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Die energetische Bilanzierung von Nichtwohngebäuden macht in der Regel eine umfangreiche Zonierung der Gebäude erforderlich, was auch eine zeitaufwändige Ermittlung der Hüllflächen mit sich bringt. Im ersten Teil der Veröffentlichung wurde ein vereinfachtes Verfahren vorgestellt, mit dem die Erfassung der Gebäudehüllfläche im Ein-Zonen-Modell erfolgen kann, während die energetische Bilanzierung im Mehrzonenmodell nach DIN V 18599 stattfindet [1]. In diesem Artikel wurden zwei Methoden diskutiert. Beim einfachen Verfahren erfolgt die Verteilung der Hüllfläche automatisch über einen vorgegebenen Algorithmus. Das erweiterte Verfahren erlaubt von der Zonenebene aus Präzisierungen bei der Verteilung. In Teil 1 wurde der Einfluss auf den flächenbezogenen Fehler aufgezeigt [1].
Der vorliegende Teil 2 beschäftigt sich mit den Auswirkungen auf den Energiebedarf und führt beide Analysen zusammen. Ziel der Untersuchungen war die Bewertung, ob für die Berechnung des Gebäudeenergiebedarfs im Rahmen der Erstellung eines Energieausweises die Flächen und Stoffwerte der Gebäudehülle auf Gebäudeebene definiert und dann nach einem vorgegebenen Schlüssel (einfaches und erweitertes Verfahren) auf die Zonen aufgeteilt werden können. Die Ergebnisse zeigen, dass die Fehler im Energiebedarf gering und für die frühe energetische Bewertung von Gebäuden, im Rahmen der Nachweiserstellung, ausreichend präzise sind. Das Verfahren ist so konzipiert, dass das Gebäudemodell im Rahmen der Projektbearbeitung weiter präzisiert und detailliert werden kann, ohne dass die zuvor hinterlegten Daten verloren gehen. Die vorgestellten Vereinfachungen finden Anwendung in der Luxemburger EnEV zur energetischen Bewertung von neu zu errichtenden Nichtwohngebäuden.

The effects on energy demand analysis of the simplified surface area calculation and zoning model
The energy performance assessment of non-residential buildings generally requires a detailed zoning procedure, which in turn leads to a time-consuming allocation of the envelope surface areas to the individual zones. The first part of the study, in [1], describes a simplified procedure, whereby the building is analysed according to a single-zone model whereas the energy balance in the multi-zone model is calculated according to DIN V 18599. In this paper two methods are discussed. The simplified procedure uses an algorithm to allocate the building envelope surface area automatically to the zones. The extended procedure enables precise allocations starting from the zone level. In part 1 the influence on error relating to allocation based on envelope surface area is revealed.
The following part 2 of the report examines the effects on energy demand, combining the two analyses. The results show that the errors in energy consumption for heating, cooling and lighting are minor and sufficiently precise for the scope of the pre-assessment required for a building permit. The procedure is designed to enable the building model to be made more detailed and precise during the planning phases of the project without losing the underlying data. The simplifications presented will be implemented in the new Luxembourg EnEV for the energy performance assessment of non-residential buildings.

Hochfeste und ultrahochfeste Betone werden häufig in modularen Konstruktionen eingesetzt. Durch eine trockene Fuge kann der Bauablauf beschleunigt und dadurch die Wirtschaftlichkeit eines Projekts gesteigert werden. Durch Ungenauigkeiten in solchen Stoßfugen erfährt die Konstruktion zusätzliche Beanspruchungen. Anhand der Beispiele von ebenen Wandscheiben und Kreisringelementen wird der Einfluss von imperfekten glatten trockenen Fugen auf die Spannungsverteilung und -entwicklung im Bauteil diskutiert. Als Belastung wird eine gleichmäßig verteilte Druckspannung quer zur Stoßfuge im Regelbereich der Bauteile berücksichtigt. In der Praxis ist dieser Lastfall bei modularen Konstruktionen meist durch Vorspannung gegeben. Um das Verhalten der Bauteile unter solchen Randbedingungen beschreiben zu können, wurden FEM-Berechnungen angestellt. Die Darstellung ausgewählter Ergebnisse zeigt, dass allgemeine Aussagen zum Verhalten solcher Fügungen nicht möglich sind. Für eine Beurteilung des Effekts von Unebenheiten in glatten trockenen Fugen muss der Sachverhalt auf eine konkrete Aufgabenstellung beschränkt werden.

Imperfect Plane Dry Joints under Pressure
High performance and ultra-high performance concrete are commonly used in modular constructions. By using dry joints the construction progress can be accelerated. Thus the project can be more efficient. Due to unevenness in plane dry joints additional stress occurs. On the example of wall panels and circular ring shaped elements the effect on stress distribution and stress development in the concrete member because of plane dry joints with undulations are discussed. The elements are loaded by a uniform distributed compressive stress in the undisturbed regions perpendicular to the joint. This is a common load case due to prestressing in modular constructions. To discuss the behavior of concrete members under such conditions a FEM simulation is used. On specific results it is shown that no general statement can be done for such uneven connections. The effect of imperfect plane dry joints can only be assessed on case studies.

Für ein geplantes Bauvorhaben wurden Untersuchungen zu den Einwirkungen aus dem benachbarten U-Bahnbetrieb durchgeführt. Es wurde eine Methode entwickelt, mit der anhand der Gebäudegeometrie und -steifigkeit und dem daraus abgeleiteten Schwingungsverhalten Aussagen über zu erwartende Beeinträchtigen und mögliche Verbesserungsmassnahmen getroffen werden können.

Einer der wichtigsten Entwurfsparameter für Integralbrücken ist die waagerechte Verschiebung am Anschluß zwischen der Fahrbahnplatte und dem Widerlager. Integralbrücken gleichen Bewegungen des Oberbaus ohne konventionelle Dehnfugen oder Lager aus. Bei waagerechten Verschiebungen in Form von Dehnung oder Schrumpfung der Fahrbahnplatte handelt es sich also um einen der wesentlichen Unterschiede zwischen “klassischen” und integralen Brückenentwürfen.
In diesem Aufsatz werden die Ergebnisse zu Untersuchungen bezüglich durch Temperatureinflüsse und Materialverhalten (zum Beispiel bei Vorspannung) verursachter waagerechter Verschiebungen einer Fahrbahnplatte aus Beton bei einer Gesamtbrückenlänge zwischen 20 m und 180 m vorgestellt. Dabei wurde auch der Einfluß unterschiedlicher Betonfestigkeitsklassen und Konstruktionsverfahren untersucht.

Üblicherweise werden in der Praxis hydraulische Sicherheiten für vordefinierte Versagensmechanismen und ohne Berücksichtigung einer bodenmechanischen Vorgeschichte berechnet. Die mathematische Analyse der durch Strömung reduzierten effektiven Spannungen, verbunden mit lokalen hydraulischen Sicherheiten, lässt Schlussfolgerungen auf den Gesamt- und örtlichen Zustand im Untersuchungsgebiet vergleichsweise einfach zu. Dazu werden unter Zuhilfenahme der Finite-Elemente-(FE)Methode Porenwasserdruckverteilungen und Effektivspannungen bewertet. Bei FE-Programmen, die Berechnungen mit Porenwasserdrücken anbieten, genügen für diese Analyse Anpassungen im Post-Processing.

Effects of groundwater flow on local hydraulic safety - examples with FEM
In practice, hydraulic safety is usually calculated for predefined failure mechanisms and without consideration of a soil history. The mathematical analysis of changes in effective stresses induced by groundwater flow can be related to local hydraulic safety in the considered area. For this purpose, pore water pressure distributions and effective stresses are evaluated with the FE method. In FE software, which enables calculations with pore water pressures, adjustments in post-processing are sufficient to determine local hydraulic safety level.

Zur Klärung der Auswirkungen von Lastwechseln auf die Zustandsgrößen biegebeanspruchter Stahlbetonbauteile unter Gebrauchslast wurde ein Rechenmodell entwickelt. Dieses gilt für biegebeanspruchte Stabtragwerke und kann den Einfluß einer beliebigen Lastfolge bei der nichtlinearen Berechnung berücksichtigen, indem die Moment-Verkrümmungs-Beziehung der Erstbelastung entsprechend der zuvor aufgetretenen Beanspruchungen modifiziert wird. In Vergleichsberechnungen zu experimentellen Untersuchungen konnten mit dem Rechenmodell gute Ergebnisse erzielt werden. Parameterstudien zeigen der Veränderungen der Beanspruchungen, die infolge wechselnder Belastungen durch Last und Zwang im Gebrauchszustand zu erwarten sind.

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Ausgehend von der Zielsetzung der DFG-Forschergruppe 1498, die Einflüsse auf den AKR-Schädigungsprozess in Fahrbahndecken aus Beton grundlegend zu klären, sind zwei aufeinander aufbauende Untersuchungsschwerpunkte Gegenstand dieses Beitrags. Im ersten Schwerpunkt wurden die prüftechnischen Voraussetzungen für die Charakterisierung der Degradation und damit der Rissbildung im Fahrbahndeckenbeton durch die Vorschädigung infolge von Ermüdungsbeanspruchungen geschaffen. Realisiert wurde dies durch die Implementierung und Optimierung eines Monitoringsystems im zyklischen 4-Punkt-Biegeversuch zur simultanen Erfassung der Rissbildung im großformatigen Schwingbalken. Zusätzlich wurde die Röntgen-3D-Computertomografie für die hochauflösende räumliche quantitative Rissanalyse in den Bohrkernen aus den Schwingbalken ohne und mit Vorschädigung weiterentwickelt. Im zweiten Untersuchungsschwerpunkt wurde mittels vielfältiger Experimente an kleinformatigen Probekörpern aus dem Schwingbalken gezeigt, dass durch die Ermüdungsbeanspruchung die bruchmechanischen Materialkennwerte des Betons zum Teil eine signifikante Veränderung erfahren.

Effects of fatigue loading on structure and properties of pavement concrete
Based on the objective of the DFG (German research foundation) funded research group 1498 to clarify the influences on the ASR damage process, this paper deals with two focuses of investigation. In the first focus the technical requirements for the characterisation concerning the degradation and the formation of cracks in concrete pavements by the pre-damage as a result of fatigue loading were created. This was realized by the implementation and the optimisation of a monitoring system in the cyclic four point bending test to capture simultaneously the formation of cracks in the beam under sinusoidal bending load. In addition, the X-ray 3D-computed tomography was enhanced for the high-resolution quantitative spatial crack analysis in the drilling cores extracted of the beam under sinusoidal bending load without and with a pre-damage. Building on the first focus, in the second focus of investigation a significant change of the fracture-mechanical properties of the concrete as a result of fatigue loading has been demonstrated in numerous experiments using small specimens extracted from the beam under sinusoidal bending load.

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Es werden die grundlegenden und bestimmenden Parameter für eine moderne und volkswirtschaftlich optimale Straßenverkehrsleitplanung beschrieben und an einigen Beispielen erläutert. Darüberhinaus wird gezeig,t welche Auswirkungen in gesamtwirtschaftlicher Hinsicht und in Bezug auf den einzelnen Autofahrer Störungen und Kapazitätsengpässe des Verkehrsflusses hervorrufen.

Für die Sanierung der Baukonstruktion sind die thermischen und hygrischen Spannungen, die durch klimatische oder technologische Einwirkungen verursacht werden, von großer Wichtigkeit. In der Praxis werden diese Konstruktionen, die durch sogenannte kraftfreie Beanspruchungen belastet sind, als nichttragende Bauelemente betrachtet. Die Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungen hängen vom Typ der physikalischen Belastung, von der sich kontinuierlich verändernden Materialeigenschaften und von dem ausgewählten Modell des Konstruktionsverhaltens ab. Eine Rekonstruktion ohne eine komplexe Analyse zu entwerfen, ist riskant.

Auf Gebäudeebene hat die Revision der DIN 4108-2 das Verfahren zum Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes verschärft. In der Praxis bedeutet dies, auch für den Wohnungsbau reduzierte Fensterflächenanteile, erhöhte Verschattung, massivere Konstruktionen und Konzepte für eine erhöhte Nachtlüftung. Während durch schwerere Bauweisen auch der Primärenergiebedarf positiv beeinflusst werden kann, wirken sich Reduzierungen der Fensterflächen oft negativ auf die minimalen Anforderungen an die natürliche Belichtung aus.
Auf städtebaulicher Ebene werden Energienutzungspläne und Klimaschutzkonzepte immer wichtiger für die Energiewende. Diese legen nach einer genauen bzw. verorteten Bedarfs- und Potentialanalyse erhöhte Anforderungen an Neubaustandards sowie Sanierungsquoten fest, um die jeweiligen Klimaschutzziele der einzelnen Kommunen bzw. Regionen zu erreichen.

Energy structures of the future and their impact on housing and urban design.
For housing, the revision of DIN 4108-2 has tightened the procedure for the detection of thermal insulation in summer. This means reduced window area ratios, increased shading, massive structures and concepts for increased night ventilation. The primary energy demand can be positively influenced by heavier constructions, but reduced window area ratios may often act negatively on the minimum requirements for natural lighting.
So called “energy use plans” and climate protection concepts are becoming increasingly important for the German energy turnaround. After determining exact and rooted needs and potentials, these concepts appoint requirements for new housing and remidiation rates.
Municipalities or regions need such concpets to achieve their goals of climate protection.

Holz und Holzwerkstoffe passen ihren Feuchtegehalt dem Umgebungsklima an. Der Feuchtegehalt ist ein wichtiger Parameter, da er alle Eigenschaften des Werkstoffes wesentlich beeinflusst. Sowohl kurzfristige als auch langfristige Feuchtänderungen können Schäden an Bauteilen, Möbeln oder Kulturgut verursachen. Es wird über langfristige Labormessungen der Holzfeuchte an Brettschichtholzbindern mittels Einschlagelektroden sowie über Infrarot-Messungen der Oberflächenfeuchte berichtet. Die Ergebnisse zeigen, dass sich in großen Querschnitten erst über lange Zeiträume hinweg konstante Feuchten einstellen. In der Praxis allerdings wird dies kaum der Fall sein, da Feuchteschwankungen durch Änderung des Umgebungsklimas vorkommen. Dies wird zu Spannungen und im Extremfall zu Schäden im Material führen. Die Messungen an der Oberfläche haben ergeben, dass sich hier bereits nach ca. 1 Stunde ein Gleichgewicht einstellt.

Effect of short and long-term humidity variations on the moisture content and properties of wood.
Wood and wood composites adapt their moisture content to the environmental climate. The moisture content is an important parameter, since it significantly influences all properties of wood. Short-term as well as long-term moisture changes may cause damage of structural elements, furniture, or cultural heritage. This paper reports long-term laboratory measurements of moisture in glulam beams and infrared-measurements of the surface moisture content. The results show that the moisture content in large-sized samples equilibrates after a long-term period. However, in practice this would not be the case, since the environmental climate varies. This would lead to stresses and in extreme cases to damage of the material. The measurements of the surface moisture content yield equilibrium after one hour.

Nach einer prinzipiellen Beurteilung der Wirkung der Wärmedurchgangskoeffizienten auf den Wärmestrom wird anhand von vier Gebäuden die Wirkung des Wärmedurchgangskoeffizienten auf die sommerlichen Raumtemperaturen unter Verwendung einer Übertemperaturgradtagzahl dargestellt. Es zeigt sich, daß die Häufigkeit und Intensität einer Überschreitung der Raumtemperatur von 26 °C mit zunehmendem Wärmeschutz in allen Fällen deutlich abnimmt. Eine Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes erhöht somit auch die Behaglichkeit im Sommer.

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Im Zuge der Entwicklung einer neuen Generation von Eurocodes werden auch die europäischen Mauerwerksnormen einer Evolution unterzogen. Dabei werden neue Entwürfe für alle vier Teile der EN 1996 erarbeitet - die finalen Entwurfsfassungen liegen mittlerweile vor. Für die Bemessung von Mauerwerkswänden in Deutschland sind insbesondere die in der DIN EN 1996-3 geregelten vereinfachten Berechnungsmethoden für unbewehrte Mauerwerksbauten relevant. Bei Vergleichsberechnungen mit den aktuell in Deutschland bauaufsichtlich eingeführten Normen (DIN EN 1996-3 in Verbindung mit DIN EN 1996-3/NA) und dem vorliegenden Entwurf der europäischen Norm (prEN 1996-3:2021) haben sich besonders für Mauerwerkswände mit Druckfestigkeiten von fk < 2,0 N/mm2 und für Konstruktionen mit teilaufliegender Decke deutliche Unterschiede in den maximal möglichen Tragfähigkeiten gezeigt. Die Unterschiede in den Regelungen und die daraus resultierenden Abweichungen in den Bemessungsergebnissen werden in diesem Beitrag aufgezeigt und erläutert. Der inhaltliche Fokus des Dokuments liegt dabei auf Porenbeton-Mauerwerk.

In DIN 4108-2 ist ein Nachweis zum sommerlichen Wärmeschutz in Gebäuden formuliert, der seit Einführung der EnEV 2002 für den Nichtwohnungsbau gesetzlich vorgeschrieben ist. Mit der EnEV 2009 wird dieser Nachweis erstmals für neu zu errichtende Wohngebäude erforderlich. Die überwiegende Zahl der Wohnbauten in Deutschland wird derzeit bauseitig ohne Verschattungssysteme erstellt, es bleibt dem Nutzer selbst überlassen, hier ggf. nachzurüsten. Im vorliegenden Artikel wird untersucht, ob durch die EnEV 2009 hier Änderungen zu erwarten sind. Dazu wird exemplarisch eine für die Gegenwart in Grundriss und Fassadenaufteilung typische Geschosswohnung mit dem EDV-Programm PRIMERO-Sommer nach DIN 4108-2 [3] bewertet und analysiert. Resultat ist, dass die Anforderungen für alle Räume zunächst so nicht erfüllt sind, also bauseitig zusätzliche Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz (Sonnenschutzverglasung, Verschattung, kleinere Fenster) notwendig sind. Die einzelnen Maßnahmen werden untersucht, sinnvolle Kombinationen entwickelt und zur Umsetzung in der Praxis vorgeschlagen.

Consequences of the required assessment of thermal insulation in summer for residential buildings according to the German EnEV 2009 and DIN 4108-2 to the need of shading systems to be provided by building owners.
Effects of the new requirement in EnEV (German Energy Saving Ordinance) 2009 for residential buildings to show evidence of conformity as regards thermal protection in summer according to DIN 4108-2 on the necessity to provide shading systems. Evidence of conformity as regards thermal protection in buildings in summer, which has been required by law for non-residential buildings since the EnEV was introduced in 2002, is specified in DIN 4108-2. EnEV 2009 extends this requirement to new residential buildings.
At present, the overwhelming majority of residential buildings in Germany are constructed without shading systems; it is up to the building users themselves to retrofit these if necessary. This paper examines whether changes are to be expected as a result of EnEV 2009.
For this, an apartment in a block with a floor plan and façade layout typical of today is assessed and analysed according to DIN 4108-2 [3] with the PRIMERO-Sommer EDP program by way of example.
The result shows that the rooms as they are to begin with do not all fulfil the requirements and that the building owner must therefore adopt additional measures to provide thermal protection in summer (solar control glazing, shading, and smaller windows). The measures are examined individually, and effective combinations are developed and suggested for implementation in practice.

Der Tragsicherheitsnachweis für Schrauben mit Zug- und Querbelastung erfolgt nach DIN 18800-1 (810) durch die quadratische Interaktion. Dabei stellt sich die Frage, ob bei reiner Querbeanspruchung eine Vorspannkraft als Zuganteil berücksichtigt werden muss. Um diese Frage zu klären, wurden am Fachgebiet Stahlbau der TU Darmstadt Abscherversuche an Schrauben mit unterschiedlichen Vorspanngraden durchgeführt. In diesem Beitrag werden die Versuche vorgestellt und Empfehlungen zur Behandlung der Vorspannkraft ausgesprochen.

Influence of the preload on the resistance of bearing-type connections.
The design resistance of bolts under tension and shear is given in DIN 18800-1 (810) by a quadratic interaction. The question is, whether the tension due to a preload has to be taken into account. The workgroup steel construction of the Technische Universität Darmstadt, Germany, has run tests to assess the influence of the preload in bearing-type connections. In this paper the tests are presented and recommendations to take the preload into account are given.

Für eine nachhaltige Bemessung von Stahlbeton- und Spannbetonbrücken in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit ist eine realitätsgetreue Abschätzung der Torsionssteifigkeit in Abhängigkeit von der Höhe der Beanspruchung notwendig. Unter anderem aufgrund des aktuell begrenzten Kenntnisstands sind normative Grundlagen für die Nachrechnung von Brückenbauwerken lediglich eingeschränkt vorhanden und für die Brückenneubemessung nicht vorgesehen. Der vorliegende Beitrag gibt eine Übersicht über das Torsionstragverhalten und insbesondere die Torsionssteifigkeit von Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen mit Plattenbalkenquerschnitt. Der Fokus liegt hierbei auf der mit der Reduzierung der Torsionssteifigkeit einhergehenden Schnittgrößenumlagerung im Gesamtsystem, was u. a. zu geringeren Bemessungstorsionsmomenten und folglich zu einer kleineren erforderlichen Bewehrungsmenge für die Torsionsbeanspruchung führt. Dieses wird anschaulich anhand einer Parameterstudie mit dem Modell nach Bieger sowie am Beispiel einer Brückennachrechnung und der Bemessung eines Brückenneubaus in Spannbetonbauweise erläutert.

Effects of torsional stiffness on the load-bearing behaviour of concrete bridges with T-beam cross section
For a sustainable design of reinforced and prestressed concrete bridges in the ultimate limit state and serviceability limit state, a realistic estimation of the torsional stiffness as a function of the load level is necessary. Due to the current limited number of studies, normative bases for the recalculation of bridge structures are only available to a limited extent and are not intended for the design of new bridge constructions. The present article gives an overview of the torsional load-bearing behavior and, in particular, the torsional stiffness of reinforced and prestressed concrete structures with T-beam cross sections. The focus is on the redistribution of internal forces in the overall system associated with the reduction of torsional stiffness, which leads, among other things, to lower design torsional moments and consequently to a smaller amount of reinforcement required for torsional loading. This is explained clearly using a parameter study with the Bieger model and the example of a bridge recalculation as well as the design of a new bridge in prestressed concrete construction.

Einige Jahre nach Fertigstellung des unterirdischen S-Bahn-Haltepunkts Taunusanlage in Frankfurt am Main wurde in dessen unmittelbarer Nähe ein Hochhaus errichtet. Die dadurch verursachten Verschiebungen des Tunnels beeinflußten seine Standsicherheit und Abdichtung; sie mußten deshalb vor Baubeginn rechnerisch ermittelt werden. Aus den Verschiebungen wurden dann zum Nachweis der Standsicherheit Zusatzlasten rückgerechnet und in Form einer antimetrischen Belastung auf den Tunnelquerschnitt aufgebracht sowie zur Überprüfung der Abdichtungsbeanspruchungen die Gesamtverformungen an den Blockfugen bestimmt. Verschiebungsmessungen am Tunnel stimmten mit den errechneten Werten gut überein.

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Auf Grundlage einer Masterarbeit an der Beuth Hochschule für Technik Berlin [1] beschäftigt sich dieser Beitrag mit den zulässigen Anforderungen von E DIN 4109-1 und stellt einen Vergleich zwischen den Anforderungen der noch gültigen DIN 4109:1989 und den neuen Vorschriften her. Dabei wird zusätzlich Bezug auf die neuen Rechenverfahren und deren Änderungen genommen.