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Vor dem Hintergrund der Zurückziehung der DIN 18230 Teil 2 zur Bestimmung des m-Faktors von Materialien für die Brandlastbewertung im Industriebau müssen neue Wege gefunden werden, wie das Abbrandverhalten alternativ quantifiziert werden kann. Der Beitrag fasst die Entstehung und die Entwicklung der Bestimmungsweise von Abbrandfaktoren zusammen und gibt Ausblick auf eine neue Möglichkeit zur Bewertung von Brandlasten, die Verbrennungseffizienz.

Structural fire protection in industrial buildings - development of the m-factor and new aspect of the combustion efficiency
In consequence of the withdrawal of DIN 18230 part 2 describing the determination of m-factors for the weighting of fire loads in industrial buildings, alternatives must be found to quantify the combustion behavior of materials. The contribution describes the development of the m-factor and refers to another possibility for rating fire loads, the combustion efficiency.

Der vorliegende Beitrag ist ein Auszug aus einer CFD-basierten Studie zum Einfluss der Lüftungstechnik auf die Rauchausbreitung und Brandentwicklung in einem energieeffizienten Gebäude. Es wurde ein Brand im Hauswirtschaftsraum eines Einfamilienhauses simuliert. Die Brandsimulationen wurden mit dem Programm Ansys CFX Version 14.5 berechnet. Das Programm wurde durch das Fractional-Effective-Dose-Modell (FED) zur Beurteilung der Personensicherheit und ein Modell zur Brandausbreitung ergänzt. Die Luftzufuhr in dem Gebäude erfolgt über ein kombiniertes Zu- und Abluftsystem. Es wird der Druckgradient gezeigt, der sich zwischen dem Brandraum und dem angrenzenden Raum einstellt. Der zeitliche Verlauf von Gaskonzentrationen und Temperaturen im Brandraum wird vorgestellt. Mithilfe des FED-Modells werden Aussagen zur Personensicherheit und Fluchtfähigkeit getroffen. Die Ausbreitung des Brandrauchs wird anhand eines Volumenrenderings gezeigt.

Numerical analysis of smoke migration in an energy-efficient building with controlled room ventilation
The present paper is an extract from a CFD-based study on the influence of ventilation installations on smoke spreading in an energy-efficient building. For the numerical investigation a fire in a utility room in an one-family house was selected. To model the fire the CFX code Ansys CFX 14.5 was used. The software had to be modified for the application by implementing the FED model for assessing personal safety and by implementing a fire spread model. The air supply is ensured with a combined exhaust and supply ventilation system. Results for pressure gradients between the room of fire origin and the adjacent corridor are presented. With the FED model, conclusions are drawn about personal security and the ability to escape. In addition the smoke distribution is shown.

Ereignisse wie der Brand im Eurotunnel, bei dem über eine Länge von 500 m Betonabplatzungen von bis zu 30 cm Tiefe auftraten, resultierten in der Einführung unterschiedlicher Anforderungen, um das Abplatzen sowohl in Bezug auf die Abplatztiefe als auch die betroffene Fläche auf ein verträgliches Maß zu begrenzen. Im Vergleich zu Bränden im Hochbau ist bei Tunnelbränden mit hohen Aufheizraten der brandbeanspruchten Bauteile zu rechnen. Aus diesem Grund kommt bei der versuchstechnischen Bewertung von Tunnelbauteilen für Eisenbahntunnel in Deutschland die sogenannte EBA-Tunnelbrandkurve zum Einsatz, die anhand von Großversuchen an Eisenbahnwaggons abgeleitet wurde.
Das Tragverhalten von Tunnelbauteilen unter Brandbeanspruchung wurde in den vergangenen Jahren im Rahmen verschiedener Forschungsvorhaben untersucht. Die in diesem Beitrag vorgestellten Ergebnisse basieren auf einem von der Deutschen Bahn beauftragten Vorhaben zur Untersuchung und Überprüfung von zwei Betonrezepturen sowie dem Nachweis der Standsicherheit der Tunnelinnenschale im Brandfall mithilfe von Großversuchen. Für diese Versuche wurden maßstabsgetreue Tunnelsegmente abgeleitet, die hinsichtlich ihrer Abmessungen, Konstruktion und Bewehrungsführung der maßgebenden Stelle eines real existierenden Eisenbahntunnels entsprachen.
Vor dem Start der Beflammung wurden die Probekörper mithilfe von horizontal und vertikal angeordneten hydraulischen Pressen belastet. Die Prüfkräfte wurden in Vorberechnungen bestimmt und berücksichtigen die gebettete Lagerung der Tunnelinnenschale, den Boden- und Wasserdruck, das Eigengewicht sowie die thermisch induzierten Zwangkräfte aufgrund Brandbeanspruchung. Um weitere Zwangkräfte während des Versuchs zu verhindern, wurde der Probekörper statisch bestimmt gelagert und die Versuchslasten kraftgesteuert eingeleitet.

Experimental study regarding the load and displacement behavior of fire exposed tunnel elements
Incidents like the fire in the Channel Tunnel, where concrete spalling with a depth of 30 cm over a length of 500 m was determined, have led to requirements in limiting the spalling depth and involved zone to local and compatible magnitudes. To account for the high heating rate of tunnel fires, the fire resistance of railway tunnel structures was investigated using the German EBA tunnel fire curve, which was derived from large scale fire tests on railway cars.
The behavior of structural tunnel elements exposed to fire and mechanical loads have been investigated in several research programs during the last years. In this paper, the results of an extensive research program investigating the fire behavior of two concrete mixtures four small- and two large-scale tests are presented. The small-scale tests prior to the main tests were conducted to determine an appropriate concrete mixture for the large-scale tests. For those tests, real-scale tunnel segments representing a design-relevant sector of an existing railway tunnel were used.
During the large-scale tests, the tunnel segment is loaded with horizontal and vertical loads derived from a calculation taking into account the ground pressure, water pressure and dead loads corresponding to the situation of the existing railway tunnel. Additionally, the resulting restraint forces were calculated using the soil stiffness and the EBA tunnel fire curve as fire scenario and induced via hydraulic jacks (force controlled). In order to avoid additional restraint forces during the experiment, thermal strains due to fire exposure were allowed by the statically determined boundary conditions.

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Die deutsche Musterbauordnung fordert in Bezug auf Außenwandbekleidungen für die Gebäudeklassen 4 und 5, dass diese einschließlich der Dämmstoffe schwer entflammbar sein müssen. Derzeitig auf dem Markt verfügbare Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind überwiegend als normal entflammbar klassifiziert. Ihr Brandverhalten kann durch die Verwendung von Flammschutzmitteln zwar verbessert werden, allerdings bestehen aufgrund der weiterhin vorhandenen Schwel- bzw. Glimmneigung bauordnungsrechtlich große Hürden. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wird das Schwel- bzw. Glimmverhalten von Holzfaserdämmplatten zur Verwendung in Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) untersucht. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Gesamtsystems, das die brandschutztechnischen Anforderungen an Fassaden für die Gebäudeklassen 4 und 5 erfüllt. Dafür wurden die Bedingungen zur Auslösung von Schwel- bzw. Glimmprozessen sowie der Verlauf dieser Zersetzungsprozesse in Abhängigkeit von den Materialparametern des Holzfaserdämmstoffs und unter der Verwendung von Flammschutzmitteln untersucht. Die brandschutztechnischen Schutzziele konnten dabei nicht allein durch Optimierungen der Materialeigenschaften erreicht werden. Parallel wurden verschiedene Putzsystemvarianten auf ihre thermische Schutzwirkung hin untersucht, mit dem Ziel, die Entstehung von Schwelprozessen im WDVS zu verhindern. Ein weiterer Untersuchungsschwerpunkt war die Begrenzung bereits ausgelöster, kontinuierlich fortlaufender Schwelprozesse im WDVS durch bauliche Maßnahmen. In einem ersten Versuch am Fassadenprüfstand, mit einem großzügig dimensionierten Putzsystem, konnte das Auslösen von Schwelprozessen verhindert werden. Im Rahmen des laufenden Forschungsvorhabens sind weitere Versuche am Fassadenprüfstand, Schutzziel- und Risikobetrachtungen sowie ergänzende Untersuchungen zum Löschverhalten von Holzfaserdämmplatten und zu konstruktiven Details des WDVS vorgesehen.

Smoulding and fire behaviour of external thermal insulation component systems with wood fibreboards
The German model building code stipulates that insulation materials of external thermal insulation component systems (ETICS) in building-classes 4 and 5 (multi-storey buildings) must be flame retardant. The fire behaviour of renewable materials can be enhanced by the use of flame-retardants, but they still do not comply with the requirements of ETICS for multi-storey buildings because of their tendency to smoulder. In the scope of this research project, the fire and smouldering behaviour of wood fibreboards were examined in order to develop an ETICS for multi-storey buildings. For this purpose, the material parameters of the wood fibreboards and the use of alternative flame-retardants were taken into consideration, but the smouldering behaviour could not be reduced to acceptable levels. Furthermore, the use of various plaster systems as protective measure were investigated. Another focal point was the ability to limit established and continuous smouldering processes by means of constructional measures. In an initial real-scale test with wood fibreboard ETICS a thick layer plaster system was used to prevent the start of smouldering processes. In addition to the current investigations, there will be further real-scale tests, safety and risk analyses, research to the firefighting of wood fibreboards and constructive details of the ETICS.

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Im Bestreben nach schlanken und architektonisch ansprechenden Konstruktionen finden reaktive Brandschutzsysteme eine stetig zunehmende Anwendung im Stahlbau. Durch ihre geringen Beschichtungsdicken ermöglichen die Brandschutzsysteme das Aufrechterhalten des filigranen Erscheinungsbilds der Stahlkonstruktionen bei gleichzeitiger Einhaltung der Brandschutzanforderungen. Während noch vor einigen Jahren die Anwendung der Brandschutzsysteme ausschließlich auf Druckstäbe und biegebeanspruchte Bauteile beschränkt war, haben aktuelle Forschungsarbeiten national zu einer Erweiterung des Anwendungsbereichs geführt. Da die Verwendbarkeit der reaktiven Brandschutzsysteme derzeit in Deutschland durch nationale und europäische Zulassungen geregelt ist, stehen den Herstellern unterschiedliche Optionen zur Verfügung, ihre Produkte dem Markt zugänglich zu machen. Im vorliegenden Artikel werden die Unterschiede der beiden Zulassungsmöglichkeiten aufgezeigt und eine Übersicht über die Nachweismöglichkeiten für mit reaktiven Brandschutzsystemen beschichteten Stahlbauteilen im Brandfall gegeben, die im Eurocode 3 Teil 1-2 geregelt sind.

Application of intumescent coatings in steel construction
Whenever filigree steel constructions are requested in combination with fire resistance requirements, intumescent coatings are often used. The application of intumescent coatings combines both the maintenance of the filigree appearance of the steel construction and the required fire resistance. A few years ago the application of intumescent coatings was restricted to beams and columns. Now, based on latest research the application of intumescent coatings has been extended. In Germany, the application of intumescent coatings is based on national and European approvals. Therefore, both options can be used by the manufacturers to introduce their products to the market. In this paper the differences concerning the national and European approval procedures are presented. Furthermore, an overview of the verifications methods of Eurocode 3 part 1-2 for the load-bearing capacity of coated steel members in case of fire is given.

Gemäß Eurocode DIN EN 1993-1-2 erfolgt die Brandschutzbemessung von Stahlkonstruktionen allgemein am Einzelbauteil, an einem Teiltragwerk oder am Gesamttragwerk. Die Norm erlaubt den Nachweis des Feuerwiderstands bei Normbrandeinwirkung gemäß Einheitstemperaturzeitkurve am Bauteil. Diese Vorgehensweise ist bei den Standardfällen von Balken und Stützen in ausreichend ausgesteiften Gesamtsystemen zweifelsohne nachvollziehbar. Es stellt sich jedoch die Frage, inwiefern ein Nachweis am (Einzel-)Bauteil auch für Stahlrahmen mit aussteifender Wirkung auf sicherer Seite liegt. Im Beitrag wird dieser Frage nachgegangen und ein Rahmensystem mit angehängten Pendelstützen untersucht. Die thermische Analyse für die Einzelbauteile mit Brandschutzbekleidungen wird auf Basis der thermischen Materialparameter des nationalen Anhangs DIN EN 1993-1-2/NA durchgeführt. Für die thermische Analyse des Teiltragwerks mit der Methode der finiten Elemente werden diese vereinfachten Materialparameter überprüft und leicht modifiziert. Die Einflüsse der Nachgiebigkeit geschraubter Rahmenecken sowie der thermischen Dehnungen im Rahmenriegel werden diskutiert.

Structural design in case of fire for bracing steel framework - comparison of single component and partitioned structure
According to Eurocode DIN EN 1993-1-2 design of steel structures in case of fire can be done on the single component, the partitioned structure or even the whole structure. In case of Standard-Fire-Curve it is allowed to proof fire resistance on the single component. For standard cases of columns and beams in sufficient braced structures this approach is comprehensible beyond doubt. But the question is whether this approach is also on the safe side for bracing framework. In this article the question will be investigated by analyzing a framework with coupled hinged columns. The thermal analysis of the single components with fire protecting claddings are done using the thermal properties of national annex DIN EN 1993-1-2/NA. For thermal analysis of the partitioned structure with method of finite elements these simplified thermal properties are proofen and slightly modified. The influence of softness of bolted connections and thermal strain of frame transom are discussed.

Im vorliegenden Beitrag wird beschrieben, unter welchen Randbedingungen eine Anwendung von Naturbrandmodellen für die Brandschutzbemessung sinnvoll ist. Es wird ein Überblick über die verschiedenen Nachweismethoden der Eurocode-Brandschutznachweise gegeben und auf ihre bauaufsichtliche Einführung eingegangen. Die Eurocodes sehen neben den aus der DIN 4102-4 bekannten Bemessungstabellen auch vereinfachte und allgemeine Rechenverfahren vor. Mit Letzteren kann das Trag- und Verformungsverhalten von Bauteilen im Brandfall unter Berücksichtigung temperaturabhängiger Materialeigenschaften und thermischer Dehnungen berechnet werden. Aufgrund der Komplexität und des vergleichsweise großen Aufwands dieser Nachweisverfahren eignen sie sich jedoch besonders für Naturbrandbeanspruchungen. Derartige Nachweise erfordern jedoch eine Abweichung von den bauordnungsrechtlichen Vorschriften und sind nur in Abstimmung mit den Genehmigungsbehörden anwendbar. Anhand eines Beispiels wird die Anwendung eines Naturbrandmodells für die brandschutztechnische Bemessung gezeigt. Es handelt sich um eine ehemalige U-Boot-Halle, die in eine Verkaufsstätte umgenutzt wird und bei der sich infolgedessen die brandschutztechnischen Anforderungen ändern. Das Tragwerk der historischen Stahlkonstruktion sollte sichtbar erhalten bleiben, sodass der Nachweis mithilfe eines Naturbrandmodells geführt wurde. Im Beitrag werden die Randbedingungen, die Anwendungsgrenzen und die Vorgehensweise dargestellt.

Application of performance-based fire safety design - natural fires and their calculation
The present article describes the conditions under which an application of natural fire models is useful for the fire protection assessment. An overview of the various verification methods of the Eurocode fire safety design parts is given and their formal adoption into the various Building Codes is introduced. In addition to the dimensioning tables known from DIN 4102-4, the Eurocodes also provide simplified and general calculation methods. With the latter, the load-bearing and deformation behavior of components in case of a fire can be calculated taking account of temperature-dependent material properties and thermal expansion. However, due to the complexity and the comparatively high outlay of these design methods, they are particularly suitable for natural fires. Such design, however, requires an official application process for deviation from the affected part of the Building Code and is only applicable in consultation with the approval authorities. The application of a natural fire model for the fire safety design is shown using an example. It is a former submarine hall, which is converted into a sales center and in which the fire protection requirements change as a result. Due to the historical steel construction, the visibility of the load-bearing structure should be maintained so that the proof was carried out with the help of the natural fire models. This contribution presents the boundary conditions, the application limits and the corresponding methods.

Einkaufszentren, Sport- und Veranstaltungsgebäude sowie Hallenkonstruktionen des Industrie- und Gewerbebaus weisen durch ihre große Ausdehnung bei gleichzeitiger Anforderung einer barrierefreien Nutzung Brandabschnittsgrößen auf, die baurechtlich definierte Grenzen um ein Vielfaches überschreiten können. Auf Grundlage des § 2 Abs. 4 der Muster-Bauordnung (MBO 2002) werden dementsprechende Gebäude infolge ihrer Nutzung und/oder Brandabschnittsgrößen als Sonderbauten klassifiziert.
Der bauliche Brandschutz für Industriebauten wird auf Grundlage der länderspezifischen Industriebaurichtlinien geregelt. Dabei werden an die Bedachung in Brand- oder Brandbekämpfungsabschnitten mit mehr als 2 500 m2 Anforderungen an eine “behinderte Brandausbreitung” gestellt. Eine Möglichkeit zum Nachweis einer “behinderten Brandausbreitung” erfolgt für diese Bedachungselemente in Deutschland durch die Prüfnorm DIN 18234. Als Beurteilungskriterien in der Brandprüfung werden die Brandweiterleitung, das Abfallen von Bestandteilen des Dachs, fortschreitendes Glimmen innerhalb der Dachkonstruktion und die Tragfähigkeit unter Eigenlast berücksichtigt.
In einem Forschungsprojekt konnten neben den grundlegenden Erkenntnissen zum Baustoff Holz und zu verwendeten Beplankungs- und Bekleidungsmaterialien hinsichtlich des thermischen Verhaltens unter Naturbrandszenarien weiterführende Erkenntnisse zur Brandweiterleitung hölzerner Bedachungen, zum Glimmbrandverhalten biogener Baustoffe und zur brandschutztechnisch sicheren Ausbildung von Elementfugen und Anschlüssen im Holzbau gewonnen werden. Die Untersuchung brandschutztechnischer Ertüchtigungsmaßnahmen zur Gewährleistung des bauaufsichtlich geforderten Sicherheitsniveaus mit anschließender Erstellung eines Bauteilkatalogs stellte den Schwerpunkt der Untersuchungen dar.

Fire protecting solutions relating to large scale wooden roof structures in industrial buildings
According to the German guideline for industrial buildings, like storage and production facilities and German standards, such as DIN 18234-2 the use of timber and wood based products is limited. And erecting of wide span representative timber structures often needs special permission by authorities.
Therefore structural elements have to be designed for a certain fire resistance, depending of building size and further active protection methods. This is also achievable with structural timber elements. However the use of prefabricated timber frame roof elements is currently not allowed, unless passing a specific fire test, if compartment size is excessing 2 500 m2. These elements have to show a limited contribution to flame spread at surface and inside the elements, no further smouldering after fire exposure and a specific fire resistance under natural fire conditions in accordance with the German test standard DIN 18234-1.
Within the scope of a research project the behaviour and performance of timber frame elements for large scale roof systems were examined in the case of fire. In this process the effect of flame spread at exposed lining and inside the elements, the protection capacity of lining under parametric fire exposure as well as measures to avoid glowing combustion inside the elements were analysed, to reach sufficient level of fire safety for the plane elements, junctions, penetration areas and the entire structure.

Im Rahmen eines Forschungsprojekts sollen Grundlagen für eine stärkere Verwendung von Holzbauweisen bei Industriebauten geschaffen werden. Dazu wurden aus der Holzbranche die wesentlichen Hemmnisse identifiziert. Mittels einer Analyse von gebauten Beispielen wurde untersucht, in welchem Umfang eine (brennbare) Holzkonstruktion überhaupt einen Einfluss auf das zu erwartende Brandszenario hat. Die Hallen wurden dazu hinsichtlich ihrer Nutzungen und der vorhandenen Brandlasten im Detail untersucht. Aus den Ergebnissen sollen Vorschläge zur Überarbeitung der Muster-Holzbaurichtlinie abgeleitet werden.

Fundamental investigations for the revision of the model industrial buildings guideline
Principles for an enhanced use of wooden constructions for industrial buildings were investigated in a research project. In a first step fundamental restraints were defined by the woodworking industry. An analysis of built examples was performed, to examine to which extent the combustible construction influences the fire scenario in dependence of utilization and fire load. Based on the results a proposal for the revision of the model industrial construction guideline will be worked out.

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Das nahe der Stadt Landsberg am Lech gelegene ehemalige Konzentrationslager Kaufering VII wurde im Sommer 1944 als eines von elf Außenlagern des KZ Dachau errichtet. Mit Ausnahme von drei intakten und drei ruinösen Tonröhrenbauwerken sind keine oberflächig sichtbaren Baukörper des Lagers erhalten geblieben. Diese Bauwerke wurden als Unterkünfte für Zwangsarbeiter genutzt. Sie sind eine der letzten Zeugnisse für die menschenverachtende Internierung von Zivilisten während des Dritten Reichs.
Es ist dem engagierten Einsatz der Bürgerinitiative “Europäische Holocaustgedenkstätte Stiftung e. V.” zu verdanken, dass der vollständige Verfall der Bauwerke verhindert wurde. Ab 2009 wurden Maßnahmen zum dauerhaften Erhalt der baulichen Reste geplant und bis 2016 umgesetzt. Dabei sollten Schäden an noch intakten und bereits eingestürzten Bauwerken nur so weit bearbeitet und behoben werden, dass Gefährdungen für Besucher ausgeschlossen werden können und der weitere Verfall verzögert wird.
Die drei stehen gebliebenen, gewölbten und erdüberdeckten Tonröhrenbauwerke waren einsturzgefährdet. Die Gewölbeschalen, die Schildwände und die Sockel wiesen Risse und bereichsweise Durchfeuchtungen auf. Zahlreiche Tonröhren waren beschädigt oder fehlten komplett. Die denkmalpflegerische Vorgabe hatte die Bestandssicherung und den Erhalt des überkommenen Charakters der Baracken zum Inhalt. Eine substanzschonende, von der Außenseite durchgeführte Ertüchtigung besonders schadhafter Gewölbeabschnitte, kombiniert mit der Abdichtung der Raumschale gegen Niederschlagswasser, war für das Erreichen der Vorgaben zielführend.
Die durchgeführten Maßnahmen wurden 2016 mit dem Bayerischen Denkmalpflegepreis in Gold gewürdigt.

The repair of the tubes-of-clay-buildings - Holocaustgedenkstätte Landsberg/Lech - preservation of the status quo
The concentration camp Kaufering VII is located in the South-West of the city of Landsberg/Lech, Bavaria, and was erected in the summer of 1944 as one of eleven camps of the concentration camp Dachau. Except for three intact and three damaged buildings out of tubes of clay there are no superficial visible building structures left. The buildings were used as housings for forced labourers. They are one of the last testimonies of the inhuman imprisonment of civilians during the Third Reich.
Thanks to the engagement of the citizens' initiative “Europäische Holocaustgedenkstätte Stiftung e. V.”, the complete decay of the buildings has been avoided. The whole ensemble is now protected as national heritage. Measures in order to preserve the rest of the buildings were planned since 2009 and realized until 2016.
The contribution of Heritage Conservation was to shore up the existing stock and the overcome character of the barracks. Damages on intact and ruinous buildings should be kept and secured only as far as necessary to make sure that visitors are not at risk and further decay would be delayed.
The three superficial remained and vaulted tube-of-clay-buildings are covered with soil. They showed signs of total physical decay. The vaulting shell, the facades and the bases had cracks and were moisturised. Lots of the tubes of clay were damaged or even lost. Particular damaged parts of the vaults were carefully toughened up from outside. The shell was covered with a new sealing. All measures were planned and realized under the aspect of preservating an impression as authentical as possible.
The construction measures at the tube-of-clay-buildings were appreciated with the “Bayerischer Denkmalpflegepreis” in gold in 2016.

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Resümee - Deutscher Bautechnik-Tag 2017
DBV-Merkblatt “Industrieböden aus Beton”
Neuer DBV-Sachstandbericht “Sichtbetonkosmetik”
Publikationsfreiheit

Firmen und Verbände: William-Lindley-Ring für Horst Köhler
Dr. Erich Rippert als Vorsitzender des AHO wiedergewählt

Persönliches: Zum Tod von Professor em. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E-h. mult. Wilfried B. Krätzig

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Zum Schuljahr 2016/17 wurde im Münchner Norden das neue staatliche Gymnasium München-Nord an der Knorrstraße eröffnet. Das Schulgelände misst ca. 22 000 m2 und befindet sich im Bereich einer ehemaligen Kaserne. Das vierzügige Gymnasium ist für circa 100 Lehrer und 1 000 Schüler ausgelegt. Neben drei gewöhnlichen Zügen pro Jahrgangsstufe wird zusätzlich eine Klasse pro Stufe als “Sportklasse” geführt. Das Hauptaugenmerk dieses Artikels liegt auf der Tragwerksplanung des Hauptgebäudes, welches im Erdgeschoss eine Mensa und Aula und in den Obergeschossen Fachlehrsäle beherbergt. Die Lasten aus den Obergeschossen werden über eine auskragende Wandscheibe abgetragen, welche das Moment aus der Auskragung über die Decken in seitliche Wandscheiben einleitet.

Gymnasium München-Nord - when a school building becomes a peculiarity
For the 2016/17 school year, the new state high school “München-Nord”at Knorrstraße in the North of Munich was opened. The school premises measure about 22, 000 m2 and are located in the area of old barracks. The high school has a capacity for 100 teachers and 1000 pupils. In addition to three ordinary classes per grade, one class per grade is a “sports class”. The main focus of this article lies on the structural design of the main building, which houses a cafeteria and an auditorium on the ground floor, as well as science labs on the upper floors. The loads from the upper floors are transferred over a cantilevering wall slab, which introduces the moment from the cantilever over the slabs into side wall slabs.

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Der Werkstoff UHFB gehört im Brückenbau heutzutage noch nicht zu den Werkstoffen, die gewöhnlicherweise zum Einsatz kommen. Die Gründe hierfür sind fehlende Normen und zu geringe Anreize zur Innovation im Bauwesen. Dennoch bietet UHFB viele Vorteile, die im Rahmen des Ersatzes einer Bahnbrücke in der Schweiz gegenüber dem Betonbau überwogen. Dieser Aufsatz dokumentiert Versuche an zwei Plattenbalken aus bewehrtem UHFB, die im Rahmen der Bemessung und Herstellung dieser Bahnbrücke durchgeführt wurden: ein Biege- und ein Querkraftversuch. Es werden die Gründe für die Wahl von bewehrtem UHFB aufgezeigt, die gewählte Geometrie erläutert sowie die durchgeführten Versuche vorgestellt. Im Rahmen der Versuche wurden ebenfalls umfangreichen Materialversuche an UHFB durchgeführt, die im Weiteren vorgestellt werden. Schließlich werden die experimentell ermittelten Tragwiderstände der beiden Balken mit analytischen Widerstandsmodellen verglichen.

Experimental validation of a railway bridge made of a reinforced UHPFRC-T-beam
The material UHPFRC is not yet used in the field of bridge construction regularly. The reasons are missing codes and allurements for innovation in the structural engineering. Nevertheless, UHPFRC has many advantages, which are significant compared to the use of concrete in this case: the replacement of a railway bridge. This paper documents two tests of reinforced UHPFRC beams. This tests has been done in the context of the validation of the dimensioning: one bending test and one shear forcer test. Furthermore, the reasons for the choice, the specimen geometry as well as the test results are presented. Finally, the investigated load bearing capacities will be compared with analytical models.

Für ein Gebäude mit einem Kern als aussteifendes lotrechtes Bauteil lässt sich für Biegebeanspruchungen mithilfe der Labilitätszahlen &agr;2y und &agr;2z auf einfache Weise beurteilen, ob eine Berechnung nach Theorie II. Ordnung erforderlich ist. Mit einer Berechnung zur Vernachlässigung des Nachweises von Verdrehbeanspruchungen sollen allgemeingültige Kriterien für die Aussteifung von Gebäuden mit einem Kern gewonnen werden.
Wenn bei einem für Biegebeanspruchungen genügend ausgesteiften Gebäude die Grundfläche eines über den Kern gestülpten Kegels mit einem Öffnungswinkel von 60° den Gebäudegrundriss vollständig überdeckt, kann auf weitergehende Nachweise nach Theorie II. Ordnung verzichtet werden, das Gebäude ist gegen Verdrehbeanspruchungen ausreichend ausgesteift.
Die Vorgehensweise ist durch Beispiele erläutert. Konstruktionsprinzipien zur Gebäudeaussteifung und baupraktische Angaben vervollständigen die Abhandlung.

Torsional rigidity by a core-stiffened building
For a building with a core of a perpendicular component for building stress, it can be evaluated, by means of simple assessment of lability numbers &agr;2y and &agr;2z if a calculation based on a theory II. order, is required. By means of calculation of non-fulfillment of the verification of torsional stress, general criteria for stiffening of buildings should be achieved by means of a core.
If the bending stress of a sufficiently stiffened building has an area of over the core inverted cones with an opening angle of 60°, the floor plan being completely covered, further evidence according to theory II. order can be dispensed. The building being sufficiently stiffened against torsional stress.
The procedure is illustrated by means of examples. Construction principles for structural building reinforcement and constructive conditions complete the treatise.

In vielen Verbundkonstruktionen sind die Verbundmittel zwischen Stahl und Beton weder einer reinen Schub- noch einer reinen Zugbeanspruchung ausgesetzt, sondern werden durch kombiniert angreifende Zug- und Schubkräfte belastet. Während das Tragverhalten von Kopfbolzendübeln unter kombinierten Lasten umfänglich erforscht wurde und anhand von Modellen zuverlässig beschrieben werden kann, ist die kombinierte Beanspruchung von Verbunddübelleisten bisher weitestgehend ungeklärt. Zum Nachweis von Verbunddübelleisten unter kombinierten Zug-Schub-Lasten reichen die vorhandenen Bemessungsansätze für den reinen Schub und den reinen Zug nicht aus. Vielmehr ist die Interaktion beider Beanspruchungen durch Modelle zu erfassen. Im vorliegenden Beitrag werden daher systematische Untersuchungen zur Zug-Schub-Interaktion von Verbunddübelleisten vorgestellt. Anhand von Versuchen in einem neu entwickelten Versuchsstand und FE-Berechnungen wird das Tragverhalten von Verbunddübelleisten unter kombinierten Lasten analysiert und ein Modellansatz zur Beschreibung der Zug-Schub-Interaktion hergeleitet.

Pull-out and Shear Interaction of puzzle-shaped Composite Dowels
In many composite structures, the shear connectors are neither exposed to pure shear loading nor to pure pull-out forces, but loaded by a combination of both. While the structural behavior of headed studs under combined actions has been extensively investigated, and can be reliably described by models, the combined loading of composite dowels has so far been largely unexplained. The existing design approaches for shear and pull-out of composite dowels are inadequate for the design of combined actions. However, the interaction of pull-out and shear forces is to be considered. Therefore, the present paper presents systematic studies on the interaction between tension and shear of composite dowels. On the basis of tests in a novel setup and FE calculations, the load-bearing behavior of composite dowels under combined actions is analyzed and a model approach for the determination of the pull-out and shear interaction is derived.

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Am Institut für Tragkonstruktionen der TU Wien wurde eine neue Konstruktionsmethode für Doppelwandelemente aus Ultrahochleistungsbetonen (UHPC) entwickelt. Durch die Verwendung dieser Betone, mit ihren in Bezug auf Dauerhaftigkeit und Festigkeit sehr guten Eigenschaften, ist es möglich, die Wanddicken der Doppelwandelemente auf bis zu 30 mm zu reduzieren. Damit einhergehend kommt es zu einer Reduktion der Transport- und Montagekosten bzw. auch des Platzbedarfs im Endzustand. Problematisch dabei sind vor allem die glatte Oberfläche an den Innenseiten der UHPC-Wandelemente, wodurch die Verbundfugentragfähigkeit wesentlich reduziert wird, sowie die geringe Verankerungstiefe der Verbindungsmittel. Die neu entwickelte Konstruktionsmethode bietet einen praktikablen Lösungsansatz für diese Problemstellungen, um eine funktionsfähige Doppelwand aus Ultrahochleistungsbeton herzustellen. Dazu wurden zahlreiche Voruntersuchungen durchgeführt sowie aufbauend darauf Prototypen geplant und hergestellt, um die Funktionsfähigkeit nachzuweisen. In diesem Beitrag wird der prinzipielle Lösungsansatz näher erläutert und im Anschluss daran auf die Planung und den Bau der Prototypen eingegangen. Am Ende werden offene Fragestellungen diskutiert und Zukunftsperspektiven gegeben.

Double-wall elements made of UHPC
A new approach for double-wall elements made of Ultra-high-performance concrete (UHPC) was developed at the Institute of Structural Engineering of the TU Wien. By using high performance concrete, characterized by its high durability and high strength, it is possible to reduce the wall element thickness to 30 mm. Consequentially transportation and erection costs and the space requirement in the final state are reduced. However problems occur, regarding the smooth surface of the hardened high performance concrete, resulting from its fine particles and the fine grading curve, which decreases the bond bearing capacity between the precast concrete and the in-situ concrete. Another challenge is to guarantee an effective anchoring of the connectors into the thin precast wall elements. The new construction method provides a practicable solution to produce functional thin walled double-wall elements made of high performance concrete. Therefore preliminary investigations had been carried out. Based on the results prototypes had been planned and built to prove the concept. In this paper the new approach is described in detail, followed by a description of the planning and building of the prototypes. At the end of the paper some open questions are discussed and a brief outlook on possible application areas is given.