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Kurita-Albrecht Best Scientific Paper Award - Steel at 12th Japan German Bridge Symposium, September 2018 in Munich
The temperature dependence of the mechanical behaviour of high damping rubber bearings (HDRBs) was investigated by way of cyclic loading tests at different ambient temperatures. As the number of loading cycles increased, so the difference between the ambient and internal temperatures of HDRBs increased due to self-heating, especially in subzero environments. It was found that the mechanical behaviour of HDRBs is governed by their internal temperatures, not by the ambient temperatures. A simple method for estimating the internal temperature is proposed. Previous cyclic loading tests results at different ambient temperatures have been re-examined based on the internal temperatures obtained from the proposed internal temperature estimation method. The temperature dependence of HDRBs is summarized in terms of the internal temperatures. The conventional temperature dependence based on the ambient temperature may underestimate the seismic response of bridges with HDRBs, especially for subzero environments.

Longitudinally stiffened plates are commonly used to increase the resistance to plate buckling. Closed cross-section stiffeners provide high values of the torsional stiffness and thus are very efficient to avoid their premature lateral torsional buckling. With the current software tools, it is easy to assess the critical stress for the elastic global mode, taking into account the beneficial effect of these high values of torsional stiffness for stiffeners with closed cross-sections. However, the torsional stiffness of longitudinal stiffeners is not considered in the analytical formula proposed by Annex A of EN 1993-1-5 for the assessment of the global buckling critical stress. A study is presented here where the effect of the torsional stiffness of longitudinal stiffeners on the plate buckling criterion of EN 1993-1-5 has been analysed. 216 configurations of stiffened plates were calculated through finite element GMNIA non linear analyses. Their compressive strength thus obtained were compared to their resistance to plate buckling as predicted by EN 1993-1-5, either by considering their torsional stiffness with EBPlate software or by completely ignoring it. The study clearly shows that EN 1993-1-5 leads to unsafe results when the torsional stiffness is taken into account in the calculations. Finally, it is concluded that the torsional stiffness of longitudinal stiffeners has to be ignored in the design of stiffened plates according to EN 1993-1-5.

Liner tray wall systems are widely used for industrial and commercial buildings. Up until now, the main type used was the conventional solution with a thin (3 mm) separation strip between liner tray and outer shell. In the meantime, various solutions exist on the market to improve the thermal performance of this wall system. On the one hand, this paper deals with numerical studies that show how these new solutions reduce the heat transfer coefficient of liner tray wall systems. On the other hand, it is about the related increase in the fixing distance s1 and its influence on the mechanical performance of liner tray wall systems. Extensive experimental investigations have been performed on liner trays with a directly attached outer façade within the scope of the European RFCS Research Project GRISPE. Practicable calculation methods have been derived based on existing regulations and methods. This paper depicts by way of excerpts the results for liner trays with a directly attached outer façade for fastener distances that are not or insufficiently covered in the standards.

Current design equations given in EN 1993-1-3 for calculating the web-crippling resistance of cross-sections with one web were copied from the AISI's Specification for the design of cold-formed steel structural members, taking into account the different safety concepts: load and resistance factor design (LRFD), with resistance factors&phgr;w applied to nominal values, and limit state design, with partial factors &ggr;M applied to characteristic values as defined in EN 1990. Furthermore, the web-crippling equations of subsequent editions of the AISI specification (then designated AISI S100) were completely revised based on the web-crippling data collected and evaluated by Beshara and Schuster [5].
This paper presents the results of a calibration of a generalized web-crippling equation to be used for cross-sections with one web (i.e. C- and Z-sections). The coefficients of the generalized web-crippling equation were calibrated to comply with the safety concept described in EN 1990, taking into account EN 1990, Annex D, and a partial factor &ggr;M1 = 1.1. This paper therefore provides an introduction to as well as background information on proposed changes and amendments to EN 1993-1-3.

Shear stresses can be transferred via bond at the steel-concrete interface without having to consider any mechanical shear connectors. The research conducted shows that the use of anti-adhesive products, such as grease, reduce the bond at the steel-concrete interface in push-out tests (POTs). However, the effect is still significant, especially for fully encased steel profiles. The results of an experimental POT campaign with nine small-scale cube specimens and two composite column specimens are presented here. Three different surface conditions were examined: a) an untreated surface, b) a surface treated with anti-adhesive agent (formwork release oil) and c) a surface treated with PTFE spray. The resulting ultimate shear stresses were compared with the experimental results available in the literature [1-10]. How the different geometries of the specimens, the concrete age and the surface treatment conditions influence the bond strength are compared and summarized.

Current design codes do not consider distortional buckling failure modes, which can occur in the chord member of a tubular X-joint loaded axially by brace members. In this study the critical load for distortional buckling is established based on the energy method and a beam on elastic foundation (BEF) approach. In the theoretical model the capacity is created by elastic bending of the chord faces in their own planes and elastic bending of the cross-section as a frame structure. The theoretical capacity of an X-joint is compared with numerical results obtained from finite element analyses (FEAs). Some discrepancy was found between theoretical model and numerical analysis, with the theoretical model slightly underestimating the load-carrying capacity. Experimental tests show that an X-joint can be prone to distortional buckling failure mode. However, detailed scrutiny of distortional buckling failure in X-joints is only legitimate for joints made of high-strength steel (HSS), because other failure mechanisms are more critical when conventional steels are used. Nevertheless, designers of X-joints with rectangular hollow section (RHS) members should be aware of this potential failure mode.

ECCS news:
Goodbye 2018! Welcome 2019

Editor's Recommendations: Developement of a new type of structural bearing for railway brigdes
Network arch bridge with hangers made from carbon

PhD thesis: Load-bearing capacity of sandwich panels under bending and transverse compression
Events

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In Hilden wurde auf dem Gelände der Waldkaserne der Bundeswehr ein neuer Musik-Campus aus einem Ausbildungsgebäude mit Orchestersälen, Proberäumen und einem Unterkunftsgebäude errichtet, siehe Meldung S. 139. Bis zu 140 angehende Orchestermusiker werden hier ausgebildet. Der Campus wurde durch hks I architekten, Aachen errichtet. Die Beratung und Planung der Raumakustik, des Schallschutzes und der Bauphysik wurde von GRANER + PARTNER Ingenieure, Bergisch Gladbach durchgeführt. (© Foto: Jörg Hempel)

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Einer der Kernpunkte des Europäischen Gerichtshof EuGH-Urteils vom Oktober 2014 war die für bestimmte Mineralwolle-Dämmstoffe geforderte nationale allgemeine bauaufsichtliche Zulassung zum Nachweis, dass der Dämmstoff “nicht glimmt”. Inzwischen existiert ein europäisches Prüfverfahren zum Schwel- und Glimmverhalten. Mit diesem kann nach der Prioritätenliste des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) der Nachweis geführt werden, dass ein Bauprodukt nicht glimmt. Der Aufsatz erläutert die Hintergründe des Glimmnachweises, das europäische Verfahren, die voraussichtliche zukünftige Entwicklung und die Folgen für die Planer und Verwender der Bauprodukte.

Backgrounds for demonstrating the glowing behaviour of certain building materials.
One of the key points of the ECJ ruling of October 2014 was the national general building approval required for certain mineral wool insulating materials to prove that the insulating material shows “no glowing combustion”. In the meantime, a European test method for smouldering and glowing combustion behaviour has been developed. According to DIBt's list of priorities, this can be used to prove that a building product does not smoulder. The article explains the background of the glow detection, the European test method, the expected future development and the consequences for planners and users of construction products.

In der vorliegenden Studie wurde eine Gittersensitivitätsstudie für ein Brandszenario in einem Raum mit Verbindung zu einem Atrium mit drei verschiedenen CFD-Modellen durchgeführt. Bei den 3 CFD-Modellen handelt es sich um den Open-Source Code FDS, den kommerziellen Strömungslöser CFX aus der ANSYS Suite sowie dem Brandsimulationsprogramm KOBRA 3D. Der Fokus bei den numerischen Berechnungen lag dabei auf der Untersuchung der Gittersensitivität, daher wurden gleiche oder ähnliche Ansätze zur Modellierung physikalischer Brandphänomene wie Turbulenz, Wärmestrahlung, Speziesumwandlung etc. gewählt. Die Auswertung der Daten erfolgte für physikalische Größen wie Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten an definierten Messpositionen im Strömungsraum.
Für brandinduzierte Auftriebsströmungen, kann zur Bewertung der Gitterweite, das Verhältnis R* zwischen dem charakteristischen Branddurchmesser D* und der Gitterweite verwendet werden. Aus der Berechnung der charakteristischen Auflösung R* für das gegebene Beispiel zeigt sich, dass eine Gitterweite mit einer Kantenlänge von 5 cm eine sehr feine Auflösung der Brandfläche darstellt. Bei charakteristischen Auflösungen R* größer als 10 verändert sich bei Berechnung mit CFX (R* = 10 bzw. 20) das Ergebnis nur noch mit Unterschieden deutlich kleiner als 5% für berechnete Temperaturen in einem Atrium.

Influence of grid width on the results of fire simulation models - Application: Atrium.
In the present study, a grid sensitivity study for a fire scenario in a room connected to an atrium was performed using three different CFD models. The 3 CFD models are the open source code FDS, the commercial flow solver CFX from the ANSYS Suite and the fire simulation program KOBRA 3D. The focus of the numerical calculations was on the investigation of the grid sensitivity, therefore the same or similar approaches for the modelling of physical fire phenomena such as turbulence, heat radiation, species conversion etc. were chosen. The data were evaluated for physical quantities such as temperatures and flow velocities at defined measuring positions in the flow space.
For fire induced buoyancy flows, the ratio R* between the characteristic fire diameter D* and the grid width can be used to evaluate the grid width of the flow field. The calculation of the characteristic resolution R* for the given example shows that a grid width with an edge length of 5 cm represents a very fine resolution of the fire area. With characteristic resolutions R* greater than 10, the result only changes with differences significantly smaller than 5 % for calculated temperatures in an atrium when calculated with CFX (R* = 10 or 20).

Die Speicherung von Energie ist in der Wärmeversorgung von Gebäuden ein lange bekanntes Prinzip zur Sicherstellung optimaler Effizienz und bei der Einbeziehung erneuerbarer Energie eine Notwendigkeit. Eine neue Form des Eisspeichers als erdvergrabenes Wasserreservoir ist in den letzten Jahren vermehrt zum Einsatz gekommen. Da in vielen Fällen Unklarheit über die möglichen Energieflüsse bei der Beladung und bei der Entladung herrschen, sollen hier die Wärmeübertragungsbedingungen des Entzugswärmeübertragers im Eispeicher und die Wärmegewinne aus dem Erdreich diskutiert werden.

Heat transfer in ice storage and energy gains from the soil.
Storage of energy is a well-established principle in the heat supply of buildings for ensuring optimal efficiency and a necessity for the inclusion of renewable energy. A new form of ice storage as a buried water reservoir has been increasingly used in recent years. Since in many cases there is uncertainty about the possible energy flows during loading and unloading, the heat transfer conditions of the withdrawal heat exchanger in the ice storage and the heat gains from the soil are to be discussed here.

Ein Gebäude verliert einen nicht zu vernachlässigenden Teil seiner Wärme über die erdberührten Bauteile. Diese Wärmeverluste sind zwar nicht so groß wie jene von den Bauteilen, die an Außenluft angrenzen, dennoch spielen sie eine wichtige Rolle bei der Ermittlung des Gesamtwärmverlustes eines Gebäudes. Der Wärmestrom, der von den beheizten Bereichen über die erdberührten Bauteile zur Außenluft fließt, erfährt eine Dämpfung. Den wesentlichen Einfluss auf diese Dämpfung hat die dämmende und speichernde Wirkung des Erdreiches. Deswegen treten zeitliche Verzögerungen auf. Es ist von großer Bedeutung, diese Einflüsse bei der Berechnung des Wärmestromes von erdberührten Bauteilen zu berücksichtigen. Ziel dieser Untersuchung ist, die Ergebnisse der Berechnung von Wärmeverlusten über das Erdreich nach EN ISO 13370 mit jenen aus zwei- und dreidimensionalen Simulationen zu vergleichen. Die Wärmeverluste für die indirekte Methode mit yg-Werten nach EN ISO 13370 wurden einerseits anhand von Monatsmitteltemperaturen mit den Formeln, anderseits unter Verwendung sinusförmiger Temperaturschwankung und mit Hilfe von zweidimensionalen Wärmebrückenprogrammen berechnet. Drei verschiedene Anwendungsbereiche wurden untersucht und analysiert: nicht unterkellert, konditionierter Keller und unkonditionierter Keller. Weiterhin wurden für diese Systeme unterschiedliche Bauteilaufbauten definiert. Mit dieser Betrachtungsweise wurden die Einflüsse der wärmetechnischen Qualität der erdberührten Bauteile auf die Wärmeverluste analysiert. Außerdem wurden die Sockeldetails der nicht unterkellerten Systeme in unterschiedlichen Varianten untersucht, um den wesentlichen Einfluss der Einbausituation auf die Wärmeverluste festzustellen.

Different calculation methods for determining the heat flow of earth-contacting components.
A building loses a not insignificant part of its heat through over the earth-coupled elements. Although these heat losses of are not as enormous as those of the elements that are in contact with the outside air, they still play an important role in determining the total heat loss of a building. The heat flow, which flows from the heated areas via the earth-coupled elements to the outside air, undergoes damping. The main influence on this damping is the large thermal inertia of the ground. That is why the time delays occur. It is very important to consider these influences when calculating the heat flow of earth-coupled elements. In this study, the results of the calculation of heat losses to the ground according to EN ISO 13370 are compared with two- and three-dimensional simulations. The heat losses for the indirect method with yg-values according to EN ISO 13370 were calculated on the one hand based on median monthly temperatures with the formulas, on the other hand using sinusoidal variations in temperature and with the aid of a two-dimensional thermal bridge programs. Three different applications were examined and analyzed: bottom slab, conditioned basement and unconditioned basement. Furthermore, different component structures were defined for these systems. With this approach, the effects of the thermal quality of the earth-coupled elements on the heat losses were analyzed. In addition, the base details of the systems were examined in different variants to determine the major influence of the installation situation on the heat losses.

Zur Erfassung von thermischen Umgebungsparametern wurde die Behaglichkeitsmessstation CoMoS (engl. Comfort Monitoring Station) entwickelt. Ziel der Entwicklung war ein kostengünstiges System mit gleichzeitig hoher Messgenauigkeit zum flächendeckenden Einsatz in Gebäuden. Diese Vorgabe wurde durch einen Aufbau erzielt, der auf kompakten, integrierten Sensoren für Lufttemperatur, relative Luftfeuchte, mittels Schwarzkugel gemessener Globe-Temperatur und Luftgeschwindigkeit basiert.
Eine individuelle Kalibrierung aller Sensoren bezogen auf ein Referenzgerät ermöglichte eine Minimierung von Messabweichungen und damit eine hohe Vergleichbarkeit einzelner Messstationen untereinander. Dabei zeigten Kalibrier- und Vergleichsmessungen sehr gute Ergebnisse für die Messgrößen Lufttemperatur, Luftfeuchte und Globe-Temperatur, wohingegen die Luftgeschwindigkeit nur mit einer für den Einsatzzweck ausreichenden Genauigkeit erfasst werden kann. In einem Feldtest wurde nach Abschluss der Kalibrierung und Evaluation die Funktionsfähigkeit des Systems unter realen Umgebungsbedingungen belegt. Die aus der Entwicklung hervorgegangenen Ergebnisse wurden über diesen Beitrag hinaus in Form einer detaillierten Aufbauanleitung einschließlich der zugrunde liegenden Programmierung und der Kalibrierfunktionen online veröffentlicht, siehe Living Lab smart.

Comfort monitoring - comprehensive and cost-effective with the sensor station CoMoS.
The Comfort Monitoring Station CoMoS has been developed to record ambient conditions in indoor environments. The aim of the development was a cost-effective yet accurate system for comprehensive use in buildings. The requirement was met through a design based on compact, integrated sensors for air temperature, relative humidity, globe temperature, and air velocity.
An individual calibration of all sensors in relation to a reference device resulted in a minimization of measurement deviations and thus a high comparability of individual sensor stations. Calibration and evaluation measurements showed very good results for the readings of air temperature, relative humidity, and globe temperature, whereas the air velocity can only be measured with adequate accuracy for the application. After calibration and evaluation, the functionality of the system was proven under actual environmental conditions in a field test. In addition to this article, the results of the development have been published online in the form of detailed assembly instructions including source code and calibration functions, see Living Lab smart.

Im vorliegenden Aufsatz wird eine neue Methode zur ökonomischen Bewertung von Bauwerksbegrünung vorgestellt. Aufbauend auf bereits publizierten ökonomischen Analysen wird hier auf eine in diesem Bereich bisher unbeachtete Berechnungsmethode verwiesen, die derzeit meist in der Energiewirtschaft Anwendung findet. In dieser Methode werden die Gestehungskosten ermittelt. Erstmalig werden die Kühlgestehungskosten einer südseitigen begrünten Fassade berechnet. Dabei wirken sich drei voneinander unabhängige Parameter auf die Kühlgestehungskosten aus: die Verdunstungsleistung der begrünten Fassade, die Gesamtkosten für das Begrünungssystem und die Anzahl der Sommertage. Demnach beeinflussen unter anderen die Bauart, die Bepflanzung, die Lebenszykluskosten sowie der Standort der Fassadenbegrünung die Höhe der Kühlgestehungskosten. Das Ergebnis dieser Beispielberechnungen für den Standort Wien zeigt, dass das derartige Kühlen der Umgebung 0, 80 /kWh entzogene Wärmeenergie kostet. Diese Art der Kühlung kann dem Urban Heat Island (UHI)-Effekt entgegenwirken.

Calculation of the cooling production costs of façade-bound greening systems in urban areas.
This paper presents a new method for the economic valuation of a building's greenery. Based on already published economic analyses, this article refers to a calculation method which has not been considered in this area up to now and which is currently mostly used in the energy industry. In this method the production costs are determined. For the first time, the cooling production costs of a south-facing green façade are calculated. Three independent parameters affect these cooling production costs: the evaporation capacity of the green façade, the total costs for the green system and the number of summer days. Accordingly, the type of construction, the planting, the life cycle costs and the location of the façade greening, among other things, influence the height of the cooling production costs. The result of these example calculations for Vienna shows that such cooling of the environment costs 0.80 /kWh extracted heat energy. This type of cooling can counteract the Urban Heat Island effect.

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Zur thermischen Trocknung von Wänden nach einem Wasserschaden werden häufig Infrarot-Heizplatten eingesetzt. Zum Erreichen der gewünschten Trocknungstemperatur an der Bauteiloberfläche benötigen diese über den Zeitraum der Trocknung große Mengen elektrischer Energie. Das Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP in Stuttgart hat ein neues, elektrisch betriebenes, diffusionsoffenes und flexibles Flächenheizsystem (EDF-Trocknungssystem) entwickelt. Durch seine Funktionsweise trocknet es Wände energieeffizient und gleichmäßig. Zur Ermittlung des Ist-Zustands des EDF-Trocknungssystems bei kontinuierlicher Betriebsweise und zum trocknungstechnischen und energetischen Vergleich mit einer marktüblichen IR-Heizplatte wurden experimentelle und rechnerische Untersuchungen durchgeführt. Das mithilfe der durchgeführten Versuche validierte Simulationsmodell ermöglicht weitere Optimierungsstudien bezüglich der Betriebsweise des neuen Trocknungssystems.

Experimental and computational investigation of a new wall drying system.
Thermal drying of walls after water damages is often done with an infrared dryer. To reach the desired drying temperature at the wall surface this type of drying system needs a large amount of electrical energy during the drying period. The Fraunhofer Institute for Building Physics IBP in Stuttgart has developed a new, electrically operated, open to diffusion and flexible surface heating system (EDF drying system). Due to its functionality it dries walls energy efficient and even. Experimental and computational investigations have been carried out to determine the actual state of the EDF drying system in continuous operation mode and to compare the drying process and the amount of energy with a commercially available infrared dryer. The simulation model, validated with the results of the performed experiments, allows further optimization studies regarding the operation mode of the new drying system.

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Planungshilfen des InformationsZentrum Beton zur novellierten EnEV
Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2019
Genehmigungsrechtlicher Rahmen von Power-to-Gas-Anlagen im Forschungsprojekt PORTAL GREEN
VBI für systematische Kosten-Nutzen-Analysen in der Baunormung
VBI-Leitfaden zur Nachfolge im Planungsbüro in 6. Auflage
Auszeichnungsprojekt “Energieeffiziente Nichtwohngebäude in NRW”
HOAI unter Druck
Moderne Raumakustik für die Probesäle des Musik Campus der Bundeswehr in Hilden
Deutscher Nachhaltigkeitspreis 2019 für zukunftsweisende Architektur ausgelobt

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The transformation of an area originally used for railway maintenance into a new neighbourhood in the city centre is one of the most important urban development projects being carried out in Bristol. The new St Philips footbridge spans the River Avon contributing to provide the needed accessibility for development to a site previously isolated by several infrastructures and the watercourse. The footbridge is an innovative solution to a complex crossing problem: the connection of two banks with a significant elevation and appearance difference and one of them being developed to high architectural standards faster than the other. (Foto: Knights Architects)