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Product Informationen: Geomechanics an Tunnelling 1/2017Geomechanics and Tunnelling1/201794-100Product Informationen

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Securing and documenting rock slopes, detecting slides / Felshangsicherungen dokumentieren, Rutschungen erkennen
Simplified design approach for rockfall meshes: MacRo 1 Software / Vereinfachter Berechnungsansatz für Schutznetzverhängungen: MacRo 1 Software
Professional geomonitoring services - DMT Safeguard

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Diary of Events: Geomechanics an Tunnelling 1/2017Geomechanics and Tunnelling1/2017100-102Diary of Events

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Inhalt: geotechnik 1/2017geotechnik1/2017Inhalt

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Jahresinhaltsverzeichnis geotechnik 2016geotechnik1/2017Jahresinhaltsverzeichnis

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Vrettos, ChristosNormenschleiergeotechnik1/20171Editorials

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Perau, Eugen; Meteling, NilsAnalytisch formulierte Näherungslösungen zur Grundwasserströmung bei einer Restwasserhaltunggeotechnik1/20172-14Fachthemen

Kurzfassung

Bei der Erstellung von Baugruben im Grundwasser ist es sinnvoll, die Verbauwände in eine schwächer durchlässige Bodenschicht einzubinden und eine Restwasserhaltung zu betreiben. Da bei einer solchen Konstruktion die Verbauwände unterströmt werden, entsteht ein Strömungsfeld, das für verschiedene Berechnungen und Standsicherheitsnachweise ermittelt werden muss. So müssen z. B. hydraulische Gradienten, Filtergeschwindigkeiten sowie Potenziale und Porenwasserdrücke bestimmt werden. Diese werden zur Ermittlung der Wandbelastung aus Erd- und Wasserdruck, bei den Nachweisen gegen hydraulischen Grundbruch, gegen innere Erosion, gegen Versagen des Erdwiderlagers sowie zur Bestimmung des Grundwasserzuflusses verwendet.
Mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) wird für derartige Strömungsprobleme eine systematische Parameterstudie durchgeführt, auf deren Basis analytische Näherungslösungen unter Einbeziehung theoretischer Grenzfälle formuliert werden. Eine Optimierung der durchgeführten Parameterstudie sowohl für den ebenen als auch für den rotationssymmetrischen Strömungszustand mit isotropem und anisotropem Baugrund ist möglich, indem das Strömungsproblem zunächst als parametrisiertes Randwertproblem definiert wird. Eine Auswertung der mathematischen Eigenschaften des Randwertproblems sowie der Dimensionsanalyse ermöglicht eine erhebliche Reduzierung der Anzahl der Parameter.

Analytical approximate solution for ground water flow at a residual water drainage system.
If excavations are conducted which go below the groundwater table, it makes sense to embed the pit wall in a less permeable soil stratum and to operate a residual water drainage system. With such a construction water flows under the pit walls and so a flow field arises which has to be determined for various calculations and stability verifications. For instance, hydraulic gradients, discharge velocities as well as potential heads and pore-water pressures have to be calculated. These values are needed to determine the earth and water pressure distribution. They can also be used for verifications in relation to hydraulic failure, internal erosion and failure of the earth support, and also for the calculation of groundwater influx. Using the Finite Element Method (FEM) a systematic parameter study is conducted as the basis for formulating analytical approximation solutions, including theoretical boundary cases. It is possible to optimize the parametric study for both plane and axis-symmetrical states with isotropic and anisotropic subsoil and to do this by defining the hydraulic problem as a parameterized boundary value problem. By evaluating the mathematical characteristics of the boundary value problem and conducting a dimensional analysis it is possible to reduce the number of parameters considerably.

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Carstensen, Astrid; Heins, Evelyn; Grabe, Jürgen; Vavrina, Lars; Plohmann, Ulrich; Wardinghus, PeterZum Einfluss von Schwellbelastungen auf das Tragverhalten von Stahlbetonfertigrammpfählen für Windenergieanlagen an Landgeotechnik1/201715-34Fachthemen

Kurzfassung

Aufgrund der Energiewende werden zahlreiche Windenergieanlagen errichtet. Eine Onshore-Ausführungsvariante sind Tiefgründungen auf Stahlbetonfertigrammpfählen. Die Tragfähigkeitsermittlung dieser Pfähle kann in Deutschland bspw. auf der Grundlage von in der Normung aufgeführten Erfahrungswerten oder auf firmeneigenen Spezifikationen der Anlagenhersteller erfolgen. Zyklische Belastungen solcher Gründungen sind ab einer Größenordnung von 20 % des statischen charakteristischen Pfahlwiderstands bei der Tragfähigkeitsermittlung zu berücksichtigen. Für Stahlbetonfertigrammpfähle sind die Auswirkungen von zyklischen Belastungen auf das Tragverhalten aufgrund fehlender Erfahrungen noch nicht abschließend untersucht. Um das Tragverhalten von Stahlbetonfertigrammpfählen unter zyklischer Last zu untersuchen, wurden Feldversuche in bindigen und nichtbindigen Böden ausgeführt, bei denen die Pfähle sowohl statisch als auch zyklisch unter Ansatz von unterschiedlichen Lastspannen belastet wurden. Diese Feldversuche werden in diesem Beitrag vorgestellt und deren Ergebnisse mit gängigen Verfahren aus der Normung nachgerechnet. Somit wird die Eignung dieser Verfahren zur Beschreibung des Tragverhaltens von Stahlbetonfertigrammpfählen unter statischer und zyklischer Belastung überprüft.

About the influence of one-way loading on the bearing behaviour of precast concrete piles for onshore wind energy plants.
Due to the energy transition several wind energy plants are built. Precast impact driven concrete piles represent one option to realise foundation piles onshore. In Germany, the bearing capacity of these piles can be estimated using empirical values taken from current standards or using in-house specifications of plant producers. Cyclic loading of such foundations exceeding 20 % of the static characteristic pile bearing capacity have to be considered when estimating the pile bearing capacity. However, the consequences of cyclic loading for the bearing behaviour of precast impact driven concrete piles are not fully understood yet. Therefore, field tests in cohesive and non-cohesive soils considering static and cyclic loading with different load amplitudes have been conducted and are presented within this paper. Using prevalent methods stated in current standards to estimate the bearing capacity of piles under static and cyclic loading are applied to recalculate the results of the field tests. Thereby, the suitability of these methods for estimation of the bearing behaviour of precast impact driven concrete piles under static and cyclic loading is reviewed.

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Hofmann, Robert; Mölk, Michael; Vollmert, LarsSteinschlagschutzdämme - Bemessungsvorschlag für verschiedene Bautypengeotechnik1/201735-53Fachthemen

Kurzfassung

Ergänzend zu dem in [1] beschriebenen Bemessungskonzept für Steinschlagschutzdämme wurden in 2015 umfangreiche zusätzliche Modellversuche an verschiedenen Bautypen von Steinschlagschutzdämmen durchgeführt. Ziel dieser Versuche war eine Ergänzung der Bemessungsgrundlagen vor allem im Hinblick auf Geokunststoffe mit geringeren Zugfestigkeiten bzw. Dehnsteifigkeiten. Als Ergebnis der Modellversuche ergibt sich, dass eine Unterscheidung von fünf Bautypen von Steinschlagschutzdämmen im Hinblick auf deren Bemessung sinnvoll ist. Dabei wird zwischen reinen Erddämmen (Typ I), Dämmen mit Steinschlichtung (Typ II), geokunststoffbewehrte Dämme ohne erhöhte Querverteilung der Impaktlasten (Typ III), geokunststoffbewehrte Dämme mit erhöhter Querverteilung (Typ IVa: 6-7D) und mit stark erhöhter Querverteilung (Typ IVb: 8-9D) der Impaktlasten unterschieden. Bei der geotechnischen Nachweisführung (Tragfähigkeitsnachweis bei Bemessungssituation BS 3: Steinschlag sowie für Baugrund, Eigengewicht, Bauzustände usw.) wird der EC 7 umgesetzt. Das erweiterte und ergänzte Bemessungskonzept ist in der Revision der ONR 24810:2016 beschrieben.

Rockfall protection dams - design concept for different construction types.
As an amendment to the publication in [1] which describes a new design-concept for rock-fall embankments in accordance to ONR 24810:2013 the article focuses on the results of additional model tests from 2015. These model tests aimed at an extension of the existing design concept to embankments with reinforcements by geotextiles with medium tensile strength and extensional stiffness. As a result of the model tests a differentiation of fife different types of constructions is necessary to describe the design criteria sufficiently and economically. A distinction of embankments built with soil (type I), with rip-rap (type II), reinforced constructions without enlarged lateral distribution of impact forces (type III), reinforced constructions with medium enlarged lateral distribution of impact forces (type IVa) and finally reinforced constructions with highly enlarged lateral distribution of impact forces (type IVb). The geotechnical proof is described according to Eurocode 7 taking into account the ultimate limit state (ULS) for the load case BS 3 (rock-fall impact) but also for self weight, load bearing capacity of underground, various service loads, construction stages, etc. The amended design concept is described in ONR 24810:2016, a revision of the ONR 24810:2013.

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Müller, Werner; Wöhlecke, AndreasDas Wasserableitvermögen in den Querstößen von Kunststoff-Dränelementengeotechnik1/201754-59Fachthemen

Kurzfassung

Bei den von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) zugelassenen Kunststoff-Dränelementen sind drei verschiedene Varianten von überlappenden Querstößen nach den Einbauanleitungen zulässig. Das Wasserableitvermögen innerhalb dieser Querstöße wurde vom SKZ - Das Kunststoffzentrum und von der KIWA Deutschland GmbH in Abstimmung mit der BAM gemessen. Dabei zeigte sich bei den gewählten Prüfbedingungen (einem hydraulischer Gradienten i = 1, Auflasten von 20 und 50 kPa sowie den Bettungen hart/weich und weich/weich) praktisch keine Verringerung gegenüber dem Wasserableitvermögen im Kunststoff-Dränelement selbst. Eine solche war insbesondere dann nicht zu beobachten, wenn die Dränkerne im Überlappungsbereich direkt aufeinandergelegt wurden (Variante A). Werden die Kunststoff-Dränelemente als Ganzes entweder dachschindelartig hinsichtlich der Strömungsrichtung (Variante B) oder in einer gerade umgekehrten Anordnung (Variante C) übereinandergelegt, so genügt dabei eine Überlappungslänge von 20 cm, damit ausreichend Wasser durch die zwischen den Dränkernen liegende Trennschicht aus Filter- und Trägergeotextil strömt. Der bisher in der GDA-Empfehlung E2-20 für die Bemessung angesetzte Abminderungsfaktor von 1, 2 für Querstöße kann daher für die hier untersuchten, zugelassenen Produkte bei einer genügend großen Überlappung entfallen. Entsprechende Hinweise werden zukünftig in den Zulassungsscheinen gegeben.

Water flow capacity in transversal joints of geocomposite drains.
Three variants of overlapping transversal joints of geocomposite drains may be realized according to the construction guidelines for the geocomposite drains, which have been certified by the Federal Institute of Materials Research and Testing (BAM) for landfill capping systems. Water flow capacity within these different joints was measured by the SKZ - German Plastic Center und the KIWA Deutschland GmbH in accordance with BAM. For the given test conditions (hydraulic gradient equal to 1, 20 and 50 kPa loading pressure as well as bedding soft/rigid and soft/soft) actually no reduction of water flow capacity within the joints compared to the water flow capacity of the geocomposite drain itself was found. This especially applied to variant A, where the drain cores themselves were overlapped in the area of the joint. If the whole geocomposite drains were overlapped, either in a roofing shingle arrangement with respect to flow direction (variant B) or a reversed roofing shingle arrangement (variant C) a length of the overlapping area of 20 cm was sufficient to have a large enough water flow through the layer of carrier- and filter-geotextile between the two drain cores. The factor of reduction of 1.2, which is recommended by the German Geotechnical Society (DGGT, GDA-recommendation E2-20) for the design and use of geocomposite drains in landfill cappings because of the possible effects of joints, may therefore be neglected for transversal joints of sufficient overlapping length. Respective advice will be given in the certification documents of the products.

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Shi, Xiu S.; Herle, IvoUndrained shear strength and water content distribution of remoulded clay mixturesgeotechnik1/201760-63Fachthemen

Kurzfassung

This study proposes a simple model for predicting the undrained shear strength and water content distribution of remoulded clay mixtures with non-swelling clay minerals. The model is based on simplifying the structure of a clay mixture in which the elements of the constituents are randomly distributed in a representative elementary volume. By defining a water content ratio (the ratio of water contents between constituents), the undrained shear strength of each constituent is estimated separately and then combined with corresponding volume fractions. Comparisons between the experimental data and predictions indicate that the proposed model can represent well the undrained shear strength of the clay mixtures.

Undrainierte Scherfestigkeit und Wassergehaltsverteilung von aufbereiteten Tonmischungen.
In diesem Artikel wird ein einfaches Modell zur Vorhersage der undrainierten Scherfestigkeit und der Verteilung des Wassergehaltes in Tongemischen mit quellfesten Tonmineralien vorgeschlagen. Die Grundlage des Modells bildet eine Vereinfachung der Struktur des Gemisches. Hierfür werden die Ausgangsböden zufällig in einem repräsentativen Elementvolumen verteilt und als eine homogene Mischung betrachtet. Aus dem Verhältnis der Wassergehalte der Bestandteile untereinander können die undrainierten Scherfestigkeiten separat für die einzelnen Bestandteile berechnet werden. Durch Berücksichtigung der Volumenanteile können kann die Gesamtscherfestigkeit der Mischung bestimmt werden. Vergleiche zwischen experimentellen Daten und dem Modell zeigen, dass das vorgeschlagene Modell die undrainierte Scherfestigkeit von Tongemischen gut wiedergeben kann.

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von Wolffersdorff, Peter-AndreasInformationen und Empfehlungen des Arbeitskreises 1.6 "Numerik in der Geotechnik" - Modellierung von Geogittern bei der Anwendung der Finite-Elemente-Methodegeotechnik1/201764-73Berichte

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DGGT-Mitteilungen: geotechnik 1/2017geotechnik1/201774-77DGGT-Mitteilungen

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Fachsektionstage Geotechnik. Interdisziplinäres Forum 6. - 8. September 2017 in Würzburg
2. Workshop der Jungen Geotechniker am 30. März 2017 in Köln-Deutz
35. Baugrundtagung 2018 in Stuttgart
36. Baugrundtagung 2020 in Hamburg
PraxisRegelnBau (PRB) Gestraffte und überarbeitete Fassungen der Normen-Handbücher Eurocode 7
ISSMGE International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
ISRM International Society for Rock Mechanics
IAEG International Association for Engineering Geology and the Environment
IGS International Geosynthetics Society
Aus der DGGT-Nachwuchsförderung

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Tagungsberichte: geotechnik 1/2017geotechnik1/201777-78Tagungsberichte

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Festkolloquium zum 80. Geburtstag von Prof. Dr. Kurt Schetelig
Weihnachtskolloquium 2016 “Geotechnik” an der TH Georg Agricola

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CBTR-Nachrichten: geotechnik 1/2017geotechnik1/201779-82CBTR-Nachrichten

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Dissertationen: geotechnik 1/2017geotechnik1/201782-89Dissertationen

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Termine: geotechnik 1/2017geotechnik1/201790Termine

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8. RuhrGeo-Tag 2017
32. Christian Veder Kolloquium
3. Felsmechanik- und Tunnelbau-Tag
10. Freiberger Geotechnik Kolloquium
Eurock 2017
13th International Conference on Shotcrete for Underground Support (ECI SUS XIII)
Fachsektionstage Geotechnik - interdisziplinäres Forum
66. Geomechanik Kolloquium 2017
STUVA Tagung 2017
11th International Conference on Geosynthetics

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Mauerwerk: Jahresinhaltsverzeichnis 2016Mauerwerk1/2017Jahresinhaltsverzeichnis

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Inhalt: Mauerwerk 1/2017Mauerwerk1/2017Inhalt

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Rast, RonaldStart the year 2017 with strategic topics in masonry building / Start ins Jahr 2017 mit strategischen Themen zum MauerwerksbauMauerwerk1/20171-2Editorials

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Lieblang, Peter; Konrad, Daniela; Vogdt, Frank Ulrich; Schäfers, Martin; Eden, WolfgangResource efficiency of calcium silicate units / Ressourceneffizienz des KalksandsteinsMauerwerk1/20173-8Fachthemen

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Due to the current importance of sustainability, the federal association of the calcium silicate masonry unit industry has taken intensive interest in the question of the resource efficiency of calcium silicate masonry units and construction and has carried out an extensive investigation to this end. The study subjected all stages of calcium silicate, from raw materials reserves and their extraction, production and use in building to recycling, including all transport routes and energy demands, to detailed analysis and critically examined the sustainability of calcium silicate blocks. The present article explains and evaluates the entire life cycle of calcium silicate masonry units.

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Pohl, Sebastian; Graubner, Carl-AlexanderMassive versus lightweight building: the latest investigations of (ecological) sustainability assessment / Massivbau versus Leichtbau: Neueste Untersuchungen zur (ökologischen) NachhaltigkeitsbewertungMauerwerk1/20179-19Fachthemen

Kurzfassung

Over recent years, the authors have released various research findings concerning the sustainability of masonry construction for detached houses [1] and apartment buildings [2] in comparison with alternative construction methods (timber, reinforced concrete). Meanwhile, in cooperation between the Institute for Concrete and Masonry Structures, TU Darmstadt, and its spinoff LCEE Life Cycle Engineering Experts, these analyses have been merged to a further study with increased consideration of all relevant construction methods for multi-floor residential buildings; preliminary results have already been presented in this journal [3]. The following paper now shows the final findings including data updates, added construction variants (imported timber scenario) and extended life cycles (50 and 80 years).

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Schermer, DetleffDesign according to Eurocode 6 in practice / Bemessung nach Eurocode 6 in der PraxisMauerwerk1/201720-25Fachthemen

Kurzfassung

For the structural design of masonry according to Eurocode 6 with the associated German national annex, the simplified method and the further simplified calculation method in Annex A are available. These procedures provide tools that can be used in practice to design standard cases quickly and easily. One feature of the verification of masonry walls under compressive loading is that no bending moments in the walls have to be determined as part of the determination of section forces and moments since the verification of the load-bearing capacity of the wall is based solely on the acting vertical force. The effects of floor end restraint and buckling are dealt with by simple equations. One new feature of verification according to Eurocode 6 is that the effect of partially supported floors on the load-bearing capacity of the wall can be included directly. The code is compact and simple to use and the further simplified calculation method is predestined for verification by manual calculation.

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International competition - the Wienerberger Brick Award 2018Mauerwerk1/201725Wettbewerbe

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Walberg, DietmarMassive versus lightweight construction in residential building / Massivbau versus Leichtbau im WohnungsbauMauerwerk1/201726-33Fachthemen

Kurzfassung

Masonry as the primary form of construction is currently the most economic option for the building of multi-storey apartment blocks in Germany in order to provide affordable housing. It can however also be stated that there is definitely further rationalisation potential in masonry construction, in contrast to lightweight construction.
In comparison to masonry construction, lightweight building methods show no apparent economic advantages, the ecological balance is objectively equivalent and the fire protection and sound insulation properties have to be provided technically and constructively at high cost in order to comply with the same requirements.
Under consideration of a realistic and objective assessment, there is therefore no reason to promote the use of lightweight building methods, such as timber-frame, from their current status as niche products, especially for residential building.

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Holm, Andreas; Kagerer, Florian; Sprengard, Christoph; Walberg, Dietmar; Gniechwitz, TimoCost-effectiveness of nearly zero energy detached houses / Wirtschaftlichkeit von Einfamilienhäusern in NiedrigstenergiebauweiseMauerwerk1/201734-46Fachthemen

Kurzfassung

While new buildings or appropriately carried out refurbishment can already show considerable potential for the reduction of greenhouse gas emissions with the available technology and definite measures, a certain “last mile” problem would arise if the requirements were made increasingly stringent toward zero-energy building: the more saved in the overall balance, the more laborious are the measures that have to be introduced.
Using the example of a typical detached house, this article evaluates variants for the building envelope and building supply systems from the viewpoints of energy-saving and economy, and derives the possible consequences for future requirements and the arrangement of the framework conditions.

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