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Es wird auf das Tragverhalten der imperfekten längsbelasteten Platte eingegangen. Dabei wird zunächst der Einfluß von geometrischen Imperfektionen untersucht und eine Modifizierung sowohl im Hinblick auf die Fertigungstoleranzen als auch im Hinblick auf die bezogenen Tragspannungen (DIN 18800 T. 3) vorgeschlagen. Weiterhin werden die traglastmindernen Einflüsse von strukturellen Imperfektionen und Aufstandsimperfektionen quantifiziert.

Ein mehrgeschossiges Firmengebäude in Berlin wurde in Holz- und Holz-Beton-Verbundbauweise errichtet. Die sichtbare Konstruktion aus Brettschichtholz erstreckt sich teilweise über vier Etagen und erforderte eine Auslegung der Brandsicherheit nach R90. Entworfen wurde das Gebäude durch die Roswag Architekten, die Konzeption für die Holzkonstruktion sowie die Holz-Beton-Verbunddecken erfolgte durch die Stephan Holzbau GmbH. Eine besondere Herausforderung stellten die Knotenpunkte dar, bei denen die hohen Stützenlasten durch die Durchlaufträger aus Brettschichtholz hindurchzuleiten waren. Hierfür kam eine Sonderlösung mit Polymerverguss zum Einsatz. Bohrungen, quer zur Spannrichtung, wurden mit einem hochfesten Polymerverguss gefüllt, die Lasten konnten auf kleinem Raum über diese integrierten Vergusssäulen durch den Träger hindurch weitergeleitet werden. Die Querschnittsreduzierung bleibt äußerst gering und somit die Durchlaufwirkung erhalten. Bauseitig bestanden sehr hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit. Die geringen Bauteiltoleranzen der Sichtkonstruktion waren problemlos über den CNC-Abbund und Verguss im Werk steuerbar. Durch den Einsatz von Polymerverguss konnten die Kosten für diese Verbindung, verglichen mit einer Standardlösung mit Stahleinbauteilen, um ca. 30 % reduziert werden. Im Artikel werden Ansätze und Lösungen für die Holz-Beton-Verbunddecken und die Knotenpunkte vorgestellt sowie nähere Ausführungen zu deren Anwendungspotenzial auf Grundlage der Entwicklungsarbeit der Professur Holz- und Mauerwerksbau gegeben.

Timber construction engineering for multiple storey buildings
A multiple storey industrial building was erected in Berlin with timber and timber-concrete-composite technology. The load bearing system made of glued laminated timber has a height of four floors in visual quality and with a fire resistance level of R90. The design was done by Roswag architects, the load bearing system with timber and TCC ceilings was developed by Stephan Holzbau GmbH.
A special challenge are the joints of the post and lintel construction. The high load impact from the posts had to be transfered by the continuing timber lintels. Therefore, a special solution was found in a polymer compound grout with a very high compression resistance. Drill holes, perpendicular to the grain, were filled with the grout to produce integrated columns. Hence, the impact to the cross section of the glulam lintel is low and the load bearing system transfer still works without limitations. Due to the pre-fabrication and computer-aided wood-working in the workshops of Stephan Holzbau it was possible to meet the very high standards of visual appearance and precision of the construction. Furthermore, the cost of the joints could be reduced by about 30 % compared to usual steel details.

Im äußersten Nordwesten des Berliner Stadtbezirks Treptow gibt es im begrenzenden Spreelauf eine idyllische kleine Insel, die ausschließlich dem Amüsement der Berliner und der Touristen dient. Zur Insel führt eine Bogenbrücke, die eine Einmaligkeit in Deutschland darstellt. Errichtet in dem seinerzeit vollkommen neuen Verfahren des Gusseisenbetonverbundes nach dem Prinzip des Österreichers FRIEDRICH VON EMPERGER ist die Brücke trotz der langen Dauernutzung von nahezu 100 Jahren heute nach umfangreicher Sanierung in einem hervorragenden Zustand.

The Abtei Bridge in Berlin
In the outer northwest of Berlin there is an idyllic island inside the Spree river, that serves the Berliners and tourists for pleasure. A bridge leads to that island which is unique in Germany. Built by the entirely new Emperger system this building is in spite of long lasting use of about 100 years in a very good condition.

Es wird ein Modell zur Berechnung der zu erwartenden Setzungen einer kombinierten Pfahl-Plattengründung (KPP) vorgestellt. Das Modell berücksichtigt die Interaktionen der verschiedenen Bauteile untereinander, wie z. B. die Pfahl-Pfahl-Interaktion oder die Pfahl-Platten-Interaktion. Weiterhin werden spannungs- und richtungsabhängige Bodeneigenschaften, wie beispielsweise der Steifemodul und die Lastgeschichte der Gründung, berücksichtigt.
Mit Hilfe eines Evolutionären Algorithmus wird eine beispielhafte kombinierte Pfahl-Plattengründung optimiert. Ziel der Optimierung ist die Reduktion der Kosten und der Setzungen der Gründung. Es wird gezeigt wie dem entwerfenden Ingenieur eine Entscheidungshilfe anhand eines fallspezifischen Zusammenhangs zwischen Kosten und Setzungen gegeben werden kann.
Während der Ausführung verändert die Herstellung der Pfähle die Bodenzustandsgrößen in der Umgebung der Pfähle. Es wird beispielhaft aufgezeigt, wie diese Einflüsse abgeschätzt werden können und welche Konsequenzen diese für das Setzungsverhalten der KPP haben.

Article about design and building of combined pile-raft foundations.
A calculation model to predict the settlement of combined pile-raft foundations is presented. This model takes account of interactions between the building elements, e.g. the pile-to-pile or the pile-to-raft interaction. Additionally, stress and direction depending soil properties are taken into account, e.g. the soil stiffness or the loading history.
An evolutionary algorithm is used to optimize an exemplary combined pile-raft foundation. Using this optimization method, the total costs and settlement of the foundation are reduced. A case specific correlation between total costs and settlement is presented. Hence this correlation can be used by the design engineer as a decision support.
During the installation process of the foundation, the soil state properties are modified. So the influence on a combined pile-raft foundation design is presented.

Vor rund einem halben Jahrhundert wurden erstmals Versuche unternommen, Betonbauteile mit Latten aus vorgespanntem Beton zu bewehren. Sie wurden rasch wieder aufgegeben, nachdem selbst eine geringe Ausmittigkeit der Vorspannung die Geradlinigkeit der Latten beeinträchtigte. Inzwischen aber haben sowohl die Technologie des Vorspannens als auch die des Schalens beträchtliche Fortschritte hinsichtlich ihrer Genauigkeit erzielt und rücken ein Bewehren mit ?vorgespannten Betonstäben? wieder ins Blickfeld. Die Vorzüge hiermit be-wehrter Biegeträger und Platten sind bisher noch gar nicht durchleuchtet worden. Sie beruhen auf der Tatsache, dass vorgespannte Betonstäbe eine gegenüber Stahl zehn- bis dreißigfache Dehnsteifigkeit aufweisen; ihr entspricht eine gleichfalls spektakuläre Biegesteifigkeit mit ihnen bewehrter Bauteile. Die Folge dieser hohen Steifigkeit (die auch durch Schwinden und Kriechen nicht verloren geht) ist ein großer aktiver Druckbereich, wie man dies allenfalls von beschränkt vorgespannten Querschnitten her kennt. Der Autor hat sich bereits vor eineinhalb Jahrzehnten für die Verwendung vorgespannter Betonstäbe im Po-renbetonbau ausgesprochen, wo sie auch jeden Korrosionsschutz entbehrlich machen; die statischen Vorzüge mit ihnen bewehrter Querschnitte allgemein werden allerdings erst im vorliegenden Aufsatz detailliert dargelegt und hierfür die entsprechenden Bemessungsgrund-lagen entwickelt.

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Leichte und effizient tragende Biegebauteile aus Stahlbeton können durch einen dreischichtigen Querschnittsaufbau aus Normal- und Porenleichtbeton realisiert werden. Während sich Biegemomente über die äußeren Deckschichten höherer Festigkeit abtragen lassen, werden Querkräfte von einer leichten, gering tragfähigen Kernschicht aufgenommen. Um das Potenzial dieser Bauweise erfassen zu können, wurde das Tragverhalten von 18 geschichteten Deckenelementen mit sechs unterschiedlichen Geometrien untersucht. Dabei sollten sowohl verschiedene Versagensarten identifiziert als auch die Eignung herkömmlich bekannter Berechnungsmodelle beurteilt werden.
Nachfolgend wird gezeigt, dass optimal ausgenutzte Querschnitte bereits durch den Einsatz von Betonen mit Druckfestigkeiten von 5 MN/m2 bis 20 MN/m2 erzielt werden können. Die effizient tragenden Elemente sind dadurch gekennzeichnet, dass auf Bruchlastniveau sowohl der Beton, der Bewehrungsstahl als auch die Verbundfuge sowohl auf Druck als auch Zug sehr hoch beansprucht sind. Bei den untersuchten Prüfkörpern zeigten sich damit sowohl das Biegezug- als auch das Fugenversagen mit einer teilweise sehr hohen Auslastung der Biegedruckzone.

Load bearing behaviour of layered ceiling elements made of regular and porous lightweight concrete
Lightweight and efficiently bearing steel reinforced elements may be achieved through the application of regular and porous concrete in a three-layer cross-section. While exterior layers of higher strength carry bending moments, a lightweight core layer material holds up to shear stresses. In order to quantify the potential of this construction method, the bearing behaviour of 18 layered ceiling elements with six different geometries was investigated. The goals were both to identify different failure modes, as well as evaluate the suitability of commonly used calculation procedures.
The following paper shows that an optimal usage of cross-sections of ceiling elements can already achieved by using concrete with strengths between 5 MN/m2 and 20 MN/m2. The efficiently bearing elements are characterized by the fact, that both the concrete, the reinforcing steel and the layer's interface are highly stressed both under pressure and tension. The tested specimens showed both a tensile bending and interface failure with a partly very high utilization of the flexural compressive zone.

Die Validierung dient bereits in vielen Bereichen der Technik zum Nachweis, ob mit einem Verfahren Kundenanforderungen erfüllt werden können. Da gerade die im Bauwesen verwendeten zerstörungsfreien Prüfverfahren bis auf den Rückprallhammer nicht in einer deutschen Norm geregelt sind, kann die Validierung zur verbesserten Anwendungssicherheit nicht genormter Verfahren beitragen. Die Leistungsfähigkeit des Verfahrens wird für den Kunden transparent, so dass er die Güte der Messergebnisse einschätzen kann. Das ist besonders dann von Bedeutung, wenn aus dem Messergebnis eine belastbare Aussage abgeleitet werden soll und hohe Anforderungen bezüglich der Messgenauigkeit bestehen. So entsteht z. B. die Frage, welche Bauteildicke nach zerstörungsfreien Untersuchungen für eine statische Nachrechnung auf einem bestimmten Vertrauensniveau angesetzt werden kann oder mit welcher Sicherheit Pfahlgründungen, deren Länge ebenfalls zerstörungsfrei bestimmt wurde, in eine tragende Schicht einbinden. In dem Beitrag werden die Grundzüge der Durchführung einer Validierung beschrieben und am Beispiel der Dickenmessung an Fundamenten erläutert. Die beschriebene Vorgehensweise kann prinzipiell auf eine Vielzahl im Bauwesen auftretender Prüfaufgaben angewandt werden. Sind die Anforderungen an die Prüfaufgabe bezüglich der Genauigkeit nicht so hoch, können vereinfachte Abschätzungen der Messunsicherheit vorgenommen werden.

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An der ETH Zürich forschen Wissenschaftler an den innovativen Verfahren von morgen. Daher ist es selbstverständlich, dass zur Sanierung der denkmalgeschützten Maschinenlaborhalle ML im Herzen von Zürich auch moderne Simulationsverfahren zum Einsatz kommen, um eine besondere Aufgabe zu lösen. Das Stahltragwerk der Halle wurde 1933 errichtet und ist eine der ersten vollständig geschweißten Stahlkonstruktionen der Schweiz. Da die Nutzung im Zuge des derzeit laufenden Umbaus auch den Brandschutz berücksichtigen muss, gleichzeitig aber aus Gründen des Denkmalschutzes die Konstruktion im ursprünglichen Zustand erhalten bleiben soll, wurde eine Heißbemessung mit Naturbrandverfahren angewandt, um den Feuerwiderstand der Stahlhalle nachzuweisen. Dabei wirkte Prof. Dr. Mario Fontana an diesem ambitionierten Projekt mit, der bis vor Kurzem die Professur für Stahl-, Holz- und Verbundbau am Institut für Baustatik und Konstruktion der ETH Zürich innehatte und einer der international renommiertesten Wissenschaftler für Heißbemessung aus der Schweiz ist. Mithilfe von Simulationsmethoden wird aktuell der Nachweis der Tragfähigkeit im Brandfall erbracht, sodass die Maschinenhalle auch in Zukunft in ihrem ursprünglichen Zustand mit sichtbarem Stahltragwerk genutzt werden kann.

Structural fire design as a level-3-analysis of the listed ML machine laboratory at ETH Zurich
At ETH Zurich, scientists are researching the innovative processes of tomorrow. For this reason, it goes without saying that modern simulation methods are used to solve a special problem in the refurbishment of the listed ML machine laboratory in the heart of Zurich. The steel structure of the hall was erected in 1933 and is one of the first fully welded steel structures in Switzerland. Since the use in the course of the current transformation must take fire protection measures into account, but at the same time the construction must remain in its original state for reasons of monument conservation, a structural fire design based on natural fire methods was used to prove the fire resistance of the steel hall. Prof. Dr. Mario Fontana was involved in this ambitious project, which until recently held the professorship for steel, wood and composite construction at the institute for structural analysis and design at ETH Zurich and is one of the internationally renowned scientists for structural fire design from Switzerland. With the help of simulation methods, the prove of the load-bearing capacity in the event of a fire of the machine hall is currently in progress to maintain its original state with visible steel structure in the future.

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Derzeit werden Kreishohlprofilanschlüsse im Stahlbau in der Regel durch das Fügeverfahren Schweißen realisiert. Bei nicht ruhender Beanspruchung stellen die Schweißnähte jedoch stets den Ausgangsort von Ermüdungsrissen dar. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Ergebnisse des abgeschlossenen FOSTA-Forschungsprojektes P 884. Gegenstand dieses Projektes war die Entwicklung einer geklebten Verbindung zum Anschluss von Kreishohlprofilen an Stahlgussknoten unter Berücksichtigung der Anforderungen und Randbedingungen des Bauwesens. Die Verbindung wird dabei als Überlappungsstoß ausgeführt. Aufgrund der Maßtoleranzen der Fügeteile sind Dickschichtklebungen in der Größenordnung von mehreren Millimetern erforderlich. Die außerordentliche Leistungsfähigkeit der entwickelten Klebverbindung wird durch umfangreiche experimentelle Untersuchungen aufgezeigt.

Adhesively bonded structural hollow sections in steel constructions.
Up to now, structural hollow sections, in particular tubulars, are connected by welding. However, welded joints are critical with regard to fatigue loads, and represent starting points of cracks that are difficult to monitor. This paper summarizes the findings of the FOSTA research project P 884, which focused on the development of adhesively bonded connections of tubular hollow sections to cast-steel nodes. Particular attention was devoted to consider the particular conditions prevalent in civil engineering. Joints were designed as tubular lap joints. To compensate the hollow structural sections' manufacturing tolerances, adhesive layers of several millimeters in thickness were considered. The outstanding performance of the resulting adhesively bonded joints was proven in a large experimental campaign.

Die Kopplung von stabilitätsgefährdeten Bauteilen wie Pfetten und Wandriegel mit quasi-starren Auflagern über Sandwichelemente führt zu einer deutlichen Erhöhung der zur Stabilisierung ansetzbaren Schubsteifigkeit. Die rechnerische Ermittlung des zusätzlichen Anteils der Schubsteifigkeit sowie der Nachweis der zugehörigen Verbindungen werden eingeführt und an einem Beispiel verdeutlicht.

Stabilization of the supporting structure by sandwich panels - Coupling with quasi-rigid supports.
Coupling purlins and side rails prone to stability failure with quasi-rigid supports via sandwich panels leads to a distinct increase in shear stiffness. The determination of the additional part of the shear stiffness and the corresponding proofs for the connections are introduced and explained with an example.