Mikropfähle bestehen in der Regel aus einem Rundstahlkern mit Betonumhüllung. Sie werden bei Gründungen und Gründungsergänzungen unter beengten Verhältnissen wie z. B. in Kellerräumen mit üblicher Geschosshöhe verwandt. In Fällen, in denen das durchörterte Erdreich eine weichere Konsistenz aufweist, besteht u. U. “Knickgefahr”, die besonderer Überlegungen bei der Festlegung der Tragfähigkeit bedarf. Hierauf wird im Folgenden eingegangen. Aufgrund der vergleichsweise einfachen Ansätze ist eine “Handrechnung” - zweckmäßigerweise unter Zuhilfenahme eines Tabellenkalkulationsprogramms - möglich. Dadurch erhöht sich die Transparenz der Berechnung.

Approximated determination of stress results and dimensioning of micro piles
As a rule, micro piles consist of a round-bar iron core with concrete wrapping. They are used at foundations and complementary foundations under cramped conditions like e. g. in basement rooms with usually low height. In cases in which the penetrated soil shows a soft consistency there might be buckling risk, which requires special considerations for specification of the load bearing capacity. This will be discussed below. Due to the comparatively simple approaches a convenient “hand calculation” is possible with the help of a program for table-calculation. Through this the transparency of the calculation will increase.

Anhand einer statistischen Auswertung dynamischer Pfahlprobebelastungen und zugehöriger Drucksondierungen wird ein neues Nachweisverfahren der vertikalen Tragfähigkeit für Spundwände vorgestellt, das in die 11. Auflage der EAU eingehen wird. Es wird gezeigt, dass die mittels Pfahlprobebelastungen ermittelte Gesamttragfähigkeit in nahezu allen Fällen die rechnerische Tragfähigkeit übersteigt. Das Nachweisverfahren wird hiermit der Fachwelt vorgestellt und diese wird aufgefordert, den Autoren Daten aus dynamischen Pfahlprobebelastungen und zugehörigen Drucksondierungen zur weiteren Validierung des Nachweisverfahrens zur Verfügung zu stellen.

Revision of the verification procedure for vertically loaded sheet piles of the EAU.
On the basis of statistical evaluations of dynamic pile tests and corresponding cone penetration tests, a new verification procedure for vertically loaded sheet piles is introduced. It is shown, that the real bearing capacity of nearly all tested sheet piles is higher than the calculated bearing capacity. By this paper, the new verification procedure is presented to the concerned professional's public. The authors encourage professionals to provide data of dynamic pile tests and corresponding cone penetration tests for further validation of this new approach.

Leben und Werk des Bauingenieurs Herbert Schambeck.

Es wird über Entwurf, Ausschreibung, Konstruktion und Baausführung der 615 m langen Donaubrücke berichtet. Der Brückenquerschnitt wird aus einem zweizelligen Hohlkastenträger mit insgesamt 30 m Breite gebildet. Die Abspannung des Brückenträgers erfolgte über einen Spannbeton-Zugbalken, der nach DIN 4227 bemessen wurde. Die Herstellung der Brücke erfolgte im Taktschiebeverfahren.

Netzwerkbögen sind Stabbogenbrücken mit geneigten Hängern, die sich mehrmals kreuzen. In den letzten fünf Jahren wurde eine bedeutende Anzahl von neuen Netzwerkbogenbrücken gebaut und vielleicht eine Abwendung von den traditionellen Stabbögen mit vertikalen Hängern eingeleitet. Wenn neue Tragwerke in die Bautechnik eingeführt werden, ist es wichtig, ihr Tragverhalten zu verstehen, um das gewohnte Sicherheits- und Qualitätsniveau zu wahren. In Bögen ist in diesem Zusammenhang das Stabilitätsverhalten von besonderem Interesse. Die einzige existierende Lösung kann das Knicken von Netzwerkbögen in ihrer Ebene nicht in befriedigendem Maße erklären, da ihr Anwendungsbereich auf einen Sonderfall begrenzt ist. Eine allgemeine Parameterstudie des Knickens in Bogenebene führt zu einem Konzept, nach dem das Problem als ein gekrümmter Druckstab mit radialer elastischer Bettung aufgefasst werden kann. Es wird daraufhin eine einfache analytische Formel hergeleitet, die die kritische elastische Knicklast und die kritische Eigenform mit einem Fehler von weniger als 5% voraussagt.

Calculation of the critical in-plane buckling load of network arches.
Network arches are tied arch bridges with inclined hangers, which have multiple intersections. In the last five years there has been built a significant number of network arch bridges, maybe initiating a turning away from the traditional tied arches with vertical hangers. When introducing new structures it is important to understand well its structural behaviour in order to assure the usual safety and quality level. In arches, the buckling behaviour is of particular interest. The existent solution does not explain the in-plane buckling of network arches to a satisfying extent, limiting its application range to a special case. A general parametric study of the in-plane buckling leads to a concept, which allows considering the problem as a curved compression strut with radial elastic support. Then, a simple analytical formula is derived that predicts the critical buckling load and buckling mode for in-plane buckling of network arch bridges with an error of less than 5%.

Nachdem der Netzwerkbogen über Jahrzehnte nahezu unbeachtet blieb, bildet er heute einen immer beliebteren Bestandteil des Brückenbaurepertoires. Seine statischen Vorteile überzeugen mehr und mehr Brückenbauverwaltungen, so dass in aller Welt zahlreiche neue Netzwerkbogenbrücken entstehen. Umso interessanter werden Hinweise für einen einfachen, raschen und nahezu optimalen Vorentwurf, gerade für “Einsteiger” auf dem Gebiet. Die größte Schwierigkeit beim Entwurf ist die Hängeranordnung, die durch Variablen wie Anzahl der Hängersets, Anzahl der Hänger pro Set sowie Neigungswinkel und Position jedes Hängers beschrieben wird. Anstatt der sehr aufwendigen Bestimmung von Lage und Neigung jedes einzelnen Hängers empfiehlt sich die Verwendung von Generierungsvorschriften für den Entwurf des gesamten Hängernetzes. Die gängigsten Generierungsverfahren Rautennetz, konstante Winkeländerung, konstanter Abstand sowie radiale Hängeranordnung werden erläutert und beurteilt. Letztendlich kristallisiert sich die radiale Hängeranordnung als eine Methode heraus, die auf sehr einfache und schnelle Art und Weise zu einer statisch sehr vorteilhaften Hängeranordnung führt.

Generation of network arch hanger arrangements.
After the network arch remained almost completely unnoticed for decades, it now constitutes an increasingly popular element of today's bridge construction repertory. Its structural advantages convince more and more bridge authorities, so that numerous new network arches are built all over the world. This circumstance calls for straight-forward and quick ways to nearly optimal preliminary designs, especially for engineers who are new to this type of bridge. The biggest design challenge is the hanger arrangement that depends on the number of hanger sets, number of hangers per set as well as the hanger slope and hanger position. Instead of determining the geometry of each hanger individually, it is recommended to use general generation methods. The most common generation methods rhombus net, constant angle change, constant distance as well as the radial arrangement are discussed and evaluated. Ultimately, the radial arrangement turns out to be a very easy and fast method to obtain structurally very advantageous hanger arrangements.

Despite of widely implemented advances in TCC bridge technology, there are still no satisfying design recommendations that consider the influence of concrete cracking on the distribution of forces and deformation. A research project at Universidad Austral de Chile studied several aspects of concrete cracking in TCC bridges with timber beams of greater depth than width using elastic dowel-type shear connectors. One of the results of concrete cracking is a reduction of the slip modulus of the connectors. This weakening was simulated in shear tests by a small gap between the timber and the concrete. A test calibrated FEM model was used for a parametric study of 120 different cases, most of which did not show concrete cracking. Where concrete cracking occurred, it caused an increase in the timber tensile stresses and beam deflection of up to 20 %. We conclude that concrete cracking occurs when the timber-concrete depth ratio is less than four times the cubic root of the effective flange width of the concrete slab.

Beitrag zur Berücksichtigung des Einflusses der Rissbildung im Beton in Holz-Beton-Verbundbrücken
Trotz des hohen Entwicklungsstands der Holzverbundbrückentechnologie, fehlen ausreichende Entwurfsgrundlagen für die Berücksichtigung des Einflusses der Rissbildung auf die Schnittkraft- und Verformungsverteilung. Im Rahmen eines Forschungsprojekts an der Universidad Austral de Chile werden verschieden Aspekte der Rissbildung in Holzverbundbrücken mit Holzbalken mit größerer Höhe als Breite und elastischen stiftförmigen Verbindungsmitteln untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass sich die Rissbildung auf den Schubmodul del Verbindungsmittel auswirkt. Dieser Einfluss wurde in Scherversuchen durch einen kleinen Spalt zwischen Holz und Beton simuliert. Anhand eines mit Versuchen kalibrierten FEM-Modells wurden eine Parameterstudie mit 120 verschieden Fälle durchgeführt. In den meisten Fällen tritt keine Rissbildung auf. Wenn es zu Rissbildung kommt, vergrössern sich die Holzzugspannungen und die Durchbiegung um bis zu 20 %. Wir stellen fest, dass Rissbildung auftritt, wenn das Bauhöhenverhältniss von Holz und Beton kleiner als die vierfache Kubikwurzel der mitwirkenden Plattenbreite der Betonplatte ist.

Die Altbausanierung nimmt im gesamten Baubereich eine immer bedeutendere Stellung ein. Falls die geplanten Sanierungsmaßnahmen nicht unter den Bestandsschutz von Baudenkmälern fallen, sind die Anforderungen der zum Zeitpunkt der Sanierung baurechtlich eingeführten Normen zu berücksichtigen. Das Bauteil, das bei der Sanierung eine besonders sorgfältige Planung erfordert, ist die Wohnungstrenndecke, die in Altbauten häufig als Holzbalkendecke ausgeführt wurde. Die vorhandenen Planungsgrundlagen für den Schallschutznachweis von Holzbalkendecken sind sowohl in der Normung als auch in der Literatur sehr lückenhaft. Um bessere Planungsdaten zu erhalten, wurde deshalb zunächst ein Forschungsvorhaben [1] durchgeführt, in dem die Luft- und Trittschalldämmung typischer Altbaudecken und deren Verbesserungen durch unterschiedliche Sanierungsmaßnahmen unter Laborverhältnissen ohne Flankenübertragung untersucht wurden. Die Ergebnisse wurden in einem ersten Beitrag [2] veröffentlicht. Im vorliegenden zweiten Beitrag werden die Ergebnisse eines weiteren Forschungsvorhabens [3] vorgestellt. Der Fokus lag hierbei auf der Ermittlung der Flankenübertragung bei unterschiedlichen Mauerwerkstypen und Deckeneinbindungen. Die Ergebnisse werden als Planungsdaten für die Flankenübertragung bei Altbaukonstruktionen dargestellt und die Anwendung des erarbeiteten Rechenmodells sowie die Validierung anhand von Baumessungen erläutert.

Sound insulation of timber joist floors - design guidance for building refurbishment projects. Part 2: Flanking transmission.
The refurbishment of existing buildings plays an increasing role in the entire construction industry. If projected refurbishment actions are not subject to official listed building or monument requirements, then the relevant requirements will be those listed in the current building standards. The refurbishment of one particular structural element requires especially careful planning: the horizontal partition between apartments, which in old buildings often comprises a timber beam floor. There are major gaps in the current knowledge used to plan the acoustic properties of such floors, in both the standards and literature. In order to generate better planning data, an initial research project [1] investigating insulation against both airborne and impact sound was carried out for typical floor constructions in old buildings. Improvements to the acoustic insulation of such floors using a variety of refurbishment measures were tested under laboratory conditions, (not including flanking transmission). The results were published as Part 1 [2]. The present Part 2 describes the results of a subsequent research project [3] focused on investigating flanking transmission in various wall/floor combinations. The results are presented as planning data for flanking transmission in constructions within old buildings. An explanation is provided of how the calculation model compiled was applied, and how it was validated using measurements from old buildings.

Das Verformungsverhalten einer mineralischen Abdichtung unter Umwelteinflüssen ist ein wichtiges Forschungsthema mit dem Schwerpunkt teilgesättigter Böden im Deponiebau. In Abhängigkeit von der kritische Saugspannung führen Setzungen zusammen mit Quellen und Schwinden des Bodens zu Rissen; andererseits können Initialrisse durch mechanische Kompression in solchen Bereichen geschlossen werden. In diesem Beitrag werden in Form von Feldmessungen die Auswirkungen von Schwellen und Schrumpfen auf eine verdichtete polymerverbesserte Bentonit-Sand-Mischung dargestellt. Zwei Methoden zur Beschreibung des Verformungsverhaltens von mineralischen Abdichtungen im Deponiebau unter gekoppelter hydraulisch-mechanischer Beanspruchung werden vorgeschlagen, die exemplarisch auf das Testfeld einer mineralischen Abdichtung angewendet und verglichen werden.

Ausgangspunkt ist die bereits weitverbreitete Wiederverwendung von Bauabbruchmaterialien im Bauwesen, vor allem als Kiesersatz im Verkehrswegebau. Am Beispiel des aufbereiteten Betonabbruchs wurde das prinzipielle technische Verhalten einer granularen Mischung unter Verwendung geotechnischer Methoden untersucht. Der Einfluß auf die relevanten Parameter wurde aufgezeigt und ein Vergleich mit den im Straßenbau bisher üblichen granularen Materialien wie Rundkies, Brechschotter angestellt. Ziel ist ein Vorschlag für eine verbesserte Dimensionierung eines Straßenaufbaus mit Beton-Recycling-Material. Dazu wird ein Materialkoeffizent vorgeschlagen, der im Rahmen der Schweizer Vorschriften berücksichtigt werden kann.

Beim Entwurf von baubegleitenden Messprogrammen steht die Frage “Wo messe ich welche Größen wie häufig und mit welcher notwendigen Präzision?” im Mittelpunkt. Messprogramme sind kein Selbstzweck zur Anhäufung beliebig detaillierter und umfangreicher Daten, sondern dienen u.a. der quantitativen Beantwortung von Fragen nach der Gebrauchstauglichkeit und der Standsicherheit. Daraus leitet sich unmittelbar ein wesentlicher Abstimmungsbedarf zwischen den Verantwortlichen für die Gestaltung des Messprogramms und für die Durchführung der notwendigen Nachweise, und das im Vorfeld der eigentlichen Berechnungen, ab.
Oben gestellte Frage kann erfolgreich mit den Methoden der angewandten Mathematik beantwortet werden. Zu quantifizieren ist dazu letztendlich die Sensitivität der Systemantwort (z. B. von Deformationen, Spannungen oder hydraulischen Potentialen) bezüglich häufig zunächst unbekannter Systemparameter, wie z. B. von Anfangs- und Randbedingungen, Geometrien oder Materialkennwerten.
Eine umfassende messtechnische Instrumentierung ist heutzutage integraler Bestandteil der Mehrzahl aller “bedeutungsvollen” geotechnischen Projekte. Nicht zuletzt aufgrund immer anspruchsvollerer Vorhaben erweitert sich das Nutzungsgebiet der so gewonnenen Messdaten zunehmend von einer reinen Überwachung und Beweissicherung zu einem wichtigen Indikator für die Entscheidungsfindung im Rahmen der operativen Ausführung (im Sinne der “Beobachtungsmethode”). Um diese Nutzungsbereiche zu eröffnen, müssen die von Projekt zu Projekt unterschiedlich zu betrachtenden relevanten Aspekte der Systemantwort des jeweiligen Vorhabens in ausreichender Qualität und Umfang wiedergegeben werden. So ist grundsätzlich ein Messprogramm anzustreben, welches möglichst kosteneffizient ausreichende Daten zur Verfügung stellt.
Da die Planung und Definition eines solchen Messprogramms i. d. R. bereits vor Beginn der eigentlichen Bauarbeiten abgeschlossen sein muss, ist dieser Arbeitsschritt als nicht-trivial anzusehen. Als Lösungsweg bietet sich eine numerische Modellierung des Projektes an, wobei sowohl die geplanten Arbeitsschritte als auch verschiedene messtechnische Instrumentierungen an diesem Modell numerisch untersucht werden können. In diesem Beitrag wird eine Strategie für die Analyse von Messprogrammen in Kombination mit einem objektiven Bewertungskriterium vorgeschlagen.

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Zur grundsätzlichen Konstruktion von modernen Industrieschornsteinen für umweltfreundliche, d.h. die Emissionen minimierende Kraftwerke

In der Arbeit wird der Einfluss des Betonkriechens auf das Trag- und Verformungsverhalten von Stahlbetonplatten bei Last- und Zwangbeanspruchung mit einem numerischen Berechnungsverfahren untersucht. Zur wirklichkeitsnahen Beschreibung des nichtlinearen Werkstoffverhaltens werden Versuchsergebnisse aus der Literatur verwendet. Damit wird ein zweiaxiales Werkstoffgesetz zur Beschreibung des zeitabhängigen Verhaltens von Stahlbetonplatten im gerissenen und ungerissenen Zustand hergeleitet und für das numerische Berechnungsverfahren nach der Finite-Element-Methode aufbereitet.

Vergleich verschiedener Berechnungsverfahren von Stahlbetonplatten nach der finiten Elemente Methode am Beispiel einer vierseitig gelagerten Platte. Insbesondere wird auf Fehlermöglichkeiten bei der Ausrundung von Stützmomenten hingewiesen.

Extended version of the Tomá Vraný SDSS Award 2019
The method of the equivalent compression flange simplifies the verification of lateral torsional buckling of steel beams to flexural buckling of an equivalent part of the cross-section that is in compression. The current simplified method is based on outdated normative rules and the design results may be both, uneconomic and non-conservative. To remedy these shortcomings, the simplified method is modified based on the basic structural behaviour of steel beams taking into account the effects of material, cross-sectional geometry and residual stresses. This paper presents a comprehensive experimental study on the lateral torsional buckling behaviour and residual stresses of welded doubly- and mono-symmetric I-shaped steel beams. Moreover, an improved simplified method of the equivalent compression flange is proposed for design purposes.

Residual stresses have considerable effect on both the local and the member stability behaviour of steel structures. Previous studies have shown that the structural stability behaviour depends on both the distribution and the amplitude of the residual stresses. The residual stress distribution is affected by the cross-section geometry, the steel grade and the manufacturing process, e.g. flame cutting and the welding procedure. A realistic consideration of residual stresses is necessary for an efficient and safe design of steel structures.
This article presents an experimental and numerical study on the influence of residual stresses on the stability behaviour of structural members, i.e. steel columns and beams considering a variety of cross-sectional slenderness, i.e. plastic, compact and slender cross-sections are taken into account. A novel residual stress model for welded I-shaped sections was developed and evaluated using test data. This model takes into account the main influencing parameters, i.e. the cross-sections geometry, the steel grade as well as manufacturing process with thermal cuts or non-thermal cuts of the steel plates. The novel residual stress model is then used to investigate the stability behaviour in terms of a numerical simulation study. The result of the study allows to propose an improvement of the buckling curve selection for welded high strength steel columns and beams.

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• Minoru Yamada at 80
• Holger Svensson reaches 65

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Dem Anlaß des Themenheftes entsprechend werden die wichtigsten Beiträge Klöppels zum Stahlleichtbau vorgestellt. Es folgt eine kurze Entwicklungsgeschichte der Verallgemeinerten Technischen Biegetheorie (VTB). Anwendungen der VTB werden gezeigt aus den Gebieten Profilverformung (Bindebleche, Kaltprofilpfetten und Trapezbleche), Stabilität (Beul- und Traglasten bestimmter Querschnitte) und dünnwandige Zylinder (Anschlußsteifigkeit und Beulen).

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