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One of the applications of cold-formed steel in which a considerable tonnage is involved is corrugated steel sheets for wall and roof cladding. Another is racking and shelving (R
Considering the non-traditional R
For the cold-formed members and components typically used in R
This paper gives an impression of R

Das Bemessen und Konstruieren von Knotenverbindungen ist ein Aspekt, in dem sich das Bauen mit Stahlbeton- und Spannbetonfertigteilen von der monolithischen Bauweise unterscheidet. Das Verbinden einzeln angefertigter Teile zu einem Gesamttragwerk wird erst durch eine vernünftige Planung und Bemessung und eine richtige Ausführung vor Ort möglich. Der folgende Beitrag ist ein Auszug aus und enthält neben wichtigen Anmerkungen und Hinweisen auch Konstruktionsskizzen, die das Bemessen und Konstruieren von Knotenverbindungen im Betonfertigteilbau erleichtern sollen. Dabei wurde insbesondere darauf geachtet, die Anforderungen nach Eurocode 2 den Anforderungen nach DIN 1045-1 gegenüberzustellen und Gemeinsamkeiten bzw. Unterschiede herauszuarbeiten.

Die europäische Harmonisierung der technischen Regelwerke im Bauwesen schreitet nicht nur bei den Produktnormen, sondern auch bei den Bemessungsnormen für den konstruktiven Ingenieurbau unaufhaltsam voran. Während die meisten europäischen Länder jedoch schon im Laufe des Jahres 2010 die Umstellung auf die europäischen Bemessungsnormen vollzogen haben, wird die Anwendung der Eurocodes in Deutschland erst 2012 verbindlich werden. Der folgende Beitrag befasst sich mit den Auswirkungen auf Betonfertigteile bei einer Bemessung nach Eurocode 2 Teil 1-1 und Teil 1-2 und gibt einen Überblick, wie sich die europäischen Produktnormen für Betonfertigteile in das neue Regelwerk einordnen lassen.

The Eurocode 2 for Germany - Impacts on Precast Concrete Constructions
The accelerating harmonization of European technical standards does not only concern the product standards, but also the standards for the design of structures. Whereas most European countries have implemented the European design standards during 2010, in Germany the application of the structural Eurocodes will be mandatory not until 2012. The following article deals with the impacts on precast concrete constructions resulting from the application of the new Eurocode 2 part 1-1 and part 1-2 also regarding the harmonized European standards for precast concrete products.

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Bei der Optimierung symmetrischer, gelenkig gelagerter Sandwichbalken sind die Dicke der Zwischenschicht aus Polyurethan-Hartschaum und die geometrischen Abmessungen der I-Träger (aus Stahl) unbekannt. Zu bestimmen sind das Minimum der Zielfunktion und die Dicke der Schichten bei nichtlinearen Restriktionen. Die Zielfunktion enthält die Fertigungs- und Materialkosten. Dabei werden die Begrenzung der Spannungen aus Biegung bzw. Schub, die Begrenzung der maximalen Durchsenkung, Vorschriften für Schwingungsdämpfung bzw. Eigenfrequenzen und die geometrischen Abmessungen berücksichtigt. Die Berechnungen werden mittels eines nichtlinearen Optimierungsprogramms durchgeführt.

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Die Anwendung des WU-Betons ist durch die neue DAfStb-Richtlinie geregelt. Für die Praxis bedeutet dies, Betonbauwerke wasserundurchlässig herzustellen und die hohen Kosten einer Schwarzabdichtung zu vermeiden. Voraussetzung ist eine klare Festlegung der Raumnutzung, um auf der Grundlage der Beanspruchung Betongüte, Bewehrungsanordnung, Fugenausbildung, Betonierverlauf und Nachbehandlung festzulegen. Eine einwandfreie Ausführung läßt sich nur erreichen, wenn die Qualitätssicherungskette vollständig abgearbeitet wird. Die Austrocknung des Betons und die Wasserdampfdiffusion sind bei der späteren Nutzung zu berücksichtigen.

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Die Sanierung von Silozellen setzt eine gründliche Untersuchung des vorhandenen Zustands voraus. Tragreserven im System und im Querschnitt sollten in die statische Nachrechnung einbezogen werden, um den Sanierungsaufwand gering zu halten. Für zehn der geläufigsten Sanierungsverfahren werden konstruktive Hinweise gegeben, die die Auswahl erleichtern sollen. Der Kostenvergleich gibt einen Überblick über die Größenordnung für die Gesamtmaßnahmen.

Es wird der Neubau einer Siloanlage beschrieben. Besondere Beachtung wird dabei der Vermeidung von Staubexplosionen durch konstruktive Massnahmen am Bauwerk gewidmet. Ausser einigen Anmerkungen zur Bemessung der horizontalen Zellenbewehrung werden Hinweise zur Ausführung in Gleitbauweise gegeben.

Angeregt durch einen Schadensfall an einem Zementsilo mit pneumatischer Entleerung und Mittelstütze werden mögliche Belastungsansätze für die Horizontallast aus ausmittiger Lagerung des Silogutes für die Mittelstütze angegeben. Konstruktive Hinweise über den Ansatz der Reibungskräfte geben Aufschluss über die mögliche Schadensursache.

Es wird über Versuche zum Trag- und Verformungsverhalten von nachträglich ausbetonierten Fugen mit Schlaufenverbindungen berichtet. Diese Versuche sollen Aufschluss über erforderliche Biegeradien und Übergreifungslängen erbringen und sind besonders im Fertigteilbau häufig angewandte Stossformen von Platten und Wänden.

Für die Berechnung und Bemessung von Brückenbauwerken wurden 2003 die DIN-Fachberichte als neues Regelwerk eingeführt. Gegenüber den bisher gültigen Normen ergeben sich in der praktischen Anwendung daraus Änderungen in bezug auf Einwirkungen, zu führende Nachweise und die Konstruktion. Dieser Beitrag erläutert anhand einer Parallelberechnung die Auswirkungen des neuen Regelwerks auf den Stahlüberbau einer Eisenbahnbrücke. Die Gegenüberstellung zeigt, daß insbesondere aufgrund konservativerer Ansätze für die Lastausbreitung im Schotterbett die Fahrbahnkonstruktion verstärkt werden muß.

Die in den 70er Jahren aufgetretenen Beschädigungen von Silos und Silozellen sind zu einem großen Teil auf Unsicherheiten bei den Lastannahmen für den statischen Zustand und bei den Füll- und Entleerungsvorgängen zurückzuführen. Die Autoren fassen den aktuellen Kenntnisstand für diese Lastannahmen für verschiedene Schüttgüter und vor allem die kritische Siloentlerrung zusammen.

Das Haupttragwerk des unterirdischen Bahnhofbauwerkes ist eine Stahlbeton-Rahmenkonstruktion, bestehend aus einem Ortbetonträgerrost, Verbundstützen und einer durchgehenden Gründungsplatte. Im Kreuzungspunkt des Fernbahnhofs mit den Brücken der querenden Stadtbahn stellen die Gabelstützen eine Besonderheit dar. Die Konstruktionselemente werden beschrieben, die Berechnungsverfahren erläutert, und es wird auf die Wechselwirkung der Bauteile untereinander eingegangen. Schwerpunkte bilden dabei der Stahlbetonträgerrost als Abfang- und lastverteilende Deckenkonstruktion und die Stahlverbundstützen zwischen den Gleisen des Fernbahnhofs. Besondere Belange der Herstellung und Montage werden aus Sicht der ausführenden Arge Rohbau dargestellt.

Die Berechnung geschraubter Kopfplattenverbindungen ist in der EN 1993-1-8 über das sog. T-Stummel-Modell geregelt. Abhängig von den sich einstellenden Verformungen kann es zu sog. Abstützkräften kommen, welche die Schrauben zusätzlich beanspruchen. Diese Effekte werden über das T-Stummel-Modell grundsätzlich abgebildet, allerdings nur für eine begrenzte Anzahl praxisrelevanter Fälle. Eine allgemeingültige Lösung dieses Problems stellt die Discontinuity-Layout-Optimization- (DLO-) Methode dar. Hierbei handelt es sich um eine numerische Methode zur direkten Bestimmung der Traglast, basierend auf dem kinematischen Satz und unter Verwendung linearer Optimierungsalgorithmen. In vorangegangenen Arbeiten wurde die Methodik bereits an typischen nicht ausgesteiften und ausgesteiften Kopfplattenverbindungen mit I-Profilen verifiziert. Ziel der vorliegenden Untersuchungen ist es nun, den Anwendungsbereich der DLO auf zugbeanspruchte Hohlprofile mit Kopfplattenanschlüssen und allseitig angeordneten Schrauben zu erweitern. Diese Anschlüsse können über die EN 1993-1-8 nicht vollständig abgebildet werden, da allfällige globale Fließlinienmuster durch die Norm nicht abgedeckt sind. Daher wurden die berechneten Traglasten durch Versuche verifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass die DLO ein geeignetes Mittel zur Berechnung solcher Verbindungen ist und dass die Anwendung, im Vergleich zur FEM, deutlich einfacher und zudem normenkonform ist.

Limit analysis of bolted flange-plate connections in hollow section members using DLO
The calculation of bolted flange-plate connections is ruled in EN 1993-1-8 via the so-called T-stub model. Depending on the deformations, so-called prying forces can occur. These effects are included in the T-stub model but only for a limited number of practical cases. A general solution to this problem is the Discontinuity Layout Optimization (DLO) method. The DLO is a numerical method for the direct determination of the ultimate load, based on the upper bound theorem and by using linear optimization algorithms. In previous research, the methodology has already been verified on typical unstiffened and stiffened end-plate connections with I-sections. The presented investigations aim to extend the application range of the DLO to flange-plate connections in tension with all-sided bolts in hollow section members. These connections are not fully represented by EN 1993-1-8 since global yield line patterns are not covered. Therefore, the calculated ultimate loads were verified by tests. It could be shown that the DLO is a suitable method for calculating such connections and that the application, compared to the FEM, is significantly simpler and conforms to the standard.

Die Nachweise gegen Plattenbeulen ausgesteifter Blechfelder sind in der Norm EN 1993-1-5 geregelt. In der aktuellen Fassung ist die Vorgehensweise nach der Methode der reduzierten Spannungen (Abschnitt 10) jedoch relativ kurz gehalten und lässt durchaus einigen Interpretationsspielraum in der Nachweisführung zu, speziell wenn es um die Berücksichtigung des Einzelfeldbeulens geht. In der Literatur werden zumeist getrennte Nachweise der Einzelfelder und des ausgesteiften Gesamtfelds geführt. Ausgehend von den aktuellen Formulierungen der EN 1993-1-5 stellte sich im Zuge der anstehenden Überarbeitung der Norm die Frage, ob auch ein einzelner Gesamtnachweis des ausgesteiften Blechfelds ausreichend bzw. wirtschaftlicher ist. In den vorliegenden Untersuchungen wurden daher diese beiden Methoden zur Nachweisführung im Zuge einer Parameterstudie aufgearbeitet und mit den Traglasten aus numerischen Simulationen verglichen. Hierzu wurden vorab Vergleichsbetrachtungen zur numerischen Modellbildung durchgeführt.

Investigations on the interpretation of the buckling check using the reduced stresses method
EN 1993-1-5 rules the buckling checks of stiffened plated elements. In the current version, however, the explanations of the procedure according to the reduced stresses method (Section 10) is relatively brief and allows some room for interpretation, especially when it comes to the consideration of the sub panels. In literature, separate checks of the sub panels and the stiffened global buckling field are usually carried out. Based on the current formulations of the EN 1993-1-5, the question arose, whether a single overall proof of the stiffened plate is also sufficient. The present investigations deals with these two methods. A parameter study was carried out and the results were compared with the limit loads from numerical simulations. For this purpose, comparative calculations were carried out first on different numerical models.

Im Zuge der Einführung der Eurocodes wurden einige der bis dahin üblichen Nachweisverfahren der ÖNORMEN bzw. DIN-Normen durch neue Nachweisverfahren ersetzt bzw. ergänzt. Dies war auch beim Nachweisverfahren gegen Biegedrillknicken der Fall. In der Norm EN 1993-1-1, Abschnitt 6.3.4 findet sich das “Allgemeine Verfahren für Knick- und Biegedrillknicknachweise für Bauteile”. Der Anwendungsbereich dieses “Allgemeinen Verfahrens” wird von der EN 1993-1-1 relativ großzügig definiert, von den nationalen Dokumenten ÖNORM B 1993-1-1 und DIN EN 1993-1-1/NA aber wieder stark eingeschränkt. Die praktische Anwendung des Verfahrens wird zudem durch diese Einschränkungen erschwert. Es ist daher das Ziel dieses Beitrages, eine möglichst anwenderfreundliche Vorgehensweise festzulegen und den großzügigen Anwendungsbereich dieses “neuen” Verfahrens bzw. die Einschränkungen der Nationalen Dokumente anhand ausgewählter Beispiele zu verifizieren. Zum direkten Vergleich werden dazu vorab Traglasten mit der FEM bestimmt.

Studies to the general method against lateral torsional buckling according to EN 1993-1-1.
With the introduction of the Eurocodes, compared to the proof methods of the ÖNORM and the DIN-standards, new proof methods were included. This happened also in the case of the proof methods against lateral torsional buckling. In section 6.3.4 of EN 1993-1-1, there is the “general method for lateral and lateral torsional buckling of structural components”. The application field of these “general method” is defined in a relatively generous way by the EN 1993-1-1; however, the national documents ÖNORM B 1993-1-1 and DIN EN 1993-1-1/NA place limits on it. In addition, the practical application is made more difficult by these restrictions. Therefore, the aim of this article is to define a user-friendly approach, to examine the application limits of these “new” method and to check the limitations imposed by the national documents based on selected systems. For direct comparison ultimate loads were determined first by use of the FEM.

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Ein Anwendungsgebiet von Stabilisierungssäulen (STS) stellt die Baugrundverbesserung für großflächige, setzungsempfindliche Strukturen, wie (faser-)bewehrte Bodenplatten von Logistikzentren und anderen Hallenkomplexen dar. Zur wirtschaftlichen Optimierung von Dicke und Bewehrung der Bodenplatte wird häufig eine Lastverteilungsschicht (LVS) oberhalb der Säulen eingebaut. Ziel der LVS ist es, die unbewehrten Säulen von dem Bauwerk zu entkoppeln und die Bemessung der aufgelagerten Platte mit dem Ansatz einer gleichmäßig flächigen Bettung auf der LVS zu ermöglichen. Dabei ist die Interaktion zwischen Säulen, LVS und Bodenplatte zu berücksichtigen, die zusätzliche Beanspruchungen in der LVS und in der Bodenplatte hervorrufen können. Im vorliegenden Aufsatz wird das Nachweisschema für granulare LVS über STS bei starrer Lasteinleitung z. B. aus bewehrten Bodenplatten nach den französischen ASIRI-Empfehlungen unter Berücksichtigung des konventionellen Grundbruchnachweises nach DIN 4017 vorgestellt. In einer Parameterstudie werden Einflussgrößen auf die Grenzspannung der LVS bewertet. Hierzu werden ergänzend die Ergebnisse von Finite-Elemente-(FE)-Berechnungen an einer rotationssymmetrischen Einheitszelle mit einer Steifigkeitsreduktion des Bodens zwischen den Säulen herangezogen. Die FE-Berechnungen zeigen, dass die Grenzspannung bei einer gering mächtigen LVS (H3 < H3 ) zunimmt. Jedoch sind bis zur kritischen Höhe H3 zusätzliche Biegemomente in der darüber liegenden Bodenplatte zu berücksichtigen. Das Biegemoment nimmt mit einer Verringerung der LVS-Mächtigkeit zu.

Approach to determine ultimate stress mobilization in the Interface of rigid inclusion head and load transfer platform
One field of application for rigid inclusions is the soil improvement for large-area structures such as (fibre-) reinforced slabs of logistics centers and other complexes. To optimise the slab (thickness and reinforcement), a load transfer platform (LTP) is usually installed above the columns. The aim of the LTP is to decouple the rigid inclusions from the structure and to enable a shallow foundation design of the slab. The interaction between columns, LTP and slab must be taken into account, which can cause additional stresses in the LTP and in the slab. In this paper, the approach proposed by french ASIRI recommendation for a granular LTP over rigid inclusions is presented, considering the conventional failure mechanism according to German standard DIN 4017. In a parameter study, influencing variables on the limit state of the LTP be evaluated. In addition, the results of FE calculations on an axisymmetric unit cell with a stiffness reduction of the surrounding soil are used. The FE calculations show that the allowable limit stress increase with a reduction of the LTP thickness, but up to the critical height additional bending moments in the slab must be taken into account. The bending moment increases with a reduction of the LTP thickness.

Das Sekundärsetzungsverhalten von weichen bindigen Böden stellt eine große Herausforderung für die moderne Baupraxis dar. Das Ziel von Vorbelastungsmaßnahmen ist neben der Vorwegnahme der Lastsetzungen des Bauwerks die bestmögliche Reduzierung der langfristig andauernden Sekundärsetzungen. Auf Grundlage der durchgeführten eindimensionalen Kompressionsversuche an Klei wurde der Einfluss einer Vorbelastung auf das Sekundärsetzungsverhalten bei Wiederbelastung belegt. Die Sekundärsetzungen eines Bodens können durch Überkonsolidation maßgeblich verringert werden. Dabei ist nicht nur das Überkonsolidationsverhältnis, sondern vielmehr das Differenzmaß der auf die Entlastung folgenden Wiederbelastungsspannung eine entscheidende Größe. Im Gegensatz zur Erstbelastung ist der Sekundärsetzungsbeiwert des Bodens bei einer Wiederbelastung spannungs- und zeitabhängig. Die Ergebnisse konnten anhand des C&agr;/Cc-Konzepts von Mesri unter Berücksichtigung des Prinzips der äquivalenten Spannung belegt werden.

Influence of the overconsolidation on the secondary settlement behavior in the recompression range of organic clay.
The secondary settlement behavior of soft cohesive soils is a particular challenge for the modern civil engineering. Apart from anticipating the load ratios of the building the aim of preloading the soil is to reduce at its best the postconstruction secondary settlements to acceptable limits. Based on the one-dimensional compression tests on clay, the influence of preloading on the secondary settlement could be proved. The secondary settlement of soils can be significantly reduced by overconsolidation. Not only the overconsolidation ratio, but rather the difference between discharge and reloading is a decisive factor. In contrast to the initial loading the secondary compression index of the soil depends on stress and time when reloaded. The results could be retraced on the bases of the C&agr; /Cc concept of compressibility developed by Mesri by taking the equivalent stress into account.

This paper examines the possibility of using excavated material with system-related admixtures as a substitute construction material, considering the current rules and regulations in the field of landfilling or disposal. In addition to conventional injections with bentonite- and cement-containing suspensions, which always require longer setting times and are relevant for classification during disposal with sulfate values in the eluate, fast-setting multicomponent resins are suitable for filling or consolidation, e.g. fast-reacting, high-foaming silicate resins, polyurethane resins for stopping water ingress, or rubber-elastic, versatile 3-component acrylate gels. However, the discussion is currently focusing on tunnelling compounds to which foams or resins have been added and which, according to Systal's “system-related admixtures”, are to be remunerated as special services. This paper deals with the question how to deal with the excavated material contaminated with organic matter under soil protection law and waste law. On the basis of the results of laboratory tests, the question arises as to whether tunnel excavation with a few percent of organic, system-related admixtures would not make an excellent substitute building material in the sense of the draft substitute building materials ordinance.
Der Beitrag untersucht die Möglichkeit, Ausbruchmaterial mit systembedingten Beimischungen als Ersatzbaustoff, unter Berücksichtigung der aktuellen Regelwerke und Vorschriften im Bereich der Deponierung bzw. Entsorgung, zu verwenden. Neben den konventionellen Injektionen mit bentonit- und zementhaltigen Suspensionen, die immer längere Abbindezeiten benötigen und bei der Entsorgung mit Sulfatwerten im Eluat einstufungsrelevant sind, bieten sich schnell abbindende Mehrkomponentenharze zum Verfüllen oder Verfestigen an, z. B. schnell reagierende, hoch aufschäumende Silikatharze, Polyurethanharze zum Stoppen von Wassereinbrüchen oder gummi-elastische Dreikomponenten-Acrylatgele. In der Diskussion stehen jedoch derzeit die mit Schäumen oder Harzen beaufschlagten Tunnelausbruchmassen, die nach Systals “systembedingte Beimengungen” als besondere Leistungen zu vergüten sind. Dieser Beitrag behandelt die Frage, wie man bodenschutzrechtlich und abfallrechtlich mit organischer Substanz behaftetem Ausbruch umgeht. Auf Basis von Ergebnissen von Laboruntersuchungen stellt sich die Frage, ob Tunnelausbruch mit wenigen Prozenten organischen, systembedingten Beimengungen, nicht einen hervorragenden Ersatzbaustoff im Sinne der im Entwurf vorliegenden Ersatzbaustoffverordnung hergeben.