Die mit dem steigenden Wärmeschutzniveau von Außenbauteilen einhergehenden hohen Dämmstoffdicken von bis zu 20 cm machen bei Außenwandkonstruktionen mit Verblendmauerwerk auch eine Weiterentwicklung der erforderlichen Konstruktionselemente wie Verblenderkonsolen und Luftschichtanker notwendig. Hierbei rücken neben einem sicheren Lastabtrag im Zusammenhang mit Kraglängen von bis zu ca. 30 cm zunehmend auch wärmeschutztechnische Aspekte ins Blickfeld, da Verblenderkonsolen und Luftschichtanker die Dämmschicht durchdringen und insofern Wärmebrücken darstellen. Der Einfluss dieser Wärmebrücken auf den Wärmedurchgang steigt mit zunehmendem Wärmedurchlasswiderstand von Außenwandkonstruktionen. Bei Kenntnis der relevanten Einflussfaktoren lassen sich diese Wärmebrücken durch wärmeschutztechnische Innovationen insbesondere im Bereich von Verblenderkonsolen signifikant reduzieren. Entsprechende Bemessungskonzepte ermöglichen zudem eine zuverlässige Quantifizierung der zusätzlichen Wärmeverluste über punktbezogene Wärmedurchgangskoeffizienten c im Zusammenhang mit energieoptimierten Bauweisen und insoweit die planerische Festlegung wirtschaftlicher Dämmstoffdicken.

Punctual thermal bridges in faced brickwork - influences, consequences and energetic optimization.
The rising heat insulation level of external structural components that entails a high insulation thickness of up to 20 cm means that for exterior wall structures with faced brickwork the necessary construction elements such as brickwork support brackets and cavity wall ties also need to be developed. Here the focus of attention, in addition to secure load transfer in the context of protruding lengths of up to approx. 30 cm, is also increasingly on heat insulation aspects, because brickwork support brackets and cavity wall ties penetrate the insulating layer and thus constitute a thermal bridge. The influence of these thermal bridges on thermal transfer increases as the planar thermal resistance of exterior wall constructions increases. If the relevant influencing factors are known, these thermal bridges can be significantly reduced through innovation in heat insulation especially in the area of brickwork support brackets. The appropriate design concepts allow accurate quantification of the additional heat loss through punctual thermal transmittance coefficients χ in the context of energy-optimised construction and thus the planning of economical insulation thicknesses.

Vielfältige nationale und europäische Gesetze, Verordnungen, Richtlinien oder Normen zielen auf die Energieeffizienz von Gebäuden ab. Dabei steht jedoch in den bisherigen Betrachtungen nur die Betriebsphase im Fokus. Diesbezüglich wurde insbesondere im Neubaubereich nicht zuletzt durch die Einführung der Energieeinsparverordnung EnEV 2009 viel erreicht. Die geplante weitere Novellierung der EnEV (EnEV 2012) wirft bereits ihre Schatten voraus. Aus weiter verschärften Anforderungen würden nochmals zusätzliche Aufwendungen für einen erhöhten Standard des baulichen Wärmeschutzes sowie für die Anlagentechnik resultieren - insbesondere auch zur Nutzung regenerativer Energien. Damit gewinnt der Energieaufwand für die Herstellung der Bauprodukte sowie die Errichtung des Bauwerks zunehmend an Bedeutung. Eine Lebenszyklusbetrachtung und eine Bewertung der Aspekte des nachhaltigen Bauens, zum Beispiel gemäß dem Leitfaden des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, erweitern den Bewertungszeitraum auf den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes. Anhand von exemplarisch untersuchten Beispielen von Einfamilienhäusern wird dokumentiert, dass eine solche Lebenszyklusanalyse eine sinnvolle Ergänzung zur Optimierung von Planungsvarianten darstellen kann, wenn diese Analyse an konkrete, die Baupraxis weitgehend realistisch abbildende Rahmenbedingungen gebunden ist.

Auf der Grundlage des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen BNB werden Mauerwerkskonstruktionen mit Wärmedämm-Verbundsystem (WDVS) im Hinblick auf ihren Einfluss auf die Nachhaltigkeit von Gebäuden betrachtet. Dabei erweisen sich Außenwandkonstruktionen mit WDVS in besonderem Maße als nachhaltig. Neben den ökonomischen und ökologischen Aspekten der Nachhaltigkeit ergeben sich insbesondere auch im funktional-technischen Bereich - wie zum Beispiel dem Schallschutz - deutliche Vorteile. Des weiteren sind die positiven Effekte im Hinblick auf die Behaglichkeit zu nennen.

Sustainability of exterior walls with ETICS.
On the basis of the rating system “sustainable building BNB”, masonry constructions with ETICS are evaluated in respect of their influence on sustainability of Buildings. Thereby, exterior walls with ETICS prove to be notably sustainable. In Addition to economical and ecological aspects of sustainability, in particular technological criteria - for example noise protection - provide clear benefits. Furthermore, positive effects concerning comfortableness can be mentioned.

Es wurde eine monolithische, beidseitig oberflächenfertige Außenwand aus Infraleichtbeton untersucht, die vor dem Hintergrund der stetig steigenden Anforderungen an den Wärmeschutz mittels im Bauteil integrierten Kapillarrohrmatten zusätzlich thermisch aktiv gedämmt werden sollte. Der Anspruch an eine sowohl architektonisch dauerhaft-hochwertige als auch nachhaltige Lösung führte zu einem ganzheitlichen Betrachtungsansatz, der neben der grundsätzlichen Bewertung einer thermischen Außenwandaktivierung zur Reduzierung des Wärmestromes aus dem Innenraum weitere Aspekte berücksichtigte. Im Einzelnen sind dies die ökologische Bewertung und Optimierung von Infraleichtbeton unter Berücksichtigung der dem Baustoff eigenen gleichermaßen konstruktiven wie thermischen Eigenschaften, das Verhalten des Bauteils gegenüber Feuchtigkeit - mit unmittelbarem Einfluss auf seine Dauerhaftigkeit, Standsicherheit und thermische Performance - sowie die sich aus der thermischen Aktivierung ergebenden Fragestellungen nach der Energienutzung. Das aus diesen Aspekten resultierende Anforderungsprofil soll zur Entwicklung eines modular anpassungsfähigen Wandsystems in Betonfertigteil-Bauweise für den städtischen Wohnungsbau führen und als mögliche Basis für weitergehende, zwingend erforderliche Untersuchungen dienen.
Der auf einer Masterthesis basierende Artikel berichtet über die Ergebnisse und ergänzt diese zum Teil um weitere Aspekte.

A monolithic external wall made of Infra-Lightweight Concrete, with thermally active insulation as a sustainable system?
Investigations were conducted into a monolithic external wall made of Infra-Lightweight Concrete, with a ready-to-use surface on either side. Due to the constantly increasing thermal insulation requirements, the wall was to have active insulation added in the form of capillary tube matting inside the component. The demands for lasting architectural quality and a sustainable solution prompted a holistic approach. Among the general analysis of the thermal outer component activation - used to reduce the heat loss of the building - further consideration was given in particular to: the environmental assessment and optimisation of Infra-Lightweight Concrete including the material's inherent heat insulating and load bearing properties; the component's behaviour in relation to moisture - which directly impacts on its durability, stability and thermal performance; and the questions concerning the energy usage related to the thermal activation. By following the resulting profile of requirements a modular adaptable precast concrete system for urban residential architecture is to be developed, also as a possible basis for further investigations - which are certainly required.
The article, which bases on a master thesis, reports on the main results, with additional material on some aspects.

Der Beitrag zeigt anhand von exemplarischen Ein- und Mehrfamilienhäusern in Mauerwerksbauweise, dass auch zukünftig national und europäisch angestrebte energetische Standards technisch problemlos mit Kalksandstein realisiert werden können. Hier erweist sich das von der KS-Industrie entwickelte Konstruktionsprinzip der Funktionstrennung als besonders zukunftsweisend, da eine weitere Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes ressourcenschonend durch eine einfache Erhöhung der Wärmedämmstoffdicke möglich wird.
Im Rahmen einer Lebenszyklusanalyse ergibt sich bei einer Verschärfung der energetischen Standards darüber hinausgehend eine positive ökologische Bilanz mit geringen Anteilen für Aufwendungen (z. B. Primärenergieaufwand) und Wirkungen (z. B. Emissionen von Treibhausgasen, wie CO2) aufgrund der hohen Ressourceneffizienz von KS. Ökonomisch ist nach derzeitigem Stand der Technik bzw. nach derzeitigem Preisgefüge für Bauprodukte und Energie ein über den moderaten Passivhausstandard hinausgehender Standard wie der “Nahezu-Null-Energie-Haus-Standard“ noch nicht wirtschaftlich. Dies ist jedoch nicht auf die KS-Wandkonstruktionen sondern vielmehr auf die aufwendigere technische Gebäudeausstattung TGA, insbesondere zur Nutzung regenerativer Energie, zurückzuführen.

Resource efficiency of calcium silicate buildings.
By means of two exemplarily regarded buildings (one family house and one apartment building) with masonry construction, the present article depicts, that future requirements, which will result from national and European legislation, can be realised with constructions of calcium silicate without any technical difficulties. In this context, exterior walls with separated functional layers, which were developed by the German calcium silicate industry turn to be particularly forward-looking, due to the fact, that a further enhancement of the thermal insulation of such constructions can easily be realised by increasing the thickness of the insulating material.
The results of a life-cycle assessment show that higher energy standards of buildings lead to reduced ecological impacts (for example emission of green house gas like CO2) along the whole life cycle of the building compared to lower energy standards due to the high resource efficiency of calcium silicate constructions. In an economical point of view, higher building-energy standards than moderate passive house standard like nearly zero energy standard are not profitable at present if current price levels for building products and energy are considered. This does not result from calcium silicate wall constructions but particular from elaborated building technologies, especially for the generation of energy from renewable resources.

Nichtlineare Materialmodelle für Beton sind aus theoretischer Sicht für eine Simulation von Betonkonstruktionen bis zum Versagen geeignet. Anwendungsfälle bleiben allerdings nicht selten auf die Nachrechnung bekannter Versuche beschränkt. Dabei ist eine Anpassung einer Vielzahl nicht physikalischer Modellparameter an vorhandene Versuchsergebnisse erforderlich. Eine Prognose des Bauteilverhaltens ist auf diese Weise unmöglich. Einschränkungen vorhandener Modelle werden schon bei der Simulation eines einfachen uniaxialen Würfeldruckversuchs deutlich. In Belastungsrichtung wird zwar ein realistisches Kraft-Verformungs-Diagramm vorhergesagt. Quer zur Lastrichtung aber werden Verformungen durch stark vereinfachende Annahmen ermittelt. In Belastungsrichtung wird der Druckbruch von Beton suggeriert, obwohl das Versagen im Experiment durch Querzugrisse zustande kommt. Dieser Beitrag liefert bisher fehlende Versuchsbeobachtungen, um die grundlegenden Annahmen der Plastizitätstheorie für Beton zu erweitern und zu verbessern. Sie enthalten die erforderlichen mehrfachen Be- und Entlastungen und insbesondere Verzerrungen quer zur Hauptbelastungsrichtung werden dokumentiert. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse werden neue Evolutionsgleichungen für das multiaxiale Verhalten von Beton formuliert. Der resultierende Modellansatz ist in der Lage, verschiedene multiaxiale Druckversuche abzubilden, ohne dass eine Anpassung der Modellparameter an die jeweiligen Versuchskurven erforderlich ist.

New experimental insights on concrete plasticity under triaxial loading
From the theoretical point of view, nonlinear material models for concrete are suitable for failure simulations of concrete structures. From the practical point of view, however, they remain limited to verification calculations of known experiments, where it is necessary to adapt many non-physical model parameters to the existing test results. Hence, a prognosis of the behavior of building components is impossible. Already in the simulation of a simple uniaxial compression test, the cause for the limitations of existing concrete material models becomes obvious. In the direction of the load, a realistic force-deformation diagram is predicted. However, the corresponding lateral deformations are simplified to a large extent. In the direction of the load, concrete failure due to compression is suggested, although the failure in the experiment occurs due to transverse tensile cracks. This contribution provides the so far missing experimental observations to expand and improve the basic assumptions of the plasticity theory for concrete material models. The performed compression tests contain the required multiple un- and reloading steps, and deformations lateral to the direction of the main load are documented carefully. Based on the new insight, the evolution laws for the multiaxial behavior of concrete are developed. With the resulting model approach, the simulation of various multiaxial compression tests becomes possible without the adaption of the model parameters to respective test results.

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Wiederkehrende Belastungen, wie sie beispielsweise an Brücken oder Windenergieanlagen auftreten, können innerhalb der Nutzungsdauer solcher Bauwerke bis zu 109 Lastwechsel erreichen. Um das dadurch eintretende Ermüdungsverhalten von Beton zu untersuchen, werden diese zyklischen Beanspruchungen in mechanischen Versuchen mit Prüfzylindern nachgestellt. Damit Versuche mit solch hohen Lastwechselzahlen in akzeptablen Zeitdauern durchgeführt werden können, wird die Belastungsfrequenz erhöht. Als Folge dieser erhöhten Belastungsfrequenz erwärmen sich allerdings die Betonprobekörper, was zu einem früheren, unrealistischen Versagenszeitpunkt führen kann, weshalb die Erwärmung begrenzt werden muss. Um die Wärmefreisetzung in der Probe zu untersuchen, wurden Versuche und Simulationen durchgeführt. Im Beitrag wird die analytische und messtechnische Analyse des Wärmeübergangs an erwärmten Betonzylindern vorgestellt. Resultierend daraus wird eine Möglichkeit zur Reduktion der Erwärmung an zyklisch beanspruchten Betonzylindern vorgestellt.

Investigation of the heat transfer of cyclic loaded concrete cylinders
Periodic load cycles, such as those that occur on bridges or wind turbines, are of great importance for dynamic long-term considerations of concrete. Within the life span of such structures, up to 109 load changes can be expected. To determine the fatigue strength, the resistance to periodic loads can be determined in a short time in laboratory tests by increasing the load frequency. As a result of this increased load frequency, however, the concrete test specimens heat up, which can lead to an earlier, unrealistic time of failure, which is why the heating must be limited. Therefore, tests and simulations were carried out to investigate the heat release in the sample. In this article, the analytical analysis and measurements of the heat release of heated concrete cylinders are presented. As a conclusion, a possibility of reducing the temperature of dynamically stressed concrete cylinders is introduced.

A new draft of a complete standard series DIN 4109 “Sound insulation in buildings” with four parts - “Requirements”, “Verification of compliance with the requirements by calculation”, “Building elements catalogue” and “Guidance for testing acoustics in buildings” was published in 2013. These include significant changes regarding sound protection in line with qualities that have been regularly determined in monitored buildings with standardised construction methods. It includes a few more stringent requirements for airborne and impact sound insulation compared with DIN 410 9:1989. Another significant alteration is the new Part 4 “Guidance for testing acoustics in buildings”. This delivers a detailed practical description of how the sound reduction or the level of impact sound can be measured. Part 4 also provides assistance to the user with the measurement of airborne sound in the lower frequency range. This article also investigates how it can be advantageous to consider a greater range of frequency for the evaluation of sound insulation.

Im vorliegenden Beitrag werden Messungen und Berechnungen vorgestellt, die die Temperaturentwicklung in Betonzylindern aufgrund zyklischer Beanspruchung genau beschreiben. Die Messungen wurden in einem Versuchsstand, die Berechnungen im FEM-Programm ANSYS durchgeführt. Mithilfe der Temperaturmessungen konnten die Simulationen für die Temperaturentwicklung der Betonzylinder mit der verwendeten Betonrezeptur validiert werden. Die Untersuchungen lassen den Schluss zu, dass bei zyklischer Probekörperbelastung und der einhergehenden Probekörperdehnung Energie dissipiert wird und diese maßgeblich für die Erwärmung der Probe verantwortlich ist.

Measurement and simulation of the heating of fatigue loaded concrete specimens
This paper presents measurements and simulations that describe the temperature development in concrete cylinders due to cyclic loading. The measurements were carried out in a test stand, the simulations in the FEM program ANSYS. The simulations of the temperature development in the concrete cylinders with the used concrete recipe were validated using the temperature measurements. The investigations lead to the conclusion that energy is dissipated during cyclic test specimen loading and the accompanying test specimen elongation and that this is mainly responsible for the heating of the specimen.

Gründe für Planung und Bau des Eiderdammes und ein Überblick über das Gesamtbauwerk.

Es wird über Herstellung und Absenkung des 140 m langen aus zwei Tunnelröhren bestehenden Mittelstücks des Tunnels berichtet. Es werden die errechneten und angenommenen Beanspruchungen mit Hilfe eines umfangreichen Messprogramms überprüft und verglichen.

Der Aufsatz behandelt die beiden alternativen Möglichkeiten für die Tragsicherheitsnachweise nach DIN 18800, November 1990. Diese Alternativen bestehen in der Handhabung des Teilsicherheitsbeiwertes entweder auf der "Widerstandsseite" oder auf der "Einwirkungsseite" (Lastseite). Es werden einige Klarstellungen gegeben und der Nachweis der Gleichwertigkeit beider Alternativen geführt. Ein erläuterndes Zahlenbeispiel zeigt ihre praktische Anwendung.

Als Ergebnis von Diskussionen innerhalb der Technischen Kommission 8 (Stabilität) der Europäischen Konvention für Stahlbau (EKS) werden drei verschiedene verschiebliche Rahmen definiert, die bestimmte häufig vorkommende Typen von Gebäuderahmen repräsentieren. Diese können als Eichsysteme ("Urmeter") dienen, um die Zuverlässigkeit von verschiedenen Compterprogrammen oder einfacher Näherungsmethoden für die Traglastermittlung solcher Rahmen zu überprüfen. Die Ergebnisse verschiedener, in der EKS-Publikation Nr. 33 "Traglastberechnung verschieblicher Rahmen mit steifen Knoten" (in Englisch) veröffentlichter Methoden - angewendet auf diese Eichrahmen - werden angegeben. Auch die Anwendung bestimmter Krieterien für die Anwendbarkeit einiger Näherungsmethoden wird gezeigt. Schließlich werden experimentelle Ergebnisse mit theoretischen nach der Fließzonentheorie verglichen.

Es wurden wirklichkeitsnahe Traglastuntersuchungen von Zweigelenkrahmen, wie sie als Hallenrahmen im Industrie- und Sportstättenbau vorkommen, durchgeführt. Es wird dabei nicht die Berechnung gezeigt, sondern es werden anhand von Bildern mit anschaulichen grafischen Darstellungen die Berechnungsergebnisse nach verschiedenen Theorien, die für die Bemessung angewendet werden können, dargestellt und diskutiert. Die Ergebnisse setzen voraus, daß der für Stiele und Riegel zusätzlich zu führende Biegedrillknicknachweis nicht maßgebend wird bzw. die konstruktive Ausbildung der Gesamtkonstruktion so ist, daß ein seitliches Ausweichen und Verdrehen der Profile nicht auftreten kann.

Vereinfachte Formeln zur Schnittkraftermittlung von gekrümmten Durchlaufträgern, wie sie im Brückenbau sehr häufig zum Einsatz kommen.

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Es wird über die Ergebnisse von sechs Traglastversuchen an Stahlstützen mit kastenförmigem Querschnitt (MSH-Profile) unter Normalkraftbeanspruchung und gleichzeitiger zweiachsiger Momenteneinwirkung berichtet. Die Messergebnisse werden mit den zuvor rechnerisch ermittelten Werten verglichen.

Mit einer Theorie II. Ordnung des räumlich beanspruchten Stabes unter Berücksichtigung aller Schubeinflüsse und der Werkstoffnichtlinearitäten wurde ein umfassendes Berechnungsprogramm zur Traglastberechnung beliebiger räumlicher Stabwerke entwickelt. Vergleichberechnungen zu Last- und Verformungsangaben aus anderen Untersuchungen, die ein schubstarres Stabelement zugrunde legen, zeigen auch für baupraktisch relevante Systeme in bestimmten Fällen nicht mehr zu vernachlässigende Abweichungen auf.

Es wird ein Bemessungsverfahren im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZG) zur Diskussion gestellt, das von gerissenen Querschnitten ausgeht und die Unverträglichkeiten mit dem Grenzzustand der Tragfähigkeit (GZT) an den Nachweisgrenzen der DIN 1045-1 vermeidet. Für die Anwendung werden Bemessungstabellen vorgestellt und praktische Beispiele erläutert.

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Statisch bzw. geometrisch unbestimmte Systeme werden durch das Kraftgrössen- und Verschiebungsgrössenverfahren mit Hilfe von Eigenwerten und -vektoren so transformiert, daß orthogonale Zustände und Federn die Lösung linearer Gleichungssysteme und die ^Matrizeninversion vermeiden oder erleichtern.

Verfahren zur Bestimmung von Einflusslinien für ein wanderndes Moment für statisch unbestimmte Systeme. Diese Wanderlast tritt z.B. beim Bremsen von Fahrzeugen auf Trägern auf.

Die Anwendung von Gußeisen mit Kugelgraphit (GGG), auch duktiles Gußeisen genannt, bei der Errichtung von Tunnelröhren im Bergsenkungsgebiet. Mit Hilfe der Methode der finiten Elemente werden bei verschiedenen Lastannahmen und unter Berücksichtigung des spezifischen Materialverhaltens die maßgebenden Schnittgrößen bestimmt.

Es werden die Spannungen und Verformungen für den ebenen Hohlzylinder unter beliebiger Belastung angegeben. Dabei kommt die Theorie der komplexen Funktionen zur Anwendung. Für zwei ausgewählte Beispiele wird der Spannungszustand nach der allgemeinen Elastizitätstheorie (Scheibentheorie) angegeben. Die Ergebnisse werden mit dem Kraftgrössenverfahren verglichen. Es zeigt sich dabei, daß bei den gewählten Geometrieverhältnissen eine Spannungsdifferenz in Ringrichtung zwischen beiden Verfahren von ca. 10% sich einstellt.