Der einfache Biegeversuch ermöglicht das Aufzeigen vieler grundsätzlicher Phänomene des Biegetragverhaltens im Stahlbetonbau. Geht man die Last-Verformungskurve hoch, kommt es zu einem Steifigkeitsabfall durch die Bildung erster Risse und der Querschnitt geht vom ungerissenen in den gerissenen Querschnitt über. Bei weiterer Lastaufbringung vervollständigen sich die Risse zum abgeschlossen Rissbild. Danach bleibt das Rissbild konstant und die Bewehrung beginnt zu fließen. Fährt man mit der Lastaufbringung fort, krümmt sich der Träger zunehmend, bis schlussendlich die Bewehrung reißt oder die Betondruckzone versagt. Die Gebrauchstauglichkeits- und Tragsicherheitszustände können innerhalb dieser Last-Verformungskurve zugeordnet werden. Für Studierende und auch spätere Tragwerksplaner*innen ist es wichtig, die Kenntnisse über das Biegetragverhalten sicher zu beherrschen, und dazu können Versuche einen wichtigen Beitrag leisten. In diesem Aufsatz werden Laborversuche vorgestellt, die das Ziel haben, die wesentlichen Phänomene des Biegetragverhaltes von Stahlbeton sichtbar zu machen. Dazu wird ein Biegetragelement, wie es im üblichen Wohnungs- oder Bürobau auftritt, betrachtet. Von Studierenden der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) wurden die Experimente vorausberechnet, die Probeköper hergestellt und gemeinsam mit Mitarbeitenden getestet. Es war beeindruckend, wie viele Phänomene des Biegetragveraltens im Stahlbetonbau mit nur vier einfachen Balken nachvollzogen werden konnten.

Bending tests to demonstrate essential phenomena in reinforced concrete construction
The simple bending test makes it possible to demonstrate many fundamental phenomena of the bending load-bearing behaviour in reinforced concrete construction. If one goes up the load-deformation curve, there is a drop in stiffness due to the formation of the first cracks and the cross-section changes from the non-cracked to the cracked cross-section. With further load application, the cracks complete the final crack pattern. After that, the crack pattern remains constant and the reinforcement begins to flow. If the load is continued to be applied, the beam curves increasingly until the reinforcement finally cracks or the concrete compression zone fails. The serviceability and ultimate limit states can be assigned within this load-deformation curve. For students and also for future structural engineers, it is important to master the flexural load-bearing behaviour and tests can make an important contribution to this.
In this paper, student experiments are presented that have the goal of making the essential phenomena of the bending behaviour of reinforced concrete visible. For this purpose, a flexural element as it occurs in the usual residential or office construction is considered. Students from the University of Applied Sciences Northwestern Switzerland (FHNW) calculated the experiments in advance, produced the test specimens and tested them together with staff. It was impressive to see how many phenomena of flexural behaviour of reinforced concrete could be reproduced with just four simple beams.

Seit dem 1.1.2013 gilt in der Schweiz die revidierte Norm SIA 262 Betonbau. In der neuen Fassung wurde unter anderem das Durchstanzmodell gegenüber der Ausgabe von 2003 überarbeitet. Das mechanische Modell mit empirischen Anpassungsfaktoren ist detailliert aufgebaut und unterscheidet sich deutlich vom einfacheren Ansatz im Eurocode 2 (EC2). In der neuen SIA 262 ist der Durchstanzwiderstand auf die mechanische Größe Plattenrotation abgestützt. Im mehr empirisch hergeleiteten Modell des EC2 baut der Widerstand im Wesentlichen auf den geometrischen Bewehrungsgrad auf. Obwohl das Modell der SIA eine mechanische Größe verwendet, sind empirische Ansätze aufgrund zahlreicher Einflussfaktoren beim Durchstanzen unumgänglich. Neben den unterschiedlich definierten Durchstanzwiderständen unterscheiden sich die beiden Normen in der Definition des Abstands zum kritischen Rundschnitt, was eine Vergleichbarkeit erschwert.
Dieser Beitrag stellt am Beispiel einer zentrisch belasteten Innenstütze die Unterschiede der Normen in der Nachweisführung dar und analysiert die Ergebnisse bei variierenden Eingangsgrößen. Dabei werden die geometrischen Größen Bewehrungsgrad, Deckenstärke und Stützendurchmesser verändert. Auf die Variation anderer Einflussgrößen, wie die Betonfestigkeit und die Stahlfließgrenze, sowie auf die Betrachtung der Einsturzsicherung wird verzichtet. Hierzu finden sich Untersuchungen und weitere Hintergründe in der Literatur [4] und [5].
Für den Vergleich mit dem EC2 werden die länderspezifischen Regelungen für Deutschland verwendet, da sich der Nationale Anhang für die Schweiz in Bearbeitung befindet. Es wird darauf hingewiesen, dass die für Deutschland festgelegten Parameter in der Regel zu geringeren Durchstanzwiderständen führen als die empfohlenen Werte des EC2.

Punching shear resistance of slabs without transverse reinforcement: A comparison of the codes SIA 262:2013 and DIN EN 1992-1-1:2004 + AC:2010
Since 1 January 2013 in Switzerland, the revised code of the “SIA 262 Betonbau” has been in force. In the revised code the punching model has changed with regard to a few points when compared to the 2003 release. The model is formulated in a very detailed way and differs therefore significantly from the more simple approach of the Eurocode 2 (EC2). In the SIA 262, the punching shear resistance is based on a mechanical quantity, the rotation angle; in the EC2, it is largely based on a geometric quantity, the reinforcement ratio. Although the model of the SIA uses mechanical descriptions, additional empirical adaptions are inevitable because of the numerous factors which influence the punching shear resistance. Besides the different formulations, the distance of the control perimeter differs in both codes, which makes a comparison between them difficult.
This contribution outlines an inner column for the comparison of the two codes. Considered are the design procedure and the results for different input parameters. Therefore, the reinforcement ratio, the slab thickness and the column diameter are varied. Not considered are the influence of the concrete strength, the yield limit of the steel and the integrity reinforcement to avoid progressive collapse. Further investigations to these points and additional background can be found in the literature [4] and [5].
For comparison with the EC2, the nationally determined parameters (NDP) for Germany have been used. The NDP for Switzerland are not available because they are currently determined. It should be also mentioned that the NDP for Germany lead to smaller punching shear resistances than the recommended values of the EC2.

Beton weist unter kurzzeitdynamischer Einwirkung in einigen Kennwerten veränderte Eigenschaften gegenüber statischer Einwirkung auf. Beispielsweise steigt die Festigkeit mit der Verzerrungsgeschwindigkeit, oder es tritt ein extrem nichtlineares volumetrisches Materialverhalten bei hohen Drücken charakterisiert durch die Hugoniot-Eigenschaften auf. Zustandsgleichungen für poröse Materialien beschreiben dieses thermo-mechanische Materialverhalten unter Stoßbelastung.
In Werkstoffgesetzen sind diese “hochdynamischen” Eigenschaften einzubinden. Bekannte Ansätze aus der Kontinuumsschädigungsmechanik, der Plastizitätstheorie oder der verschmierten Beschreibung von Rissen können hierbei als Basis verwendet werden. Der folgende Aufsatz beschreibt in Kürze wichtige Elemente der Werkstoffformulierung von Beton und bewertet diese hinsichtlich ihrer Verwendung in der Kurzzeitdynamik.

Die bodenmechanischen Eigenschaften und Kennwerte von schwellfähigen Tonböden, wie sie vor allem im aussereuropäischen Ausland angetroffen werden. Diese Böden erfordern z.T. neuartige Baumethoden

Für typische Schluff- und Kiesablagerungen in Südbayern werden die Ergebnisse von Seitendrucksondierungen (Pressiometerverfahren nach Menard) und leichten Rammsondierungen (LRS 5 nach DIN 4094) miteinander verglichen und empirische Gleichungen zur Ermittlung des pressiometrischen Verformungsmoduls E sowie des Steifemodul Es aus den Sondierergebnissen aufgestellt.

Die bildanalytische Auswertung von 3-D-Computertomografieaufnahmen ermöglicht es, die Orientierung, Verteilung und Menge von Fasern in einem zu untersuchenden Betonkörper zu bestimmen.
Der folgende Bericht befasst sich mit der praktischen Anwendung dieses neuartigen Verfahrens zur Lösung typischer Fragestellungen des Bauingenieurwesens.
Die Analyse von aus Tunneltübbings entnommenen Bohrkernen zur Untersuchung des Einflusses der Herstellart auf die Orientierung und räumliche Verteilung der Fasern zeigt beispielhaft die Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens. Der Fokus der durchgeführten Arbeiten lag hierbei auf der Festlegung des anzusetzenden Faktors zur Berücksichtigung der Faserorientierung nach DAfStb-Richtlinie “Stahlfaserbeton”.

Computed tomography - tracking the fibres
An analytical method based on the image analysis of 3D-computed tomography makes it possible to determine orientation, distribution and quantity of fibers within the concrete specimen, which has to be examined. The following review focus on the practical application of this new method to answer typical questions within construction engineering.
The analysis of drill cores extracted from tunnel segments to examine the influence of production method on the orientation of fibers and their spatial distribution is only one example for the applicability of this method. In this case, the focus of the accomplished work was on the determination of the factor to consider the fiber orientation according to the DAfStb-guideline “Stahlfaserbeton” (steelfibre reinforced concrete).

Zur Klassifizierung von Stahlfaserbetonen werden diese über die Nachrissbiegezugfestigkeit, also die Leistungsfähigkeit im Nachrissbereich, in Leistungsklassen eingestuft. Auf makroskopischer Ebene wird das Verhalten des Stahlfaserbetons im Nachrissbereich maßgeblich durch die Art, die Menge, die Verteilung und die Ausrichtung der zugegebenen Fasern bestimmt. Auf der Mesoebene zeigt sich für den Wirkungsmechanismus “Faserauszug” das Verbund- und Auszugverhalten der einzelnen Fasern als ausschlaggebend. Das heißt, die entscheidende Rolle für die Wirksamkeit der Faser wird neben der Menge und Orientierung der Fasern durch faserspezifische Parameter, wie z. B. die Einbindelänge der einzelnen Fasern in die Rissflanken, bestimmt. Diese, für die Faserwirkung spezifischen Parameter konnten mit bisherigen Untersuchungsverfahren nicht bzw. nur zerstörend z. B. durch Aufbrechen und somit verfälscht bestimmt werden. Die im Folgenden vorgestellten Untersuchungen ermöglichen mithilfe der Computer-Tomographie und angepasster Auswerteverfahren eine Charakterisierung der einzelnen, am Lastabtrag beteiligten Fasern und somit die nahezu zerstörungsfreie Ermittlung der Parameter, die maßgeblich das Auszugverhalten aus der Betonmatrix bestimmen.

Steel fiber concrete - Characterization of crack-crossing fibers by computer tomography
Steel fiber concretes are classified into performance classes based on the post-crack flexural strength performance in the post-crack area. On the macroscopic level, the behavior of steel fiber concrete in the post-crack area is largely determined by the type, quantity, distribution and orientation of the added fibers. At the meso-level, the bonding and pull-out behavior of the individual fibers turns out to be decisive. Thus, the effectiveness of fibers is mainly determined by quantity and orientation of fibers as well as by fiber-specific parameters, such as embedment length of individual fibers in the crack flanks.
These fiber-specific parameters could either not or only destructively be determined. However, splitting concrete specimens can falsify these parameters. The investigations presented enable a characterization of the individual fibers involved in load transfer by computed tomography and an adapted evaluation method. This allows an almost non-destructive determination of fiber-specific parameters that are decisive for the pull-out behavior of fibers embedded in the concrete matrix.

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Einbauteile in Schutzbauten, die infolge von Explosionseinwirkungen dynamisch belastet werden, müssen schocksicher befestigt werden. Dafür eingesetzte Metallspreizdübel müssen in der Lage sein, stoßartige Belastungen in den gerissenen Untergrund zu übertragen. Der Beitrag beschreibt mit variierender Schockbelastung sowie unterschiedlichen Dübeltypen und -fabrikaten durchgeführte Versuche zum Tragverhalten von kraftkontrolliert spreizenden Metalldübeln im gerissenen Beton und präsentiert gewonnene Erkenntnisse.

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Der Einsatz von gebogenen Glaselementen in der modernen Architektur nimmt stetig zu. Da sich die Herstellung, das Tragverhalten sowie das baurechtliche Genehmigungsverfahren in grundlegenden Punkten zu planem Glas unterscheiden, sind zusätzliche Hinweise und Erläuterungen beim Einsatz erforderlich. Es wird aufgezeigt, welche Besonderheiten zu beachten sind, wo die Risiken liegen können und wo sich der derzeitige Stand der Technik befindet.

Application of curved glass in architecture.
The use of glass in modern architecture is growing continuously. Since curved glass differs radically from flat glass in production, load bearing behavior, as well as in the approval procedure of building law, some additional information and details need to be taken into consideration when using curved glass. It will be shown, which specialities have to be considered, where the possible risks are, and what the current State-of-the-Art is.

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Vor über 75 Jahren wurde die Pützerturmhaube des Uhrturms der Technischen Universität Darmstadt in der Brandnacht vom 11. September 1944 zerstört. Seitdem präsentiert sich der ehemalige Uhrturm als Stumpf am zentralen Standort der Universität. Dem Entwurf von Walter & Sichau Architekten folgend erhielt der Turm nun einen neuen Turmabschluss in moderner Formsprache. Die als absturzsichernde Ganzglaskonstruktion ausgeführte Konstruktion greift die Anpassungen an die baulichen Veränderungen der Nachkriegszeit auf und fügt sich so in das Gebäudeensemble ein. Die aus lediglich vier großformatigen und etwa jeweils 2 t schweren Glaselementen bestehende Konstruktion folgt dem Trend immer größerer Ganzglasanwendungen. Im vorliegenden Beitrag werden die Konstruktionseigenschaften beschrieben und an diesem Beispiel die objektspezifischen Abweichungen zu den technischen Baubestimmungen und die hiermit wesentlich verbundenen erforderlichen Nachweise aufgezeigt, welche schlussendlich eine vorhabenbezogene Bauartgenehmigung (vBG) ermöglichten.

All glass structure for the tower closure of the Pützerturm at TU Darmstadt
More than 75 years ago, the Pützerturm closure of the clock tower of the Technische Universität Darmstadt was destroyed in the night of the fire on September 11 1944. Since then, the former clock tower presents itself as a stump at the central location of the university. Following the architectural design by Walter & Sichau Architects, the tower now has a new closure in a modern design language. The structure, designed as a fall-protecting all-glass construction, takes up the adaptations to the structural changes of the post-war period and thus blends into the building ensemble. The construction, reduced to only four large-format glass elements, each weighing about 2 t, follows the trend towards larger and larger all-glass applications. In the present article, the construction characteristics are shown and, using this example, the object-specific deviations from the technical building regulations and the essentially associated necessary proofs are shown, which ultimately made a project-related construction technique permit (vBG) possible.

Bis vor einigen Jahren dachte niemand daran, Deponien mit Asphaltbeton oder anderen Asphalterzeugnissen abzudichten. Die Asphaltfachleute waren der Meinung, daß Asphalt schon wegen seiner geringen Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln dafür ungeeignet ist, da ja Asphalt durch aliphatische oder noch leichter durch zyklische Kohlenwasserstoffe und Chlorkohlenwasserstoffe in seine Bestandteile Bitumen und Mineralstoffe zerlegt werden kann. Befestigungen aus Asphalt an Großtankstellen, Flugzeugabstellflächen und Tankfeldern, wo starker Anfall von Benzin, Flugbenzin, Diesel, Heizöl oder anderen Lösungsmitteln auftritt, wurden im Laufe der Zeit zerstört. In neuerer Zeit wird die Verwendung von Asphaltbeton für Deponiebasisabdichtungen propagiert. Das Hauptargument der Befürworter des Asphaltbetons ist, daß sich Asphalt im Wasserbau bei der Herstellung von Kanälen, Talsperren und Speicherbecken bestens bewährt hat. Wenn nun auch eine ausreichende Lösungsmittelbeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit nachgewiesen würde, dürfte der Anwendung von Asphaltbeton im Deponiebau nichts mehr im Wege stehen. In dem Forschungsvorhaben "Eignung von Asphalten als Baustoff für Basisabdichtung von Deponien" glauben die Verfasser einen derartigen Nachweis geführt zu haben.

Am Beispiel von Turmbauwerken wird gezeigt, daß die beiden wichtigsten Kenngrössen für die Dauerhaftigkeit von Aussenbauteilen, die Betondeckung und die Karbonatisierungstiefe weit streuen können. Es werden Empfehlungen zur Durchführung und statistischen Auswertung von Bauteiluntersuchungen zur Bestimmung der Betondeckung und des Fortschreitens der Karbonatisierung gegeben.

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Das in der Entstehungszeit des Hauptbahnhofes Karlsruhe erstellte Überführungsbauwerk über die Schwarzwaldstraße ist in einem schlechten baulichen Zustand mit anprallgefährdeten Pendelstützen und muß erneuert werden. Da die Widerlager in einem erhaltenswerten Zustand sind, werden die Auflager und das Tragwerk ersetzt. Gleichzeitig wird die lichte Höhe dem Lichtraumprofil der Stadtbahn angepaßt und der Gesamtquerschnitt in der Breite zwischen Stadtbahn, Straße und Geh- und Radweg neu aufgeteilt. Die Bauarbeiten sind unter Aufrechterhaltung des Betriebs auf den über- und unterführten Gleisanlagen und des Fußgänger- und Radverkehrs durchzuführen.
Zu der baubetrieblich schwierigen Aufgabenstellung mit den speziellen Bauverfahren - seitliche Vorfertigung, Verschub und Austausch der Tragwerke in Sperrpausen - sind Querkraftkopplungen zu planen und zu bauen. Durch diese Fugenkopplungen werden die gegenseitigen vertikalen Verformungen bei Längsfugenüberfahrten ausgeschlossen, um eine stabile Gleislage und einen wartungsarmen Oberbau sicherzustellen.

Seit 2001 prämiert der Deutsche Bauherrenpreis vorbildliche Neubauten und Sanierungen von Mehrfamilienhäusern. Eine Analyse der neueren Projekte zeigt, dass Wohnungswirtschaft und Planer ein überaus leistungsstarkes Team bilden, welches wirtschaftliches und energieeffizientes Bauen sehr gut vereinbaren kann. Eine hohe Energieeffizienz wirkt sich bei Mehrfamilienhäusern in höchstens geringem Umfang auf die Baukosten auswirken, sowohl bei Neubauten als auch bei Sanierungen. Bei Kaltmieten hat der Standort in einer Großstadt großen Einfluss; Häuser mit niedrigem Primärenergiebedarf werden sogar günstiger vermietet. Pauschale Behauptungen, Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden führten zu überhöhten Baukosten und Kaltmieten, erweisen sich vor dem Hintergrund dieser Auswertung anspruchsvoller Projekte als nicht haltbar. Gutachten über die Wirtschaftlichkeit von Energiestandards sollten nicht nur Materialpreise, sondern die Baukosten realisierter Projekte untersuchen und dabei stets mit statistisch abgesicherten Methoden (oder wenigstens mit Bandbreiten) arbeiten.

Building costs and energy efficiency of apartment buildings.
Since 2001 the “Deutscher Bauherrenpreis” (German building owners award) awards exemplary new and renovated apartment buildings. An analyses of the recent projects shows that housing industry and engineers are a powerful team that is able to bring energy efficient and economic construction together. Construction costs of both new built and renovated apartment buildings are just marginally impacted by energy efficiency. Most significant impact on basic rents is the location of a building in a large city; buildings with low primary energy demand are even rented cheaper. This analysis of ambitious projects shows that blanket assertions that energy efficiency requirements would increase construction costs drastically are not valid. Studies about the economic efficiency of buildings should not only investigate costs of construction materials but also construction costs of real projects. Studies should also use elaborated statistical methods (or at least use bandwidths).

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Due to uncertainties in the ground model and the spread of geotechnical properties, prediction of the exact system behaviour of underground structures is difficult in many cases. In order to manage this problem, the so-called observational approach is often applied. Monitoring plays an important role to verify or falsify design assumptions, to adjust excavation and support measures to the actual conditions and to assess the stability of the system. For the management of the residual risk a geotechnical safety management plan is implemented. The OeGG has recently published a handbook summarizing the state of the art in tunnel monitoring and geotechnical safety management.

In many countries observations of the system behaviour are executed during tunnel construction. However, the enormous potential of modern monitoring and evaluation methods is frequently not utilised. This paper presents different and nowadays common evaluation methods and their benefit is highlighted. Case studies are used for illustration.
Beobachtungen des Systemverhaltens während des Tunnelbaus werden in vielen Ländern durchgeführt. Häufig wird jedoch das enorme Potenzial moderner Mess- und Auswertemethoden nicht ausgeschöpft. In diesem Beitrag werden verschiedene derzeit übliche Auswertemethoden dargestellt und deren Nutzen hervorgehoben. Fallbeispiele dienen zur Illustration.