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Teimourtash, ShabnamWandkonstruktionen im ariden KlimaBauphysik5/2016309-316Fachthemen

Kurzfassung

Die klimatisch effiziente Wandkonstruktion ist einer der entscheidenden Faktoren zur Minderung des Energieverbrauchs. Der winterliche Wärmeschutz der Gebäudehülle wird überall durch den Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) geprüft, um die Wärmedämmfähigkeit der Bauteile zu vergleichen. Der sommerliche Wärmeschutz ist insbesondere in ariden Regionen zu berücksichtigen. Dort herrscht kaltes Winterklima und warmes Sommerklima. Die konventionellen Wände sind hier für ihre hohe Wärmespeicherfähigkeit bekannt. Heute werden jedoch Baustoffe mit niedriger Wärmeleitfähigkeit bevorzugt. Die folgende Studie stellt die heutigen den konventionellen Wandkonstruktionen im Iran bezüglich ihres Wärmeschutzes im Sommer und Winter gegenüber. Der Analyse wird der Vergleich der TTC (thermal time constant), der U-Werte und eine thermodynamische Simulation zugrunde gelegt. Die Auswertung der Ergebnisse schlägt thermisch geeignete Wandkonstruktionen für aride Regionen vor, die in Vorschriften berücksichtigt werden können.

External walls in arid climates.
Climate efficient design of external walls is one of the factors influencing energy conservation in buildings. The thermal performance of building envelopes in winter is mainly determined by thermal transmittance (U) to compare the thermal insulation of building materials. In summer the heat transfer through the building envelope should especially be considered in the arid regions. This region has cold winter and warm summer climate. External walls of vernacular buildings here have high thermal capacity. However, building materials with low thermal conductivity are common today. This paper compares the thermal performance of contemporary and conventional external walls in Iran to find an effective solution in both summer and winter. The analysis includes the comparison of TTC (thermal time constant) and U-values of external walls besides a thermodynamic simulation. The results indicate the thermal properties of external walls enhancing indoor thermal comfort, which can be adopted for energy efficiency standards in the arid regions.

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Sonderpreis des BMUB 2016 für Kölner WohnturmBauphysik5/2016316Aktuell

Kurzfassung

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Krauß, Norbert; Schiller, GeorgHeizungsanlagen in Nichtwohngebäuden aus Materialflussperspektive - Dynamik und Bestand am Beispiel der HeizungsleitungenBauphysik5/2016317-327Fachthemen

Kurzfassung

Über 15 Mrd. t Baumaterialien sind im deutschen Gebäudebestand verbaut, nahezu die Hälfte davon in Nichtwohngebäuden. Dies sind vor allem mineralische Massenbaustoffe, die insgesamt die Ressourceninanspruchnahme Deutschlands dominieren. Deutlich geringer sind die Anteile der Metalle, wie z. B. Stahl, Kupfer und Aluminium, jedoch aus rohstoffwirtschaftlicher Sicht nicht weniger von Bedeutung. Sie finden sich beispielsweise in der Konstruktion, aber auch konzentriert in den Anlagen der Haustechnik, wie z. B. Heizungsanlagen und Leitungssysteme. Während Indikatoren zur Bezifferung des Metallgehalts in der Baukonstruktion vorliegen, ist die Datenlage bezüglich der Haustechnik bislang lückenhaft. In diesem Beitrag wird ein Ansatz zur Einschätzung des Materiallagers in haustechnischen Anlagen von Nichtwohngebäuden vorgestellt. Der Fokus liegt dabei auf den Leitungssystemen der Heizungsanlagen. Dabei kommt ein Ansatz zur Anwendung, der Bemessungsrechnungen für Modellgebäude mit Analysen zu den verwendeten Materialien unter Nutzung von Gebäudedatenbanken kombiniert, um hieraus Lager und Flüsse, unter Berücksichtigung der Bautätigkeit, zu berechnen. Bislang dominiert Stahl das Lager in den Heizungsleitungen im Bestand, aber auch die Abgänge. Dessen Bedeutung im Lager schwindet jedoch zunehmend zugunsten von Kupfer sowie von Kunststoffen, welche wiederum die Inputflüsse dominieren. Der vorliegende Beitrag benennt hierzu Größenordnungen und stellt diese in den Kontext der Diskussion um die Bewirtschaftung des anthropogenen Lagers.

Heating systems in non-domestic buildings from the perspective of material flow: heating pipes as an example of stock and change.
More than 15 billion tonnes of building materials have been used in German buildings, almost half in non-domestic buildings. These are primarily mineral-based mass-produced building materials which make up the bulk of Germany's overall resource use. The amounts of metals such as steel, copper and aluminium are much smaller, but no less significant in terms of raw material flows. They are found in construction, but are also concentrated in the building services systems such as heating and pipework. Although indicators are available for the amount of metal content in construction, the data for building services has so far proved patchy. This paper presents an assessment of the materials stored in building services systems for non-domestic buildings. Our focus is on pipework for heating systems. Our approach was to combine the calculations for model buildings with an analysis for the materials employed, using databases of buildings, to produce figures for the stock and flows, considering building activity. To date, steel has been the dominant material stored in heating systems for existing buildings, but also in exit flows. However, steel forms a decreasing proportion of the stock, and is being replaced by copper and plastics, which feature heavily in input flows. The present paper states the order of magnitude for the above, and presents this in the context of the debate about managing anthropogenic stores.

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Gierga, MichaelMehrfamilienwohnhaus in monolithischer Ziegelbauweise mit erhöhtem SchallschutzBauphysik5/2016328-331Berichte

Kurzfassung

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Ausstellung Faszination Bauprozess - Von der Idee zur gebauten RealitätBauphysik5/2016331Aktuell

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Aktuell: Bauphysik 5/2016Bauphysik5/2016332-336Aktuell

Kurzfassung

Neue WTA-Merkblätter / 40 Jahre WTA Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e. V. / Sonnenhäuser erfüllen EU-Niedrigstenergiehausstandard / Großbrandversuche bestätigen Mineralwolle-Platten 035 als Brandriegel / Streitlösungsordnung für das Bauwesen SL Bau erneuert / Verband Fensterautomation und Entrauchung (VFE) neu gegründet / Appell der Verbände: Sicheres Bauen in Deutschland gefährdet

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Technische Regelsetzung: Bauphysik 5/2016Bauphysik5/2016336Technische Regelsetzung

Kurzfassung

VDI 6011 Optimierung von Tageslichtnutzung und künstlicher Beleuchtung / VDI 4640 Blatt 5 beschreibt ein Messverfahren als Grundlage für die Auslegung einer Wärmequellenanlage

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Veranstaltungen: Bauphysik 5/2016Bauphysik5/2016337-338Veranstaltungen

Kurzfassung

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Inhalt: Bautechnik 5/2016Bautechnik5/2016Inhalt

Kurzfassung

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Regenwasser-Management 2016Bautechnik5/20161-54Sonderheft

Kurzfassung

Klimawandel, demographischer Wandel, Ressourcenknappheit - das sind Stichwörter, die für viele fast schon ermüdend klingen. Für Ingenieure und Planer sicher nicht. Denn die sind im unermüdlichen Einsatz für Themen wie Regenwasserversickerung, -nutzung, -verdunstung, Ableiten von Regenwasser, Retention und last but not least Regenwasserbehandlung. Diese Aufzählung führt Ihnen zugleich die Struktur des Supplements Regenwassermanagement vor Augen. Das Heft widmet sich diesen Aspekten des Umgangs mit Regenwasser in Fachbeiträgen, Einsatzberichten und Produktinformationen. Aspekte, deren Aktualität und Relevanz zu betonen, selbst für den Laien kaum erforderlich. Die Tatsache, dass Wasser lebensnotwendige Ressource ist und zugleich immer knapper wird, gehört dabei in die Rubrik Gemeinplätze. Sie wird dadurch aber nicht weniger wichtig, wo wir alle die Auswirkungen der durch den Klimawandel gesteuerten, zunehmenden Starkniederschläge, den Wert der Ressource Wasser und den schonenden Umgang mit ihr ganz unmittelbar erfahren.

Regenwassermanagement leistet u. a. auch seinen Beitrag zum Erneuern des Grundwassers durch dezentrale Versickerung. Dabei sind semi- und dezentrale Konzepte der Wasserver- und Abwasserentsorgungsinfrastruktur auch in Deutschland längst mehr als bloßer Trend. Können durch sie doch ein Teil der sich ankündigenden Probleme, die durch Schließung oder Verkürzung von Kreisläufen entstehen, von vornherein umgangen werden. Wie das Regenwassermanagement als Instrument zur Schonung unseres Wassers ein zentrales Element aller nachhaltigen Wasserwirtschaft darstellt, entnehmen Sie dem Supplement Regenwassermanagement, das rechtzeitig zur IFAT erscheint.

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Helbig, Ulf; Aigner, Detlef; Stamm, JürgenHydraulik der Schlitzöffnungen bei beckenartigen FischaufstiegsanlagenBautechnik5/2016295-303Aufsätze

Kurzfassung

Die Durchgängigkeit bei Querbauwerken (z. B. Sohlrampen, Sohlstufen, Wehre, Staudämme) für die aquatische Fauna wird u. a. durch die EG-Wasserrahmenrichtlinie zur Erreichung eines guten Zustands von Gewässern zwingend gefordert. Eine Möglichkeit zur Umsetzung bildet der Einsatz von beckenartigen Fischaufstiegsanlagen in Form von Schlitzpasskonstruktionen (z. B. klassische Bauart, Rundbeckenpass u. a.). Diese sind durch mindestens eine bis zur Beckensohle durchgehende Schlitzöffnung in der Trennwand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Becken charakterisiert. Im Beitrag werden die konstruktiven und daraus folgend die hydraulischen Charakteristika diskutiert. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem hydraulisch relevanten Schlitzbereich. Es werden vereinfachte und somit praktisch universell einsetzbare 1d-Formelansätze für die Bestimmung der maßgeblichen Fließgeschwindigkeiten und des Dotationsabflusses vorgeschlagen. Die Durchströmung eines Schlitzes stellt dabei eine Kombination aus Überfall und seitlichem Ausfluss aus einem Becken dar.

Hydraulics of vertical slots in fish passes
The passage of fish of artificial obstructions (e. g. weirs, dams) is explicitly demanded by the EU-Water Framework Directive in order to achieve good biological connectivity and therefore good conditions for the concerned water bodies. The usage of fish passes with tanks and slots (e. g. classic vertical-slot-pass, meander-type fish pass) is a possible solution. This design variant of fish ladders is characterised by at least one continuous slot in a divide wall between two neighbouring tanks. The paper offers a discussion about the design criteria and the essential hydraulic characteristics. Thereby the slot-opening sector represents the centrepiece. Simplified and universally applicable approaches for determining the significant flow velocities and discharges are proposed. It needs to be noted that the flow in a slot can be handled as the combined result of overfall and lateral outlet.

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Grabe, Jürgen; Heins, EvelynDiskussionsbeitrag zur axialen Traglast von Wänden im Grenzzustand des VersinkensBautechnik5/2016304-311Aufsätze

Kurzfassung

Das axiale Tragverhalten von Wänden bekommt insbesondere im Hafenbau infolge der höheren Containerkranbelastungen zunehmend Relevanz. Es handelt sich dabei um ein komplexes Tragverhalten infolge lateraler Belastung aus Erd- und Wasserdruck und axialer Belastung. In der konventionellen Bemessung wird das laterale Tragverhalten der Wand entkoppelt vom axialen Tragverhalten in zwei unabhängigen Grenzzuständen betrachtet. Im Grenzzustand des Versinkens der Wand ist von den auf die Wand wirkenden Spannungen aus Erd- und Wasserdruck im Gebrauchszustand auszugehen. Dabei ist zu bedenken, dass die Richtung der Wandreibungskraft von der Relativverschiebung der Wand gegenüber dem Boden abhängt und sich unabhängig vom Ansatz des Wandreibungswinkels in lateraler Richtung einstellen kann. Um das aufzuzeigen, wird das gekoppelte axiale und laterale Wandtragverhalten mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM) an einem einfachen System beispielhaft untersucht. Es zeigt sich, dass die mobilisierte Wandreibungskraft im Grenzfall des Versinkens der Wand infolge axialer Last nicht wie nach Empfehlungen des Arbeitskreises “Baugruben” (EAB) (2012) und Empfehlungen des Arbeitsausschusses “Ufereinfassungen” (EAU 2012) als Einwirkung, sondern als Widerstand wirkt, sofern die axialen Verschiebungen der Wand gegenüber dem Boden genügend groß sind und toleriert werden können.

Contribution for discussion concerning axial bearing capacity of walls
Due to the increasing load from container cranes the axial bearing capacity of walls is becoming more important especially in harbor constructions. A complex bearing behavior exists. This behavior consists of a wall bending due to lateral loading occurring from earth and water pressure as well as of axial loading. Conventionally, lateral and axial bearing behavior are considered in separate limit states. The stresses from earth and water pressure from the service limit state are applied during the limit state sinking of the wall. It needs to be noted that the wall friction angle is dependent on the relative displacement between the wall and the soil and is independent of the wall friction angle applied laterally. To prove this statement the coupled lateral and axial bearing behavior of the wall is investigated exemplarily for a simple system using the finite element method. The results show that the mobilized wall friction angle during the limit state sinking of the wall caused by an axial load should not be applied as a loading (as suggested in Recommendations on Excavations (EAB) (2012) and Recommendations of the Committee for Waterfront Structures Harbours and Waterways (EAU 2012)) but rather as a resistance. This only holds true if the axial displacement of the wall compared to the subsoil is big enough and if the displacement can be tolerated.

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Jensen, Jürgen; Schmidt, Jessica; Wieland, JörgEntwicklung eines neuartigen vertikalen Teilungsbauwerks für Hochwasserentlastungen - Wasserbauliche Modellversuche für die Talsperre MalterBautechnik5/2016312-316Berichte

Kurzfassung

Infolge des extremen Hochwasserereignisses an der Elbe im August 2002 kam es zu Beschädigungen und zur Überlastung der Hochwasserentlastungsanlage der Talsperre (TS) Malter sowie im Unterlauf zu massiven Überschwemmungen der Roten Weißeritz. Nach diesem katastrophalen Hochwasser wurden die Bemessungsabflüsse für die TS Malter überprüft und mussten deutlich erhöht werden. Die Leistungsfähigkeit der Hochwasserentlastungsanlage war für diese neuen Bemessungsabflüsse nicht mehr ausreichend. Die Landestalsperrenverwaltung des Freistaats Sachsen (LTV) hat dementsprechend die Erweiterung der Hochwasserentlastungsanlage geplant. Um die Überflutungssicherheit nach DIN 19700-10 wiederherzustellen, wurde, auch aufgrund der Auflage des Denkmalschutzes, die alte Schussrinne zu erhalten, ein Konzept entwickelt, welches auch den Bau einer neuen, zweiten Schussrinne mit zusätzlichem neuem Tosbecken beinhaltet [1]. Die beiden Schussrinnen sollen über ein neuartiges Teilungsbauwerk mit einer vertikalen Strömungstrennung beaufschlagt werden. Um die Leistungsfähigkeit zu gewährleisten, wurde der Vorentwurf am Forschungsinstitut Wasser und Umwelt der Universität Siegen in einem physikalischen Modellversuch im Maßstab 1:25 überprüft und optimiert. Mit dem Modellversuch konnte u. a. die Geometrie des vertikalen Teilungsbauwerks so optimiert werden, dass mit der Umsetzung der Erweiterung der Hochwasserentlastungsanlage die Überflutungssicherheit der TS Malter wiederhergestellt werden kann.

Development of a novel vertical diversion structure for spillways - Water engineering model tests for the Malter Dam
Due to the extreme flood event on the Elbe river in August 2002, there was damage and overloading of the spillway of the Malter Dam and massive flooding of the Rote Weißeritz. After this catastrophic Elbe flood event, the design discharges for the Malter Dam were significantly increased. The performance of the spillway was not sufficient for the new design discharges. The State Reservoir Administration of Saxony (LTV) has planned accordingly expanding the spillway. To restore the flood safety after DIN 19700-10, a concept was developed, which also includes the construction of a new, second spillway chute with additional new stilling basin, also due to the restrictions of the Monument protection to obtain the old spillway chute [1]. Both spillways are to be applied by a new division structure with a vertical flow separation. To ensure the performance the preliminary draft of the expansion of the spillway was reviewed and optimized in a physical model test in 1:25 scale at the Research Institute Water and Environment of the University of Siegen. With the hydraulic model test could the geometry of the vertical diversion structure be optimized so that with the implementation of the expansion of the spillway the flooding safety of Malter Dam can be restored.

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Niehüser, Sebastian; Jensen, Jürgen; Bender, JensBemessungsereignisse für vorübergehende Bau- bzw. Revisionsphasen bei HochwasserschutzbauwerkenBautechnik5/2016317-320Berichte

Kurzfassung

In Deutschland werden Hochwasserschutzbauwerke i. d. R. so bemessen, dass sie einem Hochwasserereignis mit einer definierten Eintrittswahrscheinlichkeit standhalten können. Bei der Festlegung der anzusetzenden Eintrittswahrscheinlichkeit sollten die im Versagensfall zu erwartenden Schäden in dem zu schützenden Bereich berücksichtigt werden. Die erwartete Nutzungsdauer für z. B. Deiche beträgt dabei i. d. R. zwischen 50 und 100 Jahren. Die geotechnischen Nachweise sind entsprechend europäischer Regelungen und nationalen Ergänzungen für eine Referenzperiode von 50 Jahren durchzuführen. Hinweise zum Hochwasserschutz in Bau- und Revisionszeiten werden nur beispielhaft erwähnt, wie anfallende Baumaßnahmen nur in Jahreszeiten auszuführen, in denen die Wahrscheinlichkeit großer Hochwasserereignisse geringer ist. Dabei stellt sich jedoch die Frage nach einem Wiederkehrintervall, das hier angesetzt werden sollte. Letztlich geht es um die Abschätzung der Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmtes Ereignis an einem Standort in einem Zeitraum der Bau- und Revisionsphase eintritt.
In diesem Beitrag wird exemplarisch ein Ansatz unter Anwendung der Poisson-Verteilung vorgestellt, der den Zusammenhang zwischen der Eintrittswahrscheinlichkeit von Bemessungsereignissen unter Einbeziehung der benötigten Bau- und Revisionszeiten sowie der Schutzbedürftigkeit des Hinterlands berücksichtigt.

Design events for temporary construction or revision periods of flood protection measures
Flood protections measures in Germany are designed in a way that they can withstand a flooding event with a defined frequency of occurrence. The evaluation of the return period of the design event should include potential damages in the hinterland or the protected area, respectively. However, flood protection structures are usually designed for an estimated operation time between 50 and 100 years. The geotechnical evidence has to be carried out in accordance with European regulations and their national supplements for a reference period of 50 years. But, the realization of the flood protection in terms of temporary construction or revision phases is only mentioned exemplarily as to perform them in seasons in which the likelihood of large floods is less. Here, the question arises about the return period to account for. Hence, the focus is on estimating the probability that a particular event occurs at a specific site during the construction or revision period.
In this paper, we introduce an approach based on the Poisson distribution taking into account the relation between the frequency of occurrence of design events and the construction or revision period as well as the vulnerability of the area to be protected.

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Rathgeb, AndreasGrundinstandsetzung der Wehranlage UntertürkheimBautechnik5/2016321-326Berichte

Kurzfassung

Nach über 80 Jahren Betrieb wurde die Wehranlage Untertürkheim in den Jahren 2007-2012 von Grund auf instand gesetzt. In mehreren Bauabschnitten wurden die Wehrpfeiler komplett erneuert, die Wehrsohle ertüchtigt sowie Wehrverschlüsse und Antriebe durch Neukonstruktionen ersetzt. Das Sanierungskonzept erforderte je Bauabschnitt eine Baugrubenumschließung, die sich über zwei von vier Wehrfeldern erstreckte. Anhand von hydraulischen Modellversuchen konnte im Vorfeld jedoch nachgewiesen werden, dass die Hochwasserabfuhr auch während der Bauzeit gewährleistet werden kann. Trotz mancher Überraschungen durch das Bauen im Bestand konnte die Sanierung erfolgreich abgeschlossen und der veranschlagte Kostenrahmen gehalten werden.

Reconstruction of the Weir Untertürkheim
After more than 80 years of operation, the Weir Untertürkheim was totally reconstructed between 2007 and 2012. In several phases the concrete structure was rebuilt or enhanced. Gates and drives were replaced by completely new ones. The remedial design required a sheet pile wall around two of the four weir spans while flood discharge had to be ensured. Therefore, hydraulic model tests were carried out. Although surprises were linked to rebuilding an existing structure the restoration could be finished successfully and in line with the budget.

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Groß, Thomas; Neuhaus, HolgerAbbruch des rechtsrheinischen Pfeilers der Rheinbrücke WeselBautechnik5/2016327-335Berichte

Kurzfassung

Nachdem im Jahr 2009 eine neue moderne Schrägseilbrücke über den Rhein für den Verkehr freigegeben wurde, waren die alte Brücke und deren Pfeiler im Rhein zurückzubauen. Für den Rückbau der Pfeiler war unter den schwierigen Bedingungen im Gewässerbereich eine Spundwandbaugrube zu errichten. Zum Schutz derselben war zusätzlich ein sehr großes Leitwerk als Schutz der Baugrube vor den großen auf dem Rhein fahrenden Schiffen herzurichten. Im Schutze der Baugrube wurde der alte massive Pfeiler konventionell abgebrochen. Nach dem Abbruch des Pfeilers bis weit unter die Gewässersohle waren das Leitwerk und die Baugrube wieder zurückzubauen. Die Arbeiten im Gewässerbereich und deren besondere Aufgabenstellungen werden hier beschrieben.

Demolition of the pillar at the right bank of the bridge over the river Rhine by Wesel
After a new modern cable-stayed bridge across the Rhine was opened to traffic in 2009, the old bridge and its pillars has to be dismantled in the river Rhine. For the dismantling of the pillar a sheet piling pit was erected under the difficult conditions in the water sector. To protect it additionally a very large staging was built to protect the pit from damages with the large Rhine vessels travelling on the river Rhine. Under cover of the pit of the ancient massive pillars were dismantled conventionally. After dismantling the pillar deep below the riverbed, the staging and the pit were dismantled again. The work in the water sector and their special tasks are described.

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Bautechnik aktuell 5/2016Bautechnik5/2016337-342Bautechnik aktuell

Kurzfassung


Persönliches:
Professor Wolfram Jäger 65 Jahre

Nachrichten: Deutscher Brückenbaupreis 2016

Veranstaltungen: Mauerwerk-Kalender-Tag in Dresden

Firmen und Verbände: STUVA-Tagung 2015 - Neue Rekorde in Dortmund

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Rezension: Reichsautobahnen in MitteldeutschlandBautechnik5/2016343Bautechnik aktuell

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik5/2016344Veranstaltungskalender

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 5/2016Beton- und Stahlbetonbau5/2016Inhalt

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Mark, PeterGefühlt neuBeton- und Stahlbetonbau5/2016267Editorial

Kurzfassung

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Gleich, Philipp; Kattenstedt, Simone; Maurer, ReinhardErweitertes Druckbogenmodell für die Bestimmung der Querkrafttragfähigkeit von Stahl- und SpannbetonbalkenBeton- und Stahlbetonbau5/2016268-277Fachthemen

Kurzfassung

Wie Versuche zeigen, wird die tatsächliche Querkrafttragfähigkeit, insbesondere von Spannbetonbalken, durch das idealisierte Fachwerkmodell erheblich unterschätzt. Ursache dafür ist der vernachlässigte Betontraganteil. Dieser kann durch das Druckbogenmodell auf Grundlage ebenbleibender Querschnitte im Zustand I und II zutreffend beschrieben werden, solange es sich im Zustand II um reine Biegerissbildung handelt. Mit zunehmender Schubrissbildung, bis hin zum Bruchzustand, trifft die Voraussetzung des Ebenbleibens der Querschnitte immer weniger zu, sodass die Versuche vor allem im Bereich der Innenstützen von Durchlaufträgern nicht mehr zutreffend abgebildet werden können. Nachfolgend wird ein erweitertes Druckbogenmodell vorgestellt, das zusätzlich den Einfluss aus einer Umlagerung der inneren Kräfte in ein fachwerkartiges Tragsystem bei ausgeprägter Schubrissbildung berücksichtigt. Damit kann der Betontraganteil aus dem Druckbogen auch bei starker Schubrissbildung im Bruchzustand zutreffend bestimmt werden. Es wird gezeigt, dass das Modell sowohl bei Spannbeton- als auch bei Stahlbetonbalken gleichermaßen angewendet werden kann.

Extended compressive arch model to determine the shear capacity of rc/pc beams
Experimental investigations reveal that - especially in case of prestressed beams - the common truss model leads to a substantial underestimation of the true shear capacity. This is due to the negligence of the concrete shear capacity that can be determined using the compressive arch model as long as plane sections remain plane and only vertical cracks due to bending and no inclined cracks due to shear occur in state II. In case of inclined cracks due to shear plane sections do not remain plane. Hence, an extended compressive arch model is presented which also takes into account that parts of the acting shear force are covered by the truss model as a result of inclined cracks due to shear. This model can determine the concrete shear capacity resulting from arching effects even in case of existing shear cracks in state II. The presented model can be used for both prestressed concrete beams as well as reinforced concrete beams.

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Adriaans, Jonte; Ahrens, Mark Alexander; Eisler, Roland; Mark, PeterLebensdauerberechnung mit praxisüblicher SoftwareBeton- und Stahlbetonbau5/2016278-287Fachthemen

Kurzfassung

In Deutschland zeigen sich Infrastrukturbauwerke infolge Alterung und einer andauernden Steigerung des Schwerverkehrsaufkommens in zunehmend schlechterem Zustand. In diesem Zusammenhang kommt der Beurteilung der Resttragfähigkeit von Bauwerken besondere Bedeutung zu. Prognosen der (Rest-) Lebensdauer können dazu einen entscheidenden Beitrag leisten. Am Lehrstuhl für Massivbau der Ruhr-Universität Bochum wurde daher die Umsetzbarkeit einer Lebensdauerprognose an einem Bestandsbauwerk mithilfe von im Bauwesen verbreiteter Software untersucht.
Die Lebensdauerprognose basiert dabei auf der wiederholten nichtlinearen Berechnung der als FE-Modell diskretisierten Struktur bis in den Grenzzustand der Tragfähigkeit. Nach Auswahl geeigneter Software wird das zu untersuchende Bauwerk in ein adäquates FE-Modell überführt. Anschließend werden maßgebende Belastungen im Hinblick auf die am Bauwerk relevanten Schädigungsmechanismen identifiziert und modelliert. Es folgt die Vorstellung eines Verfahrens zur Lebensdauersimulation, in dem zunächst wesentliche Schädigungsprozesse sowie Streuungen und Unschärfen untersucht werden. Nach der Entwicklung eines Berechnungsalgorithmus und dessen Verifikation am Kleinbeispiel wird das Simulationskonzept auf das untersuchte Bestandsbauwerk übertragen. Eine Auswertung der Simulationsergebnisse identifiziert schlussendlich die maßgebenden Wirkungsmechanismen und belegt die Funktionsfähigkeit des entwickelten Simulationskonzepts.

Structural life-time assessment employing well-established engineering software
Currently Germany's infrastructure shows a progressively downgraded state of preservation due to aging along with an always increasing number of heavy good transports on the roads. In this context also the remaining bearing capacities of bridges gain rising importance. For an assessment lifetime prognoses can be very helpful. Therefore, an implementation of structural lifetime-simulations employing commercial software has been developed at the institute of concrete structures of the Ruhr-Universität Bochum. The concept is now proven by application to an existing pre-stressed concrete bridge.
Generally, structural lifetime prognoses are based on repeated nonlinear simulation of a discretized bridge structure by finite elements up to the ultimate limit state. Once, appropriate software is chosen with respect to the simulation demands previously defined, the reference bridge is idealized by finite elements. Relevant load scenarios in view of pivotal damage mechanisms are identified and consequently set up. Next, the concept of structural lifetime simulation accounting for relevant damage mechanisms and imprecise input data is introduced briefly. A suited computational algorithm is developed and verified in a test case. Subsequently the concept is transferred to the reference bridge. Post-processing of the simulation results identifies the relevant working principles and proves practical abilities of the simulation concept.

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Gestaltung anspruchsvoller SichtbetonbödenBeton- und Stahlbetonbau5/2016287Aktuelles

Kurzfassung

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Lantsoght, Eva; van der Veen, Cor; de Boer, Ane; Walraven, JoostQuerkrafttragfähigkeit von Platten nahe Auflagern - Übersicht über diverse VersucheBeton- und Stahlbetonbau5/2016288-300Fachthemen

Kurzfassung

In Anbetracht steigender Verkehrslasten und geringer angesetzter Tragfähigkeiten in den vor Kurzem eingeführten Eurocodes steht in den Niederlanden die Querkrafttragfähigkeit vieler bestehender Brücken mit Stahlbetonmassivdecke zur Debatte. In den Normvorschriften werden jedoch günstige Wirkungsmechanismen, wie die Querkraftverteilung in den Platten, nicht berücksichtigt. Man benötigte Forschungsergebnisse, um das Verhalten von Stahlbetonplatten unter Einzellasten in der Nähe von Auflagern zu verstehen. Für diese Studie wurden Versuche an Platten und Balken durchgeführt. Sie zeigten, dass Platten unter konzentrierter Querkraftbelastung eine größere Tragfähigkeit haben als Balken. Das bedeutet, dass für Plattenbrücken ein höherer Belastungswert angesetzt werden kann, sodass weniger Brücken als bisher vermutet einer weiteren Prüfung bedürfen.

Shear capacity of slabs close to supports - Overview of experiments
The shear capacity of many of the existing reinforced concrete solid slab bridges in The Netherlands is subject to discussion due to the higher traffic loads and lower prescribed shear capacities in the recently implemented Eurocodes. However, the code provisions do not take into account beneficial mechanisms such as transverse load redistribution in slabs. Research was needed to understand the behavior of reinforced concrete slabs under concentrated loads close to supports. For this study, experiments on slabs and beams were carried out. The experiments showed that slabs under concentrated loads in shear have a larger capacity than beams. This implies that a higher capacity can be contributed to slab bridges upon assessment, so that less bridges will be identified as needing further study.

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