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In ausgesteiften Baugruben werden häufig Stahlrohre als Steifen eingesetzt. Bei langen Steifen ohne Zwischenauflagerung ist es besonders wirtschaftlich, große Durchmesser mit geringer Wanddicke zu wählen. Dabei kann Querschnittsklasse 4 erreicht und ein Beulsicherheitsnachweis nach EN 1993-1-6 erforderlich werden. Im vorliegenden Beitrag wird ein vereinfachtes Berechnungsverfahren mit profilbezogenen Beulspannungen auf Grundlage von EN 1993-1-6 Anhang D beschrieben. Es werden gebrauchsfertige profilbezogene Beulspannungen für häufig verwendete Rohre der Querschnittsklasse 4 angegeben.

Steel tube struts in braced excavations - Simplified design for cross section class 4
Steel tubes are often used as excavation struts. When designing long struts without intermediate supports, tubes with large diameter and small wall thickness are particularly economical. This may lead to reaching the limit of cross section class 4 requiring a shell buckling analysis according to EN 1993-1-6. In this article a simplified design method using section-related buckling stresses based on EN 1993-1-6 Annex D is described. Ready-to-use section-related buckling stresses are given for commonly used steel tubes of cross section class 4.

Organogene und organische Böden sind häufig als gering tragfähig einzustufen und erfüllen daher für übliche geotechnische Bauwerke nicht die Anforderungen an eine bautechnische Verwendung. Baugrundverbesserungsmaßnahmen ermöglichen es, die Festigkeit und Steifigkeit gering tragfähiger Böden z. B. durch das Einarbeiten von Bindemitteln in die örtlich anstehende Bodenmatrix zu erhöhen und darüber hinaus die gesellschaftlich wichtigen Ziele der Ressourcenschonung und Abfallvermeidung umzusetzen. Die Vorgänge bei der Zementhydratation bei Vorhandensein organischer Bestandteile sind jedoch sehr komplex und multivariat. Insbesondere der lösliche Anteil der Huminstoffe in der Organik kann dazu führen, dass die Zielfestigkeiten nicht erreicht werden. Um den Einfluss der Huminstoffe, insbesondere der Huminsäuren, auf die festigkeitsbestimmende Zementhydratation zu untersuchen, bestand das Ziel der vorliegenden Studie darin, die Huminstoff-Fraktionen verschiedener organischer Böden zu quantifizieren, um bei nachfolgend durchgeführten Festigkeitsuntersuchungen Rückschlüsse auf die Vorgänge beim Abbindeprozess zu ziehen. Zudem wurde zur qualitativen Bestimmung der Huminsäuren eine Farbskala entwickelt, die für die Anwendung in der Praxis vorgeschlagen wird. Die Analyse der Huminstoff-Fraktionen basiert auf deren Extraktion und anschließender Bestimmung mittels UV/VIS-Spektroskopie unter Einsatz von Kalibrierstandards. Die sich anschließenden Festigkeitsuntersuchungen stützen sich auf die Ermittlung der einaxialen Druckfestigkeit von Probekörpern, die aus bindemittelverbesserten Sandproben bestehen, denen verschiedene organische Böden in unterschiedlichen Anteilen beigemengt wurden. Es wird gezeigt, dass nicht nur die Wahl des Bindemittels oder der Anteil an organischen Beimengungen, sondern insbesondere die Zusammensetzung der Organik einen Einfluss auf das Verfestigungspotenzial organogener und organischer Böden hat.

Influence of humic substances on the strength of binder-improved organic soils
Organogenic and organic soils are often classified as having a low bearing capacity and therefore mostly do not meet the requirements on civil engineering use for common geotechnical structures. Soil stabilization methods make it possible to increase the strength and stiffness of soft soils, e.g. by mixing binders into the soil matrix and thus, achieve the important societal goals of resource conservation and waste avoidance. However, the processes involved in cement hydration under the presence of organic components are very complex and multivariate. In particular, the soluble fraction of humic substances in the organic material can lead to the target design strength not being achieved. In order to investigate the influence of humic substances, in particular humic acids, on the strength-determining cement hydration, the objective of the present study was to quantify the humic fractions of different organic soils in order to asses processes involved in the setting process during subsequent strength testing. In addition, a color scale was developed for the qualitative determination of humic acids, which is proposed for use in practice. The analysis of the humic fractions is based on their extraction and subsequent determination by UV/VIS spectroscopy using calibration standards. The subsequent testing of the unconfined compressive strength is based on binder-improved sand samples, to which organic material was added in different proportions. It is shown that not only the choice of the binder nor the proportion of the organic admixtures, but in particular the composition of the organic material has an influence on the stabilization potential of organogenic and organic soils.

Das Bauen auf bindigen Böden stellt trotz fortgeschrittener Ausführungstechnologien immer noch eine Herausforderung dar. Vor allem sind die Werkzeuge zur Prognostizierung der Langzeitverformungen des feinkörnigen Bodens beschränkt, wenn es um zyklische Belastungszustände in Verbindung mit dem zeitabhängigen Verhalten bindiger Böden geht. Solche Fragestellungen ergeben sich z. B. bei Offshore-Konstruktionen oder auch bei Staumauern oder Widerlagern von Brückenkonstruktionen. Aufgrund des komplexen Einflusses der Belastungsrate, der Vorbelastung und der Struktur des Bodens ist es notwendig, die Auswirkungen dieser Einflüsse auf bindige Materialien durch Laborversuche zu verstehen und durch akkurate und physikalisch basierte konstitutive Gleichungen numerisch zu beschreiben.
In diesem Aufsatz soll ein neues Modell, entwickelt in der Promotion der Erstautorin, validiert werden. Die Leistung des anisotropen visko ISA Modells (AVISA) wurde bisher an Experimenten verschiedener feinkörniger Böden unter Beweis gestellt. Hier wird eine neue experimentelle Studie an Malaysia Kaolin für die Validierung des Modells benutzt. Außerdem wird die Reproduzierbarkeit der sog. Krey-und-Tiedemann-Parameter &phgr;'s, c' und &phgr;' durch Simulationen von einfachen Rahmenscherversuchen untersucht.

Validation of the AVISA model
Despite advanced design technologies, construction on cohesive soils is still a challenge. Especially when dealing with cyclic loading conditions combined with the time-dependent behavior of cohesive soils, such as offshore structures or even dams, the tools to predict the long-term deformations of fine-grained soil are limited. Due to the complex influence of loading rate, preloading, and soil structure, it is necessary to understand the effects of these influences on cohesive materials through laboratory testing and describe them numerically through accurate and physically based constitutive equations. Researchers (continue to) develop many hundreds of material models each year. Most of them are used for PhDs and not investigated further. In this work, such a model, developed in the first author's PhD, is be validated. The performance of the AVISA model has been previously demonstrated on experiments of various fine-grained soils. In this paper, a new experimental study on Malaysia Kaolin is used for the validation of the model. Furthermore, the reproducibility of the so-called Krey and Tiedemann criteria, parameters &phgr;'s, c' und &phgr;' is investigated by simulations of simple shear tests. It should be noted that many constitutive models for fine-grained soils fail in this task.

Seit fast 20 Jahren steht das ehemalige Polizeipräsidium an der Friedrich-Ebert-Anlage in Frankfurt leer. Die aktuelle Planung umfasst den Umbau und die Sanierung des ehemaligen, denkmalgeschützten Polizeipräsidiums, den Neubau von Wohnungen und einer Kita im Blockrand sowie den Neubau eines 175 Meter hohen Hochhauses mit Büro- und Wohnflächen. Die neu hergestellte Stadtbahn U5 unterquert mit beiden Tunnelröhren das Projektgebiet und ist maßgebend für die geotechnische Planung der Baugrube und der Hochhausgründung. Die Herstellung der Untergeschosse soll im Schutze einer wasserundurchlässigen Baugrube erfolgen. Als Baugrubenverbau ist eine rückverankerte und teilweise ausgesteifte Schlitzwand vorgesehen. Aufgrund der Größe und Tiefe der Baugrube und der hierdurch systembedingten großen Hebungen infolge des Aushubs wurden verschiedene geotechnische Möglichkeiten zur Herstellung der Baugrube verfolgt. Auch der Abtrag der Lasten des geplanten Hochhauses stellt in Bezug auf die Tunnelröhren eine große Herausforderung dar.

Complex excavation and foundation variants in a subway protection zone in Frankfurt
The former police headquarters at Friedrich-Ebert-Anlage in Frankfurt has been vacant for the past 20 years. The current planning covers the conversion of the former listed landmarked police headquarters and new construction of apartments and a daycare center on the edge of the base building, and the construction of a new 175-meter high-rise building with office and residential space. The newly constructed U5 subway line passes under the project area with two tunnel tubes and is decisive for the geotechnical planning of the deep excavation and the high-rise building foundation. The construction of the basements is to be carried out under the protection of watertight shoring. An anchored and partly braced diaphragm wall is considered. Due to the size and depth of the deep excavation and the expected large heave due to the excavation, various geotechnical options were considered during the conceptional design stage. The permanent load transfer of the planned high-rise building also represents a major challenge regarding the serviceability of the tunnel tubes.

Digitale Lehrmaterialien werden seit mehreren Jahren in den Hochschulen eingesetzt und eröffnen ganz neue Wege zur Vermittlung des Lehrstoffs. Die Erstellung dieser Lehrmaterialien kann allerdings je nach Art und Qualität sehr zeitintensiv sein und für Lehrende einen großen Mehraufwand bedeuten. Im Rahmen eines Kooperationsprojekts zur Erstellung von Lehrvideos für geotechnische Feld- und Laborversuche haben die Autoren dieses Beitrags allerdings die Erfahrung gemacht, dass das gemeinsame, hochschulübergreifende Erstellen von Lehrmaterialien viele Vorteile mit sich bringt. Dadurch inspiriert, führten die Autoren dieses Berichts eine Umfrage unter den deutschsprachigen Geotechnik-Lehrstühlen der (Technischen) Universitäten und (Fach-)Hochschulen durch. Nach drei Semestern, in denen Lehrveranstaltungen an den Hochschulen aufgrund der Corona-Pandemie überwiegend digital durchgeführt werden mussten, war es ein Ziel dieser Umfrage, den Bestand und den Einsatz digitaler Lehrmaterialien im Fachgebiet Geotechnik zu erheben. Ein weiteres Ziel war die Initiierung eines Netzwerks, in dem sich Geotechnik-Professorinnen und -Professoren zu Lehrthemen austauschen können und gemeinsam (digitale) Lehrmaterialien erstellen und nutzen. Der vorliegende Beitrag stellt das gemeinsame Lehrprojekt der Autoren vor, präsentiert die Ergebnisse der durchgeführten Umfrage und berichtet über die ersten Aktivitäten des neuen Netzwerks.

Digital education for geotechnical engineering: current status and further developments
Digital teaching tools and materials have been used at universities (of applied sciences) for several years and open up new ways for higher education. However, depending on the type and intended quality, the creation of these teaching materials can be very time-consuming and mean a lot of extra work for teachers. In a collaborative project to produce teaching videos for geotechnical field and laboratory experiments, the authors of this paper have experienced that a collaborative approach across university borders for the production of teaching materials has many advantages. Inspired by this collaboration, the authors of this report conducted a survey among German-speaking geotechnical engineering chairs at (technical) universities and universities of applied sciences. After three semesters of mostly digital or hybrid teaching due to the Corona pandemic, one aim of this survey was to capture the use of digital teaching materials in the field of geotechnical engineering. Another goal was to initiate a network in which geotechnical engineering professors can exchange information on teaching topics and jointly create and use (digital) teaching materials. This article presents the authors' collaborative teaching project and the results of the survey conducted. Moreover, it reports on the first activities of the new network.

DGGT-Mitteilungen:
Fachsektionstage Geotechnik - 12./13. September 2023 in Würzburg
38. Baugrundtagung 2024 in Bremen
39. Baugrundtagung 2026 in Leipzig

Aktuelles aus der DGGT: ISSMGE International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
ISRM International Society for Rock Mechanics and Rock Engineering
IAEG International Association for Engineering Geology and the Environment
IGS International Geosynthetics Society

Junge DGGT: Was steht 2023 an?
Workshop 24. & 25. April 2023 in Stuttgart
Fachsektionstage Geotechnik 2023
Newsletter & Get-together
Arbeitskreis-Mitglieder gesucht

Persönliches: em. Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Hans-Ulrich Smoltczyk, Ehrenvorsitzender der DGGT, verstorben
Zum Tod von em. Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Hans-Ulrich Smoltczyk
Abschied von unserem Chef
Prof. Dr.-Ing. habil. Sören Kohlhase verstorben
Dr.-Ing. Helmut Bock verstorben
Nachruf Prof. Dr.-Ing. habil. Dietrich Franke
Nachruf Günter Oelckers

CBTR-Nachrichten

Das aktuelle Urteil: Aktuelles zur Mängelbürgschaft
“Rechnung ist nicht prüfbar” reicht nicht
Muss Urkalkulation immer eine Ur-Kalkulation sein?
Was wird gebaut und wo wird gebaut?
Dissertationen

Rezensionen: A Primer on Theoretical Soil Mechanics

Neuerscheinungen: Setzungsschäden im Grundbau

Finite Elemente in der Geotechnik: Grundlagen und 3D Analysen - Theorie und Praxis
Geotechnik-Tag 2023
37. Christian Veder Kolloquium
Grouting Fundamentals & Current Practice 2023
World Tunnel Congress 2023
15th International Workshop on Micropiles
7th Danube - European Conference on Geotechnical Engineering (17DECGE)
8. Felsmechanik- und Tunnelbautag
4. Fachsektionstage Geotechnik - Interdisziplinäres Forum
12th International Conference on Geosynthetics
IAEG XIV Congress
15th ISRM Congress 2023
HTG Kongress 2023
STUVA-Tagung 2023
38. Baugrundtagung

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Zum Titelbild:
Der Deutsche Ingenieurbaupreis 2022 ging nach Stuttgart. Das Ingenieurbüro schlaich bergermann partner sbp erhielt den mit 30.000 Euro dotierten Staatspreis für die Konzeptidee der 2021 fertiggestellten Stadtbahnbrücke für die SSB Stuttgarter Straßenbahnen AG. Die neue zweigleisige Brücke der Stadtbahnlinie U6 zum Flughafen ist Teil der künftigen Anbindung des Fernbahnhofs. Hierfür muss diese in exponierter Höhe stützenfrei zehn Fahrspuren der Autobahn A 8 und der Zubringerstraßen überqueren (Quelle: sbp/Andreas Schnubel). Siehe Beitrag auf S. 57.

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Stützen und Träger aus Stahlprofilen können in Fundamente oder Wände aus Stahlbeton einbetoniert werden. Diese Anschlüsse wirken in der Regel wie Einspannungen, die eine ausreichende Einspanntiefe erfordern. Im Folgenden wird eine verallgemeinerte Berechnungsmethode für in Stahlbetonkonstruktionen eingespannte Stahlprofile aus gewalzten I-Profilen, geschweißten I-Profilen, runden Hohlprofilen, eckigen Hohlprofilen und einzelligen Kastenquerschnitten vorgestellt. Für Beanspruchungen infolge einachsiger Biegung um die starke und schwache Profilachse werden der profilabhängige Ansatz der Betondruckspannungen im Einspannbereich und die Ermittlung der Einspanntiefe behandelt. Unter Berücksichtigung der Normalkraft werden an den maßgebenden Stellen Tragfähigkeitsnachweise für die Stahlprofile geführt. Als Ergänzung zu den Berechnungsformeln werden Bemessungshilfen zur Verfügung gestellt, die die Wahl der mitwirkenden Breiten und der Einspanntiefen erleichtert.

Generalized calculation method for steel profiles embedded in concrete - embedment depths, design at the ultimate limit state and design aids
Columns and beams made of steel can be concreted into reinforced foundations or walls. Corresponding connections are in general treated as moment resisting restraints, however, requiring a sufficient embedment depth. In the following, a generalized calculation method for restrained steel profiles made of rolled I-sections, welded I-sections, circular hollow sections, rectangular hollow sections, and single-celled box sections is presented. For uniaxial bending about the strong and weak section axis, the profile-dependent approaches for considering the concrete compression within the restraint and the determination of corresponding embedment depths are discussed. Taking axial normal force into account, the load-bearing capacity of the steel profiles is verified at relevant positions. Design aids are provided to supplement the calculation formulae and to facilitate the selection of the required effective widths and the embedment depths.

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Im Stahlbau werden Schraubverbindungen entweder aus Gründen der Tragfähigkeit oder der Gebrauchstauglichkeit vorgespannt. Ein- und mehrschnittige Verbindungen in Brücken, Funkmasten und Turmbauwerken von Windenergieanlagen gehören zu den typischen Einsatzgebieten. Eine Spaltbildung, hervorgerufen durch fertigungs- und montagebedingte Imperfektionen, stellt ein Risiko z. B. für das kontrollierte Aufbringen des erforderlichen Vorspannkraftniveaus sowie zur Vermeidung von Spaltkorrosion dar. Dies kann die Tragfähigkeit sowie die Dauerhaftigkeit der Verbindung erheblich beeinträchtigen und sogar zu einem vorzeitigen Versagen führen. Die Spaltbildung ist daher auf ein Minimum zu begrenzen, wobei DIN EN 1090-2 dazu Maßnahmen wie z. B. den Einsatz von Futterblechen vorsieht. Eine mögliche Alternative für den Ausgleich von Spalten stellen Zweikomponenten-Reaktionsharzsysteme auf Epoxidharzbasis dar, die zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften mit speziellen metallischen Werkstoffen gefüllt sind. Im Rahmen des ZIM-Kooperationsprojekts “Bri-San-T - DuroFüllSta” wurden systematische Untersuchungen zum Einsatz des duroplastischen Spaltausgleichsmaterials MM1018 der Firma Diamant Polymer GmbH in vorgespannten geschraubten Verbindungen durchgeführt. Im vorliegenden Beitrag werden die experimentell bestimmten Haftreibungszahlen sowie die zu erwartenden Vorspannkraftverluste vorgestellt.

The application of duroplastic gap filling material DIAMANT MM1018 in preloaded bolted connections
In steel construction, bolted connections are preloaded either for load-bearing capacity reasons or for serviceability reasons. Single and multi-section connections of wind turbines, offshore plants, bridges etc. are typical application examples. Gap formation, caused by imperfections due to fabrication and assembly, poses a risk e. g. for the controlled application of the required preload level as well as for the prevention of cavity corrosion. This can significantly impair the load-bearing capacity and the durability of the connection and even lead to a premature failure. Therefore, the formation of gaps must be kept to a minimum, whereby DIN EN 1090-2 provides possible measures such as the use of packing plates for this purpose. Two-component reaction resin systems based on epoxy resins, which are filled with special metallic materials to improve the mechanical properties, are a possible alternative for gap filling. Within the framework of the ZIM cooperation project “Bri-San-T - DuroFüllSta”, systematic investigations were carried out into the use of the gap-filling material MM1018 of the company Diamant Polymer GmbH for use in preloaded bolted connections. In this contribution, experimentally determined slip factors as well as the expected preload losses over the service life are presented and discussed.

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Im Vorhaben “Zyklische Bemessung von Zugstäben mit Endgewinden” sind umfangreiche Untersuchungen an Zugstäben verschiedener Herstellungsarten (geschnitten, gerollt, mit und ohne Feuerverzinkung) durchgeführt worden. Dabei wurden die Durchmesser M16, M48, M68 und M100 untersucht. Die Ergebnisse der 214 Ermüdungsversuche zeigen erhöhte Ermüdungsfestigkeiten für gerollte Zugstäbe. Für geschnittene Gewinde wird der Kerbfall 50 bestätigt. Der Einfluss von Produktions- und Montagetoleranzen wurde mit dem Kerbdehnungskonzept untersucht. Auf Basis der Untersuchungen wird ein Vorschlag der Einordnung des Kerbdetails “Zugstäbe mit Endgewinden” aus Baustahl unter Berücksichtigung des Herstellungsverfahrens und einer Feuerverzinkung formuliert.

Fatigue strength of tension rods with threads
In the project “Zyklische Bemessung von Zugstäben mit Endgewinden”, extensive fatigue tests have been carried out on tension rods of different manufacturing types (cut, rolled, with and without hot-dip galvanizing). The diameters M16, M48, M68 and M100 were investigated. The results of the 214 fatigue tests show increased fatigue strengths for tension rods with rolled threads. Fatigue detail category 50 is confirmed for cut threads. The effect of production and assembly tolerances were investigated using the strain notch concept. A proposal for the classification of the fatigue detail “tension rods with threads” made of structural steel is provided as an outcome of the research project. Fatigue detail categories dependent on the manufacturing process type of thread and on whether hot-dip galvanization is performed or not are proposed.

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Im Zuge der Errichtung eines Ersatzneubaus des Luisenturms auf dem Atzelberg bei Kelkheim-Eppenhain im Taunus löst eine Stahlkonstruktion den bisherigen Aussichtsturm in Holzbauweise ab. Das 27 m hohe Bauwerk zeichnet sich durch schlanke Tragelemente aus geradlinigen und gekrümmten Stahlrohren aus, die in Off-Knot-Bauweise hergestellt und gefügt sind, wobei sich die Stoßstellen außerhalb der Stabwerksknoten befinden und so die komplett geschweißten Knoten frei bleiben von zusätzlichen Laschen, Stoßdeckungen und Verschraubungen. Die Rohrfügungen bestehen aus vierteiligen, passgeformten Laschen aus Rundrohrausschnitten, die im Inneren angeschraubt werden und nur an der Stoßfuge und den außenliegenden Schraubenköpfen erkennbar sind. Die neuartige Konstruktionsweise unterstreicht die Filigranität des Tragwerks und setzt einen eleganten Akzent in die umgebende gebirgige Taunuslandschaft.

The Luisenturm on the Atzelberg
In the context of the construction of a replacement for the Luisenturm tower on the Atzelberg near Kelkheim-Eppenhain in the Taunus region, a steel structure is replacing the previous wooden observation tower. The 27 m high structure is characterized by slender load-bearing elements made of curved steel tubes, which are manufactured and joined using the off-knot construction method, whereby the joints are located outside the beam intersections, leaving the fully welded knots free of additional plates, joint parts and bolted connections. The pipe joints consist of four-part, fit-formed plates made from round pipe sections, which are screwed on internally and can only be seen by looking at the butt joint and the screw heads on the outside. The novel construction method emphasizes the filigree of the supporting structure and sets an elegant accent in the surrounding mountainous landscape of the Taunus.

Aktuelles:
Erzeugerpreisindex Stahl (2015 = 100)
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland
Ingenieurbaukunst 2023 an Staatssekretär Rolf Bösinger übergeben
Das neue bauingenieur24

Persönliches:
Markus Knobloch neuer Chairman CEN/TC 250/SC 3 Eurocode 3

Tagungen & Veranstaltungen:
4. Symposium Ingenieurbaukunst - Bauen mit und im Bestand

Wettbewerbe:
Deutscher Ingenieurbaupreis 2022 verliehen

REVIEWER

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Thin-walled cold-formed steel elements represent an attractive structural solution due to the fast manufacturing and erection time on-site. Their small thickness leads to imperfection and sensitivities to eccentricities. An experimental programme was performed on short members with lipped channel cross section, subjected to eccentric compression about the minor and major axes, in a large range of eccentricities. Siehe article: Ungureanu, V. et al, p. 44.

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