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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 3/2021Beton- und Stahlbetonbau3/2021241-245Beton- und Stahlbetonbau aktuell

Kurzfassung

Persönliches:
Ulrich Jäppelt 60 Jahre

Neuigkeiten aus dem DAFSTB:
Nachhaltigkeit im Betonbau

Nachrichten:
Deutscher Bautechnik-Tag 2021

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau3/2021245Veranstaltungskalender

Kurzfassung

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Titelbild: Stahlbau 3/2021Stahlbau3/2021Titelbild

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Zum Titelbild:
MONTALINE®-Fassadenverkleidungen der Montana Bausysteme AG sind seit Jahrzehnten sehr erfolgreich am Markt. Die Flachpaneele bilden die Basis für eine elegante Fassade, an welcher keine Befestigungsmittel zu sehen sind. Die Fassadenverkleidung ist auch mit beidseitiger Kopfkantung erhältlich. Dadurch erhält die Fassade den Charakter einer hochpreisigen Flachpaneelfassade. Mit ihrer feingliedrigen Ausführung mit oder ohne Fugen sowie verdeckter Befestigung unterscheiden sich die MONTALINE®-Fassadenpaneele optisch von Trapez- oder Wellbandprofilen. MONTALINE®-Profile stehen Planern und Architekten für die Gestaltung von Fassaden im Industrie-, Verwaltungs- oder Wohnungsbau zur Verfügung.
Bei der Erweiterung des Bürogebäudes von Avaloq SA in Bioggio wurden MONTALINE®-Fassadenverkleidungsprofile in unterschiedlichen Bauhöhen, Längen sowie Farbnuancen verbaut. (Foto: Montana Bausysteme AG)

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Inhalt: Stahlbau 3/2021Stahlbau3/2021Inhalt

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Rutner, MarcusDie Lösung für die Infrastrukturkrise kann nur kreativ seinStahlbau3/2021155-157Essays

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Hennes, Philipp; Laumann, JörgAnsatz der Drehbehinderung aus Koppelpfetten mit dünnwandigen kaltgeformten Z-ProfilenStahlbau3/2021158-168Aufsätze

Kurzfassung

Für eine wirtschaftliche Bemessung von Hallenriegeln und Rahmen ist die Berücksichtigung der Drehbettung aus der Dacheindeckung sinnvoll. Derzeit existieren keine geeigneten Grundlagen zum Ansatz von kaltgeformten Dachpfetten und deren Anschlusssteifigkeit. Experimentelle und numerische Untersuchungen an Koppelpfetten mit dünnwandigen kaltgeformten Z-Querschnitten zeigen, dass die Anschlusssteifigkeit für die Berücksichtigung der drehstabilisierenden Wirkung nicht vernachlässigbar ist. Zur Bestimmung dieser Anschlusssteifigkeit für dünnwandige kaltgeformte Z-Pfetten werden unterschiedliche Profilhöhen und Blechdicken untersucht. Aus der Momenten-Verdrehungsbeziehung lässt sich die Anschlusssteifigkeit C&thgr;A,k als Sekantensteifigkeit unter Berücksichtigung nichtlinearer Verformungen bestimmen. Auf Basis der Untersuchungen werden Angaben zur Anschlusssteifigkeit von ausgewählten dünnwandigen Pfetten zur Verfügung gestellt, die bei den üblichen Berechnungsmethoden nach Eurocode 3 zur Berücksichtigung der Drehbettung verwendet werden können. Es wird gezeigt, dass zwischen der Anschlusssteifigkeit und der Steifigkeit der Einzelkomponenten, wie Lochleibung und Abscheren der Verbindungsmittel sowie Verformung des Pfettenhalters, Korrelationen bestehen. Zur Bestimmung einer allgemeingültigen Gleichung sind dennoch weiterführende Untersuchungen mit einem breiten Parameterbereich erforderlich.

Approach to the rotational stiffness of thin-walled cold-formed Z-profile purlins
For an economic design of main hall beams and frames, it is useful to consider the rotational stiffness from the roof structure. Until now, there is no adequate basis for the approach of cold formed roof purlins and their joint stiffness. Experimental tests and numerical analysis show that the joint stiffness of lightweight purlins is not negligible when considering the torsional stabilization effect. To determine this joint stiffness for thin-walled cold-formed Z-purlins, different profile heights and thicknesses were investigated. From the moment-rotation relation, the joint stiffness C&thgr;A,k can be determined as secant stiffness under consideration of non-linear deformations. Based on experimental tests, values for the joint stiffness of selected thin walled purlins have been made accessible, which can be used to determine the rotational stiffness according to the design codes. It was possible to show that the joint stiffness correlates with the stiffness of the individual components: hole bearing, shear bolt connection and deformation of the purlin support. To determine a general applicable formula, tests with a wider range of parameters have to be done.

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Groß, Mirjam; Gaube, David; Sadegh-Azar, HamidGrundsätzliche Untersuchungen zum seismischen Verhalten schienengebundener mobiler Großgeräte der Fördertechnik - Teil 1: Stand der Technik und BerechnungsansätzeStahlbau3/2021169-178Aufsätze

Kurzfassung

Mobile Großgeräte (u. a. Containerkrane, Schaufelradgeräte, Schiffsbelader, Absetzer) sind für die globale Wirtschaft von großer Bedeutung. Zunehmend werden sie aufgrund immer knapper werdender Rohstoffe in seismisch aktiven Gebieten, in denen noch Vorräte schlummern, eingesetzt. Das seismische Verhalten dieser nicht verankerten Strukturen unterscheidet sich durch die Möglichkeit des Abhebens grundlegend von konventionellen Bauwerken und eine zutreffende und wirtschaftliche erdbebengerechte Auslegung ist nach derzeit geltenden Erdbebennormen weltweit kaum möglich. In diesem Beitrag werden die allgemeine Normensituation, der Stand der Forschung und bereits bekannte Versagensmechanismen von mobilen Großgeräten unter seismischer Anregung beleuchtet sowie Modellierungs- und Berechnungsansätze zur grundsätzlichen Untersuchung des seismischen Verhaltens von schienengebundenen mobilen Großgeräten der Fördertechnik am Beispiel typischer Schaufelradgeräte abgeleitet.

Basic investigation of the seismic behavior of large material handling equipment using the example of a rail-bound stacker-reclaimer - Part 1: State of the art and analysis approaches
Large mobile equipment (i. e. container cranes, stacker-reclaimer, ship loader, stacker) is of great importance to the global economy. Due to ever scarcer raw materials it is increasingly being used in seismically active areas where reserves are still dormant. The seismic behavior of these non-anchored structures differs fundamentally from conventional structures due to the possibility of lift-off, and an accurate and economical seismic design according to current earthquake standards worldwide is hardly possible. The general design code requirements, the state of research as well as already known failure mechanisms of large mobile equipment under seismic excitation are discussed in this paper. Modelling and calculation approaches for fundamental investigation concerning the seismic behavior of large rail-bound mobile material handling equipment using the example of typical stacker-reclaimers are derived.

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Unterweger, Harald; Kettler, Markus; Zauchner, PaulBemessungsmodell für die Drucktragfähigkeit geschraubter Winkelprofile mit Erfassung baupraktischer AnschlusssteifigkeitenStahlbau3/2021179-197Aufsätze

Kurzfassung

Durch Forschungsergebnisse der Technischen Universität Graz konnte gezeigt werden, dass im Falle geschraubter Winkelprofile die Steifigkeit der beidseitigen Anschlusskonstruktion großen Einfluss auf die Drucktragfähigkeit aufweist. Für baupraktische Anschlussformen wurden Formeln zur Ermittlung äquivalenter Drehfedersteifigkeiten abgeleitet und daraus ein Bemessungsmodell zur Ermittlung der Drucktragfähigkeit entwickelt, das die volle Bandbreite vom gelenkigen bis zum voll eingespannten Anschluss abdeckt. Dieses Bemessungsmodell erfordert die elastische Schnittkraftberechnung nach Theorie II. Ordnung an einem Einzelstab, mit Exzentrizität und Drehfederstützung am Ende, unter Ansatz einer geometrischen Ersatzimperfektion e0. Dabei wird der elastische Querschnittswiderstand des Winkelprofils zugrunde gelegt. Das im Beitrag dargestellte Bemessungsmodell wurde durch umfangreiche numerische Berechnungen - auch kalibriert an Einzelversuchen - validiert und angepasst, worauf ebenfalls näher eingegangen wird. Damit ist auch sichergestellt, dass komplexe Versagensformen mit überlagertem Biegedrillknickversagen mit abgedeckt werden.

Design model for the compression capacity of bolted angle members including joint stiffness
Based on research activities at Graz University of Technology, it was found out that the joint stiffness has substantial influence on the compression member capacity of bolted angles. Formulae for the equivalent spring stiffness of practical joint configurations were derived. Subsequently, a design model for angle members in compression was developed, that is applicable for the whole range of joint stiffness (from hinged to fully restrained). This design model allows to calculate the internal forces based on II. order theory for an individual member (1D-model) with eccentricity and spring stiffness at both ends, including an equivalent bow imperfection e0. The compression member capacity is based on the elastic capacity of the member. This paper presents the design model in detail. Additionally, the background of the model is shown, by means of comprehensive calibration and validation based on real tests and numerous numerical tests, respectively. Based on that, also complex failure modes, such as lateral torsional buckling are covered.

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Teich, StephanBrückenneubau im Landschaftspark Geraaue - Eine außergewöhnliche Fußgänger- und Radwegquerung an der Geraflussschleife in ErfurtStahlbau3/2021198-208Aufsätze

Kurzfassung

Im Zuge der Bundesgartenschau 2021 erfolgt die Neu- und Umgestaltung des Landschaftsparks “Nördliche Geraaue”. Im nördlichen Erfurter Stadtteil Gispersleben wurde in diesem Zusammenhang eine neue Fußgänger- und Radwegquerung über den Fluss Gera erforderlich. Als Teil des idyllischen Kilianiparks sollte das Bauwerk neben ingenieurtechnischen auch höchsten ästhetischen Anforderungen genügen. Der Brückenneubau wurde daher als außergewöhnliches Bogentragwerk mit abgehängter Fahrbahn konzipiert. Den zentralen Bereich des Bauwerks bildet ein imposanter, das Brückendeck diagonal kreuzender und 36 m spannender Einzelbogen. Der Bogen und das sehr schlanke Brückendeck sind durch zehn Hänger miteinander verbunden, welche gegenläufig und harfenförmig angeordnet sind und somit ein optisch äußerst ansprechendes Erscheinungsbild garantieren. Der vorliegende Beitrag berichtet über die Konstruktion und die bauliche Umsetzung des Brückenbauwerks.

New construction of a pedestrian bridge in the Geraaue landscape park in Erfurt
In the course of the Federal Garden Show 2021 the landscape park “Nördliche Geraaue” is redesigned. In this context in the northern part of Erfurt, Gispersleben, a new pedestrian bridge which cross the river Gera was required. As a part of the idyllic Kilianipark, the structure should meet the highest aesthetic requirements in addition to engineering standards. The new bridge was therefore designed as an extraordinary arched structure with a suspended bridge deck. The central area of the bridge is an impressive single arch that crosses the bridge deck diagonally and spans 36 m. The arch and the very slender bridge deck are connected by ten hangers, which are arranged in opposite directions and harp-shaped. This guarantees an extremely attractive appearance. This paper reports on the design and the construction of the bridge structure.

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Tradition and modernity in the structural art of steel glass structures in JapanStahlbau3/2021208Empfehlungen der Redaktion

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Momber, Andreas; Fröck, Linda; Marquardt, TomNachträgliches klebtechnisches Fügen von Haltern auf Beschichtungen mit ungenügender HaftfestigkeitStahlbau3/2021209-213Aufsätze

Kurzfassung

Es wird ein Verfahren zum nachträglichen klebtechnischen Fügen von Haltern beschrieben, das auch für Bereiche mit ungenügender Haftung der Beschichtung zum Substrat eine hohe mechanische Beständigkeit unter Zugscherbeanspruchung gewährleistet. Das Verfahren ermöglicht eine umweltverträgliche, nahezu emissionsfreie und materialschonende örtliche Vorbereitung von Beschichtungsbereichen mit ungenügender Haftung zur Stahloberfläche. Eine integrierte mechanisierte Haftfestigkeitsmessung gestattet eine objektive Bewertung der Tragfähigkeit von beschichteten Oberflächen und eine Entscheidung darüber, ob das klebtechnische Fügen auf der beschichteten oder der teilweise freigelegten Stahloberfläche erfolgen kann.

Subsequent mounting of brackets onto coated steel substrates with insufficient adhesion
The contribution describes a method for the subsequent mounting of brackets onto coating with insufficient adhesion to steel substrates. The method provides a high mechanical lap-shear resistance. It also allows an environmental-friendly, nearly emission-free local pre-treatment of coating areas with insufficient adhesion. An integrated mechanized adhesion test enables an objective assessment of the load capacity of coated substrates along with a decision on whether the brackets can be adhered directly onto the existing coating or onto the locally exposed substrate.

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Pelke, Eberhard; Kurrer, Karl-EugenMontage als eigenständige Disziplin des Stahlgroßbrückenbaus (Teil 2) - Montage im StahlbrückenbauStahlbau3/2021214-226Berichte

Kurzfassung

Dem langjährigen Montageleiter der Hein, Lehmann AG Herrn Dipl.-Ing. Paul Stern gewidmet
Mit den schweren Zug- und Lokomotivlasten der Eisenbahn und der Steigerung der Dienstlasten, den Zustandsverschlechterungen und den systemischen Defiziten, wird bereits vor der Wende zum 20. Jh. in Deutschland damit begonnen, die in die Jahre gekommenen Eisenbahnbrücken zu ersetzen. Das Austauschen der eisernen Überbauten unter Verkehr in kurzen Sperrpausen mechanisiert den Montageablauf und mündet in der Arbeitsteilung von Werkstatt und Montageabteilung. Montage und Montageingenieure emanzipieren sich von technischer Bearbeitung und Werkstatt und formen eine eigene Disziplin aus. Diese in der ersten Hälfte des vorigen Jahrhunderts erfolgende Disziplinbildung setzt leistungsfähige Hebezeuge und Kraftanlagen voraus, die durch deren Elektrifizierung nach 1900 beschleunigt wird.

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Stahlbau aktuell 3/2021Stahlbau3/2021227-244Stahlbau aktuell

Kurzfassung

Weihnachtsaufgabe:
Lösung und Gewinner der Weihnachtsaufgabe 2020

Aktuelles:
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland
Bundesverband Deutscher Stahlhandel - Research: Kein Herbstblues im Stahlhandel

Stahlbau Quiz:
Überfestigkeit, Beulnachweise oder Verbundbau - das Stahlbau Quiz 2020

Aktuelles:
7. Neuauflage: Kosten im Stahlbau 2021
Neue UBA-Publikation zum Recycling bei Bauprodukten
Neue Dokumentation “Nichtrostender Stahl in der Infrastruktur: Brücken aus aller Welt”
Weiterbau der A1-Rheinbrücke in Leverkusen durch ARGE unter Führung der SEH Engineering

Wettbewerbe:
Balthasar Neumann Preis 2021 für Bestandserweiterung der Goldhofer-Kita Memmingen
Detail Product Award für Passivhaus-zertifizierte Edelstahlkonsole
Green Solutions Awards suchen nach den besten Beispielen klimagerechten Bauens

Tagungen & Veranstaltungen:
Nachhaltiges Bauen erklärt: DGNB erweitert digitales Schulungsangebot
Structural member stability in the second generation of Eurocode 3
STCO Online-Live-Seminar #2 mit Prof. Knobloch, Prof. Kuhlmann, Prof. Taras
Ankündigung: Münchener Stahlbautage am 2. und 3. Dezember 2021

Rezension:
Handbuch der Auftragsabwicklung, 6. überarbeitete Auflage
Ingenieurbauführer Berlin

Einen Besuch wert:
Hauptbahnhof Kiel

IFBS news:
Neue IFBS-Fachregeln zum Wärmeschutz im Metallleichtbau
IFBS-Fachregeln zur Luftdichtheit und zur EU-Bauproduktenverordnung aktualisiert
Korrosionsschutz im Metallleichtbau - neue IFBS-Fachregeln

ÖSTV News:
Vorankündigung: 33. Österreichischer Stahlbautag 15./16. Juni 2023

SZS steel news:
Zusammenarbeit über die Landesgrenzen

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenStahlbau3/2021245Veranstaltungskalender

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Titelbild: Bauphysik 2/2021Bauphysik2/2021Titelbild

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Zum Titelbild:
Mit der Bodenplattendämmung JACKODUR® Atlas wird Energieeffizienz zum Kinderspiel. Bei diesem Projekt hat der Versmolder Architekt Frank Schönberg buchstäblich um die Ecke gedacht: Ein anspruchsvoller Grundriss mit gleich 43 Ecken, eine nachhaltige Bauweise und eine lichtdurchflutete Gestaltung in attraktiver, waldnaher Lage machen die neue DRK-Kindertagesstätte im ostwestfälischen Steinhagen zu etwas Besonderem. Doch bedeutet der individuelle Grundriss mit gleich 43 - teils nicht einmal rechtwinkeligen - Ecken einen erhöhten Aufwand auf der Baustelle? Mitnichten! Der Architekt Frank Schönberg fand mit dem Wärmedämm- und Schalungssystem JACKODUR® Atlas die passende Antwort. (Foto: Jackon Insulation)

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Vorschau 3/2021Bauphysik2/2021Vorschau

Kurzfassung

Andreas Nicolai, Heiko Fechner: Standardkonforme Modellierung der geregelten natürlichen Lüftung in Simulationsprogrammen mit adaptiven Zeitschritt-Lösern
Saskia Windhausen, Peter Schmidt: Klimadaten als wesentlicher Bestandteil zur Beurteilung des sommerlichen Wärmeschutzes
Marco Hartner, Svenja Carrigan, Oliver Kornadt, Moritz Lachmann: Normatives vs. realistisches Lüftungsverhalten - Auswirkung von unterschiedlichen Lüftungsstrategien auf den Energiebedarf
Theresa Müller, Nadine Harder, Philip Leistner: Bauphysikalische Anforderungen und Potentiale von Gebäuden in Holzbauweise
Sabine Hoffmann, Abolfazl Ganji Kheybari: Untersuchungen zum sommerlichen Wärmeschutz - Teil 3
Kirsten David: Funktionales Kostensplitting zur Ermittlung von Mieterhöhungen nach energetischen Maßnahmen

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Inhalt: Bauphysik 2/2021Bauphysik2/2021Inhalt

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Eßer, Georg; Keil, Moritz; Porowski, PiotrTrittschallpegelminderung, Schalldämm-Maße und Trittschallpegel von FertigbädernBauphysik2/202171-78Aufsätze

Kurzfassung

Schon seit Jahrzehnten werden im Bauwesen Fertigbäder verwendet, die als geschlossene Elemente im Werk mit allen Installationen, Objekten, Wandverkleidungen und Accessoires montiert und am Bau nur noch aufgestellt und angeschlossen werden müssen. Fertigbäder liegen als Betonzellen aber auch als Stahlblechkonstruktionen, die am Bau eine Verkleidung aus Gipskartonbauplatten erhalten, vor. In der DIN 4109 ist kein Bauteilkatalog für Fertigbäder enthalten, sodass Hersteller derartiger Fertigbäder Prüfzeugnisse über den Schallschutz vorlegen müssen. Diese Prüfzeugnisse beinhalten zum größten Teil die bewertete Trittschallpegelminderung, um auf Basis der Stahlbeton-Rohdecke den bewerteten Norm-Trittschallpegel prognostizieren zu können. Es liegen aber auch Prüfergebnisse über die Schalldämm-Maße der Trennwände und vom Komplettsystem am Bau vor. Folgend werden die aus einer Vielzahl von Messungen gewonnenen Erkenntnisse über die Schallschutzeigenschaften von Fertigbädern zusammengefasst.

Impact sound level reduction, sound insulation dimensions and impact sound levels of prefabricated bathrooms
Prefabricated bathrooms have been used in the construction industry for decades. They are assembled in the factory as closed elements with all installations, objects, wall cladding and accessories, and only have to be set up and connected on site. Prefabricated bathrooms are available as concrete cells but also as sheet steel structures that receive a cladding of plasterboard panels on site. DIN 4109 does not contain a component catalog for prefabricated bathrooms, so that manufacturers of such prefabricated bathrooms must submit test certificates on sound insulation. For the most part, these test certificates contain the weighted impact sound level reduction in order to be able to predict the weighted standard impact sound level on the basis of the reinforced concrete raw ceiling. However, there are also test results on the sound insulation dimensions of the partition walls and of the complete system on the building. The following is a summary of the findings on the sound insulation properties of prefabricated bathrooms obtained from a large number of measurements.

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Neue BuGG-Arbeitshilfe Solar-GründachBauphysik2/202178Aktuell

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Neubauer, Reinhard O.Einfluss der äquivalenten Schallabsorptionsfläche auf das Schalldämm-MaßBauphysik2/202179-86Aufsätze

Kurzfassung

Die Schalldämmung, ausgedrückt mit der kennzeichnenden Größe R'w, wird in Deutschland zur Beschreibung des baulichen Schallschutzes verwendet. Die messtechnische Ermittlung erfolgt nach den Regeln wie sie in DIN EN ISO 16283 Teil 1 beschrieben werden, wobei die Trennfläche mit der äquivalenten Schallabsorptionsfläche normiert wird. Die äquivalente Schallabsorptionsfläche wird durch Messung der Nachhallzeit im Empfangsraum ermittelt. DIN EN ISO 16283 Teil 1 fordert die Anwendung der Sabine'schen Nachhallformel zur Berechnung der äquivalenten Schallabsorptionsfläche. Für Räume mit größeren äquivalenten Schallabsorptionsflächen hat sich allgemein die Verwendung der Eyring'schen Nachhallformel bewährt. Welchen Einfluss die Bestimmung der äquivalenten Schallabsorptionsfläche mittels der Nachhallformel nach Eyring auf die Ermittlung des bewerteten Bau-Schalldämm-Maßes hat, wird anhand theoretischer Betrachtung als auch durch Messergebnisse dargestellt. Es hat sich dabei gezeigt, dass die Anwendung der Eyring'schen Nachhallformel bei der Ermittlung des bewerteten Bau-Schalldämm-Maßes ein um bis zu 1 dB höheres bewertetes Bau-Schalldämm-Maß bewirkt.

Impact of the equivalent sound absorption area on the sound insulation
The sound insulation, expressed with the characteristic measure R'w, is used in Germany to describe the sound insulation. The metrological determination is carried out according to DIN EN ISO 16283 Part 1, whereby the separating surface is standardised with the equivalent sound absorption area. The equivalent sound absorption area is determined by measuring the reverberation time in the receiving room. DIN EN ISO 16283-1 requires the use of Sabine's reverberation formula to calculate the equivalent sound absorption area. For rooms with larger equivalent sound absorption areas, the use of Eyring's reverberation formula has generally proven its worth. The influence of the determination of the equivalent sound absorption area by means of the reverberation formula according to Eyring is shown by theoretical consideration as well as by measurement results. It has been shown that the application of Eyring's reverberation formula results in a higher sound insulation value by up to 1 dB.

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Hoffmann, Sabine; Kheybari, Abolfazl GanjiUntersuchungen zum sommerlichen Wärmeschutz - Teil 2: Vergleich zwischen Modellierung mit Abminderungsfaktor (FC-Faktor) und bidirektionalem Ansatz (BSDF-Methode)Bauphysik2/202187-99Aufsätze

Kurzfassung

In einer dreiteiligen Artikelreihe wird der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes mit verschiedenen Methoden und unterschiedlichen Randbedingungen untersucht. Während Teil 1 die herkömmlichen Verfahren nach DIN 4108-2 miteinander vergleicht und unter dem Aspekt der sich verändernden Klimabedingungen betrachtet, beschäftigt sich Teil 2 mit mehrdimensionalen Simulationsansätzen für Sonnenschutz. In Teil 3 werden zusätzlich Modellierungsverfahren vorgestellt, die für die korrekte Wiedergabe spezieller Geometrien und hoch reflektierender Materialien bei Verschattungssystemen von Bedeutung sind.
In Teil 2 wird der außenliegende Sonnenschutz, der bereits in Teil 1 mit FC-Faktor simuliert wurde, nun mit einem dreidimensionalen Ansatz, der sogenannten BSDF-Methode, modelliert. Dieser Ansatz berücksichtigt den solaren Transmissionsgrad des Gesamtsystems abhängig vom solaren Höhenwinkel und Azimuth und stellt damit eine deutlich präzisere Berechnungsmethode dar. In einer Detailanalyse werden die grundlegenden Unterschiede der beiden Ansätze vorgestellt, wobei ein besonderes Augenmerk auf den sekundären Wärmestrom im Raum gelegt wird. Anschließend werden die zwei Modellierungsansätze im Hinblick auf die Nachweisführung zum sommerlichen Wärmeschutz miteinander verglichen, wobei neben dem normativ geforderten Klimadatensatz (TRY 2010) ebenso die zukünftigen Wetterdaten (TRY 2035) angewandt werden.

Investigations on thermal protection in summer - Part 2: Comparison between modeling with reduction factor (FC-factor) and bidirectional approach (BSDF-method)
A series of three articles investigates the thermal protection of buildings in summer using different methods and boundary conditions. Part 1 compares the code compliance methods prescribed by DIN 4108-2 and considers future climate data. Part 2 deals with multi-dimensional approaches to model shading systems. Part 3 presents a new approach to model shading systems that consist of non-standard geometries and highly reflective materials.
In part 2 the venetian blind system, which in part 1 has already been investigated in building simulation using a shading factor (FC-factor), is now modelled using a three-dimensional approach, called the BSDF-method. This approach considers the solar transmittance of the complex fenestration system depending on solar altitude and azimuth and hence represents a much more precise calculation method. In a detailed analysis the basic differences of both approaches are presented and a special focus is set on the secondary heat flux to the room. The two modelling methods are then compared with respect to code compliance for thermal protection in summer, where besides the mandatory climate data (TRY 2010) a future climate data set (TRY 2035) was used as well.

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Pitscheider, Alexander; Hafellner, HansVergleich unterschiedlicher Energieausweis-Berechnungsarten mit den realen VerbrauchswertenBauphysik2/2021100-106Aufsätze

Kurzfassung

Für 23 bestehende Gebäude wurden jeweils drei verschiedene Vorgehensweisen zur Energieausweisberechnung betrachtet und zusätzlich mit den tatsächlichen Energieverbräuchen verglichen. Somit ergeben sich insgesamt 69 Energieausweise und 23 Energieverbrauchsabrechnungen für bestehende Wohngebäude, welche in Relation gesetzt werden. Einzelne berechnete Energieausweisergebnisse stimmen gut mit den tatsächlichen Verbräuchen überein, jedoch gibt es, unabhängig von der Berechnungsmethode, Abweichungen bis 350 % von den realen Verbräuchen. Die drei verschiedenen Energieausweisberechnungsmethoden wurden auch untereinander in Relation gesetzt, um die bestmögliche Berechnungsart zu ermitteln. Dies verdeutlichte, dass die Exaktheit der Ergebnisse der Berechnungsart auch von der Gebäudegröße abhängig ist. Es zeigte sich, dass die Kategorisierung der Bauweise ebenfalls eine entscheidende Rolle für die Ergebnisse liefert und so ist die Abschaffung der “sehr schweren Bauweise” in der OIB Richtlinie 6 mit der Version 2019 nicht gerechtfertigt. Weiter werden Verbesserungsvorschläge in Hinsicht auf die Orientierung der Bauteile, die Einbindung von digitalen Sonnenstands- und Beschattungsmöglichkeiten, den Haushaltsstrombedarf, die Energiekennzahlausweisung nach Nutzeranzahl und Zonierungen dargestellt.

Comparison of different energy certificate calculation types with the real consumption
Three different methods of calculating the energy certificate were considered for 23 existing buildings and also compared with the actual energy consumption. The result of 69 energy certificates and 23 energy consumption bills for existing residential buildings were put in relation. Some individual calculated energy certificate results agree well with the actual consumption, however, regardless of the calculation method, there are deviations of up to 350 % from the real consumption. The three different energy certificate calculation methods were also set in relation to one another in order to determine the best possible type of calculation. This made it clear that the accuracy of the results of the type of calculation also depends on the size of the building. It turned out that the categorization of the construction method also plays a decisive role in the results and so the abolition of the “very heavy construction method” in the OIB guideline 6 with the 2019 version is not justified. In addition, suggestions for improvement are presented with regard to the orientation of the components, the integration of digital sun position and shading options, the household electricity requirement, the energy indicator according to the number of users and zoning.

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Ingenieurkammern bilden Mitglieder zu Vergabeberatern ausBauphysik2/2021106Aktuell

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Herzog, Daniel; Tegeler, JohannesStolpergefahren aufgrund der Bodenbeschaffenheit bei EvakuierungsszenarienBauphysik2/2021107-112Aufsätze

Kurzfassung

Bei der Planung von Großveranstaltungen sind Personenstromsimulationen ein häufig verwendetes Werkzeug geworden. Dabei können viele Umgebungsparameter als Randbedingungen bereits heute berücksichtigt werden. Bisher noch unbeachtet sind Stolpergefahren in der Bodenoberfläche und der im Stolperfall resultierende veränderte Bewegungsstrom der Personen. In einer Literaturrecherche wurde der Gangzyklus und die maßgebliche Störung (visuell und motorisch), die zum Stolpern führt, analysiert. Ein Höhenunterschied von 12,9 ± 4,5 mm kann eine Person zum Stolpern bringen. Je nach Personendichte ist die Auswirkung auf den Bewegungsstrom und die betroffenen und umgebenden Personen unterschiedlich gravierend. Rechtlich gesehen stellt in Deutschland, basierend auf bisherigen Gerichtsurteilen, eine Abweichung des Bodenniveaus von 2,0 bis 2,5 cm eine Verletzung der Verkehrssicherungspflicht dar. Um die Gefahr und die folgenden Auswirkungen eines Stolperfalls auf die Evakuierung von Großveranstaltungen besser in die Planung und Simulation einfließen lassen zu können, sollte ein Faktor für Oberflächen entwickelt werden, der Oberflächenunregelmäßigkeiten und Stolperstellen berücksichtigt.

Tripping hazards caused by ground conditions in evacuation scenarios
In the planning of large events, evacuation simulations have become a frequently used tool. Many environmental parameters can already be taken into account as boundary conditions. So far, the risk of tripping on the floor surface and the resulting change in the flow of people in the event of tripping have not been taken into account. In a literature search, the gait cycle and the significant disturbance (visual and motor) that causes stumbling were analysed. A height difference of 12.9 ± 4.5 mm can cause a person to stumble. Depending on the density of people, the effect on the flow of movement and the affected and surrounding people varies in severity. In Germany, based on previous court rulings, a deviation in floor level of 2.0 to 2.5 cm represents a violation of the obligation to maintain safety on the road. In order to better incorporate the danger and the subsequent effects of a tripping incident on the evacuation of large events into the planning and simulation, a factor for surfaces should be developed which takes into account irregularities and tripping hazards.

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DBV-Videoportal startet mit Expertenwissen rund um Beton und BautechnikBauphysik2/2021112Aktuell

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