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Rug, WolfgangInnovationen im Holzbau - Der Holzhallenbau der Firma Christoph und Unmack/NieskyBautechnik11/2016844-850AufsÀtze

Abstract

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelten mutige Zimmerer, Holzbauunternehmer und holzbauinteressierte Architekten bzw. Ingenieure den Holzbau zu einer leistungsfähigen Bauweise in Europa. Will man die heute noch stehenden Zeugnisse dieser Entwicklung substanzschonend erhalten, so ist das nur bei ausreichender Kenntnis über die konstruktive und technische Entwicklung möglich. Der Autor berichtet in diesem Beitrag über den Hallenbau der Firma Christoph und Unmack.

Innovations in the timber-frame construction - The wooden hall construction of the company Christoph and Unmack/Niesky
At the beginning of the 20th century courageous carpenters, wood construction companies, architects and engineers developed the timber construction to a powerful construction method. To preserve the remaining buildings of this period the knowledge of the constructive and technical development is essential. In this publication the author gives a report on the hall buildings of the company Christoph and Unmack.

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Lißner, K.; Rug, W.; Steinmetz, D.DIN 1052:2004- Neue Grundlagen fĂŒr Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken, Teil 4 (2): Bemessung von Verbindungen und stiftförmigen und sonstigen mechanischen VerbindungsmittelnBautechnik12/2008844-854Fachthemen

Abstract

Es werden Holzbau- Verbindungsmittel beschrieben und die Regeln fĂŒr die Bemessung erklĂ€rt.

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Eilering, S.Ideelle Biegedrillknicklasten von Kreisbogenbindern aus Brettschichtholz mit gebundener KippachseBautechnik12/2006845-853Fachthemen

Abstract

Unter Verwendung des statischen StabilitĂ€tskriteriums wird in Verbindung mit der Energiemethode eine spezielle stabbezogene Finite-Elemente-Formulierung entwickelt, mit deren Hilfe ideelle Biegeknick- und Biegedrillknicklasten von BSH-Bogenbindern bequem berechnet werden können. Wegen des geringen numerischen Aufwandes ist diese Formulierung hervorragend fĂŒr Parameterstudien geeignet, die aufwendige Einzeluntersuchungen auf der Basis von zwei- oder dreidimensionalen FE-Modellen im Normalfall ĂŒberflĂŒssig machen. Die Ergebnisse einer solchen Studie an BSH-Kreisbogenbindern mit gebundener Obergurt-Kippachse werden im letzten Teil der Arbeit vorgestellt.

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Kley, Gordian; KĂ€ppeler, BertramSportcampus der TUM mit Großvordach in HolzBautechnik11/2019849-854Berichte

Abstract

Im Zuge des Neubaus des Campus im Olympiapark in München (CiO: Fakultät für Sport- und Gesundheitswissenschaften der TUM sowie Zentraler Hochschulsport) wird eine zweigeschossige Großkonstruktion in Holz mit folgenden Kennzahlen errichtet: 22 000 m2 Dachfläche, 11 000 m2 Decken- und Wandflächen, 5 200 m3 Holzeinsatz. Dabei von besonderer Bedeutung: Hallen für 14 Sportfelder, Integration einer Laufbahn, 300 Büroräume, zahlreiche Seminar- und Vorlesungsräume, Bibliothek, Werkstätten und Prüflabor sowie eine fast 19 m weit auskragende Überdachung der an das Gebäude angrenzenden Laufbahngeraden mit einer Kragdachfläche von rd. 3 000 m2.
Das Gesamtbauwerk muss höchsten gestalterischen und funktionalen Ansprüchen genügen (1. Preis im Architektur-Wettbewerb 2015).
Während die Hallendächer von konventionellen Brettschichtholzkonstruktionen abgeleitet sind und als solche im Tragwerk eine überaus wirtschaftliche Kombination aus Funktionalität und Ästhetik darstellen, folgt die in ihrer Besonderheit alles überragende Vordachkonstruktion in erster Linie der äußeren Gestalt des Gesamtbaukörpers: knapp 19 m Auskragung mit einer Konstruktionshöhe von lediglich 1,60 m - eine extrem schlanke und faszinierende Konstruktion aus verklebten Hohlkästen, werkseitig vorgefertigt in 40 Großelementen, die in Übersicht und Details erläutert wird.

TUM sports campus with large canopy in wood
In the course of the new construction of the campus in the Olympic Park in Munich (CiO: Departement of Sports and Health Sciences of the TUM as well as University Sports Center), a two-storey large-scale construction in wood will be built with the following key figures: 22,000 m2 roof area, 11,000 m2 ceiling and wall surfaces, 5,200 m3 wood in use. Of particular importance: halls for 14 sports fields, integration of an athletic track, 300 offices, lots of seminar and lecture rooms, library, workshops and test laboratory as well as a canopy with an almost 19 m long cantilever and a total canopy-area of around 3, 000m2.
The overall building has to meet the highest design and functional requirements and standards (1st prize in the Architecture Competition 2015).
While the hall roofs are derived from conventional glue laminated timber constructions and, as such, represent an extremely economical combination of functionality and aesthetics in the structure, the unique feature of the entire construction is the canopy with an almost 19 m long cantilever and a construction height of only 1.60 m: a construction made of glued hollow boxes, factory-made in 40 large elements. An extremely slim and fascinating construction, which is explained in overview and details.

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zu: Laschinski, Ch., Himburg, St.: Stabilisierung kippgefÀhrdeter BiegetrÀger in Holzbauweise.Bautechnik10/2004853-856Zuschriften

Abstract

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Sieber, Lars; Stroetmann, RichardZum Sprödbruch alter BaustÀhle - Teil 1: Vorhandene Bewertungsmethoden und BruchzÀhigkeit von FlussstÀhlenStahlbau12/2016853-861Fachthemen

Abstract

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Bei der Beurteilung der Sicherheit bestehender Konstruktionen aus Flussstahl und der Entscheidung über notwendige Instandsetzungs- und Verstärkungsmaßnahmen ist der Nachweis ausreichender Werkstoffzähigkeit von wesentlicher Bedeutung. Die in DIN EN 1993-1-10 [1] geregelten Nachweise wurden auf der Grundlage umfangreicher bruchmechanischer Untersuchungen entwickelt. Die Festlegung zulässiger Erzeugnisdicken für bestimmte Stahlsorten und Gütegruppen wurde für Schweißkonstruktionen aus Stählen nach DIN EN 10025 mit überwiegend hohen Zähigkeitswerten abgeleitet und in [1] tabelliert. Das vereinfachte Verfahren ist für alte Flussstahlkonstruktionen mit Lochschwächungen durch Niet- und Schraubenverbindungen nicht geeignet. In diesem Beitrag werden experimentelle und rechnerische Untersuchungen zum Sprödbruchverhalten gelochter Bauteile aus alten Flussstählen vorgestellt, die im Rahmen verschiedener Forschungsvorhaben am Institut für Stahl- und Holzbau der TU Dresden und dessen Kooperationspartner durchgeführt wurden (s. z. B. [2]). Wesentlicher Bestandteil des Teil 1 sind die umfangreichen Werkstoffanalysen zur Ermittlung der bruchmechanischen Zähigkeit im spröd-duktilen Übergangsbereich nach dem Master-Curve-Konzept. Die Auswertungen belegen, dass in Abhängigkeit des Herstellungsverfahrens unterschiedliche Werkstoffgüten definiert werden können. Außerdem werden die neu gewonnenen Ergebnisse denen aus früheren Untersuchungen gegenübergestellt und existierende Korrelationen zur Kerbschlagzähigkeit in Bezug auf ihre Eignung für alte Baustähle geprüft.

About brittle fracture of old mild steels - Part 1: Existing assessment methods and fracture toughness of mild steels.
In the safety assessment of old mild steel structures the verification of sufficient material toughness is important for the decision on necessary repair and reinforcement measures. Based on extensive fracture mechanics investigations the assessment methods in DIN EN 1993-1-10 [1] were developed. The determination of permissible element thickness for certain steel grades was derived and tabulated for welded structures made of steels according to DIN EN 10025 with predominantly high toughness's. This simplified method is not suitable for mild steel structures with holes for riveted or bolted joints. In this article, experimental, analytical and numerical studies of the brittle fracture behavior of structures with holes made of old mild steel are presented. The results were carried out through various research projects at the Institut für Stahl- und Holzbau at the TU Dresden and its cooperation partners (see e. g. [2]). Extensive material analyses to determine the fracture toughness in the brittle-ductile transition region according to the Master Curve concept are the main topic of part 1 of this article. The evaluations confirm that different grades of steel can be defined depending on the manufacturing process. Additionally, the newly obtained results will be compared to those from previous studies and existing correlations of impact and fracture toughness are checked for their suitability for old mild steels.

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Jamnitzky, Jens; DeĂĄk, AlexanderTUM-Campus im Olympiapark MĂŒnchen - Umsetzung eines Ingenieurholzbaus in seiner gesamten LeistungsstĂ€rkeBautechnik11/2019855-862Berichte

Abstract

Beim Projekt TUM-Campus im Olympiapark wurde die gesamte Leistungsbreite des gegenwärtigen Ingenieurholzbaus abgerufen und umgesetzt. Neben der kompletten Dachkonstruktion sind die Sporthallen und die Institutsbereiche in Holzbauweise errichtet. Zum Einsatz kommen hierbei neben weitspannenden Brettschichtholzträgern auch Hybriddecken in Holz-Beton-Verbundbauweise mit einer Brettsperrholzbasis sowie vorgefertigte Holzrahmenwände und Deckenelemente, die z. T. auch verklebt wurden. Integrierte, deckengleiche Stahlunterzüge, die von BauBuche-Dachträgern abgehängt werden, sind weitere Elemente des Holzbau-Werkzeugkastens, die hier zum Einsatz kommen. Die Holzbauweise ermöglichte einen hohen Vorfertigungsgrad und dadurch kurze Montagezeiten. Mit einer entsprechenden Logistik für Planung, Fertigung, Anlieferung und Montage konnten die Hallencluster in jeweils nur zwei Monaten Bauzeit aufgerichtet werden.
Prägend für die Bauaufgabe war die großzügige Überdachung im Bereich des Leichtathletikstadions: Die Laufbahnen sind auf einer Länge von ca. 150 m mit 40 Elementen großzügig überdacht. Die 28 m langen und 1,60 m hohen Dachelemente haben eine freie Auskragung von 18,3 m und schützen die 100-m-Laufbahn. Durch einen integrierten Querträger über der vorderen Stützenreihe gelingt die Punktlagerung der flächigen Vordachplatte. Die große Auskragung des Holzdachs wird durch verklebte Hohlkastenelemente möglich, die in ihren Dimensionen übliche Abmessungen überschreiten. Die Bauteile mit einer Breite von 3,75 m und der Gesamtlänge von 28 m wurden im Werk Ober-Grafendorf bei St. Pölten in Niederösterreich im Rahmen einer Taktfertigung hergestellt und über Spezialtransporte und Autokräne an Ort und Stelle gebracht. Installationselemente wie Regenrohre und Elektroleitungen wurden bereits im Werk integriert und gewährleisteten so einen reibungslosen Montageablauf auf der Baustelle.
Der Beitrag behandelt in Schlaglichtern die Anforderungen und Lösungen bei der Umsetzung dieser Bauaufgabe.

Technical University of Munich (TUM) Campus in the Olympiapark - implementation of a timber engineering structure including entire range of services
The implementation of the project executed on the Campus of the Technical University of Munich (TUM) in the Olympiapark required the deployment of the full range of services that is presently available in the timber engineering sector. Besides the entire roof construction, Rubner Holzbau also fabricated the sports halls and the university department areas as timber structures. The most varied elements have been used to implement this demanding project: long-span glulam beams, hybrid ceilings as timber-concrete compound structures with cross-laminated timber basis as well as prefabricated timber frame walls and partially glued ceiling elements. Integrated, flush beam ceiling steel joists, suspended from beech-LVL ceiling roof beams, are additional elements of the timber engineering kit that have been used in this particular project. Having opted for a timber construction, high prefabrication degrees and thus short assembly periods were guaranteed. Backed by professionally executed logistics services for design, production, delivery and assembly, the hall clusters were erected within a construction period of only two months.
A distinctive and demanding feature of the construction project was the spaciously designed roof in the track and field athletics stadium: The running tracks are generously roofed by a total of 40 roof elements on a length of approximately 150 m. The 28 m long and 1.60 m high roof elements with the 18.3 m cantilever projection provide the necessary weather-protection for the 100 m running track. An integrated cross girder installed above the front support post provides the spot bearing for the large canopy roof construction. Glued box girder elements, which greatly exceed usual roof element dimensions, provide the required stability for the large cantilever structure of the timber roof. The building elements with a width of 3.75 m and an overall length of 28 m were manufactured - as takt production - in the Ober-Grafendorf factory near St. Polten in Lower Austria and delivered to the construction site by means of special transports and truck-mounted cranes. All installation elements, such as downpipes and electric cables were integrated in the factory thus securing the smooth and rapid assembly process on the construction site.
This article highlights the requirements set by the client and the solutions offered in the implementation of this demanding building project.

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Jacob-Freitag, SusanneHybrides Hochhaus setzt neue MaßstĂ€beBautechnik11/2019863-872Berichte

Abstract

In Heilbronn steht das derzeit höchste Holzhochhaus Deutschlands: das zehngeschossige Holz-Hybrid-Gebäude namens Skaio. 34 m hoch und nach den Plänen des Berliner Architekturbüros Kaden+Lager gebaut, gehört es zur Stadtausstellung der Bundesgartenschau (BUGA) 2019. Sockelgeschoss und Treppenhauskern des von Züblin Timber nach dem Skelettbauprinzip errichteten Mischbaus bestehen aus Stahlbeton, die Stützen aus Brettschichtholz, ein Teil der Träger aus Stahlprofilen, für Wände und Decken hat man verschiedene Holzbauweisen genutzt, wie den Holzrahmenbau in Kombination mit Brettsperrholz für die Wandelemente bzw. Brettsperrholz als Holzmassivbauweise für die Deckenscheiben. Als Fassadenbekleidung kamen Leichtmetallplatten zum Einsatz. Insgesamt 5 685 m2 Bruttogeschossfläche verteilen sich auf zehn Stockwerke. Das Brandschutzkonzept ermöglichte es, die Gebäudehülle mit Holzelementen auszuführen.

Hybrid skyscraper sets new standards
Heilbronn is home to the new German height record holder in modern timber high-rise construction: the ten-storey timber hybrid building called Skaio. 34 m high and designed by the Berlin architecture firm Kaden+Lager, it is part of the city exhibition of the Federal Horticultural Show (BUGA) 2019. Built by Züblin Timber, the skeleton construction is a hybrid construction using various building materials. The basement floor and staircase core consist of reinforced concrete, the columns of glulam, a part of the beams are made from steel. For walls and ceilings different timber construction methods were used such as the timber frame construction in combination with cross laminated timber for the wall elements or cross laminated timber as solid timber construction method for the ceiling panels. Aluminium panels were used for the façade cladding. A total of 5,685 m2 gross floor area is spread over ten floors. The fire protection concept made it possible to construct the building shell with wooden elements.

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Aicher, S.; Höfflin, L.; Reinhardt, H.-W.Runde DurchbrĂŒche in BiegetrĂ€gern aus Brettschichtholz, Teil 2: TragfĂ€higkeit und BemessungBautechnik12/2007867-880Fachthemen

Abstract

Die Bemessung von unbewehrten DurchbrĂŒchen in BiegetrĂ€gern aus Brettschichtholz (BSH) wird in den deutschen und europĂ€ischen Normen und NormentwĂŒrfen unterschiedlich gehandhabt. Die methodischen Defizite in der Bemessung nach DIN 1052:2004 und insbesondere das Fehlen eines Nachweises im Eurocode 5 waren Ausgangspunkte fĂŒr ein Forschungsvorhaben mit umfangreichen BSH-Bauteilversuchen und der Entwicklung eines neuen Bemessungsmodells. An 68 BiegetrĂ€gern in Bauteilabmessungen wurden die EinflĂŒsse der Parameter ? TrĂ€gerhöhe, relative DurchbruchsgrĂ¶ĂŸe, SchnittgrĂ¶ĂŸenverhĂ€ltnis und TrĂ€gerkrĂŒmmung ? untersucht. Wesentliche experimentelle Ergebnisse sind die Beschreibung und Klassifizierung der stufenweisen SchĂ€digungsentwicklung sowie die Quantifizierung des TragfĂ€higkeitseinflusses der genannten Parameter. Es wurde ein erheblicher Maßstabseffekt bestĂ€tigt. Die Zugspannung rechtwinklig zur Faserrichtung wurde als primĂ€r rissinitiierende Einwirkung identifiziert. Die Lage des Anrisses an der Durchbruchsperipherie ist wesentlich durch die zylindrische Anisotropie des Werkstoffs festgelegt.
Es wurde ein einfach handhabbares, auf der Weibull-Theorie basierendes Bemessungsverfahren entwickelt, welches die wesentlichen tragfĂ€higkeitsrelevanten EinflĂŒsse einschließlich des Maßstabseffekts und der inhomogenen Spannungsverteilung an der Durchbruchsperipherie berĂŒcksichtigt. Das neue, experimentell untermauerte Bemessungsverfahren liefert speziell fĂŒr DurchbrĂŒche in TrĂ€gern mit grĂ¶ĂŸeren Querschnittshöhen (1 bis 2 m) zutreffendere Nachweise als DIN 1052:2004, der zufolge die BauteiltragfĂ€higkeit großer durchbrochener TrĂ€ger zu hoch ermittelt wird.

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Holzbausanierung, Grundlagen und Praxis der sicheren AusfĂŒhrung (Lißner, Rug)Bautechnik11/2000872-873BĂŒcher

Abstract

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Gollwitzer, Thomas; Amorth, Andreas; Zausinger, DominikSynagoge Regensburg - eine Schale aus zweiachsig gekrĂŒmmtem BrettsperrholzBautechnik11/2019873-879Berichte

Abstract

Den Neubau der Synagoge Regensburg überspannt eine filigrane Kuppelschale aus massiven Brettsperrholzelementen, gelagert auf vier Eckstützen. Aus dem massiv gestaffelten Baukörper mit geschlämmten, hochkant verbauten Sichtziegeln erhebt sich ein nach Osten ausgerichteter quadratischer Glaskörper mit 13 m Seitenlänge, dessen oberer Abschluss die Holzschale bildet. Die Schalengeometrie beschreibt den Ausschnitt aus einer Kugel mit dem Radius von 25 m bei einem max. Stich von 1,64 m. Eingerahmt wird die Holzschale von vier kreisförmigen gewalzten Stahlbögen HEB 160, die in den Ecken von eingespannten Rundrohrstützen gehalten werden. Die dünne Schale mit einer Schlankheit von h/L = 100 und flachem Stich ist allein mit auskragenden Stützen nicht zu stabilisieren. Umlaufende Zugstäbe schließen den allseitigen Horizontalschub kurz und verspannen das Gesamtsystem.

A shell with biaxial bended cross laminated timber (CLT)
A filigree dome shell structure made from cross laminated timber elements spans across the construction of the new synagogue in Regensburg. Four columns form the corner supports of the shell. The massive main body shows a facade from washed, upright positioned bricks. On top of the main construction, a quadratic glass member with a side length of 13 m arises in eastern direction, which is concluded by a wooden shell. The geometry of the shell describes an extract from a ball with a radius of 25 m and a maximum height of 1.64 m. The wooden shell is framed by four circular, welded steel arches HEB 160, which are supported by round cantilever columns on the corners. The thin shell with a slenderness of h/L = 100 and a flat arch height cannot be stabilized by the cantilever columns exclusively. Circumferential tension members incorporate the horizontal shear force and brace the entire system.

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Rug, W.17. Holzbauseminar in Dresden-HellerauBautechnik12/2002881-882Berichte

Abstract

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Andreolli, Mauro; Tomasi, RobertoBemessung von GebÀuden in Brettsperrholzbauweise unter ErdbebenbeanspruchungBautechnik12/2016885-898AufsÀtze

Abstract

Bei Brettsperrholz (BSP) handelt es sich um ein Massivholzprodukt, welches in Europa seit mehr als zehn Jahren erfolgreich hergestellt und verwendet wird. Die Vorteile in Bezug auf das Tragverhalten, einen konstruktionsbedingt schnelleren Bauablauf und zunehmende qualitative Anforderungen haben zu einer breiten Anwendung dieses Massivholzprodukts im Wohnungsbau geführt. In diesen Gebäuden erfolgt die Aussteifung gegenüber horizontal einwirkenden Kräften wie Wind und Erdbeben über die Wandscheiben der einzelnen Geschosse, wobei die auftretenden Kräfte (Schubfluss und abhebende Kräfte) mittels metallischen Verbindungsmitteln (Schubwinkel und Zuganker) in die Unterkonstruktion eingeleitet werden.
Der Einsatz von mechanischen Verbindungsmitteln wie Nägel und Schrauben in den Fugen (Wand-Wand und Wand-Decke) verleiht dem Gebäude ein in sich steifes Tragverhalten. In den folgenden Abschnitten wird das Grundkonzept für die Bemessung von BSP-Gebäuden gegenüber Horizontallasten veranschaulicht. Insbesondere wird auf das Tragverhalten der Anschlusssysteme und dabei auf die jüngsten Forschungsprojekte, die im Bereich der theoretischen und experimentellen Untersuchungen an der Universität Trient durchgeführt wurden, eingegangen. Die praktische Anwendung der durchgeführten Forschungsarbeiten wurde durch die Entwicklung eines Software-Tools für die Bemessung von mehrgeschossigen BSP-Gebäuden ermöglicht.

Design of CLT buildings under seismic actions
Cross-Laminated-Timber (CLT) is an engineered wood product that have been manufactured in Europe for more than ten years, and widely used throughout the continent, with good results in terms of structural behavior, building speed and quality housing. In CLT buildings, resistance to horizontal actions - wind and earthquakes - is entrusted to the wall panel and to metal connection systems to ensure the transfer of shear actions at the base of the wall and the tension actions causing the wall's rocking behavior. Moreover, metal connection systems are systematically adopted for joining the vertical and horizontal diaphragms to ensure a “box like” behavior. This paper illustrates the basic concept of the design under lateral load actions of CLT buildings, with special emphasis to the role of the connections systems, and reports some results of recent research projects, carried out at the University of Trento, by mean both theoretical and experimental investigations. On the basis of this research work accomplished in recent years, a process of technology transfer between research and practice resulted in the development of a software for the design of CLT multi-storey buildings.

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MĂŒller, Sabine; Scheibstock, PeterCO2-Reduktion in der gebauten Umwelt - Von der Formulierung strategischer Leitlinien bis zur Planung und UmsetzungBautechnik11/2021887-895Berichte

Abstract

Der Bericht beleuchtet Ansätze, Strategien und Instrumente zur CO2-Reduktion in der gebauten Umwelt. Dabei wird hier die frühzeitige Einbindung der CO2-Thematik in der Leistungsphase 0 bzw. Projektkonzeption betrachtet, in der die Zielsetzung eines Projekts festgelegt wird. In dieser Phase können ausschlaggebende Leitlinien zur Reduktion grauer sowie Betriebsemissionen formuliert werden, die wesentlich die Ausschreibung und Umsetzung eines Projekts beeinflussen. Ebenso wird erläutert, wie im weiteren Fortschritt das Erreichen von CO2-Zielen unterstützt und auch gewährleistet werden kann. Dabei liegt der Fokus auf der Berechnung des globalen Erwärmungspotenzials (GWP) von Tragwerkskonstruktionen, da CO2 hier in besonderem Maße durch seine Baumasse relevant ist. Es wird diskutiert, in welcher Leistungsphase solche Berechnungen und Betrachtungen sinnvoll sind, um einen Beitrag zur CO2-Reduktion zu leisten. Anhand eines aktuell in der Erstellung befindlichen Bürogebäudes werden Tragwerkskonzepte in Bezug auf ihre Ökobilanz gegenübergestellt. Die Bauindustrie ist verantwortlich für ca. 40 % der globalen CO2-Emissionen. Als Ingenieur:innen haben wir die Verantwortung und Möglichkeiten, diesen Wert wesentlich zu beeinflussen. Buro Happold als interdisziplinäres Beratungs- und Planungsbüro kann dabei auf fachübergreifende Expertise zurückgreifen, die es erlaubt, Projekte von der ersten Idee bis zur Umsetzung zu begleiten. Somit kann ein möglichst großer positiver Einfluss hinsichtlich Nachhaltigkeit und CO2-Fußabdruck erzielt werden. Die Autorin und der Autor mit ihrem Hintergrund aus Tragwerksplanung und Nachhaltigkeitsberatung zeigen das Potenzial dieses integrierten Ansatzes auf.

CO2-Reduction in the built environment - from strategic guidelines until planning and implementation
The paper highlights approaches, strategies and instruments for CO2 reduction in the built environment. The authors examine the early integration of CO2 reduction aspects at stage 0 or at concept stage, during which the objective of a project is being determined. At this stage, decisive guidelines for the reduction of embodied and operational emissions can be formulated, which have a significant influence on the tendering process and implementation of a project. It is also explained how the achievement of CO2 targets can be supported and guaranteed throughout further stages. With CO2 being embodied in the construction mass, the particular focus is on the calculation of the Global Warming Potential (GWP) of load bearing structures. It is discussed at what stage such calculations and considerations are meaningful, in order to make a contribution to the CO2 reduction. Based on an office building currently under construction, structural concepts are compared regarding their life cycle assessment. The construction industry is responsible for about 40 % of global CO2 emissions. Engineers have the responsibility and possibilities to influence this value significantly. As an international, integrated engineering consultancy, Buro Happold can draw on interdisciplinary expertise that allows us to accompany projects from the initial idea to implementation. Thus, the greatest possible positive impact in terms of sustainability and carbon footprint can be achieved. The authors with their background in structural engineering and sustainability consulting demonstrate the potential of this integrated approach.

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Bleicher, Achim; Schauer, Thomas; Jirasek, Robert; Höltke, Tim; Zhang, Yangwen; Marker, Paul; Wulff, Wulf; Manfrecola, Johannes; Schmidt, ThereseHybride Konstruktionen an der BTU Cottbus-SenftenbergBautechnik12/2021907-920AufsÀtze

Abstract

Die angestrebten Ziele einer Ressourcen- und Klimaneutralität erfordern ein radikaleres Umdenken der Bauschaffenden, das mit einer noch viel stärkeren Sensibilisierung der Auftraggeber für die Auswirkungen des Material- und Energieverbrauchs im Bausektor verbunden ist. Ein Ansatz, um diese Ziele zu erreichen, sind hybride Konstruktionen, in denen unterschiedliche Materialien, Elemente, Funktionen und Technologien auf mehreren Konstruktionsebenen ressourcen- und energieeffizient kombiniert sowie im Fall eines Rückbaus sortenrein rezykliert werden. Dieser anspruchsvolle Ansatz ist von Beginn an erklärtes Ziel des Lehrstuhls Hybride Konstruktionen - Massivbau an der BTU Cottbus-Senftenberg und zieht sich durch alle Lehr- und Forschungsaktivitäten. Mit ausgewählten Forschungsprojekten werden Motivation und Methoden hybrider Konstruktionen sowie deren Potenzial für ressourcen- und klimaneutrale Konstruktionen anhand von Prototypen aufgezeigt. Hierbei steht neben der ökologischen Weiterentwicklung klassischer hybrider Konstruktionen aus nachwachsenden und rezyklierten Rohstoffen, bspw. Holz und Recyclingbeton, auch die Entwicklung aktiver hybrider Konstruktionen im Fokus. Die gezielte Integration von aktiven Technologien wie Sensorik, Aktuatorik und Regelungstechnik ermöglicht multifunktionale Konstruktionen, einen hohen Nutzungskomfort, einen geringeren Rohstoffverbrauch bis hin zur Energiegewinnung aus dynamischen Einwirkungen.

Hybrid structures at BTU Cottbus-Senftenberg
The intended objectives of resource and climate neutrality require a more radical rethinking on the part of building professionals, combined with a much greater awareness on the part of clients of the effects of material and energy consumption in the building sector. Achieving these goals is possible using hybrid structures, in which different materials, elements, functions and technologies are combined on different levels of construction in a resource- and energy-efficient way as well as recyclable by type into their components in case of deconstruction. This ambitious approach has been the declared goal of the Chair of Hybrid Structures - Structural Concrete at BTU Cottbus-Senftenberg from the very beginning and runs through all teaching and research activities. With the aid of selected research projects, the motivation and methods of hybrid constructions as well as their potential for resource- and climate-neutral constructions are shown on the basis of prototypes. In addition to the further ecological development of classical hybrid structures made of renewable and recycled raw materials such as timber and recycled concrete, the focus is also on the development of active hybrid structures. The targeted integration of active/adaptive technologies such as sensor, actuator and control systems enables multifunctional constructions, a high level of user comfort, lower raw material consumption and the possibility of energy harvesting from dynamic loads.

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Rautenstrauch, K.; Becker, P.Zur BerĂŒcksichtigung des Kriechens bei DruckstĂ€ben aus HolzBautechnik11/1998910-921Fachthemen

Abstract

In der DIN 1052 und im Eurocode 5 sind unterschiedliche Verfahren zum Nachweis von druckbeanspruchten Stäben enthalten. Der Einfluß des Kriechens auf die zulässige Belastung eines Holzdruckstabes wird bei diesen Verfahren gar nicht oder nur teilweise berücksichtigt bzw. gilt durch die in diesen Normen getroffenen Festlegungen der Rechenwerte von Materialfestigkeiten und Materialsteifigkeiten weitgehend als abgedeckt. In der Literatur [17] finden sich Ergänzungsvorschläge zur Erfassung des Kriecheinflusses. Eine genauere Aussage über das Kriechverhalten und den Einfluß des Kriechens auf die zulässige Belastung von Holzdruckstäben läßt sich durch die Simulation einer Langzeitbelastung erhalten. Diese erfolgt hier über eine Diskretisierung der Zeitachse. Über die so gewonnenen Simulationsergebnisse und einige theoretische Betrachtungen erfolgt eine Beurteilung der in den Vorschriften angegebenen Nachweisverfahren.

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Holzbau-Fachleute gesuchtBautechnik12/2001914Nachrichten

Abstract

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Höhmann, R.; Siemers, M.Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten von Holz-Beton-VerbundtrÀgernBautechnik11/1998922-929Fachthemen

Abstract

Bei Holzbalkendecken kann durch Anordnung einer Betonplatte im Verbund mit den Holzbalken eine erhebliche Steigerung des Tragvermögens und der Steifigkeit für die Decken erzielt werden. Diese Bauweise kann sowohl in Neubauten als auch in bestehenden Bauwerken angewendet werden. Bei historisch bedeutsamen Bauwerken ist häufig eine Verstärkung vorhandener Holzbalkendecken infolge einer Umnutzung der Verstärkungsmaßnahme zu achten. Um realistische Annahmen bei der Berechnung von Holz-Beton-Verbunddecken treffen zu können, wurden von uns Verschiebungskennwerte verschiedener Verbundmittel experimentell ermittelt und außerdem im Rahmen von Versuchen an Verbundträgern das Langzeitverhalten untersucht. Im folgenden werden die Versuchsergebnisse und ein Anwendungsbeispiel vorgestellt.

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Holzbau-FachtagungenBautechnik10/1999934Termine

Abstract

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Hegner-van Rooden, Clementine; Christen, JasminMit einem Holzhybrid neue Höhen erreichenBautechnik12/2021938-946Berichte

Abstract

Für das 60 m hohe Holz-Beton-Hybridhochhaus Arbo auf dem Suurstoffi-Areal in Rotkreuz (CH) zeichneten als Holzbauingenieure die Pirmin Jung Schweiz AG verantwortlich. Sie entwickelten ein Stützen-Decken-Kern-System, das einen klassischen Skelettbau bildet und einen hohen sichtbaren Holzanteil aufweist. Einzig der Kern und das Untergeschoss sind in Beton hergestellt. Weil Holz und Beton verschiedene Materialeigenschaften aufweisen, waren kritische Punkte zu lösen. Ebenso bedingt der Kräftefluss an der Schnittstelle von Holz und Beton komplexe Details - aus bauphysikalischen, statischen und brandschutzspezifischen Gründen -, denn neben dem unterschiedlichen Materialverhalten von Beton, Holz oder ihrem Verbund prallen mit den Gewerken auch unterschiedliche Umgangsformen, verschiedene Toleranzen und ein anderes Handling aufeinander. Arbo ist daher ein Lehrbeispiel, wie ein Holzhybridbau aktuell umsetzbar sein kann und das beispielhaft ist für nachfolgende Bauten in der Schweiz und in Europa. Auch solche in einer reinen Holzkonstruktion.

Reaching new heights with a wood hybrid
Pirmin Jung Schweiz AG as the structural timber engineer was responsible for Arbo, the 60 m timber-concrete hybrid high-rise of the Suurstoffi development in Rotkreuz (CH). They developed a column-slab-core system that forms a classic skeleton structure and has a high visible timber content. Only the core and the basement are made of concrete. Because wood and concrete have different material properties, critical issues had to be solved. The connection between the timber construction and concrete core was equally challenging, especially due to the fire protection and the aesthetic requirements. Besides the different material properties of timber, concrete and the composite floor structure, the trades also clash with different ways of handling and different tolerances. Arbo is therefore a teaching example of how a timber hybrid building nowadays can be designed and which is exemplary for subsequent buildings in Switzerland and in Europe. Even those in a pure timber construction.

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Peter, Boris; Scheible, FlorianFreie Wahl - das Projekt bestimmt die PlanungsmethodeBautechnik12/2019939-944Berichte

Abstract

Im Windschatten der Digitalisierung hat sich ein Trend zu einer präzisen Regelung und Normierung einzelner Planungsschritte entwickelt - weg von einem Werksverständnis, bei dem der Werkerfolg im Vordergrund steht und die Planungsmethode selbst den Planern überlassen ist. Nach einer Umfrage des DIN 2017 haben ca. 85 % der Befragten die Entwicklung neuer Normen als “sehr dringend” oder “dringend” eingestuft. Diese Normen werden den Planungsteams in Zukunft die Planungsmethode vorgeben. Gerade die freiberuflichen Planer müssten sich an der Ausgestaltung dieser Normen und der damit verbundenen Frage “Wie wollen wir in Zukunft planen?”stärker beteiligen. Für den Flughafen in Shenzhen, die Nachhallgalerie der Staatsoper Unter den Linden in Berlin, den mehrgeschossigen Holzbau The Cradle in Düsseldorf und die neue Elefantenwelt in Stuttgart hat das Büro Knippers Helbig mit seinen Planungspartnern projektspezifische Prozessketten entwickelt, die nicht normativ erfassbar sind.

Free choice - the project determines the planning method
In the wake of digitalisation, a trend towards precise regulation and standardisation of individual steps has developed, far removed from an understanding of working in which the success of the work is paramount, and where the planners themselves decide upon the actual planning method. According to a survey carried out by DIN in 2017, around 85 % of those questioned rated the development of new standards as either “very urgent” or “urgent”. In future, these standards will dictate to planning teams how they must undertake their planning work. Freelance planners in particular need to play a more active role in the shaping of these standards, along with the related question: “How would we like to plan in future?”. For Shenzhen airport, the 'Nachhallgalerie' at the Berlin State Opera, the multistorey timber construction 'The Cradle' in Düsseldorf and the new 'Elephant World' in Stuttgart, the Knippers Helbig practice, together with its planning partners, has developed project-specific process chains that cannot be recorded normatively. This shows how important it is that, in future too, planners retain the freedom to help shape the processes.

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Euler, Mathias; Schorr, Johannes; Drebenstedt, KarlStahlbau, Holzbau und Verbundbau: Festschrift zum 60. Geburtstag von Univ.-Prof. Dr.-Ing Ulrike Kuhlmann.Stahlbau10/2017945-946Rezensionen

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Pichler, G.; Stieglmeier, F.Ingenieurholzbau fĂŒr eine Holzlagerhalle. Regeln und Nichtregeln - die Geschichte eines RĂŒckschrittsBautechnik11/1999949-958Fachthemen

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Es wird über die Konstruktion einer Lagerhalle für Schnitthölzer - hergestellt ausschließlich aus Schnitthölzern - berichtet. Übereinstimmung von Gestalt und Beanspruchung der Konstruktion waren Entwurfsgrundlage. Die Geschichte des Ingenieurholzbaues des 19. Jahrhunderts bietet reichlich Vorbilder für das Biegen von Vollhölzern. Daß sich im vorliegenden Fall Handwerk und Baubehörde skeptisch bis ablehnend gegenüber einer traditionellen Bauweise verhielten, zeigte der Planungsprozeß. So wurde der Einsatz gebogener Vollhölzer letztlich verhindert, obwohl dies theoretisch und praktisch gut machbar wäre, und vom Bauherrn und Planern im Sinne von "corporate identity" erwünscht war. Gebaut werden mußte mit der heute üblichen Brettschichtholz-Bauweise, und dies wegen zu enger, ja unrichtiger Auslegung der Regelwerke.

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Professur Stahlbau/Holzbau an der UniversitÀt Duisburg-EssenStahlbau11/2004952Persönliches

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Holzbauweise-SeminareBautechnik11/1998955Termine

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