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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Schäfer, Markus; Widong, Marc; Klein, ClaudeParking Belval-Université - ein P&R-Parkhaus, das die Grenzen in Europa neu definiertStahlbau3/2014149-157Fachthemen

Kurzfassung

Die Verkehrspolitik in Luxemburg sieht das Erstellen eines möglichst dichten Netzes an öffentlichen Verkehrsmitteln vor. Autofahrer, vor allem die Vielzahl der Grenzgänger aus dem angrenzenden Ausland, sollen bereits grenznah auf die Bahn umsteigen, um somit das Straßennetz über die Grenzen von Luxemburg hinaus zu entlasten. Im Jahr 2013 wurde mit der Eröffnung das Parkhauses Belval-Université das erste einer Reihe geplanter Park

Parking Belval-Université - A Park and Rail project is defining new boarders in Europe.
Transport policy in Luxembourg provides the realization of a dense network of public transport. Motorists, especially the large number of commuters from the neighbor countries, should already change close to the borders to public traffic - especially to train. By that it is possible to relieve the national highways and also those in bordering regions. With the start into service of the new multi-storey car park Belval-Université in 2013, the first of a series of planned Park

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Schäfer, Markus; Zhang, QingjieZur dehnungsbegrenzten Momententragfähigkeit von Flachdecken in Verbundbauweise - Grenzen der plastischen BemessungStahlbau7/2019653-664Aufsätze

Kurzfassung

In den letzten Jahren hat die Slim-Floor-Bauweise zunehmend an Bedeutung gewonnen, dies ist nicht zuletzt auf die Forderung nach schlanken Konstruktionen und einer Optimierung des Bauablaufs zurückzuführen. Die Bemessung solcher Bauteile kann jedoch nicht allein auf Grundlage der europäischen Regelwerke für den Verbundbau erfolgen. Es gelten einige Besonderheiten, die durch ergänzende Bemessungsregeln zu erfassen sind. Umfangreiche Untersuchungen verdeutlichen, dass eine Einstufung der Rotationskapazität und die Festlegung der Querschnittsklasse nicht allein basierend auf der Klassifizierung des Stahlquerschnitts erfolgen können, da der Beton bei derartigen Systemen einen wesentlichen Einfluss auf das Tragverhalten nimmt. In diesem Beitrag werden die Besonderheiten für kompakte Slim-Floor-Querschnitte im Rahmen der Biegebemessung erläutert.

Strain limited moment resistance for composite shallow-floor beams
Due to the demand for sustainable buildings and slim constructions, composite slim-floor systems become more important. The present European Codes do not include complete design rules for shallow-floor beams. For the design, additional regulations have to be considered for bending design and the classification of the cross-section. This article points out the limits for plastic bending design and its particularities.

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Schäfer, Martin; Schnell, JürgenÜberprüfung der zusätzlichen Regeln für Durchmesser 40 mm nach EC2 - Teil 2: Rissbreiten und OberflächenbewehrungBeton- und Stahlbetonbau9/2015588-597Fachthemen

Kurzfassung

In hoch bewehrten Stahlbetonbauteilen kann es sinnvoll sein, Betonstahl mit großen Stabdurchmessern ø > 32 mm einzusetzen. Ein Bewehrungsstab ø 40 mm (12,56 cm2) kann im Vergleich der Querschnittsflächen 2ø28 mm, 4ø20 mm, 8ø14 mm, 11ø12 mm, 16ø10 mm oder 25ø8 mm ersetzen. Durch die Verwendung großer Stabdurchmesser können wirtschaftliche Vorteile, aber auch Nachteile bei der Rissbreitenbeschränkung entstehen. Abgesicherte Regeln zur Rissbreitenbeschränkung fehlen bisher. Im Eurocode 2 wird zur Rissbreitenbeschränkung pauschal eine Oberflächenbewehrung mit Stabdurchmessern ø ≤ 10 mm gefordert. In einem Forschungsvorhaben wurden Versuche durchgeführt, die zeigen, dass eine Rissbreitenberechnung nach Eurocode 2, bei der große Stabdurchmesser und Oberflächenbewehrung über einen Ersatzdurchmesser berücksichtigt werden, unzureichende Ergebnisse liefert. Aufbauend auf insgesamt 60 Zugversuchen und mehr als 30.000 Rissbreitenmesswerten wurden Berechnungsvorschläge ausgearbeitet, welche das Zusammenwirken großer Stabdurchmesser mit einer Oberflächenbewehrung wirklichkeitsnah berücksichtigen. Bei dem Forschungsprojekt handelte es sich um ein Verbundprojekt, welches gemeinsam mit der RWTH Aachen sowie der TU Braunschweig durchgeführt wurde. Die Ergebnisse der Arbeitspakete "Verbund und Zugstöße" sowie "Druckglieder" sind in [1, 2] dargestellt.

Checking of additional rules for ø40 mm according to EC2. Part 2: Crack widths and surface reinforcement
In highly reinforced concrete elements, it might be reasonable to use bars with large bar diameters ø > 32 mm. Only one bar ø 40 mm (12,56 cm2) can replace the cross section areas 2ø28 mm, 4ø20 mm, 8ø14 mm, 11ø12 mm, 16ø10 mm or 25ø8 mm. Due to the use of large bar diameter, economic advantages but also disadvantages concerning the crack width limitation may occur. Verified rules for the crack width limitation are still missing. Eurocode 2 requires a cross-the-board surface reinforcement with bar diameters ø = 10 mm to limit crack widths. In a research project, tests were conducted that display the fact that the crack width calculation according to EC2, where large bar diameters and surface reinforcement are considered by an equivalent diameter, gives inadequate results. Based on 60 tensile strength tests and more than 30 000 crack widths measurements, a calculation suggestion was developed that considers the coaction between large bar diameters and surface reinforcement realistically. The research project was carried out together with RWTH Aachen (Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger) and the Technical University of Braunschweig (Prof. Dr.-Ing. Martin Empelmann). The results of the work packages "bond behaviour" and "colums" are documented in [1, 2].

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Schäfer, MatthiasCompliance versagt ohne werteorientierte FührungskulturUnternehmerBrief Bauwirtschaft11/20173-8Berichte

Kurzfassung

In einer europaweiten Unternehmensbefragung zur Wirtschaftskriminalität sorgt Deutschland für bedenkliche Ergebnisse. Wie halten es die Manager mit der Ethik und stimmt das Bild des ehrbaren Kaufmanns, das gerade in Deutschland so gerne gezeichnet wird? Diesen Fragen geht die Prüfungs- und Beratungsgesellschaft Ernst & Young in einer Studie nach, für die rund 4.100 Entscheidungsträger aus Unternehmen in 41 Ländern befragt wurden, davon 100 Manager aus Deutschland. So ist in dieser Studie, die Anfang April dieses Jahres vorgestellt worden ist, zu lesen, dass 43 % der Manager hierzulande Korruption in der Republik mittlerweile für weit verbreitet halten. Besorgniserregend stimmen die Antworten auf die Frage, wie man es selbst mit der Moral halte. 23 % der befragten deutschen Manager erklärten freimütig, dass sie für das eigene berufliche Fortkommen und eine höhere Bezahlung unethisch handeln würden. Um ihrem Unternehmen in wirtschaftlich schwierigen Zeiten zu helfen und Aufträge zu erhalten, würden sich laut dieser Erhebung 11 % der deutschen Manager zu Schmiergeldzahlungen hinreißen lassen. Selbst wenn diese Umfrage nach wissenschaftlichen Maßstäben nicht repräsentativ sein sollte, ist trotzdem erschreckend, mit welchem Verständnis in manchen deutschen Unternehmen in Leitungspositionen agiert wird.

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Schäfer, PeterWichtige Neuerungen bei der elektronischen VergabeUnternehmerBrief Bauwirtschaft12/20153-9Berichte

Kurzfassung

Die elektronische Vergabe öffentlicher Aufträge ist bereits seit langem zulässig und wird in unterschiedlichen Anwendungen praktiziert. Doch leidet sie teils noch unter Akzeptanzproblemen und ist bisher nicht flächendeckend verbreitet. Aufgrund der 2014 erfolgten EU-Vergaberechtsreformen sind wichtige Neuerungen zu beachten. Dies gilt insbesondere für die künftig grundsätzlich zwingende Anwendung der e-Vergabe bei öffentlichen Aufträgen, aber auch für weitere Reformen zu Vergaben von Aufträgen und Konzessionen. Der UBB gibt einen Überblick über die Neuerungen.

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Schäfer, R.Herstellung eines bindemittelverbesserten und geotextilbewehrten LärmschutzwallsBautechnik6/2008425-428Berichte

Kurzfassung

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Schäfer, R.Diskussionsbeitrag zur Standsicherheit von suspensionsgestützten Schlitzen in weichen BödenBautechnik4/2007278-280Berichte

Kurzfassung

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Schäfer, R.; Höfer, U.; Triantafyllidis, Th.Herstellung von Verpresspfählen zur Auftriebssicherung unter dem Einfluss kalklösender KohlensäureBautechnik1/20078-14Fachthemen

Kurzfassung

Im Zuge der Gründungsarbeiten eines Regenüberlaufbeckens in Kierspe wurden Verpreßpfähle als Auftriebssicherung eingebaut. Auf Grund des CO2-Gehalts des Grundwassers war es erforderlich, vor der Pfahlherstellung Bohrlochvergütungen durchzuführen, um einen möglichen Tragkraftverlust der Pfähle infolge Betonkorrosion zu minimieren. Im Vorfeld wurde dazu eine Arbeitsanweisung erstellt, welche die technische Vorgehensweise und die erforderlichen Qualitätssicherungsmaßnahmen der Vergütungsarbeiten regelt. Die Bohrlochvergütung erfolgte über großkalibrige Pilotbohrungen, über die Zementmörtel in den anstehenden Fels eingepreßt wurde. Als Vergütungskriterium wurde eine äquivalente Wasserdurchlässigkeit des Bodens vorgegeben, welche je Bohrung über einen W/D-Test nachzuweisen war. Im Zuge der Ausführungsarbeiten zeigte sich jedoch, daß aufgrund der geologischen Randbedingungen die Arbeitsanweisung mehrfach zu modifizieren und eine spezielle Betonrezeptur zu verwenden war, um eine erfolgreiche Bohrlochvergütung durchführen zu können.

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Schäfer, R.; Triantafyllidis, Th.Spannungs- und Porenwasserdruckentwicklung infolge Schlitzwand-Herstellung in weichen bindigen BödenBautechnik3/2006186-201Fachthemen

Kurzfassung

Anhand eines dreidimensionalen FE-Modells wird der Einfluß der Schlitzwandherstellung in weichen bindigen Böden auf die Spannungs- und Porenwasserdruckentwicklung im angrenzenden Boden untersucht. Die Simulation der Herstellung von sieben benachbarten Schlitzwandlamellen umfaßt je Lamelle den Aushub unter Bentonitstützung und den anschließenden Betoniervorgang. Das Spannungs-Verformungs-Verhalten des weichen Tons wird durch ein visko-hypoplastisches Stoffmodell beschrieben, welches die rheologischen Eigenschaften des Baugrunds erfaßt. Die Prognosetauglichkeit des Modells wird durch eine Simulation eines in Oslo durchgeführten Feldversuchs einer einzelnen Schlitzwandlamelle dargestellt. Die Berechnungsergebnisse dokumentieren, daß der schrittweise Herstellungsvorgang der Schlitzwand einen nachhaltigen Einfluß auf das Spannungsniveau des angrenzenden Bodens ausübt. Nach Fertigstellung des Schlitzwandsegmentes und der Dissipation von Porenwasserüberdrücken ergibt sich parallel zur Wand eine oszillierende Verteilung der effektiven Horizontalspannungen. Insbesondere im oberflächennahen Bereich führt der hohe Frischbetondruck zu einer anteiligen Mobilisierung des passiven Erddrucks und zu einer Erhöhung des Spannungsniveaus zu Beginn des Baugrubenaushubs. Demzufolge ist zu erwarten, daß unter Berücksichtigung des Herstellungsvorgangs der Schlitzwand größere Wand- und Bodenverformungen infolge des Baugrubenaushubs gegenüber einer konventionellen Simulation prognostiziert werden.

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Schäfer, R.; Triantafyllidis, Th.Gebrauchstauglichkeitsbetrachtung von Streifengründungen während der Herstellung einer benachbarten Schlitzwand in weichem BodenBautechnik2/200581-89Fachthemen

Kurzfassung

Die Herstellung von Schlitzwänden in weichen bindigen Böden kann nennenswerte Verformungen im angrenzenden Baugrund verursachen und die Gebrauchstauglichkeit von benachbarten Bauwerken einschränken. Der vorliegende Beitrag soll der Fragestellung nachgehen, inwieweit sich der abschnittsweise Herstellungsvorgang auf das Verformungsverhalten von unmittelbar angrenzenden Streifenfundamenten auswirkt und mit welcher Größenordnung an Setzungen zu rechnen ist. Dazu wird ein dreidimensionales Finite-Elemente-Modell eines ebenen Schlitzwandsegmentes mit einer benachbarten Streifengründung generiert. Zur Beschreibung des Spannungs-Verformungsverhaltens des Untergrundes kommt ein anspruchvolles Stoffmodell zum Einsatz, welches die bei weichen bindigen Böden besonders ausgeprägten rheologischen Eigenschaften wie Kriechen, Relaxation und Ratenabhängigkeit erfaßt. Als maßgebende Einflußfaktoren wird neben der Länge der herzustellenden Lamellen die Herstellungssequenz der Schlitzwand im Läufer- und Pilgerschritt-Verfahren untersucht. Darüber hinaus werden ebenfalls das Belastungsniveau und die Biegesteifigkeit der Streifengründung variiert. Im Hinblick auf die Gebrauchstauglichkeit können schließlich Konstruktionsempfehlungen erarbeitet werden, welche auf eine bauwerkschonende Herstellung der Schlitzwand zielen.

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Schäfer, R.; Triantafyllidis, Th.Auswirkung der Herstellungsmethode auf den Gebrauchszustand von Schlitzwänden in weichen bindigen BödenBautechnik11/2004880-889Fachthemen

Kurzfassung

Für den Nachweis der Gebrauchstauglichkeit von Stützkonstruktionen wird vielfach auf die Methode der finiten Elemente zurückgegriffen. Konventionelle Simulationen vernachlässigen dabei den Herstellungsvorgang der Verbauwand und wählen den Erdruhedruck als maßgebenden Ausgangszustand zu Beginn. Mit Hilfe der vorgestellten FE-Berechnungen wird gezeigt, daß durch diese Vorgehensweise bei Schlitzwände in weichen bindigen Böden die auftretenden Wandverformungen, Geländesetzungen und Steifenkräfte im Unterschied zu überkonsolidierten Bodenschichten unterschätzt werden. Die abschnittsweise Herstellung der Schlitzwandlamellen führt zu einem veränderten Spannungszustand im angrenzenden Boden und insbesondere der Betoniervorgang verursacht eine anteilige Mobilisierung des passiven Erddrucks im oberen Drittel der Wand, wodurch der Verformungszuwachs zu erklären ist. Zur vereinfachten Berücksichtigung der Schlitzwandherstellung wird in Abhängigkeit der Verteilung des Frischbetondrucks ein modifizierter Ausgangsspannungszustand vorgeschlagen.

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Schäfer, René; Belmann, ThomasEinsatz und Anwendungsgrenzen von Schneckenbohrpfählen (Auger-cast-in-place Piles - ACIP-Piles)Bautechnik9/2014656-665Berichte

Kurzfassung

Für die Gründung einer Düngemittelanlage in Port Neal/Iowa wurden durch den Bauherrn Schneckenbohrpfähle (sog. ACIP-Piles) als Gründungsentwurf vorgegeben. Angesichts der bis in große Tiefen unterhalb des Grundwassers anstehenden, sehr enggestuften, feinkörnigen Sande wurde die Ausführung im Hinblick auf DIN EN 1536 als kritisch eingestuft. Im Rahmen von umfangreichen Pfahlprobebelastungen konnte jedoch zunächst gezeigt werden, dass bei ausreichender Qualitätssicherung Schneckenbohrpfähle auch bei ungünstigen Baugrundverhältnissen ordnungsgemäß hergestellt und gute Tragfähigkeiten erzielt werden können. Im Rahmen der Ausführung der Bauwerkspfähle sind jedoch erhebliche Schäden aufgetreten, da die Bohrschnecke auf einer Tonschicht höherer Konsistenz aufsaß und Boden in nennenswertem Umfang gefördert wurde. Zurückzuführen sind die Schäden neben den ungünstigen geologischen Randbedingungen auf einen Wechsel des ausführenden Spezialtiefbauunternehmens, welches die nach DIN EN 1536 geforderte örtliche Erfahrung nicht über Probepfähle nachgewiesen hat. Zudem wurden im vorliegenden Fall die Schäden durch die eingesetzte Maschinentechnik des Drehbohrgeräts begünstigt, welche sich in den USA von der in Europa verwendeten Technik unterscheidet.

Application and limitation of auger-cast-in-place (ACIP-) Piles - Experiences of an industrial project in Iowa/USA
For an industrial complex in Port Neal/Iowa, auger-cast-in-place piles (ACIP-Piles) haven been chosen for the foundation structure. With reference to the purely graded sand deposits, which have been encountered to greater depth in conjunction with a high ground water level, the installation of such piles has to be critically expected with reference to DIN EN 1536. However, the installation technique as well as acceptable pile capacities could be verified in the course of extensive pile testing. Nevertheless, considerable damages occured during the installation of the working piles. The damages can partly be attributed to an interlayered very stiff to hard cohesive soil layer at a depth of app. 20 m, which couldn't be smoothly drilled and which led to a soil extraction in the vicinity of the pile shaft. Moreover, a new drilling company was commissioned for the installation of the working piles, whose specific experience with the chosen pile type was not directly verified before. Finally, the damages were benefit by the chosen drilling technique.

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Schäfer, René; Spang, Christian; Timmermann, VeraNachprüfung von Dauerankern nach DIN 4125:1990 und EC 7-1Bautechnik9/2013585-592Berichte

Kurzfassung

Zur Sicherung eines Brückenwiderlagers einer Straßenbrücke über das Aggertal wurden Ende der 1970er-Jahre 14 Daueranker als Rückverankerung eingebaut. Im Zuge der Bauwerksüberprüfung hat sich gezeigt, dass eine von zwei installierten Kraftmessdosen zur Überprüfung der Ankerkräfte keinen Messwert anzeigte, woraufhin eine Nachprüfung aller Daueranker mittels Abhebeversuch veranlasst wurde. Die Nachprüfung ergab, dass eine Lastumlagerung von den inneren auf die beiden äußeren Anker stattgefunden hat, wodurch für die äußeren Anker die geforderten Sicherheiten der äußeren und inneren Tragfähigkeit unterschritten werden. Die Ergebnisse gaben Anlass, einen Vergleich der Ankernachweise nach alter und neuer Normung durchzuführen. Hierbei zeigte sich, dass aufgrund der differenzierten Berücksichtigung von Teilsicherheiten für ständige und veränderliche Einwirkungen im vorliegenden Fall eine günstigere Nachweisführung nach Teilsicherheitskonzept möglich ist. Der Vergleich der beiden Nachweisformen verdeutlicht jedoch, dass die Nachprüfung von Dauerankern, welche nach dem Globalsicherheitskonzept bemessen wurden, offene Fragen hinsichtlich der Anwendung des Teilsicherheitskonzepts aufwirft.

Inspection of grouted anchors according to DIN 4125:1990 and EC 7-1
For a structural support of a counter bearing of a roadway bridge across the Agger-valley, 14 permanent grouted anchors were installed at the end of the 1970s. In the course of the last bridge inspection it was found, that one of the two installed load cells measuring the anchors forces did not show any data. As a consequence, reloading measurements of the anchors were initialized in order to determine the actual forces of all anchors. The results of the measurement show, that a load transfer from the inner to the outer anchors had taken place leading to lower anchor forces in the inner area and greater anchor forces at the boundary in comparison to the calculated pre-stressing force. Accordingly, the two outer anchors are close to the ultimate limit state. The results of the reloading measurements are evaluated with reference to the global safety concept according to DIN 4125:1990 and the partial safety concept according to EC 7-1. It can be shown, that the distinguished approach of the safety factors for the loadings may be advantageous for the design of the anchors. However, the example shows, that questions remain concerning the inspection of permanent grouted anchors, which

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Schäfer, U.Energiesparen und ArchitekturBauphysik1/200014-18Fachthemen

Kurzfassung

Der Verfasser, ein Solararchitekt der ersten Stunde, faßt das Ergebnis seiner Erfahrungen der vergangenen 25 Jahre zusammen: Das energiesparende Bauen entwickelt sich in drei konkreten Schritten, die jeweils durch eine Verdoppelung des Dämmstoffquerschnitts der Außenflächen und eine entsprechende Verkürzung der gebäudespezifischen Heizperiode definiert sind. Die erste Verbesserungsstufe ist durch den verbreiteten Einsatz von Alternativenergien charakterisiert. Sie konnten beim gegebenen Dämmstandard im Frühjahr und Herbst noch namhafte Energieeinsparungen liefern. Bei der zweiten Stufe fällt die Heizperiode mit dem sonnenarmen Kernwinter zusammen. Alternativenergien fallen weg. Dafür kommen ausgeklüngelte Heizsysteme zum Einsatz, die den Restenergiebedarf decken. Bei der dritten und letzten Stufe ist der Heizenergiebedarf so gering, daß auch im Kernwinter die Abwärme der Bewohner und Apparate und die Einstrahlung durch die mäßig große, aber gut südorientierte Fensterfläche genügen, um das Gebäude ohne Zusatzheizung zu überwintern. Diese Entwicklung in der Gebäudetechnik hat ihre Entsprechung in der Architektur. Bei der Ersten Moderne standen, wie bei der Energiespararchitektur der ersten Stunde, schwere, massive gut sichtbare Bauteile im Vordergrund, die durch ihr So-Sein die sichtbare Erscheinung des Gebäudes unmittelbar beeinflußten. Im zukünftigen Bauen, das in Richtung Nullheizenergie geht, ist, wie in der Zweiten Moderne, die verwendete Technik unsichtbar. Sie tritt hinter die Erscheinungsform zurück, die von anderen als technischen Erwägungen bestimmt ist.

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Schäfers, MartinBauakustik quo vadis - welche Methoden ermöglichen eine sichere und wirtschaftliche Schallschutzplanung?Bauphysik6/2017396-398Berichte

Kurzfassung

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Schäfers, MartinEnergieeffizienz von Gebäuden - Bautechnik versus Anlagentechnik?Bautechnik9/2012640-648Berichte

Kurzfassung

Die energetische Effizienz eines Gebäudes wird durch das Zusammenspiel zwischen der Qualität der Gebäudehülle und der anlagentechnischen Systeme bestimmt. Dabei bestehen grundsätzlich Wechselbeziehungen zwischen diesen beiden Seiten - sie können nicht losgelöst voneinander betrachtet werden. Diese Wechselwirkungen werden innerhalb dieses Beitrages aufgezeigt und analysiert. Neben einer hohen energetischen Qualität der Gebäudehülle kann auch eine hohe thermische Trägheit der Bauteile, die in direktem Kontakt zur Raumluft stehen, zu einer geringeren Heizlast beitragen. Deshalb bilden funktionsgetrennte Außenbauteile mit einer schweren raumseitigen Schicht und einer außenliegenden Dämmebene die beste Grundlage für den Einsatz hocheffizienter Anlagentechnik. Weiterhin wird eine Gegenüberstellung verschiedener anlagentechnischer Systeme anhand der aktuell vorliegenden Literatur durchgeführt. Abschließend werden auf der Grundlage der angestellten Betrachtungen Schlussfolgerungen für die bevorstehende Fortschreibung der EnEV und des EEWärmeG gezogen.

Energy performance of buildings - construction versus systems installation?
The energy efficiency of a building is dependent on the interaction between the quality of the exterior constructions and the heating resp. ventilation installation. Basically there are interdependencies between these two components - they cannot be considered detached from each other. These interdependencies are appointed and analysed within the current article. A closer view on the procedure of the heating load estimation leads to the conclusion, that exterior constructions with heavy inside layers and insulating outside layers are the best basis for the application of highly efficient heating resp. ventilation systems. By means of a survey of current literature, a comparison of different systems is carried out. Finally, conclusions for the forthcoming update of EnEV and EEWärmeG are drawn on the basis of the accomplished considerations.

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Schäfers, Martin; Grethe, WiebkeDesigning sound insulation in multi-storey residential dwellings in accordance with E DIN 4109-2 / Schallschutzplanung im Geschosswohnungsbau nach E DIN 4109-2Mauerwerk3/2015199-208Fachthemen

Kurzfassung

The method for calculating airborne sound insulation between apartments as specified in DIN EN 12354-1:2000 has been used for many years - and is increasingly being used - in architectural design. This article will give a short overview of the basic principles of this calculation method, highlighting some special aspects, and will then focus on its application in practice. In particular, the experience gained with the KS Schallschutzrechner software (calculator for the prediction of sound insulation between dwellings and terraced houses ), which has now been in use for twelve years, demonstrates that - in spite of the improved prognostic accuracy - the method is not more labour-intensive than that of the previous procedure specified in DIN 4109 Supplement 1, provided suitable design aids are used.

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Schäfers, Martin; Pekrul, OlgaSchallschutz im Geschosswohnungsbau - mehr Planungssicherheit durch neue PrognoseinstrumenteBauphysik6/2012309-320Berichte

Kurzfassung

Innerhalb der zukünftigen Schallschutznorm DIN 4109 ist für den Nachweis des Luftschallschutzes die Umstellung auf das europäisch harmonisierte Verfahren nach DIN EN 12354-1 [1] vorgesehen. Nach einem einleitenden Überblick über den aktuellen Entwicklungsstand der in Deutschland relevanten Regelwerke zum Schallschutz im Wohnungsbau werden die Grundzüge dieses Rechenverfahrens sowie die national im Zuge der Normungsarbeit vorgenommenen Präzisierungen desselben vorgestellt. Anhand von vergleichenden Berechnungen wird aufgezeigt, dass das neue Rechenverfahren gegenüber dem bisherigen Verfahren nach DIN 4109, Beiblatt 1 einen deutlich größeren Anwendungsbereich sowie eine gesteigerte Prognosesicherheit aufweist. Abschließend wird der neue Kalksandstein-Schallschutzrechner vorgestellt, welcher dem Planer die Möglichkeit gibt die Nachweise nach dem neuen (genaueren) Verfahren bereits jetzt einfach und zielgerichtet zu führen und somit schallschutztechnische Schwachstellen frühzeitig zu identifizieren und zu optimieren.

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Schäfers, Martin; Seim, WernerGeklebte Verbundbauteile aus Holz und hoch- bzw. ultrahochfesten BetonenBautechnik3/2011165-176Fachthemen

Kurzfassung

Das primäre Ziel der vorliegenden Untersuchungen besteht darin, wesentliche Grundlagen für die Bemessung biegebeanspruchter Verbundbauteile aus Holz und hochfesten bzw. ultrahochfesten Betonen (UHPC) mit geklebtem Verbund zu ermitteln. Weiterhin wird ein Testverfahren für die experimentelle Untersuchung der Verbundfestigkeit geklebter Holz-Beton-Verbunde vorgeschlagen. Es werden zwei mechanische Modelle zur Beschreibung des Verbundverhaltens vorgestellt. Neben der Theorie des Verschieblichen Verbunds, die bereits 1953 von Volkersen hergeleitet wurde, wird in diesem Zusammenhang die linear elastische Bruchmechanik (LEBM) herangezogen. Der Versuchsaufbau und die wesentlichen Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen werden vorgestellt. Die Verbundversuche belegen, dass das Verbundversagen in den meisten Fällen im Holz, nahe der Klebfuge auftritt. Auf der Grundlage der Verbundversuche wird ein Vorschlag für die Bemessung biegebeanspruchter Bauteile angegeben. Dieser wird mit Hilfe zweier Vierpunkt-Biegeversuche im Bauteilformat validiert.

Bonded Timber-Concrete-Composite Structures with high- resp. ultrahigh performance Concretes.
The main ambition of the present investigations is to develop the basic information for the design of adhesive bonded composite members from timber and UHPC. Furthermore, a standard test setup for the experimental determination of the bond strength of timber-concrete composites will be derived. Two mechanical models for the description of the bond behaviour will be documented. The theory of the compliant bond, which was already introduced by Volkersen in 1953 and the linear elastic fracture mechanics (LEFM) are possible approaches for this purpose. The setup and the main results from experimental investigations on the bond behavior will be presented. It is found that the bonding failure occurs in timber close to the bond-line in most cases. In general, the ultimate loads can be estimated by Volkersen’s theory. On the basis of the bond investigations, recommendations for the design of bending members are given. These recommendations are validated by two full-scale bending tests. Additional strain- and deformation-measurements proved, that the assumptions which were taken for the design of bending members are sound.

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Schäfers, MatthiasStahlwasserbau - ein wichtiger Randbereich des BauwesensStahlbau5/2020423Editorials

Kurzfassung

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Schäfers, Michael; Ameri, Shaghayegh; Mensinger, Martin; Zehfuß, JochenExperimentelle Untersuchungen an neuartigen Hohlprofil-Verbundstützen mit Blechlamellen aus hochfesten Stählen im Kalt- und BrandfallStahlbau3/2023144-154Aufsätze

Kurzfassung

Besonders leistungsfähige Verbundstützen werden traditionell meist mit Vollstahlquerschnitten als Kernprofil eingesetzt. Diese weisen durch Abminderungen der Streckgrenze bei höheren Dicken nach DIN EN 1993-1-1:2010-12 und hohen Eigenspannungen Limitierungen auf. In diesem Beitrag stellen die Autoren einen innovativen Querschnitt vor, der aus lokal verbundenen Blechlamellen in einem Hohlprofil mit Betonfüllung besteht. Zur Steigerung der Traglasten kommen hierbei Stähle mit Streckgrenzen bis zu 960 N/mm2 zum Einsatz. Es werden die experimentellen Untersuchungen und erste Ergebnisse im Kalt- und Brandfall präsentiert. Dabei zeigen die Stützen mit dem neuartigen Querschnitt ein verlässliches Tragverhalten. Die Untersuchungen dienen als Grundlage zur systematischen Entwicklung dieses neuen, hochleistungsfähigen Verbundstützentyps sowie eines dazugehörigen Bemessungskonzepts.

Experimental investigations on novel composite columns with a concrete filled hollow section and high-strength steel plates as core in ambient and fire conditions
High-performance composite columns are commonly carried out with solid steel sections as core profiles. These profiles imply limitations due to reductions of the yield strength depending on the thickness and high residual stresses. In this publication, the authors present a novel section consisting of a concrete filled circular hollow section with locally connected steel plates as core. To increase the load bearing capacity, steels with yields strengths up to 960 N/mm2 are used. Experimental investigations for ambient conditions and in case of fire are presented. The columns showed a promising load bearing behaviour. These investigations will serve as basis for a systematic development of this innovative, high-performance composite column with a corresponding design concept.

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Schäffer, Michael; Stimpfle, BerndETFE-Großkissendach über dem Lilienthalhaus in BraunschweigStahlbau7/2018649-656Fachthemen

Kurzfassung

Am Forschungsflughafen Braunschweig wurde als erster Bauabschnitt des neuentstehenden Lilienthal-Quartiers ein Verwaltungs- und Dienstleitungsgebäude fertiggestellt. Das viergeschossige Lilienthalhaus mit seinem gekrümmt dreiecksförmigen Grundriss besitzt ein Atrium in der selben Form. Vom Architekt und Bauherrn war für die Atriumüberdachung eine leichte, innovative Konstruktion gewünscht, die möglichst viel Tageslicht in den Innenbereich leitet.
Diese Aufgabe wurde mit einem dreilagigen ETFE-Großkissen gelöst. Die obere und untere nur 250 &mgr;m dicke ETFE-Folie wird jeweils mit einem rautenförmigen Netz aus Edelstahlseilen gestützt. Die Folie übernimmt die Tragwirkung innerhalb der Seilrauten, die Weiterleitung der Kräfte zum Rand wird dann von den Seilen übernommen. Ein umlaufendes Randrohr sammelt dort die Kräfte, die über Streben zur Massivbaudecke geleitet werden. Die gesamte Atriumüberdachung ist geneigt und integriert den auf dem obersten Stockwerk aufgesetzten Besprechungsraum - die Skylounge. Die so entstehenden umlaufenden Fassadenflächen sind ebenfalls mit ETFE-Folienkissen bespannt.

Large scale ETFE cushion roof covers the Lilienthalhaus in Brunswick, Germany.
The Lilienthalhaus, an administration and service facility has been realized as first construction phase of the new Lilienthal quarter located in the Research Airport Braunschweig. The four-storied building with its curved triangular floor plan has an atrium with selfsame shape. For the atrium roof the client and the architect were looking for an innovative lightweight structure which guides a maximum of daylight into the building.
This challenge has been solved with a triple layer large scale ETFE cushion. The upper and lower ETFE-foil layer with a thickness of 250 &mgr;m only is supported by a rhombic stainless steel cable net. The foil spans within the cable net and the cables guide the forces to the border. In the circumferential border tube the loads are collected and guided to the concrete slab through inclined struts. The complete cushion structure is inclined and integrates the skylounge, a roof top conference room, into the Atrium. The so generated façade areas are covered by ETFE-cushions as well.

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Schäffler, H.Einflüsse auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften.Beton- und Stahlbetonbau7/1981165-169

Kurzfassung

Es werden die verschiedenen Einflussparameter auf die mechanischen und physikalisch-chemischen Eigenschaften des Betons gezeigt, wie: Frühfestigkeit, Druck-, Biegezug und Zugfestigkeit, Wasserundurchlässigkeit, Oberflächenhärte, Kriechen und Schwinden, Frostbeständigkeit, Verarbeitbarkeit, Oberbeschaffenheit

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Schäffner, H.-J.Verformungen und Standsicherheit von Spundwänden.Bautechnik10/1993587-594Fachthemen

Kurzfassung

Ausgehend von den Ergebnissen einer Studie über Bauschadensfälle beim Verbau von Stahlspundwänden wird die Aussagekraft qualitativ verschiedener Rechenmodelle insbesondere hinsichtlich der Verformungen und Standsicherheit untersucht. Zwei Demonstrationsbeispiele aus der Literatur für die Anwendung des Blumschen Verfahrens bei unverankerten und einfach verankerten Wänden dienen hierbei als Bezugsbasis für eine Vergleichsberechnung nach einem elastoplastischen Modell. Weitergehende Untersuchungen erfolgen am Beispiel eines Spundwandkastens im Rutschhang, das in Anlehnung an einen realen Schadensfall gewählt wurde. Die Diskussion der Ergebnisse führt zu dem Schluß, daß das Blumsche Verfahren eine Reihe von Merkmalen aufweist, die seine Verwendbarkeit für verschiedene Problemstellungen in Frage stellen.

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Schäffner, H.-J.Statische Berechnung von Pfahlgründungen für Brückenwiderlager und Kaikonstruktionen.Bautechnik1/199321-27Fachthemen

Kurzfassung

Um den Einfluß der Modellbildung und der Lastansätze auf die Ergebnisse einer Pfahlrostberechnung für ein Stützbauwerk an einem Geländesprung darzustellen, wird eine Untersuchung mit verschiedenen Systemvarianten auf der Grundlage der Stabwerkstatik durchgeführt. Zur Beurteilung der Ergebnisse wird das Verformungsverhalten und der Bruchmechanismus mit den Ergebnissen von Bauwerksmessungen verglichen. Als Ergebnis folgt, daß die traditionellen Verfahren nach Culman, Schiel, Nökkentved u.a. nicht geeignet sind, derartige Stützkonstruktionen auf Pfählen zu berechnen.

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