In der Architektur hat sich ein zunehmender Wandel hin zu einer hochtransparenten Bauweise vollzogen. Infolgedessen werden für lastabtragende Funktionen vermehrt Glasträger eingesetzt. Da sie infolge ihrer fertigungsbedingten geringen Dicke stark stabilitätsgefährdet sind und die wissenschaftlichen Grundlagen zur Bemessung solcher Träger jedoch zum Teil noch unbekannt sind, besteht hier ein dringender Forschungsbedarf.
Dieser Artikel widmet sich einem der drei wichtigsten Stabilitätsprobleme für Glasträger: dem Biegedrillknicken. Bei diesem Stabilitätsfall weicht ein biegebeanspruchter Träger senkrecht zur äußeren Belastung aus und verdreht sich gleichzeitig.
Zur Ermittlung der Tragfähigkeit von Glasträgern wurde ein umfangreiches experimentelles Versuchsprogramm am Fachgebiet Metall- und Leichtbau (ehem. Stahlbau) der TU Berlin durchgeführt. Neben dem Last-Verformungsverhalten für unterschiedliche Lastfälle wurden ebenso Imperfektionen ermittelt. Auf dieser Grundlage ist ein Finite-Element-Modell verifiziert worden, mit Hilfe dessen zahlreiche numerische Studien durchgeführt wurden. Aus den Ergebnissen wurde ein praxisgerechtes und wirtschaftliches Bemessungskonzept zum Nachweis des Biegedrillknickversagens von Glasträgern entsprechend einem Ersatzstabverfahren entwickelt. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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Es wird ein Verfahren zur nichtlinearen Berechnung der Verformungen von einachsig gespannten Stahlbetonbalken vorgestellt. Es basiert auf dem Übertragungsverfahren mit abschnittsweise linearisierten Momenten/Krümmungs-Beziehungen.

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Der Beitrag diskutiert die Anwendung von Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen im Bauwesen. Es wird aufgezeigt, dass Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe in bestimmten Bauanwendungen bereits etabliert sind, z. B. zur Verstärkung der Statik von Gebäuden und Brücken sowie als Konstruktionswerkstoff. Andererseits sollen spezielle Potenziale des Materials jenseits der mechanischen Eigenschaften identifiziert werden, die sich für Anwendungen im Bauwesen ableiten lassen. Ausgewählte Anwendungsbeispiele, die sich auf vier charakteristischen Eigenschaften des Materials bzw. des Fertigungsprozesses zurückführen lassen, werden beschrieben: 1) Nutzung der Anisotropie zur Konstruktion flexibler und zugleich steifer Bauteile, 2) Integration von (Multi-)Funktionalitäten, 3) Nutzung des geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten und 4) Einsatz von recyclierten Kohlenstofffasern in anorganischer Matrix.

Potential of carbon fibre composites in civil engineering applications
. The paper discusses the application of carbon fibre composite materials in the building industry. It shows that carbon fibre composites are already established in certain areas of civil engineering, e.g. for the strengthening of the statics of buildings and bridges and as construction material. On the other hand special potential of the material, apart from mechanical features, which are advantageous in construction engineering, are identified. Selected examples of specific applications deduced from four characteristic properties of the material and the manufacturing process respectively, are described: 1) Utilisation of the anisotropy for the construction of flexible and at the same time stiff construction components, 2) integration of (multi-)functionalities, 3) utilisation of the low thermal expansion coefficient and 4) application of recycled carbon fibres in inorganic matrices.

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Das dem gewünschten Membranspannungszustand von Schalen gegensätzliche Tragverhalten ist der Zustand verzerrungsfreier Verbiegungen. Hierbei nähert sich das Tragverhalten der Schale dem einer Platte. Dieses Verhalten kann aber auch Vorteile bringen, z.B. bei Tragwerken, die grossen Setzungen ausgesetzt sind. Ziel dieses Aufsatzes ist es die Bedingungen für eine verzerrungsfreie Verbiegung von Schalenelementen zu definieren.

Bei gewissen Großprojekten des Brücken- und Hochbaus gewinnt die Frage nach dem Verhalten des Gesamttragwerks nach einem hypothetischen lokalen Versagen an Bedeutung. Die Gründe hierfür werden erläutert. Am konkreten Beispiel einer vielfeldrigen Spannbetonbrücke werden die in der Praxis anzustellenden Überlegungen, zu erbringenden Nachweise und die sich ergebenden Entwurfskonsequenzen dargestellt und diskutiert.

In diesem Beitrag wird über Biegeschubversuche mit Leichtbetonbalken ohne Querkraftbewehrung berichtet, die ein ausgeprägtes Nachbruchverhalten aufwiesen. Die Versuchsergebnisse der Leichtbetonbalken werfen die Frage auf, ob die Querkraftbemessung in der neuen DIN 1045-1 in der Lage ist, hoch spröde Betone wie ALWAC (All Lightweight Aggregate Concrete) hinreichend sicher zu erfassen. In diesem Zusammenhang wird näher auf den Maßstabseffekt eingegangen.
Es wurde ein Modell für das Tragverhalten von Biegeschubbalken nach Auftreten des Biegeschubrisses entwickelt, das auf der Kinematik von miteinander verbundenen Festkörpern anstelle von Fachwerkstäben beruht. Ein Ansatz der Tragkapazität im Nachbruchbereich für die Praxis wird nicht empfohlen.

Shear Strength of Lightweight Concrete without Shear Reinforcement
This paper presents results of shear beam tests with lightweight concrete and without shear reinforcement exhibiting a distinct post peak behavior. The shear test results raise the question whether the shear design in DIN 1045-1 can also cover very brittle concrete types as ALWAC (All Lightweight Aggregate Concrete) with a sufficient safety level. The size effect in shear beams is discussed.
A model for the load bearing behavior after formation of the inclined crack based on the kinematics of a set of rigid bodies is developed. A consideration of the additional load capacity in the post peak range in design formulas is not recommended.

Es wird über Windkanalmodellversuche zur Beobachtung von Windsoglasten am leeseitigen Dach breiter Hallen berichtet. Die Versuchstechnik lehnt sich an frühere Versuche an, auf denen die einschlägigen Festlegungen der neuen Ausgaben der Windlastvorschrift DIN 1055 Teil 4 beruhen. Aus den im Versuch beobachteten Windbelastungen wird das bemessungsmaßgebliche Biegemoment in der Traufecke eines üblichen Hallenrahmens berechnet.

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In vorliegendem Aufsatz wird der neue Restnutzungsdauernachweis stählerner Eisenbahnbrücken in Haupt- und Nebenstrecken der DB AG und für Brücken der Berliner S-Bahn auf der Basis des Wöhlerlinienkonzeptes sowie der Betriebszeitintervallnachweis nach dem bruchmechanischen Konzept beschrieben. Die Verknüpfung beider Methoden in den Sicherheitsannahmen für die Restnutzungsdauer wird begründet. Die Prioritäten bei der Entwicklung der neuen Methoden wurden auf die einfache Handhabbarkeit der Nachweise unter Beachtung der Wirtschaftlichkeit gelegt. Der Beitrag enthält ein Beispiel zur Verdeutlichung der Nachweisführung.

Verbundträger mit Ganzfertigteilen weisen aufgrund der Bildung von Sammelrissen einige Besonderheiten im Vergleich zu Verbundträgern mit Ortbetonplatte und auch solchen mit Teilfertigteilen auf, die mit den herkömmlichen Berechnungsverfahren nicht ausreichend beschrieben werden können. Dieser Beitrag stellt Berechnungsansätze vor, mit denen die Sammelrisse und das spezifische Tragverhalten erfasst und Rissbildung, Rissbreiten sowie Verformungen wirklichkeitsnah beschrieben werden können.

Calculation of crack widths for composite beams using full-depth precast concrete units
Due to formation of accumulated cracks composite beams with full-depth precast concrete units compared to those with in-situ concrete and also with partial-depth precast concrete units show some particularities, which cannot be described accurately using the established methods of calculation. This article presents methods of calculation, which can be used to cover the accumulated cracks and the specific structural behavior and describes crack formation, crack widths and deformations realistically.

Das Tragverhalten statisch unbestimmter Stahlverbundträger - folgend kurz Verbundträger - wird im Gebrauchszustand maßgeblich durch die Rissbildung in den Bereichen negativer Momentenbeanspruchung beeinflusst. Verbundträger mit Teilfertigteilen weisen aufgrund lokaler Umlagerungen einige Besonderheiten auf, die mit den herkömmlichen Berechnungsverfahren nicht ausreichend beschrieben werden können. Dieser Beitrag stellt Berechnungsansätze vor, mit denen das spezifische Tragverhalten erfasst und Rissbildung, Rissbreiten sowie Verformungen wirklichkeitsnah beschrieben werden können.

Crack and deformation behaviour of composite beams using partial-depth precast concrete units
The structural behaviour of statically indeterminate composite beams under service conditions is basically influenced by crack formation in ranges with negative moments. Composite beams with partial-depth precast concrete units show some particularities, which cannot be described accurately using the established methods of calculation. This article presents methods of calculation, which can be used to cover the specific structural behavior and describe crack formation, crack widths and deformations realistically.

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Abschliessender Beitrag von insgesamt 6 Veröffentlichungen zur Frage des Tragverhaltens von Balken und Scheiben bei Querkraftbeanspruchung. Neben der Vorstellung einer allgemeingültigen Theorie in Weiterentwicklung der Fachwerkanalogie nach Mörsch werden auch Diskontinuitätsstellen wie die Lasteinleitungsbereich von Einzellasten behandelt und theoretisch formuliert.

Über den Spannungszustand und die Bemessung von gedrungenen Stahlbetonträgern (h >= 1/2 l) und Konsolen nach der Scheibentheorie.

Erster Teil einer Aufsatzreihe zur Beschreibung des Spannungszustands in Stahlbetonträgern infolge von Querkraftbeanspruchung

In der Aufsatzreihe wird das Tragverhalten von Stahlbetonträgern im Bereich maximaler Querkräfte, also am Auflager oder in Bereichen mit Einleitung hoher Einzellasten beschrieben.

Teil einer Aufsatzreihe, die sich mit dem Tragverhalten von Stahlbeton- und Spannbetonträgern bei Querkraftbeanspruchung beschäftigt. Der vorliegende Beitrag behandelt hauptsächlich die Bemessung für Querkraft.

Es wird das Schubproblem von Linienträgern aus Stahlbeton- und Spannbeton vor allem in dem Bereich behandelt, in dem sich Schubrisse aus Biegerissen entwickeln. Die Querkraft wird hier im wesentlichen durch die wesentlich steifere, ungerissene Restdruckzone des Betons aufgenommen, da die entsprechenden Komponenten des Mörschen Fachwerks im Betonsteg oft zu verformungsweich sind, um wesentliche Anteile der Querkraft übernehmen zu können. Aus diesen Überlegungen heraus wird für die Tragfähigkeit der Restdruckzone eine Interaktionsformel für Moment und Querkraft entwickelt, das durch das Prinzip der grössten Betonhauptdruckspannung bestimmt werden kann.