Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Hochduktiler Beton ist ein mit kurzen Kunststofffasern bewehrter Hochleistungsverbundwerkstoff auf Zementbasis, der unter Zugbelastung eine hohe nichtelastische Verformbarkeit und ein verfestigendes Materialverhalten aufweist. Der alleinige Einsatz von Fasern als Bewehrung ist im konstruktiven Ingenieurbau jedoch auf wenige Anwendungsgebiete beschränkt, sodass in tragenden Bauteilen eine Kombination von hochduktilem Beton und konventioneller Stahlbewehrung erforderlich wird. Das Zusammenwirken beider Bewehrungsarten soll ein günstiges Trag- und Verformungsverhalten von zugbeanspruchten Bauteilen herbeiführen. Die rissüberbrückende Wirkung der Fasern führt dabei zu einer deutlichen Steigerung der Tragfähigkeit und hat durch die geringen Verformungen im Zustand II einen günstigen Einfluss auf die Gebrauchstauglichkeit. Des Weiteren werden durch das Zusammenwirken von Fasern und Stahlbewehrung die Rissbreiten deutlich reduziert und dadurch eine wesentliche Verbesserung der Dauerhaftigkeit erzielt. Um diese Zusammenhänge im bauwerkrelevanten Maßstab nachzuweisen und zu analysieren, wurden einaxiale Bauteilzugversuche durchgeführt, auf deren Basis das globale und lokale Zugtragverhalten der großformatigen Verbundkörper beschrieben werden kann. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen dargestellt und Schlussfolgerungen in Bezug auf die Bemessung und Konstruktion von zugbeanspruchten Stahlbetonbauteilen aus hochduktilem Beton gezogen.

Structural behaviour of steel-bar-reinforced SHCC elements subjected to tensile loading
Strain-hardening cement-based composite (SHCC) is a high-performance cementitious material which exhibits high, non-linear deformation capabilities and strain-hardening behaviour under tensile loading. This behaviour is achieved by utilizing micro-mechanical effects which induce multiple cracking by bridging cracks with polymer fibres. The goal of the research work at hand is to acquire a deeper understanding of the interaction between steel reinforcement and SHCC under tensile loads. The mechanical interrelation between these two materials is governed by the tensile-deformation behaviour of both steel and SHCC and the bond between them as well. The material properties and their combined influence on the global and local deformation behaviour of structural members under tensile load were analysed in order to enable the sustainable, efficient design of structures made of steel-reinforced SHCC (R/SHCC). A series of large-scale uniaxial tension tests was carried out to investigate the influence of the reinforcement ratio on the deformation and cracking behaviour of R/SHCC elements. The results showed that the load bearing-deformation characteristics of the elements under tensile load is governed by the multiple-cracking behaviour of the SHCC after initial cracking. It could be concluded that the multiple cracking of SHCC enhances the load-bearing capacity of the slab in comparison to slabs made of ordinary RC and prevents the development of large cracks, even at low reinforcement ratios.

Für Wärmedämm-Materialien mit Infrarot reflektierenden Oberflächen gibt es bisher keine Möglichkeiten, die wesentlichen Merkmale der IR-Folien zu beschreiben und eine Möglichkeit zu etablieren, den IR-Dämmprodukten verständliche, produktspezifische und wärmetechnische Eigenschaften zuzuweisen. Für Lufträume, deren Begrenzungsflächen niedrige Emissionsgrade aufweisen, sind die Näherungsverfahren der DIN EN ISO 6946 nur eingeschränkt geeignet, da die dominierenden, konvektiven Prozesse in den Lufträumen nicht genau genug berechnet werden können. Es wird daher ein universelles Verfahren für die Berechnung des Wärmedurchlasswiderstandes durch ein Bauteil vorgestellt, das im Besonderen die Wärmeübergangsprozesse durch Leitung, Konvektion und Strahlung in den Lufträumen detailliert mit Hilfe dimensionsloser Wärmeübergangskoeffizienten für unterschiedlichste Rayleigh-Zahl-Bereiche simuliert und quantitative Voraussagen über den Bemessungswert des Wärmedurchlasswiderstandes R des Dämmsystems und somit auch über den Wärmedurchgangskoeffizienten U durch die gesamte Baukonstruktion erlaubt.

Analysis of the insulation effect of infrared reflective products.
Up to now there are no adequate methods to quantify the thermal resistance of IR-reflective insulation products. For air filled rooms with low-emissivity bounding surfaces, the approximation procedure of the DIN EN ISO 6946 is not suitable, because the dominating convective heat transfer processes cannot be calculated precisely enough. The Institute of Heat and Mass Transfer at RWTH Aachen University has developed a simulation procedure for the calculation of the simultaneous heat transfer by conduction, convection and radiation in a fluid layer in detail for various Rayleigh number ranges with the help of Nusselt correlations to obtain quantitative predictions for the thermal resistance of different roof systems.

Die Bemessung des vertikalen Schenkels von Winkelstützwänden ist gemäß derzeitiger deutscher Normung für erhöhten Erddruck, d. h. den Mittelwert aus aktivem Erddruck und Erdruhedruck, vorzunehmen. Dieser Ansatz liegt, wie im vorliegenden Aufsatz gezeigt wird, in vielen Fällen deutlich auf der sicheren Seite. Mittels einer numerischen Parameterstudie werden die wesentlichen Einflußfaktoren aufgezeigt. Auf der Grundlage der Ergebnisse wird ein Verfahren vorgeschlagen, das die genauere Festlegung der Erddrucklast unter Berücksichtigung der wesentlichen Einflußgrößen in einfacher Weise ermöglicht.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Zur Untersuchung der Lärmbelastung auf Intensivstationen in Krankenhäusern wurden Schalldruckpegelmessungen sowohl in einem Patientenzimmer als auch in dem Foyer einer Intensivstation durchgeführt. Im Patientenzimmer wird eine hohe Lärmbelastung festgestellt. Zudem belegen die Messergebnisse, dass in jeder untersuchten Stunde Lärmereignisse auftraten, die leicht zum Aufwachen führen. Diese hohe Lärmdichte hat einen dramatischen Einfluss auf den Schlaf und damit auf die Erholung und Gesundung des Patienten. Es wurde eine für gesunde Patienten “sichere Aufwachschwelle” definiert, die auch in der Nacht im Mittel 5 mal je Stunde überschritten wird. Allerdings existieren in Deutschland bisher keine Grenzwerte zur Beurteilung der Lärmeinwirkung auf Patienten. Im Foyer ist in jeder untersuchten Schicht die geistige Arbeit des Pflegepersonals nach den Vorgaben der Richtlinie VDI 2058 deutlich beeinträchtigt und die zulässige Grenze für überwiegend mechanisierte Tätigkeiten wird fast erreicht. Nach dem aktuellen Arbeitsrecht sind allerdings alle Vorgaben eingehalten, da lediglich ein Grenzwert zum Schutz vor Lärmschwerhörigkeit angegeben wird. Das Ausmaß des Lärms und der dadurch verursachte Stress, sowohl für Patienten als auch für das Pflegepersonal, zeigen den dringenden Bedarf nach gesetzlichen Regelungen auch in Deutschland.

Zur Bestimmung horizontaler Verschiebungen im Boden oder im Boden eingebetteter Bauwerke hat sich die Anwendung von Inklinometermeßverfahren bewährt. Speziell bei der Beobachtung von Kriechhängen wie auch von verformungsempfindlichen Baugrubenwänden wird dabei eine zunehmende Genauigkeit dieser Meßsysteme gefordert. Um diesen Anforderungen Genüge leisten zu können, ist die Kenntnis der diesen Meßsystemen eigenen Fehler und der Streuungseigenschaften der Meßdaten von Bedeutung. In dem vorliegenden Beitrag wird der Vertrauensbereich von Inklinometermeßergebnissen von vertikal wie auch geneigt eingebauten Inklinometerrohren erörtert und mathematische Zusammenhänge beschrieben.

Im Zuge des sechsstreifigen Ausbaus der A2 waren die weiter bestehenden Talbrücken als einzellige Hohlkästen mit Kragarm auf diesen neuen Ausbauquerschnitt umzubauen und hierfür durch ein massives Schliesselement miteinander zu verbinden. Es werden verschiedene Lösungsmöglichkeiten vorgestellt, die statischen und wirtschaftlichen Fragen dieses erheblichen Eingriffs in die Struktur untersucht.

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

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

Keine Kurzfassung verfügbar.

Der Energieverbrauch von Baustellen ist von vielen Faktoren geprägt und im besonderen durch einen stark schwankenden und schwer prognostizierbaren Leistungsbedarf gekennzeichnet [8]. Gerade in Hinblick auf die zu erwartende Steigerung der Energiekosten ist es erforderlich, ein effizientes Energiecontrolling auf Baustellen zu betreiben [7]. Dabei stellen die Interaktion zwischen bauablaufbedingten Anforderungen und technischen Eigenschaften der Baugeräte die besondere Herausforderung für das Controlling der Energiekosten dar.
Mit dem Ziel, neue Anwendungspotentiale für einen ressourcenschonenden und kostenbewußten Umgang mit Energieträgern auf Baustellen zu ermöglichen, wurden in Zusammenarbeit der Bauunternehmung Max Bögl und der Professur Baubetrieb und Bauverfahren der Bauhaus Universität Weimar Kriterien und Methoden entwickelt, mit denen eine strukturierte Erfassung relevanter Energieverbraucher möglich ist. Im Ergebnis wurde unter anderem ein EDV-Tool entwickelt, mit dem die Entwicklung und Verbesserung von Energiemanagementsystemen auf Baustellen möglich ist.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Die Vorhersage von Schädigungszuständen bei zyklischer Beanspruchung ist eine der aktuellen Aufgaben der Stahlbauforschung. An der Brandenburgischen Technischen Universität (BTU) Cottbus wurde untersucht, ob sich dazu die Spannungsanalyse mit Hilfe des Infrarotmeßverfahrens (Thermovision) eignet. Drei zyklisch beanspruchte Bauteile (gelochter Zugstab, ausgeklinkter Walzträger und Vollwandträger mit dünnem Steg) mit besonderer Rißgefährdung wurden mit Hilfe der Thermovision beobachtet. Diese ermöglichte einen schnellen Überblick über die Hauptspannungsverteilung im Bauteil, die Entdeckung von Spannungskonzentrationen und die Beobachtung des Versagensmechanismus. Die Versuchsergebnisse aus den Infrarotmessungen wurden denen aus herkömmlichen DMS-Messungen und FEM-Berechnungen gegenübergestellt.

An der Ostseeküste Mecklenburg-Vorpommerns und Schleswig-Holsteins wird die Küstenlinie häufig durch Landesküstenschutzdünen geschützt. Im aktuellen Bericht des IPCC werden für die Zukunft ein deutlicher Anstieg des Meeresspiegels und eine Zunahme von Sturmfluten prognostiziert. Dünenbauwerke sind von dieser Entwicklung direkt betroffen. Im BMBF-Forschungsprojekt PADO untersuchten Wissenschaftler der Professur Geotechnik und Küstenwasserbau (Universität Rostock) zusammen mit verschiedenen Partnern, wie Dünen im Ernstfall in Längsrichtung versagen, wie Polderflächen durch eine Dünenbresche geflutet werden und wie sie sich nach Absinken der Hochwasserwelle wieder entleeren. Für die Untersuchung der Dünendynamik bei Hochwasserereignissen wurde ein großmaßstäbliches Dünenbauwerk an der Ostseeküste in Rostock-Warnemünde errichtet. Durch eine umfangreiche Instrumentierung des Bauwerks und ein neu entwickeltes innovatives Messsystem konnten alle relevanten Prozesse im Hochwasserfall erfasst werden. Die so gewonnenen Daten dienen u. a. als Grundlage für die Kalibrierung numerischer Modelle, weiterführende Untersuchungen zur Hydrologie im Hinterland und zur umwelt- und sozioökonomischen Bewertung der möglichen Auswirkungen. Mit den Ergebnissen des Projekts konnten neue relevante Erkenntnisse zur Dünendynamik generiert und die Bemessungsansätze für Dünen und kombinierte Küstenschutzsysteme mit Dünen und Deichen weiterentwickelt werden.

Investigation, analysis and evaluation of dune erosion at the German Baltic Sea coast
The coastline at the Baltic Sea in Mecklenburg-Vorpommern and Schleswig-Holstein is often protected by coastal protection dunes. The latest IPCC report predicts a significant sea level rise and an increase in storm surges in the future. Dune constructions are directly affected by this development. In the BMBF research project PADO, scientists from the Chair for Geotechnics and Coastal Engineering (University of Rostock) investigated in cooperation with various partners how dunes fail during a storm surge, how polders are flooded through a dune breach and how they empty when sea level falls again. For the investigation of the dune dynamics during storm surges, a large-scale dune construction was built on the Baltic Sea coast in Rostock-Warnemünde. Through complex instrumentation of the construction and a new innovative measurement system, all relevant processes during the storm surge could be measured. The obtained knowledge was the base for the calibration of numerical models, further investigations of the hydrology in the hinterland and for the environmental and socio-economic evaluation of the possible consequences. With the results of the project new relevant knowledge on dune dynamics could be generated. The design approaches for dunes and combined coastal protection systems with dunes and dikes could be approved.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Nach der Zerstörung im Jahre 1945 wurden die Innenpfeiler der St. Wolfgangskirche in Schneeberg im Erzgebirge in Stahl wiederaufgebaut und mit Mauerziegeln sowie Werksteinen aus Tuffporphyr ummantelt. Ende der achtziger Jahre rissen die Ummantelungen infolge der Treibwirkung aus der Korrosion der Stahlprofile und möglicherweise auch von Salzen in der Steinverkleidung bereichsweise auf. Mit einer Rißaufnahme sowie Untersuchungen mit Eigenpotentialverfahren, Radar und Geoelektrik konnte die Korrosion der Pfeiler erfaßt sowie der Feuchte- und Salzgehalt der Ummantelung bestimmt werden. Da die Steinverkleidung in den bereits geschädigten Bereichen, aber auch in Zonen, in denen die Gefahr weiterer Korrosion besteht, entfernt und ersetzt werden muß, ergaben sich durch die zerstörungsarmen Untersuchungen Hinweise auf das erforderliche Ausmaß der Instandsetzungsmaßnahmen.

Untersuchungen zahlreicher Straßenbrücken in jüngster Zeit haben gezeigt, daß die Vorspannbewehrung im Bereich der Spannverankerungen häufig Korrosionsangriffen ausgesetzt ist. Gefährdet sind dabei sowohl die Ankerkonstruktion als auch die Spanndrähte im Verankerungsbereich. Im folgenden werden die baubegleitenden Untersuchungen während der Instandsetzung dreier Straßenbrücken in München dargestellt, bei denen infolge von Chloridangriff von außen und infolge von Tauwasserbildung innerhalb nicht vollständig verpreßter Spannanker erhebliche Korrosionsschäden entstanden sind.

Bei hybriden Heizsystemen wird Warmluft mittels Luftkollektoren an der Südseite eines Gebäudes erzeugt und mit Ventilatoren in innen gelegene massive Bauteile mit Hohlkanälen geleitet. Dies können Wände oder Decken sein. Die so gespeicherte Wärmeenergie wird zeitverzögert an den Innenbereich abgegeben und führt so zu einer Heizenergieeinsparung. Besteht das Zusatzheizsystem aus elektrischen Nachtspeicheröfen, ist die weitere Kombination mit einem Kachelofen energietechnisch von Vorteil, da das Zusatzheizsystem mit einer niedrigen Grundlast gefahren werden kann und Bedarfsspitzen kurzfristig mit dem Kachelofen abgedeckt werden können. Ein weiterer energietechnischer Vorteil ergibt sich, wenn auch die vom Kachelofen erzeugte Warmluft in die massiven Speicherbauteile geleitet werden kann. In einem zweigeschossigen Einfamilienhaus wurde eine solche Kombination aus Hybridsystem, elektrischen Nachtspeicheröfen und Kachelofen wärmetechnisch untersucht.

Die Wiedernutzung innerstädtischer Fundamente trägt als Teil des Nachhaltigen Bauens zur Zukunftsfähigkeit dichtbesiedelter Metropolen bei. Im Planungsprozeß ist eine rechtzeitige Zu-standsuntersuchung möglicher wiedernutzbarer Gebäudeteile anzustreben. Mit zerstörungsfreien Prüfverfahren im Bauwesen (ZfPBau-Verfahren) können notwendige Informationen zur örtlichen Lage, Abmessungen und Zustand vorhandener Gründungen beschafft werden. Dabei stehen bei Fundamentplatten die Dickenmessung, die bildgebende Ermittlung der Geometrie sowie das Lokalisieren tieferliegender Bewehrung und Fehlstellen im Vordergrund. Bei Pfahlgründungen ist die Ermittlung der Pfahllänge und der Pfahlintegrität, z. B. durch nennenswerte Abweichungen des Pfahls von der geplanten Geometrie, Gegenstand der hier vorgestellten Verfahren. Anhand von Praxisbeispielen werden Möglichkeiten und Grenzen dieser Verfahren aufgezeigt, die dem planenden Ingenieur helfen, einen Verfahrenseinsatz in Erwägung zu ziehen und eine erfolgreiche Bearbeitung der Prüfaufgabe sicherzustellen.

Bei der Herstellung kreiszylindrischer ringversteifter Tankbehälter aus Stahl mit abgestufter Wanddicke und rippenversteiftem Kuppeldach treten kritische Montagephasen an der oben offenen Schale unter Windbeanspruchung auf. Der normative Nachweis nach DIN 18800-4 auf Basis vereinfachender Berechnungsansätze ist in einigen Fällen nicht erfüllbar. Das europäische Regelwerk gestattet Abminderungen der charakteristischen Werte der Windgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Dauer des Bauzustandes und der Möglichkeit zur Ergreifung präventiver Sicherungsmaßnahmen. An einem Behälter werden unter Ansatz realistischer Verteilungen der Windlast über den Zylinderumfang und geometrischer Ersatzimperfektionen auf numerischem Weg reale Beulwiderstände für einzelne Herstellungsabschnitte bestimmt. Die Anwendung probabilistischer Überlegungen auf die Ergebnisse des mechanischen Modells ermöglicht detailliertere Sicherheitsaussagen in bezug auf die Dauer der temporären Zustände.