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Inhalt: Bautechnik 6/2016Bautechnik6/2016Inhalt

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Geschosswohnungsbau 2016Bautechnik6/20161-90Sonderheft

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Die Schaffung und der Erhalt von bezahlbarem Wohnraum ist vor allem in den Ballungszentren ein drängendes Thema. Wie kann hier privater und öffentlich geförderter Wohnungsbau realisiert werden? Besonders im kostengünstigen Wohnungsbau müssen die Planer in einem sehr engen Korsett aus Budget, Anforderungen, Normen und Regelwerken agieren. Dadurch sehen sich viele in ihren Aktivitäten stark beschnitten. Die Bereitschaft, die Baukosten zu minimieren und im Rahmen der Möglichkeiten zu einem kostengünstigen Wohnungsbau beizutragen ist vorhanden, jedoch nicht um den Preis von Qualität und Baukultur. Dieser und anderen Fragen widmet sich das im Mai 2016 in zweiter Auflage im Verlag Ernst & Sohn erscheinende Sonderheft Geschosswohnungsbau.

Das Sonderheft informiert über:
• Architektur- und Planungsqualität im Wohnungsbau
• neue Normen und Richtlinien
• Projekte und Objekte aus Neubau und Sanierung
• nachhaltige Materialien, Systeme und Bauelemente für den Geschosswohnungsbau
• das Zusammenspiel von Planern und Investoren zur Förderung kostengünstigen Bauens

Aktuelle Produkt-und Objektberichte von marktteilnehmenden Unternehmen runden den Fachteil wie gewohnt ab.

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Industrie- und Gewerbebauten II 2016Bautechnik6/20161-90Sonderheft

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Für die Corporate Identity eines Unternehmens haben Industrie- und Gewerbebauten hohen individuellen Anspruch an Gestaltung und technische Ausstattung. In der Regel vereinen sie Produktion und Verwaltung unter einem Dach. Ihre Komplexität stellt hohe Anforderungen an die Planer, denn einerseits müssen sie die speziellen jeweiligen Betriebsabläufe kennen, wichtige technische Funktionen für die reibungslose Produktion umsetzen und logistische Ansprüche erfüllen. Andererseits will der Bauherr durch herausragende Architektur auf sein Unternehmen aufmerksam machen. Die Planung und Ausführung der komplexen Gebäude erfordert deshalb nicht nur umfassendes Spezialwissen über Produktionsabläufe und Sicherheitsanforderungen, sondern auch über die Integration von Verwaltungsstrukturen des Unternehmens in ein Fertigungs- oder Logistikgebäude. Das 2. Sonderheft Industrie und Gewerbebau in diesem Jahr informiert wieder über:

• Neue Entwicklungen in der Fertigungsumgebung

• Normen und Richtlinien

• Projekte und Objekte aus Neubau und Sanierung

• Nachhaltige Materialien und Bauelemente für Produktions-, Logistik- und Gewerbebauten.

Aktuelle Produkt-und Objektberichte von marktteilnehmenden Unternehmen runden den Fachteil wie gewohnt ab.

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Empelmann, Martin; Müller, Corinna; Busse, DanielGedrungene Kreisringstützen aus ultrahochfestem BetonBautechnik6/2016345-355Aufsätze

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Innerhalb der dritten Förderperiode des Schwerpunktprogramms “Nachhaltiges Bauen mit ultrahochfestem Beton (UHPC)” (SPP 1182) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) wurde am Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) der Technischen Universität Braunschweig das Last-Verformungsverhalten von gedrungenen Stahlbetonstützen mit Kreisringquerschnitt aus UHPC unter zentrischer und exzentrischer Normalkraftbeanspruchung analysiert. Auf Basis experimenteller Untersuchungen wurde überprüft, ob sich eine geringe Wandstärke der Kreisringquerschnitte negativ auf die Tragfähigkeit der Stahlbetonstützen auswirkt. Des Weiteren wurde der Einfluss der konstruktiven Durchbildung der Stahlbetonstützen mit Kreisringquerschnitt aus UHPC auf das Last-Verformungsverhalten untersucht.

Compact reinforced UHPC columns with circular hollow cross-section
Within the third funding period of the Priority Program “Sustainable Building with ultra high performance concrete (UHPC)” (SPP 1182) of the German Research Foundation (DFG), the load-deformation behavior of compact thin-walled reinforced UHPC columns with circular hollow cross-section was investigated under centric and eccentric normal force at the Institute for Building Materials, Concrete Construction and Fire Protection (iBMB) of the Technische Universität Braunschweig. On the basis of experimental investigations, it was examined whether the small wall-thickness of the circular hollow cross-section has an impact on the load bearing capacity of the reinforced concrete columns. Furthermore, the influence of the structural design on the load-deformation behavior of the reinforced UHPC columns with circular hollow cross-section was investigated.

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Kueres, Dominik; Siburg, Carsten; Hegger, Josef; Furche, Johannes; Sippel, ThomasZur konstruktiven Durchbildung des Decke-Stütze-Knotens in Flachdecken aus ElementplattenBautechnik6/2016356-365Aufsätze

Kurzfassung

Aufgrund des hohen Vorfertigungsgrads gewinnen Elementplatten auch in Flachdecken zunehmend an Bedeutung. Wegen der hohen Querkraft- und Momentenbeanspruchung im Bereich des Decke-Stütze-Knotens ist dessen konstruktive Durchbildung von sicherheitsrelevanter Bedeutung. In der Praxis wird der Abstand der Elementplatten zur Stütze unterschiedlich ausgeführt. In Anlehnung an die in Zulassungen von verschiedenen Durchstanzbewehrungssystemen geforderte Mindestbreite der Fuge zwischen den Elementplatten von 4 cm wird auch der Abstand zwischen Elementplatte und Stützenanschnitt teilweise so groß gewählt. Eine solche Bauausführung hat den Vorteil, dass Abmessungs- und Lagetoleranzen ausgeglichen werden können. Nachteilig ist jedoch die zusätzlich erforderliche Abschalung der Fuge nach unten. Daher wird in der Praxis ein Heranführen der Elementplatte bis direkt an die Stütze bevorzugt.
Anhand einer systematischen Versuchsserie mit speziellen Gitterträgern als Durchstanzbewehrung wurde zwischenzeitlich nachgewiesen, dass kleinere Abstände zwischen Elementplatte und Stütze die Durchstanztragfähigkeit nicht abmindern. Zur Bestätigung dieses Zusammenhangs auch für andere Durchstanzbewehrungssysteme wurden am Institut für Massivbau der RWTH Aachen zwei Durchstanzversuche mit Doppelkopfankern und speziellen Gitterträgern als Durchstanzbewehrung durchgeführt. Die Elementplatten wurden direkt bis an die Stützenkante geführt. Um Montageungenauigkeiten zu berücksichtigen, wurden die vorgefertigten Stützen zusätzlich zu hoch betoniert. Der Vergleich der Versuchsergebnisse mit denen jeweiliger Referenzversuche erlaubt Empfehlungen zur konstruktiven Durchbildung des Decke-Stütze-Knotens bei der Verwendung von Elementplatten in Flachdecken.

Construction of slab-column-connections in semi-precast flat slabs
Due to the high degree of prefabrication, semi-precast flat slabs are gaining importance. In this context, the construction of the slab-column-connection has a safety-related significance. In daily engineering practice, the joint widths between semi-precast slabs as well as the joint widths between semi-precast slabs and the column's vicinity is constructed differently. The European Technical Approvals of different punching shear reinforcement systems limit the minimum joint width between semi-precast elements to 4 cm. Following these provisions, the joint widths between semi-precast slabs and the column's vicinity is constructed with 4 cm in some cases. An advantage of this approach is the possibility to adjust dimensional and positional tolerances at construction site. However, a disadvantage is the additional formwork for the joint from the soffit.
A systematic test series with special lattice girders as punching shear reinforcement showed no reduction of the punching shear resistance for smaller joint widths between semi-precast slabs and the column's vicinity. To confirm these test results, two punching shear tests with double headed studs and lattice girders as punching shear reinforcement were conducted at Institute of Structural Concrete (RWTH Aachen). In the tests, the influence of the joint width between semi-precast slabs and the column's vicinity as well as the influence of column height tolerances were investigated. Based on the results of the tests, this article gives recommendations for the construction of slab-column-connections in semi-precast flat slabs.

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Fauth, Rainer; Schwarz, Jürgen; Büllesbach, JürgenEntwicklung eines Verfahrens zur Bewertung der Nachhaltigkeit von Bestandsgebäuden - Nachhaltigkeit im Immobilen-Asset-Management und Property-ManagementBautechnik6/2016366-370Aufsätze

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Die größte Rolle für eine nachhaltige Entwicklung in der Bau- und Immobilienwirtschaft spielt der Gebäudebestand. Das Immobilienmanagement trifft regelmäßig Entscheidungen, die einen großen Einfluss auf die nachhaltige Entwicklung der betreuten Objekte haben. Ökologische, ökonomische und soziale Objektqualitäten sind Ausdruck der Nachhaltigkeit und können nur dann angemessen berücksichtigt werden, wenn die Entscheider im Immobilien-Asset-Management (IAM) und Property-Management (PrM) ein konkretes Bild vom Ist-Zustand ihrer Objekte haben. Der Artikel leitet einen neuen Ansatz ab, nachhaltige Objektqualitäten in einer erweiterten Bestandsaufnahme zur erfassen und zu messen. Auf diese Weise gelingt es, Nachhaltigkeit für die Beurteilung von Entscheidungsalternativen greifbar zu machen und eine Basis für den langfristigen Erfolg eines Objekts zu schaffen.

Development of a procedure to assess the sustainability of existing buildings - Sustainability in real estate asset management and property management
Existing buildings will play an increasing role for a sustainable development for construction and real estate industry. The real estate management has to decide regularly about measures affecting the sustainable development of the assets. Only if decision-makers clearly know the actual condition of their assets the environmental, economic and social qualities of properties will be taken into account in an adequate proportion. The paper shows different options for building surveys by real estate managers including a new approach to assess sustainable qualities of assets. By means of this new method sustainability becomes more tangible for the evaluation process which is the basis for the long-term success of assets.

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Becker, Wieland; Schober, Kay-Uwe; Weber, JanVergussknotenlösungen im IngenieurholzbauBautechnik6/2016371-379Aufsätze

Kurzfassung

Stab- und plattenförmige Holzbauelemente werden in Anschlüssen durch stiftförmige Verbindungsmittel, meist in Kombination mit Stahlblechen oder individuell gefertigten Stahlformteilen, miteinander verbunden. Die zunehmend anspruchsvolle Formensprache der Architektur aus digitalen Entwurfsprozessen (Parametric Design) sowie neue Herausforderungen des Holzbaus (mehrgeschossige Bauweise, große Spannweiten) erfordern dabei neue Fügetechniken, welche die bekannten Nachteile konventioneller Holzverbindungen beseitigen. Als Lösungsansatz wird in der vorgestellten Arbeit auf die Vergusstechnologie analog zum Stahlbetonbau zurückgegriffen, wo Bauteile mittels einer Kombination aus Anschlussbewehrung und nachträglich eingebrachtem Vergussmaterial kraft- und formschlüssig miteinander verbunden werden. Für die hier vorgestellten Vergussknotenlösungen im Ingenieurholzbau werden Anschlüsse zunächst mit bauaufsichtlich zugelassenen Klebstoffen oder Schrauben werkseitig hergestellt. Auf der Baustelle werden diese dann mechanisch durch Stäbe, Schlaufen oder Stanzformteile gekoppelt und nachträglich vergossen. Dabei kommt ein Polymerbeton als Vergussmaterial zum Einsatz, der eine hohe Druckfestigkeit sowie einen hohen Adhäsionsverbund sowohl zum Holz als auch zum Stahl aufweist. Forschungsziel war die Entwicklung von druck-, zug- und biegebeanspruchten Verbindungen, welche auch bei komplexen Geometrien einen wesentlich vereinfachten Montage- und Bauablauf ermöglichen. Erste Forschungsergebnisse und mögliche Praxisanwendungen werden nachfolgend vorgestellt.

Grouting joints in timber engineering
Rod- and board-shaped timber members are connected to-gether by mechanical fasteners, often together with steel plates or individual formed steel parts. New sophisticated architectural concepts, complex structures due to digital design processes (parametric design) and new challenges in timber engineering (multi-storey buildings, large scale structures) demand new connecting systems that overcome the well-known disadvantages of conventional timber joints.
The presented work is based on the grouting technology used in reinforced concrete structures, where structural parts are force- and form-fit connected by a combination of starter bars and a backfitting grouting material. For timber structures, the presented grouting joints follow this technology, where the joints are prefabricated and assembled first by technical approved adhesives or screws. Afterwards on site they are coupled with rods, straps or stamped parts and additional grouted. As grouting material a polymer concrete is used with high compression strength and high adhesive bond to timber as well as to steel. Research objective was the development of joints under compression, tension and bending loads that allow a simplified construction and installation process, even for complex geometries. This paper presents first research results and possible applications offered by this technology.

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Wissenschaftliche Mitarbeiterin der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist neue Juniorprofessorin an der TU BerlinBautechnik6/2016379Nachrichten

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Dürr, André; Brendel, Christiane; Borsutzky, Robert; Giesa, IngoDesign-und-Build-Projekt: Planung und Bau einer Messwarte mit LaborgebäudeBautechnik6/2016380-388Berichte

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Design und Build-Vergaben sind für Bauherren insbesondere dann interessant, wenn kurze Ausführungsfristen für die Fertigstellung und Inbetriebnahme von Gebäuden realisiert werden müssen und die Bauvorhaben einen erhöhten Komplexitätsgrad aufweisen. Unter diesen Voraussetzungen entscheiden sich Bauherren des Öfteren dafür, getrennte Planungs-, Vergabe- und Ausführungsabläufe mit den erforderlichen Schnittstellenkoordinationen aus Effizienzgründen in einem Paket zu vergeben. Beim Neubau einer dreistöckigen Messwarte mit angeschlossenen Laborgebäude für eine neue Produktionsanlage von Toluoldiisocyanat (TDI) am Standort Ludwigshafen hat die BASF SE daher die HOCHTIEF Building GmbH mit einem Design und Build-Projekt beauftragt. Die Planung wurde dabei federführend durch die Abteilung Consult IKS Energy der HOCHTIEF Engineering GmbH am Standort Frankfurt durchgeführt. Die Planung umfasste dabei teilweise die Entwurfs- und Genehmigungsplanung sowie die vollständige Ausführungsplanung für alle bautechnisch erforderlichen Planungsgewerke, angefangen von der Objektplanung über die Tragwerksplanung und Fassadenplanung bis hin zu bauphysikalischen Nachweisen und der TGA- und Laborplanung. Darüber hinaus musste der auf einer Pfahlgründung in Massivbauweise errichtete Gebäudekomplex druckwellenfest ausgelegt werden. Bei der Gebäudeauslegung und Planung waren für den Notfall zusätzlich Anforderungen zur Gasdichtheit inklusive einer gebäudeinternen Atemluftversorgung zu berücksichtigen.

Design-and-Build Project: Design and construction of a control room with laboratory
Design and build contracts are of particular interest for clients if tight schedule requirements for the completion and commissioning of buildings have to be considered and the projects have a high level of complexity. With these preconditions clients rather decide to award separate planning, procurement and construction processes with all necessary interface coordination to one contractor for reasons of efficiency. BASF SE has awarded a design and build contract to HOCHTIEF Building GmbH for a three-storey control room building with laboratory for a new production plant of toluoldiisocyanat (TDI) at the main BASF site in Ludwighafen, Germany. The planning was performed by the department Consult IKS Energy of the HOCHTIEF Engineering GmbH in Frankfurt. The scope of planning included partially the design engineering and the approval planning as well as the full detail planning for all disciplines (architectural planning, structural and façade engineering, building physics, HVAC engineering and laboratory planning). Furthermore, the reinforced concrete structure built on a pile foundation had to be designed blast wave resistant. In addition the requirement for gas tightness had to be considered in the building design, including the execution of an internal air supply in the case of emergency.

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Grabe, JürgenTechnischer Halbjahresbericht 2016 des Arbeitsausschusses "Ufereinfassungen" - der Hafentechnischen Gesellschaft e. V. (HTG) und der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT)Bautechnik6/2016389-408Berichte

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Förderpreis der Gesellschaft für Bautechnikgeschichte 2017Bautechnik6/2016408Nachrichten

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Käsling, Heiko; Plinninger, Ralf J.Bestimmung der Abrasivität von Gesteinen mit dem CERCHAR-Versuch - Empfehlung Nr. 23 des Arbeitskreises 3.3 "Versuchstechnik Fels" der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e. V.Bautechnik6/2016409-415Berichte

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Der Arbeitskreis AK 3.3 “Versuchstechnik Fels” der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e. V. erarbeitet Empfehlungen für felsmechanische Labor- und Feldversuche sowie Messungen im Gebirge und an Bauwerken. Die vorliegende Empfehlung Nr. 23 behandelt den CERCHAR-Versuch an Gesteinsprobekörpern. Es werden die Anforderungen an die Prüfeinrichtung und die Probekörper sowie die Vorgehensweisen für die Durchführung und Auswertung von CERCHAR-Versuchen festgelegt. Der CERCHAR-Versuch wurde vom Centre d'Études et des Recherches de Charbonnages de France entwickelt und hat sich seitdem zur Bestimmung der Abrasivität von Festgesteinen weltweit etabliert.
Die vorliegende Empfehlung berücksichtigt die internationalen Normen AFNOR NF P 94-430-1 [1] sowie ASTM D 7625-10 [2], geht jedoch hinsichtlich Versuchsdurchführung und -auswertung über diese hinaus. Die Empfehlung ist hinsichtlich Versuchsdurchführung und der Klassifikation konform mit den Angaben in der Empfehlung der International Society for Rock Mechanics [3].
Beim CERCHAR-Versuch wird ein Indexwert für die Abrasivität eines Festgesteins bestimmt, indem ein definierter Prüfstift aus Stahl entlang einer definierten Prüfstrecke unter konstanter Auflast über die Oberfläche eines Probekörpers gezogen wird. Als Maß für die Abrasivität des Probekörpers wird die idealisiert kegelstumpfförmige Abnutzung des Prüfstifts gemessen. In dieser Empfehlung werden der Zweck, die Begriffe, die Prüfeinrichtung, die Anforderungen an den Probekörper sowie die Versuchsdurchführung und -auswertung behandelt.

Recommendation No. 23 of the Commission on Rock Testing of the Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e. V. (German Geotechnical Society) - “Determining the abrasivity of rock using the CERCHAR test”
The Commission on Rock Testing of the Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V. (German Geotechnical Society) is compiling instructions for rock tests in laboratory and in-situ and for performing monitoring of rock masses and civil engineering structures. The recommendation No. 23 deals with the CERCHAR test for determining the abrasivity of rocks. The CERCHAR test was developed by the Centre d'Études et Recherches des Charbonnages de France and is established worldwide for determining the abrasivity of rocks.
This recommendation considers the international standards AFNOR NF P 94-430-1 [1] as well as ASTM D 7625-10 [2], but is more specific regarding the testing procedure and evaluation. It is compliant to the given testing procedures and classification in the recommendation of the International Society for Rock Mechanics [3].
The CERCHAR Abrasivity Index (CAI) is determined in a CERCHAR test by scratching a defined steel stylus for a distinct length and under defined load over the surface of a rock specimen. The measure of the abrasivity is defined by the idealized shape of the wear flat of the steel pin. In this recommendation the scope of the test, the terms, the requirements on the testing apparatus and the specimen are described as well as the testing procedure and evaluation.

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Bautechnik aktuell 6/2016Bautechnik6/2016417-419Bautechnik aktuell

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Persönliches:
Zum 65. Geburtstag von Professor Karl Josef Witt / Zum Tod des Bauforschers Hartwig Schmidt / Veranstaltungen: Urbaner Holzbau / Firmen und Verbände: Gekonnt geklammert / Auslobung: DBV lobt “Rüsch-Forschungspreis” und “Innovationspreis Bautechnik” aus

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik6/2016420Veranstaltungskalender

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 6/2016Beton- und Stahlbetonbau6/2016Inhalt

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Jesse, FrankNormen - Triebfeder und HemmschuhBeton- und Stahlbetonbau6/2016341-342Editorial

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Schacht, Gregor; Bolle, Guido; Curbach, Manfred; Marx, SteffenExperimentelle Bewertung der Schubtragsicherheit von StahlbetonbauteilenBeton- und Stahlbetonbau6/2016343-354Fachthemen

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Die experimentelle Bewertung eines Stahlbetonbauteils mit der Gefahr eines möglichen spröden Schubversagens ist aufgrund der geringen Duktilität und damit Vorankündigung des Versagens bisher nicht durch die Richtlinie für Belas-tungsversuche des DAfStb abgedeckt. Dieser Beitrag fasst die theoretischen und experimentellen Untersuchungen aus [1] zusammen, die durchgeführt wurden, um eine sichere experimentelle Tragsicherheitsbewertung bei vorwiegender Schubbeanspruchung zu ermöglichen. Um die spröden Versagensprozesse während des Versuchs zeitlich und räumlich besser auflösen zu können, wurde eine Kombination modernster Messverfahren eingesetzt. Es werden die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen berichtet und Empfehlungen für die experimentelle Versuchsdurchführung abgeleitet.

Experimental Evaluation of the shear bearing safety
The experimental evaluation of a reinforced concrete member with the danger of a brittle shear failure is yet not covered by the Guideline of the DAfStb for load testing because of the low ductile failure process. This paper describes the theoretical and experimental investigations carried out in [1] to allow a safe evaluation of the shear bearing safety in-situ. For a high resolution of the beginning failure processes a combination of modern measuring techniques was applied. The results of the experimental investigations are shown and discussed. Finally advises are given for the experimental evaluation of the shear bearing safety during load testing of reinforced concrete members.

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Transportbetonproduktion 2016Beton- und Stahlbetonbau6/2016354Aktuelles

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Kueres, Dominik; Ricker, Marcus; Häusler, Frank; Hegger, JosefDurchstanztragverhalten von Einzelfundamenten mit einer neuartigen DurchstanzbewehrungBeton- und Stahlbetonbau6/2016355-365Fachthemen

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Aufgrund der geringeren Schlankheit und der Belastung durch Bodenpressungen stellt sich bei Fundamenten und Bodenplatten ein Lastabtrag ein, der aufgrund der steileren Druckstrebenneigung höhere Durchstanztragfähigkeiten ermöglicht als bei Flachdecken. Die steileren Schubrisse führen jedoch dazu, dass vertikale Durchstanzbewehrungselemente weniger effizient sind als in Flachdecken. Aus diesem Grund scheinen geneigte Bewehrungselemente geeigneter für den Einsatz in Platten mit größerer Bauteildicke (z. B. Fundamente). Aufbauend auf den Ergebnissen vorhandener experimenteller Untersuchungen an Einzelfundamenten mit Durchstanzbewehrung wurde daher ein neues Durchstanzbewehrungselement mit geneigten Bewehrungsstäben entwickelt.
Zur Beurteilung der Effizienz des neuartigen Durchstanzbewehrungselements wurden sieben Durchstanzversuche an Einzelfundamenten mit einer gleichmäßigen Sohlpressung und einem Versagen innerhalb des durchstanzbewehrten Bereichs durchgeführt. Die Versuche wurden in Anlehnung an eine bereits bestehende Versuchsserie an Einzelfundamenten ohne und mit Bügeln als Durchstanzbewehrung geplant. Dabei wurden die Schubschlankheit, der bezogene Stützenumfang und die Anzahl und Anordnung der Durchstanzbewehrungselemente variiert. Der Vergleich der Ergebnisse der neu durchgeführten Versuche mit den vorhandenen Versuchen bzw. mit der Durchstanztragfähigkeit ohne Durchstanzbewehrung nach DIN EN 1992-1-1+NA(D) belegt eine deutliche Tragfähigkeitssteigerung durch die neuartige Durchstanzbewehrung.

Punching shear behaviour of footings with a new punching shear reinforcement
Due to more compact dimensions and soil-structure interaction, footings and ground slabs achieve significantly higher punching shear capacities than flat slabs. Since the inclination of shear cracks is much steeper in footings, punching shear reinforcement elements with inclined bars seems to be more efficient than vertical bars. On the basis of previous experimental investigations on footings with punching shear reinforcement, a new punching shear reinforcement element with inclined bars was developed.
To evaluate the efficiency of the new punching shear reinforcement element, a total of seven tests on footings with uniform soil pressure and a failure within the shear-reinforced zone was conducted. The tests were planned considering the results of a systematic test series on reinforced concrete footings without and with stirrups as punching shear reinforcement. The main parameters investigated in this test series were the shear span-depth ratio, the specific column perimeter and the number and layout of punching shear reinforcement elements. The comparison of the results of the new test series with the previous test series and the punching shear capacity without punching shear reinforcement according to DIN EN 1992-1-1+NA(D), respectively, proves a significant increase in punching shear capacity with the new punching shear reinforcement.

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Thünen-Institut Bremerhaven: Mit strahlungsarmem Beton gebautBeton- und Stahlbetonbau6/2016365Aktuelles

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Clasßen, Martin; Felber, Lukas; Herbrand, Martin; Kueres, Dominik; Hegger, JosefLängsschubtragfähigkeit von kleinskaligen Pin-Verbundmitteln - Numerische Analyse und HandrechenmodellBeton- und Stahlbetonbau6/2016366-376Fachthemen

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In Verbundkonstruktionen ermöglicht die Verwendung hochfester Betone eine deutliche Reduzierung der erforderlichen Betongurtabmessungen. Für bestimmte Anwendungsgebiete kann hierdurch die Dicke der Betondeckschichten auf unter 30 mm verkleinert werden. Für derartig schlanke Betongurte von Verbundbauteilen ist allerdings die Anwendbarkeit herkömmlicher Verbundmittel, wie z. B. Kopfbolzendübel, nicht mehr gegeben. Die systematische Verbindung der Teilquerschnitte aus Beton und Stahl erfordert neuartige, kleinskalige Verbundmittel, die die Übertragung der Längsschubkräfte in der Verbundfuge sicherstellen. Ein neuartiges Schweißverfahren mit gezieltem Drahtvorschub und -rückzug ermöglicht die Herstellung von auf Stahlbleche und -träger geschweißten kleinskaligen Pin-Verbundmitteln mit ausgeformtem Kugelkopf und kegelförmigem Fuß. Das Längsschubtragverhalten dieser kleinskaligen Pin-Verbundmittel ist allerdings bisher noch nicht geklärt. Im vorliegenden Beitrag werden daher die Tragmechanismen dieser neuartigen Verbundmittel anhand numerischer Simulationen untersucht. Hierzu werden nicht-lineare Finite-Elemente-Modelle von Pin-Verbundmitteln im hochfesten Beton in der Finite-Elemente-Umgebung ABAQUS entwickelt, an Schubversuchen validiert und zur Ableitung von Bemessungsregeln herangezogen. Der Beitrag dokumentiert die systematisch aufeinander aufbauenden Parameterstudien und führt die schrittweise Entwicklung eines vollständigen Handrechenmodells zur Bestimmung der Längsschubtragfähigkeit von kleinskaligen Pin-Verbundmitteln einschließlich aller erforderlichen Anwendungsrandbedingungen vor.

Shear resistance of small scaled Pin-connectors - Numerical analysis and engineering model
In composite constructions, the use of high-strength concrete allows for a significant reduction of required concrete slab dimensions. For some applications, the thicknesses of concrete slabs can thus be reduced to less than 30 mm. However, for such slender concrete slabs and composite structures the applicability of conventional shear connectors, such as headed studs, is no longer possible. The systematic connection of the cross sections requires novel, small-scaled connectors. The development of an innovative welding process with systematic wire-feed and pullback allows for the automatic assembly of ball-headed pin shear connectors with a cone-shaped base on structural steels. However, the shear behavior of these small-scaled connectors has not been clarified, yet. In this paper, the load carrying mechanisms of this novel shear connector are analyzed by numerical simulations. For this purpose, non-linear finite element models of pin-connectors in high strength concrete are developed in the FE-Software ABAQUS and validated by shear tests in order to use them for the systematic derivation of design formula. The paper documents the performed parametric studies and finally explains the stepwise development of a complete engineering model to determine the longitudinal shear capacity of small pin connectors including all required application constraints.

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Schulze, Joachim; Breit, WolfgangExperimentalgebäude aus Infraleichtbeton - monolithisch und hochwärmedämmendBeton- und Stahlbetonbau6/2016377-384Fachthemen

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Die Kombination der physikalischen Eigenschaften eines hochwärmedämmenden Leichtbetons mit den optischen Eigenschaften eines modernen Architekturbetons ermöglicht Bauwerke, bei denen der Ausdruck des Baustoffs Beton mit den energetischen Anforderungen an Außenbauteile vereint werden kann. Ziel des an der Technischen Universität Kaiserslautern durchgeführten Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines hochwärmedämmenden Leichtbetons für monolithische Außenbauteile mit Sichtbetonqualität. Der unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten entwickelte Infraleichtbeton aus rezykliertem Blähglas und portlandzementklinkerarmem Hochofenzement konnte die hohen Anforderungen hinsichtlich Rohdichte, Dauerhaftigkeit und Wärmeleitfähigkeit erfüllen. Der selbstverdichtende Leichtbeton musste widersprüchliche Anforderungen, wie z. B. ausreichende Druckfestigkeit bei geringer Rohdichte sowie geringe Wasseraufnahme trotz aufgeschäumter Zementmatrix, erfüllen. Die selbstverdichtenden Fließeigenschaften ohne Entmischung wurden durch den Einsatz eines PCE-Fließmittels in Kombination mit einem Stabilisator erreicht. Der durch Schaumbildner aufgeschäumten Zementmatrix wurden zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit schwindreduzierende und hydrophobierende Zusatzmittel zugegeben. Bei Trockenrohdichten deutlich unter 700 kg/m³ wurde ein Wärmeleitfähigkeitswert von &lgr; = 0,15 W/(m·K) erreicht. Die Übertragbarkeit der im Labormaßstab gewonnenen Erkenntnisse auf Bauwerksverhältnisse wurde durch den Bau eines Experimentalgebäudes aus Infraleichtbeton auf dem Gelände der Technischen Universität Kaiserslautern überprüft. Kontinuierliche Messungen mit eingebauten Multiringsensorelektroden (MRSE) geben Aufschluss über Temperatur- und Feuchtigkeitsverläufe, um eine abschließende Aussage über die Eigenschaften des Infraleichtbetons bei natürlicher Bewetterung treffen zu können.

High thermal insulating Infra lightweight concrete -experimental building constructed with weight-optimized exposed concrete
Combining the physical characteristics of lightweight concrete that provides highly efficient heat insulation with the appearance of a state-of-the-art architectural concrete makes it possible to construct buildings that merge the expression of concrete with the energy efficiency specifications for external structural components. The aim of the research project conducted by the University of Kaiserslautern was the development of highly insulating monolithic lightweight concrete construction components made of exposed concrete. The composition of the Infra lightweight concrete, (i. e. recycled expanded glass and blast furnace cement reduced in Portland cement clinker) developed with regard to sustainability aspects, had to meet high requirements in terms of bulk density, durability and thermal conductivity. The self-compacting lightweight concrete had to reconcile conflicting requirements, such as a sufficiently high compressive strength and a low bulk density, as well as a low water absorption rate despite the expanded cement matrix. The self-compacting flow properties without separation were achieved by the use of a PCE-super-plasticiser in combination with a stabiliser. The desired low bulk density required the use of a foaming admixture to expand the cement matrix. To improve durability, further shrinkage-reducing and water repellent admixtures were used. For dry bulk densities of well under 700 kg/m³, a thermal conductivity value of &lgr; = 0.15 W/(m·K) was achieved. The transfer possibilities presented by the findings from the laboratory were verified by the construction of a research building made of Infra lightweight concrete at the premises of the University of Kaiserslautern. Continuous measurements via multi ring sensor electrodes (MRSE) provided information on temperature and moisture changes during exposure to natural weathering.

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May, RolandVon Biebrich in die ganze Welt - Zur Verbreitung des Zeiss-Dywidag-Schalenbaus bis zum Ende des Zweiten WeltkriegsBeton- und Stahlbetonbau6/2016385-396Berichte

Kurzfassung

Der Zeiss-Dywidag-Schalenbau zählt zum Standardrepertoire der internationalen Ingenieurhistoriografie. Seine fundamentale Bedeutung für die weltweite Verbreitung des Betonschalenbaus wurde bislang aber nur unzulänglich aufgearbeitet. Der folgende Beitrag unternimmt einen ersten Versuch der Nachzeichnung des enormen Wissenstransfers, der mit der internationalen Verbreitung dieser Bauweise über vier Kontinente sowie der ihr zugrundeliegenden Theorien einherging.

From Biebrich into the whole world - A study on the diffusion of Zeiss-Dywidag shell construction until the end of the Second World War
Zeiss-Dywidag shell construction forms an integral part of the international historiography of structural engineering. Its fundamental importance for the worldwide dissemination of thin concrete shell constructions, however, still awaits an adequate examination. The following article is a first attempt to trace the enormous knowledge transfer that accompanied the diffusion of this construction method and its underlying theories over four continents.

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Betonkugeln im Bodensee sollen Windstrom speichernBeton- und Stahlbetonbau6/2016396Aktuelles

Kurzfassung

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 6/2016Beton- und Stahlbetonbau6/2016397-403Beton- und Stahlbetonbau aktuell

Kurzfassung


Nachrichten:
Der 6. Deutsche Brückenbaupreis und das 26. Brückenbausymposium / Erster Textilbetontag von solidian stieß auf große Resonanz / 24. Fachsymposium “Betoninstandhaltung heute für die Zukunft” mit Rekordbeteiligung / Voller Erfolg für internationale Konferenz für Bauingenieure: 25. SOFiSTiK Seminar mit neuem Teilnehmerrekord und hochklassigen Praxis- und Fachvorträgen / “Wir sind Baukultur.” Tätigkeitsbericht 2014/2015 der Bundesstiftung Baukultur erschienen / Sichtbeton / Zum Tod des Bauforschers Hartwig Schmidt

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