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Fahrgeschäfte, die ihren Fahrgästen für einige Sekunden das Erlebnis des freien Falls verbunden mit dem Gefühl der Schwerelosigkeit vermitteln, werden als Freifalltürme bezeichnet. Auch hier treffen Entwicklungen im Sinne von "Höher - Schneller - Spektakulärer" den Zeitgeist. Am Beispiel des POWER TOWER, einer Weiterentwicklung des Prinzips Freifallturm, wird in diesem Beitrag aufgezeigt, wie diesem Zeitgeist einerseits und der Sicherheitsverpflichtung des Ingenieurs andererseits Rechnung getragen werden kann. Beschrieben werden die Hauptstrukturen Gondel und Mast, deren Zusammenwirken, das mechanische Modell, die dynamischen Ansätze sowie die Bemessungsansätze zur Erzielung einer ausreichend sicheren Konstruktion. Auswirkungen auf die Konstruktion werden aufgezeigt.

Eine neue Bauweise für Verbundbrücken stellt die Brücke in Pöcking dar. Die seit einigen Jahren eingesetzte VFT-Bauweise und der Betondübel finden darin ihre Weiterentwicklung. Betondübel, die durch einen speziellen Trennschnitt des Walzträgers entstehen, verbinden das Betonfertigteil mit dem Stahl zu einem vorgefertigten Stahlverbundträger. Mit einem hohen Grad an Vereinheitlichung und Vorfertigung entsteht ein System mit wirtschaftlichem Materialeinsatz und sehr hoher Qualität. An der nun unter Verkehr stehenden Brücke in Pöcking werden statisch-konstruktive Details und Gesichtspunkte der Herstellung näher beleuchtet.

Eisenbahnbrücken in Verbundbaubauweise spielen eine sehr unterschiedliche Rolle in den einzelnen Ländern Europas, und die Wirtschaftlichkeit ihres Lebenszyklus' wird jeweils ganz verschieden bewertet. Auch in der konstruktiven Durchbildung der Brücken zeigen sich neue Ansätze. Anhand von Verbundbauwerken, die in Frankreich und in Deutschland in der letzten Zeit gebaut wurden, werden die wichtigsten Einsatzgebiete beschrieben und die Unterschiede in der Konstruktion deutlich.

Railway bridges using steel-concrete composite structures. Railway bridges using steel-concrete composite cross-sections play a different role in the countries of Europe. The assessment of the economic efficiency during a life cycle differs considerably. The design of composite bridges reveals innovative approaches. By means of composite construction which is in use in France and in Germany in recent times, the range of application is figured out and the differences in construction become visible.

Mit der Verbundfertigteil-Bauweise wurde ein Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung von Verbunddeckbrücken kleiner und mittlerer Stützweiten von 20 bis 100 m mit durchgehender Ortbetonplatte entwickelt. Es eröffnen sich Möglichkeiten für neue statische Systeme und kurze, effiziente Herstellungszeiten. Die Erstellung des Überbaus stört den unterführten Verkehr nur für wenige Minuten während des Verlegevorgangs des Verbundfertigteilträgers.

The fourth and fifth generation of district heating (GDH) networks are among the key elements for the energy optimization of districts. Low heat losses in the distribution lines as well as bidirectional heat flow and the use of low-temperature waste heat can lead to new business models for energy suppliers. Despite the continuous development of heat networks, significant heat losses still occur in conventional networks, despite well insulated pipelines, with fluid temperatures at 60 °C to 100 °C. Therefore, a study was conducted to investigate heat losses and gains in hot water heating (3GDH), low temperature heating (4GDH) and district heating and cooling networks (5GDHC) based on numerous simulations. The main purpose of the investigations is to deter-mine the main factors influencing the heat transfer characteristics of underground heat networks. The derived results serve as a basis for the development of future planning tools to determine the heat losses and gains of local heating networks quickly and cost-efficiently.

Quantifizierung der Wärmeverluste bzw.-gewinne von Kalter Nahwärme gegenüber konventionellen Nahwärmenetzen
Die vierte und fünfte Generation der Wärmenetze zählen zu den Schlüsselelementen für die energetische Optimierung von Quartieren. Geringe Wärmeverluste in den Verteilleitungen sowie ein bidirektionaler Wärmefluss und die Nutzung von Niedertemperaturabwärme können zu neuen Geschäftsmodellen für Energieversorger führen. Trotz der stetigen Weiterentwicklung von Wärmenetzen treten bei konventionellen Netzen, trotz gut gedämmter Rohrleitungen, mit Fluidtemperaturen bei einem Temperaturniveau von 60 °C bis 100 °C, immer noch signifikante Wärmeverluste auf. Daher wurde eine Studie zur Untersuchung von Wärmeverlusten/-gewinnen in Heißwasser- (HWN), Niedertemperatur- (NWN) und Kalten Nahwärmenetzen (KNW) auf Basis zahlreicher Simulationen durchgeführt. Die Untersuchungen dienen vor allem der Ermittlung von Haupteinflussfaktoren auf die Wärmeübertragungseigenschaften von Wärmenetzen im Erdreich. Die daraus abgeleiteten Ergebnisse dienen als Basis für die Entwicklung zukünftiger Planungstools, um die Wärmeverluste/-gewinne von Nahwärmenetzen schnell und kosteneffizient bestimmen zu können.

Verfahren zur Berechnung gekoppelter Stützenreihen unterschiedlicher Länge und Steifigkeit.

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To transfer bending moments in building components consisting of a material without tensile strength always requires a simultaneously acting normal force. Accordingly, masonry walls exposed to horizontal loads (e.g. wind) require a minimum vertical load, so that the resultant stress at the mid-height of the wall remains the same within the cross-section. As part of the A2 amendment to DIN EN 1996-3/NA, this verification of walls subjected to low vertical loads, such as outer walls on the top floor exposed to high wind load was implemented in the National Annex. Part 3 of DIN EN 1996-3 includes a similar standard regulation for verification of the minimum vertical load, which is based on an arch effect within the wall cross-section.
Based on this technical background and taking into account the main influencing parameters, a verification model is presented here which realistically describes the load-bearing behaviour of unreinforced masonry walls subjected primarily to bending. Apart from the bending moments due to wind load, an initial eccentricity of the wall as well as second order effects due to wall deformations also have to be taken into account. In addition, a simple approximation equation is provided for the practical determination of the required minimum vertical load.

According to currently valid codes, it is not possible to determine the loadbearing capacity of unreinforced infill walls considering the deformation-based membrane effect by incorporating the exact support conditions. One reason for this is the lack of a validated calculation procedure, which in addition to the equilibrium conditions also realistically represents the compatibility conditions of these systems. In the present paper, therefore, a new non-linear analytical calculation procedure is presented. The main focus of the analysis of walls subject to area loading is the incorporation of the support conditions and thus the consideration of the deformation-based membrane compressive force. Through generalised formulation and a standardised notation of the determination equations, different material behaviours and various support conditions can be taken into account with few parameters. On the action side, both lighter loading like wind loads and heavier loading like explosion loads can be considered. Through the implementation of the partial factor concept, it is possible to comply with the requirements of European codes and thus ensure the applicability of the analysis model.

Das beschriebene Verfahren erlaubt das nachträgliche Verpressen des betonierten Pfahlfußes mit Hilfe einer Zementhochdruckinjektion. Die so verpreßten Pfähle können sich nun nahezu nicht mehr setzen und stellen indirekt auch eine Pfahlprobebelastung zur Überprüfung der vorhandenen Mantelreibung dar.

Als Alternative zu einem rückverankerten Verbau in allerdings dafür sehr ungeeignetem Lehmboden wir ein geneigter Verbau mit Rammpfählen und einer Berme ausgeführt.

Zur Untersuchung der Ausbildung des Porenwasserdrucks im Bereich der Ortsbrust von maschinell aufgefahren Tunnelbauwerken wurden instationäre gekoppelte mechanisch-hydraulische Variationsberechnungen an einem dreidimensionalen numerischen Simulationsmodell eines Erddruckschilds unter Anwendung der Finite-Differenzen-Methode durchgeführt. Im vorliegenden Aufsatz werden nach einer kurzen Darstellung des Stands der Forschung das Simulationsmodell, die Kalibrierungsberechnung und die Ergebnisse der Parameterstudien vorgestellt.

In diesem Aufsatz werden auf theoretischer Grundlage abgeleitete Berechnungsansätze vorgestellt, durch die es möglich ist, das Risiko der Verklemmung des Schildmantels bei einer Tunnelbohrmaschine mit Schild (TBM-S) beurteilen und die Größe des erforderlichen planmäßigen Überschnitts bemessen zu können. Ebenso werden analytische Berechnungsansätze für den Gebirgsdruck aufgeführt, die zu einer wirtschaftlicheren Dimensionierung der Tübbingsicherung für die zuvor genannte Vortriebsart beitragen können.

Dimensioning of shield tunnelling with segment lining in hard rock.
In the available essay formulations based on theoretical elaborations are introduced, by which it is possible to estimate the risk of blocking of the shield skin of tunnel boring machine with shield (TBM-S) and the size of the necessary regular overcut can calculated. Likewise analytic formulations for the ground pressure are specified, with which it is possible to design an economic segment lining for the kind of driving specified before.

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In Erinnerung an Klaus Thoma
Der vorliegende Beitrag stellt die wesentlichen Ergebnisse umfangreicher experimenteller Untersuchungen zur Analyse von Stahlbetonplatten unter Impaktbelastung dar. Die vorgestellten Arbeiten erfolgten in Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer Institut für Kurzzeitdynamik - Ernst-Mach-Institut (EMI) und der Technischen Universität Dresden (TUD), innerhalb des durch die DFG geförderten nationalen Forschungsprojekts “Impakt auf Betonstrukturen - Experiment und Simulation”. In den durchgeführten Experimenten wurde die Einwirkung eines sogenannten harten Stoßes, bei dem die kinetische Energie nahezu vollends in die Struktur eingeleitet wird, für unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche (4,2-6,0 m/s; 44-67 m/s und 200-274 m/s) studiert. Die hervorgerufenen Versagensphänomene und die dynamische Strukturantwort wurden über entsprechend umfangreiche Messtechnik (Dehnungsmessstreifen, Drucksensoren, Lasermesstechnik und Hochgeschwindigkeitskameras) erfasst. Die somit gewonnene Datengrundlage für Bereiche niedriger wie auch hoher Verzerrungsraten dient sowohl dem Verständnis der Zusammenhänge zwischen lokaler Schädigung und globaler Strukturantwort, als auch zur Adaption bestehender Materialmodelle, der Entwicklung von Ingenieurmodellen und der Validierung numerischer Berechnungen.

Structural dynamic behavior of reinforced concrete slabs under impact loads for variable velocities
The present paper describes essential results of comprehensive experimental investigations of the analysis of rc-slabs under impact loads. The presented work was done in collaboration between the Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics - Ernst-Mach-Institut (EMI) and the Technical University of Dresden (TUD) in the national research project “impact on concrete structures - experiment and simulation” sponsored by the DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft). In a comprehensive test series the loading of a so-called hard impact - that means the kinetic energy is almost completely introduced in the structure - was studied for different velocity ranges (4.2-6.0 m/s; 44-67 m/s and 200-274 m/s). The resulting damage phenomena and the dynamic structural response were measured by extensive instrumentation (strain gauges, pressure sensors, laser and high-speed cameras). The received data for low and high strain rates serves for the general understanding of the relations between local transient loading and global structural response. It is the basis for the adaption of existing material models, the development of engineering models and the validation of numerical calculations.

Bei dem Bauvorhaben mussten eine Reihe schalungstechnisch schwieriger Aufgaben gelöst werden.

Der Einsatz von Halbfertigteilen im Stahlbetonbau stellt eine wirtschaftliche Bauweise dar, welche sich durch einen schnellen Baufortschritt unter Einhaltung hoher Qualitätsansprüche auszeichnet. Ein Beispiel für Halbfertigteile sind Elementwände mit integriertem Dämmstoff. Bei solchen Wänden werden im Fertigteilwerk nur die äußeren Betonschalen mit Dämmstoffkern vorgefertigt. Der tragende Endquerschnitt wird erst auf der Baustelle durch eine nachträgliche Ortbetonergänzung hergestellt. Der beim Verfüllen und Verdichten des Ortbetons auftretende Frischbetondruck muss von Verbindungsmitteln, die zur Kopplung der Betonschalen dienen, mit ausreichender Sicherheit aufgenommen werden. Der Frischbetondruck ist derzeit nach DIN 18218 “Frischbetondruck auf lotrechte Schalungen” anzunehmen. Unter anderem bleibt die Beeinflussung des maximalen Frischbetondrucks durch den integrierten Dämmstoff bisher unberücksichtigt. Dies führt in vielen Fällen zu einer unwirtschaftlichen Bemessung der Elementwand im Bauzustand. Im Rahmen von theoretischen und experimentellen Untersuchungen werden maßgebende Einflussparameter auf den Frischbetondruck identifiziert und quantifiziert. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse wird ein realitätsnahes Modell für die Praxis vorgestellt, welches die Berechnung des Frischbetondrucks in Elementwänden mit integriertem Dämmstoff anhand von einfachen Formeln und Diagrammen analog zur DIN 18218 ermöglicht.

Fresh concrete pressure in element walls with an integrated thermal insulation - A new approach for a realistic calculation in state of construction
In reinforced concrete construction, particularly the semi-precast construction method is characterized by a high level of economic efficiency, because a fast construction progress is achieved while maintaining high quality standards. An example of semi-precast members are element walls with an integrated insulation. In such walls, only the outer concrete layers are prefabricated. The final load-bearing cross-section is produced on the construction site by a subsequent layer of in-situ concrete. The fresh concrete pressure arising during filling and compaction of the in-situ concrete must be absorbed with adequate safety by the connectors that link the concrete layers. The fresh concrete pressure is currently assumed in accordance to DIN 18218 “Fresh concrete pressure on vertical formwork”. The influence of an integrated insulation or of other parameters of an element wall has been disregarded so far. As a result, the fresh concrete pressure is often overestimated depending upon the boundary conditions, resulting in an uneconomical design. Within the framework of theoretical and experimental investigations, influential parameters on the fresh concrete pressure were identified and quantified. Based on the gained knowledge, a realistic model for practice is derived, which enables the calculation of fresh concrete pressure in element walls with integrated insulation based on simple formulas and diagrams analogous to DIN 18218.

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Warsaw, the capital of Poland, is developing into an important metropolis of Central Europe. With approx. 1.7 million inhabitants, Warsaw is one of the biggest cities and an important centre for traffic, economy and trade in Central and Eastern Europe, and within the European Union (Fig. 1). Warsaw is the principal focus of investment in Poland and of great political and cultural significance.
The cityscape is characterized by the historic old town, by landmarks such as the Culture and Convention Centre and above all by the River Vistula which runs right through Warsaw and divides the city in a natural way.

Gerade mittelständische Bauunternehmer sind mit Recht stolz darauf, dass ihr Unternehmen, teilweise über Generationen hinweg, im Besitz der Familie ist. Tradition, Verlässlichkeit und Kontinuität sind häufig der Schlüssel zum Erfolg. Langjährige Kundenbeziehungen und geringe Fluktuation bei den Mitarbeitern schaffen Vertrauen und Respekt. Aber wenn es um die rechtzeitige und zielgerichtete wirtschaftliche Sicherung des Unternehmens gegen Krisen und in wirtschaftlichen Krisensituationen geht, haben viele Baufirmen Defizite. Sie riskieren damit vielfach die gesamte Zukunft des alteingesessenen Unternehmens.

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Halbschatten auf überdachter Fläche, Blick durch das Dach in den Himmel und Lichteffekte bei Nacht - das neu entwickelte Dachsystem BEMO-monoSKY® bietet vielfältige und ungewöhnliche Gestaltungsvarianten. Das System kombiniert die Tragfähigkeit von gelochten Stehfalzprofilen mit der Transparenz des Layers, der die wasserführende Ebene bildet. Zudem ist der transparente Layer für jenes Lichtspektrum durchlässig, das für das Pflanzenwachstum notwendig ist. Das transluzente Dach aus BEMO-monoSKY® ist nicht nur äußerst wirtschaftlich, sondern bietet der Architektur breit gefächerte und völlig neuartige Möglichkeiten.

Translucent roof system for the Essen football stadium.
Partial shade on roofed areas, open sky through the roof and night-time lighting effects - the newly developed BEMO-monoSKY® roof system gives rise to myriad unusual design concepts. The system combines the load-bearing capacity of perforated standing seam profiles with the transparency of the layer formed by the water- carrying level. In addition, this transparent layer is also pervious to the light spectrum necessary for plant growth. Translucent roofs created using the BEMO-monoSKY® system are not only extremely economical; they also offer a vast range of entirely innovative architectural options.