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Das sog. kompakte Hofhaus wurde als neuartiger Hofhaustyp an der Hochschule für Technik Stuttgart (HFT) entwickelt und untersucht. Zu Quartieren addiert stellt er den Bewohnern bei geringem Landverbrauch urbane Lebensräume zur Verfügung und kann hohe Dichte, Diversität von Nutzung sowie ein hohes Maß an Privatheit und Wohnqualität in Innen- wie Außenräumen miteinander vereinen - in Neubau- wie in Bestandsituationen. Definitionsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass nicht einsehbare Höfe/Außenräume als ausschließlich private Nutzflächen in die Gebäudestruktur integriert werden (anstelle von exponierten Abstandsflächen mit geringerem Nutzwert außerhalb des Gebäudes) und über diese Bereiche auch die Belichtung und die Belüftung erfolgen können. Innen- und Außenräume können so zu einem geschützten und eng miteinander verzahnten Lebensraum verschmelzen. Die bisherigen Ergebnisse der seit 2017 laufenden DFG-geförderten interdisziplinären Forschungsarbeit weisen mit einer umfangreichen Typologie, allgemeingültigen Lösungsstrategien und vielen Einzeluntersuchungen nach, dass dieser Ansatz bereits auf ungewöhnlich kleinen Parzellen (ca. 60-200 m2) unterschiedlicher Proportion mit bis zu fünfgeschossigen Gebäuden für eine oder mehrere Parteien funktioniert. Einige der aus verschiedenen Grundtypen hervorgehenden Varianten eignen sich als Einfamilienhäuser auf eigenem Grund und können so diese von der Mehrheit angestrebte Wohnform in einem nachhaltigen urbanen Umfeld hoher Dichte und Heterogenität ermöglichen.

Single-family house? You may!
The typology of the compact courtyard house enables private forms of living on one's own land with a high urban density. The so-called compact courtyard house was developed and examined as a new type of courtyard house at the Stuttgart University of Applied Sciences (HFT Stuttgart). Added to neighbourhoods, it provides residents with urban living spaces reducing land consumption and can combine high density, diversity of use and a high degree of privacy and residential quality in both indoor and outdoor spaces - in both new and existing situations. By definition, this is achieved by integrating courtyards/outdoor spaces into the building structure as exclusively private usable areas that can not be looked into (instead of exposed distance areas with lower usable value outside the building) and by providing lighting and ventilation via these areas. Indoor and outdoor spaces can thus merge into a protected and closely interlinked living space. The results to date of the interdisciplinary DFG-funded research work, which has been ongoing since 2017, demonstrate with an extensive typology, generally valid solution strategies and many individual investigations that this approach already works on unusually small plots (approx. 60-200 m2) of varying proportions with up to five-storey buildings for one or more parties. Some of the variants that emerge from different basic types are suitable as single-family houses on their own land and can thus enable this form of housing sought by the majority in a sustainable urban environment of high density and heterogeneity.

Das Radom in Raisting wurde 1963 erbaut. Als Wetterschutz für eine der ersten Satellitenantennen der Welt dient eine Traglufthalle mit der Form eines Kugelabschnittes, einer Höhe von ca. 39,50 m und einem Durchmesser von 48,80 m. Über diese Anlage wurden in Deutschland erstmals interkontinentale Telefonverbindungen über Satellit möglich. Die Fernsehbilder der ersten Mondlandung und der Olympischen Spiele 1972 wurden hier übertragen. Die Membran, bestehend aus einem zweilagigen Polyestergewebe, hat bis 2010 ihren Dienst getan. 1999 wurde das Bauwerk in die Denkmalliste aufgenommen und in den Jahren 2010/11 umfassend saniert. Die Membran wurde unter Beibehaltung sämtlicher konstruktiver Anschlüsse ausgetauscht. Der Massivbau mit vielen typischen Details aus der Bebauungszeit wurde denkmalgerecht instand gesetzt, die technische Ausrüstung ertüchtigt und eine energetische Sanierung durchgeführt.

The Radome in Raisting near Ammersee - The restoration of a technical monument
The radome in Raisting was built in 1963. The weather protection of the sensible equipment was realized by a spherical airdome with a hight of 39.50 m and a diameter of 48.80 m. With this aerial system telecommunication via satellite was made possible for the first time in Germany. The live broadcasting of the moon landing and the Olympic Games in 1972 were transmitted from here. The polyester fabric membrane had been in use till 2010. In 1999 the Bavarian department listed the radome as a “monument of national interest”. From 2010 to 2011 an extensive restoration was arranged. The membrane was replaced using the existing connection details. The solid building with its details typical of the time, was restored taking all heritage requirements into consideration. The technical equipment was improved and energy-saving measures implemented.

Die international und national formulierten Ziele zum Klimaschutz können nur unter Einbeziehung des energieeffizienten Bauens und Sanierens des Gebäudebestandes erreicht werden. Kenntnisse über den konstruktiven Aufbau und die Stoffkennwerte der wärmeübertragenden Außenbauteile sind Voraussetzungen für die energetische Bilanzierung von Gebäuden. Die dazu erforderlichen Angaben können, insbesondere bei älteren Bauwerken, den Bauunterlagen häufig nicht mehr entnommen werden, da sie nicht mehr auffindbar oder unvollständig sind. Am Beispiel einer Fußboden-Sohlplattenkonstruktion wird gezeigt, dass die thermophysikalischen Eigenschaften mit In-situ-Messverfahren in Verbindung mit dem Einsatz von Referenzdämmschichten und einem Berechnungsansatz, der aus der Beziehung zur Bestimmung der Wärmestromdichte abgeleitet wurde, ermittelt werden können. Durch Simulationsrechnungen nach der FE-Methode können die in Abhängigkeit von der Geometrie der Referenzdämmfläche auftretenden Fehler bei der Ermittlung der thermophysikalischen Kenngrößen erheblich verringert werden.

Determination of the structure and material characteristics of outside components with soil contact utilizing in-situ-measurements and FEM calculations.
The nationwide and international formulated aims to the climate protection can be achieved by combining of the energy-efficient construction and rehabilitation of the existing buildings. Knowledge about the construction and the material identity values of the warmth-transferring outside components are a condition for the energetic balance of buildings. The essential informations to this can´t frequently be taken from the construction documents particulary for older buildings since they are no longer traceable or incomplete. At the example of a floor tile construction it is shown that the thermophysical qualities can be determined by analytic relationship of heat flow density calculation with the help of in-situ-measuring procedure and reference insulation layer. By simulation calculation with the finite element method the deviations of determined thermophysical qualities dependency of the geometry of reference insulation layer can be considerably reduced.

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Im Beitrag wird gezeigt, wie man die Coulombsche mehrachsige Betonfestigkeit im Zusammenhang mit der Spannungs-Dehnungs-Linie benutzt. Eine Durchführung der Differenzspannungsanalyse bei ein- und dreiachsigem symmetrischen Druck erlaubt, nicht ausreichende experimentelle Daten bei unsymmetrischem zwei- und dreiachsigen Druck richtig zu interpretieren. Dabei läßt sich eine reale und nichtproportionale Belastung in Konstruktionen besonders bei positivem mehrachsigen Druck auf die einfache proportionale Belastung ohne jegliche negative Folgen zurückführen.

Am Beispiel einer einfach gestützten Wand in mitteldicht gelagertem Sand werden drei verschiedene Berechungsmethoden miteinander verglichen: Trägermodell mit unverschieblichen Auflagern, Trägermodell mit nichtlinearer Bettung nach Besler und Finite-Elemente-Methode mit der Hypoplastizität bzw. mit der durch intergranulare Dehnung erweiterten Hypoplastizität. Die Untersuchungen beinhalten schwerpunktmäßig Schnittgrößen und Wandverformungen und die Art der Einbindung des Wandfußes. Am Schluß werden die wesentlichen Ergebnisse zusammengefaßt und Empfehlungen für die praktische Anwendung gegeben.

Der Nachrechnung von Bestandstragwerken kommt eine steigende Bedeutung zu, denn im Sinne eines ressourceneffizienten Umgangs mit Bestandsbauten sollte der Umnutzung Vorrang vor Abriss und Neubau gegeben werden. Bisher stand für die Berechnung der charakteristischen In-situ-Betondruckfestigkeit in Deutschland DIN EN 13791:2008 mit Nationalem Anhang DIN EN 13791/A20:2017 zur Verfügung. Die im Februar 2020 veröffentlichte DIN EN 13791:2020 löst formal DIN EN 13791:2008 ab, wobei noch keine neuen Nationalen Anwendungsregeln für Deutschland vorhanden sind. Besonders bei der Ermittlung der charakteristischen In-situ-Betondruckfestigkeit auf Grundlage eines geringen Bohrkernstichprobenumfangs (3 ≤ n ≤ 7) ergeben sich im Vergleich zu den bisherigen Regelungen deutliche Änderungen. Allerdings liegen aktuell keine Hintergrundinformationen bezüglich der statistischen Belastbarkeit der neuen Verfahren vor, weshalb diese im Rahmen des Forschungsvorhabens DBV 317 untersucht wurden.

Determination of the characteristic concrete compressive strength of existing structures according to DIN EN 13791:2020 for small sample sizes - Evaluation and comparison with valid existing approaches
The assessment of existing structures is becoming increasingly important, because in the sense of resource-efficient handling of existing buildings, conversion should be given priority over demolition and new construction. Until now, the characteristic concrete compressive strength of existing structures in Germany has been calculated according to DIN EN 13791/A20:2017. DIN EN 13791:2020, which was introduced in February 2020, will replace DIN EN 13791:2008, which was previously valid in Europe, and DIN EN 13791/A20:2017, which was valid in Germany. Especially for small sample sizes of drill cores (3 ≤ n ≤ 7), the introduction of DIN EN 13791:2020 results in significant changes in the determination of the characteristic in-situ concrete compressive strength. However, there is currently no background information available on the statistical robustness of the new methods, which is why this is to be checked within the framework of the research project DBV 317.

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Der Beitrag gibt eine Einführung in die Bemessung von Stahlbetonbauteilen aus Leichtbeton nach DIN 1045-1. Dabei werden auf der Basis der Materialeigenschaften die wesentlichen Unterschiede zur Bemessung von Bauteilen aus Leichtbeton zu Normalbeton darstellt. In dem nun einheitlichen Bemessungskonzept für Leicht- und Normalbeton ist die Bemessung für Leichtbeton weitestgehend von einem Faktor abhängig, der den Einfluß der Rohdichte erfaßt.

Es wird über die Machbarkeitsstudie, die Entwurfsplanung und Ausführung einer Autobahnbrücke im Zuge des Ausbaus der A 4 in Thüringen berichtet. Insbesondere war zu klären ob vorhandene Brückenpfeiler einer im dritten Reich geplanten Steingewölbebrücke in die neue Konstruktion einbezogen werden können.

Es werden Probleme der Siloplanung und -ausführung in den USA besprochen. Sie rühren zum Teil von Unstimmigkeiten in der amerikanischen Silonorm ACI 313-77 her, sind aber auch durch Planungsfehler verursacht, wenn die Forderungen der Norm missachtet werden. Ein Grossteil der Schäden wurde durch Nichtbeachtung von horizonatalen Biegemomenten in den Silowänden verursacht.

Es werden die Einflüsse auf Betonfestigkeit, Verarbeitbarkeit, Dauerhaftigkeit, Kriechen und Schwinden von Beton durch die maßgebenden Größen Wassergehalt, Zementleimvolumen, Wasser/Zement-Wert, Verdichtung und Fließmittelzusatz dargestellt.

Die allgemein bekannte und anschauliche Darstellung von schlanken Stäben, die durch Torsion beansprucht werden, auf Platten umzusetzen, die durch Drillmomente belastet sind, ist Ziel der Arbeit. Es wird gezeigt, daß prinzipiell für die Beanspruchung von Plattenecken durch Drillmomente kein Unterschied zwischen Torsionstheorie und Plattentheorie besteht.

Es wird über praktische Versuche und theoretische Überlegungen zum Spannungszustand und Tragverhalten von Spanngliedverankerungen in Scheiben und Platten berichtet. Besonders wird der Frage nachgegangen, wie stark die Spaltzug- und Rückhängebewehrung dimensioniert werden muss.

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At the large infrastructure projects of the Austrian Federal Railways in the Alpine region geotechnical structures with different characteristics are encountered. Especially heterogeneity and composition of fault zones associated with different stress conditions are a great challenge during tunnelling. Although the system behaviour resulting from ground-support interaction is measured by monitoring methods, after completion of tunnel works with installation of the inner lining usually the tunnel is no further monitored. The goal of ÖBB-Infrastructure AG is to apply robust, reliable and durable monitoring systems for the observation of geotechnical relevant structures during a service life of the tunnels of 150 years. Thereby unfavourable tendencies of system behaviour shall be detected early and measures in terms of predictive maintenance planned in due time to ensure high availability of the tunnels during operation. The paper presents the implementation of long-term monitoring at the projects Koralm Tunnel and Granitztal Tunnel and gives an outlook at the Semmering Base Tunnel.
Bei den großen Tunnelprojekten der ÖBB-Infrastruktur AG im alpinen Raum werden geotechnische Strukturen in unterschiedlicher Ausprägung durchörtert. Speziell die Heterogenität und der Aufbau von Störungszonen in Verbindung mit unterschiedlichen Spannungszuständen stellen im Zuge des Tunnelvortriebs eine große Herausforderung dar. Das aus Interaktion des umgebenden Gebirges mit dem festgelegten Ausbau resultierende Systemverhalten wird zwar mittels moderner Messmethoden erfasst, nach Beendigung des Tunnelvortriebs und mit der Herstellung des Innenausbaus endet jedoch meist auch die messtechnische Beobachtung. Die ÖBB-Infrastruktur AG hat sich insbesondere vor dem Hintergrund der Nutzungsdauer der Neubautunnel von 150 Jahren zum Ziel gesetzt, robuste, zuverlässige und dauerhafte Monitoringsysteme zur weiteren Überwachung geotechnisch relevanter Strukturen auch in der Betriebsphase einzusetzen. Dabei sollen ungünstige Tendenzen im Systemverhalten frühzeitig erkannt und rechtzeitig die Planungen im Sinne der vorausschauenden Instandhaltung angestoßen werden, um so eine größtmögliche Anlagenverfügbarkeit zu gewährleisten. Der Beitrag zeigt die Umsetzung einer Langzeitüberwachung anhand der Tunnelprojekte Koralmtunnel und des Granitztaltunnels und gibt einen Ausblick auf den Semmering Basistunnel.

The Tiroler Wasserkraft AG (Tiwag) currently operates eleven large hydropower stations (> 8 MW) and more than 30 smaller plants (< 5 MW) generating electricity for commercial consumption. Most of the larger stations are storage schemes in the high mountains, intended to be able to balance the opposing seasonal supply and demand situation in the Alps and current fluctuations in the network. The headrace tunnels and penstocks of the high-pressure power stations of Tiwag are some of the most highly loaded of their type in the world. Great emphasis is placed on sustainable use and low maintenance costs, starting with the construction. Some stations have already been in operation for more than 60 years. This article describes the experience with the headrace tunnels of some of the larger hydropower stations.
Bei der Tiroler Wasserkraft AG (Tiwag) sind elf große Wasserkraftwerke (> 8 MW) und über 30 Kleinanlagen (< 5 MW) in Betrieb, die elektrische Energie für den kommerziellen Gebrauch erzeugen. Die meisten Großanlagen sind als Hochgebirgsspeicherkraftwerke ausgelegt, um die jahreszeitlich entgegengesetzte Angebot- und Nachfragesituation in den Alpen sowie Stromschwankungen im Netz ausgleichen zu können. Die für die Hochdruckanlagen der Tiwag gebauten Triebwasserwege und Kraftabstiege gehören zu den am höchsten beanspruchten derartigen Anlagenteilen der Welt. Es wurde bereits beim Bau großer Wert auf eine nachhaltige Nutzung mit geringem Instandhaltungsaufwand gelegt. Manche Anlagen sind bereits seit über 60 Jahren in Betrieb. In diesem Beitrag werden die Erfahrungen mit den Triebwasserwegen einiger größerer Wasserkraftanlagen dargestellt.

By 2010, Eurocodes will replace the current British Standards as the primary basis for civil engineering design in the UK. With the introduction of Eurocode 7 Geotechnical design, a very substantial gap in the coverage of the Eurocodes in underground structures including tunnels has now been closed. This paper describes the design of soft ground tunnels using the Eurocodes, reviews some key aspects of these codes in tunnel design and highlight the discussion with examples of recent design cases.

Im Jahre 2010 werden die Eurocodes in Großbritannien die aktuellen Britischen Normen als Grundlage für die Bemessung im Bauingenieurwesen ersetzen. Mit der Einführung des Eurocodes 7 “Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik” wird nun eine wesentliche Lücke im Geltungsbereich der Eurocodes für unterirdische Bauwerke einschließlich Tunnel geschlossen. Der Beitrag erläutert die Bemessung eines Tunnels im Lockergestein bei Anwendung der Eurocodes, behandelt einige Schwerpunkte dieser Normen hinsichtlich Tunnelbemessung und beleuchtet die Diskussion mit Beispielen aus neueren Entwurfsaufgaben.

Ergänzend zu dem in [1] beschriebenen Bemessungskonzept für Steinschlagschutzdämme wurden in 2015 umfangreiche zusätzliche Modellversuche an verschiedenen Bautypen von Steinschlagschutzdämmen durchgeführt. Ziel dieser Versuche war eine Ergänzung der Bemessungsgrundlagen vor allem im Hinblick auf Geokunststoffe mit geringeren Zugfestigkeiten bzw. Dehnsteifigkeiten. Als Ergebnis der Modellversuche ergibt sich, dass eine Unterscheidung von fünf Bautypen von Steinschlagschutzdämmen im Hinblick auf deren Bemessung sinnvoll ist. Dabei wird zwischen reinen Erddämmen (Typ I), Dämmen mit Steinschlichtung (Typ II), geokunststoffbewehrte Dämme ohne erhöhte Querverteilung der Impaktlasten (Typ III), geokunststoffbewehrte Dämme mit erhöhter Querverteilung (Typ IVa: 6-7D) und mit stark erhöhter Querverteilung (Typ IVb: 8-9D) der Impaktlasten unterschieden. Bei der geotechnischen Nachweisführung (Tragfähigkeitsnachweis bei Bemessungssituation BS 3: Steinschlag sowie für Baugrund, Eigengewicht, Bauzustände usw.) wird der EC 7 umgesetzt. Das erweiterte und ergänzte Bemessungskonzept ist in der Revision der ONR 24810:2016 beschrieben.

Rockfall protection dams - design concept for different construction types.
As an amendment to the publication in [1] which describes a new design-concept for rock-fall embankments in accordance to ONR 24810:2013 the article focuses on the results of additional model tests from 2015. These model tests aimed at an extension of the existing design concept to embankments with reinforcements by geotextiles with medium tensile strength and extensional stiffness. As a result of the model tests a differentiation of fife different types of constructions is necessary to describe the design criteria sufficiently and economically. A distinction of embankments built with soil (type I), with rip-rap (type II), reinforced constructions without enlarged lateral distribution of impact forces (type III), reinforced constructions with medium enlarged lateral distribution of impact forces (type IVa) and finally reinforced constructions with highly enlarged lateral distribution of impact forces (type IVb). The geotechnical proof is described according to Eurocode 7 taking into account the ultimate limit state (ULS) for the load case BS 3 (rock-fall impact) but also for self weight, load bearing capacity of underground, various service loads, construction stages, etc. The amended design concept is described in ONR 24810:2016, a revision of the ONR 24810:2013.

The present contribution is the first part of a research work aimed to check the infill masonry walls according to the new German wind code. An assessment for the existing design methods of masonry walls under lateral loading has been performed based on definition of the upper bound values of moment bending coefficients. The assumption of orthotropic brittle failure has been adopted to define failure criterion in terms of the bending moments. The failure criterion implemented into ANSYS to produce moment coefficients following this method. The characteristics of the function of bending moment coefficient are defined to be used in the assessment of existing solutions. To overcome the shortcomings in the application of yield line method on masonry, modifications have been introduced based on the length of the first crack. The moment coefficient values from different sources have been compared with the proposed methods. The differences and similarities between the results have been explained.

Theoretische Beurteilung von Lösungsansätzen zu Ausfachungswänden unter Plattenbeanspruchung.
Der Beitrag ist der erste Teil einer Forschungsarbeit, die darauf abzielt, Ausfachungswände ent sprechend der neuen deutschen Windnorm zu überprüfen. Dabei ist eine Einschätzung der vorhandenen Bemessungsmethoden von Mauerwerkswänden unter Plattenbeanspruchung, basierend auf der Definition eines oberen Grenzwertes des Koeffizienten zur Berechnung des Biegemomentes, durchgeführt worden. Um eine Beurteilung im Hinblick auf die Biegemomente definieren zu können, wurde ein sprödes Versagen in senkrechter Richtung angenommen. Das hier zur Bestimmung der Momentkoeffizienten in der Software ANSYS implementierte Kriterium berücksichtigt dieses Versagen. Die Eigenschaften des Kurvenverlaufes des Biegemomentkoeffizienten werden definiert und bei der Beurteilung von vorhandenen Lösungen verwendet. Um die Defizite im Zusammenhang mit der Bruchlinientheorie von Mauerwerk zu überwinden, sind Modifizierungen basierend auf der Berücksichtigung der Länge eines Erstrisses eingeführt worden. Die Werte der Momentkoeffizienten aus unterschiedlichen Quellen wurden mit dem vorgeschlagenen Vorgehen verglichen sowie die Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen den Ergebnissen erläutert.

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