According to Eurocode 7, the geotechnical ultimate limit state (ULS) design proof can be provided by either a GEO-2 or a GEO-3 design equation. In offshore engineering applications a GEO-3 proof is usually carried out in the design of laterally loaded piles. In Germany a GEO-2 proof is required according to DIN 1054; this standard also describes a special procedure on how to do this. This paper compares the results of the different approaches. The p-y method, usually used for calculating the pile load-bearing behaviour, is validated with respect to German regulations (e.g. with DIN 4085 regarding ultimate bedding stresses). In general it was found that the p-y method can be used in ULS design. It is further shown that the special ULS design procedure described in DIN 1054 can yield erroneous results (i.e. depending on system parameters and loading type, admissible loads may be either too small or too large). The GEO-3 proof generally produces reasonable results, but here the actual level of safety depends on the soil parameters. This paper recommends a new and simple design procedure, which is a GEO-2 proof but also gives correct admissible pile head loads in all cases considered and allows for the consideration of soils with strength degradation.

Zum Tragfähigkeitsnachweis für horizontal belastete Pfähle.
Gemäß Eurocode 7 kann der Tragfähigkeitsnachweis (ULS) sowohl im Grenzzustand GEO-2 als auch im Grenzzustand GEO-3 geführt werden. Im Bereich der Offshore Anwendungen ist international der Nachweis für horizontal belastete Pfähle im Grenzzustand GEO-3 üblich. In Deutschland ist dagegen gemäß der DIN 1054 ein Nachweis im Grenzzustand GEO-2 vorgeschrieben, dessen spezielle Vorgehensweise zur Durchführung ebenfalls in dieser Norm dargelegt ist. Im folgenden Artikel werden die Ergebnisse dieser beiden Nachweisverfahren miteinander verglichen. Die p-y Methode, welche üblicherweise zur Ermittlung des Lastverschiebungsverhaltens eingesetzt wird, wird unter Berücksichtigung der deutschen Regularien validiert (d.h. der maximale Bettungswiderstand wird den Ergebnissen der DIN 4085 gegenübergestellt). Hierbei kann die p-y Methode grundsätzlich als geeignet für den Tragfähigkeitsnachweis identifiziert werden. Weiterhin kann gezeigt werden, dass die in der DIN 1054 beschriebene spezielle Vorgehensweise des Nachweises zu fehlerhaften Ergebnissen führen kann (d.h. in Abhängigkeit der Systemparameter und der Belastungsart können die zulässigen Belastungen sowohl zu klein als auch zu groß sein). Der Nachweis GEO-3 gibt grundsätzlich plausible Ergebnisse, allerdings hängt das tatsächliche Sicherheitsniveau von den Bodenparametern ab. Der Artikel empfiehlt einen neuen und einfachen Bemessungsansatz im Grenzzustand GEO-2, der für sämtliche Randbedingungen korrekte zulässige Pfahlkopfbelastungen ergibt. Der Ansatz erlaubt zudem auch die Berücksichtigung von Böden mit Entfestigung.

When it comes to the general design of laterally loaded piles in offshore environments, bedding resistance is usually modelled by the p-y method recommended in the offshore guidelines (OGL). Several investigations presented in the literature indicate that the head displacements of large-diameter monopiles are underestimated for extreme loads but overestimated for small operational loads. An extensive evaluation of the OGL method is presented here using three-dimensional numerical simulations. The evaluation has shown that the OGL method is not applicable for the design of large-diameter piles. Moreover, modified p-y formulations presented in the literature accounting for the effect of the pile diameter are also not generally suitable for piles with arbitrary dimensions and load levels. Therefore, the derivation of a new p-y approach is presented in detail. The new approach consists of “basic p-y curves” that are valid for a pile of infinite length exhibiting a constant horizontal deflection. In an iterative scheme, these basic curves are adapted depending on the pile deflection line and the pile length to account for a more realistic bedding resistance along the pile shaft. A comprehensive parametric study with 250 pile-soil systems reveals that the new p-y approach is able to predict the horizontal loadbearing behaviour as well as the local pile-soil interaction quite realistically.

Ein neuer statischer p-y-Ansatz für Pfähle beliebiger Abmessungen in Sand.
Für die Bemessung horizontal belasteter Offshore-Pfähle wird der Bettungswiderstand üblicherweise durch die in den Offshore-Richtlinien (OGL) empfohlene p-y-Methode ermittelt. Verschiedene Untersuchungen aus der Literatur zeigen, dass die Verformungen von Monopiles mit großen Durchmessern für Extremlasten durch die OGL-Methode unterschätzt, für geringe Betriebslasten dagegen überschätzt werden. Der vorliegende Artikel beinhaltet eine umfassende Bewertung der p-y-Methode basierend auf dreidimensionalen numerischen Simulationen. Als Ergebnis ist festzustellen, dass die OGL-Methode zur Bemessung von Pfählen großer Durchmesser nicht geeignet erscheint. Auch modifizierte p-y-Ansätze zur Berücksichtigung des Einflusses des Pfahldurchmessers sind nicht generell anwendbar für Pfähle beliebiger Abmessungen und Belastungen. Diesbezüglich soll die Ermittlung eines neuen p-y-Ansatzes dargestellt werden. Der neue Ansatz basiert auf sogenannten “p-y-Basiskurven”, welche Gültigkeit für einen unendlich langen Pfahl mit einer über die Länge konstanten horizontalen Verschiebung aufweisen. In einem iterativen Vorgehen werden diese Basiskurven zur Erreichung eines realistischen Verlaufs der Bettungswiderstände in Abhängigkeit der Pfahlbiegelinie und -länge angepasst. Eine umfassende Parameterstudie mit 250 Pfahl-Bodensystemen zeigt, dass der neue p-y-Ansatz geeignet ist, sowohl das globale Tragverhalten als auch die lokalen Pfahl-Boden-Interaktionen realistisch zu prognostizieren.

Gründungspfähle können nicht nur zur Abtragung von vertikalen, sondern gleichzeitig auch von horizontalen Lasten in den Baugrund herangezogen werden. Eine derartige kombinierte Belastung führt allerdings zu Beeinflussungen im vertikalen und horizontalen Tragverhalten, welche in der derzeitigen Bemessungspraxis keine Berücksichtigung finden. Zur Identifikation und Quantifizierung dieser Interaktionseffekte wurden umfangreiche Untersuchungen mit der Finite-Elemente-Methode durchgeführt. Im vorliegenden Beitrag werden Ergebnisse dieser Untersuchungen für Pfähle in nichtbindigen Böden unter dränierten und in bindigen Böden unter undränierten Belastungsbedingungen dargestellt. Dabei wird auch der Einfluss eines Biegemoments am Pfahlkopf oder einer Pfahlkopfeinspannung behandelt. Es ergeben sich komplexe Interaktionseffekte, welche mittels Interaktionsdiagrammen dargestellt werden können. Schwerpunktmäßig werden Interaktionseffekte hinsichtlich Pfahlkopfverformungen und Pfahlgrenzlasten betrachtet. Abschließend wird aber auch die Veränderung der Biegebeanspruchung des Pfahls durch Interaktionseffekte untersucht.
Investigations on the interaction relationships for piles under combined loading in cohesive and non-cohesive soils: Foundation piles are normally and favorably used for the transfer of vertical loads into the subsoil. However, in many fields of application piles are used simultaneously for the transfer of horizontal load. This so-called combined loading affects the vertical and horizontal load bearing behavior. In current engineering practice, these interaction effects are not taken into account. For the identification and quantification of the influences a comprehensive investigation based on the Finite Element Method was carried out. The paper in hand presents results of these investigations considering piles in non-cohesive soils regarding drained loading and piles in cohesive soils regarding undrained loading conditions. Thereby the influence of a moment and a rotational spring at the pile head is taken into account. It can be shown, that the combined loading leads to complex interaction effects which can be presented in terms of interaction diagrams. The main focus of the investigation is set on the interaction effects on ultimate loads and pile head displacements. Additionally the influence of combined loading on the pile bending moments is investigated.

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Assessment of the clogging tendency of soils is mainly based on the consideration of soil mechanical parameters (plasticity index, liquidity index, grain size distribution). These parameters cannot be determined for solid rock, so the conventional assessment methods cannot be directly transferred to rock. A mechanised tunnel drive in solid rock can encounter critical clogging problems when water is present (groundwater, support slurry), the rock has a tendency to disintegrate (changeable solid rock) and the potential disintegration products are critical (grain size, mineralogical composition). The disintegration tendency of rock is normally determined in the slake durability test. The quantity-based assessment of this test permits few statements about the disintegration products, since they are not tested any further. This paper presents an extension of the slake durability test, which includes systematic soil mechanical tests on the disintegration products. These can be assessed together with the slake durability index to investigate the clogging tendency.
Die Bewertungsmöglichkeit der Verklebungsneigung von Lockergestein beruht vorwiegend auf der Betrachtung bodenmechanischer Kennwerte (Plastizitätszahl, Konsistenzzahl, Kornverteilung). Diese Kennwerte können bei Festgestein nicht ermittelt werden, sodass die bisherige Bewertungsmethode nicht direkt auf Fels übertragen werden kann. Ein maschineller Tunnelvortrieb im Festgestein kann hinsichtlich Verklebungen kritisch werden, wenn Wasser vorhanden ist (Bergwasser, Stützflüssigkeit), das Gestein eine Zerfallsneigung hat (veränderlich festes Gestein) und die potenziellen Zerfallsprodukte problematisch sind (Korngröße, mineralogische Zusammensetzung). Die Zerfallsneigung von Fels wird in der Regel mit dem Siebtrommelversuch (Slake-Durability-Test) bestimmt. Die mengenmäßige Auswertung dieses Versuchs erlaubt wenige Aussagen in Hinblick auf die Zerfallsprodukte, da diese nicht weiter untersucht werden. In diesem Beitrag wird eine Erweiterung des Siebtrommelversuchs vorgestellt, die systematische bodenmechanische Untersuchungen der Zerfallsprodukte beinhaltet. Diese können in Kombination mit der Zerfallsbeständigkeit hinsichtlich der Verklebungsneigung bewertet werden.

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In order to extend the range of application of earth pressure balance (EPB) shields in closed mode, conditioning with foam has proved to be particularly effective in coarse-grained soils. The properties of the soil-foam-mixture depend on the support pressure due to the high foam content. The production and dosage of foam up to now has mostly been based on practical experience from job sites. To improve the theoretical basis, research based on realistic foam production has been carried out at the Institute for Tunnelling and Construction Management at the Ruhr University, Bochum, Germany.
Properties of foams and the particular properties of soilfoam mixtures with various injection ratios under atmospheric conditions were specified and analysed. The test results have helped to define operational parameters for foam and also for the first time the range of application of various types of foam generator.
Um die Einsatzgebiete von Erddruckschilden im geschlossenen Modus zu erweitern, hat sich in grobkörnigen Lockergesteinen die Konditionierung mit Schaum als besonders effektiv erwiesen. Die Eigenschaften eines Boden-Schaum-Gemischs sind aufgrund des hohen Schaumanteils druckabhängig. Die Herstellung und Dosierung des Schaums erfolgt bislang vorwiegend auf der Basis praktischer Erfahrungen. Zur Verbesserung der theoretischen Grundlagen werden am Lehrstuhl für Tunnelbau, Leitungsbau und Baubetrieb der Ruhr-Universität Bochum Untersuchungen durchgeführt, die eine realitätsnahe Schaumproduktion berücksichtigen.
Es wurden sowohl Eigenschaften von Schäumen als auch maßgebliche Eigenschaften von bei unterschiedlichen Injizierraten konditionierten Lockergesteinen unter atmosphärischen Bedingungen bestimmt und ausgewertet. Aus den Versuchsergebnissen lassen sich Einsatzparameter verschiedener Schäume zur Konditionierung sowie erstmalig auch Einsatzbereiche für bestimmte Typen von Schaumgeneratoren ableiten.

Im Zentrum von Leipzig wurde mit der Hermann-Liebmann-Brücke eine fünffeldrige Straßenbrücke über Bahngleise als vorgespannte Doppelverbundbrücke errichtet. Die Konzeption des Er-satzneubaus wurde maßgeblich vom Abbruch der bestehenden Brücke im Zusammenhang mit den Verkehrswegen auf und unter der Brücke geprägt. Vorab erstellte Teilüberbauten seitlich des Bestandes dienten als Fahrbahn, um die alte Stahlbrücke in Segmenten auszufahren, die Baustelle kreuzungsfrei zu bedienen und den Fußgängerverkehr über die gesamte Bauzeit aufrecht zu erhalten. Damit konnte die anspruchsvolle Brücke mit nur sehr geringer Beeinträchtigung des Bahnverkehrs realisiert werden.

Es wird über die Erstellung von Entnahme- und Rückgabebauwerk der Kühlwasserversorgungseinrichtung berichtet, die Baugrubensicherung der Gebäude wurde mit einer Spundwand durchgeführt. Das Kühlwasserpumpenhaus wurde als Caisson abgesenkt.

The present contribution focuses on a comparative study of shrinkage prediction models according to the European Standard Eurocode 2 (EC2), the recommendation by ACI committee 209 and fib Model Code for Concrete Structures 2010. The estimated ultimate drying shrinkage strains and the predicted evolution of drying shrinkage strains are compared with respective shrinkage strains measured on normal-strength concrete specimens of different sizes. For all prediction models, the estimated ultimate values are found to agree quite well with the ultimate drying shrinkage strains measured on thin concrete slices. Whereas the evolution of drying shrinkage strains measured on small concrete prisms agree quite well with the predicted values, substantial differences between code values and experimental data are encountered for larger specimen sizes.

Die Reaktivierung von Industriebrachen scheitert oft an der unbekannten Altlastensituation. Der Schlüssel zu einer effektiven Reaktivierung industrieller Brachflächen ist die Harmonisierung der Baugrunderkundung mit der Gefahrenabschätzung und den erforderlichen Sicherungs- und Sanierungsmassnahmen. Es wird die Methodik und die Risiken eines Recyclings von Industriebrachen dargestellt. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei den geostatistischen Methoden zur Erfassung der Bodenkontaminationen geschenkt.

Es wird eine Studie zur Ausbildung von Grossraumsilos vorgestellt. Die Erfahrungen mit derartigen Konstruktionen im Westen der USA werden erläutert. Inzwischen hat sich eine Anordung von Achteckzellen als optimal bewährt, da diese Konstruktionen verformungsärmer sind und wirtschaftlicher hergestellt werden können.

Hochfeste und ultrahochfeste Betone werden häufig in modularen Konstruktionen eingesetzt. Durch eine trockene Fuge kann der Bauablauf beschleunigt und dadurch die Wirtschaftlichkeit eines Projekts gesteigert werden. Durch Ungenauigkeiten in solchen Stoßfugen erfährt die Konstruktion zusätzliche Beanspruchungen. Anhand der Beispiele von ebenen Wandscheiben und Kreisringelementen wird der Einfluss von imperfekten glatten trockenen Fugen auf die Spannungsverteilung und -entwicklung im Bauteil diskutiert. Als Belastung wird eine gleichmäßig verteilte Druckspannung quer zur Stoßfuge im Regelbereich der Bauteile berücksichtigt. In der Praxis ist dieser Lastfall bei modularen Konstruktionen meist durch Vorspannung gegeben. Um das Verhalten der Bauteile unter solchen Randbedingungen beschreiben zu können, wurden FEM-Berechnungen angestellt. Die Darstellung ausgewählter Ergebnisse zeigt, dass allgemeine Aussagen zum Verhalten solcher Fügungen nicht möglich sind. Für eine Beurteilung des Effekts von Unebenheiten in glatten trockenen Fugen muss der Sachverhalt auf eine konkrete Aufgabenstellung beschränkt werden.

Imperfect Plane Dry Joints under Pressure
High performance and ultra-high performance concrete are commonly used in modular constructions. By using dry joints the construction progress can be accelerated. Thus the project can be more efficient. Due to unevenness in plane dry joints additional stress occurs. On the example of wall panels and circular ring shaped elements the effect on stress distribution and stress development in the concrete member because of plane dry joints with undulations are discussed. The elements are loaded by a uniform distributed compressive stress in the undisturbed regions perpendicular to the joint. This is a common load case due to prestressing in modular constructions. To discuss the behavior of concrete members under such conditions a FEM simulation is used. On specific results it is shown that no general statement can be done for such uneven connections. The effect of imperfect plane dry joints can only be assessed on case studies.

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Der Beitrag zeigt Entwurfsgrundlagen für Raumgitterwände auf, weist auf das fertiggestellte Merkblatt eines aus Fachleuten aus verschiedenen Ländern gebildeten Arbeitskreises hin und präsentiert Ergebnisse von der Aufbauphase eines Grossversuchs.

Research on rail tunnel smoke dispersion was carried out on a completed section (KAT 1) of the Koralmtunnel in Austria. Field tests were performed on a scale of 1:1, covering fires with a maximum heat release rate of up to 22 MW. Smoke dispersion as well as the related temperature distributions in various sections of the tunnel were monitored using video cameras. The focus of the investigation was placed on smoke dispersion in the region of the cross-passages, i.e. on those sites where passenger evacuation normally takes place. The tests were intended to provide information on which type of escape door (swing door or sliding door) is most suited for passenger evacuation via the cross-passages. In order to provide sufficiently safe conditions during the self-evacuation phase, it is highly desirable that smoke does not impair escape. The tests aimed at investigating the interconnections between fire load, smoke production rate, and escape possibilities, as a function of the installed ventilation system and the related parameters.
Rauchgasausbreitung im Bereich von Querschlägen in Eisenbahntunneln - Ergebnisse von Brandversuchen. Im Rahmen eines Forschungsprojekts der ÖBB wurden im ersten bereits fertig gestellten Abschnitt des Koralmtunnels (KAT1) Brandversuche im Maßstab 1:1 mit unterschiedlichen Brandleistungen durchgeführt. Bei diesen Realbrandversuchen mit Brandlasten bis zu 22 MW wurden die Rauchentstehung und die Rauchausbreitung mittels Videokameras aufgezeichnet. Mit weiterem umfangreichen Messinstrumentarium wurden verschiedene Parameter wie die Strömungsgeschwindigkeit und die Temperaturen im Rauchgas dokumentiert. Die Daten sollten Erkenntnisse darüber liefern, welches Türsystem als Querschlagabschluss in modernen zweiröhrigen Eisenbahntunneln eingesetzt werden soll. Dabei sind ganz besonders die Aspekte der Tunnelsicherheit zu berücksichtigen, denn entscheidend ist, ob die im Brandfall entstehenden Rauchmengen die Fluchtmöglichkeiten während der Selbstrettungsphase einschränken. Daher sollte die Auswertung der Videoaufzeichnungen einerseits zeigen, bis zu welcher Brandleistung bei vorgegebener Längsgeschwindigkeit kein Rauchübertritt in den Querschlag erfolgt, selbst wenn keine speziellen Maßnahmen getroffen werden, und andererseits sollte der Zeitraum bis zum Rauchübertritt in den Querschlag in Abhängigkeit von der Brandlast ermittelt werden.

Fluidic Muscle wird unter anderem als adaptives Spannglied für die variabel-statischen Elemente von Airtecture eingesetzt.

Brücken aus den 1960-70er-Jahren wurden aufgrund der hohen Vorspannung häufig mit sehr geringen Querkraftbewehrungsgraden ausgeführt. Weist man die betroffenen Brücken nach DIN-Fachbericht 102 mit den neuen Lastmodellen aus DIN-Fachbericht 101 nach, ergibt sich in vielen Fällen eine deutlich höhere erforderliche Querkraftbewehrung als in den Stegen vorhanden. Zur Untersuchung der Ermüdungsfestigkeit von Spannbetonträgern mit Querkraftbewehrung wurden Ermüdungsversuche an 14 Trägern mit geringem Querkraftbewehrungsgrad (&rgr;w = 0,15%, &rgr;w = 0,22% und &rgr;w = 0,33%) durchgeführt.
Der Beitrag beschreibt die experimentellen Untersuchungen und das in den Versuchen beobachtete sukzessive Versagen der Querkraftbewehrung unter zyklischer Beanspruchung. Anhand von Vergleichsrechnungen und den im Versuch ermittelten Druckstrebenwinkeln wurde ein Ansatz zur Ermittlung der Spannungsschwingbreite der Querkraftbewehrung unter zyklischer Belastung entwickelt. Der Ansatz basiert auf dem Fachwerkmodell mit variablem Druckstrebenwinkel.

Fatigue of prestressed beams with web reinforcement under cyclic shear
Many existing bridge structures built in the 1960s and 1970s typically feature a high degree of prestressing and low shear reinforcement ratios. Therefore, their shear bearing capacity, originally determined based on the principal tensile strength criterion, can often not be verified with the strut and tie models of DIN-Fachbericht 102. To investigate the shear strength of prestressed concrete beams with web reinforcement under cyclic loading, fatigue tests on 14 beams with a low amount of shear reinforcement (&rgr;w = 0,15%, &rgr;w = 0,22% and &rgr;w = 0,33%) were performed.
The present paper describes the fatigue tests and the occurring gradually stirrup fractures with increasing number of load cycles. Based on comparative calculations and the experimentally determined strut inclinations, a modified approach to calculate the stirrup stress amplitude under cyclic loading has been developed. It is based on a truss model with variable strut inclination.

Brücken aus den 1960-70er Jahren wurden aufgrund der hohen Vorspannung häufig mit sehr geringen Querkraftbewehrungsgraden ausgeführt, die kleiner als die heute üblichen Mindestquerkraftbewehrungsgrade sind. Ursprünglich nach dem Hauptzugspannungskriterium bemessen, lassen sich diese Brücken heute nicht mit den Fachwerkmodellen nach DIN-Fachbericht 102 nachweisen. In der vorliegenden Untersuchung wird der Querkraftnachweis nach dem Hauptzugspannungskriterium (Gl. 4.119 DIN-Fachbericht 102) für zyklische Beanspruchung (Ermüdung) erweitert.
Der Beitrag beschreibt die durchgeführten Ermüdungsversuche an sechs Trägern ohne Querkraftbewehrung mit einem doppeltsymmetrischen profilierten I-Querschnitt und sieben Trägern mit einem Plattenbalkenquerschnitt. Anhand der ertragenen Lastspiele wurden für Spannbetonträger ohne Querkraftbewehrung modifizierte Hauptzugspannungskriterien in Form von GOODMAN-Diagrammen zur Ermittlung der Querkrafttragfähigkeit unter zyklischer Beanspruchung entwickelt.

Fatigue of prestressed beams without web reinforcement under cyclic shear
Many existing bridge structures built in the 1960s and 1970s typically feature a high degree of prestressing. They often contain less web reinforcement than the actually required minimum web reinforcement. Therefore, their shear bearing capacity, originally determined based on the principal tensile strength criterion, cannot be verified with the strut and tie models of DIN-Fachbericht 102. Within a research programme, the shear design based on the principal tensile strength criterion has been modified for cyclic shear load (shear fatigue).
The present paper describes the performed fatigue tests on six I-shaped and seven T-shaped prestressed beams without web reinforcement. Based on the resisted load cycles until failure, modified approaches for shear fatigue in terms of GOODMAN-Diagrams based on the principal tensile strength criterion have been developed.

Mit dem Umbau einer Werkhalle soll ein Schulungs-, ein Aufenthalts- und ein Garderobenraum für die Mitarbeiter einer Firma im Fahrleitungssektor geschaffen werden. Da eine Erweiterung der Halle auf dem freien Gelände des Firmenareals den Werkverkehr zu stark beeinträchtigen würde, kam nur eine Ergänzung im Inneren der Halle infrage. Um die Verkehrsflächen in der Halle nicht zu stark zu reduzieren, wurden die Räume aufeinandergestapelt und zwischen die bestehenden Kranbahnen der südwestlichen Ecke der dreischiffigen Stahlhalle gehängt. Durch das Eliminieren des Krangewichts in diesem Bereich konnte das frei werdende statische Potenzial (die Laufkatzen der beiden Krane trugen bis zu 20 t schwere Lasten) des bestehenden Stahltragwerks der Halle genutzt werden. Die beiden aufgehängten Obergeschosse der Sozialräume sind als leichte, hybride Konstruktion aus Stahl und Hohlkastenelementen aus Holz (18 t Stahl und 25 t Ausbaulasten) ausgebildet und anstelle des Krans in die Kranbahnen eingehängt. Die Position der Aufhängung ist so gewählt, dass alle Mehrlasten über die bestehende Tragkonstruktion der Halle abgeleitet werden können, ohne das Tragwerk und die Fundation verstärken zu müssen. Lediglich die fassadenseitige Kranbahn ist partiell mit dünnen aufgeschweißten Blechen an den Flanschen verstärkt worden, sowie die vier nächstgelegenen Kranbahnkonsolen.

Spatial crane girder - common and seminar rooms as stacked formation in a workshop
With the modification of a factory workshop, new social rooms for the employees of a company working in the field of electrifications for trains and busses were created. Since an enlargement of the existing factory workshop on the area of the company ground would interfere with the existing traffic flow, the new rooms had to be built inside the workshop. To minimize the footprint, the new rooms are stacked on top of each other and hung up on the existing crane runway. Closing down the crane in the south-west part of the workshop (the trolley is design for loads up to 20 t) where the new construction is located, allows to use the existing crane runway as support. The stapled rooms are built of a hybrid and light construction of steel and wooden box-section slabs (18 t of steel and 25 t of extension loads). The position of the suspension enables the supporting structure of the workshop to bear the higher loads without having to reinforce the structure or the foundation of the workshop. Merely the crane runway along the façade had to be reinforced by thin plain sheets welded to the flanges of the runway section, as well as four brackets carrying the runway.

Stahlfaserbeton wird in Deutschland seit etwa Mitte der 1970er-Jahre eingesetzt. Besondere Vorteile bietet die Zugabe von Stahlfasern beim Betonieren von Kellerwänden, Fundamenten, Fundamentplatten, Kellersohlen und Industrie- bzw. Hallenböden. Stahlfaserbeton ist ein Material mit besonderen Eigenschaften. Hervorzuheben ist seine große Duktilität, sowohl bei Druck- als auch bei Zugbeanspruchung. Mit Stahlfaserbeton können in den Bereichen Zugspannungen aufgenommen werden, in denen eine Einlage von Betonstahlbewehrung große Mühe bereitet. Die Berücksichtigung der Faserwirkung in den Bemessungsansätzen für die Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit wird durch die vor kurzem erschienene DAfStb-Richtlinie “Stahlfaserbeton” spezifiziert. Der Beitrag stellt die wesentlichen Inhalte der Richtlinie vor.

Ultrahochfester Beton (UHB) unterscheidet sich von normal- bzw. hochfestem Beton vor allem durch ein dichteres Materialgefüge. Dies bewirkt, daß Bauteile aus UHB einen größeren Widerstand gegen mechanischen Abrieb und Frost-Tausalzbeanspruchung sowie eine größere Undurchlässigkeit für Flüssigkeiten und Gase aufweisen. Ohne den Zusatz von Stahlfasern ist UHB jedoch ein äußerst sprödes Material, das im Grenzzustand der Tragfähigkeit schlagartig versagt. Durch die Zugabe von Stahlfasern läßt sich ein duktiles Materialverhalten erzeugen. Dieser Beitrag zeigt, wie man einen solchen stahlfaserverstärkten UHB durch Entwicklung von Spannungs-Dehnungsbeziehungen auf Biegung bzw. Biegung mit Normalkraft bemessen kann.

Stahlfaserbeton wird zunehmend bei Tunnelbauwerken eingesetzt. Dies basiert in erster Linie auf einer verstärkten Akzeptanz dieses Verbundbaustoffs in der Bauindustrie, verbunden mit den positiven Erfahrungen bei einzelnen, durchgeführten Tunnelbauvorhaben. Der Ersatz der herkömmlichen Bewehrung durch Stahlfasern bringt einerseits eine Erleichterung und Beschleunigung der Arbeitsabläufe andererseits eine Verbesserung der Dauerhaftigkeit der Tunnelkonstruktion. Aufgrund vorhandener Drucknormalkräfte in Kombination mit relativ geringen Biegemomenten und der statischen Unbestimmtheit der Tunnelschale sind gleichwertige Lösungen zum Stahlbeton möglich.