Für den Bau einer Eisenbahnbrücke über den Rhein oberhalb von Mainz richtete die Nürnberger Maschinenfabrik Klett & Co. 1860 eine Baustelle auf der "Mainspitze" ein, aus der in den folgenden Jahren die Brückenbauwerkstatt Gustavsburg entstand. Nach Heinrich Gerber (1832 - 1912) und Anton Rieppel (1852 - 1926) war Max Carstanjen von 1901 bis 1923 Leiter dieses bedeutenden Werkes, das später zur MAN gehörte. In Planung und Bauvorbereitung von Brücken und Stahlhochbauten im In- und Ausland hat er dort Hervorragendes geleistet (z. B. Schwebebahn Wuppertal, Straßenbrücke Worms, Festhalle Frankfurt/M). Sein besonderes Interesse galt aber der theoretischen und praktischen Bearbeitung von Fragen der Wasserbewegung und der Stauregulierung von Flüssen, wofür er das Walzenwehr entwickelte, sowie den verschiedenen Bauarten von Schiffshebewerken.

Für die “Weltausstellung des Friedens”, 1889 in Paris, hatte neben vielen Mitbewerbern auch Gustave Eiffel einen Plan für den später nach ihm benannten Turm vorgelegt. Entwurf und Berechnung stammten aber von dem Elsässer Maurice Koechlin , dem leitenden Ingenieur seines Unternehmens, der nach dem Studium bei Karl Culmann in Zürich zunächst mit Planung und Bauvorbereitung der Garabit-Brücke (Auvergne) und dann mit dem Entwurf für das Stützgerüst für die Freiheitsstatue in New York betraut war. Koechlin s Hauptwerk war anschließend die Gestaltung des Turmes und seiner Elemente unter besonderer Berücksichtigung der Windeinwirkung. Ihm oblag auch die Organisation des Planungsbüros mit der Detailbearbeitung der immerhin rund 18000 Einzelteile des Turmes. 1893 übernahm er von Eiffel , mit dem ihn zeitlebens eine herzliche Kollegialität verband, die Leitung des Unternehmens und den Vorsitz der Eiffelturm-Gesellschaft - bis zu seiner Pensionierung 1926. Seinen Lebensabend verbrachte er in Veytaux/Genfer See. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Der 150. Geburtstag von Anton von Rieppel, dem Erbauer der Müngstener Brücke und Firmengründer der MAN, gibt Anlaß, auf sein außerordentlich interessantes und erfolgreiches Lebenswerk zurückzublicken.

No short description available.

No short description available.

Die Schaffung von bezahlbarem und sozialem Wohnraum in bedarfsgerechter Größenordnung ist weiterhin eine der größten Herausforderungen, die an Politik, Bau- und Wohnungswirtschaft derzeit gestellt ist. Die aktuellen Baukosten und Materialpreisentwicklungen gelten dabei als eine der Hürden für eine entsprechende Umsetzung in höherer Schlagzahl. Unter anderem gestiegene Qualitätsansprüche an die baulichen Standards, z. B. die Energieeffizienz und das barrierefreie Bauen, Kfz-Stellplätze und weitere kommunale oder behördliche Auflagen sowie das innerstädtische Bauen mit seinen erhöhten logistischen Anforderungen, haben das kostengünstige Bauen in den letzten Jahren immer weiter erschwert.

Building prices and construction costs for housing construction in Germany are growing dynamically. The main cost drivers are still legal, normative and other regulations that are generally drawn up at federal level. However, the trend in building prices also shows that intense building activity is also affecting prices. This trend is also complex: the trend in the groups of trades concerned with carcass work can be categorised between the rate of inflation and increased building prices. The price trend in the whole of technical completion, on the other hand, is disproportionate, and it is these completion trades (heating, ventilation, sanitation and electrical) that are actually driving construction costs. Building materials for primary construction of our residential buildings are also developing at different rates. Masonry falls within the sphere of the general growth rate of prices, while reinforced concrete and wood are much higher. This overall trend shows the finiteness of supposedly simple solutions for accelerating the rate of construction in housing construction. Serial building can only offer a niche solution. Far more intelligent is the use of standardised construction, i.e. repetition of ideal ground plans, development types and standardised buildings that can be adapted to the conditions at each site. Furthermore, it is clear that the use of masonry construction in a multi-floor residential building is still the most economical type of building to construct in Germany.

Masonry as the primary form of construction is currently the most economic option for the building of multi-storey apartment blocks in Germany in order to provide affordable housing. It can however also be stated that there is definitely further rationalisation potential in masonry construction, in contrast to lightweight construction.
In comparison to masonry construction, lightweight building methods show no apparent economic advantages, the ecological balance is objectively equivalent and the fire protection and sound insulation properties have to be provided technically and constructively at high cost in order to comply with the same requirements.
Under consideration of a realistic and objective assessment, there is therefore no reason to promote the use of lightweight building methods, such as timber-frame, from their current status as niche products, especially for residential building.

In the context of a comprehensive analysis of the current situation in Germany’s residential sector as regards construction costs and developments in these, the Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e.V. (ARGE) undertook a specific study to investigate the use of the main materials for building walls (using both solid and timber construction methods) in residential buildings. In order to obtain comparable data, two buildings typical of the residential sector were modelled: an apartment block and a detached house. These reflect the current building situation in Germany.
It should be noted that for both multi-storey buildings and detached homes, if we look at the median cost, it is more economical to use masonry for the basic structure than timber. The cost advantage of the solid construction method over the timber method for detached houses is 4 %, and the median advantage for apartment blocks is between 4.7 and 6 %.
The studies we used in our assessment of the sustainability of the building materials used (for example from TU Darmstadt) conclude that both construction methods (solid and timber) are comparable in terms of the ‘ecological balance sheet’ results achieved over their entire life cycles and occupancy phases.

Die Studie “Wohnungsbau in Deutschland 2011 - Modernisierung oder Bestandsersatz“ entstand zwischen Juli 2010 und März 2011 durch die Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e.V. im Auftrag der Deutschen Gesellschaft für Mauerwerks- und Wohnungsbau e.V. (DGfM), des Bundesverbandes freier Immobilien- und Wohnungsunternehmen e.V. (BfW), des Zentralverbandes Deutsches Baugewerbe e.V. (ZDB), des Verbandes privater Bauherren e. V. (VPB), des Bundesverbandes Deutscher Baustofffachhandel e.V. (BDB) und des Bundesverbandes Baustoffe - Steine und Erden e.V. (BBS). Sie ermittelte erstmals in dieser Art auf der Grundlage vorliegender Daten (Energieverbräuche und Baukostenauswertungen) eine Einschätzung des baulichen und nutzungstechnischen Potentials des “kleinen Wohnungsbaus“ in Deutschland. Der in dieser Studie untersuchte “kleine Wohnungsbau“ umfasst ca. 17 Mio. Gebäude mit ca. 36 Mio. Wohnungen, davon ca. 15 Mio. Ein- und Zweifamilienhäuser und 2,7 Mio. kleinere Mehrfamilienhäuser mit 3 bis 12 Wohnungen und 17 Mio. Wohneinheiten, insgesamt ca. 90 % aller Wohnungen in Deutschland.
Die umfassende Bewertung des Gebäudebestands erfolgte sowohl nach energetischen Kriterien als auch hinsichtlich der Nutzbarkeit und Zukunftsfähigkeit der Grundrisse und Wohnungs- und Gebäudezuschnitte, umfasst also deutlich mehr Kategorien als eine nur auf energetische Verbesserung ausgerichtete Sichtweise.
Die Studie soll einen Beitrag dazu leisten, das bauliche Potential des “kleinen Wohnungsbaus“ in Deutschland sowohl hinsichtlich seines energetischen Nutzens als auch in Bezug auf die Zukunftsfähigkeit seiner Wohnungs- und Gebäudezuschnitte abzuschätzen.

Das Interesse an freien Formen in der Architektur und im Industriedesign nimmt immer stärker zu. Für komplex geformte Strukturen sind faserbasierte Werkstoffe nahezu prädestiniert und bieten gegenüber klassischen Materialien im Bauwesen etliche Vorteile. Dennoch finden diese Materialien nur in seltenen Fällen Einzug in das Bauwesen. Die Abbildung von Geometrie und Materialität stellt dabei eine erhebliche Komplexität dar. Aus diesem Grund wurden von den Autoren neue bionische und multidisziplinäre Ansätze verfolgt, die es erlauben, das Potenzial des Materials für hocheffiziente Strukturen auszuschöpfen. Hierzu wurden ein angepasstes Verfahren zur Fertigung und neue Simulationswerkzeuge zur Planung für Architekten und Ingenieure entwickelt. Die entwickelten Methoden dienten als Grundlage eines im Sommer 2012 umgesetzten Versuchsbaus auf dem Campus der Universität Stuttgart und konnten dadurch erprobt und verifiziert werden. Die Strukturlogik des semitransparenten Pavillons wurde durch die räumliche Anordnung von Carbon- und Glasfasern definiert. Er hatte bei einer Spannweite von 8 m nur eine durchschnittliche Bauteildicke von 4, 6 mm und wog trotz seiner beachtlichen Größe weniger als 320 kg.

Bio-inspired fibre composite structures - principles for fabrication and design
The request of free-form surface generation strategies in architecture and industrial design is ever more increasing. For complex-shaped structures, fibre-based materials are often an obvious choice as they offer numerous advantages compared to traditional building materials and techniques. However, the usage of these materials in the construction field is still limited. Moreover, the design and simulation of fibre-based materials is still a very challenging topic. For these reasons the authors developed an innovative, bionic-inspired and multidisciplinary approach which allows the exploitation of the material potential to create highly efficient structures. Following this purpose, an integrated methodology for the simulation and manufacturing process was conceived for the architects and engineers. The developed methods were the basis for a prototype realized on the campus of the University of Stuttgart in the summer 2012, allowing the testing and proof of the proposed approach. The semi-transparent pavilion spanned 8 m for a thickness of only 4.6 mm and weighed, despite its considerable size, less than 320 kg.

No short description available.

Ausgehend von der Differentialgleichung und den Randbedingungen der St.-Venantschen Torsionstheorie wird eine Finite-Element-Formulierung zur Ermittlung der Verwölbungen beliebiger Querschnitte beschrieben. Hierbei werden keine vereinfachende Annahmen hinsichtlich Querschnittsgeometrie sowie Verlauf der Verwölbungen getroffen. Auf dieser Basis werden die Torsionskennwerte der gängigen Walzprofile bestimmt. Die gewonnenen Ergebnisse werden den DIN-Tafelwerten gegenübergestellt, welche auf den Berechnungen von Bornscheuer, beruhen. Die Unterschiede werden diskutiert.

In dieser Arbeit werden elastische Grenzmomente bei einer Torsionsbelastung prismatischer Stäbe für einige wesentliche Walzprofilreihen mittels der Methode der finiten Elemente berechnet und tabelliert. Die Grenzmomente sind dadurch definiert, daß an einem oder mehreren Punkten des Querschnitts die Vergleichsspannung nach von Mises die Fließspannung gerade erreicht. Die Grundlage der Berechnung ist die St.Venantsche Torsionstheorie für beliebige dickwandige offene und geschlossene Querschnitte. Dabei können Spannungskonzentrationen, die an einspringenden Ecken mit Ausrundungen entstehen, im Rahmen einer vorgegebenen Genauigkeit berechnet werden. Die ermittelten elastischen Grenzmomente sind um ungefähr 40 bis 80% geringer im Vergleich zu einer Theorie dünnwandiger Querschnitte, welche die Spannungskonzentrationen nicht berücksichtigt. Somit liegt eine Berechnung mit der Theorie dünnwandiger Querschnitte erheblich auf der unsicheren Seite.

Die Fußgängerbrücke am Stern-Center in Potsdam wurde vor sieben Jahren in Betrieb genommen. Seitdem werden sowohl von der Brückenverwaltung als auch von den Nutzern deutlich spürbare Schwingungen beim Überqueren der Brücke festgestellt, die Anlaß zu Beunruhigungen geben. Ziel der durchgeführten Untersuchungen war es, das Schwingungsverhalten und die Schwingungsursachen der Schrägseilbrücke anhand von Messungen zu identifizieren und ein geeignetes FE-Rechenmodell zu entwickeln, das die dynamischen Wirkungen hinreichend genau erfasst

In der hier vorgestellten Arbeit wird die Materialermüdung von Stahlproben anhand der Verzerrung von Lamb-Wellen untersucht. Gekerbte Stahlproben werden zyklisch auf Zug bis zum Bruch im Low-Cycle-Fatigue (LCF) belastet. In Abständen von 1000 Lastzyklen wird die Prüfmaschine angehalten. Ein Aktuator regt Lamb-Wellen bei einzelnen Frequenzen und Frequenzbändern im Bereich von 1 bis 500 kHz an. Nachdem die Lamb-Wellen die Kerbe durchlaufen haben, werden sie von einem Sensor aufgenommen. Die Auswertung der gemessenen Spektren zeigt, dass die mittlere Amplitude mit zunehmender Materialermüdung kleiner wird. Diese Ergebnisse bieten die Grundlage zur Entwicklung eines möglichst robusten Verfahrens zur Risserkennung. Ein wesentlicher Vorteil eines solchen Ansatzes ist, dass kurz vor der Entstehung sichtbarer Risse die Materialermüdung erkannt werden kann, ohne dass dafür Referenzmessungen des ungeschädigten Bauwerks nötig sind.

Lamb-wave distortion as approach to detect cracks in steel plates
The work presented here examines fatigue of steel specimens based on harmonic-distortion of Lamb-waves. Cyclic tension load is applied on notched steel specimens until failure under Low-Cycle-Fatigue (LCF) occurs. The fatigue test is interrupted every 1000 load cycles. An actuator excites Lamb-waves with singular frequencies and frequency bands in a range from 1 to 500 kHz. After the Lamb-waves passed the notch they are recorded by a sensor. Analysing the spectra shows a declining of the average amplitude with increasing material fatigue. These results provide an approach to develop a robust crack detection methodology. A major advantage of such an approach is the ability to detect cracks at least shortly before they become visible without requiring reference measurements of the undamaged structure.

Aerodynamische Instabilität von Seilen als Folge eines durch Eisablagerungen geänderten Querschnitts ist ein bekanntes Phänomen. Da die experimentelle Untersuchung von Vereisungsvorgängen sehr aufwendig ist, soll hier ein numerisches Vereisungsmodell vorgestellt werden. Das numerische Modell besteht aus zwei Berechnungsschritten: Zunächst wird die Strömung aus Luft und Niederschlagspartikeln als einfach gekoppelte Zweiphasenströmung berechnet. Basierend auf dem Massestrom der Niederschlagspartikel wird dann das Eiswachstum ermittelt. Die neue Geometrie dient dann als Grundlage für die nächste Strömungsberechnung.
Ice accretion on cables.
Aerodynamic instability of cables due to ice accretion is a known phenomenon. Investigating the shape and density of the ice accretion by experiments is very complex. Therefore a numerical model is presented to simulate ice accretion processes on cables. The model is divided into two main parts, the calculation of the flow field and the ice accretion. The stream of air and precipitation particles is modeled as a one-way coupled multiphase flow. Ice accretion and flow field are calculated iteratively to account for geometrical changes of the ice deposit in the flow calculation.

Das Raumklima wird neben den solaren Wärmeeinträgen wesentlich durch die Wärmeabgabe von Personen, elektrischen Geräten usw. beeinflusst. Insbesondere durch die Verbesserung der thermischen Qualität der Gebäudehülle werden innere Lasten bei gutem Sonnenschutz der Verglasungen zunehmend raumklimabestimmend. Für die Gebäudeplanung stehen zur Beurteilung des sommerlichen Wärmeschutzes die Planungswerkzeuge und Anforderungsgrenzen aus diversen Regelwerken und Richtlinien zur Verfügung. Dieser Bericht zeigt die Grenzen dieser Regelwerke auf.

Influence of modern media usage in classrooms on the indoor climate and summer heat protection
In addition to the solar heat gain, the indoor climate is essentially affected by the heat emission of persons, electrical appliances etc. In particular, by improving the thermal insulation of building envelopes and good sun protection of the glazing, internal loads are becoming increasingly determining the indoor climate. For building design, the planning tools and requirements from various regulations and guidelines are available for the assessment of summer heat protection. This article shows the limits of these rules.

Zelthallen werden vorwiegend für temporäre Nutzungen verwendet und bestehen aus einer Unterkonstruktion, die mit Membranen aus beschichtetem Gewebe bespannt wird. Die Membranen dieser Hallen besitzen entgegen den klassischen Vorstellungen des textilen Bauens keine Krümmung, sondern sind eben. Zum Verhalten von ebenen und gering vorgespannten Membranen unter Windlasten fehlen bis heute Grundlagen, die über die Bestimmung der einachsigen Zugfestigkeit hinausgehen. Von diesen Grundlagen sind im Folgenden die Versuchsergebnisse zur Abhängigkeit der Dehnungen von der Belastungsgeschwindigkeit für ein PVC-beschichtetes Polyestergewebe zusammengestellt. Über das werkstoffbezogene Dämpfungsverhalten der beschichteten Gewebe, welches in Zelthallen eingesetzt wird, ist wenig bekannt. In einem Versuch, welcher möglichst realistisch das Einwirken einer Windböe auf die Membranen abbildet, ist das Schwingungsverhalten untersucht und in den wesentlichen Erkenntnissen zusammengefasst worden.

Experimental analysis of flat and less tensioned membranes under windload
Shelters are mainly used for temporary purpose and are made of a rigid aluminium, steel or wooden structure, covered by a coated fabric. The membranes are missing any curvature which is against the way of applying membranes to carry snow and wind loads. Till today only little information is available to describe the behaviour of flat and less tensioned membranes under wind. The material behaviour is reduced to the uniaxial tensile strength of the fabric, seams and clamping and in some cases the biaxial stress-strain-behaviour. One of the less known parameter is for example the influence the loading speed acting onto the membrane. The results of tests describing the influence of the loading speed to the strain behaviour are given for a PVC coated fabric. Another unknown parameter is the damping behaviour of the coated fabric used in shelters. Presented is a test set up to represent the realistic impact of a wind gust onto the membrane. The oscillations are measured by a laser sensor and the results of the test are summarized in the presented paper.

Stahlverbundkonstruktionen erlauben eine optimale Ausnutzung der charakteristischen Materialeigenschaften der Verbundpartner Baustahl und Stahlbeton. Mit besonderer Sorgfalt ist bei der Kombination der Werkstoffe Stahl und Beton die Verbundfuge zu konstruieren, hierzu wurde in den letzten Jahren der Betondübel entwickelt. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit weiterführenden Untersuchungen zu diesem Tragelement. Gegenstand er experimentellen Untersuchungen sind neue, kontinuierliche Schnittformen und die Verwendung von Betondübeln in Plattenbalkenquerschnitten. Erweitert werden diese durch numerische Analysen. Zusätzlich wird die Übertragbarkeit der Ergebnisse von Standard-Abscher-Versuchen und Trägerversuchen kritisch beleuchtet. Abschließend wird die Integration alternativer Dübelformen in das bereits bekannte, an der Universität der Bundeswehr München entwickelte Bemessungsmodell vorgestellt.

Investigations to the composite behaviour of concrete dowels in static and dynamic constructions.
In the field of composite construction a perfect utilisation of the material characteristics of steel and concrete is possible. At this the composite joint has to be designed very careful. Therefore, the concrete dowel was developed in the last years. Within the presented paper new continuous cuts for the steel web were tested. Further, the influence of T-beam cross sections to the load bearing behaviour was investigated. Finally the experimental tests were enhanced by FE simulations. Additionally to the tests the portability the component test results to the beam tests is discussed. At the end of the paper the integration of new cutting lines in the existing concrete dowel design guide is presented, which was also developed at the Universität der Bundeswehr München, Germany.

In den letzten 50 Jahren wurden Rollschütze sehr häufig in Schiffsschleusen als Verschlüsse zum Füllen und Entleeren der Schleusenkammern eingesetzt. Die Schütze sind i. d. R. mit vier Hauptlaufrollen, zwei bis vier Gegen- und zwei bis vier Seitenführungsrollen ausgerüstet. Diese Vielzahl der Führungselemente und ihre Feingliedrigkeit haben sich im rauhen Betrieb als nicht ausreichend robust herausgestellt. Es bestehen deshalb Bestrebungen, Rollschütze durch Gleitschütze zu ersetzen. Die Erneuerung der Bremer Wasserschleuse wurde dazu genutzt, an den Umläufen des Unterhauptes auf der einen Seite ein Rollschütz, auf der anderen Seite ein Gleitschütz einzubauen. Über die vergleichende Erprobung und die dabei vorgenommenen Versuche wird berichtet.

No short description available.

Seile und Membranen als unbeschichtete oder beschichtete Gewebe und Folien werden nur zugbeansprucht, können nicht ausknicken, sind biegeweich und führen mit hochfesten Werkstoffen zu leichten Konstruktionen. Die Besonderheiten von Seilen und Membranen sind ihre große Kinematik, die durch den Seilaufbau und die Webtextur von Bauteilen besteht, durch die in den Tragwerken große Verformungen unter Last auftreten. Tragwerke mit zugbeanspruchten Bauteilen können als vorgespannte Konstruktion Lasten abtragen, obwohl sie im Aufbau kinematisch sind. Der Umgang mit Bauteilen und Tragwerken, denen eine Kinematik zugrunde liegt, deren Ursache dehnungslose Verformungen oder Starrkörperverschiebungen sind, ist in der Bautechnik ungewöhnlich und erfordert im Vergleich zu üblichen Konstruktionen ein anderes Verständnis im Umgang mit zugbeanspruchten Bauteilen und deren Tragwerke. Die Kinematik lässt sich in den Werkstoffen, in den Bauteilen und in den Tragwerken finden und ist in den Ursachen und Auswirkungen zu verstehen, um dauerhafte Tragwerke zu gewährleisten.

No short description available.

Zwischen 1973 und 1978 wurden am Mittellandkanal (MLK) 35 Brücken teilweise oder ganz aus wetterfestem Stahl errichtet. In der Folgezeit kam in Deutschland die Anwendung des WT-Stahles fast zum Erliegen, da seine Korrosionsbeständigkeit und seine Ermüdungsfestigkeit angezweifelt wurden. Im Brückenbau bedurfte es der "Zustimmung im Einzelfall". Neuere Untersuchungen und auch die insgesamt guten Erfahrungen mit den MLK-Brücken führten zu der Erkenntnis, daß der WT-Stahl - werkstoffgemäß und in richtiger Kontruktionsform angewandt - seine Berechtigung fand, was drei neue Brücken an der Stadtstrecke Hannover beweisen.