Stabilitätstheoretische Bearbeitung von keilförmigen, d.h. vom Fundament weg sich konisch verjüngenden Stäben. Anwendung z.B. für Brückenpfeiler.

Der Anwesenheit kalklösender Kohlensäure in Böden bzw. Grundwasser führt zu einer zeitabhängigen Verminderung der Tragfähigkeit von Verpreßankern durch chemischen Angriff auf den Injektionsmörtel. Der Beitrag beschäftigt sich mit der experimentellen Bestimmung dieses lösenden Angriffs und dessen Einfluß auf das Scherverhalten von korrodierten Zementsteinoberflächen. Dafür mußte ein spezielles Schergerät entwickelt werden. Es wurden zunächst reine Umströmungsversuche an Zementkörpern, gelagert sowohl in Wasser als auch in Böden, zur Bestimmung der Dicke der korrodierten Randzone in Abhängigkeit von der Konzentration an kalklösender Kohlensäure, der Zeit und der Durchlässigkeit des anstehenden Bodens durchgeführt. Dabei zeigt sich, daß der Korrosionsfortschritt zum Teil diffusionsgesteuert abläuft. Anschließend wurden Kastenscherversuche an korrodierten Zementkörpern durchgeführt, um die Abnahme der Scherfestigkeit in Abhängigkeit vom Korrosionsfortschritt zu bestimmen. Dies ergab, daß die Reibungswinkel trotz größer werdender Korrosionstiefe nur bis zum Erreichen eine Grenzwertes abnehmen. Das Dilatanzverhalten bleibt durch die korrodierte Randzone unbeeinflußt.

Das Schwinden von Böden kann zu grossen Setzungen und Setzungsunterschieden führen, die Gebäudeschäden verursachen. Die Beurteilung des Schwindverhaltens bindiger Böden sowie des zeitlichen Ablaufs wird mit Hilfe des Schrumpfversuchs im Labor untersucht. Es wird über Versuchsaufbau und -auswertung berichtet.

Es werden die das Schwinden von Beton maßgebenden Größen wie Zement, Zementgehalt, Zuschläge, Wassergehalt und Lagerungsbedingungen in ihren einzelnen Einflüssen beschrieben und die Messtechnik für die Laboruntersuchungen erläutert.

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Im Laboratorium "Brandschutz, Feuerschutz" der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung wurde ein numerisches Verfahren zur Prüfung von Brandschutzbekleidungen in Verbindung mit Stahlstützen entwickelt, durch das die nach Abschnitt 7.3 des Teiles 2 der DIN 4102 "Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen" genormten Prüfverfahren aussagekräftiger gemacht werden können. Mit diesem rechnerischen Verfahren, das auf der Methode der finiten Elemente basiert, kann das Trag- und Verformungsverhalten von Stahlstützen IPB 180 währnd des Brandversuches simuliert werden. Dabei wird berücksichtigt, daß die Materialeigenschaften von Baustahl wie Elastizitätsmodul, Streckgrenze und Wärmeausdehnungskoeffizient temperaturabhängig sind. Es wird anhand von Parameterstudien aufgezeigt, welchen Einfluß Form- und Festigkeitsänderungen des Probekörpers sowie unvermeidbare Ungenauigkeiten beim Einbau des Probekörpers in den Prüfstand auf das Tragverhalten der Stütze und damit auf das Prüfergebnis haben können. Daraus ergeben sich aus der Sicht des Materialprüfers Konsequenzen im Hinblick auf eine mögliche Änderung der Prüfnorm.

In einer von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Forschungsarbeit [1] konnte das Trag- und Verformungsverhalten von sechs Stahlbeton-Rahmentragwerken mit wirklichkeitsnahen Abmessungen studiert werden. Diese Untersuchungen wurden u. a. veranlaßt durch die Einführung des neuen Betonstabstahls BSt 500/550 und die Suche nach Versuchsdaten über das Verformungsverhalten von Rahmenecken und -knoten unter Gebrauchsbedingungen in Verbindung mit der Bewehrungsführung. Außerdem sollte der in Heft 354 der Schriftenreihe des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton DAfStb vorliegende Versuchsbericht über die Bewehrungsführung in Rahmenecken und -knoten [3] ergänzt werden.

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Es werden Einflußlinien und Zustandslinien für die Kräfte in den Längsträgern angegeben. Vorausgesetzt werden konstante Querschnittwerte von Längsträgern und Hauptträgern und die Gültigkeit der Betrachtung als Kontinuum. Ein Beispiel zeigt die Anwendung.

Es werden Probleme bodengelagerter Behälter behandelt, deren Unterbauten schalenförmig ausgebildet sind. Die physikalischen Bodeneigenschaften sollen dabei denen eines elastischen Halbraums entsprechen, wobei Randkorrekturen bei den Bodenpressungen berücksichtigt werden.

Bei der Montage von Stahl- und Stahlverbundbrücken im Taktschiebeverfahren sind die schlanken Stegbleche des Überbaus temporär einer biaxialen Druckbeanspruchung ausgesetzt. Neben den Längsspannungen infolge des Biegemoments tritt am Verschublager gleichzeitig eine einseitige Querdruckbelastung auf, sodass der Bauzustand oft bemessungsrelevant wird. Für längsversteifte Stegbleche ist in Deutschland für eine analytisch gestützte Bemessung die Methode der reduzierten Spannungen nach DIN EN 1993-1-5 zu verwenden. Jüngere Untersuchungen hatten für den Fall einachsiger Druckbeanspruchungen festgestellt, dass das Nachweisformat für längsausgesteifte Beulfelder unter Berücksichtigung der Torsionssteifigkeit geschlossener Steifen bei der Bestimmung der kritischen Beulspannung zu unsicheren Ergebnissen führt. Deswegen wurde im November 2018 in den Nationalen Anhang zu DIN EN 1993-1-5 aufgenommen, dass die Torsionssteifigkeit in diesen Fällen zu vernachlässigen ist. Im Oktober 2019 wurde auch die Hauptnorm DIN EN 1993-1-5 entsprechend ergänzt. Im Rahmen einer Masterarbeit wurde in einer numerischen Parameterstudie untersucht, inwiefern sich die hohe Torsionssteifigkeit geschlossener Steifen gegenüber offenen Querschnitten auf die Versagenslast und -form eines Stegblechs unter mehrachsiger Druckbeanspruchung auswirkt. Die Traglasten aus der Parameterstudie werden herangezogen, um sie den Ergebnissen nach dem Verfahren aus DIN EN 1993-1-5 gegenüberzustellen und Empfehlungen für die Bemessung zu entwickeln.

On the influence of the torsional stiffness of longitudinal stiffeners with panels under biaxial compression stresses
During the incremental launching of steel and composite bridges, the superstructure's slender web plates are temporarily exposed to multiaxial compressive stresses. Along with longitudinal stresses due to the bending moment, there are transversal compressive stresses acting on the web at the launch bearings. Often, this construction stage is governing for the structure's design. In Germany, an analytical design approach for longitudinally stiffened webs requires the application of the reduced stress method of DIN EN 1993-1-5. Current investigations showed that if longitudinally stiffened plates with closed section stiffeners are exposed to uniaxial compression and the critical buckling stresses are calculated under consideration of the torsional stiffness of the longitudinal stiffeners, the method may lead to unsafe design results. Since November 2018, the rule to neglect the torsional stiffness in these cases has been introduced into the German National Annex to DIN EN 1993-1-5 and since October 2019 it is also part of DIN EN 1993-1-5. In a recent master thesis the effects of closed-section stiffeners with a high torsional stiffness on the structure's failure load and mode under multiaxial compression have been investigated. This was done by a numerical parametric study, where the findings have been compared to the design results of the reduced stress method of DIN EN 1993-1-5. Recommendations on design approaches have been developed.

Aus einem Computerprogramm für die Beuluntersuchung von Platten wurde ein rechenintensiver Teil mit indizierten Variablen und mit tranzendenten Funktionen herausgelöst und als selbstständiger Rechenzeittest verwendet. Auf vier verschiedenen PCs wurden unter Benutzung verschiedener Gleitkommamodelle Zeittests gefahren.

In Plattenverbindungen, die durch hochfeste Schrauben vorgespannt sind, wird die Größe des auf die Schraube entfallenden Anteils einer äußeren, exzentrisch angreifenden Kraft durch die Abstützkraft beeinflußt, die sich infolge der elastischen Nachgiebigkeit der Platten durch Hebelwirkung ausbildet. Im Beitrag wird gezeigt, daß dieser Effekt in einem erweiterten Verspannungsfaktor dann leicht erfaßt werden kann, wenn in vereinfachender Weise das Balkenmodell für definierte Lage der Kontaktzone zugrunde gelegt wird. Die Brauchbarkeit der abgeleiteten Formeln wird an Hand der Versuchsergebnisse von Bouwman nachgewiesen.

Dieser Beitrag präsentiert experimentelle Untersuchungen an nichtbindigen Böden zum Einfluß der Kornverteilungskurve auf die dynamischen Bodenkenngrößen sowie die Akkumulation von bleibenden Verformungen unter zyklischer Belastung. Es wird gezeigt, daß der dynamische Schubmodul nicht vom mittleren Korndurchmesser beeinflußt wird, mit steigender Ungleichförmigkeit jedoch stark abnimmt. Für einen ungleichförmigen Boden überschätzen die gebräuchlichen empirischen Formeln den dynamischen Schubmodul um bis zu 70 %. Auch die bleibenden Verformungen unter zyklischer Belastung hängen signifikant von der Kornverteilungskurve ab. Diese sind um so größer, je feinkörniger der Boden ist. Ungleichförmige Böden verdichten sich unter zyklischer Belastung wesentlich schneller als gleichförmige Böden.

Es wird über Langzeitversuche an acht Leichtbetonstützen unter Dauerlast berichtet, die in je 4 Serien mit den Leichtzuschlägen Korlin A und Liapor 6 hergestellt wurden. Als wesentliche Parameter wurden der Bewehrungsgrad und die Lastausmitte verändert. In begleitenden Nebenversuchen wurden die Entwicklung der Betonfestigkeit, des Elastizitätsmoduls sowie die Kriech- und Schwindeigenschaften untersucht. Die Auswertung der Dauer- und anschliessenden Kurzzeitversuche zeigt, daß die Annahmen für den Einfluss des Betonkriechens auf die Traglast von Stützen aus Normalbeton auch auf solche aus Leichtbeton übertragen werden können.

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Bei dem Brand wurden drei Bauwerke in Stahlbeton- und Spannbetonbauweise, die z.T. als Fertigteilkonstruktionen errichtet worden waren, nahezu völlig zerstört. Der Bericht beschreibt den Brandverlauf, die entsprechend der Brandentwicklung wahrscheinlichen Brandtemperaturen, die aufgetretenen Schäden und ihre Ursachen und gibt abschliessend Empfehlungen über die Ausbildung von Brandabschnitten und konstruktive Hinweise zur Ausbildung von Detailpunkten wie Fugen und Fertigteilauflagern.

Aufbau und Wirkungsweise des mechanischen Widders, einer Vorrichtung zum Heben von Wasser, basierend auf der Ausnutzung der kinetischen Energie des strömenden Wassers, also dem Druckstoßprinzip.

Im Gegensatz zum Nachweis der Knicksicherheit von Stahlbetonstützen wird der Beulsicherheitsnachweis von Schalen und Faltwerken in DIN 1045 nur am Rande behandelt. Aufbauend auf den Materialgesetzen, den Annahmen für Imperfektion und den stabilitätstheoretischen Überlegungen von Euler, Engesser und von Karmans wird ein Vorschlag zur Beulbemessung von Schalen unterbreitet. Ein Vergleich mit dem Nachweis der Beulsicherheit im Stahlbau wird angeschlossen.

Über die Erfahrungen bei der Anwendung von Stabwerkmodellen bei der praktischen Konstruktion im Stahlbetonbau.

Es werden Entwicklungen dargestellt, die zur Erarbeitung der neuen deutschen Erdbebennorm DIN 4149:2005-04 auf der Grundlage von Eurocode 8 geführt haben. Dazu gehören neben einer Neufassung der Erdbebenzonenkarte die vollständige Überarbeitung von Einwirkungs- und Bemessungskonzepten und Konstruktionsregeln. Abschließend werden einige von Eurocode 8 abweichende Besonderheiten der neuen Norm aufgezeigt, deren Erhalt auch bei einem späteren Ersatz von DIN 4149:2005-04 durch EC 8 empfohlen wird.

Es werden Versuche zur Bestimmung des Eindringwiderstands, der Löslichkeit von Zementstein in Chlorkohlenwasserstoffen und der Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften beschrieben.

Es wird allgemein gezeigt, daß sich eine Kriechfunktion in eine Relaxationsfunktion umrechnen lässt, wenn die Variablen Zeit und Spannung getrennt werden können. Einige häufig verwendete Funktionstypen werden umgerechnet. Ausserdem werden Endkriechmass und Endrelaxationswert getrennt angegeben. Die Relaxationsfunktionen sind im allgemeinen von der anfänglich aufgebrachten Spannung abhängig. Nur für den Fall strenger Proportionalität zwischen Kriechverformung und angelegter Spannung entfällt dieser Einfluss. Die Ergebnisse werden erörtert und mit Versuchswerten verglichen.

Der Anwesenheit kalklösender Kohlensäure in Böden bzw. Grundwasser führt zu einer zeitabhängigen Verminderung der Tragfähigkeit von Verpreßankern durch chemischen Angriff auf den Injektionsmörtel. Der Beitrag beschäftigt sich mit der experimentellen Simulation dieses lösenden Angriffs und dessen Einfluß auf die Ankertragfähigkeit. Es wurden zunächst reine Umströmungsversuche an Zementkörpern, gelagert sowohl in Wasser als auch in Böden, zur Bestimmung der Dicke der korrodierten Randzone in Abhängigkeit von der Konzentration an kalklösender Kohlensäure, der Zeit und der Durchlässigkeit des anstehenden Bodens durchgeführt. Dabei zeigt sich, daß der Korrosionsfortschritt zum Teil diffusionsgesteuert abläuft. Anschließend wurden Kastenscher- und Ausziehversuche an korrodierten Zementkörpern durchgeführt, um die Abnahme der Scherfestigkeit und der Ausziehkraft in Abhängigkeit vom Korrosionsfortschritt zu bestimmen. Dabei zeigt sich, daß der Reibungswinkel und die Ausziehkraft trotz größer werdender Korrosionstiefe nur bis zum Erreichen eines Grenzwertes abnehmen. Dieser liegt bei den Ausziehversuchen höher als der durch den Anfangsspannungszustand gegebene Wert.