Von 1989 bis 1994 wurden im Zusammenhang mit dem Wiederaufbau der Frauenkirche an der Technischen Universität Dresden umfangreiche Versuche an Mauerwerk aus Elbesandstein durchgeführt, die von der theoretischen Klärung der Verformungs- und Bruchvorgänge begleitet wurden. Die daraus abgeleiteten baumechanischen Zusammenhänge bis hin zu Bemessungsansätzen wurden für Mauerwerksstrukturen, die einem Quader- oder Schichtmauerwerk aus Naturstein, aber auch einem üblichen Mauerwerk aus künstlichen Steinen entsprechen, verallgemeinert. Über die für die Bruchvorgänge maßgebenden Faktoren kann gezielt auf die Erhöhung der Tragfähigkeit von Mauerwerk Einfluß genommen werden. Eigenschaften, die die Druck- und Schubtragfähigkeit herabmindern, werden sichtbar gemacht.

Es wird das Tragverhalten von druckbeanspruchten Betonkörpern untersucht, die gleichzeitig durch Querzug beansprucht werden. Hierzu werden Versuchsaufbauten verschiedener wissenschaftlicher Untersuchungen vorgestellt und ausgewertet. Die Erbnisse werden mit einem Kräftemodell für den Mikrobereich Zuschlag-Zementmatrix gedeutet.

Während die Druckfestigkeit des Betons durch gleichzeitig wirkenden Querdruck gegenüber der einaxialen Druckfestigkeit erheblich gesteigert werden kann, führen Querzugbeanspruchung und Rissbildung zu einer Abminderung der Tragfähigkeit. Dies gilt für unbewehrten Beton und Stahlbeton gleichermaßen. In den einschlägigen Regelwerken finden sich hierzu international sehr unterschiedliche Bemessungsansätze, wobei die vorgesehenen Abminderungsbeiwerte für denselben Anwendungsfall um das bis zu Zweifache differieren. Die Frage der Druck-Zug-Festigkeit von Stahlbeton wurde in den vergangenen 40 Jahren von zahlreichen Wissenschaftlern untersucht. Ihre Ergebnisse sind allerdings zum Teil ebenso widersprüchlich wie die aktuelle Normensituation. Basierend auf eigenen experimentellen Untersuchungen sowie einer kritischen Auswertung und Einordnung als richtungweisend angesehener, früherer Versuchsreihen wird ein Vorschlag zur Abminderung der Druckfestigkeit des gerissenen Stahlbetons entwickelt. Erstmals wird dabei auch der Einfluss einer Faserzugabe in Kombination mit Stabstahlbewehrung berücksichtigt. Ein Vergleich mit den in DIN 1045-1, CEB-FIP Model Code 1990, Eurocode 2 und ACI Standard 318-05 angegebenen Bemessungsregeln zeigt, dass allein DIN 1045-1 die in den Versuchen beobachtete maximale Abminderung der Druckfestigkeit durch Querzug und Rissbildung zum Teil erheblich unterschätzt, so dass eine konservative Auslegung der Tragwerke nicht immer sichergestellt ist.

Biaxial Compression-Tension-Strength of Reinforced Concrete and Reinforced Steel Fibre Concrete
The compressive strength of concrete can be substantially increased in relation to uni-axial compressive strength by transverse compression acting at the same time. In contrast, transverse tension and cracking lead to a reduction of the load-carrying capacity. This holds true for plain concrete as well as for reinforced concrete. In international standards very different calculation rules can be found on this subject, whereby the provided reductions differ up to a factor of two for the same application. The question of biaxial compression-tension-strength of reinforced concrete was examined in the past 40 years by numerous scientists. Their results are, however, partially contradictory in the same way as the current standard situation. Based on own experimental investigations as well as on a critical review and classification of former test series regarded as trend-setting, a proposal for the reduction of the compressive strength of cracked reinforced concrete is developed. For the first time, also the influence of fibres in addition to bar reinforcement is considered thereby. A comparison with the calculation rules in DIN 1045-1, CEB-FIP Model Code 1990, Eurocode 2, and ACI Standard 318-05 shows, that exclusively DIN 1045-1 underestimates sometimes substantially the maximum reduction of the compressive strength by transverse tension and cracking observed in the tests, so that a conservative design of structures cannot always be ensured.

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ekkehard Fehling zu seinem 60. Geburtstag gewidmet
Querzug und Rissbildung führen bei Stahlbeton allgemein zu einer Verminderung der Druckfestigkeit. In Biaxialversuchen an bewehrten Scheiben konnte dies auch für ultrahochfesten Beton (UHFB) bestätigt werden. Dabei ist die Reduzierung der Druckfestigkeit für Feinkorn-UHFB bereits bei kleinen Querzugdehnungen deutlich ausgeprägt. Neben der Druckfestigkeit ist auch die Drucksteifigkeit von einer Abminderung infolge Querzugs und Rissbildung betroffen. Dies lässt sich an UHFB aufgrund seines weitgehend linear elastischen Verhaltens unter Druckbeanspruchung sehr gut nachvollziehen. Durch Zugabe von Stahlfasern verringert sich die Abminderung der Druckfestigkeit sowie der Drucksteifigkeit. Insgesamt fällt die Abminderung der Druckfestigkeit sowohl für faserfreien stabstahlbewehrten UHFB als auch für mit einer Kombination aus Stabstahl und Stahlfasern bewehrten UHFB kaum größer aus als für normalfesten Stahlbeton bzw. normalfesten stahlfaserverstärkten Stahlbeton. Die vorgestellten Ergebnisse erlauben die Formulierung eines Materialmodells für den infolge Querzugs gerissenen, druckbeanspruchten UHFB.

Compressive strength and stiffness of Ultra-High Performance Concrete subjected to transverse tension and cracking
Transverse tension and cracking generally lead to a reduction of compressive strength in reinforced concrete. This could also be confirmed for ultra-high performance concrete (UHPC) in biaxial tests on reinforced concrete panels. The reduction in compressive strength for fine-grained UHPC is already pronounced even with small transverse tensile strains. Besides compressive strength, the compressive stiffness is affected by a reduction due to transverse tension and cracking, too. This can be examined very well on UHPC due to its largely linear elastic behaviour under compressive loading. The addition of steel fibres minimises the reduction of compressive strength as well as compressive stiffness. Overall, the reduction of compressive strength is only little larger for both UHPC reinforced with steel bars only and UHPC reinforced with a combination of steel bars and steel fibres than for normal-strength concrete reinforced in the same manner. Based on the results presented here, a material model for cracked UHPC under compression loading may be developed.

Es wird ein Verfahren zur Ermittlung der inneren Schnittgrößen im gedrückten Beton gemäß der Spannungs-Dehnungslinie vom EC2-Teil 1 (4.2), im Fall des beliebigen Stahlbetonquerschnitts, vorgestellt. Für eine einfachere bzw. allgemeinere Beschreibung des Verhaltens der Biegedruckzone mit den dazu benötigten Rechenbeziehungen zur Bestimmung der inneren Schnittgrößen im Beton wird anschließend ein Vorschlag unterbreitet. Abschließend werden numerische Vergleiche zwischen den betrachteten Baustoffgesetzen und ihren zugeordneten inneren Kräften dargestellt.

Berechnungsverfahren für die Ermittlung und Begrenzung der Durchbiegungen von Stahlbetonkonstruktionen. Der Verfasser geht davon aus, daß Schäden im wesentlichen durch die zusätzlichen Belastungen aus dem Ausbau (Belag, Unterdecken, Verkehrslasten) und Kriechen des Betons an der fertiggestellten Konstruktion entstehen. Durchbiegungen aus dem Rohbau können im Zuge des Ausbaus ausgeglichen werden.

Untersuchung über die Dichtigkeit von mit Kunststoffasern verstärktem gerissenem Beton. Es wird gezeigt, daß die Wasserdichtigkeit von Beton- und Stahlbetonkonstruktionen durch die Zugabe von Acrylfasern erheblich gesteigert werden kann.

Die Bemessungsgleichungen gegen Durchstanzen für rotationssymmetrisch beanspruchte Innenstützen sind für die Bemessungspraxis allein nicht ausreichend. In der Praxis führen häufig die Einflüsse aus einer Momenten-Querkraftinteraktion und die Bemessung von Einzelfundamenten zu Diskussionen. Die Momentenbeanspruchung eines Stützen-Decken-Knotens kann sowohl bei Randstützen durch die Randeinspannung der Platte in die Stütze als auch bei Innenstützen, z. B. infolge unterschiedlicher Stützweiten der angrenzenden Deckenfelder, auftreten. Eurocode 2 stellt für die Momenten-Querkraftinteraktion und für die Fundamentbemessung von DIN 1045-1 abweichende Bemessungsgleichungen zur Verfügung, die in diesem Beitrag vorgestellt und mit Versuchsergebnissen verglichen werden.

Seit 2012 liegt Eurocode 2 zusammen mit dem nationalen Anhang in Deutschland vor. Die größtenteils aus dem Model Code 1990 übernommene Durchstanzbemessung regelt das Durchstanzen von Einzelfundamenten und Bodenplatten neu. Mit dem Model Code 2010 wurde das Bemessungskonzept zum Durchstanzen überarbeitet und in die zum 01.01.2013 eingeführte schweizerische Norm SIA 262:2013 übernommen. Im vorliegenden Beitrag werden die Bemessungsgleichungen zur Bestimmung der Durchstanztragfähigkeit nach Eurocode 2, dem deutschen Anhang zu Eurocode 2, Model Code 2010 und SIA 262 ausführlich vorgestellt. Durch Parameterrechnungen werden die Haupteinflüsse aus Schubschlankheit, statischer Nutzhöhe, Längsbewehrungsgrad und Betondruckfestigkeit auf die Durchstanztragfähigkeit von Einzelfundamenten näher untersucht und den rechnerischen Durchstanzwiderständen gegenübergestellt. Durch Vergleiche mit den Ergebnissen systematischer Versuchsserien werden das Sicherheitsniveau und die Wirtschaftlichkeit der Bemessungsgleichungen überprüft.

Punching shear design of footings - present code provisions: parametric study and comparison with test results
Since 2012, Eurocode 2 and the corresponding National Annex have been introduced in Germany. Most design provisions were adopted from Model Code 1990 and provide a new design approach for ground slabs and footings. For Model Code 2010, the design concept was again revised and introduced in the Swiss standard SIA262:2013. In this paper, the design equations for the determination of the punching capacity according to Eurocode 2, the German annex to Eurocode 2, Model Code 2010, and SIA 262:2013 are presented in detail.
Parameter studies are used to examine the influence of the main punching parameters (shear span depth-ratio, effective depth, longitudinal reinforcement ratio, and concrete compressive strength) on the punching shear resistance of footings. To quantify the safety level and the efficiency, the design provisions are compared to systematic test series.

Mit der Erarbeitung des Nationalen Anwendungsdokuments rückt die Einführung des Eurocodes 2 in Deutschland näher. Allerdings stellten sich bei der Überprüfung der Regelungen zum Durchstanzen teilweise deutliche Abweichungen zu den Regelungen nach DIN 1045-1 heraus. Einige Bemessungsgleichungen erreichen in der angegebenen Form nicht das nach Eurocode und DIN 1055-100 geforderte Sicherheitsniveau, weshalb für das Nationale Anwendungsdokument abweichende Regelungen und Faktoren festgesetzt wurden. Dieser Beitrag zeigt die Unterschiede der beiden Normen und erläutert die wesentlichen Änderungen für die Anwendung des Eurocodes 2 in Deutschland.

Es wird ein mit Hilfe des Ersatzkontinuums entwickeltes mechanisches Modell zur Berechnung querbelasteter, dehnstarrer Rahmen vorgestelt. Die daraus ableitbaren Näherungsformeln lassen sich bei der Bemessung von Rahmen bei Erdbebenbelastungen anwenden.

In den vergangenen Jahrzehnten wurden zahlreiche Untersuchungen zum Trag- und Verbundverhalten von faserverstärkten Holzquerschnitten durchgeführt. Das Hauptaugenmerk lag dabei auf Glas- und Kohlenstofffaserverstärkungen im Verbund mit Brettschichtholzträgern größeren Querschnitts. Im Zuge eines Forschungsprojekts zu kleinen Gitternetztonnenschalen wurden an der TU-Berlin faserverstärkte Fichtenholzquerschnitte geringer Querschnittsgröße mit Glasfaser- oder Kohlenstofffaserverstärkungen untersucht. In dem vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse zum Trag-, Verbund- und Verformungsverhalten dieser kleinteiligen Lamellenquerschnitte vorgestellt. Im Vergleich zu den bekannten Verstärkungen von Brettschichtholz werden hier sehr hohe effektive Bewehrungsgehalte erreicht. Gleichzeitig ist die zur Verfügung stehende Verbundfläche zwischen Holz und Faserverstärkung deutlich größer.

The efficiency of fibre reinforced timber lamellas with reduced hight
In recent decades the load bearing mechanisms and composite action of fibre reinforced timber beams were investigated in several research projects, with a focus on the reinforcement of larger timber sections, mainly gluelam beams, with a glass or fibre reinforcement glued to the bottom side of the beam. In contrast, the efficiency of a fibre reinforcement for slender timber lamellas was assessed in a recent research project at the Technische Universität Berlin. The load bearing capacity, composite action and the displacements were tested in different test setups and are presented in this paper. In comparison with the previous research, which concentrated on reinforced gluelam beams, the reinforcement ratios are quite high in the current research project. At the same time the area provided for the bond between timber and fibre reinforcement is comparably higher.

Der Beitrag behandelt verschiedene Variantenstudien zum Tragsystem einer mehrfeldrigen Straßendeckbrücke in Verbundbauweise mit Stützweiten von etwa 70 m im Zuge der notwendigen Verstärkung einer bestehenden Brücke. Ursprünglich handelt es sich um eine Autobahnbrücke mit zwei getrennten Tragwerken mit jeweils zwei Hauptträgern, die einen einzelligen Kastenquerschnitt bilden. Neben dieser Ausbildung wird eine Verbindung beider Tragwerke mit zusätzlichen Querverbänden und eine Ergänzung zu einem dreizelligen Kastenquerschnitt untersucht. Zu Vergleichszwecken erfolgt eine Berechnung für zwei isolierte Tragwerke mit offenem Querschnitt sowie deren Ergänzung mit durchlaufenden Querverbänden zu einem offenen Trägerrost. Weiterhin wird die Variation von Steifigkeit und Anzahl der Verbände für alle Systeme untersucht. Die Ergebnisse werden in Form von vertikalen Durchbiegungen sowie Einflußlinien und Beanspruchungen in repräsentativen Hauptträger- und Verbandsquerschnitten vergleichend dargestellt. Daraus ist die Effizienz der Queraussteifungen und unteren Verbände direkt ablesbar. Damit lassen sich für die sinnvolle Verstärkung von Autobahnbrücken mit zwei getrennten Tragwerken (offener Querschnitt oder Kastenquerschnitt) sowie auch für die sinnvollste Systemwahl bei Neubauten im Falle großer Fahrbahnbreiten, generelle Hinweise ableiten.

Mit dem Anspruch der durchgängigen Nutzung eines digitalen Gebäudemodells über den gesamten Lebensdauerzyklus eines Bauwerks, beginnend mit den ersten Entwürfen, über die Planung und Ausführung bis hin zur Nutzung und Verwaltung, war die Idee des Building Information Modeling (BIM) geboren. Die daraus resultierende Umstrukturierung der Planungsabläufe fordert von allen Planungsbeteiligten einen Paradigmenwechsel und damit die Bereitschaft, vorhandene Planungsstrukturen zu verlassen. Das Zusammenfügen der einzelnen Fachbeiträge zu einem Gesamtmodell stellt die Planer vor technische als auch menschliche Herausforderungen. Erkenntnisse, die sich im Rahmen der Einführung für die Praxis zeigen können, sollen diskutiert und erläutert werden. BIM steht somit nicht nur für eine neue Planungskultur, sondern auch für ein neues Miteinander der Planungsbeteiligten.

Introduction of the BIM-method in design- und manufacturing process.
The idea of Building Information Modeling (BIM), arose due to the necessity to work with one digital building model throughout the entire life span of a building - beginning with drafts, continuing with the design and construction, then finally ending with its use and maintenance. Therefore the necessity for restructuring of the planning process demands a paradigm shift from all involved parties and their willingness to abandon existing structures associated with the planning process. The integration of the individual technical contributions into one global model poses both technical- and human challenges for the planner. Insights relating to introducing BIM in practice should be discussed and elaborated on. BIM does thus not only stand for a new planning structure, but also for new ways of interaction between all involved parties.

Im August 2004 ist die DIN 1053-100 [1] zur Berechnung von Mauerwerk nach dem neuen Sicherheitskonzept erschienen. Sie gestattet die Berechnung und Bemessung von Mauerwerksbauten mit Hilfe von Teilsicherheitsfaktoren. Dabei wurden die Nachweise von der Spannungs- auf die Kraftebene umgestellt. Im Zuge der Endfassung sind gegenüber bisherigen Veröffentlichungen aus der Erarbeitungsphase (s. [2] u. [3]) noch Veränderungen vorgenommen worden. Die Aufnahme in die Musterliste der Technischen Baubestimmungen [4] soll im Februar 2005 erfolgen, wobei eine Einschränkung hinsichtlich der Größe der zugelassenen Außermittigkeit im Gebrauchszustand unter vertikaler Belastung ergänzt wird. Der Beitrag stellt die wesentlichen Veränderungen vor und informiert über deren Hintergründe.

Keine Kurzfassung verfügbar.

In der DIN 4021 werden die verschiedenen Vorschriften und Verfahren zur Entnahme von Bodenproben festgelegt.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Im Zuge eines Forschungsprojekts, welches zurzeit am Institut für Tragkonstruktionen der TU Wien behandelt wird, werden Hohlkastenquerschnitte, bestehend aus dünnwandigen Betonhalbfertigteilen, für deren Einsatz im Brückenbau untersucht. Die Hohlkastenquerschnitte werden segmentweise auf der Baustelle zusammengebaut und mit externer Vorspannung zu einem selbsttragenden Brückenträger zusammengespannt. Anschließend werden die Steg-, Boden- und Deckplatten mit Ortbeton ergänzt und somit ein monolithisches Bauwerk ohne Fugen hergestellt. Die Vorspannung des dünnwandigen Hohlkastenquerschnitts stellt dabei eine besondere Herausforderung dar. In dieser Arbeit wird eine neue Herangehensweise zur Einleitung der Vorspannkräfte in dünnwandige Hohlkastenquerschnitte vorgestellt, wobei diese anhand von durchgeführten experimentellen Untersuchungen sowie deren Analyse mit einer nichtlinearen FE-Berechnung präsentiert wird. Untersucht wurden zwei unterschiedliche Herstellungsarten der Lisenen, einerseits eine Herstellung in Fertigteilbauweise, andererseits in Ortbetonweise. Dabei hat sich gezeigt, dass eine Herstellung der Lisenen als Fertigteile für die Einleitung von Vorspannkräften in dünnwandige Hohlkastenquerschnitte aufgrund der bei der Ortbetonbauweise entstehenden Schubfuge zu bevorzugen ist.

On the introduction of post-tensioning forces into thin-walled box girder cross-sections
In the course of a research project currently being conducted at the Institute for Structural Engineering at the TU Wien, box girder cross-sections consisting of thin-walled semi-precast concrete elements are being investigated for their use in bridge construction. The box girder cross-sections are assembled segment by segment on the construction site and tensioned together with external post-tensioning to form a self-supporting bridge girder. Subsequently, the web, floor and deck slabs are completed with in-situ concrete, thus producing a monolithic structure without joints. The post-tensioning of the thin-walled box girder cross-section poses a particular challenge. In this paper, a new approach to the introduction of post-tensioning forces in thin-walled box-girder cross-sections is presented, based on experimental investigations carried out and their analysis with a nonlinear FE calculation. Two different manufacturing methods of the blisters were investigated, on the one hand a prefabricated construction method and on the other hand a cast-in-place method. It has been shown that the production of blisters as precast elements is preferable for the introduction of post-tensioning forces into thin-walled box girder cross-sections due to the shear joint created by the in-situ concrete construction method.

Die Modellierung von Holztafelkonstruktionen erfolgt heutzutage üblicherweise mit der Schubfeldträgermethode. Die Anwendung der Schubfeldträgermethode auf Wandtafeln führt dazu, dass bei der Modellbildung nur Konstruktionen oder Bereiche von Konstruktionen berücksichtigt werden, die als ideale Schubfelder ausgebildet sind.
Für Holztafeln ist geläufig, dass sich diese bei scheibenartiger Beanspruchung sehr duktil verhalten, da sie aufgrund des ausgeprägt nichtlinearen Verhaltens des Verbunds von Rippe und Beplankung große Verformungen ertragen können, bevor sie versagen.
In diesem Beitrag wird über Untersuchungen zur Einschätzung der genannten Duktilität berichtet. Im Wesentlichen werden die Unterschiede im Last-Verformungsverhalten unterschiedlicher Tafelkonfigurationen mithilfe des FE-Modells von HALL herausgearbeitet.
Der Beitrag zeigt, dass eine ausgeprägte Duktilität nur dann vorhanden ist, wenn es Beanspruchungen senkrecht zu den Plattenrändern gibt. Bei Konstruktionen mit idealen Schubfeldern treten bei ideal-elastisch-plastischem Materialverhalten lediglich nahezu konstante Beanspruchungen des Verbunds parallel der Plattenränder auf, sodass sich nur geringe plastische Reserven ergeben. Bei Konstruktionen mit freien Plattenrändern treten hingegen zusätzlich Beanspruchungen des Verbunds senkrecht zu den Plattenrändern auf, die gegenüber dem elastischen Grenzzustand wesentliche plastische Reserven ergeben. Derartige Tafeln verhalten sich daher sehr duktil.

On the estimation of the ductility of wooden panels
The modelling of wooden panel construction is currently based on the shear field girder method. The application of this method on wall panels results in static models that consider only constructions of parts of constructions that are executed as ideal shear fields.
It is commonly known that wooden panels show a distinct ductile behaviour when loaded in-plane because they can tolerate significant deformations before failing. This results from the distinct non-linear behaviour of the bond between rib and sheet.
This contribution reports on investigations on the estimation of this ductility. The differences in the deformation behaviour of differing panel configurations are mainly elaborated using the FE-model of HALL.
The work shows that a distinct ductility is only apparent, if stresses perpendicular to the sheet edges are apparent. Constructions with ideal shear fields show approximately constant bond stresses parallel to the sheet edges, if an ideal elastic, plastic material law is considered. This leads to small plastic capabilities. Constructions with free sheet edges, however, develop additional stresses perpendicular to the sheet edges that result in significant plastic capabilities compared to the elastic limit state. Panels of that kind therefore show a highly ductile behaviour.

Tragfähigkeits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise von Eisenbahnbrücken für den Hochgeschwindigkeitsverkehr erfordern in der Regel einen Vergleich zwischen relevanten Eigenfrequenzen des Überbaus und Frequenzen aus der periodischen Belastung durch überfahrende Radsätze. Werden die Eigenfrequenzen des Bauwerks rechnerisch bestimmt, hängt die Qualität der Ergebnisse von den in der Modellierung getroffenen Annahmen ab, z. T. entstehen so starke Diskrepanzen zwischen berechneten und realen Eigenfrequenzen.
Obwohl der Beitrag der über die Brückenenden hinausgehenden Gleise zur Systemsteifigkeit bekannt ist und sich im Modell über nichtlineare Längsfedern zwischen Gleis und Oberkante Tragwerk bzw. zwischen Gleis und Dammbereich abbilden lässt, wird in der Praxis oft das Modell eines gelenkigen Einfeldträgers gewählt. In diesem Beitrag werden zunächst horizontale Ersatzfedersteifigkeiten zur Abbildung des Dammbereichs mit Schotterbett hergeleitet, aus denen sich entsprechende Drehfedersteifigkeiten am Auflager ergeben. Bei der Modellierung von Einfeldsystemen mit Balken- oder Plattenelementen ist eine Berücksichtigung der Einspannwirkung über Drehfedern an den Auflagern möglich.
Weiterhin wird eine Methode zur Ermittlung der ersten Biegeeigenfrequenz n0 einer Brücke unter Berücksichtigung von Drehfedern an den Auflagern für den vereinfachten Resonanznachweis vorgestellt. Die Anwendung des Verfahrens wird an realen WiB-Brückenbauwerken mit Schotteroberbau gezeigt. Dabei werden berechnete und gemessene n0-Werte den jeweiligen Grenzfrequenzen für den vereinfachten Resonanznachweis für Einfeldbrücken mit örtlichen Höchstgeschwindigkeiten bis 200 km/h gegenübergestellt.

Restraining effects of railway tracks on fundamental frequencies of single-span bridges
Capacity and serviceability design of high-speed railway bridges often requires comparison of relevant eigenfrequencies of the superstructure to frequencies resulting from periodic excitation by crossing axles. If the eigenfrequencies are calculated, quality of results depends on assumptions made in modelling, sometimes resulting in large differences between calculated and real eigenfrequencies.
Though contribution of railway tracks overlapping bridge ends to system rigidity is well known and can be modeled with non-linear longitudinal spring elements connecting track and superstructure top edge or track and embankment, often simply supported beam models are used. This article derives horizontal substitutional springs to represent unloaded embankments with ballast, which incorporate the calculation of rotational springs. When modelling single-span systems with beam or plate elements, rotational springs at bearings can represent the restraining effects of tracks.
Furthermore a simplified method can be used to calculate the fundamental frequency n0 considering the contribution of rotational springs. The method is used on the calculation of n0 of real filler beam bridges with ballast superstructure and obtained results are compared to measured values and threshold values for simplified resonance check for velocities up to 200 km/h.

Die Systemsteifigkeiten von Eisenbahnbrücken werden durch die über die Brückenenden hinauslaufenden Gleise positiv beeinflusst. Gemäß aktueller Normenlage lässt sich dieser Effekt im Modell durch ein separat vom Überbau modelliertes Gleis abbilden, das über nichtlineare Längsfedern mit dem Überbau bzw. dem anschließenden Dammbereich verbunden wird. Eine Systemvereinfachung mit einer linearen horizontalen Ersatzfeder, welche den Beitrag des Dammbereichs abbildet und sich für die Modellierung eines Einfeldsystems mit Balken- oder Plattenelementen in eine Drehfeder am gelenkigen Auflager umrechnen lässt, wurde im 1. Teil dieses Beitrags in der Bautechnik 07/2016 hergeleitet.
Der vorliegende Beitrag behandelt den Einfluss und die Berücksichtigung des Durchrutschens des Gleises im Schotterbett, die durch eine nichtlineare horizontale Ersatzfeder bzw. Drehfeder am Auflager (nichtlineare Charakteristik gemäß Normung) modelliert werden.
Die Notwendigkeit der Einbeziehung der nichtlinearen Effekte wird exemplarisch für zwei reale WiB-Brückenbauwerke in Einfeldbauweise mit Schotteroberbau diskutiert. Dazu werden numerische Überfahrtssimulationen mit äquivalenten Einmassensystemen durchgeführt.

Restraining effects of railway tracks - part 2: non-linear spring characteristics
System stiffnesses of railway bridges are enhanced by the tracks overlapping the bridges' ends. In accordance with current standards, this effect can be accounted for in numerical models where tracks are modelled as separate elements which are connected to the bridge and adjacent embankments by non-linear longitudinal springs. A simplified approach, where the contribution of the embankment is represented by an equivalent elastic horizontal spring element, which can be converted to a rotational spring for single span systems with beam or plate elements, was derived in the 1st part of this contribution in Bautechnik 07/2016.
The current work represents non-linear spring characteristics of the longitudinal springs in the combined track/structure system according to code with non-linear characteristics of the equivalent horizontal and rotational springs.
The importance of considering the non-linear effects in numerical models is discussed based on numerical simulations of two real single-span filler beam bridges with ballast bed. The simulations are carried out using equivalent single degree of freedom systems.

Bei neu zu bauenden Brücken sind ausser den Verkehrslasten nach DIN 1072 auch die des STANAG 2021 zu beachten. Ausgehend von den zu beachtenden Vorschriften in der BRD werden Erläuterungen zur Einstufung, Bemessung und Beschilderung sowie zu den zur Verfügung stehenden Hilfsmitteln gegeben.

Es werden Überlegungen und Berechnungen beschrieben, die für die Einstufung von rechteckigen und quadratischen Hohlprofilen in der neuen DIN 18 800 Teil 2 von Bedeutung sind. Es zeigt sich, daß es nicht sinnvoll ist, die kaltgefertigten und die warmgefertigten Hohlprofile einheitlich zu behandeln. Für DIN 18 800 Teil 2 wird als geometrische Ersatzimperfektion für die Hohlprofile vorgeschlagen: a) 1/300 für warmgefertigte Hohlprofile, b) Einstufung der kaltgefertigten Hohlprofile wie die geschweißten Kastenquerschnitte.

Zur Aufstellung eines wirklichkeitsnahen fahrmechanischen Rechenmodells werden das elastokinetische Verhalten des Tragwerks, die starrkörperkinetischen Eigenschaften der Triebwerke, der nichtideale Einbau der Laufräder und nichtlineare Kraftschluß-Schlupfgesetze berücksichtigt. Unter Verwendung der FEM, des Modifikations- und modalen Reduktionsverfahrens werden für die Anregung durch Antriebskräfte iterativ Lösungen des Systems erzeugt. Diese ergeben einen Einblick in das Bewegungs-, Schlupf- und Beanspruchungsverhalten von instationär, ungeführt oder geführt fahrenden Brückenkranen.