Im Zuge der Baumaßnahme der “B 50 neu” entstand mit der Hochmoselbrücke im Kreis Bernkastel-Wittlich die zweithöchste und längste Straßenbrücke Deutschlands. Im Gründungsbereich auf der Eifelseite ist der Hang tiefgründig verwittert und gestört und aufgrund einer Hangneigung von im Mittel 25° konnte mit den vorliegenden geotechnischen Kennwerten keine normative Standsicherheit nachgewiesen werden. Zusätzlich wurde in einem langjährigen Messprogramm eine langsame, aber stetige, hangabwärts gerichtete Verformung des in geologischen Karten als Rutschhang gekennzeichneten Hangs von 0,6 mm/Jahr gemessen. Um diese Hangverformungen zu verhindern und gleichzeitig die Gesamtstandsicherheit des Hangs auf ein normatives Sicherheitsniveau zu erhöhen, wurde eine konstruktive Hangsicherung in Form von sechs großformatigen Dübelschächten geplant und ausgeführt. Die Stahlbetonschächte reichen bis in eine Tiefe von rd. 40 m und weisen einen Außendurchmesser von 6,6 m bei einer Wandstärke von rd. 1 m auf. Die Dübelschächte wurden in zwei Reihen mit jeweils drei Schächten zwischen den im Steilhang gegründeten Brückenpfeilern hergestellt und am Kopf mit 55 m langen Litzenankern unterhalb der gemessenen Bewegungsfuge rückverankert. Dieser Beitrag hebt einzelne Aspekte dieser Planung, wie bspw. die geführten Standsicherheitsnachweise, hervor und gibt weiterhin einen Einblick in die Bauausführung und die während der Aushubarbeiten angetroffene Geologie.

Planning and construction of large-format dowel shafts at the Hochmosel bridge
In the course of the construction of the B 50 neu, the second tallest and longest road bridge in Germany, the Hochmosel bridge, was built in the district of Bernkastel-Wittlich. In the area of the bridge foundations, the subsoil of the Eifel slope is deeply weathered and disturbed and due to an inclination of 25° in average, the normative stability could not be verified with the present geotechnical parameters. In addition, a long lasting measurement program showed a slow but constant movement of the slope by 0.6 mm per year. To prevent such movements and to increase the overall stability of the slope, a slope protection with six massive dowel shafts was designed and installed. These dowel shafts are made of reinforced concrete, reaching down to about 40 m with an outer diameter of 6.6 m and a wall thickness of about 1 m. Installed in two rows between the bridge foundations on the steep slope they are in addition anchored at the head with 55 m long anchors reaching down below the sliding joint. This article highlights geotechnical aspects of the design and gives insights into the construction works and the geology encountered during the excavation work.

Gründungen von Offshore-Windenergieanlagen sind im Laufe ihre Nutzungsdauer vielen Millionen von Lastwechseln ausgesetzt. Diese Wechselbeanspruchung kann zu Setzungen und Verdrehungen der Anlage führen, die die Gebrauchstauglichkeit beeinträchtigen. Das Verhalten von Flachgründungen bei solchen Beanspruchungen wurde bisher allerdings nur wenig erforscht. Daher wurden zahlreiche experimentelle Untersuchungen an einem kleinmaßstäblichen Flachfundament unter horizontaler zyklischer Belastung durchgeführt. Die in diesem Beitrag vorgestellten Modellversuche wurden auf einem trockenen Feinsand durchgeführt. Nach einer kurzen allgemeinen Einführung wird das experimentelle Setup vorgestellt. Es besteht aus einer speziell entworfenen Mess- und Belastungstechnik sowie einer Einrichtung zur Herstellung von Proben mit mitteldichter bis dichter Lagerung. Anschließend werden die Versuchsergebnisse vorgestellt. Untersucht wurden das Setzungs- und Verdrehungsverhalten unter ein- und mehrdimensionaler Beanspruchung und unter mehrstufiger Schwelllastbeanspruchung. Des Weiteren wurde das Verhalten nach einem einzelnen Großereignis, wie es beispielsweise eine sogenannte “freak wave“ darstellt, untersucht. Infolge eines darauf folgenden Zyklenpakets wurde der Abbau der aus dem Großereignis resultierenden Verdrehung beobachtet. Die Einflüsse auf diese Rückdrehung wurden systematisch untersucht, wobei sowohl Lastamplituden, -mittelwerte und -richtungen als auch die Lagerungsdichte des Bodens variiert wurden.

Experimental investigations on the deformations accumulation of a shallow foundation model for offshore wind turbines.
Foundations of offshore wind turbines are exposed to millions of load cycles during their service life. This cyclic loading can lead to settlements and rotations of the structure, affecting its serviceability. The behaviour of shallow foundations under such loading conditions has been rarely investigated so far. Thus, numerous experimental studies were performed on a small scale foundation model under horizontal cyclic loading. The focus of this contribution is on these model tests which were performed on dry fine sand. After a brief general introduction, the experimental setup is presented. It consists of a specially designed measuring and loading device, as well as a facility for the preparation of medium dense to dense samples. Afterwards the experimental results are presented. The settlement and rotation behaviour under single- and multi-dimensional loading as well as under multistage one-way loading was investigated. Furthermore, the behaviour after a single large wave event, like a so-called freak wave, was studied. Due to the subsequent cycle packages a reduction of rotations resulting from the strong event was observed. The influences on this backward rotation were investigated systematically. The effects of different load amplitudes, average loads, load directions and relative densities are discussed.

In this study, the critical risks and their effects on each other for the Alborz tunnel construction project, which is known as the longest road tunnel in the Middle East, have been evaluated on a case-by-case basis. In addition to covering all safety hazards in important tunnel drilling operations using the failure modes and effect analysis (FMEA) method, which is one of the risk assessment methods for operations and has been widely used in manufacturing, drilling, and tunneling industries, health hazards that affect employees and can cause a variety of job diseases have been studied and in order to identify, evaluate, and quantify the results, the William Fine method has been implemented. Also, all the risks have been identified and evaluated within the framework of OHSAS 18001 standard which was presented in 1999 due to the lack of an international standard regarding occupational health and safety and its last revision was done in 2007. Based on the research results, according to FMEA method, a total of 46 critical risks, 26 very high risks, 22 high risks, 8 medium risks, 34 low risks, 29 very low risks, and 8 insignificant risks in the field of safety have been identified and evaluated. In the field of job health, 165 high-level risks, 28 medium-level risks, and 57 low-level risks were assessed and finally in the environmental field, 7 high-level risks and 1 risk for each of the intermediate and low level have been inferred.

Extern bewehrte Betonunterzüge sind eine konsequente Erweiterung einer Verbundbauweise, die in Form betongefüllter Stahl-Hohlprofilstützen und von Trapezblech-Verbunddecken bereits weit verbreitet ist. Es werden mögliche Konstruktionsformen für extern bewehrte Betonunterzüge, sowie deren Verbindungen mit betongefüllten Stahl-Hohlprofilstützen vorgestellt und Vorschläge für die Bemessung gemacht. Es werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie mit dem vorgeschlagenen Konzept sowohl einfach aufgelagerte Balken als auch Durchlaufträger und Rahmen realisiert werden können. Die Riegel-Stützen-Verbindungen sind dabei reine Stahlbetonverbindungen, Schweißungen oder Verschraubungen entfallen auf der Baustelle.

Es wird eine alternative Ausführungsform der Fundamentanschlußbewehrung für am Fuß eingespannte Stützen und Wände diskutiert. Anstatt der üblichen, sich gegenseitig durchdringenden L-förmigen Abbiegungen wird die Anschlußbewehrung schlaufenförmig ausgebildet, was zu erheblichen Erleichterungen bei der Ausführung führt. Das Verhalten der vorgeschlagenen Form der Anschlußbewehrung wurde in zwei Versuchsreihen sowie durch rechnerische Vergleiche mit Hilfe eines nichtlinearen Finite Element Programms untersucht, deren Ergebnisse hier diskutiert werden.

Am 22. 2. 2011 wurde die Stadt Christchurch in Neuseeland von einem unerwartet starken Erdbeben erschüttert, das 181 Menschenleben kostete und bisher nicht abzuschätzende wirtschaftliche und soziale Folgen für die Stadt hatte. Mehr als 50 % der Gebäude in der Innenstadt wurden erheblich beschädigt, 25 bis 30 % so stark, dass sie abgerissen werden müssen. Der Autor hatte die Gelegenheit, vom 25. März bis zum 2. April 2011 zusammen mit einem Erkundungsteam des US-Amerikanischen Precast Concrete Institute (PCI), die Schäden an Gebäuden und Brücken zu begutachten. Da der Entwicklungsstand der erdbebensicheren Bauweisen in Neuseeland sehr hoch ist und die neuseeländischen diesbezüglichen Normen seit den frühen 80-er Jahren weltweit eine Vorreiterrolle spielen, war es besonders interessant, das Verhalten der modernen, nach Kapazitätsbemessungsprinzipien ausgelegten Gebäude zu erkunden. Der Aufsatz schildert die während des Aufenthalts angetroffene Situation hinsichtlich Sicherheit, Organisation des Katastrophenschutzes sowie des Vorgehens der lokalen Behörden bei der Beurteilung des Zustands der Gebäudesubstanz und erläutert die Besonderheiten des Erdbebens vom 22. 2. 2011. Anhand einiger Beispiele werden die zum Teil erheblichen Schäden erläutert, die trotz moderner Bemessungspraktiken an mehrgeschossigen Stahlbetongebäuden aufgetreten sind. Anhand zweier modernster Gebäude, die das Erdbeben fast unbeschädigt überstanden haben, wird schließlich ein kurzer Ausblick auf neuere erdbebensichere Bauweisen gegeben, die deutlich geringere wirtschaftliche Verluste erwarten lassen.

Damage suffered by Buildings in the February 22, 2011, M 6.3 Earthquake in Christchurch, New Zealand.
On February 22, 2011 the city of Christchurch in New Zealand was struck by an unexpectedly strong earthquake, causing 181 casualties and yet unknown socio-economic losses. More than 50 % of the buildings in the CBD were severely damaged, 25 to 30 % beyond repair. From March 25 to April 2 the author had the opportunity to join a reconnaissance team of the American Precast Concrete Institute (PCI) in order to inspect the damage that buildings and bridges suffered. Because the standard of earthquake resistant design is very high in New Zealand, and because the corresponding New Zealand design codes have been the basis for seismic design codes world wide since the early 1980‘s, it was particularly interesting to study the performance of modern buildings designed using capacity design principles. The paper describes the situation during the stay in Christchurch with respect to safety issues, the civil defence operations and the procedure followed by local authorities to evaluate the safety of damaged buildings. Also, the peculiarities of the February 22, 2011 earthquake and some of the significant examples of damage suffered by multi-storey buildings despite of modern design principles are discussed. Looking at two modern buildings that escaped the February 22 earthquake with almost no damage, a brief outlook is finally given on new earthquake resistant design concepts that will significantly reduce the expected economic losses.

Im vorliegenden Beitrag wird der Einfluss der Modellierung des Kellergeschosses auf die Querkraft und die Verformungen von im Kellergeschoss eingespannten Stahlbeton-Aussteifungswänden untersucht. Der Querkraftverlauf der Wand und die Verschiebung am Kopf der Wand werden mit den entsprechenden, am vereinfachten Kragwandmodell ermittelten Werten verglichen, bei dem die Wand auf Höhe der Kellerdecke voll eingespannt ist und die Weiterleitung der Schnittkräfte im Kellergeschoss nicht näher betrachtet wird. Für die Berücksichtigung des Kellergeschosses wird zunächst eine gelenkige Festhaltung durch die Kellerdecke und die Bodenplatte betrachtet, wodurch sich eine unrealistisch große Wandquerkraft im Kellergeschoss ergibt. Danach wird ein verfeinertes Modell mit Teileinspannung in der Bodenplatte und nachgiebiger Halterung durch die Kellerdecke untersucht. Es werden Empfehlungswerte für die Federkonstante der Drehfeder auf Höhe der Bodenplatte und der horizontalen Translationsfeder auf Höhe der Kellerdecke angegeben, die in der Praxis Anwendung finden können. Es wird besonders der Frage nachgegangen, welche Einflüsse die Berücksichtigung des Kellergeschosses bei der Erdbebenbemessung der Aussteifungswände hat. Dabei wird einerseits die Systemsteifigkeit, von der die Erdbebenersatzlasten abhängen, und andererseits die mögliche Verschiebungsduktilität, von der der mögliche Verhaltensbeiwert q abhängt, betrachtet.

Lateral Bracing of Buildings with a Basement - Influence on the Stress Resultants and Deformations of Reinforced Concrete Bracing Walls when including the Basement in the Mechanical Model
This paper presents an investigation of the influence on the shear force distribution and on the displacements of reinforced concrete bracing walls continuous through a basement, when modelling these walls. The shear forces and displacements are compared with those obtained when simplifying the wall by a cantilever with full fixity at the top of the basement, ignoring the transfer of shear force and bending moment into the basement. First, the influence of the basement is modelled by hinged connections between the wall and the base slab and the floor diaphragm above the basement, respectively. This will result in an unrealistically large wall shear force in the basement. Then, the flexural restraint of the wall by the base plate, and the lateral compliance of the floor diaphragm are modelled by a rotational spring and a lateral spring at those levels. Recommendations are given for reasonable values of the spring constants for practical design purposes. Special attention is given to the way in which including the basement in the mechanical model of such walls will influence aspects of their seismic design. Such aspects are the rigidity of the bracing system which influences the lateral earthquake loads, and the displacement ductility factor which influences the maximum admissible behaviour factor q.

Üblicherweise wird bei der Erdbebenbemessung von durch Stahlbetonwände ausgesteiften Gebäuden entweder die ungerissene Biegesteifigkeit oder ein von dieser durch einen Abminderungsfaktor abgeleiteter Wert zur Berücksichtigung des Zustands II verwendet. Tatsächlich ist die Biegesteifigkeit von Stahlbetonquerschnitten jedoch vom Bewehrungsgrad und von der Normalkraft abhängig. Die Fließverschiebung, bei der sich am Fuß einer Stahlbetonwand ein plastisches Gelenk bildet, ist hingegen fast ausschließlich von ihrer Länge im Grundriss abhängig. Torsionswirkungen infolge Exzentrizität zwischen Massen- und Steifigkeitsmittelpunkt werden üblicherweise durch Vergrößerung der Bemessungskräfte der einzelnen Wände berücksichtigt. Den durch die Torsionswirkung vergrößerten Verschiebungen einzelner Wände wird dabei keine Beachtung geschenkt. Da die durch die Verhaltensbeiwerte der Normen implizit vorausgesetzte ertragbare Verformung des Tragsystems zusätzliche Verschiebungen infolge Torsion nicht explizit berücksichtigt, kann es so unter Umständen wegen Überschreitung der maximal möglichen Verformung einzelner Wände zu einem vorzeitigen Versagen kommen. Im vorliegenden Aufsatz wird ein quasi-händisches Nachweisverfahren vorgestellt, mit dem die explizite Berücksichtigung von torsionsbedingten Verschiebungen möglich ist und bei dem realistische Biegesteifigkeiten für die Wände verwendet werden.

Alternative seismic design methodology for reinforced concrete wall buildings incorporating the prediction of wall displacements
Typically the seismic design of reinforced concrete wall buildings uses either the uncracked flexural stiffness, or a value derived from it by multiplication with a reduction factor in order to allow for the influence of cracking. In fact however, the cracked stiffness of RC sections depends on the reinforcing ratio and on the axial load level. The yield deflection at which a plastic hinge will form at the base of a RC wall on the other hand, depends almost exclusively on the length of the wall in plan. Torsional effects due to eccentricity between the centres of mass and rigidity are typically allowed for by increasing the design lateral loads for individual walls. The increase of the deflection of individual walls due to torsional effects is not taken into consideration. Because the structural deformations implied by code force reduction factors do not explicitly allow for the increase of wall deflections due to torsional effects there is a possibility of a premature failure due to the exceedence of the deformation capacity of the critical wall. The paper presents a design methodology using realistic cracked member stiffness and explicitly allowing for additional wall deformations related to torsion.

Im vorliegenden Aufsatz werden die rechnerischen Rissbreiten bei frühem und bei spätem Zwang verglichen. Insbesondere wird der Fall betrachtet, dass nach einer frühen Rissbildung infolge Abfließens der Hydratationswärme im fortgeschrittenen Betonalter Zwängungen durch Schwinden und/oder Temperatureinflüsse entstehen. Es wird gezeigt, dass die im jungen Betonalter entstandenen Risse zunächst breiter werden, bevor neue Risse infolge späten Zwangs entstehen können, und dass die resultierende Rissbreite dann größer ist, als wenn die Risse ausschließlich durch späten Zwang entstehen. Für die rechnerische Behandlung dieser Problematik wird ein einfaches Rechenverfahren aufgezeigt. Des Weiteren wird auf die Konzentration von zwangsbedingten Rissen in Schwachstellen, z. B. bei Bodenplatten und Decken mit großen Aussparungen, eingegangen und es wird dargestellt, wie für solche Bauteilgeometrien die rechnerische Begrenzung der Rissbreite erfolgen kann.

Considerations of the Crack Width Resulting from Early and from Late Restraints and in Constrained Concrete Members with Locally Reduced Cross Sections
This paper compares the theoretical crack widths resulting from restraints of concrete members occurring early and restraints occurring later. In particular the special case of early restraint cracking due to cooling after hydration followed by later restraints due to shrinkage or ambient temperature changes is considered. It is shown that the cracks that have formed early must widen before new cracks can form at a later stage when the concrete tensile strength has increased to a higher value. The cracks thus become wider than those forming only at the later stage. A simple model is presented for the calculation of crack widths in such situations. Further, the paper discusses the concentration of restraint cracks in portions of concrete members that possess a reduced cross sectional area as in slabs with large openings. It is shown how the crack width control can be effectively achieved in such situations.

Die EÜ Filstal ist Teil des Projektabschnitts Albaufstieg der Neubaustrecke Wendlingen-Ulm und stellte die Beteiligten mit der Abfolge Tunnel - Brücke - Tunnel in der vorhandenen Topografie mit den steilen Talflanken des Filstals vor besondere Randbedingungen, denen im Brückenentwurf sowie in der Bauausführung Rechnung getragen werden musste. Aufgrund der anschließenden Tunnel mit 30 m Gleisabstand waren zwei unabhängige Brückenbauwerke erforderlich. Daher wurden zwei eingleisige Brückenbauwerke als fugenlose Durchlaufträger mit 485 m bzw. 472 m Länge über sechs Felder in semiintegraler Bauweise entworfen. Im Bereich der Y-förmigen Hauptpfeiler ist die Voute in aufgelöster Form mit flach geneigten Schrägstielen ausgebildet. Der Überbau ist ein einzelliger Hohlkastenquerschnitt, in Längsrichtung vorgespannt und in Querrichtung schlaff bewehrt. Die dritthöchste Eisenbahnbrücke Deutschlands überquert das Filstal in einer lichten Höhe von 75 m. Große Herausforderungen in der Planung und Bauausführung waren u. a. die Ausbildung der monolithischen Anschlüsse sowie die Längskraftabtragung des semiintegralen Bauwerks mit seinen schlanken Pfeilern. Im Rahmen der Bauausführung erfolgte zunächst die abschnittsweise Herstellung des Überbaus mit oben laufender Vorschubrüstung auf Hilfstürmen zur bauzeitlichen Zwischenunterstützung. Nach der Fertigstellung des Überbaus wurden die Schrägstiele auf einem abgehängten Traggerüst unterbetoniert, wobei am Überbauanschluss selbstverdichtender Beton (SVB) zum Einsatz kam. Die Gesamttonnage der Bauhilfskonstruktionen belief sich auf ca. 3500 t je Brücke.

Extraordinary railroad bridge over the Filstal valley - basic and detailed design of the new landmark of Baden-Württemberg
The Viaduct Filstal is part of the Albaufstieg project section of the new railway line Wendlingen-Ulm, and its tunnel-bridge-tunnel sequence within the existing topography and the Filstal's steep valley slopes presented the project participants with special conditions that had to be taken into account in the bridge design as well as during construction work. The adjoining tunnels with 30 m track spacing required two independent bridge structures. Therefore, two single-tracked bridge structures were designed as jointless continuous girders with a length of 485 m and 472 m respectively, running over six spans and built as semi-integral structures. In the area of the Y-shaped main piers, the haunch is designed in a dissolved form with shallow inclined struts. The superstructure is a single-cell box girder section prestressed in longitudinal direction and mildly reinforced in transverse direction. The third-highest railroad bridge in Germany crosses the Filstal valley at a clear height of 75 m. A major challenge for design and construction of the semi-integral structure with its slender piers was, among other things, the design of the monolithic connections and the longitudinal force transfer due to breaking loads. The selected construction method envisaged to initially build the superstructure in sections with top-running launching truss on auxiliary towers for temporary support during construction. After completion of the superstructure, the inclined piers were concreted underneath on a suspended scaffolding, and self-compacting concrete (SCC) was used at the superstructure connection. The total tonnage of the auxiliary construction structures amounted to approx. 3500 t per bridge.

Das Bruchkriterium von Beton unter mehrachsiger Beanspruchung wurde durch ein elliptisches Paraboloid mathematisch erfasst. Mit Hilfe dieses Modells können mechanische Eigenschaften beim Betonbruch beschrieben werden. Für die praktische Anwendung des Verfahrens werden die einachsige und zweiachsige Druckfestigkeit sowie die Zugfestigkeit des Betons benötigt.

In der Bauindustrie hat der Einsatz von Fertigteilen viele Vorzüge gegenüber Ortbeton. Im Rahmen dieses Beitrags wird die Ausbildung des stumpfen Stoßes bei Fertigteilstützen betrachtet, die einer erhöhten Horizontalbeanspruchung ausgesetzt sind. In einem Rechenbeispiel werden verschiedene repräsentative Beanspruchungen für eine Geschossstütze näher untersucht und die Widerstände einer Stütze sowie einer stumpfen Stoßfuge mit Stahlplatte gegen Querkräfte dargestellt. Durch die Ableitung eines zulässigen Grenzverhältnisses HEd/NEd werden die kritischen Lastfälle für die Stumpfstoßausbildung aufgezeigt. Es wird abgegrenzt, unter welchen Parametern nicht die Fugenschubtragfähigkeit, sondern die Querkrafttragfähigkeit innerhalb des Bauteils bemessungsmaßgebend wird. Zusätzlich wird ein alternativer Modellansatz für eine sehr glatte Stützenfuge vorgeschlagen und durch eine Bemessungstabelle anwenderfreundlich ausgewertet.

A contribution to the investigation of the shear-bearing capacity of butt-jointed prefabricated columns with particular regard to an extraordinary impact load
The use of pre-fabricated concrete elements has special advantages for the building industry. In this paper the butt-joint connection of prefabricated reinforced concrete columns under high horizontal stresses is focused. A calculation example demonstrates the representative loading cases and the shear design of a butt-jointed concrete column with a steel plate. Additionally it is differentiated under which situations not the shear bearing capacity of the joint but of the concrete element is decisive for the design. By determining an allowable maximum ratio HEd/NEd the critical loading scenarios are shown and an alternative design model for very smooth column joints is presented and evaluated in an user-friendly chart.

Aus Anlass des 125. Geburtstages von Franz Anton Dischinger (1887-1953) fand am 18. und 19. Oktober 2012 auf dem Campus Wedding der TU Berlin ein Internationales Symposium “Pioniere des Schalenbaus - Shell Pioneers” statt. Veranstalter war die BTU Cottbus, Prof. Dr. Werner Lorenz mit Dr. Roland May, in Zusammenarbeit mit der TU Berlin, Prof. Dr. Mike Schlaich. Ausgehend vom Lebenswerk des deutschen Schalenbaupioniers Franz Dischinger, in das Roland May im Rahmen der Vorlesungsreihe “Praktiken und Potenziale der Bautechnikgeschichte” in einem der Konferenz vorangehenden Abendvortrag einführte, waren Beiträge aus Italien, Spanien und Belgien zum Schalenbau im 20. Jahrhundert in diesen Ländern zu hören. So ist es gelungen, vor einem interessierten Fachpublikum den Bogen im Schalenbau von den Anfängen der Betonbaupioniere bei der Massivbaufirma Dyckerhoff und Widmann AG (Dywidag), Franz Dischinger mit seinem Partner Ulrich Finsterwalder (1897-1988) und Anton Tedesco (1913-95), über den spanisch-mexikanisch-US-amerikanischen Architekten Felix Candela (1910-97), den Italiener Pierre Luigi Nervi (1891-1979), den Spanier Eduardo Torroja (1899-1961), sowie Eugène Léon Freyssinet (1879-1962) und Bernard Lafaille (1900-55) bis hin zum modernen Schalenbau des Ingenieurbüros Schlaich, Bergermann und Partner zu spannen.
Anlass dieses Aufsatzes ist eine Ergänzung der Informationen zur Avantgarde des Schalenbaus in der damaligen Sowjetunion, die im Rahmen der Tagung zwar erwähnt, aber doch zu kurz gekommen ist, um ein ausgewogenes Bild der internationalen Entwicklung im Schalenbau nachzuzeichnen (Bild 1). Der Grund dafür war, dass man keinen muttersprachlichen Forscher aus Russland auf diesem Gebiet ausfindig machen konnte. In der Erforschung der Schalenbauweisen in der ehemaligen Sowjetunion besteht seit Langem ein wissenschaftliches Desiderat.

Forgotten Engineers. Shell-Pioneers of the Russian Avantgarde
On the occasion of the 125th birthday of Franz Anton Dischinger (1887-1953), october 18.-19. an international symposium “Pioneers of shell-construction - Shell Pioneers” took place at Wedding-campus of Berlin University of Technology. It was organised by Prof. Dr. Werner Lorenz and Dr. Roland May (BTU Cottbus) in cooperation with Prof. Dr. Mike Schlaich (TU Berlin). It started with Roland May's lecture about the life's work of the German shell-pioneer Franz Dischinger prior to the conference and as one of the serial lectures on “Practice und Potentials of Construction History”. The next day this report was followed by some more reports from Italy, Spain and Belgium about shell-constructions of the 20th century. The organisers managed to present the whole story of shell-construction from the initial test constructions of the shell-pionneers at the german Dyckerhoff and Widmann concrete company (Dywidag), Franz Dischinger and his partner Ulrich Finsterwalder (1897-1988) and Anton Tedesco (1913-95), as well as the spanish-mexican-US-american architect Felix Candela (1910-97), the Italian Pierre Luigi Nervi (1891-1979), Eduardo Torroja (1899-1961) from Spain as well as Eugène Léon Freyssinet (1879-1962) and Bernard Lafaille (1900-55) up to current shell-structures of Schlaich, Bergermann and Partner - Engineers.
The reason for this essay is to add some information about what happenend in the Soviet Union in the field of stressed skin construction during that time. The efforts of the Russian avant-garde engineers were mentioned within the conference, but not properly introduced in order to balance their input and evaluate their important role in the international development of stressed skin construction. The reason for this was, that not a single native researcher in the field of the History of shell-construction in the former Soviet Union could be identified in Russia. Researching the History of shell-construction in the former Soviet Union remains a scientific desire since ever.

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Recently, the interest in the mitigation of the damages caused by accidental events increased significantly. The knowledge of loads transfer mechanisms from the damaged to the undamaged part of the structure is the key for developing adequate design strategies. Despite the potential important role of flooring systems, research of this subject is still limited. A European Research Project aims at achieving an insight into the case of steel-concrete composite frames with solid concrete slabs. Two geometrically different 3D composite sub-frames are subjected to the loss of an internal column. The sub-frames are a full-scale portion of 5 stories 3D frames. Equivalence between the sub-frames and the full-frames required a series of careful numerical analysis, which enabled definition of the boundary restraints of the specimens and of the loading sequence in the test. The present paper illustrates these preparatory studies and gives some preliminary information about the outcomes of the first test.

Robustheit von Verbunddecken - Eine experimentelle Bewertung.
In den letzten Jahren ist das Interesse an der Begrenzung von durch Unfälle bedingten Schäden gewachsen. Die Kenntnis der Lastübertragungsmechanismen von den beschädigten zu den unbeschädigten Tragwerksteilen ist der Schlüssel zur Entwicklung geeigneter Bemessungskonzepte. Trotz der wichtigen Erkenntnis über den Einfluss der Deckenwirkung stehen keine ausreichenden Forschungsergebnisse zu dieser Thematik zur Verfügung. In einem europäischen Forschungsprojekt werden Tragsysteme aus Verbundrahmen mit Stahlbetonplatten untersucht. Dabei werden zwei geometrisch unterschiedliche 3D-Versuchsrahmen auf die extreme Annahme eines Stützenausfalls untersucht. Die Versuchsrahmen sind vollmaßstäblich ausgebildet und repräsentieren den unteren Teil des Rahmentragwerks eines fünfstöckigen Gebäudes. Die Auflagerbedingungen und die Belastungssequenzen der Versuchsrahmen wurden durch zahlreiche numerische Untersuchungen ermittelt, um denjenigen des Rahmensystems vom Gebäude zu entsprechen. Der vorliegende Beitrag zeigt diese Vorstudien und berichtet über einige experimentelle Ergebnisse aus dem ersten Versuch.

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Kritische Beleuchtung gängiger Verfahren (Bishop, Krey, Taylor, Janbu u.a.) zur Berechnung der Böschungssicherheit. Diese Methoden ergeben meist einen Sicherheitsbeiwert an der unteren Schranke, der tatsächliche ist meist geringer. Der Verfasser schlägt ein verbessertes Verfahren vor, dessen Anwendung eine sichere Abschätzung der Böschungssicherheit erlaubt.

In diesem Aufsatz werden die Aspekte des baulichen Brandschutzes vorgestellt, bei denen die Robustheit der Tragkonstruktion eine zentrale Rolle spielt. Erläutert wird das Konzept des kontrollierten Einsturzverhaltens bei eingeschossigen Gebäuden. Außerdem wird die Robustheit von mehrgeschossigen Gebäuden diskutiert und exemplarisch an drei Beispielen vorgestellt.

Robustness of steel constructions under fire load.
In this article some applications of fire safety engineering are presented, where the concept of structural robustness plays a major role. First the collapse mode analysis of single-storey buildings is explained and its application to industrial halls. Then the robustness in multi-storey buildings is briefly discussed where the examples of local collapse of beam, column and wind bracing are presented.

In honor of the jubilarian Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Kurz
Steel-fibre reinforced concrete is a well-known material used for decades for industrial floorings, shotcrete, or other specific applications. Its use is now spreading in structural applications as a complement or a substitute for conventional bar-reinforced concrete since the normative framework is ready to provide design approaches for several concrete applications. Nevertheless, some adaptations are needed for implementing steel-fibre reinforced concrete in the design approach for steel-concrete composite structures whereby complementary aspects need to be considered. In this field, besides the increase of tensile properties and durability of the concrete member, a very important contribution may be given by the increase of the concrete ductility in compression. This property is conferred by the steel fibres which provide a confinement effect increasing the plastic damage that the concrete matrix can absorb. If this property is widely accepted, its benefits are limited for the design of conventional concrete sections. Conversely, for composite sections, the possibility to reach higher strains in compression means ensuring full exploitation of the strength capacity of structural steel. Besides reaching an optimisation of already in-use cross-sections, this new material combination enhances the use of higher structural steel strengths in composite structures.

Steigerung der Tragfähigkeit und Duktilität für Verbundkonstruktionen aus Stahl und Beton durch Anwendung von Stahlfaserbeton - eine neue Generation von Verbundtragwerken
Stahlfaserbeton ist ein bekanntes Baumaterial, welches seit Jahrzehnten für Industrieböden, Spritzbeton oder andere spezifische Anwendungen zum Einsatz kommt. Seine Verwendung verbreitet sich mehr und mehr als Ergänzung oder Ersatz für den konventionell stabbewehrten Beton. Das zukünftige europäische normative Regelwerk im Massivbau wird dem Tragwerksplaner Berechnungsmethoden bereitstellen, um die Grenzen in der Bemessung weiter auszudehnen und neue Anwendungen zu ermöglichen. Für den Einsatz im Bereich der Verbundtragwerke aus Stahl und Beton leistet der stahlfaser-bewehrte Beton einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Zugfestigkeit und Dauerhaftigkeit. Darüber hinaus werden aber auch signifikante Auswirkungen bezogen auf die Duktilität des Betons im überdrückten Bereich im Vergleich zum Normalbeton festgestellt. Durch die Stahlfasern werden Umschnürungseffekte im Beton erzielt und das plastische Niveau in der Spannungs-Dehnungslinie des Werkstoffs einhergehend mit einer deutlichen Steigerung der Grenzdehnungen ausgedehnt. Dies unterstreicht einen wesentlichen Vorteil des Einsatzes von Stahlfaserbeton. Gemäß dem Entwurf der neuen Normengeneration prEN1992-1-1 wird es möglich sein, diese spezifischen Eigenschaften planmäßig in der Bemessung zu erfassen. Dadurch lassen sich neue Möglichkeiten für den Verbundbau ableiten, für den die Duktilität der Werkstoffe grundsätzlich, aber besonders für den Einsatz hochfester Baustähle, von großer Bedeutung ist.

It is well known that many factors affect the bond behaviour between concrete and steel reinforcement. Most of them characterize the degree of confinement, which is necessary for an appropriate determination of the bond strength and bond-slip relationship according to most extended models. Nevertheless, there are situations where the confinement is not known in advance or it can hardly be defined. That is, for example, the case of reinforced concrete under transverse pressure or tension. Under such conditions the confinement varies both longitudinally and circumferentially. This paper presents a 3D finite element approach to study the bond capacity of cases where the bond strength of the specimen is the result of the different contribution provided along the steel-concrete interface and cannot be described uniquely. A surface-to-surface contact model with frictional behaviour and debonding is used to study the influence of the local stress state at the interface. The model is able to reproduce the different failure modes (splitting or pull-out) obtained in experiments and provide a rational explanation of the influence of transverse tension.

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Der Einfluss von Atrien auf die Energieeffizienz und den thermischen Komfort eines Gebäudes kann sehr unterschiedlich ausfallen. Entscheidend hierfür sind die konstruktiven Randbedingungen und das Energiekonzept eines Atriumgebäudes. Anhand der erfolgreichen Umsetzung von Optimierungsmaßnahmen am Hauptgebäude der LBS Nord Hannover Kronsberg mit einem begleitenden messtechnischen Monitoring wird demonstriert, wie sich unterschiedliche Energiekonzepte auf die Energieeffizienz und den thermischen Komfort des Gesamtgebäudes auswirken. Die Belüftung der zwischen den Gebäuderiegeln liegenden verglasten Grünhöfe wird so angepasst, dass die jeweils geltenden Konditionierungsanforderungen des Kerngebäudes unterstützt werden. Durch eine verbesserte Integration der Grünhöfe in das Belüftungskonzept der Kerngebäude werden die Lüftungswärmeverluste und der Energieaufwand für die mechanische Belüftung verringert. Im Beobachtungszeitraum ist daher eine signifikante Reduzierung des Energieverbrauchs für Wärme, Kälte und Strom zu verzeichnen. Darüber hinaus hat sich das sommerliche Raumklima in den Grünhöfen und den Büros deutlich verbessert. Zudem wird aufgezeigt, wie diese Maßnahmen unter Berücksichtigung der thermischen Anforderungen der winterlichen Vegetationsruhe der Bepflanzung umgesetzt werden können.

The effect of atria to the energy efficiency of buildings - a case study with the re-commissioning of an atria building.
The influence of an atrium on the energy efficiency and the thermal comfort of a building can be different. Decisive are construction boundaries and the energy design of the building. On the basis of an successful optimization of the headquarter building of LBS Nord in Hannover Kronsberg with an accompanying measurement based monitoring it can be shown, what kind of impact different energy concepts of the integrated atria have on the energy efficiency and thermal comfort of the whole building. The ventilation of the unconditioned atrium in the analyzed building has been adapted to the heating and cooling requirements of the core building in a way that these demands are actively supported. Due to this improved integration of the atrium in the whole building the ventilation heat loss and the electric power consumption for the air handling systems are lowered. In the observation period the energy demand of the building for heating, cooling and lighting had been reduced. The thermal comfort in the atria and the adjacent offices during the summer period has been improved. Additionally it has been shown how the changes in the energy concept can be achieved by considering the thermal requirements of the winter dormancy of the plants inside the atria.

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