Knapper werdende Budgets zwingen auch bei Hangrutschungen zu genaueren erdstatischen Betrachtungen und erfordern einen zunehmend innovativen Einsatz der bautechnischen Sicherungen. Neben einer näheren theoretischen Betrachtung der mechanischen Zusammenhänge mit praxisnahen Berechnungsansätzen werden drei Fallbeispiele für kostenoptimale Hangsicherungen beschrieben: Ein Rutschhang an der Deutschen Alpenstraße bei Berchtesgaden wurde mit kleindurchmeßrigen Injektionszugpfählen auf einen rechnerischen Standsicherheitsfaktor von nur 1,06 stabilisiert. Ermöglicht wurde dies durch eine realitätsnahe Erfassung der einwirkenden Kräfte, durch eine optimierte Überwachung sowie dadurch, daß bei seltenen Lasteinwirkungen auch später noch zusätzliche Injektionspfähle hinzugefügt werden können. Ein nicht zugänglicher Rutschhang mit 50 bis 60° Neigung wurde mit zwei höhenversetzten Bohrpfahlwänden gesichert. Die obere Pfahlwand konnte vom oberen Böschungsabriß aus unter besonderen Auflagen über Kopf eingebaut werden. Danach wurde vor dem Wandfuß eine Arbeitsberme freigegraben und die untere Wand ebenso über Kopf hergestellt. An einer 14 m hohen Böschung in einer Hausmülldeponie wurden bei einem rechnerischen Standsicherheitsfaktor von 1,01 talseitige Inklinometer-Kopfverschiebungen von über 5 cm festgestellt. Mit Hilfe einer Finite-Element-Modellbetrachtung konnte gezeigt werden, daß Eigenlastspannung, Horizontaldruck und Müllverrottung die maßgeblichen Bodenverschiebungen bewirkt haben, so daß keine bautechnischen Sicherungen erforderlich waren.

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Umfangreiche Forschungsaktivitäten zu alternativen Verdübelungssystemen haben in den zurückliegenden Jahren gezeigt, dass Betondübel eine wirtschaftliche und mechanisch geeignete Variante zur Schubsicherung ermöglichen. Bei diesem Verbundsystem entsteht die Verdübelung bei der Herstellung der Betontragkomponente, indem in das Stahlprofil eingebrachte Aussparungen von unterschiedlicher geometrischer Gestalt mit Bewehrung versehen und einbetoniert werden. Auf der Grundlage einer Vielzahl ausgewerteter Versuche konnte ein statistisch abgesichertes Bemessungskonzept erarbeitet werden, das auf das gesamte Spektrum getesteter Dübelformen anzuwenden ist. Zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit einer Verbundsicherung durch Betondübel wurden Aussparungsgeometrien dahingehend weiterentwickelt, dass Brennschnittführungen mit dem Focus auf minimalen Verschnitt im Vordergrund standen. Neben Blechtafeln können auf diese Weise auch Walzträger in zwei gleichwertige, obergurtlose Stahlprofile mit Aussparungen im Stegbereich getrennt werden. Die vorliegenden Berechnungskonzepte wurden ausnahmslos halbempirisch aufgestellt. Obwohl für vorwiegend ruhend beanspruchte Bauteile eine Verbundsicherung mit Betondübeln auf der Basis einer Vielzahl von Versuchen möglich ist, erfordern neue Dübelformen trotzdem absichernde Versuche.

The application of concrete dowels in composite constructions (Part 1) - Statical loading.
Extensive research activities during last years proved concrete dowels as mechanical and economical reasonable alternative solution for shear connections of composite members. Concrete dowels are produced through recesses of various geometries and topologies in webs or flanges of steel profiles, filled with reinforcement and places in concrete chords. A design concept could be developed based on numerous laboratory tests applicable in a range of tested and statistically evaluated dowel sizes and shapes. Supplemental research projects have been established for economical reasons in order to consider optimized dowel shapes supporting automatic laser cut methods that divide standard steel profiles into two profiles without upper flange including concrete dowels in web plates within only one process. Extended design procedures for such specific dowel topologies require further experimental verification.

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Der vorliegende Beitrag behandelt die Beanspruchung von Verbänden und Schubfeldern, die zur Stabilisierung biegedrillknickgefährdeter Träger herangezogen werden. Es werden ein Ingenieurmodell zur Beschreibung der Stabilisierungslasten aus den Differentialgleichungen des Biegetorsionsproblems nach Theorie II. Ordnung mit Wölbkrafttorsion abgeleitet und Näherungsformeln für die Bemessung stabilisierender Konstruktionen angegeben. Anhand von Beispielen werden die Anwendung der Näherungsformeln vorgeführt und Anwendungsgrenzen für das praxisübliche Modell "Druckgurt = Druckstab" aufgezeigt.

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Naturzugkühltürme sind in jeder Hinsicht außergewöhnliche Bauwerke. Aufgrund der enormen Oberfläche in Verbindung mit vielfältigen Einwirkungen aus Umgebung und Betrieb ist ein besonderer Schutz der Kühlturminnenschalen notwendig. Dieser wird durch die Applikation spezieller kunstharzgebundener Beschichtungssysteme erreicht, so dass eine hohe Dauerhaftigkeit der Stahlbetonstruktur und damit eine entsprechende Wirtschaftlichkeit über die Lebensdauer erreicht wird. Um den Erfolg der Beschichtungsmaßnahme hinsichtlich Materialeigenschaften und Applikation zu gewährleisten, sind umfangreiche Qualitätssicherungsmaßnahmen etabliert worden, wozu vor allem die Prüfung der erreichten Trockenschichtdicke und der Haftung des Systems gehören.
Trotzdem gibt es gewisse Unsicherheiten hinsichtlich der Gewinnung der Daten am Objekt, die von einer sehr großen Anzahl unterschiedlicher Parameter abhängt. Dies führt besonders bei so exponierten Bauwerken wie Naturzugkühltürmen häufig zu Diskussionen und unterschiedlichen Auslegungen der erzielten Ergebnisse.

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Für einen breiten Einsatz von Carbonbeton in der Baupraxis muss der Verbund zwischen Betonmatrix und Bewehrungselementen auch bei hohen Temperaturen sowie im Brandfall gewährleistet sein. Anorganisch imprägnierte Faserbewehrungselemente bieten eine vielversprechende Alternative zu den marktüblicheren polymerimprägnierten Carbonstrukturen, deren Verbundleistung sich mit steigender Temperatur deutlich verschlechtert. Wesentliche Herausforderung bei der Herstellung von mineralisch gebundenen Carbonfaserarmierungen ist die Auswahl einer passenden Verarbeitungstechnologie und geeigneter Rohstoffe. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dieser Herausforderung und konzentriert sich auf die mechanische Leistungsfähigkeit von dünnen Bewehrungsstäben aus mineralisch imprägnierten Carbonfasergarnen. Anhand von Auszugsversuchen wird gezeigt, dass die neuen Bewehrungselemente unter Temperaturbeanspruchung im Vergleich zu den polymerimprägnierten Referenzmaterialien einen deutlich besseren Verbund zum Beton aufweisen und dass der Verbund auch bis zu 500 °C hinreichend leistungsfähig bleibt.

Bond behavior of mineral-impregnated and polymer-impregnated reinforcement structures made of carbon fibers at temperatures up to 500 °C
For a wide application of carbon reinforced concrete in the construction sector, the bond between concrete matrix and the reinforcing elements must be guaranteed also at high temperatures and in the case of fire. Inorganic impregnated fibre reinforcements offer a promising alternative to the common, commercially available polymer impregnated structures, whose bonding performance deteriorates dramatically with increasing temperature. The main challenges in the production of mineral bonded carbon fibre reinforcements are the development of a suitable processing technology and the choice of appropriate raw materials. The paper at hand deals with these challenges and focuses on the mechanical performance of thin reinforcement rebar made of mineral impregnated carbon fibre yarns. Pull-out tests show that this new reinforcement possesses a significantly better bonding behaviour towards concrete at elevated temperature in comparison to the polymer-impregnated reference materials. The bond remains sufficient even at a temperature of 500 °C.