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Ermittlung der Schnittgrössen für die vierseitig gelagerte Platte mit linear veränderlicher Dicke. Anwendung vor allem für den Behälter- und Wasserbau

Es wird ein für die elektronische Datenverarbeitung besonders geeignetes Verfahren zur Ermittlung der Schnittkraftverteilung in den aussteifenden Wandscheiben von Hochhäusern vorgestellt. Das Verfahren ist auch anwendbar bei über die Gebäudehöhe veränderlicher Lage und Querschnitt der aussteifenden Elemente.

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Über den Erfinder des Spannbetons und dessen Ziel eine rissefreie Konstruktion herzustellen und daraus abgeleitet eine Kritik der heutigen Spannbetonbemessung.

Bericht über drei Brücken, deren Überbau aus gekrümmten und vorgespannten Stahlbetonfertigteilen erstellt wurde.

It is commonly assumed that the maximum slope angle &bgr; of an infinite cohesionless slope is equal to the friction angle of the soil &phgr;. However, this relation only holds for a dilatancy angle &psgr; equal to the friction angle if the Mohr-Coulomb failure criterion is employed. This article demonstrates that the increase in the soil strength due to the plane strain conditions in an infinite slope allows for using &bgr; = &phgr; as a conservative approximation for &phgr; < 35° and &psgr; > &phgr;/3. Further, the calculations presented here support the common practice in geotechnical engineering of using the strength parameters obtained from triaxial tests in limit state calculations such as Bishop's method without further consideration of the dilatancy. However, it seems to be more appropriate to use direct shear tests wherever possible, i.e. for fine-grained soils.

Standsicherheit unendlich langer Böschungen untersucht mit Elastoplastizität und Hypoplastizität.
Es wird üblicherweise angenommen, dass die maximale Neigung &bgr; einer unendlich langen, kohäsionslosen Böschung dem Reibungswinkel &phgr; des Materials entspricht. Bei der Verwendung des Versagenskriteriums nach Mohr-Coulomb ist das jedoch nur korrekt für Böden mit Dilatanzwinkel &psgr; gleich dem Reibungswinkel. In diesem Beitrag wird gezeigt, dass infolge des ebenen Verzerrungszustandes &bgr; = &phgr; als konservative Schätzung verwendet werden kann, wenn &phgr; < 35° und &psgr; > &phgr;/3 gilt. Außerdem bestätigen die angestellten Berechnungen die übliche Vorgehensweise, in der Geotechnik Standsicherheitsuntersuchungen, wie z. B. das Lamellenverfahren nach Bishop, mit Festigkeitsparametern aus dem Triaxialversuch ohne Berücksichtigung der Dilatanz durchzuführen. Es scheint jedoch angemessener, wenn möglich Rahmenscherversuche durchzuführen, um die erforderlichen Parameter zu erhalten.

Before the introduction of EC 6, simple codes permitted masonry to be designed manually. The simplified procedure according to EN 1996-3 still allows manual design, but its application is restricted. Therefore, a more laborious design according to EN 1996-1-1 is often required.
This article presents a newly developed software tool, which facilitates the structural design of the vertical load-bearing capacity of unreinforced masonry according to EN 1996-1-1. The tool is intuitive to use and has been developed based on experience from working in the field. The tool assists the planner in making decisions during the masonry design process. This article describes and explains the implemented, theoretical assumptions as well as the software tool NRd-Pro-Tool itself. This software tool facilitates simple, clear und transparent structural design of the vertical load bearing capacity of unreinforced masonry.

Bundwände dienen dem vertikalen Lastabtrag in der Mehrzahl der historischen Gebäude im mitteldeutschen Raum, insbesondere in der Leipziger Region. Im Zuge derzeitiger Sanierungsmaßnahmen stellt sich oft die Frage nach der Tragfähigkeit dieser Verbundkonstruktion aus Mauerwerk und Holz. Separate Nachweise für den Mauerwerks- und Holzbau (DIN 1053/EC 6, DIN 1052/EC 5) berücksichtigen nicht den Verbund beider Komponenten und schlagen in der Praxis oft fehl, was im schlimmsten Fall bis zum Abriß ganzer Gebäude führt. Die Beachtung der Verbundwirkung ermöglicht eine realistische Einschätzung des Tragverhaltens und eine wirtschaftlichere Nachweisführung. Ausgehend von der Tragwirkung der Konstruktion wird nachfolgend ein Berechnungsmodell auf Grundlage der Finite-Elemente-Methode vorgestellt und an einem in-situ durchgeführten Belastungsversuch verifiziert. Auf Grundlage der möglichen Grenzzustände für die Tragfähigkeit der Verbundkonstruktion wird abschließend ein Bemessungsvorschlag umrissen.

Die Leipziger Bundwand als Verbundkonstruktionaus Mauerwerk und Holz dient in der Mehrzahl historischer Gebäude (ca. 1870 bis 1920 erbaut) im mitteldeutschen Raum und vor allem in der Leipziger Region zur Abtragung von Vertikallasten. Primäre Tragstruktur ist die schlanke Mauerwerkswand (d ≃ 12 cm, halbsteiniges Ziegelmauerwerk), welche durch seitliche Holzstiele ausgesteift(elastisch gelagert) ist (Bild 1).
Die Bewertung der Tragfähigkeit erfordert die Kenntnis der Materialeigenschaften des historischen Ziegelmauerwerks, welche nur bedingt mit heutzutage ausgeführtem Mauerwerk nach dem Stand der Technik vergleichbar sind. Im Rahmen eines vonder DFG geförderten Forschungsvorhabens wurdenumfangreiche Materialprüfungen an Mauerziegeln und kleinen Mauerwerkswänden (sog. RILEM-Körper) durchgeführt. Im Ergebnis dieser Untersuchungen wird die Angabe der für den zweiaxialen Lastabtrag

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Die Beschreibung des Querkrafttragverhaltens von Betonbauteilen im Bruchzustand gestaltet sich äußerst komplex, sodass diese Thematik auch heute noch Gegenstand aktueller Forschung ist. Insbesondere zur Erfassung der für Bestandsbrücken charakteristischen Parameter sowie generell für große, baupraktisch relevante Querschnittsabmessungen besteht nach wie vor Forschungsbedarf. Der vorliegende Beitrag geht in diesem Zusammenhang auf die Ergebnisse von großformatigen Querkraftversuchen an Spannbetonbalkenelementen mit plattenbalkenförmigem Querschnitt ein, die als Ergänzung und in Anlehnung an in-situ-Querkraftversuche an einer realen, durchlaufenden Spannbetonbrücke durchgeführt wurden. Die Laborversuche an 1,10 m hohen Spannbetonträgerausschnitten wurden dabei unter Anwendung eines innovativen Versuchskonzepts, der sogenannten “Substrukturtechnik”, durchgeführt. Neben der Wirksamkeit von nicht normenkonformer Querkraftbewehrung geht der Fachaufsatz speziell auf den Einfluss der Querschnittsform auf das Querkrafttragverhalten ein und vergleicht die Versuchsergebnisse mit rechnerischen Tragwiderständen aus aktuellen Modellvorstellungen.

Shear force bearing behaviour of large-scale T-shaped prestressed concrete beam elements - additional laboratory tests in the context of the in-situ-shear tests on the Saalebrücke Hammelburg
The description of the shear force bearing behaviour of concrete structures in ultimate state is extremely complex, thus this topic is still subject of current research today. In particular, there is still a need for further research to determine the characteristic design parameters for the shear behavior of existing bridges and generally, for large cross-sectional dimensions, which are relevant in construction practice. In this context, this paper deals with the results of large-scale shear tests on prestressed concrete T-beam elements, which were carried out supplementary to and based on in-situ-shear tests on a real, continuous prestressed concrete bridge. The laboratory tests on 1.10 m high prestressed concrete girder elements were carried out using an innovative test concept, the so-called “substructure technique”. In addition to the effectiveness of no longer permitted stirrup types, this publication deals specifically with the influence of the cross-sectional shape on the shear force bearing behaviour and compares the test results with the shear strength determined by current analytical models.

Ultrahochfester faserbewehrter Beton (UHPFRC) ist ein Faserverbundwerkstoff, der durch sehr hohe Dichtigkeit und Festigkeiten charakterisiert ist. Dadurch ergeben sich im Fertigteilbau, insbesondere für Spannbetonträger, völlig neue Möglichkeiten für gewichtsreduzierte, schlanke und dauerhafte Konstruktionen. Der Querkrafttragfähigkeit der zumeist profilierten, vorgespannten Binder mit dünnen Stegen ist dabei besondere Aufmerksamkeit zu schenken. In diesem Zusammenhang wurden am Lehrstuhl für Massivbau der Technischen Universität München (TUM) 14 Querkraftversuche an Spannbettträgern mit profiliertem Querschnitt unter Variation der Querschnittshöhe, des Vorspanngrads sowie des Fasergehalts und der Querkraftbewehrung durchgeführt. Für die Versuche wurde ein neuartiger Versuchsstand verwendet, der es ermöglicht, lediglich Trägerausschnitte (in diesem Fall halbe Träger unter Ausnutzung der Symmetrie) experimentell zu untersuchen. Der vorliegende Beitrag geht auf die Ergebnisse der Versuche, insbesondere in Bezug auf die wesentlichen Einflüsse der variierten Parameter, ein.

Shear tests on profiled prestressed concrete beams made of UHPFRC
Ultra High Performance Fibre-Reinforced Concrete (UHPFRC) is a fibre composite characterised by very high density and strength. The material opens up completely new possibilities for weight-reduced, slim and durable structures in precast concrete construction, especially for prestressed concrete girders. Special attention must be paid to the shear force bearing capacity of the mostly profiled, prestressed girders with thin webs. In this context, 14 shear tests were carried out on profiled prestressed girders varying the cross-section height, the degree of prestressing, the fibre content and the shear reinforcement. For these tests, an innovative experimental setup was used which makes it possible to experimentally examine selected beam sections (in this case half beams using symmetry). The present article deals with the results of these tests, in particular with regard to the influences of the varied parameters.

Herrn Prof. Dipl.-Ing. Dr.phil. Dr.techn. Dr.-Ing. E.h. Konrad Bergmeister zum 60. Geburtstag gewidmet
Ultrahochfester faserbewehrter Beton (UHPFRC) zeichnet sich durch ein extrem dichtes Gefüge und sehr hohe Festigkeiten sowie exzellente Dauerhaftigkeitseigenschaften aus. Dadurch wird eine langlebige, materialsparende und gewichtsreduzierte, schlanke Bauweise realisierbar, die völlig neue Möglichkeiten und Einsatzbereiche im Fertigteil-Brückenbau eröffnet. Im Zuge der Überbauerneuerung einer bestehenden Bahnbrücke konnte der Werkstoff nun in Deutschland erstmalig für eine Eisenbahnbrücke besonders zweckmäßig und vorteilhaft eingesetzt werden. Das Brückenbauwerk wurde als Fertigteil-Plattenbrücke mit Trogquerschnitt in Spannbetonbauweise mit sehr geringer Konstruktionshöhe realisiert. Der vorliegende Teil 2 des Beitrags behandelt zum einen begleitende experimentelle Untersuchungen zur Rissbildung und zum Biegetragverhalten eines rein stahlfaserbewehrten Mock-up des Brückenüberbaus. Zum anderen geht der Fachaufsatz auf die messtechnische Begleitung der Herstellung und des Betriebs ein. Hierbei wurden neben der Erfassung von Verlusten der Vorspannung und der Hydratationswärmeentwicklung unter anderem auch Bauwerksmessungen zur Ermittlung der realen Tragwerksantworten im Zuge von Probebelastungen mit definierten Achslasten durchgeführt.

Germany's first application of UHPFRC in railway bridge construction
Part 2: Accompanying scientific investigations and measurement supervision of manufacture and in operation
Ultra-high performance fibre-reinforced concrete (UHPFRC) is characterized by an extremely dense microstructure and thus very high strengths as well as excellent durability properties. This enables a material-saving and weight-reduced, slim construction method that opens up completely new possibilities and areas of application in precast bridge construction. In the course of the superstructure renewal of an existing railway bridge the material could now be used for the first time in Germany for a railway bridge in a particularly practical and advantageous way. The superstructure was designed as a trough-shaped precast slab bridge in prestressed concrete construction with a very low construction height. This part 2 of the article deals on the one hand with accompanying experimental investigations on crack formation and on the flexural behavior of a purely steel fibre reinforced mock-up of the bridge superstructure. On the other hand, the technical paper deals with the measurement supervision of manufacture and in operation. In addition to determining losses of prestress and hydration heat development, structural measurements were also carried out to determine the real structural responses in the course of test loads with defined axle loads.

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Untersuchungen an hochfesten Betonen an deutschen Forschungsinstituten gehen von einem gemeinsamen Standardrezept aus, das an den Zuschlag keine erhöhten Anforderungen stellt. Es wird allein durch eine Ertüchtigung der Matrix die doppelte Festigkeit eines üblichen Betons erreicht.

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Untersucht wurden zeitabhängige Verformungen von Betonen im Festigkeitsbereich von B 65 bis B 115. Kriechen und Rückkriechen wurden an austrocknenden und abgedichteten Zylindern gemessen, nachdem die Betone entweder 1 oder 28 Tage vor dem Austrocknen geschützt wurden. Bei einer Reihe wurden die Proben wie im Innern eines massigen Bauteils am 1. Tag auf 70 °C aufgeheizt. Die Zementart, der Gehalt an Silicastaub und die Art des Grobzuschlags wurden verändert. Im Regelfall enthielten die Betone mit Kies 450 kg Zement je m3 Beton; davon wurden bis zu 8 % gegen Silicastaub ausgetauscht. Betone mit Splitt enthielten meist 500 kg/m3 Zement + Silicastaub. Der Wasserzementwert von 0,30 wurde konstant gehalten. Ergebnisse aus diesem Forschungsprojekt waren eine Grundlage für die Angabe von Endwerten für Kriechen und Schwinden in der deutschen Betonrichtlinie für hochfesten Beton.

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Es wird eine Einführung in die Terminologie von Eigenspannungen gegeben und ihr möglicher Einfluss auf das Stabknicken und das Beulen von Platten angegeben. Das Verfahren ist anwendbar auf Stahlträger und deren Walzeigenspannungen, aber auch auf mehrschichtige Elemente wie Sandwichplatten u.s.w.

Die Messe Frankfurt lobte im Jahr 2008 einen Architekturwettbewerb für den Entwurf der Neugestaltung der Eingangssituation zum Messegelände aus. Für die Tore Süd und Nord sollten jeweils ein Wachgebäude und eine Überdachung als Ersatz für die bisherigen provisorischen Wachcontainer entworfen werden. Ziel war es, zum einen das Wachpersonal besser vor Wind und Wetter zu schützen und zum anderen die neuen Zufahrten als ein weithin sichtbares Zeichen zu akzentuieren.
Der Siegerentwurf des Architekten Ingo Schrader, Berlin, der in enger Zusammenarbeit mit den Tragwerksplanern Bollinger Grohmann entstand, sah für die beiden Standorte jeweils ein kreisförmiges Dach von ca. 25 m Durchmesser vor, das auf pyramidenförmigen Stützen ruhte (s. Bild 3). Ein Kreis bietet eine maßstabslose, signifikante Form. Innerhalb der Rechteckbauten der Messe hebt sie sich ab und harmoniert mit der Vielzahl von unregelmäßigen geometrischen Formen der Verkehrsbauwerke und den unterschiedlichen Richtungen, die an den Standorten der Messetore zusammenlaufen.
So bildet die Dachform Orientierung und ein Zeichen für das Messegelände, das sowohl auf dem Lageplan als auch räumlich funktioniert. Daher wurde für beide Standorte die gleiche Dachform gewählt, die sich jedoch in ihrem Tragwerk sichtbar individuell an die jeweilige Situation anpasst. Die Tragstruktur des Daches wurde mithilfe eines Rechenmodells generiert, das die Anordnung und Bauhöhe der Träger ausgehend von den möglichen Stützenstandorten und dem sich daraus ergebenden Kräfteverlauf ermittelte.
Der Entwurf für ein weiteres Dach mit einem rechteckigen Grundriss für das Tor West folgte unmittelbar im Anschluss an den Wettbewerbsgewinn. Im weiteren Verlauf wurde die Realisierung der Dächer der Tore West und Süd zurückgestellt und zunächst nur der Entwurf für Tor Nord weiterentwickelt.

Es wird über neue Lösungsansätze zum Bau von Groß-Sperrwerken und ihren verträglichen Nutzungsmöglichkeiten berichtet.

Die Zahl der wissenschaftlichen Publikationen und Fachbeiträge, die im Zusammenhang mit der Verallgemeinerten Technische Biegetheorie (VTB) stehen, dürfte, beginnend mit der Arbeit von Schardt im Jahr 1966, inzwischen die Zahl von fast 70 erreicht haben. Viele, wenn nicht sogar die meisten dieser Veröffentlichungen sind eher theoretischer Natur, so dass die Anwendung der VTB in der Ingenieurpraxis fast zwangsläufig etwas im Hintergrund bleibt. In dem nachfolgenden Beitrag soll deshalb anhand einiger ausgewählter Beispiele dargelegt werden, dass die Anwendung der VTB bei der Lösung entsprechender Aufgabenstellungen durchaus einer Behandlung zum Beispiel mit der FE-Methode vorzuziehen ist.

Application of the Generalized Beam Theory in practice
The number of scientific publications which are connected to the Generalized Beam Theory (GBT), beginning with Schardt's paper in 1966, should be about 70 right now. Most of these publications are rather theoretical so that the practical applicability of the GBT inevitably stays in the background. Therefore, the following essay by giving some examples is supposed to show, that in some practical cases the application of the GBT is to be preferred in comparison to the Finite Element Method.