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Wird in Thailand ein Albino-Elefant geboren, muss er seit 1921 per Gesetz dem König vorgeführt werden. Erfüllt das Tier die strengen Kriterien für heilige weiße Elefanten, geht es in den königlichen Besitz über. Der derzeitige Herrscher Rama IX. besitzt zehn weiße Elefanten. Das ist ein Zeichen von hohem Ansehen und enormem Reichtum. Denn weiße Elefanten sind sehr groß, sehr teuer und sehr nutzlos.

In diesem Beitrag wird über Ergebnisse von experimentellen und numerischen Untersuchungen an vergrouteten Rohr-in-Rohr-Verbindungen berichtet, die am Institut für Stahlbau der Leibniz Universität Hannover durchgeführt wurden. Diese sogenannten “Grouted Joints” kommen z. B. als Verbindungselemente zwischen dem im Boden eingerammten Pfahl und dem Turm einer Offshore-Windenergieanlage zum Einsatz. An deutlich kleineren Prüfkörpern wurden Axialdruckversuche im Labor durchgeführt, um den Unterschied zwischen glatten und gerippten Stahlrohrmantelflächen im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Ermüdung aufzuzeigen. Dabei kamen auch verschiedene Füllmaterialien für den Ringspalt zum Einsatz. Die Tragfähigkeit bei den Prüfkörpern mit glatten Rohrmantelflächen ist hauptsächlich von der Haftfestigkeit des Füllmaterials auf den Stahloberflächen und deren Beschaffenheit abhängig. Durch die Anordnung von Schubrippen kann die Trag- und Ermüdungslast um ein Vielfaches gegenüber der glatten Variante gesteigert werden. Dies ist hauptsächlich auf die Wirkung von Druckstreben zwischen den Schubrippen zurückzuführen, deren Tragfähigkeit sich mit zunehmender Druckfestigkeit des Füllmaterials erhöht. Mit einem Bemessungsmodell kann unter Berücksichtigung der Druckstrebentragfähigkeit und Anzahl der Schubrippen die Traglast von Grouted Joints abgeschätzt werden.

Static and dynamic axial compression tests on grouted tube-in-tube connections with various grout materials.
This paper summarises static and dynamic axial compression tests on small scale grouted joints for offshore wind energy converters. The connection is mostly used between driven monopiles and tower sections as tube-in-tube connection. The gap between the tubes is filled with grout materials. The test series comprises grouted joints with smooth and ribbed surfaces of the tubes which are loaded by axial compression. The ultimate and fatigue limit state of the connection can be increased with shear keys along the overlapped length of the tubes to get a ribbed contact surface to the grout. In this case the axial load is transferred by compression struts between the shear keys. The bearing capacity depends mainly on the compressive strength of the grout and the geometry of the shear keys. In addition to the experimental results an analytical design concept is presented within this paper for grouted joints with shear keys. With the analytical model the axial load capacity of the grouted joint can be determined under consideration of the compression struts and number of shear keys.

Innovationen spielen als Wettbewerbsinstrument für Bauunternehmen bis heute nur eine untergeordnete Rolle. Insbesondere mit der Kundenforderung nach life-cycle-optimierten baulichen Gesamtlösungen gewinnt jedoch eine bewußte und gezielte Innovationstätigkeit von Bauunternehmen zunehmend an Relevanz. Um diese Herausforderung durch die Einführung eines betrieblichen Innovationsmanagements annehmen zu können, bedarf es der Klarheit über die Auswirkungen branchenbezogener Bedingungen auf die baubetriebliche Innovationstätigkeit. Damit ist auch die Frage zu beantworten, welche Innovationsspielräume den Bauunternehmen zur Verfügung stehen und wie sie von den Unternehmen genutzt werden können. Bedingungen und Potentiale baubetrieblicher Innovationstätigkeit sind Gegenstand des vorliegenden Beitrages, der auf den Ergebnissen eines Forschungsprojekts des Instituts für Bauplanung und Baubetrieb, Bereich Baubetriebswissenschaften und Bauverfahrenstechnik, ETH Zürich, basiert.

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Das Verfahren eignet sich zur dynamisch-mechanischen Prüfung von Baustoffen. Mit dieser Methode können die Gefügeparameter z. B. von Sandstein sehr gut beschrieben und chemisch-mechanische Vorgänge wie simulierte Verwitterungsprozesse oder Konsolidierungsprozesse kontinuierlich verfolgt werden. Die dynamsichen Gefügeeigenschaften als Funktion der Porosität sind mit der DFP-Methode exakt bestimmbar und korrelieren mit der Porengrößenverteilung und anderen porositätsbedingten Eigenschaften, wie den verschiedenen Wasseraufnahmenechanismen und der Biegefestigkeit. Die typische Veränderung der dynamischen Kennwerte bei den Prozessen der Gefügezerstörung und -konsolidierung erlaubt ein frühzeitiges Erkennen der ablaufenden Veränderungen im Gefüge. Die Methode ist wirkungsvoll zur Früherkennung von Gefügeveränderungen durch dynamische Beanspruchungen einzuordnen und erlangt als zerstörungsfreie Methode zusätzliche Bedeutung.

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Stahlbetonbalken werden oft mit reduzierter Querschnittshöhe am Balkenende ausgebildet. Der Beitrag zeigt, daß Einzel- und Doppelkopfstäbe hier als Bewehrung sehr wirkungsvoll sind. Kopfbolzendübel reduzieren das Problem hoher Bewehrungskonzentrationen in den Auflagerbereichen, was das Einlegen der Bewehrungsstäbe und das Betonieren und Verdichten des Betons vereinfacht.

Von der chinesischen Forschungsgruppe für Betonbaunormen und dem Technologieinstitut Nanking wurden Untersuchungen an 490 Stahlbetonscheiben durchgeführt. Die daraus abgeleiteten Bemessungsvorschläge und Konstruktionsanforderungen, die auch teilweise in die chinesische Betonbaunorm (GBJ 10-89) eingeflossen sind, werden zur internationalen Diskussion vorgestellt.

The construction of the second bore of the Bosruck Tunnel is very much influenced by the experience gained in the first bore, which affects the tunnel advance and also support. The west bore has a total length of 5,424 m and is being sequentially tunnelled from both portals at the same time. In addition to the main tunnel, there are eleven crosscuts to be excavated. The article reports on the start of work from the beginning of January 2010 until September 2010 and gives an overview of the schedule and work preparation for the forthcoming excavation and support works in the various rock formations.
Der Bau der zweiten Röhre des Bosrucktunnels ist von den Erfahrungen der ersten Röhre sowohl beim Vortrieb und der Sicherung als auch beim daran nachfolgenden Innenausbau geprägt. Die Weströhre hat eine Gesamtlänge von 5.424 m und wird im zyklischen Vortrieb von beiden Portalen aus gleichzeitig vorgetrieben. Zusätzlich zum Haupttunnel sind noch elf Querschläge aufzufahren. Der Beitrag fasst die ersten Erfahrungen aus dem Vortrieb von Baubeginn Anfang Januar 2010 bis zum September 2010 zusammen und gibt und einen Ausblick über die Ablauf- und Arbeitsvorbereitung der noch anstehenden Ausbruch- und Sicherungsarbeiten in den unterschiedlichen Gebirgsformationen.

Sandwichelemente aus außenliegenden dünnwandigen Stahldeckschichten mit innenliegendem Dämmkern stellen mittlerweile die Standardlösung für den Raumabschluss im Hallenbau dar. Für die Wandverkleidung werden üblicherweise Elemente mit beidseitig flachen Deckschichten verwendet. Bei Dachelementen ist mindestens eine Deckschicht profiliert. In der Praxis werden sowohl Wand- als auch Dachelemente als Mehrfeldträger verlegt, um die Bauausführung zu beschleunigen und die Anzahl der Fugen zu reduzieren. Im Folgenden soll nun das Tragverhalten von zweifeldrigen Sandwich-Dachelementen unter Punktlasten, welche bspw. infolge von Photovoltaikaufbauten (PV) auftreten, numerisch untersucht werden. Hierzu werden Modellierungsvarianten für das auf Querdruck und Biegung belastete Mittelauflager sowie der Einfluss verschiedener Kerneigenschaften verglichen. Ziel soll es sein, die Querschnittsaktivierung infolge der lokalen Belastung zu quantifizieren und rein rechnerische Nachweise für PV auf Sandwich-Dachelementen zu ermöglichen.

Numerical analysis of two-span sandwichelements with point loads
Sandwichelements with thin-walled steel-faces and inner insulating core are the standard solution for the envelope of hall-constructions. The outer faces of wall-elements are usually lightly profiled, whereas roof-elements have at least one considerably profiled face. For a fast assembling with a minimum amount of joints, they are usually mounted as multi-span systems. In this article the load bearing behavior of two-span sandwichgirders exposed to point-loads, which occur due to top-mounted photvoltaic-systems (PV) for example, shall be discussed. Modelling examples for the middle support, which is stressed by vertical pressure and bending, and the effects of varying core-stiffnesses are studied. The goal is to determine the cross-section activation under point loads to advance design by calculation.

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Die Bemessung punktgestützter Verglasungen gehörte bisher zu den größeren Herausforderungen im konstruktiven Glasbau, da die eingeführten technischen Baubestimmungen hierfür kein allgemeingültiges Bemessungsverfahren zur Verfügung stellten. Das statische System einer elastisch gelagerten, punktförmig gestützten Platte wurde daher auf Basis der Finiten-Elemente-Methode (FEM) numerisch simuliert, größtenteils mit spezialisierter und kostspieliger Software. Die neue DIN 18008-3 [1] beschreibt im Anhang C erstmalig ein allgemeines Verfahren zur Bemessung punktgestützter Verglasungen, die durch Tellerhalter gelagert sind. Das Verfahren wird vereinfachtes Verfahren genannt und basiert auf der Aufteilung des Gesamtproblems in lokale und globale Bereiche nach dem Prinzip von St. Venant. Für den Spannungsnachweis im lokalen Bereich werden Spannungsfaktoren zur Umrechnung der Auflagerreaktionen in lokale Spannungsanteile genutzt. Dieser Beitrag beschreibt die Herleitung der Spannungsfaktoren auf analytischem Weg und liefert damit eine konsequente Weiterentwicklung des vereinfachten Verfahrens.

Stress component factors as part of the simplified method for the design of glass supported by point fittings according to DIN 18008-3.
The design of glass supported by point fittings has been a challenging task in structural engineering so far because of the lack of a general design method which should be provided by established technical regulations. The calculation of the static system of a plate, which is supported elastically and pointwise, could only be done by numerical simulation using specialized and expensive finite element analysis (FEA) software. The upcoming new standard DIN 18008-3 [1] introduces in annex C for the first time a general design method for glass with cylindrical boreholes supported by point fittings. The method is called simplified method and is based on the concept of splitting the whole problem into local and global areas according to St. Venant´s principle. The design equation contains stress component factors which are used to convert the support reactions into stress components. This article describes the analytical derivation of the stress component factors and thus is a consequent advancement of the simplified method.

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Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Überprüfung der Gebrauchstauglichkeit des Logistikcenters der Firma Schenker International in Singapore. Das Gebäude, das für europäische Verhältnisse eine relativ ungewöhnliche Lagerkonzeption besitzt, wird durch mehrere sogenannte Schmalgangstapler in man-up-Version in hohem Maße dynamisch belastet. Für das wirtschaftliche Betreiben des Lagers ist es von größter Bedeutung, daß die angenommenen Spielzeiten erreicht und nicht durch das Schwingungsverhalten der Stapler, des Fußbodens und der Regalsysteme negativ beeinträchtigt werden. Mit den hierzu durchgeführten dynamischen Berechnungen wurden einerseits die Eigenfrequenzen und Eigenformen der Spannbetondecke und der Regalsysteme ermittelt und andererseits das dynamische Verhalten der Gesamtkonstruktion infolge sich bewegender Gabelstapler bestimmt.

Im SFB Advanced Computational Design werden Entwurfswerkzeuge und -prozesse durch multi- und interdisziplinäre Grundlagenforschung entwickelt. Das Ziel ist, durch eine neue Generation von Computational-Design-Methoden höhere Entwurfsqualität und effizientere Prozesse in Architektur und Bauwesen zu ermöglichen. Die Forschung wird in drei Bereichen durchgeführt: Entwurfsmethodik (A1), visuelle und haptische Entwurfsinteraktion (A2) und Formfindung (A3). Der Bereich A1 umfasst die konzeptionelle Grundlage für neuartige digitale Entwurfsmethoden basierend auf Lernmethoden. Zudem werden die in den Bereichen A2 und A3 entwickelten Computational-Design-Werkzeuge und -Methoden in einer Plattform verknüpft. Der Bereich A2 eröffnet Designern neuartige Feedback-Kanäle in digitalen Werkzeugen durch Lichtsimulation und haptisches Feedback. Im Bereich A3 werden die Randbedingungen im Formfindungsprozess hinsichtlich Geometrie, Material, Mechanik und Statik untersucht. Die Schwerpunkte liegen in der Unterteilung von komplexen Flächen in Paneele, der Analyse von formaktiven Strukturen sowie der Modellierung und experimentellen Analyse von neuartigen Kompositmaterialien. Die Exploration von Entwürfen in Interaktion mit intelligenten Materialmodellen und Algorithmen zur Bewertung der Tragstruktur dient einerseits der Entwicklung eines methodischen Ansatzes für die Entdeckung von neuen Möglichkeiten in der Formfindung und ermöglicht andererseits die experimentelle Validierung.

Advanced Computational Design
The SFB Advanced Computational Design addresses the research question of how to advance design tools and processes through multi- and interdisciplinary basic research. We will develop advanced computational design tools in order to improve design quality and efficiency of processes in architecture and construction. The proposed research is structured in three areas: design methodology (A1), visual and haptic design interaction (A2) and form finding (A3). A1 focuses on the conceptual basis for new digital methods of design based on machine learning. A1 also acts as a platform for integrating and evaluating the computational tools and methods developed in A2 and A3. A2 investigates real-time global-illumination and optimization algorithms for lighting design, as well as a new method for large-scale haptic interactions in virtual reality. In A3, form finding will be explored regarding geometric, mechanical and material constraints, in particular: paneling of complex shapes by patches of certain surface classes while optimizing the number of molds; algorithms for finding new transformable quad-surfaces; mechanical models for an efficient simulation of bio-composite material systems. Furthermore, new ways of form finding will be explored through physical experiments, which will allow for reconsidering model assumptions and constraints, validating the developed algorithmic approaches, and finding new ones.

Bei der Bewertung bestehender Brücken wird zunehmend ein unterstützendes Bauwerksmonitoring eingesetzt, um die Beanspruchungen im Tragwerk realistischer als rein rechnerisch zu erfassen und das Rechenmodell zu kalibrieren. Normativ ungeklärt ist derzeit noch die Frage, wie die durch Messungen gewonnenen zusätzlichen Informationen innerhalb des Nachrechnungs- einschließlich dessen Sicherheitskonzepts zu berücksichtigen sind. Einwirkungsseitig kann dies durch die modifizierte Definition des Ziellastniveaus oder alternativ durch objektspezifische Lastmodelle für Tragfähigkeit und Ermüdung zur Abbildung des tatsächlichen Verkehrs erfolgen. Weiterhin können auf der Basis der Messdaten die erforderlichen Sicherheitsfaktoren, auch unter Berücksichtigung zukünftiger Verkehrsentwicklungen, bei Einhaltung des normativ erforderlichen Zuverlässigkeitsniveaus begründet werden. In diesem Beitrag werden Möglichkeiten sowie die theoretischen Hintergründe zur Berücksichtigung gemessener Verkehrsbeanspruchungen innerhalb der Nachrechnung von Brückenbauwerken vorgestellt.

Location-specific target load level and object-specific load models for recalculation based on structural monitoring
When evaluating existing bridges, supporting structural monitoring is increasingly being used in order to obtain the stresses in the structure more realistically than purely mathematically and to calibrate the calculation model. The question of how the additional informations obtained through measurements have to be taken into account within the recalculation, including its safety concept, is currently still normatively unclear. On the load side, this can be done through the modified definition of the target load level or, alternatively, through object-specific load models for load-bearing capacity and fatigue to map the actual traffic. Furthermore, on the basis of the measurement data, the necessary safety factors can be justified, also taking into account future traffic developments, while maintaining the normatively required level of reliability.