden Voraussetzungen unterliegt. Es ist für die wissenschaftliche Weiterentwicklung offen und beispielsweise hinsichtlich der Modellierung des Salztransportes und von Salzkristallisationsprozessen erweiterbar. Im zweiten Teil des Artikels werden Ergebnisse aus Feuchteprofilmessungen mit Simulationsrechnungen auf der Basis des vorgestellten Modells verglichen. Die Grundlage dieser Untersuchungen bilden die Daten dynamischer Ad- und Desorptionsmessungen. Es wurden Feuchtegehalt und Feuchtepotenzial simultan in verschiedenen Positionen über der Zeit erfasst. Die Rohdaten der Experimente bestehen dabei aus Tripeln von Wassergehalt, Relativer Luftfeuchte und Temperatur, jeweils an verschiedenen Probekörperpositionen über der Zeit. Der anschließende Vergleich zwischen gemessenen und berechneten Daten zeigt deutlich die Einflüsse der Hysterese der Feuchtespeicherung sowie der Prozessdynamik. Daraus lassen sich Grenzen und Möglichkeiten der verwendeten Materialmodellierung aufzeigen, was im Anschluss diskutiert wird.