Das Verbundverhalten von Betonschrauben mit großem Durchmesser wird mittels Auszugsversuchen mit enger Stützung untersucht. Durch das Eindrehen von Betonschrauben in das erstellte Bohrloch wird eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt, über deren Verhalten wenig bekannt ist. Zusätzlich zur konventionellen Installation auf Basis des Hinterschnitts wurde eine Variante mit zusätzlichem Verbundmörtel untersucht. In ersten Versuchen wird der Einfluss der Verbundlänge der Schrauben auf das Tragverhalten durch Variation der Anzahl an Gewindegängen für verschiedene Betondruckfestigkeiten betrachtet. Um genauere Auskunft über die Spannungsverteilung im Kraftübertragungsbereich zu erhalten, wurden anschließend zwei Arten von Messschrauben mit Dehnmessstreifen im Verbundbereich entwickelt. Aus den Erkenntnissen, die mit diesen Messschrauben gewonnen wurden, wird eine Ansatzfunktion abgeleitet, mit welcher die Verteilung der Längsspannung beschrieben werden kann. Aus dieser Verteilung kann anschließend analytisch auf die Verbundspannungsverteilung rückgerechnet werden. Abschließend wird ein Vergleich mit dem gängigen Ansatz einer konstanten Verbundspannung untersucht.

Bond properties of concrete screws with large diameter
Pullout tests with close support were performed to achieve information about the bond behaviour of concrete screws with large diameter. Concrete screws are screwed in drilled holes in the concrete and cut themselves into the drill hole wall. There is little information about the properties of this force-locked connection. Therefore, tests with different bond-lengths and different concrete compressive strengths were performed. An additional type of installation with bond mortar was investigated too. After this test series two types of measurement screws with several strain gauges in the bond area were developed to get information on the strains in this area. Out of this strains an initial function was determined to characterize the axial stress distribution in the bond area. From this function, the distribution of the bond stresses can be determined. In the end, a comparison between the common approach of a constant bond stress to the new initial function was made.

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Es werden Labor- und theoretische Untersuchungen zum Verhalten von Stahlbetonbauteilen unter Stoss-, Explosions- und bei Beanspruchung mit hoher Dehnungsgeschwindigkeit vorgestellt. Es ergeben sich meist grosse Abweichungen zum bekannten Verhalten bei allmählicher Laststeigerung und der Beschreibung durch die lineare Elastizitätstheorie.

Verschiedene Wärmedämmverbundsysteme wurden über einen Zeitraum von 2 Jahren an 3 verschiedenen Orten der Freibewitterung ausgesetzt. In Abhängigkeit von der Lagerzeit wurden Feuchtehaushalt und mechanische Eigenschaften überprüft. Die Ergebnisse zeigen, daß sich der Feuchtehaushalt und die mechanischen Eigenschaften wie Haftung sich bei der Freibewitterung nicht ändern, was die über 20jährige Praxiserfahrung mit diesen Systemen bestätigt.

Als Folge des Southern-Hyogo-Erdbebens kam es zum Versagen der schlanken Stege einiger Riegel der Rahmenstützen der Higashi-Kobe-Brücke. Im Gegensatz zum bekannten Versagensmodus von Kastenträgern mit schlanken Stegen stellten sich in diesem Fall zwei zueinander senkrechte Zugfelder ein. Die vernachlässigbar geringen Verformungen der Gurte erlauben eine einfache Sanierung der Riegel. Dieser Beitrag befaßt dich mit der numerischen Simulation des Versagensmechanismus der Riegel. Für die geometrisch und physikalisch nichtlineare Berechnung werden Finite Elemente (ABAQUS) verwendet. Die Untersuchung beinhaltet einige Variationen der Blechdicke, der Stahlfestigkeit oder/und der Längsaussteifung der Stege.

1975 hat ein 240 m langes und 18,3 m hohes Bohlwerk am Schiffahrtskanal in Houston, Texas, versagt. Die seinerzeitigen Untersuchungen führten die Ursache auf die Verwendung unzutreffender Bodenkennwerte (nicht entwässerte an Stelle von entwässerten Scherfestigkeiten) zurück. Es wird gezeigt, daß das Versagen auch mit den Rechenwerten der DIN 1055, Teil 2, begründet werden kann. Im Hinblick auf die beabsichtigte Einführung von Teilsicherheitsbeiwerten für Grundbauberechnungen ist die vorliegende Nachrechnung eines Schadenfalls von erheblicher praktischer Bedeutung.

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Im vorliegenden Beitrag wird einleitend der wissenschaftliche Kenntnisstand zum Tragverhalten in der Stahl-Sand-Kontaktfläche sowie zum plastischen Spannungs-Dehnungsverhalten von sandigen Böden unter zyklischer Belastung beschrieben. Darauf aufbauend wird ein nichtlinearer Berechnungsansatz zur Erfassung des veränderlichen Tragverhaltens von Stahlrammpfählen unter zyklisch-axialer Belastung formuliert und numerisch realisiert. Darin werden die drei maßgeblichen Einflussfaktoren, das Tangentialgleiten in der Kontaktfläche, die Akkumulation der plastischen Schubverzerrungen und die Verringerung der Normalspannung des sandigen Bodens im Pfahlnahbereich, berücksichtigt. Die erste Validierung wird mithilfe eines Modellversuches aus der Literatur durchgeführt.

Bearing capacity degradation of driven steel piles under cyclic-axial loading
In this contribution, the scientific background of the bearing capacity of the sand-steel interface and of the plastic stress-strain-behaviour of sand soils under cyclic loading is firstly described. Upon this, a nonlinear calculation approach is formulated and implemented by using numerical method for predicting the bearing capacity degradation of driven steel piles in sandy subsoil under cyclic-axial loading condition. In this procedure, three controlling factors namely slip on pile-sand-interface, accumulation of plastic shear strain and the decrease in lateral effective stress of surrounding sand soils are taken into consideration. With the help of a model test reported in literature, the applicability of the developed calculation approach is checked.

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Im März 2012 begann mit Herstellung der ersten Schlitzwände die Rohbauphase zum Weiterbau der U-Bahnlinie U5 in Berlin-Mitte. Mit diesem U-Bahnbau erfolgt ein wichtiger Lückenschluss im Berliner Nahverkehrsnetz zwischen den derzeitigen Endhaltepunkten der U-Bahnlinien U5 am U-Bhf. Alexanderplatz und U55 am U-Bhf. Brandenburger Tor. Der neue Streckenabschnitt wird die Erreichbarkeit der für Touristen und Bürger gleichermaßen bedeutsamen Ziele rund um die Museumsinsel, entlang der Straße Unter den Linden und im Regierungsviertel maßgeblich verbessern und erstmalig eine direkte U-Bahn-Anbindung dieser Ziele an den Berliner Hauptbahnhof schaffen.
Bauwerksreste und Gründungselemente vergangener Bauepochen, eng gestufte Sande, Zonen mit Geschiebemergel und Steinen sowie ein hoher Grundwasserstand von rund 3 m unter Gelände prägen den Untergrund im Bereich des Bauvorhabens. Diese eiszeitlich geprägten und für das Berliner Urstromtal typischen Baugrundverhältnisse stellen eine große Herausforderung für die Planung und Ausführung der Baugruben und der Tunnelvortriebe dar.
Spree und Spreekanal beidseits der Museumsinsel sowie Bauwerke, historische Gründungen und das in Bau befindliche Humboldtforum müssen im Rahmen der Tunnelvortriebe unterfahren werden. Ferner sind die zuvor hergestellten, jedoch dann noch nicht gelenzten und noch nicht ausgehobenen Baugruben ebenso zu durchfahren wie auch Störungszonen im Bereich von zuvor zu bergenden Spundwänden und Ankern.

About the building works on the metroline U5 in Berlin-Mitte
In March 2012 preliminary building works on the metroline U5 in Berlin-Mitte started with the construction of the first diaphragm walls. This metroline intends to close the gap between the existing metro stations Brandenburger Tor and Alexanderplatz. The new rout section will improve the accessibility of main destinations around Museumsinsel, Straße Unter den Linden and of the government quarter for tourists as well as for citizens of Berlin. Furthermore it offers a direct connection from the aforementioned places of interests to the central railway station.
Structural remains and foundations of past epochs, poorly graded sands, zones of marly till, stones as well as a high groundwater level of around 3 m u gsf form the underground conditions of the project area. The glacial subsoil, which is typical for the galcial valley of Berlin, poses a great challenge for planning and execution of construction pits and tunnel excavation.
Spree and Spreekanal at both sides of the Museumsinsel as well as buildings, historical foundations and the Humboldtforum, which is already under construction, have to be crossed underground by the metroline. Furthermore construction pits, accomplished before, but not deballasted and excavated at the moment of undercutting have to be crossed as well as fault lines around retrieved anchors and sheet piles

Das Brandverhalten der Kuppel der Frauenkirche zu Dresden ist nach Kenntnis des Verfassers noch nicht untersucht worden. Da es aber für die Beständigkeit und Dauerhaftigkeit von Bauwerken allgemein und der Frauenkirche insbesondere von wesentlicher Bedeutung ist, wird hierauf nachfolgend eingegangen. Zum besseren Verständnis wird das Bauwerk zunächst beschrieben. Dann wird der Brand und der Einsturz von 1945, so wie er sich aus der Literatur ergibt, erläutert, um hieraus Erkenntnisse für den Wiederaufbau zu ziehen. Hiernach werden Vorstellungen über das Gesamt-Brandverhalten des Bauwerkes aufgrund von überschlägigen Brandsimulations-Berechnungen abgeleitet und erforderliche Abhilfemaßnahmen entwickelt.

Über die statistische Häufigkeit des Auftretens bestimmter Nutzlasten am Beispiel von Parkhausdecken und die Diskussion möglicher Lastabminderungen für unterstützende Bauteile.

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Im Beitrag wird das Sicherheitskonzept zur Bemessung von Verbundträgern angesprochen. Dabei werden die sich für Verbundträger ergebenden Probleme aufgezeigt und diskutiert, dass eine Übertragung der an Bauteilen aus jeweils einem Werkstoff bewährten semiprobabilistischen Bemessungskonzepte nicht ohne Weiteres auf Verbund- bzw. Hybridbauteile möglich ist. Am Beispiel der “klassischen” Verbundträger werden für einfache Hochbauträger für den Spezialfall des starren Verbundes Ergebnisse von zahlreichen Berechnungen im Grenzzustand der Tragfähigkeit sowie der Gebrauchstauglichkeit dargestellt, die einzelnen Wertigkeiten der Eingangsparameter diskutiert und daraus abgeleitet die notwendigen Teil sicherheitsbeiwerte für diese Parameter begründet. Dabei werden bestimmte Modellungenauigkeiten am Querschnitt für die probabilistischen Berechnungen zunächst toleriert und der Fokus auf die Darstellung der zuverlässig-keitstheoretischen Analyse gelegt.

Für den Nachweis des Zwischenstützenbereiches von Sandwichelementen bei Mehrfeldträgersystemen fehlt bisher ein zutreffendes Verfahren. Im Beitrag wird auf die Versagensmechanismen und Werkstoffgegebenheiten dieses Bereiches vertieft eingegangen. Es wird die Verwendbarkeit des Ersatzträgerverfahrens diskutiert und die Schwierigkeit bei der Bewertung von Zweifeldträgerversuchen aufgezeigt. Es wird ferner ein Nachweisverfahren vorgeschlagen, bei dem die Elementverformung im Auflagerbereich durch eine fiktive Imperfektion ersetzt wird. Das Rechenverfahren wird mit experimentellen Ergebnissen verglichen.

Das Bauwesen ist einer der großen Einflussbereiche zur Verringerung des Klimawandels. Im Bausektor, wie auch in anderen Sektoren, ist man zunehmend gefordert, den ökologischen Fußabdruck möglichst gering zu halten. Um diesen Fußabdruck überhaupt definieren zu können, wird z. B. bei der Planung nachhaltiger Gebäude das Instrument der Ökobilanz angewandt. Hierbei fließen die Umweltwirkungen des Gebäudebetriebs sowie der Bereitstellung der verwendeten Baustoffe zur Errichtung eines Gebäudes ein. Letzteres wird in diesem Beitrag verfolgt. Mittels transparenter sowie quantifizierter Darstellung der Umweltwirkung von Baustoffen auf Bauteilebene lassen sich Vergleiche zu anderen zur Auswahl stehenden Bausystemen ziehen. Einer anschließenden Beurteilungsgrundlage können dabei der gesamte Lebenszyklus, aber auch nur Teilabschnitte dessen dienen. Hierbei wird zwischen den Modellen “Cradle to Gate”, “Cradle to Grave” und “Cradle to Cradle” unterschieden. Unter Anwendung der drei Modelle werden in einem Vergleich von Deckensystemen die Treibhauspotenziale und die Primärenergiegehalte gegenübergestellt.

LCA comparison at component level
The construction industry is one of the major spheres of influence for reducing climate change. In the construction sector, as in other sectors, there is an increasing demand to keep the ecological footprint as small as possible. In order to be able to define this footprint at all, the instrument of life cycle assessment is used, for example, when planning sustainable buildings. This takes into account the environmental impacts of building operation as well as the provision of the building materials used to construct a building. The latter is pursued in this paper. By means of a transparent and quantified presentation of the environmental impact of building materials at the component level, comparisons can be made with other available building systems. The entire life cycle or only parts of it can be used as a basis for subsequent assessment. A distinction is made between the models “cradle to gate”, “cradle to grave” and “cradle to cradle”. On the basis of a comparison of slab systems, this article shows and explains life cycle assessments for these three models and interprets the differences.

Große Teile Deutschlands und auch weite Teile Europas sind sehr dicht besiedelt. Dies führt dazu, dass Wohngebäude, in denen sich Menschen aufhalten, und Bürogebäude, in denen Menschen arbeiten, immer häufiger durch Erschütterungsereignisse in der näheren Umgebung betroffen sind. Andererseits besteht eine wachsende Erwartung, dass Menschen in Wohn- und Bürogebäuden nicht durch Erschütterungen gestört werden.
Ob Erschütterungen als störend wahrgenommen werden, hängt dabei stark mit der menschlichen Physiologie sowie dem Frequenzgehalt und der Dauer der einwirkenden Erschütterungen zusammen. Um dennoch zu einer zuverlässigen Beurteilung zu kommen, ist daher ein Auswerteverfahren erforderlich, dass diese Aspekte berücksichtigt und verbindliche Grenzwerte festlegt.
In diesem Bericht wird zunächst das Vorgehen zur Beurteilung der Zumutbarkeit von Erschütterungen auf Menschen in Gebäuden erläutert. Anschließend wird die Beurteilung der Zumutbarkeit von Erschütterungen aus vier verschiedenen Einwirkungsquellen anhand von vier ausgewählten Projekten vorgestellt. Die Erschütterungsquellen, die dabei zu berücksichtigen waren, umfassen Erschütterungen aus Baustellenbetrieb, aus Produktionsabläufen der Schwerindustrie, aus Straßenverkehr und aus Seilbahnbetrieb. Die Beurteilung der Zumutbarkeit der Erschütterungen nach den jeweiligen länderspezifischen Normen wird in diesem Bericht erläutert.

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Es wird die Beanspruchbarkeit von zweischnittigen Einschraubenverbindungen auf Lochleibung untersucht. Die Lamellen versagen auf drei verschiedene Arten. Die Versagensart und die Traglast zeigen sich in erster Linie von den Randabständen, der Blechdicke und der Zugfestigkeit des Lamellenmaterials abhängig, während der Schraubendurchmesser nur geringen, das Lochspiel und die Festigkeit der Schraube keinen Einfluß haben. Es werden Bemessungsgleichungen entwickelt und charakteristische Werte für die 5%-Fraktilen der Traglast abgeschätzt. Diese werden mit Regelungen der DIN 18 800 Teil 1 (3.81), der DASt-Ri 011, des EC 3, der SIA 161 und dem Entwurf DIN 18 800 Teil 1 verglichen.