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Zuschrift zu:
Wiens, U.; Meyer, L.; Raupach, M.: Zur Dauerhaftigkeit von befahrenen Parkdecks in Regelwerken - aktueller Beratungsstand im DAfStb, Beton- und Stahlbetonbau 110 (2015), Heft 4, S. 313-318.
Zuschrift von Dipl.-Ing. Wolfgang Rösener, Augsburg - Erwiderung von Udo Wiens, Lars Meyer, Michael Raupach

Treten mehraxiale Spannungszustände im Beton auf, haben diese einen signifikanten Einfluss auf das Materialverhalten. Neben der festigkeitssteigernden bzw. festigkeitsmindernden Wirkung beeinflussen derartige Spannungszustände auch das Spannungs-Dehnungs-Verhalten maßgeblich. Zur Ermittlung des Materialverhaltens von Beton unter mehraxialer Beanspruchung ist es daher notwendig, experimentelle Untersuchungen durchzuführen. Im Rahmen von mehraxialen Zug-Druck-Druck-Versuchen an Ultrahochleistungsbeton wurde festgestellt, dass es bei Spannungsverhältnissen mit kleinen Zug- und großen Druckbeanspruchungen zu einem randnahen Versagen der Probekörper bzw. zu einem Ablösen der Zugkrafteinleitung an der Probekörperoberfläche kommt. Durch theoretische Überlegungen konnte gezeigt werden, dass die dabei erzielten Festigkeiten nicht den tatsächlichen Festigkeitswerten des Materials entsprechen können und eine Verbesserung der Ausbildung der Zugkraftübertragung vorgenommen werden muss. Nach der Entwicklung einer neuen Zugkrafteinleitungsmethode ergaben sich signifikant höhere mehraxiale Festigkeitswerte, die auch die theoretisch festgelegte Grenze überschreiten, welche anhand von Versuchswerten, bei denen eindeutig ein Materialversagen vorlag, definiert wurde.

Tension load transfer to concrete at multiaxial loading tests
Multiaxial stress states have a significant influence on the material behaviour of concrete. Besides a strength increasing or decreasing effect, such stress states lead to changes of the stress-strain-behaviour. For the investigation of the material behaviour of concrete under multiaxial loading it is necessary to conduct experimental studies. Within the scope of multiaxial tests with ultra high performance concrete with small tension in the one and high compression loads in the other two directions it was observed, that the concrete failed close to the surface where the tensile force was initiated or, respectively, that the load transfer device detach from the specimen's surface. Because of theoretical consideration it was clear, that the achieved strength values at the tests couldn't be the “real” material strength values. Therefore, the method of tension load transfer had to be improved. After the development of a new tension load transfer method, significant higher strength values could be obtained at the tests. These values also pass the theoretically prescribed limit for “real” material strength, which was determined on experimental strength values where clearly material failure occurred.

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• VBI-Broschüre: Einführung in die HOAI 2009
• bautec 2010: Erfolgreicher Anmeldestand
• CCC 2009 in Baden
• 27 Kandidaten für den Deutschen Brückenbaupreis 2010
• Hennebiques Zeitschrift “Le béton armé” jetzt online frei verfügbar

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Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Kurz zur Vollendung seines 60. Lebensjahres gewidmet
In DIN EN 1090-2 ist für vorgespannte Schraubverbindungen eine nachträgliche Kontrolle der Montage vorgeschrieben - so sind vorgespannte Schrauben u. a. auf Überanziehen zu überprüfen. Wird eine Schraube als zu hoch vorgespannt eingestuft, kann dies dazu führen, dass die gesamte Schraubengruppe ausgetauscht werden muss. Neben den hohen Kosten für den Austausch bedeutet dies oft, dass weitere Arbeiten vorübergehend gestoppt werden müssen. Es fehlt jedoch an wissenschaftlichen Erkenntnissen über die tatsächliche Auslastung der als überdreht klassifizierten Schraube. Um Garnituren hinsichtlich einer zu hohen Vorspannung zu beurteilen, definiert DIN EN 1090-2 für das kombinierte Verfahren eine maximale Überschreitung des vorgegebenen Weiterdrehwinkels. Durch experimentelle Untersuchungen an HV-Schrauben der Durchmesser M16 und M20 mit unterschiedlichen Längen konnte gezeigt werden, dass überelastische Vorspannkräfte erst ab Einschnürungsbeginn einen signifikanten Einfluss auf das Tragverhalten haben. Die Bewertung vorgespannter Schrauben hinsichtlich eines Überanziehens, wie sie in DIN EN 1090-2 angegeben wird, scheint zu pauschal und für die bisher untersuchten Schraubendurchmesser und -längen zu konservativ zu sein.

Investigations of the limit preload force of high-strength bolt and nut assemblies
In DIN EN 1090-2, the decisive specifications, for preloaded bolts a subsequent control of the assembly is specified. Among others, preloaded bolts have to be checked for overtightening. If a bolt is classified as overtightened, this can result in the entire bolt group having to be replaced. In addition to the high cost of replacement, this often means that further work has to be temporarily halted. However, there is a lack of knowledge about the degree of utilization of the bolt defined as overtightened. In order to assess the bolts with regard to overtightening, DIN EN 1090-2 gives a maximum exceeding of the specified angle of further rotation for the combined method. Experimental investigations on bolts of diameters M16 and M20 with different lengths showed that overelastic preloading forces only have a significant influence on the load-bearing behavior from the onset of necking. The evaluation of prestressed bolts with regard to overtightening, as specified in DIN EN 1090-2, seems to be too general and too conservative for the bolt diameters and lengths investigated so far.

Im Hinblick auf die anstehende nationale Einführung der Eurocodes als DIN-EN-Fassungen werden im folgenden Beitrag die Regeln für Knicknachweise nach DIN EN 1993-1-1 vorgestellt. Nach einer Übersicht zu den Möglichkeiten der Nachweisführung und Ergänzungen zu den Imperfektionsansätzen für Bauteile werden die Ersatzstabnachweise systematisch dargestellt und eingehend erläutert. Es werden Hintergründe zu den Bemessungsregeln beschrieben sowie Parallelen und Unterschiede zur DIN 18800-2 aufgezeigt. Zur Eingrenzung des Umfangs und besseren Übersicht beschränken sich die Ausführungen auf Querschnitte der Klassen 1 bis 3. Die Anwendung der Bemessungsregeln wird anhand von Beispielen verdeutlicht.

Member stability according to DIN EN 1993-1-1.
With regard to the upcoming national implementation of the Eurocodes as DIN EN versions the following paper presents design rules for member stability according to DIN EN 1993-1-1. After the survey of different design approaches and additions to imperfections of structural members, the equivalent member method (Level-1-formulae) will be systematically described and explained in detail. Parallels and differences in comparison to DIN 18800-2 are shown in the context of respective design rules. To place the focus on the basic essentials, this article concentrates on class 1 to 3 cross-sections. The application of the design rules is demonstrated by means of examples.

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Wildbachschutzbauwerke mit energieumwandelnder, filternder oder ablenkender Funktion für Muren unterliegen extremen dynamischen Beanspruchungen und hohen Sicherheitsanforderungen an die Bemessung, die Konstruktion und den Betrieb. Die neue ONR 24801enthält ein standardisiertes Modell zur Bemessung von Wildbachsperren unter Mureinwirkung, welches aus der Vergleichsrechnung gängiger Murenmodelle entwickelt und mit Messergebnissen von Murereignissen kalibriert wurde. Das Modell basiert auf einem statisch-dynamisch gemischten Lastansatz und berücksichtigt auch den Anprall von Einzelkomponenten (Blöcke, Baumstämme) auf das Bauwerk. Der dynamische Teil der Mureinwirkung wird von einem charakteristischen Gerinnequerschnitt auf eine flächengleiche Einwirkungsfläche im zentralen Teil der Sperre übertragen, zusätzlich wird ein statischer Murdruck über die gesamte Bauwerkshöhe angesetzt. Das Modell wurde bereits an einigen Sperrenbauwerken erprobt und stimmt gut mit den in Österreich üblichen Bemessungsansätzen für Wildbachsperren überein.

Standardized load model for design of torrential barriers under debris flow impact
Torrential barriers with energy-dissipating, filtering or deflecting function for debris flow are subject to extreme dynamic stress that presupposes the application of high safety standards for design, construction and maintenance. The newly issued Austrian Standard ONR 24801 provides a standardized model for the design of torrential barriers under debris flow impact, which has been developed from comparative calculation of common debris flow models from engineering practice in torrent control and calibrated by impact measurements of debris flow events. The model is based on a combined static-dynamic stress approach and also takes into account the impulse by a single object (block, tree trunk). The dynamic part of the debris flow stress is transferred from a characteristic cross-section in the torrent to a vertical impact area of same dimension on the central part of the barrier; additionally static debris flow stress is applied. The standardized model was already tested successfully at several torrential barriers and is in good agreement with the common design approaches (experiences) of torrent control in Austria.

• Nachhaltigkeit im Bauwesen
• Erneuerbare Energien im Fokus

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Im September 1992 wurden im Heft 9 der Bautechnik zum ersten mal die Empfehlungen des Arbeitskreises "Baugrunddynamik" veröffentlicht. Im vorliegenden Beitrag wird der Teil E 3 "Federsteifigkeiten und Dämpfungen starrer Fundamente" in einer überarbeiteten Fassung vorgestellt und mit drei Anwendungsbeispielen ergänzt. Diese Beispiele behandeln einige in der Praxis häufig vorkommende Fälle und sollen dem auf dem Gebiet der Baugrunddynamik tätigen Ingenieur die Anwendung der Empfehlungen erleichtern. Die gesamten Empfehlungen (E 1, E 2 und E 3) mit den Beispielen werden in einem Sonderheft von der DGGT demnächst herausgegeben.

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In zwei Teilprojekten des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Schwerpunktprogramms 1542 “Leicht Bauen mit Beton” werden Formfindungen von Stabstrukturen und Stützen gemäß des Prinzips “form follows force” vorgenommen. In dem Artikel wird auf die erhaltenen kraftflussgerechten Geometrien bei einem maßgebenden Stabilitätsversagen und geometrisch linearer Betrachtung für verschiedene Lagerungsfälle unter zentrischem Druck eingegangen. Die Formfindungen wurden in beiden Teilprojekten mit unterschiedlichen Vorgehensweisen vorgenommen. Die jeweiligen Methoden werden erläutert und diskutiert. Bei der Formermittlung wird sowohl eine Variation der Grundgeometrie im Querschnitt als auch der Form in Längsrichtung betrachtet. Es wird außerdem ein Einblick in frühere Untersuchungen zu dieser Thematik gegeben, deren Anfänge weit zurückreichen. Abschließend wird eine ästhetisch ansprechendere Formidee für Stützen vorgestellt.

Form variations of compression members
In two subprojects of the Priority Programme 1542 “Concrete light”, which is funded by the German Research Foundation (DFG), form findings of strut and tie-models and columns according to the principle “form follows force” were conducted. The article discusses the results of geometries, which are aligned with the direction of forces for a definite stability failure and different bearings. The form findings were taken with different procedures in both subprojects. The referring methods are explained and discussed in the following text. For the form finding a variation of the cross section as well as a variation of the form in longitudinal direction was analysed. Furthermore an insight in early researches to this topic, which began a long time ago, is given. After all, an aesthetic shape idea of the column geometry is considered.

Bei der nichtlinearen Berechnung von Stahlbetonbauteilen ist die wirklichkeitsnahe Erfassung des Steifigkeitsverhaltens im ungerissenen Zustand, Zustand der Erstrissbildung und im Bereich des abgeschlossenen Rissbildes, zur Beschreibung des komplexen Trag- und Verformungsverhaltens derartiger Bauteile von ausschlaggebender Bedeutung. Da nunmehr auch zunehmend Stahlfaserbeton im konstruktiven Ingenieurbau eine immer breitere Anwendung findet, ergibt sich die Frage, ob die für Stahlbeton geltenden Gesetzmäßigkeiten auch auf Bauteile mit einer ?Kombibewehrung?, d. h. mit einer Bewehrung aus Betonstahl und Stahlfasern, übertragen werden können. In diesem Aufsatz werden dazu die auf der Grundlage der in DIN 1045-1 allgemein eingeführten Ansätze zur Rissbreitenberechnung zur Ermittlung des Steifigkeitsverhaltens von Stahlbetonbauteilen herangezogen, im Hinblick auf eine Kombibewehrung erweitert und überprüft.

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Tunnel construction is not immune to the climate crisis - here too there is an urgent need to improve the carbon footprint. The production of concrete and consumption of cement cause climate-damaging CO2 emissions. A tunnel with a 10 m diameter, for example, generates around 10 t of CO2 per linear metre. The main priority is thus to reduce the amount of concrete and steel reinforcement used and to select low-carbon cements and binders, as well as employing single-shell construction methods suited to the requirements of the construction project. We need to consider practical approaches to reducing concrete volumes which go beyond structural requirements. CO2 reduction in tunnelling starts with the design and approval process, so financial incentives must be built into award criteria and construction contracts. This article aims to highlight ideas which in future will play an increasingly important role in the design of underground construction works than is currently the case. Although many well-established work practices and design details in underground construction are based on decades of experience and are bound by normative and contractual framework conditions, it is now time to re-examine the facts and consider new ideas that reflect the need to reduce CO2 in concrete construction.
Die Klimakrise macht auch nicht vor dem Tunnelbau halt, sondern fordert eine Verbesserung der CO2-Bilanz. Betonherstellung bzw. Zementverbrauch verursachen klimaschädliche CO2-Emissionen. So fallen zum Beispiel bei einem Tunnel mit 10 m Durchmesser durchschnittlich etwa 10 t CO2 je Laufmeter an. Im Fokus stehen daher sowohl die Reduktion von Betonkubaturen und Stahlbewehrung als auch die Verwendung von CO2-armen Zementen und Bindemitteln, sowie einschalige Bauweisen je nach Anforderungen an das Bauwerk. Praktische Arbeitsabläufe zur Verringerung von Betonmengen, die über das statisch Erforderliche hinausgehen, sind zu diskutieren. CO2-Reduktion im Tunnelbau beginnt zum einen mit Planung und Genehmigungsverfahren und braucht zum anderen Anreize einer monetären Bewertung in Vergabekriterien und Bauverträgen. In diesem Aufsatz sollen Denkanstöße aufgezeigt werden, die in Zukunft bei der Planung von Untertagebauwerken zunehmend eine größere Rolle als bisher einnehmen sollen. Auch wenn viele bislang etablierte Arbeitsschritte und Ausführungsdetails im Untertagebau auf jahrzehntelangen Erfahrungen beruhen als auch durch normative und vertragliche Randbedingungen gebunden sind, müssen im Hinblick auf die notwendige CO2-Reduktion im Betonbau in vielerlei Hinsicht neue Überlegungen angestellt und Gegebenheiten hinterfragt werden.

Brandschutzbeschichtungen wurden schon vor über 50 Jahren erfolgreich im Bauwesen eingesetzt, um die Auswirkungen von Bränden wesentlich zu verringern. Die zu erwartende Lebensdauer von Beschichtungen und Bauteilen von Gebäuden im Bestand sind im Allgemeinen nur grobe Schätzungen (Bilder 1 und 2). Im Mittel haben die Tragsysteme selbst eine Lebenserwartung von etwa 60 bis 100 Jahren. Näher eingegangen wird auf die Möglichkeit, Schäden an solchen Beschichtungen möglichst frühzeitig zu erkennen und zu beseitigen, um die Lebensdauer der Beschichtungen und Bauwerke zu verlängern.

Mit der Auswahl der richtigen Hohlprofile werden Verhalten und Tragfähigkeit einer Konstruktion deutlich verbessert. Stahlbau-Hohlprofile können entweder warm- oder kaltgefertigt hergestellt werden und aufgrund der verschiedenen Herstellungsprozesse haben die beiden Typen unterschiedliche technische Eigenschaften.
Bei Tata Steel Europe erfolgt die Produktion nach beiden Prozessen, deshalb werden in diesem Beitrag die Hauptunterschiede dieser zwei Hohlprofilarten erläutert, um eine sinnvolle und gezielte Produktauswahl zu ermöglichen.

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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.