Die Verformungsberechnung einbetonierter Stahlträger (Slim Floor) stellt wegen der Rissbildung des Betons, der Nachgiebigkeit der Verdübelung und des rheologischen Verhaltens des Betons ein umstrittenes Problem dar. DIN EN 1994-1-1 enthält keinerlei Regelungen zur Gebrauchstauglichkeitsbemessung von Slim-Floor-Trägern. Im vorliegenden Beitrag wird ein praxisfreundliches Verfahren vorgeschlagen, welches für die Verformungsberechnung einbetonierter Stahlquerschnitte, durch die Rissbildungsfaktoren von DIN EN 1992-1-1 (&zgr;-Methode), geeignet ist. Empfehlungen zur Berücksichtigung der Nachgiebigkeit der Verdübelung und des Kriechens und Schwindens des Betons werden auch gegeben.

Calculation of deflections of slim floor beams
Serviceability calculations of slim floor systems is a controversial issue due to the uncertainties associated with concrete cracking, the stiffness of the shear connection and the mechanical interaction between concrete, structural and reinforcing steel. EN 1994-1-1 does not include any provisions on the design of slim floor beams. In this paper a method, compatible to the &zgr;-method of EN 1992-1-1, for the determination of deflections in slim floor beams is proposed. Recommendations for considering the flexibility of the shear connection and the influence of creep and shrinkage are also given.

Im vorliegenden Bericht werden zyklische Elementversuche (Triaxial-, Rahmenscherversuche) sowie Modellversuche mit zyklischen Belastungen an Flachfundamenten und Pfählen vorgestellt. Im Triaxialversuch werden bindige und nichtbindige Proben mit bis zu 5 mal 10 hoch 6 Lastwechseln, im Rahmenscherversuch werden Sandproben mit 10 hoch 4 Lastwechseln, zyklisch belastet. Die Modellversuche mit bis zu 10 hoch 5 Lastwechseln werden in nichtbindigem Boden durchgeführt.

Die Gründungen von Offshore-Wind-Energie-Anlagen (OWEA) sollen nach dem gesicherten aktuellen Stand des Wissens dimensioniert werden, der allerdings noch nicht als Stand der Technik bezeichnet werden kann. Eine Art der Gründung solcher OWEA ist die sog. Monopile-Gründung, die Pfahldurchmesser von bis zu 7 m aufweist. Die Belastung dieser Gründungsstrukturen resultiert aus Wind und Wellen und ist hauptsächlich in horizontaler Richtung. Es liegen zwischenzeitlich Ergebnisse von Modellversuchen vor, die das Verhalten solcher Monopile-Strukturen sowie einige physikalische Phänomene wiedergeben und Modelle, die das hochzyklische Verhalten von Monopiles beschreiben. Parallel hierzu wurden in den neuen EA-Pfähle [1] Methoden vorgeschlagen, die zur Dimensionierung oder Beurteilung des Verformungsverhaltens solcher Strukturen benutzt werden sollten. Im Rahmen von Genehmigungsverfahren [2] wird auf die in [1] angegebenen Verfahren zurückgegriffen. Dieser Beitrag setzt sich kritisch mit der in [1] empfohlenen Vorgehensweise für die Monopiles auseinander. Der Beitrag erläutert weiterhin, dass die Gleichungen der EA-Pfähle [1] entgegen der dort aufgestellten Behauptung den Ansatz der Dehnungssuperposition nach Stewart [3] für drei oder mehr Zyklenpakete nicht zutreffend umsetzen und daher einer Revision bedürfen. Anhand eines einfachen Beispiels ist bereits auch in [4] gezeigt worden, dass die vereinzelt in der Literatur verwendete “Strain Hardening”-Methode ungeeignet ist. Der vorliegende Beitrag legt insbesondere das Gewicht auf die zyklische Belastung mit veränderlicher Amplitude.

On the deformation prediction of monopile foundations due to cyclic loading of varying amplitude
The foundations of the offshore wind turbines should be designed according to the latest scientific knowledge. Monopiles showing 6-7 m in diameter represent one kind of such foundation structure. The main loading acting on those foundations is horizontal resulting from the wind and wave action. Meanwhile sufficient numbers of model tests have been carried out, theoretical models are available describing the physical phenomena governing the monopole behavior under high cycle loading are available as well. In parallel the existing recommendations [1, 2] describe methods for the design and prediction of the performance of those foundation structures. The paper attempts in a critical review of the in [1] proposed formulas and methods to describe their drawback especially in the case of more than two cyclic amplitudes. It is shown that the deformation superposition has to be revised in order to fulfill the superposition principles as given by Stewart [3]. Using a simple example as already published in [4] it is shown that the strain hardening method used in the literature is unsuitable to solve the problem under consideration. In the paper particular attention is paid to the prediction models for the monopile structure under cyclic loading with varying amplitude.

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Gründe für Planung und Bau des Eiderdammes und ein Überblick über das Gesamtbauwerk.

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Beim Herstellen von Stahlbetonwänden auf Fundamenten entstehen aus behinderter Längsdehnung bei der Hydratation des Betons häufig Risse in den Wänden. Es werden die theoretischen Grundlagen und die Erfahrungen mit einer Technologie gezeigt, bei welcher die Fundamente vorgewärmt und die Stahlbetonwände mit einer Rohrinnenkühlung behandelt werden. Dies hat zur Folge, daß Zwangsbeanspruchungen infolge der Temperaturunterschiede zwischen Sohle und Wand erheblich verringert werden.

Um schädliche, bis in den Putzgrund reichende Risse im Putz zu vermeiden, müssen Putzgrund und Putz entsprechend aufeinander abgestimmt sein. Das bedeutet, der Putzgrund muss (deutlich) steifer, fester als der Putz sein bzw. der Putz muss gegenüber dem Putzgrund (deutlich) weicher sein. Bei besonders wärmedämmendem Leichtmauerwerk mit grundsätzlich geringerer Steifigkeit, Festigkeit werden deshalb seit vielen Jahren an diesen Putzgrund angepasste Putze - Leichtputze, Ultraleichtputze - verwendet. Bei hochwärmedämmendem Leichtziegelmauerwerk ist im Wesentlichen der putznahe Außensteg für die Putzgrundeigenschaften bestimmend. Je dicker und fester dieser Außensteg ist, desto sicherer werden schädliche Putzrisse vermieden. Perlitgefüllte hochwärmedämmende POROTON-Ziegel tragen dem mit einer Außenstegdicke von mind. 15 mm in besonderem Maße Rechnung. Die Risssicherheit kann mit Näherungsansätzen beurteilt werden. Dazu enthält der Beitrag Beispiele.

Es wird ein Näherungsverfahren beschrieben, welches es ermöglicht, die Verteilung der waagerechten Belastung bei vielstöckigen Bauwerken zu ermitteln. Die Genauigkeit des Verfahrens hängt von den linearen Beziehungen zwischen den Verschiebungslinien der Rahmen ab und entspricht im allgemeinen den Genauigkeitsverhältnissen der waagerechten Belastung.

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Der rasante Aufschwung in der Logistikindustrie verbunden mit der Entwicklung automatisierter Fördersysteme führt zu immer größeren Hochregallagern mit Bauhöhen bis zu 50 m. Damit stößt die derzeitige Konstruktionspraxis von Hochregallagern in Silobauweise an ihre statisch-konstruktiven Grenzen. Zudem kann aufgrund der komplexen Profilausbildung der dünnwandigen, kaltgeformten Regalprofile die Tragfähigkeit nicht in allen Fällen nach DIN EN 1993-1-3 [1] ermittelt werden.
In dem hier vorgestellten Forschungsprojekt wurde untersucht, ob der Einsatz höherfester Stähle zu einer Optimierung des Tragsystems führen kann. Des Weiteren wurde analysiert, ob die Bemessungsregeln der DIN EN 1993-1-3 [1] auf die Regalprofile übertragen werden können.

The use of high-strength steel in high-bay racking systems.
The booming logistics industry and the development of high sophisticated automatic storage and retrieval systems lead to larger high-bay racking systems with heights up to 50 m. This pushes the current design practice of high-bay racking systems in silo construction to its static and constructive limits. Unfortunately, DIN EN 1993-1-3 [1] does not give design provisions for the special thin-walled, cold-formed rack profiles.
The research project focuses on two aspects: Using high-strength steel to optimize the rack systems as well as further developing design rules of DIN EN 1993-1-3 [1] to predict the load-bearing capacity of rack profiles.

Die durch die DIN 1054:2005-01 in Deutschland erstmalig formulierte Notwendigkeit einer Berücksichtigung von Tragfähigkeitsminderungen, hervorgerufen durch axial-zyklische Belastung bei Pfählen, hat in jüngster Zeit, insbesondere aus Anlass der Bemessung von Offshore-Windenergieanlagen (OWEA), zu einer umfassenden Forschungstätigkeit auf diesem Gebiet geführt. Im Zuge dieser wissenschaftlichen Bearbeitungen entstand jedoch die Notwendigkeit, praktisch handhabbare Bemessungsmodelle zu finden, die besagtem Effekt in möglichst guter Näherung Rechnung tragen, da parallel bereits mit der Errichtung solcher Art Anlagen begonnen wurde.
Vor Abschluss der Erarbeitung der 2. Auflage der EA-Pfähle (2011) wurde aus diesem Grund das betreffende Kapitel 13 mit dem Anhang D als Entwurf schon im Vorfeld der baupraktischen Überprüfung durch Veröffentlichung [1] zugeführt.
Darin wird ein mögliches Nachweisformat unter Verwendung von Interaktionsdiagrammen angeboten. Diese Diagramme stellen eine Zusammenfassung von Erfahrungen mit axial-zyklisch belasteten Pfählen dar und ermöglichen abhängig von zyklischer Einwirkung und dem statischen Pfahlwiderstand eine Abschätzung der verträglichen Lastwechselzahlen (Zyklen).
Nachfolgend werden einige der im Praxisgebrauch befindlichen Interaktionsdiagramme vorgestellt und ihre Besonderheiten diskutiert.
Da es sich gezeigt hat, dass der dominante Effekt auf die zyklische Pfahltragfähigkeit einer OWEA ein hohes zyklisches Belastungsniveau unter vergleichbar geringer Zyklenanzahl ist, wird ein modifiziertes, solche wichtigen Randbedingungen möglichst realitätsnah erfassendes Interaktionsprogramm vorgestellt. Die Verwendung der Interaktionsdiagramme im Tragfähigkeitsnachweis gemäß EA-Pfähle (2011) wird erläutert und durch Berechnungsbeispiele veranschaulicht. Abschließend erfolgt eine kritische Betrachtung der Eignung dieser Methode.

On the use of interaction diagrams for the design of axially cyclic loaded piles.
The need to take cyclic degradation of axially loaded piles into account was postulated in the DIN 1054:2005-01 for the first time in Germany. This lead to comprehensive research activities especially due to the progress in the offshore wind industry.
In the course of the scientific research the necessity for finding practical design approaches arose, which are capable to predict the behaviour under cyclic loading with sufficient accuracy, since the installation of offshore wind turbines already had started. This was the reason why the new chapter 13 and appendix D of the 2nd edition of the Recommendations of the Working Group 2.1 ”Piles” of the German Geotechnical Society (EA-Pfähle, 2011) was published in advance in order to allow for the review of the engineering community.
In this chapter 13 an analysis format using cyclic interaction diagrams is given. These diagrams summarise practical experience with axially cyclic loaded piles and offer the assessment of an admissible number of load cycles depending on the cyclic loading and the static pile capacity.
In the paper at hand several cyclic interaction diagrams in use today are presented and their characteristics are discussed. The dominating effect on the cyclic degradation of a foundation pile for an offshore wind turbinde comes from a relatively high cyclic load ratio at a comparably low number of load cycles. This is the reason why a new modified cyclic interaction diagram is proposed, which takes into account this important effect in a realistic manner.
The use of interaction diagrams in line with the EA-Pfähle (2011) is explained and illustrated by practical examples. Finally a critical view on the applicability of the method in general is given.

Der Problematik des selbsttätigen Losdrehens wird offensichtlich auch im Stahl- und Metallbau eine solche technische und wirtschaftliche Relevanz beigemessen, dass Keilsicherungsscheiben auch für die Verwendung im bauaufsichtlich geregelten Bereich vorgesehen sind. Die Sicherungswirkung stellt hierbei ein Gebrauchstauglichkeitskriterium dar, welches auf der Ausnutzung einer Vorspannkraft beruht. In diesem Beitrag wird die Verwendung der Keilsicherungsscheiben in Schraubenverbindungen vor dem Hintergrund der derzeitigen Normungslage des bauaufsichtlich geregelten Bereiches diskutiert. Aus den Erfahrungen umfangreicher experimenteller Untersuchungen wird in diesem Beitrag eine Methodik vorgestellt, mit deren Hilfe der Verwendbarkeitsnachweis für Keilsicherungsscheiben experimentell und rechnerisch abgebildet werden kann.

A contribution to the use of wedge-lock washers for bolted connections in the building construction authorities regulated field.
The problem of self-loosening has obviously such a technical and economic relevance for steel and metal constructions, that wedge-lock washers are also intended to be used in the building construction authorities regulated field. The securing effect of the wedge-lock washers constitutes a criterion of usability, which is based on the utilization of a preload. This article discusses the usage of wedge-lock washers for bolted connections with the background of the present standard situation for the building construction authorities regulated field. Furthermore a procedure is introduced by which the usability of the wedge-lock washers can be determined in an experimental and calculating way.

In der Normung wird die Verwendung von Sprinkleranlagen in Wohngebäuden nicht gefordert. Untersuchungen ergaben jedoch, daß ihr Einsatz im Brandfall die Zahl der Opfer reduzieren kann. Im Frühjahr 2007 werden die Richtlinien für England und Wales dahingehend verändert werden, daß für Wohngebäude mit einer Höhe von über 30 m Sprinkleranlagen einzusetzen sind. Der Beitrag diskutiert die Verwendung von Sprinkleranlagen in Wohngebäuden und zeigt ihren Einfluß auf typische Grundrisse für Wohngebäude auf.

Die Problematik der Darstellung des Wärme- und/oder Dampfdiffusionsstroms durch dreidimensional modellierte Baukonstruktionen wird aufgegriffen und eine praxistaugliche Methode zur raschen Erkennung von thermischen und/oder hygrischen Schwachstellen vorgestellt. Das Falschfarbenbild der sich an den Oberflächen des untersuchten Bauteils einstellenden Beträge der Wärme- und/oder Dampfdiffusionsstromdichten zeigt unmittelbar Bereiche erhöhten Wärme- oder Diffusionsstroms auf. Das Auszeichnen einzelner Stromlinien gibt zudem Einblick in den Weg des Wärme- oder Diffusionsstroms durch die Baukonstruktion. Die Aussagekraft des vorgestellten Verfahrens wird anhand eines mit dem neuen Wärmebrückenprogramm AnTherm dreidimensional durchgerechneten Beispiels demonstriert. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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Der vorliegende Artikel liefert zutreffende zyklische Lastverformungs- und Rißfortschrittsbeziehungen für Trägerverbundfugen mit Kopfbolzendübel Durchmesser 22 mm, anhand derer man in der Lage ist, den Schädigungs- und Lastverformungszustand in einem Verbundträger unter zyklischer Belastung zu bestimmen. Die Modelle wurden auf Grundlage einer hohen Anzahl von weggeregelten Push-Out-Versuchen abgeleitet und an einigen zyklischen Trägerversuchen verifiziert. Mit den gefundenen Zusammenhängen ist es möglich, sehr genaue Lebensdauerprognosen für Kopfbolzendübel in Trägerverbundfugen abzugeben. Weiter wird ein einfaches Bemessungskonzept für die Kopfbolzenermüdung vorgeschlagen.

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Neuere Vorschriften forden bei der Berechnung stabilitätsgefährdeter Stabkonstruktionen die Berücksichtigung ungünstiger Imperfektionen. Eine Entscheidung hierüber ist aber nur möglich, wenn in den Berechnungsmethoden über die üblichen Voraussetzungen der Theorie II. Ordnung hinausgegangen wird. Dies wird an einem einfachen Rahmen gezeigt.

Es wird über Untersuchungen zur kurz- und langzeitigen Dichtheit von wasserdruckbeanspruchten Stahlbetonbauteilen mit Trennrissen berichtet, die keine Druckzone aufweisen. Insbesondere war die Frage zu klären, bis zu welcher Grenzrissbreite Risse durch Selbstheilung wierder geschlossen werden. Es zeigt sich, daß bei einer Rissbreite von über 0.1 mm eine Selbstheilung nicht zu erwarten ist, bei kleineren Rissbreiten ist sie jedoch auch nicht gesichert.

Es wird die Entwicklung des Baus von massiven Bogenbrücken anhand der im Laufe der Zeit verwendeten Systeme beim Lehrgerüstbau gezeigt. Der nach dem Krieg teilweise eingetretenen Stagnation beim Bau von Bogenbrücken könnte mit der Anwendung des Freivorbaus bei der Errichtung des Bogens entgegengetreten werden.

Nach der DASt-Richtlinie 012 erfolgt die Berücksichtigung mehrachsiger Spannungszustände über die ideale Beulvergleichsspannung. In der im Entwurf vorliegenden DIN 18 800 Teil 3 wurde ein geänderter Nachweis gewählt, für den hier noch geringe Änderungen vorgeschlagen werden. Dabei werden nur die Beultragspannungen für alleinige Beanspruchungen durch sx, sy, g benutzt, nicht jedoch die ideale Beulvergleichsspannung. Damit wird eine wesentliche Vereinfachung für den Anwender erreicht. Es werden Diagramme angegeben, mit deren Hilfe ein vereinfachter Beulnachweis für unausgesteifte lange Platten geführt werden kann. Zwei Beispiele zeigen die Anwendung.

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Ein Grund dafür, daß Architekten, Tragwerksplaner, Baufirmen und Bauherren für die Lösung von Bauaufgaben oft nicht die Vorteile von Verbundkonstruktionen nutzen wollen, ist die noch weitgehende Abhängigkeit des Verbundbaues vom Stahlbau. Der Aufsatz zeigt an einigen Beispielen Möglichkeiten auf, wie Stahlbetonfertigteile bei Verbundtragwerken effektiv eingesetzt werden können.

Der folgende Beitrag befaßt sich mit einigen Details der Sicherheits- und Restlebensdauervorhersage der Eisenbahnhochbrücke über den Nord-Ostsee-Kanal bei Hochdonn. Diese Details wurden unter den Aspekten der Verkehrsveränderungen, verschiedener Vorschädigungen und Reparaturen der Vergangenheit sowie der zutreffenden Bremsbelastung durchgeführt.
Obwohl nach veralteten Grundsätzen und Belastungsanforderungen geplant und ausgeführt, zeigen die Untersuchungen, daß die Brücke grundsätzlich geeignet ist, auch unter den Anforderungen der Zukunft weiter verwendet zu werden.