Aufbau und Wirkungsweise des mechanischen Widders, einer Vorrichtung zum Heben von Wasser, basierend auf der Ausnutzung der kinetischen Energie des strömenden Wassers, also dem Druckstoßprinzip.

A performance-based safety factor durability design format is proposed and developed with respect to carbonation of concrete. Deemed-to-satisfy rules based on a partial safety factor design approach are developed for the carbonation of concrete. This design format follows the design procedure proposed in EN 1990 [1]. For the design format, the limit state equation for the carbonation is introduced in its probabilistic and safety factor format. The PSF approach has been used to derive design charts. Values for minimum concrete cover depending on material resistance and exposure class are proposed for critical environmental conditions and a design service life of 50 years.

At present, prescriptive regulations with regard to concrete cover and composition are applied to provide sufficient durability of reinforced concrete members under exposure conditions with different degrees of severity. In view of current knowledge on deterioration mechanisms and their modelling, it is planned to change from these deemed-to-satisfy specifications to a performance-based design approach in future standards. In such specifications, concrete durability design is based on the statistically characterized performance of concrete, determined in standardized tests with respect to defined classes of concretes with similar performance.
This paper presents the results of a study in which concrete mixes were tested and analysed with respect to their carbonation resistance. Compositions with similar performance are grouped into carbonation resistance classes. These classes are described statistically and requirements for performance testing are given. In addition, composition requirements are introduced in order to determine concrete performance depending on mix composition prescriptively. Finally, an example is given for the assessment of concrete performance with regard to carbonation.
This work was carried out at the request of JWG under CEN TC 250/SC2 and CEN TC 104/SC1 as an input and starting point for the ongoing committee work to implement the methodology from the fib Model Code for Concrete Structures 2010 in the next generation (2021) of European concrete standards.

The paper reports on a benchmark of European deemed-to-satisfy rules for exposure class XC (carbonation exposed structural members). The benchmark of the descriptive rules was carried out following the probabilistic design approach for carbonation-induced corrosion developed in [1] and adopted in fib bulletin 34: Model Code for Service Life Design (2006) [2] and fib Model Code for Concrete Structures 2010 [3], respectively. To perform a representative study, three groups of European countries were selected, representing different parts of Europe, south (Spain, Portugal), middle (Netherlands, Great Britain and Germany) and northern Europe (Denmark, Norway). Reliability ranges for carbonation-induced depassivation of rebar were calculated for “favourable” and “unfavourable” design situations in exposure classes XC2, XC3 and XC4 [4]. In each design situation the deemed-to-satisfy rules of selected countries were followed. The probabilistic calculations were mainly based on short-term carbonation data. However, some calculations were also based on long-term observation. The latter was implemented for independent validation purposes. The calculated reliability ranges are very broad and in some “unfavourable” situations, the deemed-to satisfy requirements do not guarantee the required limit state (LS) arget reliabilities for the particular exposure. In “favourable” situations less stringent demands would have been sufficient.

Der Aufsatz präsentiert die experimentelle Validierung des im ersten Teil vorgestellten einfachen Algorithmus zur Bestimmung der Durchbiegung von Isolierglasscheiben unter klimainduzierten Drucklasten [3]. Insgesamt wird für neun unterschiedliche Isolierglaseinheiten - die sich hinsichtlich Format und Plattensteifigkeit unterscheiden - die Auswirkung einer schrittweisen Temperaturerhöhung von Raumtemperatur auf ca. 80 °C auf die Durchbiegung in Scheibenmitte experimentell untersucht und auf verschiedene Arten analysiert. Allen Messergebnissen werden Rechenergebnisse gegenübergestellt und mit ihnen numerisch verglichen, um eine Übersicht über die generelle Genauigkeit des Verfahrens zu erhalten. Zusätzlich wird mittels statistischer Analysen dargelegt, welche Eigenschaften der Isolierglaseinheiten einen systematischen Einfluss auf die relative Genauigkeit der Prognose haben und welche Größenordnung dieser Einfluss aufweist. Abschließend werden einige mögliche qualitative Kausalhypothesen für die festgestellten Haupteffekte formuliert und geprüft.

Contribution to the examination of double glazed units under climate-induced pressure loads - Part 2: Validation.
This article presents the experimental validation of the simple algorithm for determining the deflection of double glazed units under climate-induced pressure loads which was presented in the first part of this double-publication [3]. For nine double glazed units - all of which are different in terms of format and plate stiffness - the effect of a stepwise increase of temperature from room temperature up to 80 °C on the deformation of the pane centre is experimentally examined and analysed by different procedures. All measurement results will be contrasted with calculation results and will be numerically compared to them, so that a general overview over the accuracy of the procedure will be generated. Additionally, by statistical analysis, it will be shown, which properties of the insulating glass have a systematic impact on the relative accuracy of the prediction and of which magnitude this is. Finally, some qualitative causal hypotheses concerning the main effects are formulated and tested.

Dieser Aufsatz beschreibt die Entwicklung eines einfachen Verfahrens zur Bestimmung der maximalen Durchbiegung von Isolierglasscheiben unter Klima-, Wind- und anderen Flächendrucklasten. Ausgehend von der Kirchhoff ’schen Plattentheorie wird zusammenfassend die bekannte Reihenlösung für vierseitig gelenkig gelagerte Platten beschrieben. Anschließend wird gezeigt, dass das erste Reihenglied der Lösung für vollflächige Lasten die auf der Basis vieler Reihenglieder bestimmte Durchbiegung stets überschätzt und zugleich eine ausreichend genaue Näherung für baupraktisch relevante Glasmaße darstellt. Darauf folgt ein Einschub, mit dem ein einfaches Verfahren für die Berechnung der Temperaturveränderung der Verglasung unter sich ändernden Klimarandbedingungen eingeführt wird. Dies ist notwendig, um anhand der allgemeinen Gasgleichung die Druckänderungen im Scheibenzwischenraum aufgrund der Temperaturdehnung des Gases zu bestimmen. Auch hier kann gezeigt werden, dass die Linearisierung der allgemeinen Gasgleichung innerhalb des baurelevanten Bereichs zu akzeptablen Genauigkeitsverlusten führt. Nach der Zusammenführung der Plattenlösung und der allgemeinen Gasgleichung können durch Kopplung von Volumen- und Druckänderung des Scheibenzwischenraums die finalen Druckzustände leicht berechnet werden. Eine Beispielrechnung demonstriert die Handhabung der Lösung.
Es handelt sich um den Teil 1 einer zweiteiligen Veröffentlichung, der Teil 2 beschreibt die messtechnische Validierung des Algorithmus.

Contribution to the examination of double glazed units under climate-induced pressure loads  -  Part 1: Method of Calculation.
This article describes the development of a method for determining the maximum deflection of double glazed units under climate, wind and other area pressure loads. Starting from the Kirchhoff thin plate theory the well known series solution for simply on four sides supported plates is described. Following this it is shown, that the first element of the series solution for full area loads always overestimates the deflection that is calculated on the basis of many series elements. At the same time it is a sufficiently accurate solution for those plate measures which are relevant in buildings. This is followed by an insertion, with the help of which a simple method for calculating the temperature changes of the glazing under varying climatic boundary conditions is introduced. This is necessary, to determine the change of pressure due to the temperature induced gas expansion in the cavity of the insulating glass according to the ideal gas law. Also at this stage it can be shown that linearising the ideal gas law leads to acceptable losses of accuracy. After the integration of the plate solution and the ideal gas law, the final pressure states can easily be calculated by coupling the change of volume and the change of pressure. An exemplary calculation finally demonstrates the handling of the solution.
This is the first part of two publications; the second part describes the metrological validation of the algorithm.

In diesem Artikel wird eine Forschungsarbeit vorgestellt, deren Ziel darin besteht, die wissenschaftlichen Grundlagen dafür zu legen, das energie-relevante Interaktionshandeln von Gebäudenutzern auf der Basis psychologisch fundierter Kausalmodelle prognostizieren zu können.
Um die grundlegenden Entwicklungslinien dieser Arbeit zu skizzieren, werden in einem ersten Schritt diejenigen Defizittendenzen bisheriger Forschung dargestellt, von denen angenommen werden kann, dass sie primär verantwortlich für die geringe allgemeine Validität bislang existierender Prognosemodelle sind. Dabei handelt es sich zunächst um ein forschungssystematisches Defizit, welches besagt, dass die bisherige Forschung den handlungsrelevanten Kontext nur unvollständig erfasst und somit handlungsrelevante Aspekte des Kontextes ignoriert. Darüber hinaus existiert ein methodologisches Defizit, welches besagt, dass die bisherige Forschung primär darauf abzielt, anstelle von erklärenden Kausalbeziehungen lediglich deskriptive korrelative Beziehungen zwischen dem Handlungskontext und dem Interaktionshandeln aufzuzeigen.
Auf dieser Basis werden anschließend die Grundzüge von zwei wissenschaftlichen Ansätzen geschildert, die prinzipiell in der Lage sind, diese Defizite auszugleichen. Dabei handelt es sich zum einen um ein heuristisches Verfahren, welches geeignet ist, den Kontext von Interaktionshandlungen vollständiger und ausgeglichener zu erfassen als es bisher möglich war. Die systematische Analyse dieses Kontextes stellt anschließend den Ausgangspunkt für die gezielte Identifikation einer Reihe von psychologischen Rahmentheorien dar, die grundsätzlich dazu befähigen, Interaktionshandeln wissenschaftsbasiert zu konzeptualisieren. Diese Ergebnisse können in zukünftigen Arbeiten aufgegriffen werden, um daraus eine homogene Gesamttheorie für das energierelevante Interaktionshandeln von Gebäudenutzern zu formulieren.

Human-building-interaction in context of energetically relevant acting of building occupants.
This article presents research that aims for the development of the scientific foundation for the prediction of energy-relevant human interaction with buildings on the basis of psychologically founded causal models.
In order to illustrate the main development direction of the presented research, those deficits of the hitherto existing research which can be assumed to be largely responsible for the lack of general validity of existing prognostic models will be described in a first step. The first deficit relates to the systematics of identifying the interaction-relevant context and indicates that current research considers the relevant context incompletely and thus ignores relevant parts of it. Further on, a methodological deficit exists which indicates that current research primarily aims for the identification of descriptive correlative relations between context and interaction, however, not for the identification of explanatory causal relations.
Based on this analysis, two research approaches are delineated which show the potential to overcome these deficits. First, a heuristic method is introduced which is capable of describing the context more comprehensively and more balanced than hitherto possible. Following, the systematic analysis of this context is the starting point for the purposeful identification of a number of theoretical frameworks from psychology which are capable of scientifically conceptualizing human interaction. These results can be used in the future to formulate a homogeneous overall theory for energy-relevant human interaction with buildings.

Aus teilgesättigtem Sand lassen sich erstaunliche Figuren und Bauwerke erstellen. "Curver" formen Kunstobjekte aus Sand, die dann in Ausstellungen unter freiem Himmel präsentiert werden. Es kann gezeigt werden, daß Saugspannungen aus Zwickelwasserfilmen in den Porenräumen die physikalische Ursache für die erstaunliche Zugfestigkeit von teilgesättigtem Sand sind.

Im folgenden Beitrag wird ein Parametermodell für die Berechnung des direkten Anteils des Tageslichtquotienten in Räumen mit diffus transmittierenden Fensterflächen (Strahlflächen) polygonaler Form dargestellt. Mit Hilfe dieses Modells lassen sich die unten beschriebenen Parameter anhand der Anforderungen an die Höhe und an die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke im Innenraum optimieren, ohne auf aufwendige Raytracing-Modelle zurückgreifen zu müssen. Als Grundlage der Berechnungsgleichung werden zunächst die erforderlichen Grundgrößen der Lichttechnik erläutert. Anschließend wird auf der Basis des photometrischen Entfernungsgesetzes eine Differentialgleichung entwickelt, die das Verhältnis der Beleuchtungsstärke auf der Außenseite der Strahlfläche zur Beleuchtungsstärke auf der Empfängerfläche beschreibt. Für den Spezialfall der rechteckigen Strahlfläche wird dabei die Neigung der strahlenden Fläche durch die Drehung des Koordinatensystems in einer der Hauptachsen und die entsprechende Anpassung der Integrationsgrenzen berücksichtigt. Aus den entwickelten Gleichungen kann abschließend das Verhältnis zwischen der äußeren horizontalen Beleuchtungsstärke und der Beleuchtungsstärke auf der geneigten Fläche abgeleitet und somit der direkte Anteil des Tageslichtquotienten bestimmt werden. Die Auswertung für einen Raum kann durch Berechnung eines Rasterfeldes erfolgen,aus dem Minimal- und Maximalwerte bzw. die Gleichmäßigkeit abgeleitet werden können. Eine zusätzlich vereinfachte Handhabung bietet das Himmelslichtdiagramm, mit Hilfe dessen für einzelne Punkte der direkte Anteil des Tageslichtquotienten bestimmt werden kann.

Über Entwurf, Ausschreibung, Konstruktion und Bauausführung einer 5.3 km langen langen Hochstrasse, die im wesentlichen als Brückenbauwerk erstellt wurde.

Über Entwurf, Ausschreibung, Konstruktion, Berechnung und Bauausführung der insgesamt 970 m langen Spannbetonbrücke mit einzelligem Torsionshohlkasten. Die Gründung der bis zu 50 m hohlen kastenförmigen Pfeiler auf massiven Brunnen wird erläutert. Die Brücke wurde mit Hilfe eines Vorschubgerüstes erstellt.

Biegeträger gehören zu den in der Technik am häufigsten eingesetzten Strukturen. Praktisch umgesetzt wurden bisher hauptsächlich metallische Konstruktionen. Faser-Kunststoff-Verbunde, insbesondere mit Kohlenstofffasern, sind dank ihrer hohen Leichtbaugüte und ihrer hervorragenden Ermüdungsfestigkeit auch für Biegeträger eine vielversprechende Werkstoffalternative. In einem von der DFG geförderten Projekt konnten viele wichtige Grundlagen erarbeitet werden. Neben dem Stand der Technik von FKV-Biegeträgern im Brückenbau werden eine Laminat- sowie eine Trägeroptimierung vorgestellt. Es wurde ein großformatiger CFK-Biegeträger entwickelt und in einem quasistatischen 4-Punkt-Biegeversuch bis zum Bruch belastet. Das Bruchmoment lag leicht oberhalb des plastischen Moments eines IPE200 S460-Trägers, allerdings bei rund einem Drittel des Gewichts.

Highly loaded CFRP-beams: construction techniques and design, dimensioning and fracture test.
Beams are one of the mostly used structures in engineering. Currently metallic versions dominate in practice. Fibre-polymer-composites, in particular with carbon fibres, are a promising alternative material for beams because of their excellent performance concerning the lightweight grade and the fatigue strength. Basic knowledge has been developed in a DFG-funded research project. Besides the state of the art of fibre-polymer-composite beams in bridge construction, a laminate and a beam optimization are presented. A large scale carbon fibre beam was developed and has been loaded in a static four-point-bending test until fracture. The ultimate bending moment slightly exceeds the plastic bending moment of an IPE200 S460 beam however at one third of the weight.

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Im Rahmen eines Forschungsprojekts des Fachgebiets Stahlbau der TU Darmstadt wurde die Eignung von Wellpappe als Kernmaterial für Sandwichelemente zur Verkleidung von Dach- und Wandflächen untersucht. Wellpappe ist im Gegensatz zu üblichen Kernmaterialien recycelbar und besteht aus nachwachsenden Rohstoffen. Das Tragverhalten hängt hauptsächlich von den verwendeten Papieren und der Ausrichtung des anisotropen Materials im Sandwichelement ab. Die schwächste Ausrichtung weist ähnliche Steifigkeiten und Festigkeiten wie die herkömmlichen Materialien auf. Diese können jedoch von anderen Kernausrichtungen vielfach übertroffen werden. Untersuchungen der wichtigsten bauphysikalischen Parameter der Sandwichbauweise haben gezeigt, dass das Brandverhalten geringfügig besser ist als das üblicher PU-Sandwichelemente. Die Wärmeleitfähigkeit in der schwächsten Kernausrichtung ist mit der von Mineralwolle vergleichbar, die stärkeren Kernausrichtungen zeigen höhere Wärmeleitfähigkeiten.

Sandwich panels with a core of corrugated cardboard
The goal of a research project of the Institute for Steel Construction and Materials Mechanics was to determine the utilization of corrugated cardboard as a core material for sandwich panels for roof and wall cladding. In contrast to common core materials, corrugated cardboard is recyclable and consists of renewable raw materials. The bearing behaviour depends mainly on the paper types and on the orientation of the anisotropic material inside the panel. The weakest orientation has similar stiffness and strength as common core materials. However, these can be exceeded many times by other core orientations. Investigations of the most important building physical parameters have shown that the fire behaviour is slightly better than that of most PU-sandwich panels. The thermal conductivity in the weakest core orientation is comparable to that of mineral wool, the stronger core orientations show higher thermal conductivity.

Durch die Kombination von hochfestem Beton und korrosionsresistenten Bewehrungsmaterialien aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) lassen sich Sandwichelemente mit dünnen Deckschichten herstellen, die sich durch eine hohe Tragfähigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht und sehr gute bauphysikalische Eigenschaften auszeichnen. Die hohe Zugfestigkeit des CFK von etwa 2500 N/mm2 ermöglicht auch das Vorspannen der Deckschichten zur Reduzierung der Durchbiegung bei weitspannenden Elementen. Die Leistungsfähigkeit dieser Sandwichelemente wird maßgeblich durch die Schubsteifigkeit des Kerns und den Verbund zwischen den einzelnen Schichten beeinflusst. Mit konventionellen Herstellungsmethoden und vorkonfektionierten Dämmstoffplatten wird nur ein mäßiger Verbund zu den Betondeckschichten erreicht. Daher wird ein Zwei-Komponenten-Reaktionsgemisch aus Polyurethan (PUR) zwischen die bereits erhärteten Deckschichten eingebracht, das die Verbundeigenschaften zwischen den einzelnen Schichten signifikant verbessert.
Im Zuge eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts wurden solche weitspannende Sandwichelemente mit filigranen und vorgespannten Deckschichten entwickelt, die über einen geschäumten PUR-Kern und linienförmige Verbundmittel miteinander verbunden sind. Im vorliegenden Beitrag werden der Aufbau der Sandwichelemente, die Herstellung von großformatigen Plattenstreifen und die Ergebnisse von Biegeversuchen vorgestellt.

Widespan sandwich elements with pre-stressed layers made of textile reinforced concrete and foamed PU core
The combination of high-strength concrete and corrosion-resistant reinforcement materials made of carbon fibre-reinforced plastic (CFRP) allows the production of durable elements with low layer thicknesses. A high load-bearing capacity combined with low weight and good physical properties are the advantages of these composite structures. The high tensile strength of CFRP of approx. 2500 N/mm2 enables also the pre-stressing of the concrete layers to reduce the deflection of wide-span elements. The performance of sandwich elements is significantly influenced by the shear stiffness of the core and the bond between the single layers. With conventional manufacturing methods and pre-fabricated slabstocks, only a moderate bond between core and concrete is achieved. By using a polyurethane foam (PU), which is mixed of two components and inserted between the already hardened concrete layers, the bond between the single layers can be improved significantly.
In a project funded by the German Research Foundation (DFG), wide-span sandwich elements with filigree and pre-stressed layers were developed, which are connected by a foamed PU core and continuous connecting devices. This article presents the construction of the elements, the production of large-sized sandwich panels and the results of four-point bending tests.

In den vergangenen Jahren wurden in Deutschland die energetischen Anforderungen an die Gebäudehüllen sukzessive verschärft. Für konventionell errichtete Gebäude mit kerngedämmten Sandwichelementen mit Deckschichten aus Stahlbeton bedeutet dies eine kontinuierliche Vergrößerung der Außenwandstärken. Um auch in Zukunft nicht auf die wirtschaftliche Sandwichbauweise verzichten zu müssen, wurden im Zuge eines Forschungsvorhabens großformatige, leichte und energieeffiziente Elemente entwickelt. Das Untersuchungsziel war die praxistaugliche Herstellung von schlanken, großformatigen Sandwichelementen, deren Deckschichten aus 30 mm dünnen Textilbetonschalen bestehen. Dieser innovative Verbundwerkstoff ermöglicht schlanke Bauteile mit gleichzeitig hoher Tragfähigkeit.
Im vorliegenden Beitrag werden der Aufbau der Elemente, die Herstellung von großformatigen Prüfkörpern sowie erste Versuchsergebnisse präsentiert.

Large-size sandwich elements with layers made of textile reinforced concrete - Investigations on sandwich panels
In the last years, the energy requirements imposed on building envelopes became more stringent in Germany. For conventional constructed buildings with core-insulated sandwich elements with reinforced concrete layers, this means a continuous increase in outer wall thickness due to thicker insulation. In order to be able to use the economic sandwich construction method also in the future, large-format, lightweight and energy-efficient elements were developed in the course of an research project. To achieve the research objective of producing slim, large-format sandwich elements suitable for practical use, layers of 30 mm thin textile reinforced concrete were used. This innovative composite material enables components with low cross-sectional thickness and high load-bearing capacity.
This article presents the structure of the elements, the production of large-sized test specimens and the first experimental results.

Ultraschallmessverfahren bieten bereits heute in verschiedenen Wissenschaftsdisziplinen (z. B. Medizin, Biologie) ein enormes Leistungspotenzial. Aber auch in anderen bauaffinen Bereichen (z. B. Stahlbau, Natursteinprüfung) oder im Bereich der Geowissenschaften wird die Ultraschallmesstechnik erfolgreich und vielfach eingesetzt. Demgegenüber ist die Anwendung im Betonbau deutlich unterentwickelt, aber gerade in Laborversuchen zeigt das Verfahren, dass es zur Zustandsbewertung und Schädigungsbeobachtung ideal geeignet ist.
In diesem Beitrag werden Ergebnisse von Ultraschalllaufzeitmessungen an druckbeanspruchten Betonprobekörpern präsentiert. Die Ergebnisse wurden im Rahmen einer Literaturstudie gesammelt und durch eigene Untersuchungen ergänzt. Die Untersuchungen erfolgten an einem höherfesten Normalbeton im kraft- und weggeregelten Druckversuch. Es wird gezeigt, dass die sich mit steigender Druckbeanspruchung im Beton formierenden Risse zu einer deutlichen Abnahme der Ultraschallgeschwindigkeit führen. Zudem konnte festgestellt werden, dass der Bruch des Probekörpers durch die Änderung der Ultraschallgeschwindigkeit wesentlich deutlicher angezeigt wird, als das in einer Spannungsdehnungslinie abzulesen ist.

Ultrasonic investigations on compressive stressed concrete specimen
Ultrasonic measurement methods are already offering in various scientific disciplines (e.g. medicine, biology) an enormous performance potential. But also in other construction-related sectors (e.g. steel construction, natural stone test) or in the field of geosciences the ultrasonic measurement technology is used successfully and multiple. In contrast the application in concrete construction is clearly underdeveloped, but especially laboratory tests show that it is ideally suitable for condition assessment and damage observation.
In this paper results are presented of ultrasonic transmission time measurements of compressive loaded concrete specimens. The results were collected as part of a literature study and supplemented by own investigations. The investigations were performed at a normal strength concrete in force- and stroke controlled compression tests. It is shown that the crack formation by increasing compressive stresses leads to a significant decrease in the ultrasonic pulse velocity. In addition, it was found that the fracture of the specimen is indicated by the change in ultrasonic pulse velocity substantially clearly than can be read in a stress-strain curve.

Verformungsmessungen an Brückentragwerken können im Rahmen von Monitoringmaßnahmen aufschlussreiche Informationen zum Tragverhalten und zum Bauwerkszustand liefern. Geodätische Messverfahren werden für diese Durchbiegungsmessungen bevorzugt eingesetzt. Diese Verfahren ermöglichen reflektorlose und messbasisfreie Verformungsmessungen bei Abtastraten von mehreren hundert Kilohertz. Die eingesetzten Laserscanner sind in der Regel sehr teuer, wodurch diese bei Messperioden von mehreren Wochen oder Jahren und gemäßigten Genauigkeitsanforderungen an Attraktivität verlieren. Demgegenüber wird in diesem Beitrag ein relativ preiswertes Verfahren für Verformungsmessungen an Hohlkastenbrücken vorgestellt. Bei diesem Verfahren wird ein Seil oder Draht durch das Brückenbauwerk gespannt. Dieses fungiert als verformungsneutrale Messbasis (“Base-Line”) und ermöglicht die Messwertaufnahme bzw. die Verformungsmessung mit optischen Wegaufnehmern. Dieses Messverfahren wird im Zuge von Testmessungen an einer semi-integralen Spannbeton-Talbrücke im Zuge der Europastraße E18 in Norwegen eingesetzt. Die Voruntersuchungen zu dem Messverfahren, durchgeführte Probemessungen an einer Hohlkastenbrücke im Stadtgebiet von Hannover und erste Ergebnisse der Testmessungen an der Talbrücke in Norwegen werden im folgenden Beitrag präsentiert.

Base-line deformation measurements on a semi-integral box girder bridge
Deformation measurements as part of monitoring activities can provide information about the behavior and structural condition of bridge structures. Geodetic measurement methods are preferred for these deflection measurements. These methods allow reflectorless measurements at sampling rates of several hundred kilohertz. But the used laser scanners are very expensive, by this they are losing attractiveness for measurement periods of several weeks or years and in case of moderate accuracy requirements. In contrast, a relatively inexpensive method to measure the deformations of box girder bridges is presented in this paper. In this method, a cable or wire is clamped through the bridge structure. This acts as measurement base (“base-line") and allows deformation measurements by optical transducers. This measurement method is currently being tested as part of a monitoring program at a semi-integral viaduct in Norway. Preliminary studies of the measurement method, conducted measurements on a box girder bridge near of Hanover and first results of test measurements at the Norwegian viaduct are presented.

In diesem Beitrag wird das Dehnungsverhalten von ermüdungsbeanspruchtem Beton auf Grundlage eines additiven Dehnungsmodells betrachtet. In dem Modell setzen sich die Dehnungen des Betons aus elastischen, viskosen, thermischen und schädigungsinduzierten Dehnungen zusammen. Die einzelnen Dehnungsanteile entwickeln sich individuell in Abhängigkeit von der Zahl der Lastwechsel, der Versuchsdauer und den zyklischen Beanspruchungsparametern. Kernstück des Beitrags ist die Bestimmung eines kriechaffinen Beanspruchungsniveaus, um den viskosen Verformungsanteil in Abhängigkeit von der Ermüdungsbeanspruchung abzuschätzen.
Die gemessenen Dehnungen ermüdungsbeanspruchter Betonproben werden entsprechend der additiven Modellvorstellung zerlegt und analysiert. Durch dieses Vorgehen bieten sich neue Erkenntnisse zum Dehnungs- und Materialverhalten von Beton bei Ermüdungsbeanspruchung.

An additive strain model for fatigue-loaded concrete
In this contribution, the deformation behaviour of concrete is considered according to an additive strain model. The model assumes that under cyclic loads elastic, viscous, thermal and damage-induced strains occur in concrete. The strain components develop independently of each other as a function of the number of load cycles, the test duration and stress level. This thesis focuses on the determination of a creep-relevant stress level to estimate the viscous deformation component. The creep-relevant stress level is the stress level which causes the same viscous deformations under constant loads as under cyclic loads for the same test duration.
Experimentally measured fatigue strains of concrete specimens are separated into the strain components assumed by the additive strain model. The components are evaluated and analysed individually. The investigations show new findings of the strain and material behaviour of fatigue-loaded concrete.

Damage processes in fatigue loaded concrete structures depend on the number and amplitude of the load cycles applied. Damage evolution is linked to a reduction in concrete stiffness, and it is thought that this reduction causes stress redistributions at component level which have a favourable impact on the service life of a structure. Until now, the stiffness reduction and stress redistribution have never been successfully measured in laboratory tests or in situ. It is only known that the real service life is longer than the calculated one and that indicators of stiffness reduction, such as component deflection, increase with the number of load cycles applied.
Ultrasonic measurement techniques are considered to be well suited to detecting degradation processes caused by cyclic loading. It is expected that the stiffness reduction in fatigue loaded concrete structures can be recorded reliably with ultrasonic pulse velocity measurements. In the light of this, fatigue tests were performed on small-scale concrete specimens. The aims of the tests were to understand the correlation between the observed stiffness degradation of the specimens and the results of ultrasonic pulse velocity measurements and to estimate the potential for using ultrasonic pulse velocity measurements in continuous structural health monitoring.