Bei der Abtragung von Vertikalkräften bei Verbauwänden werden Erddruck und Erdwiderstand mit unterschiedlichen Mobilisierungsgraden für die Bemessung im Grenzzustand der Tragfähigkeit (ULS) beim Nachweis gegen Versinken berücksichtigt. Auf der Erdseite wird die Vertikalkomponente des Erddrucks an den aus der Biegebemessung und der Ermittlung der Einbindetiefe resultierenden mobilisierten erhöhten aktiven oder aktiven Erddruck gekoppelt. Die Festlegung des aktiven Erddruckneigungswinkels erfolgt dabei in der Regel ohne Berücksichtigung der aus der Vertikalkraft resultierenden Relativverschiebung. Es hat sich zwischenzeitlich herausgestellt, dass mit Umstellung vom Global- auf das Teilsicherheitskonzept der Nachweis der äußeren vertikalen Tragfähigkeit vermehrt bemessungsrelevant werden kann. In diesem Beitrag wird die Abtragung von Vertikalkräften bei Verbauwänden mit numerischen Methoden untersucht und gezeigt, dass für den Nachweis gegen Versinken im Grenzzustand der Tragfähigkeit eine Entkopplung der vertikalen Widerstände von den horizontalen Beanspruchungen aus der Biegebemessung möglich ist. Darüber hinaus werden Ansätze zur Berücksichtigung der mobilisierten Widerstände bei der Nachweisführung zur Diskussion gestellt.

Failure of earth retaining structures due to vertical displacements
The ultimate limit state of retaining structures with vertical loads considers in general diverse degrees of mobilization for vertical earth pressures independent from vertical displacements of the wall. The vertical component of the earth pressure on the earth-retaining site is coupled to the classical design. Shifting the design to the partial safety factor concept has shown an increasing significance of the vertical bearing capacity of earth retaining structures. In this paper, the mobilization of the vertical resistance of retaining walls is investigated with numerical methods and it can be shown that for the ultimate limit state a decoupling of the vertical resistance from horizontal stress states due to the classical design is reasonable.

Simulationsprogramme, wie z. B. die Methode der Finiten Elemente, gehören heute zu den Standardwerkzeugen in der Produktentwicklung. Mit diesen Systemen werden in vielen Bereichen technische und naturwissenschaftliche Probleme mathematisch abgebildet und deren Lösung grafisch aufbereitet. Den Entstehungsprozess des Produkts unterstützen diese Werkzeuge in hohem Maße, die fachlichen Entscheidungen allerdings trifft der Berechnungsingenieur. Dieser sollte für seine Tätigkeit über ein ausreichendes theoretisches und anwendungsspezifisches Fachwissen verfügen und somit auch Kenntnis über mögliche Fehlerquellen besitzen.
Da bis zum Ende des Projekts Fehler in der Analyse nicht ausgeschlossen werden können, verbleibt für den Projektingenieur ein erhebliches fachliches Risiko. Ein konsequentes Prozess- bzw. Qualitätsmanagement kann dazu beitragen, diese fachlichen Risiken zu verringern bzw. zu vermeiden. Mit den fachlichen Risiken verbunden sind stets auch Haftungsrisiken. Hier kann zwischen Ansprüchen aus Vertrag und solchen aus außervertraglicher Haftung unterschieden werden. Zu Letzterem zählen auch Ansprüche aus dem Produkthaftungsgesetz. Grundsätzlich ist das Risiko, für einen Produktfehler zur Verantwortung gezogen zu werden, umso größer, je mehr Verantwortung der Berechnungsingenieur innerhalb des Unternehmens besitzt.
Diese Ausarbeitung soll einen Überblick über das produktrechtliche Haftungsrisiko des Berechnungsingenieurs geben. Somit richtet sich die Thematik insbesondere an Unternehmen und Ingenieure, die Berechnungsdienstleistungen oder Berechnungsleistungen im Rahmen ihrer unternehmensinternen Produktentwicklung ausführen.

Civil law liability risk of calculation engineers
Simulation programs like the Finite Element Method belong to the set of standard tools in product development. These systems are used to describe scientific problems using mathematical means and present the solutions for those problems in a graphical way. They also support the development process of a product significantly. Subject matter decisions however, are made by the calculation engineer. To do that, she needs sufficient theoretical, application specific knowledge and thus knowledge about potential sources of errors.
As errors in the analysis cannot be ruled out even until the very end of the project, certain subject matter risks persist. Consistent process and quality management can help mitigating those risks or even avoid them completely. Liability risks are strongly related to subject matter risks. For those, we can distinguish between contractual and non-contractual liabilities. Product liability claims belong to the latter, too. Fundamentally, the risk to be accountable for a product defect is the greater, the more responsibility the calculation engineer has within the company.
This paper is supposed to give an overview about the civil law liability risks of calculation engineers. This means, it especially targets companies and engineers that provide calculation services to third parties or execute those services for internal product development.

Persönliches:
Verstorben: Professor Claus Scheer

Firmen und Verbände: BIM-Gipfel 2017; DEGES stellt Pilotprojekte vor

Nachrichten: Neues DBV-Heft 39 “Ist-Zustandserfassung von Parkbauten in Betonbauweise” erschienen
Dialog. Innovation. Qualität. - Deutscher Bautechnik-Tag 2017

Veranstaltungen: 6. Sicherheitsforum Bau
DWA-GeoIt-Tage: Digitalisierung verändert Wasserwirtschaft

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Für die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetondecken ohne Querkraftbewehrung steht noch kein allgemein anerkanntes mechanisch begründetes Bemessungskonzept zur Verfügung. Um einen Beitrag zum besseren Verständnis des Tragmechanismus zu leisten, wurden an der TU Kaiserslautern Tastversuche durchgeführt, bei denen einzelne Traganteile gezielt ausgeschaltet wurden. Hierzu wurden Versuche mit in der Höhe verlagerter Druckzone sowie mit ausgeschalteter Rissverzahnung und eliminierter Dübelwirkung der Längsbewehrung durchgeführt [1]. Der rechnerische Einfluss der einzelnen Traganteile konnte durch die Nachrechnung von Versuchen zu Hohlkörper- und Installationsdecken unter Verwendung des bestehenden mechanisch begründeten Rechenmodells nach GÖRTZ [2, 3] visualisiert und verifiziert werden.

About the influence of the individual carrying parts on the shear force bearing capacity of reinforced concrete slabs with integrated void formers
Until now there is no generally accepted mechanically justified design concept for the shear force bearing capacity of reinforced concrete slabs without shear reinforcement. To deliver a contribution for a better understanding of the shear force resistance, first trials were carried out at the Technical University of Kaiserslautern. In these tests the individual carrying parts were switched off in intended sequence. For this purpose, experiments were carried out with a displaced compression zone and with a switched off crack's aggregate interlock and eliminated dowel action of the longitudinal reinforcement [1]. The influence of the individual carrying parts to the total capacity could be visualized and verified by the recalculation of tests with voided flat slabs and installation slabs applying an existing mechanically justified calculation model following GÖRTZ [2, 3].

Keine Kurzfassung verfügbar.

Der Einsatz von Makrofasern aus Stahl gewinnt seit der bauaufsichtlichen Einführung der Richtlinie “Stahlfaserbeton” des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) auch in tragenden Betonkonstruktionen zunehmend an Bedeutung. Insbesondere beim Nachweis ausreichender Querkrafttragfähigkeit erweist sich die Fasertragwirkung als günstig, da eine Querkraftbewehrung auch bei Balken rechnerisch vollständig durch Fasern gebildet sein kann - Bügel also entfallen. Haupteinflussparameter ist die Nachrisszugfestigkeit, die aufgrund vielfältiger interagierender Einflussparameter hohen Streuungen unterliegt und nach Ansätzen der DAfStb-Richtlinie bzw. den Modellen des Model Codes 2010 deutlich unterschiedlich einfließt. Der Beitrag vergleicht die Prognosegenauigkeiten rechnerischer Querkrafttragfähigkeiten, indem rechnerische Bruchlasten experimentellen Daten von Schubversuchen aus der Literatur gegenübergestellt werden. Die aufgebaute Schubdatenbank umfasst dabei über 250 Versuche mit praxistypischen Konfigurationen, d. h., dass Querschnittsgeometrie, Längs- und Bügelbewehrungsgehalt, Nachrisszugfestigkeit des Stahlfaserbetons sowie Betondruckfestigkeit variable Parameter sind.

Database with shear tests on steel fibre reinforced concrete girders
The application of macro fibres made of steel is recently growing in concrete engineering since valid standards like the DAfStb-Guideline “Steel fibre reinforced concrete” of the German Committee for Structural Concrete (DAfStb) are available. In particular, it is meaningful to take into account fibre's effect in shear design to considerably reduce the amounts of stirrups. The most significant parameter is the steel fibre's post-cracking tensile strength that exhibits pronounced scattering due to several interacting parameters. It is differently considered in the design approaches of DAfStb-Guideline and fib Model Code 2010, respectively. The paper investigates accuracies of predicted shear resistances by comparing calculative and experimental ultimate loadings. For this purpose, a shear database is build up comprising more than 250 test results from the literature that differ in cross-section's geometry, ratios of longitudinal rebars and stirrups, fibre amounts and concrete compressive classes, respectively.

Die Schubtragfähigkeit von Verbunddübelleisten mit Ausstanzversagen wird durch Querrisse im Betongurt vermindert. Experimentelle Untersuchungen zeigen, dass Querrisse als Begrenzungen des Betonausstanzkegels wirken, an denen eine Kraftübertragung lediglich durch Rissreibung erfolgt. In den bisherigen Bemessungsansätzen für Verbunddübelleisten wird der Einfluss von Rissbildung im Beton nicht berücksichtigt. Hieraus kann ein Sicherheitsdefizit in der Bemessung von Verbundträgern mit Verbunddübelleisten resultieren, falls der Betongurt vollständig oder bereichsweise aufreißt. Im vorliegenden Beitrag wird daher ein mechanisch basierter Modellansatz für das Ausstanzen von Verbunddübelleisten im gerissenen und ungerissenen Beton hergeleitet, der die Übertragung von Schubspannungen durch Rissverzahnung berücksichtigt. Mit dem Modell lassen sich die vorhandenen Versuche mit guter Genauigkeit nachrechnen. Das Ausstanzmodell für den gerissenen und ungerissenen Beton wird anhand einer Versuchsdatenbank validiert und auf das Bemessungsniveau überführt. Das entwickelte Modell lässt sich auf das Tragverhalten von Befestigungen (Kopfbolzen und Hinterschnittdübel) im gerissenen Ankergrund übertragen. Alle vorgestellten Untersuchungen wurden im Rahmen von [1] durchgeführt und sind hierin ausführlich beschrieben.

Mechanical model with aggregate interlock for pry-out failure of composite dowels in cracked concrete
The shear capacity of composite dowels with pry-out failure decreases in the presence of transverse concrete cracks. Concrete cracks induce a detachment of the pry-out cone. Here, the shear force transfer is limited to crack friction. The well-known design models for composite dowels do not account for concrete cracking. Therefore, they usually overestimate the shear capacity of composite dowels with pry-out failure in cracked concrete. To prevent an unsafe shear design, the present paper describes a novel physical approach for the pry-out failure in cracked concrete. The developed engineering model can be applied to cracked and uncracked concrete slabs and shows good agreement with experimental investigations. The engineering model is validated by a comprehensive test data base and converted into a safe design model. In the future, it can be assigned to other issues (for example to fasteners and studs in cracked concrete). All investigations are part of [1], where they are documented in detail.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Die Beschreibung des Durchstanzverhaltens von dicken Stahlbetonplatten stellt Ingenieure seit Jahrzehnten vor große Herausforderungen. Der komplexe räumliche Spannungszustand im Bereich der Decken-Stützenverbindung, welcher zudem von einem Maßstabseffekt überlagert wird, führt zu uneinheitlichen, teils widersprüchlichen Vorstellungen des Tragverhaltens. Gleichzeitig können maßstäbliche experimentelle Untersuchungen aufgrund hoher Prüflasten und Eigengewichte nur an vergleichsweise dünnen Platten durchgeführt werden.
Ein an der Ruhr-Universität Bochum entwickeltes Versuchskonzept soll nun erstmals Experimente an dicken Platten erlauben. Zu diesem Zweck wurde eine Lagerung entwickelt, welche die Nutzung von Bauteilsymmetrien im Versuch ermöglicht. Angewendet auf einen doppelt symmetrischen Deckenausschnitt kann so ein Plattenviertel anstelle einer ganzen Stahlbetonplatte geprüft werden.
Im Beitrag wird die Weiterentwicklung des Konzepts präsentiert. Zwei Anschlussvarianten reduzieren ungewollte Versteifungseffekte im Anschlussbereich zwischen Versuchskörper und Symmetrielagerung, die in einem ersten prototypischen Durchstanzversuch zu einer Überschätzung der Tragfähigkeit führten. Zur experimentellen Absicherung des Konzepts wurde eine Versuchsreihe, bestehend aus einer ganzen Stahlbetonplatte sowie zwei korrespondierenden Plattenvierteln, getestet. Beide Versuchsarten führen zu nahezu identischen Ergebnissen, was auch rechnerisch gezeigt wird.

Punching experiments on slab quarters - Optimization of symmetry bearings and verification to full-sized slabs
Since decades, the punching shear behavior of thick RC slabs poses a major challenge in civil engineering. The complex three-dimensional stress state at column-slab links along with a distinct size effect leads to inconsistent and sometimes even contradictory perceptions of the load-bearing behavior. Concurrently, full-scale tests of RC slabs are limited to comparatively thin members due to progressively rising test loads and nearly unmanageable self-weights.
To enable experimental investigations of actually thick RC slabs for the first time, a test-concept was established at the Ruhr-Universität Bochum, Germany. The basic idea of this test-concept is to consequently utilize axial symmetry in experiments. Exploiting symmetry, a slab quarter can be tested instead of a common double symmetric RC slab. Such a symmetric reduction provides entirely new testing ranges for RC slabs while maintaining the infrastructure already at hand.
This contribution presents the recent enhancements of the test-concept. Two joints for load transfer at interconnection are modified to reduce unintended stiffening effects which had occurred in a first prototypical punching shear test. For experimental validation, a new test program comprising a full-sized reference slab and two slab quarters was launched. The results provide evidence, that both experimental setups deliver almost identical results, which is confirmed by recalculations, too.

Im erhärtenden Beton treten temperaturbedingt Dehnungen und/oder Spannungen auf, während sich die Materialeigenschaften Steifigkeit, Festigkeiten etc. verändern. Da sich sowohl der Widerstand als auch die Einwirkungen zeitlich verändern, kann mit Zeitverlaufsberechnungen die Rissbildung untersucht werden. In einem Forschungsprojekt zur Ressourcenoptimierung beim Bau von Stahlbetonschutzbauwerken im Wasserbau wurden der Einfluss von unterschiedlichen Bindemitteln auf die Rissbildung und die zu deren Begrenzung erforderliche Mindestbewehrung erarbeitet [1]. In diesem Beitrag wird das hierzu verwendete ABAQUS Finite-Elemente-Modell detailliert beschrieben. Der Einfluss unterschiedlicher Bindemittel auf die Rissbildung und die Auswirkungen einer Nachbehandlung des Betons durch längere Ausschalfristen werden numerisch untersucht.

Reduce Cracks in Mass concrete-modelling restraint in mass concrete-cement type and time of removal of formwork
During hardening of concrete temperature depending strains occur. In the same period the material properties young's modulus, compressive strength and tensile strength etc. develop. Because of the reason that resistances and stresses are developing dependent the ongoing hydration a time history calculation is one way to calculate the ability to crack in every single time step. In a research project about decreasing the cost of reinforced concrete protection measures against natural hazards in water engineering the influence of different cement types on the possibility to get cracks because of restraint is worked out. This paper gives a detailed description of the used ABAQUS Finite-Element-Model. Two aspects of the results of the calculations are pointed out: The influence of different cement types on the crack ability and the consequences of different age of the concrete when the formwork is removed.

Der französische Gärtner JOSEPH MONIER hat seine aus Zementmörtel hergestellten Pflanzkübel mit Drahtringen armiert. Seiner Idee wurde 1867 das Patent erteilt. Die Bauingenieure waren bemüht, diese Erfindung auf ihre Tragkonstruktionen anzuwenden. Für die rechnerische Erfassung des bewehrten Balkens standen drei Analogtragverhalten zur Verfügung: der Bogen, das Hängewerk und das Fachwerk. Da man sich gerade unter der “Herrschaft” der Fachwerkstatik befand, entschied man sich für das Fachwerk, womit die Eigenschaften des Betons im Wesentlichen außer Acht blieben. Aus Rundstäben wurden Bewehrungskörbe gebunden und diese einbetoniert.
Im Gegensatz zu seiner großen Druckfestigkeit besitzt Beton nur eine geringe Zugfestigkeit. Das bedeutet, dass Bewehrungsstäbe dort eingelegt werden müssen, wo der Beton die während der vorgesehenen Nutzung auftretende Zugbeanspruchung nicht aufnehmen kann. Im Folgenden wird erörtert, wo und wie der Beton eines mehrgeschossigen Hauses bewehrt bzw. nicht bewehrt werden soll [1].

Nachrichten:
Innovationspreis der Zulieferindustrie Betonbauteile 2017
Ingenieurpreis 2017 verliehen
Die Broschüre Musterzeichnungen für Betonfertigteile - Hinweise für Konstruktion und Planung - ab sofort zum kostenlosen Download auf der FDB-Homepage
Bayerische Ingenieurkammer-Bau vergibt Ehrenmedaille

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Breakthrough of the first connecting tunnel of the Brenner Base Tunnel / Durchschlag erster Verbindungstunnel am Brenner Basistunnel
Breakthrough of the new Pforzheimer Tunnel / Durchschlag beim neuen Pforzheimer Tunnel
Further milestone on the Koralmbahn / Weiterer Meilenstein bei der Koralmbahn
All tunnel drives underway in Mauls / Inbetriebnahme aller Vortriebe in Mauls
Southern bypass should relieve the town centre of Wesel / Südumgehung soll die Innenstadt von Wesel entlasten
Boßler Tunnel: Tunnel boring machine starts the construction of the second bore / Boßlertunnel: Tunnelvortriebsmaschine startet mit Bau der zweiten Tunnelröhre
Bids handed in for the largest contract of the Brenner Base Tunnel / Angebotsabgabe zum größten Baulos des Brenner Basistunnels
Successful business year 2016 for Herrenknecht / Erfolgreiches Geschäftsjahr 2016 für Herrenknecht
Porr takes over Hinteregger / Porr übernimmt Hinteregger
Call for papers - Themes for the next issues of Geomechanics and Tunnelling / Themen für die nächsten Ausgaben der “Geomechanics and Tunnelling”

The New Lyon-Turin Line (NLTL) is an essential component of the “Mediterranean Corridor”, one of the nine TEN-T network corridors, the future “European metropolitan railway” that will promote the movement of people and goods by rail, an ecological mode of transport. The goal is to reduce road transport, which increases pollution and greenhouse gas emissions. The core element of the new line is the 57.5 km Mont Cenis Base Tunnel. The reference geological model is based on the data obtained during the excavation of the inclined access adits at Saint-Martin-La-Porte, La Praz and Modane, including the La Maddalena exploratory tunnel. With the planned investigations completed, all the collected data will allow a technical and economical optimization of the construction phase and operation and maintenance of the line. The impact on water resources is minimized by using a full-round waterproofing system up to a hydrostatic pressure of 10 bar. The expected residual water flows at the portals will be exploited for both drinking water and heating purposes. With 12 % of the tunnels already excavated, there are currently 800 people working on the NLTL. This unique project, with its extraordinary history and innovative features, has been proposed as the subject of an international case study.

This paper deals with the cross-border section of the Lyon-Turin Line, i.e. the 57.5 km long Mont Cenis Base Tunnel between Saint Jean de Maurienne in France and the Susa valley in Italy. Works at Saint Martin La Porte started in 2015 including the 9 km TBM excavation along the south tube of the base tunnel between the access adits of Saint Martin La Porte and La Praz. In order to assemble the TBM, a large underground cavern has been excavated at the end of the Saint Martin La Porte access adit. The size of this cavern, with a length of approximately 45 m, a span of 23 m and a height of 22.2 m, and the geological and geomechanical conditions in the Carboniferous Formation at a depth of about 600 m made this work a challenge. The excavation and support methods adopted are described, together with the rock mass conditions and the observed ground behaviour. The monitoring data obtained during excavation are briefly presented, including the works schedule.

The Lyon-Turin high-speed rail project includes a 57.5 km long twin-tube base tunnel. The design uses data collected from four exploratory tunnels, three in France, completed in 2010, and one in Italy, named “La Maddalena”. Excavation of this 7 km long Italian exploration tunnel was completed in February 2017 using a 6.3 m diameter main beam TBM under exceptionally high overburden of more than 2,000 m under the Ambin mountain slopes, where mild rockbursts were systematically experienced along nearly half of the alignment. The TBM excavated through gneiss and mica schists. Intercepted water inflows were lower than expected in the design phase, with temperature and chemical composition giving useful information. This exploration tunnel is the subject of the present paper.

The Brenner Base Tunnel (BBT) is a straight, flat railway tunnel between Austria and Italy. It runs from Innsbruck to Fortezza (55 km), crossing the main Alpine crest with an overburden up to 1.7 km. Including the connection to the line around Innsbruck, which has already been built and which is the endpoint for the BBT, the total length of the tunnel will be about 64 km. Once finished, the BBT will be the longest underground rail link in the world. A peculiar feature of the BBT is the exploratory tunnel running from one end to the other. This tunnel lies between the two main tunnels and about 12 m below them and is noticeably smaller than the main tubes. So far, a total of 60 km of tunnels have already been excavated in Austria and Italy (access tunnels, exploratory tunnel, main tubes and chambers), driven both by blasting and by TBM. Crossing fault zones is a geological and geomechanical challenge, both for TBM and conventional excavation methods. The Periadriatic fault zone, with a total length of 1 km, has already been driven through. This first step of the project provides an interesting look at the comparison of the predicted rock mass conditions with those that were actually encountered, the rock mass behaviour in fault zones and investigation measures ahead of the tunnel face.

The Semmering Base Tunnel (SBT) is about 27.3 km long and is being driven from the portal at Gloggnitz and from three intermediate construction accesses in Göstritz, Fröschnitzgraben and Grautschenhof. The main components of the tunnel system are the two single-track running tunnels, cross passages at a maximum spacing of 500 m and an emergency station in the middle tunnel section, with two shafts about 400 m deep for ventilation and extraction in case of an incident. For organisational, scheduling and topographical reasons, the tunnel is divided into three construction contracts. The eastern contract section SBT1.1 “Tunnel Gloggnitz” has been under construction since mid 2015. Construction started on contract section SBT2.1 “Tunnel Fröschnitzgraben” at the start of 2014. The western contract section SBT3.1 “Tunnel Grautschenhof” has been under construction since May 2016.
Der ca. 27,3 km lange Semmering-Basistunnel (SBT) wird vom Portal Gloggnitz aus und über die drei Zwischenangriffe Göstritz, Fröschnitzgraben und Grautschenhof aufgefahren. Die Hauptbestandteile des gesamten Tunnelsystems sind zwei eingleisige Tunnelröhren, Querschläge mit einem Abstand von maximal 500 m und eine Nothaltestelle im mittleren Tunnelabschnitt mit zwei ca. 400 m tiefen Schächten zur Be- und Entlüftung im Ereignisfall. Aus organisatorischen, terminlichen und topographischen Gründen ist der Tunnel in drei Baulose unterteilt. Das östlichste Baulos SBT1.1 “Tunnel Gloggnitz” befindet sich seit Mitte 2015 in Bau. Der Baubeginn im mittleren Baulos SBT2.1 “Tunnel Fröschnitzgraben” erfolgte Anfang 2014. Das westlichste Baulos SBT3.1 “Tunnel Grautschenhof” wird seit Mai 2016 gebaut.