Die Tragfähigkeit von bewehrtem Mauerwerk ist in starkem Maße von der Art des verwendeten Mauerwerks abhängig. Dabei wirken sich nicht nur die Festigkeit, sondern auch das Spannungs-Dehnungs-Verhalten auf die Tragfähigkeit aus. In /1/ wurde das Spannungs-Dehnungs-Verhalten von Mauerwerk untersucht. Die für die weiteren Betrachtungen wesentlichen Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Ein Vergleich dieser Ergebnisse mit den in /2/ und /3/ zugrunde gelegten Ansätzen zeigt, daß hier das reale Dehnungsverhalten nur unzureichend berücksichtigt wird. Aus diesem Grund wurden Berechnungshilfsmittel erarbeitet, mit deren Hilfe das Verformungsverhalten des verwendeten Mauerwerks wirklichkeitsnah berücksichtigt werden kann. Ein Vergleich der maximalen Tragfähigkeit zeigt deutliche Unterschiede, die bei einer Bemessung nach /2/ und /3/ nicht ausreichend berücksichtigt werden.

Ultrahochfester Beton (UHB) unterscheidet sich von normal- bzw. hochfestem Beton vor allem durch ein dichteres Materialgefüge. Dies bewirkt, daß Bauteile aus UHB einen größeren Widerstand gegen mechanischen Abrieb und Frost-Tausalzbeanspruchung sowie eine größere Undurchlässigkeit für Flüssigkeiten und Gase aufweisen. Ohne den Zusatz von Stahlfasern ist UHB jedoch ein äußerst sprödes Material, das im Grenzzustand der Tragfähigkeit schlagartig versagt. Durch die Zugabe von Stahlfasern läßt sich ein duktiles Materialverhalten erzeugen. Dieser Beitrag zeigt, wie man einen solchen stahlfaserverstärkten UHB durch Entwicklung von Spannungs-Dehnungsbeziehungen auf Biegung bzw. Biegung mit Normalkraft bemessen kann.

Über die Verteilung der Momente unter einem quadratischen Einzelfundament bei konstanter und veränderlicher Plattendicke unter Berücksichtigung der Baugrundeigenschaften.

Es wird ein Bemessungsverfahren im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZG) zur Diskussion gestellt, das von gerissenen Querschnitten ausgeht und die Unverträglichkeiten mit dem Grenzzustand der Tragfähigkeit (GZT) an den Nachweisgrenzen der DIN 1045-1 vermeidet. Für die Anwendung werden Bemessungstabellen vorgestellt und praktische Beispiele erläutert.

Zum Tragverhalten schlanker stählerner Kreiszylinderschalen unter Biegebeanspruchung bestehen noch erhebliche Kenntnislücken. Während die experimentelle Basis für durch Einzelquerlasten beanspruchte Schalen in jüngerer Zeit erheblich verbessert werden konnte, fehlen weiterhin Versuchsergebnisse über das Kollapsverhalten unter quasistatischer Windbelastung. Im Beitrag wird auf der Grundlage von FE-Analysen untersucht, inwieweit die an der Schale unter einer einzelnen Querlast gewonnenen Kenntnisse auf windbeanspruchte Schalen übertragen werden können. Es wird gezeigt, daß dies nur mit Einschränkungen möglich ist, da sich die Anstrengungszustände aus beiden Lastfällen erheblich unterscheiden und deshalb die Versagensformen in ausgedehnten Geometriebereichen differieren.

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Biegeaktive Tragwerke sind gekrümmte Tragwerke, deren Geometrie und Systemsteifigkeit sich aus einer elastischen Verformung von Tragelementen ergibt. Biegung kann demnach dazu genutzt werden, komplexe räumlich gekrümmte Tragsysteme aus ursprünglich geradlinigen oder ebenen Tragelementen zu erzeugen. Bei der Arbeit mit biegeaktiven Tragstrukturen zeigt sich, dass dieser Formgebungsansatz die Entwicklung hocheffizienter Tragsysteme ermöglicht, welche - frei von tradierten typologischen Ansätzen der Tragwerkslehre - aus dem Kurzschließen von Rückstellkräften entstehen. Nach einer Definition der Begriffe und kurzen Darstellung der relevanten mechanischen sowie werkstofftechnischen Grundlagen werden in diesem Aufsatz die besonderen Eigenschaften dieser Tragwerke anhand von Fallbeispielen erläutert.

Bending-active structures
Bending-active structures are curved beam or surface structures that base their geometry and structural integrety on the elastic deformation of their initially straight or planar elements. In these lightweight structures bending is not avoided but instrumentalized to create complex curved geometries on the basis of standard semi-finished building products. After a general introduction of material and mechanical basics this paper discusses the behavior of bending-active structures through three case study projects.

Es wird das plastische Ermüdungsverhalten bei geringen Lastspielzahlen von Stahlstützen mit I- und Kastenquerschnitt unter zyklischer Horizontalbeanspruchung bei gleichzeitiger konstanter Normalkrafteinwirkung untersucht. Hierbei werden als Parameter insbesondere die Verschiebungsamplituden sowie die Steg- und Flanschschlankheiten b/t variiert, um den Einfluß von örtlichem Beulen zu berücksichtigen. Beim Ermüdungsbruch konnten dabei zwei Versagensmöglichkeiten beobachtet werden, die mit Querschnitts- und Konstruktionsversagen bezeichnet werden.

Die chemische Vorspannung ist ein alternatives Verfahren zur Spannungseinleitung in Beton, das ohne mechanische Spannvorrichtungen auskommt. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse von experimentellen Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten von dünnen textilbewehrten Quellbetonelementen vorgestellt. Hierzu wurden Verformungsmessungen zum freien und behinderten Quellen an Probekörpern unterschiedlicher Quellbetonmischungen sowie experimentelle Untersuchungen zum Biege- und Verbundverhalten von dünnen, mit Carbontextilgittern bewehrten Probekörpern durchgeführt. Die Versuchsergebnisse bestätigen, dass die Verwendung von Quellzusatzmitteln das Verhalten des Textilbetons beeinflusst. Die Beanspruchung bei Erstrissbildung sowie die Durchbiegung bei Erstrissbildung können mit zunehmendem Anteil von Quellzusatzmitteln erhöht werden. Zudem erreichen die Probekörper aus Quellbeton höhere maximale Verbundspannungen als entsprechende Probekörper ohne Quellzusatzmittel.

Flexural and bond behaviour of chemically prestressed concrete elements with textile reinforcement
Chemical prestressing is a method of introducing stresses into concrete with the use of expansive admixtures instead of mechanical devices. The paper presents an approach to chemical prestressing of thin textile reinforced concrete elements. Measurements of free and restraint expansion are described, as well as experimental investigations regarding flexural and bond behaviour of thin specimens with carbon textile grids. Results of four-point bending tests on slab members and of bond tests are presented. It was confirmed that the use of expansive concrete influences the behaviour of textile reinforced concrete specimens. The cracking load can be increased with increasing amount of expansive admixture, as well as the deflection at first cracking. Similarly, higher maximal bond stresses are achieved for specimens made of expansive concrete that of control mixture. The results are evaluated and an overview is provided.

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Walzprofile und ähnlich gestaltete geschweißte Profile haben eine Haupttragebene, die möglichst voll ausgenutzt werden soll, indem Stabilitätsversagen quer zur Haupttragebene verhindert wird.
DIN EN 1993-1-1 [2] behandelt Stabilitätsnachweise quer zur Haupttragebene inform von Biegeknick- oder Biegedrillknicknachweisen nach zwei möglichen Verfahren: dem Verfahren mit Anwendung der Theorie 2. Ordnung durch Vorgabe von geometrischen Ersatzimperfektionen, das allgemeingültig sein sollte, und dem Verfahren mit Knick- und Biegedrillknickbeiwerten, die für bestimmte häufige Fälle objektorientiert angewendet werden können.
Der vorliegende Beitrag behandelt die Nachweise mit Theorie 2. Ordnung mit geometrischen Ersatzimperfektionen, die entsprechend DIN EN 1993-1-1 [2] allgemeingültig als Eigenformen bei Ausweichen aus der Haupttragebene definiert sind. Zur Bestimmung bietet sich eine Rechnerunterstützung an, die nicht nur die modalen Verschiebungen, sondern auch die modalen Biegemomente in den maßgebenden Gurten des Querschnitts liefert. Dadurch werden die Nachweise übersichtlich und einfach und münden in einen Nachweis des Ausnutzungsgrades in der Haupttragebene, der durch einen Faktor f infolge der Biegemomente aus der Haupttragebene vergrößert wird. Beispiele aus der Praxis erläutern die überraschend einfache Anwendung.

Flexural and lateral torsional buckling checks of steel frames according to Eurocode 3 using 2nd order analysis.
Sections of rolled profiles or similar welded profiles have due to their strong axis an in-plane-resistance that should be exploited by preventing out-of-plane stability failure about the weak axis. DIN EN 1993-1-1 [2] gives rules for out-of-plane stability checks (lateral flexural or lateral torsional buckling) that can be performed according to one of the following methods: the method using 2nd order analysis for which equivalent geometric imperfection are defined and that is considered as a generic method, and the method with member checks using flexural or lateral torsional buckling curves, that have been determined for frequent cases (object-oriented method).
This contribution treats out-of-plane stability checks using 2nd order analysis with equivalent geometric imperfections, that have been defined in DIN EN 1993-1-1 [2] as elastic buckling modes. To determine these functions computer-assistance is required, that gives not only the modal displacements, but also the modal bending moments for the relevant flanges of the profiles.
The use of out-of-plane modal bending moments makes the assessments clear and simple. They lead to the assessment of the in-plane utilisation rates, which are enhanced by a factor f due to the out-of-plane bending moments. Worked examples from practical applications illustrate the surprising simplicity of use.

Frau Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann zur Vollendung ihres 60. Lebensjahres gewidmet
Bei Anwendung des allgemeinen Verfahrens nach Kapitel 6.3.4 der DIN EN 1993-1-1 [1] wird der allgemeine Fall des Biegedrillknickens (BDK mit Moment und Normalkraft) mit den Knickkurven seiner Spezialfälle (BDK nur mit Moment bzw. Knicken um die schwache Achse nur mit Normalkraft) behandelt. In Bezug auf Schlankheit und Imperfektion entstehen dadurch Inkonsistenzen, was zu Konflikten mit der beabsichtigten Allgemeingültigkeit und zu nicht richtigen Ergebnissen führt. Denn die Hauptebene-Beanspruchungen My und N sind in ihrer individuellen Kombination ursächlich für die Instabilität aus der Ebene. Wenn man berücksichtigt, dass die Vergrößerungsfaktoren &agr;cr und &agr;ult, damit die bezogene Schlankheit &lgr;- sowie die eigenformaffin anzunehmenden Imperfektionen vom Verhältnis von My und N abhängen, so ist eine allgemeine Knickkurvenformulierung für BDK mit Moment und Normalkraft möglich, die sich an die der Spezialfälle konsistent anfügt. Damit kann die unzureichende Regel zur Wahl der Knickkurve in 6.3.4 ersetzt werden. Der vorliegende Beitrag stellt deswegen mechanisch nachvollziehbar dar, in welcher Beziehung die Imperfektionsbeiwerte für das Biegeknicken nach EC3 aus der Ayrton-Perry-Formulierung heraus mit entsprechenden Werten für das Biegedrillknicken stehen. Die Herleitungen werden durch zahlreiche Vergleichsrechnungen mit der FEM abgerundet.

Consistent approach for flexural and lateral torsional buckling as basis for a general buckling curve for EC3-1-1, 6.3.4.
Within the general method of chapter 6.3.4 of EN 1993-1-1, for the general case of lateral torsional buckling (i. e. LTB with combined moment and normal force), the buckling curves of the special cases of lateral torsional buckling (i. e. LTB only with moment or FB with normal force only) are to be used. This, with regard to slenderness and imperfections, produces inconsistencies leading to conflicts with the intended generality and finally to incorrect results. For the individually combined effect of the in-plane actions My and N are causal for the out-of-plane instability. Thus the amplification factors &agr;cr and &agr;ult, the related slenderness &lgr;- and the imperfections to be assumed in the eigenmode are depending on the ratio of My and N. Having this in mind a general formulation of a buckling curve for LTB with combined moment and normal force can be achieved being consistent with those of the special cases. Thereby the insufficient rule for the choice of buckling curve of 6.3.4 can be replaced. In the following paper it is therefore shown, based on the Ayrton-Perry-format, how the imperfection values for flexural buckling acc. to EC3 can be transferred to lateral torsional buckling. The derivations are accompanied by comparative FE-calculations.

Für Träger mit feldweise unterschiedlichen Profilen werden die genauen statischen und dynamischen Übergangsbedingungen hergeleitet. Nach der Energiemethode und mit Hilfe von Hermite-Polymonen 8. Ordnung als Ansatzfunktionen für die unbekannten Verformungen lassen sich somit genaue Ergebnisse zum Biegedrillknicken und zur Spannungstheorie II. Ordnung erzielen. Dies wird an einigen Beispielen verdeutlicht.

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Mit DIN EN 17117-1 liegt seit etwa einem Jahr erstmals eine europäische Norm zur Durchführung und Auswertung von biaxialen Zugversuchen an beschichteten Textilien vor, wie sie im Membranbau Anwendung finden. Der vorliegende Beitrag bietet eine Vorstellung, Analyse und Bewertung der neuen Regelungen. Besondere Neuerungen gegenüber der bisherigen Versuchspraxis wie Regelungen zur Probekörpergeometrie, zum Lastprotokoll und der Belastungsgeschwindigkeit werden erläutert und bewertet. Der Beitrag zeigt den Unterschied zwischen elastischen Bemessungs- und Vergleichskonstanten und zeigt beispielhaft deren Anwendung und Interpretation.

Biaxial load bearing behaviour of woven fabric membranes under multiple loads
With DIN EN 17117-1, a European standard for the performance and evaluation of biaxial tensile tests on coated textiles, as used in membrane construction, has been available for about a year now. This article offers a presentation, analysis and valuation of the new regulations. Particular innovations compared to the previous test practice, such as regulations on test specimen geometry, load protocol and loading speed are explained and evaluated. The article shows the difference between elastic design constants and elastic comparison constants and gives examples of their application and interpretation.

This study investigates the dynamic biaxial behaviour of concrete by testing more than 60 cubic specimens on a custom-designed, servo-hydraulic-controlled machine. Each specimen was axially loaded in compression at a constant strain rate of 10-5, 10-4, 10-3 or 10-2 s-1 while two opposite side faces were subjected to a constant confining pressure and the other two side faces were free. The confining pressure applied to each specimen was 0, 30.5, 61.0 or 91.5 % of its uniaxial compressive strength. Test results indicate that the biaxial strength of concrete increases with strain rate at a reduced slope as confining pressure increases. The failure mode of the concrete specimens was basically unaffected by the strain rate. An empirical relation for the ultimate strength of concrete in a biaxial stress state was developed taking into account the effects of both confinement and strain rate.

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