Zur überschlägigen Berechnung der Schnittkräfte von kreistonnen- (ei-) förmigen Behältern, die vorwiegend bei der Aufbereitung von Faulschlamm verwendet werden, werden Gleichungen für die wichtigsten Lastfälle wie linear mit dem Winkel veränderliche Eigenlast, Laternenlast, Behälterfüllung und Vorspannung zusammengestellt. Die Auswertung der Gleichungen wird an einem Rechenbeispiel gezeigt.

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Der Firstbereich bei Satteldachbindern stellt einen Diskontinuitätsbereich dar, an welchem unter Biegebeanspruchung Umlenkkräfte auftreten. Bei unzureichender Verbügelung können diese zu großen Rissweiten und damit zu einer Verminderung der Tragfähigkeit des Querschnitts führen. Seit geraumer Zeit fordern Normenwerke daher eine volle Verbügelung der nach einem einfachen Stabwerkmodell kalkulierten Umlenkkräfte. Zur Größe der aufnehmbaren Umlenkkraft zum Zeitpunkt der Rissbildung werden keine Regelungen getroffen und so gestaltet sich die Bewertung der Tragfähigkeit von Bestandsbauten schwierig. In diesem Artikel wird die experimentelle Untersuchung eines - einer realen Fabrikhalle nachempfundenen - Satteldachbinders mit unzureichender Verbügelung beschrieben. Die Ergebnisse der beiden großformatigen Vier-Punkt-Biegeversuche zeigen die erwartete Ablösung des Druckflansches und die damit verbundene Herabsetzung der Querschnittstragfähigkeit. Auf diesen Untersuchungen gründend, wird erstmalig ein physikalisches Modell zur Bestimmung der aufnehmbaren Umlenkkräfte vorgestellt und sein Potenzial anhand einer Parameterstudie mittels Finite-Elemente-Simulationen illustriert.

Deviation forces at pitched beams - An approach to evaluate the bearing capacity in case of insufficient transverse reinforcement
The ridge represents a section of discontinuity at pitched beams where deviation forces occur under bending loads. Insufficient transversal reinforcement could cause huge crack widths with the consequence of a lowered bearing capacity of such regions. Therefore, the standards require the engineer to cover deviation forces completely with stirrups. Due to missing regulations about the bearable deviation forces prior to the development of a crack, the assessment of existing structures becomes rather difficult. In this paper, the experimental investigation of a recreated factory beam with insufficient transversal reinforcement is presented. The results of two four-point bending test with big-scale specimens show the expected detachment of the compression flange and therefore, the lowered bearing capacity of this cross section. Based on these experiments a physical model to evaluate the bearable deviation forces is introduced. The models' potential is further shown by a parameter study done with finite-element calculations.

Bislang werden für landwirtschaftliche Bauten, wie z. B. Stallanlagen, Behälterbauwerke, Siloanlagen oder Biogasreaktoren, Oberflächenschutzsysteme (OS) eingesetzt, die das Eindringen von beton- und stahlangreifenden Agenzien verhindern sollen. Betone mit einem hohen Säurewiderstand bieten eine Alternative, um auf OS zu verzichten. Die Leistungsfähigkeit dieser Spezialbetone muss entsprechend des Schädigungspotentials der jeweiligen Anwendung durch zeitraffende Einlagerungsversuche in aggressiven Medien verifiziert werden.
Für die ansteigende Anzahl von Biogasanlagen (BGA) gibt es aufgrund der noch jungen Entwicklungsgeschichte und der fehlenden Zugangsmöglichkeit in die Bauwerke bisher keine umfassenden Erfahrungen zu ablaufenden Schädigungsprozessen. In Abhängigkeit von der verwendeten Anlagenverfahrenstechnik kann prinzipiell in der Flüssigphase mit einem geringen biogenen Säureangriff, dagegen im Gasphasenbereich unter bestimmten Voraussetzungen u. a. mit einem Schwefelsäure-, Kohlensäureangriff und mit einer Karbonatisierung gerechnet werden. Derzeit werden im Rahmen eines großangelegten Forschungsvorhabens an der MFPA Leipzig GmbH/Universität Leipzig die Schädigungspotentiale in BGA an bereits geschädigten Bauwerken und an eingelagerten Laborproben analysiert. Gleichzeitig werden durch zeitraffende Einlagerungsversuche neue säurewiderstandsfähige Betone u. a. für den Landwirtschaftsbau entwickelt.

Concrete for Biogenic Acid Attack in Agricultural Constructions
Up to present, surface protective systems are in use for agricultural buildings, for instance: cot plants, tank construction, silo plants or even biogas fermenter. The aim is to avoid infiltration by concrete- and steel corrosion agents. Concrete with high acid resistance are an alternative to dispense using these surface protective systems. The performance of this special-concrete has to be verified in aggressive media through accelerated storagetests, in accordance with the potential of damage of the equivalent application.
Based on the young history of development and the absent access to the buildings, none extensive experiences of the processes of damage are noted for the increasing number of biogas plants. Dependant on the used plant-process engineering, a less biogenic acid attack within the liquid state can be expected. Within the gaseous phase under special conditions i.a. sulfuric acid-, carbonic acid attack and carbonation can simultaneously occur. Currently, in the context of the large-scale research project at the MFPA Leipzig GmbH/Leipzig University, the potentials of damage within biogas plants on damaged buildings as well as embedded samples become analyzed. At the same time new acid resistance concretes, i.a. for agricultural buildings will be developed by accelerated storage-tests.

Bauvorhaben im Bestand werden immer mehr zum Hauptthema für Planer und Bauwirtschaft. Der folgende Beitrag behandelt einige besondere Aspekte, die beim Planen im Bestand in Bezug auf den Bestandsschutz, die Standsicherheit und den Brandschutz zu beachten sind. Dabei werden die Grundlagen des Bestandsschutzes kurz umrissen. Die Besonderheiten bei der Planung werden mit dem Schwerpunkt Tragwerksplanung erläutert. Es werden Möglichkeiten aufgezeigt, Teilsicherheitsbeiwerte auf der Widerstandsseite beim Nachrechnen bestehender Bauteile mit semiprobabilistischen Bemessungsverfahren zu reduzieren sowie Belastungsversuche zweckmäßig einzusetzen. Die Beurteilung der Feuerwiderstandsdauer historischer Bauteile lässt sich am besten bei Berücksichtigung deutlich geringerer realistischer Brandlasten umsetzen.

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Die Konstruktion des spanischen Pavillons für die EXPO 2000 erforderte eine sorgfältige Planung, bei der das komplizierte Zusammenspiel zwischen Geometrie, Funktion, Tragwerkskonzept und Materialwahl eine dominierende Rolle spielte. Die Randbedingung, eine wiederverwendbare Struktur zu planen und auszuführen, legte es nahe, von der Vorfertigung intensiven Gebrauch zu machen. Aufbauend auf einem kongruenten Tragwerkskonzept, bei dem alle Elemente zur Gesamtstabilität beitragen, entstand eine gänzliche vorgefertigte, ab- und wiederaufbaubare Struktur von großer Robustheit. Durch detaillierte statische Berechnungen wurde die Empfindlichkeit des Strukturverhaltens gegenüber Änderungen verschiedener Parameter, insbesondere während des Vorspannvorgangs, untersucht. Die Auswirkungen dieser Einflußparameter wurden mit Verformungsmessungen am Bauwerk überprüft, um die Verformungen in vertretbaren Grenzen zu halten.

Zur Beurteilung der Korrosionsgefährdung von Stahlbetonbauteilen steht seit mittlerweile mehreren Jahrzehnten die Potenzialfeldmessung zur Verfügung. Zur Beurteilung der Betonqualität wird immer häufiger der spezifische elektrische Widerstand zugrunde gelegt. Für beide Methoden stehen zwar Messverfahren zur Verfügung, die jedoch mit unterschiedlichen Anwendungsgrenzen einhergehen. Hierzu zählen bei der Potenzialfeldmessung beispielsweise eine Anwendung an segmentierten Stahlbetonbauteilen (z. B. fehlende elektrolytische Kontinuität bei Fertigteilen) oder falls das Erstellen eines Bewehrungsanschlusses unerwünscht ist (z. B. nach einer Instandsetzungsmaßnahme oder bei kontaminiertem Beton). Die Bestimmung des spezifischen elektrischen Widerstandes erfolgt am Bauwerk üblicherweise mit einer Vier-Elektroden-Sonde nach dem Wenner-Verfahren. Infolge der hohen Leitfähigkeit der Bewehrung oder aufgrund von inhomogenen Feuchteverteilungen kann dieses Verfahren zu erheblichen Fehlinterpretationen führen.
Am Institut für Bauforschung der RWTH Aachen University werden derzeit neue zerstörungsfreie Verfahren entwickelt, um diese Anwendungsbereiche auszuweiten und die Zuverlässigkeit der Diagnoseergebnisse zu erhöhen. Mit der Delta-Sonde ist es möglich, Bewehrungsbereiche mit erhöhter Korrosionsgefährdung auch ohne Bewehrungsanschluss zu lokalisieren. Zudem können kritische Bereiche durch eine kompassartige Funktion am Messgerät direkt vor Ort angezeigt werden. Mithilfe der derzeit entwickelten Widerstandstomografie soll eine genauere Bestimmung des spezifischen Betonwiderstandes ermöglicht werden. Der Vorteil liegt hierbei u. a. darin, den Einfluss vorhandener Bewehrung zu berücksichtigen und zudem Feuchteprofile im Bauteil zu visualisieren und zu quantifizieren.

New innovative methods to assess the durability of reinforced concrete structures
Since several decades the potential mapping method is available for assessing the corrosion risk of reinforcement in concrete structures. Nowadays the assessment of the concrete quality is often based on the electrical resistivity. Unfortunately the methods typically used for determining the mentioned parameters are limited regarding their application. In cases where precast reinforced concrete segments were used (e. g. lack of electrolytic continuity) or where it is not allowed to remove the concrete cover for preparing a reinforcement connection (e. g. contaminated concrete or after repair measures) the potential mapping method can be inefficient. The determination of the electrical concrete resistivity is typically based on a four electrode reading using the Wenner setup. Due to the high conductivity of reinforcement bars or due to heterogeneous humidity distributions the Wenner approach may lead to considerable misinterpretations.
To counteract these limitations and to improve the reliability of the assessment new non-destructive methods are developed at the Institute of Building Materials Research of RWTH Aachen University. The Delta-Sensor allows, even without a reinforcement connection, the localisation of areas with a high risk of reinforcement corrosion. Furthermore a compass function allows a direct localisation of critical areas on site. By means of the Electrical Resistivity Tomography the determination of the resistivity can be improved. One of the advantages is to limit the area influenced by the reinforcement and to visualize and quantify the humidity distribution in the concrete.

Metropol Parasol ist ein architektonisch und städtebaulich innovatives und kontrovers diskutiertes Projekt inmitten der Altstadt von Sevilla, das eine archäologische Ausgrabungsstätte, eine Markthalle, einen städtischen Open-Air-Veranstaltungsort und eine spektakuläre Verschattungskonstruktion aus Holz mit integriertem Restaurant und Aussichtswegen, alles vertikal übereinander gestapelt, vereint. Der Artikel beschreibt den Tragwerksentwurf im Zusammenspiel mit den formalen und funktionalen Aspekten des Projekts. Die disparaten Anforderungen an das Tragwerk führten zur beschriebenen Hybridkonstruktion aus Holz, Beton, Stahl und Stahlverbund. Dieser Aufsatz beschreibt den gesamten Tragwerksentwurf und Teile seiner Umsetzung in Beton, Stahl und Stahlverbund sowie das Brandschutzkonzept. Ein weiterer Artikel in dieser Ausgabe geht ausführlicher auf die innovative Holzkonstruktion ein.

Metropol Parasol in Seville - Innovative hybrid structure in timber, concrete and steel.
Metropol Parasol is an urbanistic and architecturally innovative and much discussed signature project in the centre of the old town of Seville. It comprises an archaeological site, a market hall, an urban open-air venue space and a spectacular shading structure which is manufactured from timber and includes a restaurant and walkways on the top. This paper describes the structural design and it’s interdependency with the formal and functional aspects of the project. The disparate requirements for the structural design were best met with a hybrid structure of timber, concrete, steel and steel composite. This paper describes the structural design of the entire project and parts of the concrete, steel and steel composite structure as well as the fire engineering. Another article in this issue will explain in detail the innovative timber structure.

Für jedes Bauelement, das Zerstörungsanzeichen zeigt, sollten Art und Ursachen der aufgetretenen Korrosionserscheinungen genau bestimmt und dementsprechend die Art und Weise der Reparatur und der Bausicherung gewählt werden. Erst dann werden die ausgeführten Bausicherungen und Reparaturen entsprechend haltbar sein, das wird im Endeffekt dazu beitragen, die Kosten der Instandhaltung der Bauobjekte zu reduzieren. Aufgrund der Untersuchungen an Bauobjekten durch Labor- und strukturelle Untersuchungen (Röntgen-Mikroskopie und -Mikroanalyse) werden die Ursachen der Korrosion der Bestandteile von Loggien und Balkonen dargestellt und analysiert. Auf Basis der Ergebnisse werden Hinweise zur Vermeidung derartiger Erscheinungen erarbeitet.

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