Die Kenntnis der wirklichen Momenten-Rotationskurve von Träger-Stützenanschlüsse erlaubt die Einbeziehung von Anschlußtypen, die weder als "biegesteif" noch als "gelenkig" einzustufen oder nur begrenzt tragfähig sind. Im neuen Anhang J des Eurocode 3 ist nun eine Methode zur ingenieurmäßigen Bestimmung des wirklichen Anschlußverhaltens von Träger-Stützenanschlüssen standardisiert. Dies eröffnet neue Gestaltungsmöglichkeiten von Anschlüssen und wirtschaftliche Vorteile, insbesondere wenn plastische Reserven der Anschlüsse und Momentenumlagerungen des Systems genutzt werden. Der folgende Beitrag gibt eine kurze Beschreibung des neuen Modells, und anhand von Beispielrechnungen werden die Vorteile demonstriert. Es schließt sich eine Sicherheitsuntersuchung an, deren Ergebnisse Hilfen zur sicheren Auslegung der Anschlüsse geben, wenn große plastische Rotationen in Anspruch genommen werden.

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Die Last- und Bemessungsnormen des Bauwesens sind in bemerkenswerten Umbrüchen begriffen. Bisherige deterministisch formulierte Normen laufen aus und werden von probabilistisch begründeten Vorschriften abgelöst. An die Stelle eines globalen Sicherheitsbeiwertes treten Bemessungskonzepte mit mehreren Teilsicherheitsbeiwerten, die stärker auf die individuelle Bemessungssituation eingehen und probabilistisch hergeleitet sind. Die Kriterien Versagenswahrscheinlichkeit bzw. mathematisch definierte Zuverlässigkeit sollen zu objektiven Maßstäben für die Bauwerksdimensionierung führen und die aus sicherheitstheoretischer Sicht als willkürlich empfundenen bisherigen pauschalen Sicherheitsvorgaben ersetzen. Die Ausführungen beschäftigen sich mit Anspruch und Wirklichkeit der neuen semiprobabilistischen Bemessungskonzepte und versuchen Hinweise zu einer sinnvollen Weiterentwicklung zu geben.

Beschreibung von Konstruktion und Bauausführung der Hörsaal- und Institutsgebäude des Bauwerks mit insgesamt 748 000 m3 umbauten Raums. Die Kürze der zur Verfügung stehenden Bauzeit erforderte schon in der Planung eingehende Untersuchungen zur Optimierung der Baustellenabläufe.

In Deutschland sind über 80% aller Gebäude energetisch gesehen Altbauten, die ganz wesentlich zum Energieverbrauch und zur Umweltbelastung beitragen. Im konkreten Beispiel wurde ein Mehrfamilienwohngebäude in Ludwigshafen neben der “üblichen” Renovierung energetisch besonders wirkungsvoll saniert. Ziel des Projektes war die Sanierung eines Gebäudes im Bestand als “3-Liter-Haus” (30 kWh/m2a). Um dies zu erreichen wurden die Transmissionswärmeverluste verringert, die passiven Solargewinne erhöht und durch eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung die Lüftungswärmeverluste reduziert. Das Gebäude wurde über 3 Heizperioden messtechnisch begleitet und es zeigte sich, dass bei einem größeren Gebäude die mittleren Verbräuche gut mit dem berechneten Bedarf korrelieren. Für einzelne Wohnungen gibt es jedoch große Abweichungen vom Mittelwert. Gerade im Hinblick auf den kommenden Energieausweis als Energiebedarfs- und Energieverbrauchspass ist die Frage des Nutzerverhaltens bei einer kleinen Anzahl von Wohneinheiten von großer Bedeutung. Die gemessenen Daten aus diesem Projekt liefern hierzu interessante Ergebnisse, die den verbrauchsorientierten Energieausweis für Gebäude mit wenigen Wohneinheiten in Frage stellen.

Der Beitrag thematisiert das Kontaktproblem und damit den kritischen Punkt der historischen gusseisernen und stählernen Lagertechnik. Nach einem Rückblick auf die historische Entwicklung der Bemessung der Lagerwalzen und allgemeinen Ausführungen zur Kontaktproblematik wird anhand analytischer und numerischer Untersuchungen der Zusammenhang zwischen der Kontaktspannung nach Hertz und der Mises-Vergleichsspannung als Grundlage für ein realistisches Bewertungskonzept aufgezeigt.

Assessment of historical bridge bearings  -  The contact problem.
This paper tackles the contact problem, the weak point of historical bridge bearings made of cast iron and early steel. At first historical approaches dealing with the contact problem and general contact matters are discussed. To improve the current method of calculation, thereafter the link between Hertzian contact stress and von-Mises (equivalent) stress is demonstrated by analytical and numerical calculations.

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Der Beitrag thematisiert Werkstoffuntersuchungen an historischen Lagern aus Stahlguss. Nach Erläuterungen zum Kontext der Arbeiten werden die Untersuchungsmasse vorgestellt sowie zwei unterschiedlich ausgerichtete Untersuchungsschleifen erläutert. Gegenstand beider Schleifen bilden chemische, mechanische und metallographische Werkstoffanalysen, deren Ergebnisse abschließend gewertet werden.

Material tests at historic bearings made of cast steel.
This paper tackles material tests carried out at historic bearings made of cast steel. At first the context of the tests as well as the bearings which have been analysed are introduced. To improve our knowledge about historic cast steel this contribution explains two test series to investigate chemical, mechanical and metallographic material characteristics of historic cast steel. The paper ends with a conclusion.

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Die systematische Auswertung historischer und aktueller Literatur bildet die Grundlage für den folgenden Abriß zur Entwicklung der Brückenlager. Er folgt der chronologischen Ausbildung verschiedener Generationen von Brückenlagern: von den ersten Lagern aus Holz, über eiserne und stählerne Lager hin zur Verwendung von Kunststoffen für die heutige Brückenlagertechnik und begrenzt sich auf die für die Gesamtentwicklung wesentlichen Lagertypen. Die Geschichte der Brückenlager reflektiert zum einen den technischen Fortschritt der letzten zwei Jahrhunderte, zum anderen auch die Möglichkeit, auf technische Herausforderungen durch veränderte Sichtweisen und Konstruktionsmethoden zu reagieren.

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Ziel der Arbeit war es, ausgewählte Eigenschaften von modifiziertem und nativem Holz zu bestimmen. Es wurden mechanische und physikalische Kenngrößen thermisch modifizierter Buchen-, Eschen- und Pappelproben zweier unterschiedlicher Behandlungsintensitäten ermittelt. Zur Referenz wurden unmodifizierte Proben jeder Holzart getestet. Gegenüber anderen thermischen Vergütungsprozessen beeinflusst das Vakuumpress-Trocknungsverfahren die Eigenschaften des Holzes weniger stark. Es entstehen auch weniger Emissionen wie Essig- oder Ameisensäuren. Die thermische Behandlung von Buche erzielt eine Reduzierung der Dichte und Biegefestigkeit, während die thermisch vergütete Pappel einen leichten Anstieg beider Kenngrößen aufweist. Die Eigenschaften der Esche unterscheiden sich in Abhängigkeit der Behandlungsintensität. Die mit geringer Temperatur vergüteten Proben weisen dem Referenzholz gegenüber zum Teil gestiegene Festigkeiten auf, die höher temperierten Proben stets geringere. Die Dimensionsstabilität steigt infolge der verringerten Gleichgewichtsfeuchte. Anhand der Ergebnisse ist zu erkennen, dass die Änderung der physikalischen wie auch mechanischen Eigenschaften sowohl von der Behandlungsintensität und dem angewandten Verfahren selbst als auch von der behandelten Holzart abhängt.

Mechanical and physical properties of wood, heat-treated with the vacuum press dewatering method.
The aim of this work was to analyse selected mechanical and physical behaviours of wood thermally treated with the vacuum press dewatering method, Vacu3. The density, bending and impact bending strength, modulus of elasticity, Brinell hardness and the withdrawal capacity of screws as well as the sorption capacity, change in colour and the thermal conductivity were measured. The investigated beech, ash and poplar samples were thermally treated with the patented vacuum press dewatering method, Vacu3. To test the influence of processing conditions, one type of sample was treated with medium temperatures and the other with high process temperatures. As a reference, the properties of unmodified specimen were determined. Thermal modification of beech affects a decrease in density and bending strength. The opposite is the case for heat-treated poplar. The properties of heat-treated ash differ depending on the degree of thermal treatment. The application of medium process temperatures on ash causes an increment in density and bending strength. In contrast, high process temperatures lead to a reduction in density and mechanical properties. As a consequence of the progressive reduction of equilibrium moisture content, the dimensional stability of heat-treated wood is improved. The test results show that changes in properties are influenced by the treatment intensity as well as by treatment technology.

Untersuchungen zu physikalisch-mechanischen und chemischen Eigenschaften thermisch modifizierten Holzes sind bereits seit den frühen 1950er Jahren durchgeführt und wieder verstärkt in den letzten zehn bis zwanzig Jahren aufgenommen worden. Generelle Zusammenhänge zwischen den Behandlungsparametern und den Eigenschaften des vergüteten Holzes sind weitgehend bekannt. Gegenstand und Ziel der vorliegenden Untersuchungen war die Ermittlung ausgewählter mechanischer Kennwerte von im Autoklaven nach zwei unterschiedlichen Verfahren thermisch behandeltem Buchenholz. Die Resultate zeigen, dass die Zug- und Druckfestigkeit sowie der Elastizitäts- und Schubmodul im Vergleich zum unbehandelten Referenzholz um bis zu 50 % sinken. Die Zugfestigkeit wurde dabei stärker beeinträchtigt als die Druckfestigkeit.

Determination of select mechanical properties of heat-treated beech wood.
Studies on mechanical and chemical properties of heat-treated wood have been conducted since the early 1950ies. General interrelationships between process parameters and properties of heat-treated wood are reasonably well known. The present study deals with select mechanical properties of heat-treated beech wood in the autoclave in two different treatment atmospheres. The results show, that the tensile and compression strength as well as modulus of elasticity and modulus of rigidity decrease about 50 % compared to untreated wood. The tensile strength was less affected by the treatment than the compression strength.

Aufgrund ansteigender Nutzlaubholzbestände sind die physikalisch-mechanischen Eigenschaften sowie mögliche Verwendungsbereiche von Laubholz in den letzten Jahren wieder verstärkt Inhalt verschiedener Forschungsarbeiten. Die meisten Laubholzarten haben einen wesentlich höheren Elastizitätsmodul und deutlich höhere Quell-und Schwindmaße als Nadelhölzer, was in Klebfugen bei Feuchteänderungen zu höheren Spannungen führt. Die nachfolgenden Untersuchungen wurden an dreischichtigen Massivholzplatten durchgeführt, die völlig bzw. teilweise aus Laubholz gefertigt wurden. Die Einzellagen der Platten wurden sowohl in den Holzarten als auch in den Schichtdicken variiert. Kern der Untersuchungen war, ob und in welchem Maße durch Variation der Klebstoffart und der Fugendicke feuchteinduzierte Spannungen kompensiert werden können, die aufgrund unterschiedlicher Plattenaufbauten hervorgerufen werden. Die im Zuge erhöhter relativer Luftfeuchten auftretenden Dehnungen und Spannungen innerhalb der Massivholzplatten wurden durch drei Versuchsanordnungen geprüft. Die Ergebnisse zeigten einen deutlichen Einfluss der Verklebung auf das Quellverhalten der Platten.

Investigation on bonding of three-layer cross laminated timber using hardwood.
Because of growing hardwood quantity the physical-mechanical properties as well as possible application areas of hardwoods are increasingly topic of different research projects. The following investigations were carried out on three-layer cross laminated timber which was partially or totally made from hardwood. The respective layers were varied in wood species as well as in thickness. The main point of the work was to determine how far strains, induced by the bigger swelling of hardwood compared to softwood, can be compensated in elastic glue joint. Occurred strains into the panels were determined by three test set-ups. The results showed influences of the used glue joint on swelling behaviour of the panel configurations.

Es wird ein Verfahren vorgestellt, das eine Weiterentwicklung der Verfahren nach Kani und Cross darstellt.

Herrn Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann zum 65. Geburtstag gewidmet
Im Zentrum des Beitrags stehen Untersuchungen zum Tragverhalten zentrisch belasteter Stahlstützen bei erhöhten Temperaturen. Nach einer Beschreibung des generellen Tragverhaltens im Brandfall werden Imperfektionsbeiwerte vorgeschlagen, die für H-Querschnitte eine sichere Bemessung bei Anwendung des gegenwärtigen Nachweisformats der DIN EN 1993-1-2 ermöglichen. Die Imperfektionsbeiwerte wurden mithilfe abgesicherter numerischer Berechnungsmodelle für Temperaturen zwischen 100 °C und 700 °C entwickelt. Ein Vergleich zeigt, dass die Verwendung des Imperfektionsbeiwerts der Norm zu unsicheren Ergebnissen führt, wenn der Fall “Knicken um die schwache Achse” betrachtet wird. Dahingegen sind die Ergebnisse für niedrigere Temperaturen (< 300 °C) zum Teil unwirtschaftlich. Ergänzend werden aus den Imperfektionsbeiwerten geometrische Ersatzimperfektionen abgeleitet, die für den Brandfall eine Berechnung nach Elastizitätstheorie II. Ordnung ermöglichen.

Design of steel columns in case of fire
This article covers the assessment of the load carrying behavior of centrically loaded columns made of double symmetric H-sections at elevated temperatures. After a short description of the general load carrying behavior in the event of fire, imperfection factors are presented which allow a reliable design using the current model of DIN EN 1993-1-2. The imperfection factors were developed with the help of validated numerical calculation models for temperatures between 100 °C and 700 °C. A comparison shows that using the imperfection factors of the code leads to unsafe results when “buckling perpendicular to the weak axis” is considered. Whereas, the results for lower temperatures (< 300 °C) are partly uneconomical. In addition, geometrical imperfections are derived from the imperfection factors, which allow a second order analysis with elastic material behavior.

Der Tierpark Hagenbeck in Hamburg ist im Jahr 2004 mit dem Orang-Utan-Haus um eine weitere Attraktion reicher geworden. Kennzeichnend für die Konstruktion ist die zu öffnende Kuppel mit einem Durchmesser von 32 m, die aus Hohlprofilen besteht. Etwa ein Drittel der Kuppel ist auf einem Schienensystem verfahrbar. Die Anlage läßt sich somit als Innen- und Außengehege nutzen. Die Gebäudehülle wird aus ETFE-Folienkissen gebildet.

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Es wird Stellung genommen zu Vorschlägen an der Elbemündung ein Hochwassersperrwerk zu errichten.

Um die Quantifizierbarkeit von anstehenden Instandsetzungsarbeiten zu ermöglichen, wurde im Rahmen eines EU-Projekts am IBP ein Computerprogramm EPIQR entwickelt, mit dessen Hilfe eine Grobdiagnose von bewohnten Altbauten durchgeführt werden kann. Bei einer halb- bis maximal ganztägigen Begehung eines Gebäudes werden 50 kostenintensive Elemente eines Gebäudes auf ihren Instandsetzungsbedarf untersucht. Weiterhin werden der Heizenergiebedarf berechnet und die Wohnraumqualität des Gebäudes ermittelt. Die Vernetzung mit einer Kostendatenbank ermöglicht eine monetäre Quantifizierung einzelner Maßnahmen. Die Methodik von EPIQR wird aufgezeigt und an einem Beispiel erläutert.