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Inhalt: geotechnik 2/2016geotechnik2/2016Inhalt

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Borchert, Kurt-M."Auf Sand gebaut" oder "in den Sand gesetzt"?geotechnik2/201685-86Editorial

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Sondermann, WolfgangMacht reines Kostendenken glücklich? Ein Exkurs über Fachkompetenzgeotechnik2/201687Vom Vorsitzenden

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Kolymbas, Dimitrios; Fellin, Wolfgang; Schneider-Muntau, Barbara; Medicus, Gertraud; Schranz, FabianZur Rolle der Materialmodelle beim Standsicherheitsnachweisgeotechnik2/201689-97Fachthemen

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Die Ansicht, dass für die numerische Simulation von geotechnischem Versagen das Materialmodell keine wesentliche Rolle spielt, wird kritisch erörtert. Aufgrund von Literaturhinweisen und eigenen Untersuchungen wird gezeigt, dass das Materialmodell durchaus eine Rolle spielen kann. Es ist daher fundiertes Fachwissen über die Materialmodelle erforderlich. Eine Außerachtlassung von Materialmodellen bei Standsicherheitsnachweisen a priori sollte vermieden werden.

On the role of constitutive models in simulation of limit state.
This paper challenges the critical perception that constitutive models play no important role in numerical simulation of geotechnical collapses. Contrary to this conventional perception, the role of constitutive models in collapse simulations is investigated and highlighted by means of published results and own research. This shows that application of constitutive models in numerical investigations of limit states demands a profound knowledge of them.

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Heins, Evelyn; Hamann, Thorben; Grabe, Jürgen; Hannot, StephanNumerical investigation of the influence of the driving frequency during pile installation of tubular pilesgeotechnik2/201698-109Fachthemen

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Numerical investigation of the influence of the driving frequency during pile installation of tubular piles: Offshore and nearshore structures are predominantly founded by the use of open-ended profiles. The installation of open-ended profiles into the subsoil is usually done using the impact pile driving technique. To make the installation process more efficient, especially when considering the penetration velocity of the pile and the noise level, a new pile driving method was developed by IHC IQIP, formerly known as IHC Hydrohammer B.V. The influence of the standard driving method in comparison to the new driving technique is investigated in this contribution. This is done using the Finite Element Method (FEM) including a two-phase model for fully saturated soil.

Numerische Untersuchung zum Einfluss der Schlagfrequenz beim Einbringen von Rohrpfählen.
Für die Gründung von Offshore- und Nearshore-Anlagen werden vorwiegend offene Profile verwendet. Die Einbringung der offenen Profile in den anstehenden Boden erfolgt meist schlagend. Um den Pfahlinstallationsprozess insbesondere hinsichtlich Einbringgeschwindigkeit und Schallemission effizienter zu gestalten, wurde von IHC IQIP, früher bekannt als IHC Hydrohammer B.V., eine neue Schnellschlagramme entwickelt. In diesem Beitrag soll der Einfluss der Standardramme im Vergleich zur Schnellschlagramme untersucht werden. Dies geschieht mithilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) unter Berücksichtigung eines Zweiphasenmodells für den wassergesättigten Boden.

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Ernst, Christian; Hecht, Thomas; Witt, Karl JosefIn-situ-Bestimmung von effektiven Scherparametern in rutschgefährdeten Schichten im Oberen Buntsandsteingeotechnik2/2016110-118Fachthemen

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Zur Bemessung einer Einschnittsböschung in rutschgefährdeten Schichten des Oberen Buntsandsteins (Röt) im Grenzbereich zum überlagernden Unteren Muschelkalk wurden Labor- und Feldversuche zur Bestimmung der Scherfestigkeit in den kritischen Schichthorizonten durchgeführt. Die direkten Scherversuche im Feld bilden den typischen Grenzzustand des Gleitens auf prädestinierten Verwitterungshorizonten weit besser ab, als dreiaxiale Druckversuche an ungestörten Proben des geschichteten Gebirges. Die mit beiden Versuchsarten ermittelten Scherfestigkeiten sind als Grundlage für eine Langzeitbemessung abzumindern, da durch die Entlastung beim Auffahren des Einschnitts und durch den fortschreitenden Verwitterungsprozess der dominante Anteil der Kohäsion an der Scherfestigkeit stark abfällt. Der Beitrag beschreibt die spezifischen geologischen Standortbedingungen sowie die Durchführung und Auswertung sowohl der In-situ-Scherversuche als auch der Triaxialversuche. Im Ergebnis werden angemessene Werte der Langzeitscherfestigkeit abgeleitet.

In situ-determination of the effective shear strength of landslide-prone layers of the Upper Red Sandstone.
The paper describes how the common limit state design of a rock slope can be reliable improved when the necessary strength parameter values are determined by field tests. For the design of a down cutting in slide prone layers of red sandstone in the transitional zone of the overlying shell limestone, laboratory and field tests were implemented in order to determine the shear strength within the critical range. The typical limit state for sliding on predestinated weathered layers deliver far better results with direct in situ shear tests, than with triaxial test on undisturbed samples of rock. The basis for a long term design are the shear strength determined with both test types, which has to be reduced, as the amount of the cohesion as part of the resistance might be reduced due to the reload during excavation and the progressive weathering process. The specific geological site conditions as well as the implementation and evaluation of the in situ shear tests and the triaxial tests are presented in the paper. As a result, appropriate values for the long term shear strength are proposed.

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Koroliuk, Stepan; Mähner, Dietmar; Schmeing, Johanna; Kreyenschmidt, MartinPrüfung der Oxidationsbeständigkeit von Kunststoffdichtungsbahnen im Autoklavgeotechnik2/2016119-125Fachthemen

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Das Oxidationsverhalten von chemisch mit Phenolen und Phosphiten stabilisierten Kunststoffdichtungsbahnen aus Polyethylen mit unterschiedlichen Additivkonzentrationen wurde bei hohen und niedrigen Sauerstoffdrücken mittels Autoklaventest untersucht. Dabei zeigte sich, dass der Einfluss der chemischen Stabilisierung bei einem Sauerstoffdruck von 50 bar so stark reduziert wird, dass der Einfluss der Stabilisierung auf die Lebensdauer nicht bestimmt werden kann. Der Einfluss der chemischen Stabilisierung auf das Oxidationsverhalten der Kunststoffdichtungsbahnen bei niedrigeren Sauerstoffdrücken bis zu 5 bar lässt sich dagegen erfassen und evaluieren. Die effektive Geschwindigkeitskonstante des Stabilisatorverbrauchs folgt einem Potenzgesetz über dem Sauerstoffdruck.

Testing of the oxidation resistance of geomembranes in the autoclave.
The oxidation behavior of geomembranes, which are chemically stabilized by phenols and phosphites, with different additive concentrations was studied at high and low oxygen pressures by the autoclave test. It was found that the influence of chemical stabilization at an oxygen pressure of 50 bar is strongly suppressed and the influence of the stabilization regarding the lifetime cannot be determined. However, the influence of chemical stabilization on the oxidation behavior of geomembranes at lower oxygen pressures up to 5 bar can be detected and evaluated. The effective rate constant of the stabilizer depletion obeys a power law in oxygen pressure.

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Saathoff, Fokke; Cantré, StefanEmpfehlungen zur Verwertung von Baggergut im Deichbaugeotechnik2/2016126-135Bericht

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Herkömmliche Deichbaumaterialien, wie Mergel (Ostsee) oder Klei (Nordsee), werden zunehmend knapp und müssen für Neubauten und die Ertüchtigung von Landesschutzdeichen häufig unter erheblichen Eingriffen in die Natur gewonnen und über größere Strecken transportiert werden. (Nass-)Baggergut fällt dagegen regelmäßig in großen Mengen bei der Unterhaltung von Häfen und Wasserstraßen an und kann nach materialabhängiger Aufbereitung abfallrechtlich verwertet werden - auch als Ersatzbaustoff im Deichbau. Im Projekt DredgDikes wurden über einen Zeitraum von fast fünf Jahren verschiedene Chargen Baggergut auf ihre Eignung als Deichersatzbaustoff untersucht. Dazu wurde ein umfangreiches Laborprogramm bearbeitet und zwei Forschungsdeiche in Rostock und Umgebung mit Baggergut hergestellt, an denen eine Vielzahl an Feldversuchen durchgeführt wurde. Diese Forschungsbauwerke bleiben auch weiterhin instrumentiert, um langfristige Erkenntnisse zu gewinnen. Als Ergebnis dieser Untersuchungen entstanden Empfehlungen für die Planung, die Herstellung und die Pflege von Deichen aus Baggergut sowie zum genehmigungsrechtlichen Umgang mit Baggergut im Deichbau und zum notwendigen Untersuchungsumfang, die es zukünftig ermöglichen, geeignete Materialien auszuwählen und zum Einsatz zu bringen.

Recommendations for the recovery of dredged material in dike construction.
Conventional dike construction materials such as boulder clay/marl (Baltic) or marsh clay (North Sea) are becoming increasingly scarce. They are often mined in environmentally sensitive areas and transported over considerable distances to the site of dike (re)construction. On the other hand large quantities of dredged material regularly incur during the maintenance of ports and waterways, which can be recovered after a material dependent treatment according to waste legislation - e. g. as replacement construction material for dikes. In the project DredgDikes over a period of almost five years, several batches of dredged material were tested for their suitability as replacement dike construction material. For this purpose, an extensive laboratory program was performed and two research dikes in Rostock and the surrounding area were built with dredged materials, where a variety of field tests were carried out. These research installations shall stay instrumented to attract long-term findings. As a result, recommendations were developed for the design, construction and maintenance of dikes made with dredged materials. Also, recommendations regarding the legal handling of dredged material in the context of dikes and the necessary scope of investigation could be derived. These recommendations will enable selecting suitable materials and bringing them to use.

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DGGT-Mitteilungen: geotechnik 2/2016geotechnik2/2016136-138DGGT-Mitteilungen

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Berichte der Arbeitskreise der DGGT - Berichtszeitraum 04/2014-03/2016geotechnik2/2016139-158Berichte der Arbeitskreise der DGGT

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Persönliches: geotechnik 2/2016geotechnik2/2016158-161Persönliches

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Dieter Salden verstorben / Dietmar Placzek - 65 Jahre / Zum 65. Geburtstag von Prof. Karl Josef Witt / Peter Andreas von Wolffersdorff zum 65. Geburtstag

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CBTR-Nachrichten: geotechnik 2/2016geotechnik2/2016161-163CBTR-Nachrichten

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Semprich, StephanSpezialtiefbau 2.0 - Durch Schaden wird man klug.geotechnik2/2016164-165Bücher

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Termine: geotechnik 2/2016geotechnik2/2016165-166Termine

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Wechsel in der Führung der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffegeotechnik2/2016165geotechnik aktuell

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Inhalt: Mauerwerk 2/2016Mauerwerk2/2016Inhalt

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Jäger, WolframMasonry - versatile, sustainable, historic / Mauerwerk - vielfältig, nachhaltig, geschichtsträchtigMauerwerk2/201693-94Editorial

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Stürmer, FrankaGrußwort: Mauerwerk 2/2016Mauerwerk2/201695Grußwort

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Boekhoff, BeateSztynort Palace - Damage, repair and contemporary adaptations / Schloss Steinort - Schäden, Sicherung und modellhafte AdaptionMauerwerk2/201696-98Berichte

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The model project financed by the Deutsche Bundesstiftung Umwelt (German Federal Environmental Foundation) to repair anthropogenic foundation damage to Sztynort Palace was implemented in 2014/15 with the active participation of the Chair for Structural Design of the TU Dresden and thus achieved an exemplary adaptation of the house to future changes of environmental conditions. In addition to securing of the masonry of the northwest tower, which had been severely damaged by settlement, and further technically challenging refurbishment works to the partially collapsed cellar vaults, above all innovative solutions were planned, optimized and implemented to install an effective and modern drainage and rain water management system to the historic house with its complex construction.

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Lourenço, Paulo B.; Vasconcelos, Graça; Leite, João; Pereira, PauloLessons learned from the testing of RC frames with masonry infills and proposals for new solutions / Untersuchungen an mit Mauerwerk ausgefachten Stahlbetonrahmen und neue LösungsvorschlägeMauerwerk2/201699-123Fachthemen

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Past experience has shown that inadequate design of unreinforced masonry walls (URM) or inadequate selection of materials can lead to significant economic losses and fatalities in the case of a strong earthquake. In this context, this paper presents the experimental research that has been carried out with the aim of gaining a better insight into the traditional masonry infill walls commonly built in Portugal. The experimental research includes: (1) shaking table tests on reduced-scale reinforced concrete (RC) buildings with masonry infills with distinct typologies, from traditional solutions to those with enhanced properties and solutions to improve the seismic behaviour; (2) in-plane static cyclic tests on a representative one-storey, one-bay RC frame with masonry infills with distinct typologies but similar to the ones tested in the RC building models.
It was concluded that the typology of masonry walls influences the global behaviour of RC buildings, particularly when there is no connection between masonry infill and RC frame. An appropriate design is necessary to prevent an unforeseen failure mechanism due to shear stresses in the RC columns induced by the infill.
The in-plane cyclic tests showed that render plays a central role in the lateral strength and stiffness. Additionally, it was observed that bed joint reinforcement and reinforced render are important measures for controlling damage but do not significantly influence the in-plane lateral strength and stiffness.

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Despotou, Eleni; Shtiza, Aurela; Schlegel, Thomas; Verhelst, FrederikLiterature study on the rate and mechanism of carbonation of lime in mortars / Literaturstudie über Mechanismus und Grad der Karbonatisierung von Kalkhydrat im MörtelMauerwerk2/2016124-137Fachthemen

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The hardening kinetics of a lime based mortar is based on the uptake of carbon dioxide from the ambient air. The presence of watervapour is required in order to enable the reaction between the CO2 and the lime (calcium hydroxide). Via this reaction the hardening of air lime is net uptaker of CO2.
An extensive literature study was made on the fundamentals of the carbonation process in mortars with different compositions. The results of the study indicate that carbonation ranges from 80 % up to 90 %. It is clear that the mechanism and the kinetics of the carbonation depend strongly on the mineralogy, texture of mortars, type of additive used, the lime use for the mortar, the width of the walls, thickness of the mortar (less carbonation when mortar depth increases) as well as the timeframe allowing for the carbonation process to take place.
Under natural conditions, actual building practice and depending on the thickness of the mortar/plaster, carbonation takes between a few weeks and several years. The results of this study were used for the environmental footprint study in order to calculate the capture of CO2 that occurs progressively during the hardening of a building materials containing lime.

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Seim, Werner; Sommerlade, KaiMasonry buildings at the borderline to high-rise - Part 1 / Mauerwerksbauten an der Hochhausgrenze - Teil 1 - Load transfer with loading areas and stress fields / Lastabtrag mit Lasteinzugsflächen und SpannungsfeldernMauerwerk2/2016138-146Fachthemen

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The interaction of vertical and horizontal loads is the decisive combination of actions for multi-storey buildings with masonry shear walls in most cases. This article presents a simple and clear method, which can be used with modern open floor plans to verify a favourable load transfer of the vertical actions for masonry walls. The method is extended in the second part of the article to be published in one of the coming issues of the journal Mauerwerk for horizontal actions and explained with an example.

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CEB® - The Energy Efficiency Platform / CEB® - Die Energie-Effizienz-PlattformMauerwerk2/2016146Termine

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Mauer, Steffen; Rockenfelder, RogerPartial rebuilding of the Einsiedelstein Viaduct / Teilerneuerung der Talbrücke EinsiedelsteinMauerwerk2/2016147-159Berichte

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As part of the six-lane widening of the Autobahn A1, the existing Einsiedelstein viaduct had to be partially rebuilt. The arch viaduct was originally built in 1938. The design used finite element calculations carried out assuming non-linear material behaviour of the fill concrete and the arch masonry for the loadings of the DIN Specialist Report “Actions on Bridges”. The calculation methods used enable realistic modelling of the load bearing behaviour of historic masonry structures at the limit states of load bearing and serviceability. The results of the calculation served as the basis for the selection of sustainable measures for the partial rebuilding of the arch viaduct.

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Jehl, Wolfgang; Benitz-Wildenburg, JürgenInstalling windows in composite thermal insulation systems / Fenstermontage in Wärmedämm-Verbundsystemen - Correct fastening, load transfer, sealing and fire protection / Fachgerechte Befestigung, Lastabtragung, Abdichtung und BrandschutzMauerwerk2/2016160-169Berichte

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According to the German Association for Composite Thermal Insulation Systems, about 780 million m² of composite thermal insulation systems (ETICS) have up to now been installed in both existing and new buildings in Germany - a trend that is set to continue. Correct window installation in ETICS with a permanent and functional connection to the building fabric requires architects, engineers and contractors to be familiar with the special details of this external wall system [1], [2]. However, experience from expert witness reporting has shown that this is frequently not so and that eliminating any defects subsequently is only possible at great expense.

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