Erstmals fand das Dresdner Brückenbausymposium an einer Exzellenzuniversität statt, denn die TU Dresden gehört zu den elf Universitäten, die in der 2. Phase der Exzellenzinitiative als Exzellenz-Universitäten ausgewählt wurden. Aber nicht nur im bundesweiten Wettbewerb um die Exzellenzinitiative war die TU Dresden erfolgreich. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) teilte im März vergangenen Jahres mit, dass die TU Dresden die erfolgreichste Hochschule bei der Einwerbung von BMBF-Projekten sei. Laut Statistischem Bundesamt gehört die TU Dresden zu den Top 3 bei der Einwerbung von Drittmitteln überhaupt. Im aktuellen DFG-Förderatlas hat sich die TU Dresden um fünf Plätze verbessern können. Außerdem konnte sich die TU Dresden als die Nummer 1 der deutschen Universitäten auf dem Gebiet der Nanotechnologie beweisen (nach einem Material des Rektors der TU Dresden).
Pünktlich 9 Uhr eröffnete Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach, Direktor des Instituts für Massivbau der TU Dresden, am 12. März 2013 das 23. Dresdner Brückenbausymposium, nachdem schon am Vorabend das Treffen der Brückenbauer im Foyer des hiesigen Hörsaalzentrums stattgefunden hatte.
1 250 Gäste aus dem In- und Ausland waren gekommen, das Neueste über Planung, Bauausführung, Instandsetzung und Ertüchtigung von Brücken zu hören.

Es wird ein hybrides Schubwandsystem mit betongefüllten, quadratischen Stahlhohlprofilen als Verbundrandstützen unter zyklischer Beanspruchung vorgestellt. Die Schlüsseleigenschaft für die Entwicklung dieses Wandsystems ist das Verhalten der Verbindung zwischen der Verbundrandstütze und dem Stahlbetonpaneel. Es wurden unterschiedliche Anschlüsse mit geraden und schrägen Bewehrungsstäben sowie Kopfbolzen im Anschlußbereich getestet. Das Konzept und Details werden zusammen mit den experimentellen Untersuchungen vorgestellt, um die strukturellen und wirtschaftlichen Möglichkeiten dieses hybriden Schubwandsystems (HSW) zu zeigen.

In einer zentralen Lage der Metropole Moskau wurde ein 22geschossiger turmartiger Hochbau mit 2fach Unterkellerung für die Zentralbank der Russischen Föderation errichtet. Der Bericht beschreibt die Auswahl- und Entscheidungsprozesse für die Auslese von mehreren Gründungsalternativen, welche sich an die vorgegebene, nicht einfache Geologie der Stelle anzupassen hatten. Die Entscheidung fiel schließlich für eine Flachgründung auf einer Gründungsplatte, deren Setzungsverhalten durch die umlaufenden Schlitzwände der Baugrubensicherung und durch die prophylaktische Bemessung von Konsolidierungshilfen im Rahmen der bodenmechanischen Gesetzmäßigkeiten größenordnungsgemäß gesteuert wurde.

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Der Einsatz innovativer Fertigungstechnologien in der Baubranche unterstützt die Realisierung vollständig automatisierter Herstellungsverfahren mit dem Ziel, die Ausführungszeit, die Individualität und die Qualität von Bauteilen zu verbessern. Die Herstellung von Stahlfaserbetonbauteilen im selektiven Zementaktivierungsverfahren, welches das dreidimensionale Drucken von formoptimierten Bauteilen ermöglicht, kann die genannten Ziele erreichen. Um diese hinsichtlich ihres Verhaltens unter hochdynamischen Einwirkungen zu untersuchen, wurden insgesamt zehn Stahlfaserbetonprobekörper in unterschiedlichen Bauweisen gedruckt und durch Beschuss- und Freifallversuche mit hochdynamischen Belastungen beansprucht. Solche Belastungen führen zu komplexen inneren Beanspruchungen und entsprechenden Schadensbildern. Eine Darstellung von weiterhin bestehenden Schäden nach dem Impakt, insbesondere die korrekte Ausrichtung der Stahlfasern im Bauteil, zeigen Verbesserungs- und Optimierungsmöglichkeiten zukünftiger Schutzbauteile auf, welche nach aktuellem Stand der Technik noch nicht hinreichend erforscht sind.

Potential of 3D-printed steel-fiber-reinforced concrete components for the protection of critical infrastructure - impact and free-fall tests
The use of innovative production technologies in the construction industry supports the realization of fully automated manufacturing processes with the aim of improving the construction time, the individuality, and the quality of components. The production of reinforced concrete components using the selective cement activation process, which enables the three-dimensional printing of shape-optimized components, can achieve the mentioned goals. To investigate these regarding their behaviour under highly dynamic impact, a total of ten steel fibre-reinforced concrete test specimens were printed in different construction methods and subjected to highly dynamic loads by impact and free-fall tests. Such loads lead to complex internal stresses and corresponding damage patterns. A representation of the damage still presents after the impact, in particular the correct alignment of the steel fibres in the component, indicate possibilities for improvement and optimization of future protective components, which have not yet been sufficiently researched according to the current state of the technology.

Die Querkrafttragfähigkeit von Spannbeton-Fertigdecken wird bei einer Lagerung auf schlanken Trägern oder Unterzügen anstelle von starren Auflagern wie beispielsweise Wandscheiben deutlich herabgesetzt. In Teil 1 dieses Beitrags wurde ein Bemessungsmodell für Querkraft bei biegeweicher Lagerung hergeleitet. Der vorliegende zweite Teil beschreibt die Kalibrierung und Validierung der Modellparameter anhand der Ergebnisse von 21 Großversuchen an biegeweich gelagerten Deckensystemen aus Finnland und Deutschland.

Shear design of prestressed hollow core slabs on flexible supports - Part 2: Model calibration and validation
The shear resistance of hollow core slabs is considerably reduced when the slabs are bedded on flexible supports like slender beams or girders instead of rigid walls. In the first part of this paper a design model to determine the shear resistance on flexible supports has been derived. This second part describes the calibration and validation of the model parameters based on the results of 21 full-scale tests on floor systems with flexible supports from Finland and Germany.

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In order to upgrade to the latest safety regulations, a rescue tunnel is being constructed parallel to the existing 12.9 km long, single bore Fréjus Tunnel. A particular challenge to the mechanised tunnel drive is the alignment through squeezing rock mass in places. In order to overcome the squeezing sections, various technical and organisational measures have been implemented during the course of the project.
Zur Anpassung an die aktuellen Sicherheitsvorschriften wird parallel zum 12,9 km langen, einröhrigen Fréjus Tunnel ein Rettungsstollen gebaut. Eine besondere Herausforderung ist der Verlauf des maschinellen Vortriebs durch stellenweise drückendes Gebirge. Zur Bewältigung der druckhaften Abschnitte wurden im Laufe des Projekts verschiedene technische und organisatorische Maßnahmen umgesetzt.

Im Hoch- und Industriebau werden immer häufiger Stahl-Beton-Verbunddeckensysteme mit hohem Installationsgrad eingesetzt, in denen zur Reduzierung der Bauhöhe die Gebäudetechnik durch Öffnungen in den Trägerstegen geführt wird. Regelungen zur Bemessung von Verbundträgern mit Stegausschnitten sind in der europäischen Normung derzeit allerdings nicht vorhanden und bestehende Ingenieurmodelle aus der Literatur decken die auftretenden Effekte nicht vollständig ab. Hierdurch kann die Querkrafttragfähigkeit des Betongurts, die im Bereich einer Stegöffnung einen wesentlichen Anteil der Gesamttragfähigkeit ausmacht, für die Bemessung nicht angesetzt werden. Im Rahmen des vorliegenden Aufsatzes wird daher ein Modell für Träger mit Öffnungen vorgestellt, das eine mechanisch konsistente Bemessung unter Berücksichtigung aller möglichen Versagensarten ermöglicht. Das Vorgehen wird anhand eines ausführlichen Anwendungsbeispiels veranschaulicht.

Design of hybrid beams and floor slab systems with web openings
In high-rise structures and industrial buildings, highly installed steel-concrete composite floor slabs are increasingly being used, in which HVAC installations are mounted through web openings in order to reduce the overall construction height. Regulations for the design of composite beams with web openings are not provided in European standards and existing engineering models from the literature do not entirely cover all relevant structural effects. As a result, the transversal shear capacity of the concrete slab, which accounts for a significant proportion of the total shear capacity in the web opening region, cannot be exploited for the design. This paper presents a model for beams with web openings, which allows a mechanically consistent design under consideration of all possible failure modes. The procedure is also illustrated by means of a detailed application example.

Auszeichnung des Deutschen Stahlbaues 2014 für Univ.-Profs. em. Joachim Lindner und Herbert Schmidt
Leonhardt, Andrä und Partner feiert 75-jähriges Firmenjubiläum

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Dei neue Umgehungsstraße des historischen Zentrums von Wolin (Polen) wurde im Dezember 2003 eröffnet. Wichtigster Teil der Umgehungsstraße ist die stählerne Bogenbrücke über den Fluß Dziwna mit einer Hauptspannweite von 165 m. Im Aufsatz werden die Haupttragglieder, der Entwurf, die Montage und die Schlußfolgerungen aus der Probebelastung beschrieben. Es hat sich gezeigt, daß infolge eines exakten FE-Modell ein Entwurf hoher Genauigkeit entstanden ist, der die wahre Struktur des Brückentragwerks abbildet.

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Entstehung und Hintergründe der im Stahlbau bis heute bewährten Regeln zur Absicherung gegen Sprödbrüche stehen am Anfang dieser Übersicht. In der Folge ist parallel zur Entwicklung bruchmechanischer Methoden eine enorme Verbesserung der Zähigkeitseigenschaften der Stähle zu sehen. Beides findet seinen Niederschlag in Entwürfen für die Empfehlungen zur Stahlauswahl. Dazu liegt ein Vergleich mit den bestehenden Regeln nahe, wobei auch über Versuchsergenisse zu berichten ist.

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Die derzeit vorliegenden Entwürfe der Vorschriften (1) und (2) werden in den meisten europäischen Ländern als erster Schritt zur Vereinheitlichung der Berechnungs- und Bemessungsverfahren im Stahlbau angesehen. Die Vorschriften greifen dabei verstärkt auf plastische Berechnungsverfahren zurück, ohne jedoch die Problematik der niederfrequenten Ermüdung zu brücksichtigen. Die Zusammenhänge der niederfrequenten Ermüdung, die im elastoplastischen Bereich als eine der Hauptversagensursachen bei Stahlkonstruktionen gilt, sollen (entsprechend dem Programm zur Entwicklung der Eurocodes) erst zum Abschluß einer endgültigen Version des EC 3 behandelt werden. Da die Nachweisbedingungen gegen Ermüdung des EC 3 auch für Bereiche niederfrequenter Belastungen gelten, bezieht sich dieser Beitrag auf die Verifizierung im niederfrequenten und mittleren Belastungsbereich. Die Auswertung von Versuchsergebnissen erfordert das Lösen der Probleme, die im Zusammenhang mit stochastischen Ermüdungskurven auftreten. Letztere werden bei der Ermittlung der Ermüdungsfestigkeit im Rahmen der Bemessung von Stahlkonstruktionen häufig als Hilfsmittel herangezogen. Die sich abschließend ergebende Gleichung der nichtlinearen hyperbolisch verlaufenden Kurve erwies sich in einem weiten Bereich der Lebensdauer zur Ermittlung der Ermüdungsfestigkeit als geeignet. Die Kurve genügt gleichzeitig den Randbedingungen in den Bereichen der niederfrequenten und hohen Belastungen.

Die Baumaßnahme “S21 Flughafentunnel PfA 1.3a” ist Bestandteil des Großprojekts Stuttgart-Wendlingen-Ulm und beinhaltet ca. 5 km der Hochgeschwindigkeitsstrecke entlang der A8 sowie die Anbindung an den Flughafen Stuttgart. Die Bauleistung umfasst u. a. 1,4 km Tröge und Tunnel in offener Bauweise, 3,5 km Tunnel in bergmännischer Bauweise, zwölf Brücken- und Durchlassbauwerke sowie die Einschnitt- und Dammbauwerke der Neubaustrecke. Mit der Ausführung der Baugruben sowie der Spezialtiefbauarbeiten entstehen zahlreiche Schnittstellen zu dem Ingenieurbau, dem Streckenbau und den bestehenden Bauwerken. In dem Übergangsbereich zwischen offener und bergmännischer Bauweise ergeben sich aufgrund der Herstellreihenfolge komplexe Mischsysteme aus Rückverankerung, Vernagelung, Aussteifung und Totmannkonstruktionen. Die Neubaustrecke gründet auf der Verfüllung und den Ingenieurbauwerken der Tröge und Tunnel in offener Bauweise. Die anspruchsvolle Aufgabe bei der Herstellung der Pfähle für die Gründung der Eisenbahnüberführung an der B312 war die unmittelbare Nähe der Gründungspfähle zum Bestandstrog. Die Übertragung von horizontalen Bettungskräften auf den Trog wird durch die Herstellung eines Ringspalts verhindert. Im Wesentlichen soll in dem folgenden Bericht auf die Planung der Baugruben und die damit verbundenen Schnittstellen im Rahmen des Projekts S21 PfA 1.3a eingegangen werden. Hierzu ist eine gesamtheitliche Betrachtung der Ausführungsplanungen erforderlich.

S21 PfA 1.3a - construction planning of the airport connection
The construction project “S21 airport connection PfA 1.3a” is part of the major project Stuttgart-Wendlingen-Ulm and includes about 5 km of the high-speed line along the A8 motorway as well as the connection to Stuttgart Airport. The construction work includes, among other things, 1.4 km of troughs and tunnels in open construction, 3.5 km of tunnels in mining construction, twelve bridges and culvert structures as well as the incision and dam structures of the new line. With the execution of the excavation pits as well as the special foundation engineering work, numerous interfaces to the civil engineering, the railway construction and the existing structures are created. In the transition area between tunnels in open construction and mining construction, complex combined pit systems with ground anchors, rock nailing, bracings and “Totmann” constructions result due to the construction process. The railway line is based on the backfilling and the engineering structures of the troughs and tunnels in open construction. The challenging task in the production of the piles for the foundation of the railway overpass on the B312 was the immediate proximity of the foundation piles to the existing trough. The transfer of horizontal bedding forces to the trough is prevented by the creation of an annular gap between the foundation pile and the subsoil. Essentially, the following report will reflect the planning of the excavation pits and the associated interfaces within the framework of the S21 PfA 1.3a airport tunnel project. For this purpose, a holistic view of the execution planning is required.

32 500 m2 einlagige, eingefärbte ETFE-Membran, vier eigens entwickelte Blautöne, ein Stadion wie aus einem Guss: Das Grand Stade du Havre an der französischen Atlantikküste ist eines der ersten Bauwerke, das mit eingefärbter ETFE-Folie realisiert wurde - und bislang das größte. Dieser Beitrag umreißt die konstruktive Lösung, die Bemessung und die Montage einer großflächigen einlagigen ETFE-Fassade und gibt einen Einblick in die Herstellung, Verarbeitung und Materialeigenschaften eingefärbter ETFE-Folie. Ein Schwerpunkt liegt auf der Bemessung der Konstruktion für Wind- und Schneelasten sowie für hohe Temperaturen.

Stadium in blue - Construction of “Grand Stade du Havre”
32 500 m2 of single-layer, dyed ETFE-membrane, four specially developed shades of blue, a stadium forming a uniform and integrated whole: The Grand Stade du Havre at the French Atlantic Coast is one of the first buildings that has been realized with dyed ETFE-foils - and up to now it is the largest. This article outlines the constructive solution, the dimensioning and the construction of an extensive single-layer ETFE-facade and provides an insight into the fabrication, the processing and the material properties of dyed ETFE-foils. The report focuses on the measurement/calculation of the structure for wind and snow loads as well as for elevated temperatures.

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Die Ermittlung der Eigenfrequenzen von Stützkonstruktionen unter Maschinen ist in der Ingenieurpraxis von großer Bedeutung. Die allgemein bekannten Abschätzungsmethoden dieser Frequenzen an ausgeführten Konstruktionen bereiten oft große Schwierigkeiten und sind manchmal sogar nicht anwendbar. Aus diesen Gründen wird nach anderen Methoden zur Ermittlung der Eigenfrequenzen des Systems gesucht, bei denen weder die Kenntnis der Erregungskräfte der Maschine und der Untergrundparameter noch die künstliche Erregung der Konstruktion erforderlich ist. Am Beispiel eines Sägegatterfundaments wird in der Arbeit die Kalmansche Filtrationsmethode angewandt, die auf den Daten der Schwingungsmessungen am Fundament basiert. Die erhaltene Frequenz der Eigenschwingungen des Systems Sägegatter-Fundament ermöglicht dann, den Beiwert des Untergrunds Co unter dem Fundament zu ermitteln. Die erhaltenen Werte werden mit denen nach anderen Methoden errechneten verglichen.

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Auch nach vielen Jahren teilweise intensiver Forschung wird die Bestimmung des Querkraftwiderstands von Stahl- und Spannbetonträgern in der Fachwelt weiterhin rege diskutiert. Dies liegt einerseits an der Komplexität des Problems, andererseits an der Weiterentwicklung von Bauweisen und Baustoffen sowie den veränderten Fragestellungen. Im vorliegenden Beitrag wird ein dreistufiges Vorgehen präsentiert, das die Bemessung, die Überprüfung und die detaillierte rechnerische Beurteilung von Bauteilen unter Querkrafteinwirkung umfasst. Im Zentrum stehen die Verallgemeinerten Spannungsfelder, die sich insbesondere für die vertiefte Untersuchung und die generelle Überprüfung eines Tragwerks eignen. Die entsprechenden Festlegungen sind durch Versuche gut abgesichert und so aufbereitet, dass sie sich für die Anwendung in der Ingenieurpraxis eignen. Die auf dieser Grundlage ermittelten Querkraftwiderstände werden denjenigen nach den Normen DIN 1045-1 und Eurocode 2 gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass eine Überprüfung der Normvorschriften angebracht wäre. Generell soll der Beitrag zur Diskussion und weiteren Entwicklung der nationalen und internationalen Normen beitragen.

Shear Strength of Structural Concrete Beams
Even after many years of in-depth research, the determination of shear strength of structural concrete beams is still in discussion. The reasons for that are, on the one hand, the complexity of the problem and, on the other hand, further developments of structural systems and building materials as well as new questions arising from the evaluation of existing structures. In this contribution a structured procedure including design, detailed analysis and elaborate assessment of structural concrete members subjected to shear is presented. The focus is on the Generalized Stress Field Approach which particularly enables a profound analysis and a general evaluation of a structure. The corresponding definitions are well supported by experimental results and arranged to be easily used in practical application. Shear strengths calculated on the basis of this method are compared to results according to DIN 1045-1 and Eurocode 2. It shows that a re-evaluation of the code provisions is well appropriate. Basically, this contribution may be regarded as a contribution to the discussion about the development of national and international codes.