Durch die Einleitung des Dachschubs aus der Außenschale zweischaliger Dachkonstruktionen von Binderdächern (Fixpunkt am Giebel), z. B. bei der Verwendung von Stehfalzprofilen, bei denen die Außenschale an diskreten Punkten an der Innenschale (Obergurte) befestigt ist, werden die Trapezprofile der Innenschale quer zur Spannrichtung durch eine Linienlast belastet. Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurden Untersuchungen zur Ermittlung des Trag- und Verformungsverhaltens der Trapezprofile bei Einleitung dieser Linienlast durchgeführt, aus denen sich konstruktive Anforderungen sowie Berechnungsansätze ergeben.

Design of fixed points of standing seam profiles on decking profiles.
Roof thrust from the outer layer of a double-layer roof structures has to be introduced into the inner layer. Usually this is done at fixed points at the roof ridge. An outer layer of standing seam profiles attached to crests of the inner layer of trapezoidal sheeting at discrete points is a typical example. In this case, additional transverse bending moments occur. They sheeting panels are loaded with a line load transversely to the direction of span. Within the scope of a research program, investigations on the load-bearing capacity and deformation behavior of the sheeting panels of the inner layer were performed. The work resulted in the design and calculation approaches presented here.

Keine Kurzfassung verfügbar.

This paper presents a new theory for the shear capacity of reinforced concrete members without shear reinforcement. While recognizing that there are multiple failure mechanisms, the theory attributes the opening of a critical flexural shear crack as the lower bound of the shear capacity. It proposes that the shear displacement of an existing flexural crack can be used as the criterion for the unstable opening of the critical flexural shear crack. Based on the theory, the paper presents a simplified shear evaluation model. Compared with the current shear provisions in the design codes, the model is characterized by good accuracy and a solid physical background. It demonstrates a great flexibility for dealing with complex design conditions. As an example, the paper discusses the possibility of extending the theory to the shear resistance of higher-strength concrete. The suggested method provides a more logical and fluent transition from normal- to high-strength concrete and shows good agreement with experimental observations.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Herrn Prof. Dr.-Ing. Klaus Berner zum 80. Geburtstag gewidmet
In einigen deutschen Bundesländern wurde bzw. wird gesetzlich festgeschrieben, dass künftig bei Neubauten verpflichtend eine Solaranlage (im Folgenden PV-Anlage genannt) installiert werden muss, mit Photovoltaikelementen zur Erzeugung von Strom bzw. mit Solarelementen zur primären Erwärmung von Wasser. Auch eine bundesweite Gesetzesinitiative gibt es dazu schon. Bei Industrieneubauten werden häufig als Dacheindeckung dünnwandige Metallprofildächer verwendet, auf die PV-Anlagen montiert werden. Industriell vorgefertigte Metallprofildächer bestehen z. B. aus Trapezprofilen, Stehfalzprofilen und Sandwichelementen. Es werden dabei spezielle, auf den jeweiligen Typ der Metallprofildächer abgestimmte Befestigungssysteme eingesetzt. Die Erfahrung hat gezeigt, dass, obwohl PV-Anlagen seit vielen Jahren bei Metallprofildächern eingesetzt werden, die Besonderheiten bei der Verwendung nicht bekannt sind bzw. nicht beachtet werden. Im folgenden Beitrag wird auf den Einfluss der PV-Anlagen auf die vorgenannten Metallprofildächer hinsichtlich der formalen Grundlagen, Belastungsansätze, statischen Nachweise, Begeh- bzw. Betretbarkeit und Korrosionsschutzanforderungen eingegangen.

Roof with metal sheets and PV-systems - practical knowledge
Recently it was legally stipulated in some German states that a solar power system has to be installed on new buildings. A legislative initiative on a federal level is also prepared. A solar power system (named PV-system in the following) can consist of photovoltaic elements for producing electricity or solar elements for heating primarily water. Light weight metal sheets are often used for the roofing of industrial buildings, on which the PV-system is installed. Prefabricated metal sheets consist of e. g. trapezoidal profiles, standing seam profiles and sandwich panels. Special fixing systems are used that fit for the individual type of metal sheet. The experience has shown that even though PV-systems are put on metal sheets since many years, the special topics for the application are not known or not taken into account. The following article goes into detail to the before mentioned metal sheets regarding the formal basis, loadings, static design, occasional or repeated access of persons and requirements due to corrosion.

Herrn Dipl.-Ing., Dr.-Ing. E. h. Reiner Saul zur Vollendung des 80. Lebensjahres gewidmet
Das Gebäude des Landesparlaments Baden-Württemberg erscheint nach einer mehrjährigen Umbauphase äußerlich nahezu unverändert, lediglich der größtenteils unterirdische Anbau des neuen Bürger- und Medienzentrums (BuMZ) wird mit seiner Agora im Akademiegarten als Veränderung erkannt. Allerdings sind die Veränderungen innerhalb des Landtagsgebäudes umso deutlicher sichtbar, insbesondere die Ergebnisse der Eingriffe in die tragende Konstruktion des Plenarsaales. Dieser war in seiner ursprünglichen Konzeption seiner Erbauer ein hermetisch durch weitspannende Stahlbetonbauteile begrenztes Raumvolumen ohne Tageslichtbezug, wie auch ohne Möglichkeit einer Sichtbeziehung nach draußen oder drinnen. In einem eigens dafür ausgelobten Architektenwettbewerb sollten die Parlamentarier endlich “Licht und Sicht” in und aus dem Plenarsaal erhalten.
Die dafür umgesetzten baulichen Eingriffe in das Tragwerk des unter Denkmalschutz stehenden Hauses des Landtags (HdL) von Baden-Württemberg sowie die umfangreichen Vorkehrungen und Überlegungen zur Sicherung der Bauzustände sind Hauptthema dieses Beitrags.
Darüber hinaus werden die Konstruktion der innovativen Lichtdecke im Plenarsaal sowie die Ganzglas-Aufzugseinhausung am Zugang des BuMZ beschrieben. Beides sind bauaufsichtlich nicht geregelte, neuartige Sonderkonstruktionen und erforderten Einzelfall-Zustimmungen (ZiE) der zuständigen Baubehörde.
Bei den beschriebenen baulichen Eingriffen handelt es sich im Wesentlichen um die Schaffung großer Wandöffnungen in den Plenarsaalwänden für Transparenz und Sichtbeziehungen, die Herstellung großer Öffnungen in die Plenarsaaldecke für Tageslichtbezug und Lichtlenkelemente, den Umbau des Plenarsaalbodens für eine stufenfreie Ausbaufläche im Plenarsaal, die Herstellung eines Zugangs im Untergeschoss des Landtaggebäudes zum neuen BuMZ sowie den Einbau eines neuen Aufzugsschachtes im Landtagsgebäude für den barrierefreien Zugang zum BuMZ.

Refurbishment and extension of the state parliament of Baden-Wuerttemberg, structural planning.
After several years of refurbishment and reconstruction, the state parliament of BadenWürttemberg appears virtually unchanged; merely some underground extensions of the Community and Media Center with its Agora within the municipal park are recognizable changes. However, the changes inside the building are clearly visible, especially the results of interfering into the bearing structure of the plenary hall. It used to be a hermetically sealed assembly hall, with a stiffened reinforced concrete construction where no daylight could come in and a visual relation to the outside was impossible. In a special architectural competition, the parliamentarians were finally to receive “light and vision” in the plenary hall.
All necessary structural and constructive interventions for the supporting structure, as well as profound arrangements and considerations are the main subject of this article, as the federal state parliament is a building listed as historic monument, which should be preserved.
Furthermore, the construction of the plenary hall's innovative, illuminated ceiling and the full-glass elevator enclosure for access to the Community and Media Center are described below. Both special constructions are unique and needed the approval of the Supreme Building Authority, required in an individual case.
The structural interventions described are essentially the creation of a larger, broad wall opening in the plenary hall, with in- and outsight and transparency, the construction of openings in the ceiling, for skylights and light directing elements, the re-construction of the plenary hall's floor for a stepless access, the creation of a new access, which connects the ground floor of the state parliament with the new Community and Media Center, and the construction of a new elevator shaft and barrier-free access to the Community and Media Center
Many other structural design challenges had to be solved in this respect. The description of these mostly inconspicuous but no less difficult structural interventions in the existing and historically protected building and all the necessary planning is left out.

Keine Kurzfassung verfügbar.

The European Standard for Shell Strength and Stability has many provisions for the global analysis of shell structures using finite element analysis. Three alternative treatments are permitted: a simple linear analysis (LA) giving stress resultants to be compared with simple algebraic hand calculation strength assessment rules, a fully fledged nonlinear analysis, with material and geometric nonlinearities as well as properly characterised imperfections (GMNIA), and an intermediate treatment that requires only two strength assessments: linear bifurcation (LBA) and plastic limit (MNA). Because of the sensitivity of shell buckling to different forms and different amplitudes of imperfection, which depend strongly on the stress state, the GMNIA procedure is very onerous. This paper gives a brief outline of the design process and the relationship between algebraic and computational strength assessments. It then discusses the challenges facing the user of the LBA-MNA procedure and resolves some of the uncertainties surrounding it.

Bemessung und Nachweis beulgefährdeter Schalen und das LBA-MNA-Konzept.
Die europäische Norm (der Eurocode) für Festigkeit und Stabilität von Schalen enthält eine Reihe von Regeln für die globale Berechnung von Schalenstrukturen unter Verwendung der Finite-Elemente-Methode. Es werden drei alternative Vorgehensweisen erlaubt: eine einfache lineare Berechnung (LA), die Schalenkräfte liefert, welche Beanspruchbarkeiten gegenüber gestellt werden müssen, die mittels algebraischer Handrechnungs-Formeln ermittelt werden; eine vollständige nichtlineare Berechnung mit sowohl materieller und geometrischer Nichtlinearität als auch geeignet modellierten Imperfektionen (GMNIA); und eine dazwischen liegende Vorgehensweise, welche nur zwei vereinfachte Berechnungsläufe benötigt: eine lineare Verzweigungsanalyse (LBA) und eine plastische Grenzlastanalyse (MNA). Aufgrund der Empfindlichkeit des Schalenbeulens gegenüber verschiedenen Formen und Amplituden der Imperfektionen, die ihrerseits stark vom Spannungszustand abhängen, ist die GMNIA-Vorgehensweise höchst aufwändig. Der vorlie- gende Beitrag bringt einen kurzen Überblick über den Bemessungsprozess und die Beziehung zwischen algebraischen und computergestützten Beulsicherheitsnachweisen. Er diskutiert dann die Herausforderungen, denen sich der Anwender des LBA/MNA-Konzepts gegenüber sieht, und beseitigt einige der das Konzept umgebenden Verunsicherungen.

Neben den bisher theoretisch bis ins Detail untersuchten Verklebungen mit linienförmiger Ausdehnung - so etwa im Anwendungsfall von Glasfassaden der U-förmigen Verklebung, welche bei der Herz-Jesu-Kirche gewählt wurde - sind auch punktuelle Verklebungen von Interesse für die Praxis. Unter “punktuell” sind hierbei nicht nur geklebte Punkthalter, sondern auch U-, T- oder bandförmige kurze Verklebungen zu verstehen, die als diskrete Lasteinleitungspunkte an Glaskanten oder Glasflächen auf- oder eingeklebt werden. All diesen Verklebungen ist eigen, dass sie durch die freien Ränder eine wesentliche Einschnürung der Verklebung zulassen, was deren Tragfähigkeit und -verhalten maßgebend mitbestimmt.
Auf der Basis von experimentellen Ergebnissen des Forschungsvorhabens “Geklebte Verbindungen im Glasbau” der Fachhochschule München sollen als weiterführende theoretische Untersuchung in diesem Beitrag die Wirkungsweise und die Bemessungsmöglichkeiten punktueller Verklebungsgeometrien aufgezeigt werden.

Als Spezialtragwerke haben Stahlwasserbauten einen hohen Stellenwert für die Funktionsfähigkeit und Tragsicherheit einer wasserbaulichen Anlage. Sie unterliegen zudem speziellen Anforderungen und Einsatzbedingungen, weshalb an ihre Dauerhaftigkeit hohe Anforderungen gestellt werden. Infolge des Immersionsmediums “Wasser” sind die beweglichen Verschlußkörper von Schleusen und Wehren in besonderem Maße der Korrosionsgefahr ausgesetzt. Andererseits werden Schleusentore zusätzlich ermüdungsrelevant beansprucht. Bei Wehrverschlüssen dominieren korrosive, abrasive bzw. hydrodynamische Einwirkungen. Es wird ein Überblick gegeben, mit welchen Methoden und Möglichkeiten unter diesen Voraussetzungen eine angemessene Dauerhaftigkeit im vorgesehenen Nutzungszeitraum erreicht werden kann, welche Bedeutung dabei eine planmäßige Bauwerksinstandhaltung hat und wie bei Verschlußsystemen mit innovativen Konstruktionsformen eine ermüdungsgerechte, instandhaltungsfreundliche und dauerhafte Konstruktionsweise erreicht werden kann.

Die Entwicklung der Verbundbauweise im Hochbau wird aufgezeigt. Es werden die Meilensteine beschrieben, die in den letzten vierzig Jahren zu Entwicklungsschüben und damit zu ansteigender Bedeutung dieser Bauweise beitrugen: wirtschaftliche Verbundmittel, integrierter Brandschutz, fortschrittliche Anschlußtechnik und anspruchsvolle Architektur durch sichtbare Stahloberflächen.

Um im Stahlbau flexible Robotersysteme zur Fertigung geschweißter Konstruktionen effektiv einsetzen zu können, müssen die Roboterablaufprogramme automatisiert erstellt werden. Dazu ist die Kenntnis der relativen Lage des Schweißbrenners zur Schweißbaugruppe notwendig. Auf der Basis eines Produktmodells wird im folgenden ein Verfahren zur automatisierten Bestimmung der Schweißbrennerstellung vorgestellt. Anders als bei den bisherigen Lösungen, bei denen die Schweißbrennerstellung mit dem jeweiligen Verbindungstyp vorgegeben ist, wird bei diesem Verfahren die Schweißbrennerstellung durch eine Analyse der an einer Schweißverbindung beteiligten Bauteile und deren Aussehen hergeleitet. Dabei spielt das lokale Kollisionsproblem des Schweißbrenners mit den angrenzenden Bauteilen eine wesentliche Rolle. Dieser Lösungsansatz deckt im Gegensatz zu bisherigen Arbeiten, die sich auf einige gängige Verbindungstypen beschränken, ein fast unbegrenztes Konstruktionsspektrum ab.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Wildbachschutzbauwerke mit energieumwandelnder, filternder oder ablenkender Funktion für Muren unterliegen extremen dynamischen Beanspruchungen und hohen Sicherheitsanforderungen an die Bemessung, die Konstruktion und den Betrieb. Die neue ONR 24801enthält ein standardisiertes Modell zur Bemessung von Wildbachsperren unter Mureinwirkung, welches aus der Vergleichsrechnung gängiger Murenmodelle entwickelt und mit Messergebnissen von Murereignissen kalibriert wurde. Das Modell basiert auf einem statisch-dynamisch gemischten Lastansatz und berücksichtigt auch den Anprall von Einzelkomponenten (Blöcke, Baumstämme) auf das Bauwerk. Der dynamische Teil der Mureinwirkung wird von einem charakteristischen Gerinnequerschnitt auf eine flächengleiche Einwirkungsfläche im zentralen Teil der Sperre übertragen, zusätzlich wird ein statischer Murdruck über die gesamte Bauwerkshöhe angesetzt. Das Modell wurde bereits an einigen Sperrenbauwerken erprobt und stimmt gut mit den in Österreich üblichen Bemessungsansätzen für Wildbachsperren überein.

Standardized load model for design of torrential barriers under debris flow impact
Torrential barriers with energy-dissipating, filtering or deflecting function for debris flow are subject to extreme dynamic stress that presupposes the application of high safety standards for design, construction and maintenance. The newly issued Austrian Standard ONR 24801 provides a standardized model for the design of torrential barriers under debris flow impact, which has been developed from comparative calculation of common debris flow models from engineering practice in torrent control and calibrated by impact measurements of debris flow events. The model is based on a combined static-dynamic stress approach and also takes into account the impulse by a single object (block, tree trunk). The dynamic part of the debris flow stress is transferred from a characteristic cross-section in the torrent to a vertical impact area of same dimension on the central part of the barrier; additionally static debris flow stress is applied. The standardized model was already tested successfully at several torrential barriers and is in good agreement with the common design approaches (experiences) of torrent control in Austria.

• Nachhaltigkeit im Bauwesen
• Erneuerbare Energien im Fokus

Keine Kurzfassung verfügbar.

Im September 1992 wurden im Heft 9 der Bautechnik zum ersten mal die Empfehlungen des Arbeitskreises "Baugrunddynamik" veröffentlicht. Im vorliegenden Beitrag wird der Teil E 3 "Federsteifigkeiten und Dämpfungen starrer Fundamente" in einer überarbeiteten Fassung vorgestellt und mit drei Anwendungsbeispielen ergänzt. Diese Beispiele behandeln einige in der Praxis häufig vorkommende Fälle und sollen dem auf dem Gebiet der Baugrunddynamik tätigen Ingenieur die Anwendung der Empfehlungen erleichtern. Die gesamten Empfehlungen (E 1, E 2 und E 3) mit den Beispielen werden in einem Sonderheft von der DGGT demnächst herausgegeben.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

In zwei Teilprojekten des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Schwerpunktprogramms 1542 “Leicht Bauen mit Beton” werden Formfindungen von Stabstrukturen und Stützen gemäß des Prinzips “form follows force” vorgenommen. In dem Artikel wird auf die erhaltenen kraftflussgerechten Geometrien bei einem maßgebenden Stabilitätsversagen und geometrisch linearer Betrachtung für verschiedene Lagerungsfälle unter zentrischem Druck eingegangen. Die Formfindungen wurden in beiden Teilprojekten mit unterschiedlichen Vorgehensweisen vorgenommen. Die jeweiligen Methoden werden erläutert und diskutiert. Bei der Formermittlung wird sowohl eine Variation der Grundgeometrie im Querschnitt als auch der Form in Längsrichtung betrachtet. Es wird außerdem ein Einblick in frühere Untersuchungen zu dieser Thematik gegeben, deren Anfänge weit zurückreichen. Abschließend wird eine ästhetisch ansprechendere Formidee für Stützen vorgestellt.

Form variations of compression members
In two subprojects of the Priority Programme 1542 “Concrete light”, which is funded by the German Research Foundation (DFG), form findings of strut and tie-models and columns according to the principle “form follows force” were conducted. The article discusses the results of geometries, which are aligned with the direction of forces for a definite stability failure and different bearings. The form findings were taken with different procedures in both subprojects. The referring methods are explained and discussed in the following text. For the form finding a variation of the cross section as well as a variation of the form in longitudinal direction was analysed. Furthermore an insight in early researches to this topic, which began a long time ago, is given. After all, an aesthetic shape idea of the column geometry is considered.

Bei der nichtlinearen Berechnung von Stahlbetonbauteilen ist die wirklichkeitsnahe Erfassung des Steifigkeitsverhaltens im ungerissenen Zustand, Zustand der Erstrissbildung und im Bereich des abgeschlossenen Rissbildes, zur Beschreibung des komplexen Trag- und Verformungsverhaltens derartiger Bauteile von ausschlaggebender Bedeutung. Da nunmehr auch zunehmend Stahlfaserbeton im konstruktiven Ingenieurbau eine immer breitere Anwendung findet, ergibt sich die Frage, ob die für Stahlbeton geltenden Gesetzmäßigkeiten auch auf Bauteile mit einer ?Kombibewehrung?, d. h. mit einer Bewehrung aus Betonstahl und Stahlfasern, übertragen werden können. In diesem Aufsatz werden dazu die auf der Grundlage der in DIN 1045-1 allgemein eingeführten Ansätze zur Rissbreitenberechnung zur Ermittlung des Steifigkeitsverhaltens von Stahlbetonbauteilen herangezogen, im Hinblick auf eine Kombibewehrung erweitert und überprüft.