Bautechnik 01/2015 free sample copy

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92. Jahrgang Januar 2015 ISSN 0932-8351 A 1556

Bautechnik Zeitschrift für den gesamten Ingenieurbau

- Zu den physikalisch-mechanischen Eigenschaften von Rotbuchenholz - Buchenfurnierschichtholz für Fachwerkträger und verstärktes Brettschichtholz - Bemessungsdiagramme für den biegebeanspruchten Stab im Holzbau, Teil 1: Dachträger mit homogenem Stabquerschnitt - Kunstharzpressholz zur Verstärkung von Brettschichtholz - Formholzrohre aus Buche - BauBuche als nachhaltiger Hochleistungswerkstoff - Tragverhalten dünnwandiger Betonhohlbauteile aus hochfestem Feinkornbeton - Die Große Moschee von Algerien - Nationalstadion in Bukarest

Bautechnik

92. Jahrgang 2015 Heft 1

HALFEN HIT. Ein Blick in die Zukunft.

Besuchen Sie uns auf der Messe Bau in München vom 19. – 24.1.2015 und lassen Sie sich die neuen Typen im erweiterten HALFEN HIT Produktprogramm präsentieren.

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Inhalt Bautechnik 1/15 Zum Titelbild Der Kaeng Krachan Elefantenpark im Züricher Zoo wird mit dem Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015 ausgezeichnet.

Das Projekt wurde durch das Büro Walt + Galmarini AG eingereicht, der Preis wurde vom Verlag Ernst & Sohn ausgelobt. Weitere Details sind auf den Seiten 77–86 zu finden.

HOLZBAU

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Peer Haller Editorial AUFSÄTZE

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Peter Niemz, Tomasz Ozyhar, Stefan Hering, Walter Sonderegger Zur Orthotropie der physikalisch-mechanischen Eigenschaften von Rotbuchenholz

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Markus Enders-Comberg, Matthias Frese, Hans Joachim Blaß Buchenfurnierschichtholz für Fachwerkträger und verstärktes Brettschichtholz

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Thomas Moosbrugger, Harald Krenn, Thomas Bogensperger Bemessungsdiagramme für den biegebeanspruchten Stab im Holzbau Peer Haller, Andreas Heiduschke, Robert Putzger, Jens Hartig Kunstharzpressholz zur Verstärkung von Brettschichtholz BERICHTE

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Peer Haller, Jens Hartig, Jörg Wehsener Formholzrohre aus Buche

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Jan Hassan, Matthias Eisele BauBuche – Der nachhaltige Hochleistungswerkstoff FREIE THEMEN AUFSATZ

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92. Jahrgang Januar 2015, Heft 1 ISSN 0932-8351 (print) ISSN 1437-0999 (online) Peer-reviewed journal Bautechnik ist ab Jahrgang 2007 bei Thomson Reuters Web of Knowledge (ISI Web of Science) akkreditiert.

BERICHTE

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www.ernst-und-sohn.de/bautechnik

Jan Akkermann, Dan Constantinescu, Alexander Hewener Die Große Moschee von Algerien – ein Monument im Starkbebengebiet Dan Constantinescu, Dietlinde Köber Die Massivbaukonstruktion des Nationalstadions in Bukarest

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Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015 Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

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BAUTECHNIK aktuell VERANSTALTUNGSKALENDER

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Produkte & Objekte Holzbau Bodenbeläge und Beschichtungen

Impact Factor 2013: 0,317

http://wileyonlinelibrary.com/journal/bate

Daniel Busse, Martin Empelmann Tragverhalten dünnwandiger Betonhohlbauteile aus hochfestem Feinkornbeton

HOLZBAU

Holzleimbau in großen Dimensionen – Erweiterungsbauten für den Flughafen Oslo Am internationalen Flughafen Oslo Gardermoen wurden 2013 annähernd 23 Mio. Passagiere abgefertigt und damit die Kapazitätsgrenze des Flughafens erreicht. Bereits 2007 fiel aufgrund der stetig wachsenden Passagierzahlen die Entscheidung, den Flughafen auszubauen. Die Planung beinhaltet die Erweiterung des Hauptterminals, den Neubau eines dritten Flugsteigs, einen neuen Fernverkehrsbahnhof sowie die umfangreiche Modernisierung und Erweiterung der bestehenden Infrastruktur. Die Inbetriebnahme der Erweiterungsmaßnahmen ist für April 2017 geplant. Der Flughafen in Oslo wird dann mit einer Kapazität von 28 Mio. Passagieren größter Flughafen Skandinaviens sein.

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Detail Terminalerweiterung

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Terminalerweiterung

(Fotos: 1 Oslo Airport / Illustration: Team_T AS, creativecommons, 2 – 4 Derix)

Der Bauherr OSLO-LUFTHAVN AS gehört zur AVINORGruppe, die in Norwegen 46 Flughäfen betreibt. Der Betreiber verfolgt bei dem Projekt einen hohen ökologischen Anspruch und stellt dies mit verschiedenen Maßnahmen unter Beweis: so wird beispielsweise ein hoher Anteil von recycelten Materialien verwendet und die weltweit erste Anlage für die Kühlung des Gebäudes mit Schnee installiert. Konsequenterweise werden die Tragwerke der Hauptgebäude, Ankunft- und Abfertigungsterminal, der neue Flugsteig und der Fernverkehrsbahnhof mit einem Dachtragwerk aus Brettschichtholz realisiert. Besonders interessant sind die Holzbau-Konstruktionen der TerminalErweiterung „SENTRALBYGNING VEST“ und des neuen Flugsteigs „PIR NORD“.

Erweiterung des Abfertigungsterminals „SENTRALBYGNING VEST“

Bild 1

Illustration Flughafen Oslo Gardermoen 2017

Die Terminalerweiterung schließt mit einer Grundfläche von 91 m × 126 m an das schon bestehende Terminal an und übernimmt die architektonisch ansprechende Form der BS-Holzkonstruktion. Die Haupttragkonstruktion gliedert sich in sieben Hauptachsen mit jeweils zwei Stahlbetonrundstützen im Abstand von 54 m. Die Stützen nehmen über eine Stahlkrone in einer Höhe von ca. 12,80 m (bzw. 18,80 m) die Zwillingsfachwerkträger im Abstand von 3 m auf. Bei einer Gesamtabwicklung von 91 m kragen die Fachwerkträger auf der Flugfeldseite 23 m und auf der gegenüberliegenden Seite 13,65 m aus. Am Ende der Kragarme verjüngt sich die ovale Querschnittsausbildung der Ober- und Untergurte zu einer Flügelform.

Zwischen dieser Hauptkonstruktion aus sieben Fachwerkträgerpaaren sind im Achsabstand von 6 m leichte Sekundärfachwerkträger mit einer Spannweite von 15 m und einer Systemhöhe von 2,50 m angeordnet. Insgesamt wurden 96 dieser Träger verbaut. Sowohl Ober-als auch Untergurt wurden in der Festigkeitsklasse GL 32h gefertigt. Bei den Diagonalen konnte GL24 verwendet werden.

Flugsteig „Pir Nord“

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Flugsteig „Pir Nord“

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Der Flugsteig „PIR NORD“ unterscheidet sich architektonisch stark von den anderen Gebäuden des Flughafens. Über eine Breite von 120 m schließt er an das schon existierende Abflug-

HOLZBAU terminal an. Das 300 m lange überdachte Gebäude hat eine Fläche von 63.000 m2. Nach etwa 160 m wird es zu einer parallelen Röhre mit einer Breite von 46 m und einer Höhe von 16 m. Die Tragkonstruktion besteht insgesamt aus 28 Achsen.

Die ersten elf Achsen sind jeweils stark unterschiedlich ausgebildet, die letzten 17 Achsen sind in der konstruktiven Ausführung gleich.

Pro Hauptachse sind Zwillingsträger mit Einzelquerschnitten von 28/120 bis 28/250 cm im Abstand von 32 cm angeordnet.

Die längsten Einzelbauteile haben eine Länge von 47 m. Die Träger sind mit konventionellen Schlitzblechen zum Teil biegesteif gestoßen. Zur Aufnahme der Quell-und Schwindverformungen wurden in den Stahlblechen Langlöcher vorgesehen.

Vorfertigung in Deutschland Die vorgefertigten BSH-Bauteile des Terminalanbaus und des Flugsteiges wurden in Deutschland von der Unternehmensgruppe Holzleimbau Derix/Poppensieker Derix hergestellt. Die Anforderungen an die Passgenauigkeit waren extrem hoch und aufgrund der enormen Breite von 89 bzw. 73 cm der Ober- und Untergurte auch außerordentlich komplex. Der überwiegende Teil der Bauelemente musste zu großen Bauteilen blockverleimt werden. Um dies in der vorgegebenen Zeit mit einem sehr hohen Qualitätsniveau zu realisieren, wurde eigens für dieses Projekt eine Blockpresse entwickelt. Nicht nur die flügelförmige Konturbearbeitung der Untergurte war aufwendig, sondern auch die Bohrungen und Oberflächenfräsungen in der Einzelbearbeitung. Mit optimierten Fräswerkzeugen gelang es, eine Oberfläche herzustellen, die ohne weitere Nachbearbeitung einer gehobelten BSH-Qualität entspricht. Diese hohen Anforderungen an den Abbund und an die Kapazitäten konnten bewerkstelligt werden, da in der Unternehmensgruppe insgesamt sechs CNC-Bearbeitungsanlagen installiert sind, davon drei GroßAbbundportale.

Ein durchgängig hoher Qualitätsanspruch war allen Projektbeteiligten extrem wichtig. So wurden beispielsweise zusätzliche Werkskontrollen für den gesamten Produktionsprozess durch ein zertifiziertes Institut durchgeführt sowie ein MonitoringSystem durch die TU München zur Dokumentation des Klimas und der Holzfeuchtigkeitsentwicklung über die gesamte Querschnittsbreite an mehreren Messstellen eingebaut.

Die Bauteile wurden nach der Vorfertigung per LKW und Fähre nach Oslo transportiert. Die bis zu 5 m breiten und 47 m langen Bauteile stellten dabei außerordentliche Anforderungen an die Logistik. Alle Lieferungen waren trotz widriger Wetterverhältnisse termingerecht auf der Baustelle.

BIMFORMATION MANAGEMENT

Bernd, Stahlfertiger

Kevin, Fertigteilbauer

Birgit, Ingenieurin

Karl-Heinz, Bauunternehmer

Experten aus verschiedenen Disziplinen sind mit der Herausforderung konfrontiert, in der Planung miteinander detailliert zu kommunizieren und übereinzustimmen. Sie brauchen ein Tool, das eine effektive Datenzentralisierung und -überprüfung in allen Phasen des Bauprojektes ermöglicht. Durch die Arbeit an ein und demselben Tekla-Modell stehen allen Partnern die aktuellsten Baudaten zur Verfügung, in Echtzeit.

Tekla Structures BIM (Building Information Modeling)Software bietet eine datenintensive 3D-Umgebung, die von Bauunternehmern, Planern, Konstrukteuren und Fertigungsbetrieben sowohl im Stahl- als auch Betonbau gemeinsam genutzt werden kann. Tekla ermöglicht besseres Bauen und eine optimale Integration bei Projektmanagement und -auslieferung.

Weitere Informationen: W. u. J Derix GmbH, Dam 63, 41372 Niederkrüchten, Tel. +49 (0)21 63 – 89 88-0, Fax +49 (0)21 63 – 89 88-87, info@derix.de, www.derix.de

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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HOLZBAU

Bemessung indirekter Holzverbindungen nach Eurocode 5

(Abb.: Dlubal)

Das RSTAB/RFEM-Zusatzmodul RF /JOINTS Holz – Stahl zu Holz bemisst Anschlüsse, die über Stahlbleche indirekt verbunden sind.

Als stiftförmige Verbindungsmittel stehen Stabdübel zur Verfügung.

Die Bemessung erfolgt nach EN 1995-1-1 (inklusive Nationale Anhänge).

Bild 2

Bild 1

Eingabe der Anschlussgeometrie in RF-JOINTS Holz – Stahl zu Holz

Leistungsmerkmale: – Bemessung von gelenkigen, biegesteifen und nachgiebigen Anschlüssen – Definition von bis zu 5 eingeschlitzten Stahlblechen – Anschluss von bis zu 8 Stäben an einem Knoten – Stahlblechdicke 5 – 40 mm – Stabdübeldurchmesser 6 – 30 mm – Automatische Überprüfung der Dübelmindestabstände – Optional freie Definition der Stabdübelabstände – Definition von unsymmetrischen Stabdübelbildern (z. B. beliebige Polygonzüge) – Grafische Visualisierung des Anschlusses im Modul sowie in RSTAB/RFEM – Alle erforderlichen Stahl- und Holznachweise inkl. Reduzierung der Querschnittswerte – Nachweis von Querzugverstärkungen – Export der Stabexzentrizitäten nach RSTAB/RFEM – Dübellänge optional kürzer als die Querschnittsbreite (bei Verwendung von Holzstopfen)

3D-Rendering eines RF-JOINTS Holz – Stahl zu Holz bemessenen Anschlusses in RFEM

Stäbe werden aus dem RSTAB/RFEM-Modell übernommen.

Dabei überprüft das Modul automatisch, ob alle Geometriebedingungen erfüllt sind. Alternativ kann der Anschluss auch manuell eingegeben werden. Ebenso die Belastung wird von RSTAB/RFEM übernommen, bzw. bei manueller Anschlussdefinition werden Lasten eingegeben.

In der Maske Geometrie werden die Stahlblechabmessungen sowie die Dübelbilder an den angeschlossenen Stäben definiert.

Nach der Berechnung werden folgende Nachweise ausgegeben: Überprüfung der Mindestabstände, Tragfähigkeit jedes Stabdübels, Stahlblech (Lochleibung und Spannung gemäß EC 3), Reduzierter Holzquerschnitt usw., Blockscherversagen, Gesamtverbindung.

Weitere Informationen und Testversionen: Dlubal Software GmbH, Am Zellweg 2, 93464 Tiefenbach, Tel. +49 (0)96 73 – 92 03-0, Fax +49 (0)96 73 – 92 03-51, info@dlubal.com, www.dlubal.de

Arbeiten mit RF-/JOINTS Holz – Stahl zu Holz Es wird zunächst der Anschlusstyp, die Bemessungsnorm sowie die Blech- und Dübelgüte ausgewählt. Die anzuschließenden

BAU 2015: Halle C3, Stand 228

Wir geben Holz eine neue Dimension www.derix.de . info@derix.de

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BS-Holzbauteile für den Ingenieurholzbau

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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Gerades Brettschichtholz aus dem Expressprogramm

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Brettsperrholz (X-LAM)

HOLZBAU

9 Monate nach Erhalt des Auftrags im Dezember vergangenen Jahres hat Rub-

Das ultimative FEM-Programm

BIM / Eurocodes

3D-Finite Elemente

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Stahlbau

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Glas- und Membranbau

Brückenbau

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3D-Stabwerke

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Dank einer sorgfältigen Zeit- und Projektplanung, der Optimierung der Produktionsabläufe und der präzisen Abwicklung aller Montage-Phasen, die von erfahrenen Ingenieuren koordiniert wurden, konnte die komplette Realisierung des Gewerks bis ins kleinste Detail vorherbestimmt werden. Dadurch ließen sich Verzögerungen während der Arbeiten auf ein Minimum reduzieren. Das veranschaulicht einer der beteiligten Monteure: „Um Balken in über 50 m Höhe sicher zu handhaben“, so Montagevorarbeiter Ulrich Ladstätter „oder einen Stahlrahmen passgenau einzufügen, ist höchste Präzision und vor allem perfekte Teamarbeit notwendig. Da muss sich jeder auf jeden verlassen können, alle Handgriffe müssen routiniert, aber eben auch

Querschnitte

Arbeitsverzögerungen auf ein Minimum reduziert

Stabilität und Dynamik

Erste Kuppel neun Monate nach Erhalt des Auftrags fertiggestellt

Das räumliche Stabwerksprogramm

© www.wirth-baustatik.de

Eine Herausforderung für das Südtiroler Unternehmen der Rubner-Gruppe, einem der europaweit führenden Unternehmen auf dem Gebiet der Konstruktion öffentlicher, gewerblicher und privater Gebäude aus Brettschichtholz: Die schiere Größe der in präziser Maßarbeit zu errichtenden Kuppeln und die zeitlich und logistisch anspruchsvolle Montageleistung – für beide Tragwerke zusammen werden immerhin knapp 3.100 m3 Brettschichtholz sowie 44.000 m2 Brettsperrholz und 384 t Stahl verbaut. Dabei zeichnet Rubner nicht nur für die statische Tragwerksplanung, die Herstellung, die Transportlogistik und die Montage unter Einhaltung sämtlicher aktuell geltender Normen und Bestimmungen verantwortlich. Das Komplettpaket umfasst auch die Planung der gesamten Eindeckung, der Fluchttreppen und Fluchtstege, des natürlichen Belüftungssystems und der elektrischen Anlage.

Auch die zweite Kuppel ist mit 143 m Durchmesser und eine Höhe von 46 m bzw. 49 m am höchsten Punkt bereits im Bau. Was sie am stärksten vom Bau der ersten Kuppel unterscheidet, ist die Koordination mit den anderen Unternehmen, die auf der Baustelle tätig sind, sowie eine weitere Optimierung der Ausführungszeiten: Der von Rubner Holzbau derzeit festgelegte Zeitplan sieht vor, dass der zweite Kuppelbau schon bis Mitte Februar 2015 abgeschlossen und übergeben werden kann.

Software für Statik und Dynamik

Massivbau

Die zwei Brettschichtholzkuppeln, die das Unternehmen Rubner Holzbau derzeit für die Kohlelager des Kraftwerks „Federico II“ des größten italienischen Stromversorgers ENEL in Brindisi errichtet, sind europaweit einzigartig in ihrer Dimension. Die erste Kuppel wurde Mitte September fertiggestellt. Sie hat einen Durchmesser von 143 m und eine Fläche von 22.000 m2. Nun treibt Rubner Holzbau die Montage der zweiten Kuppel zügig voran und plant ihre Fertigstellung Mitte Februar.

ner Holzbau nun die erste der beiden Kuppeln fertiggestellt. Diese dienen – im Rahmen eines Plans zur Milderung der Umwelteinflüsse und Verbesserung der Anlageneffizienz bei ENEL – zur Überdachung der Kohlelager des Kraftwerks.

Die Ausführung auf höchstem Niveau ist sowohl der außerordentlichen Flexibilität des Rohstoffs Holz zu verdanken, als auch der großen Erfahrung des Südtiroler Unternehmens mit Großprojekten in Holzbauweise.

© www.ssp-muc.com

Aktuelle Informationen...

Bild 1 Ansicht der Kuppeln, die den aktuellen Stand des Montagefortschritts zeigt.

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Die erste der beiden größten Holzkuppeln Europas erhebt sich nun über der Stadt Brindisi

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HOLZBAU Best Practice

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TECHNISCHE INFORMATIONEN KVH® (Keilgezinktes Vollholz) DUOBALKEN®, TRIOBALKEN® (Balkenschichtholz)

Überarbeitete Fassung auf der Grundlage der DIN EN 1995-1-1:2010 (Eurocode 5-1-1)

Bautafel Kohlelager ENEL-Kraftwerk „Federico II“, Brindisi Auftraggeber: Enel Produzione SpA Hauptprojekt: Enel Ingegneria e Ricerca SpA Planung Holzbauten: Rubner Holzbau AG, Brixen (I), H. E. Lüning Adviesbureau voor technische houtconstructies B.V. Doetinchem (NL) Test im Windkanal: Peutz bv Zoetermeer (NL) Tests an den Knotenpunkten: Universität Trient, Fakultät für Ingenieurswesen, Testlabor für Materialien und Strukturen KIT Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine Holzbau und Baukonstruktionen Bauausführung: Rubner Holzbau AG, Brixen (I)

Weitere Informationen: Rubner Holzbau AG A. Ammon Str. 12, 39042 Brixen –Italien Tel. +39 0472 822 666, Fax +39 0472 822 600 holzbau.brixen@rubner.com, www.holzbau.rubner.com

BAU 2015: Halle B5, Stand 111

(Fotos: Rubner Holzbau)

absolut kontrolliert erfolgen. Detaillierte Maßarbeit verlangte beispielsweise der Einbau der letzten 5 Balken am Giebel der Kuppel. Das ist ein sensibler Vorgang, denn selbst bei einer geringsten Ungenauigkeit würde sich die Kuppel nicht hundertprozentig schließen lassen. Aus diesem Grund mussten vor der Montage nochmals vor Ort alle Maße geprüft werden – sie erwiesen sich als auf den Millimeter genau, und wir konnten diesen wichtigen Arbeitsschritt ohne Probleme rasch abschließen. Dass es gelungen ist, ein so ehrgeiziges Ziel zu erreichen, ist vor allem auch der Fachkompetenz der Techniker von Rubner Holzbau im Werk Brixen zu verdanken.“

Brettschichtholz ist eines der innovativsten Materialien für die Realisierung von großen Bauprojekten. Seine Eigenschaften und die enorme Flexibilität der fortschrittlichen Technologien, die in dieser Branche zur Anwendung kommen und auch die Verwirklichung gewagt erscheinender architektonischer Ideen gestatten, überzeugten die Entscheider bei ENEL – insbesondere auch im Hinblick auf die pünktliche Fertigstellung des Projekts durch Rubner Holzbau. Und die nachhaltige Verwendung von Holz fügt sich ideal in die Intention von ENEL, den Standort zu einem Musterprojekt der zeitgemäßen Stromerzeugung zu machen: „Wir bemühen uns ständig darum, dass sich unser ENEL-Kraftwerk „Federico II“ in Brindisi auf internationaler Ebene als „Best Practice“ erweist, und der Bau überdachter Kohlelager geht genau in diese Richtung“, sagt Produktionsleiter Francesco Bertoli. „In den letzten Jahren haben wir in dem Kraftwerk beachtliche Investitionen getätigt, um es zu einem Zentrum technologischen Fortschritts zu machen und auch – dank der spürbaren Verminderung der Umweltbelastung – zur Entwicklung des Gebiets beizutragen. Wir sind stolz darauf, in unserem Kraftwerk Techniker und Wissenschaftler von internationalem Ruf zu Gast zu haben: Sie kommen aus aller Welt nach Brindisi, um sich mit den modernsten Technologien vertraut zu machen, die auf dem Gebiet der nachhaltigen Energieproduktion aus Kohle zur Verfügung stehen.“

Bild 3 Bild 2

Die enorme Flexibilität dieser fortschrittlichen Technologien, die hier zur Anwendung kommen gestattet auch die Verwirklichung gewagt erscheinender architektonischer Ideen.

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Alles wird am Boden vormontiert – von der Sekundärstruktur, das Brettsperrholzpaneel, die Dachhaut und die Schindeln. Dann wir das gesammte Paneel mittels Kran auf die Struktur gehoben und die Sekundärstruktur wird an der Primärstruktur fixiert.

HOLZBAU

Konstruktionsvollholz KVH® statt chemischem Holzschutz – DIN 68800 stärkt baulichen Holzschutz

Gemäß neuer DIN 68800-1:2011 „Grundlagen des Holzschutzes“ dürfen vorbeugende chemische Holzschutzmittel nur dann eingesetzt werden, wenn alle Möglichkeiten des baulichen Holzschutzes ausgeschöpft sind.

Die neuen Holzschutzmittelzulassungen nehmen die Vorgaben der DIN 68800-1:2011 auf und verbieten den Einsatz von Holzschutzmitteln in Aufenthaltsräumen, deren Nebenräumen sowie den vermeidbaren großflächigen Einsatz in anderen Innenräumen.

Die Neufassung der DIN 68800-2: 2012 trägt den in den letzten 20 Jahren gemachten positiven Erfahrungen mit dem baulichen Holzschutz Rechnung und erlaubt, in noch mehr Anwendungsbereichen als bisher auf chemischen Holzschutz zu verzichten.

Eine wesentliche Voraussetzung für das Verwenden von Holzprodukten ohne vorbeugenden chemischen Holzschutz ist die technische Trocknung. Technisch auf eine Holzfeuchte von weniger als 20 % getrocknete Konstruktionsvollhölzer KVH® (aus allen Nadelholzarten) können ohne chemischen Holzschutz in den sogeannnten Gebrauchsklassen (GK) GK 0 und GK 1 eingesetzt werden.

(Foto: KVH)

Ein Merkblatt der Überwachungsgemeinschaft KVH® informiert über die Bedingungen für den Einsatz von KVH® ohne chemischen Holzschutz auf der Grundlage der neuen DIN 68800 „Holzschutz“.

Konstruktionsvollholz KVH® erfüllt alle Anforderungen der neuen DIN 68800 „Holzschutz“ an eine technische Trocknung. Vorgeschrieben sind über 48 Stunden Trocknung bei einer Mindesttemperatur von 55 Grad Celsius in einer prozessgesteuerten technischen Anlage.

Für die GK 2 und 3.1 steht Konstruktionsvollholz KVH® aus getrockneten Kernhölzern zur Verfügung. Damit dürfen in allen praxisrelevanten Anwendungsbereichen des Hochbaus Konstruktionsvollhölzer eingesetzt werden, die bei Beachtung der DIN 68800-2 keinen chemischen Holzschutz erfordern.

Das KVH-Merkblatt informiert über die Bedingungen für den Einsatz von Konstrukionsvollholz KVH® ohne chemischen Holzschutz und ist bei der Überwachungsgemeinschaft KVH e.V. erhältlich.

Weitere Informationen: Überwachungsgemeinschaft Konstruktionsvollholz e.V., Heinz-Fangman-Str. 2, 42287 Wuppertal, Tel. +49 (0)202 – 76 97 27 34, Fax +49 (0)202 – 76 97 27 35, info@kvh.de, www.kvh.eu

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BODENBELÄGE UND BESCHICHTUNGEN

Revitalisierung Hotel Alte Post Bei der Revitalisierung des Hotels Alte Post in Arzl, Tirol, war Getzner für die Trittschallisolierung der stark beanspruchten Fußböden verantwortlich. Das Gebäude erhielt im Rahmen der Umbauarbeiten auf der Frontseite einen Zubau für den Supermarkt MPREIS.

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Dass alle Arbeiten bis zum Stichtag fertig werden konnten erlaubte eine einfache Fugenverklebung genauso,

Wirtschaftlich dank hohem Trittschalldämmmaß

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Das Hotel Alte Post in Arzl, Tirol erhielt im Zuge seiner Revitalisierung auf der Frontseite einen Erweiterungsbau für den Supermarkt MPREIS. Getzner war dabei für die Trittschalldämmung der stark beanspruchten Fußböden verantwortlich.

Neben dem Lebensmittelmarkt ist der Gebäudekomplex für einen Gastronomiebetrieb, eine Zahnarztpraxis, ein Kosmetikstudio sowie für private Wohnungen vorgesehen. Aufgrund der vielfältigen Nutzung des Bauwerks war eine spezielle Schallisolierung erforderlich. Das Ziel der Maßnahme war es, sowohl den Körperschall als auch den sekundären Luftschall innerhalb der rund 2.500 m2 großen Nutzfläche zu reduzieren. „Der Eröffnungstermin war vorgegeben, weshalb alle Arbeiten bis zum Stichtag fertig sein mussten. Deshalb war es umso wichtiger, nicht nur eine effektive Lösung, sondern auch einen verlässlichen Partner mit Erfahrung zu finden. So kam Getzner ins Spiel“, sagt Ingrid Heinz, Unternehmenssprecherin von MPREIS.

Getzner überzeugte beim Projekt Hotel Alte Post nicht nur mit Lösungskompetenz und begleitenden Beratungsleistungen, sondern auch mit einem besonderen Produkt. Die Getzner Construction Mat ist speziell für stark belastete Böden in Industrie- und Gewerbebauten mit hohen Schallschutzanforderungen konzipiert. Sie dämpft den hohen Geräuschpegel, der durch das Begehen oder Befahren des Bodens entstehen würde, optimal ab, indem sie die Estrichplatte besonders gut entkoppelt. Laufende Geräte und Maschinen sowie Menschenansammlungen verursachen Schall und Erschütterungen, die andere Hausparteien als störend empfinden können. Durch die hohe trittschalldämmende Wirkung der elastischen Construction Mat konnten die Verantwortlichen in Arzl mit nur einer einzigen 16 mm dicken Lage des Werkstoffs sämtliche Grenzwertvorgaben erfüllen. Bei vergleichbaren Produkten am Markt wären für denselben Effekt mehrere Lagen erforderlich gewesen. Dieser Produktvorteil ermöglicht einen niedrigeren Fußbodenaufbau sowie einen schnelleren Einbau. Beides wirkt sich – nicht nur in Arzl – positiv auf den Baufortschritt und die Kosten aus. Der gesamte Verkaufs- und Lagerraum sowie ein Teil der Gastronomie – insgesamt 800 m2 – erhielten eine effiziente Trittschallisolierung. Die Mitarbeiter von Getzner waren beim Einbau vor Ort und unterstützten mit fachkundiger Beratung.

Kundenspezifisch geplant, pünktlich geliefert Getzner bietet neben den elastischen Werkstoffen auch eine umfassende bautechnische Beratung zur Schwingungsisolierung an. „Wir gehen bei jedem Projekt auf kundenspezifische Anforderungen und Wünsche ein und entwickeln gemeinsam mit dem Kunden die passende Lösung. Zur Bestätigung der Wirksamkeit der umgesetzten Maßnahme begleiten wir Projekte auch bei

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(Fotos: Getzner)

BODENBELÄGE UND BESCHICHTUNGEN

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… wie ein einfaches Zuschneiden

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schalltechnischen Nachmessungen. Eine große Herausforderung beim Projekt Alte Post war es, alle vorgegebenen Arbeiten bis zum Eröffnungstermin zu beenden. Das angestrebte Datum konnten wir dank guter Abstimmung und der lückenlosen Einbindung der anderen Gewerke erreichen. Zum erfolgreichen Abschluss des Projekts hat sicher beigetragen, dass wir regelmäßig an Baubesprechungen teilgenommen haben und die Lieferung sowie der Einbau des Materials optimal abgestimmt wurden“, fasst Lothar Säly, Projektmanager, zusammen.

Bautafel: Revitalisierung Hotel Alte Post und Zubau Supermarkt Umbaudimensionen: 19.500 m3 umgebauter Raum Betreiber: MPREIS GmbH

Regufoam® | Regupol®

Insgesamt erhielten 800 m2 eine effiziente Trittschalldämmung von Getzner

Auftraggeber/ Generalunternehmen: Sachverständiger Schallund Schwingungstechnik: Trittschallisolierung: Leistungen:

Stoll Wohnen Bau GmbH, Arzl, Tirol Fiby ZT-GmbH, Innsbruck, Tirol Getzner Werkstoffe GmbH, Bürs, Vorarlberg Planungsunterstützung, Detaillösungen, Einbauüberwachung, Lieferung Trittschallisolierung

Weitere Informationen: Getzner Werkstoffe GmbH, Herrenau 5, 6706 Bürs, Österreich, Tel. +43 (0)55 52 – 201-0, Fax +43 (0)55 52 – 201-18 99, info.buers@getzner.com, www.getzner.com

on your wavelength

Schwingungen isolieren Projekt Hallraum MFPA, Leipzig Im neuen Hallraum der MFPA Leipzig werden der Schallleistungspegel und der Absorptionsgrad von Schallabsorbern gemessen. Für exakte Messergebnisse wurde seine Bodenplatte schwingungstechnisch mit Regupol® entkoppelt. Damit trägt Regupol® entscheidend dazu bei, dass die Messungen durch keinerlei äußere Schallquellen beeinträchtigt werden.

BSW GmbH Telefon: +49 2751 803-124 Fax: +49 2751 803-159 schwingung@berleburger.de www.bsw-schwingungstechnik.de

Hallraum MFPA, Leipzig

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BODENBELÄGE UND BESCHICHTUNGEN

Schön geschützt Hohe Kratz- und Verschleißresistenz, attraktive Optik und bei Bedarf rutschfest – StoPox WE Mattsiegel (StoCretec) erfüllt gestalterische Ansprüche mit hoher Funktionalität. Die neue Bodenversiegelung eignet sich für Industrieböden innen wie außen, im Neubau wie in der Sanierung.

(Fotos: StoCretec)

StoPox WE Mattsiegel von StoCretec ist eine neue matte Versiegelung für Industrieböden. Sie schützt alte und neue Bodenflächen dauerhaft und bietet als farbige Versiegelung eine ansprechende Optik. Es steht eine Vielzahl an attraktiven Farbtönen für die Objektgestaltung zur Auswahl.

Systembaufbau: 1. Grundierung (StoPox GH 205), 2. Kratzspachtel (StoPox BB OS oder StoPox WL 100), 3. Deckschicht (StoPox BB T 200), 4. Versiegelung (StoPox WL 150 transparent)

Bodenbeschichtung hat zunächst funktionale Anforderungen zu erfüllen: Mechanische und chemische Belastbarkeit, Langlebigkeit, Reinigungsfreundlichkeit und gute Verarbeitungseigenschaften. Sie ist aber ebenso Teil der Innenarchitektur, also auch unter gestalterischen Aspekten auszuwählen.

Exklusive Objektgestaltung Leicht zu verarbeiten: Ob mit Gummischieber oder Nylonroller – einfach gleichmäßig auftragen und trocknen lassen.

Besonders widerstandsfähig Die Versiegelung eignet sich optimal als sichere und dauerhafte Schutzschicht von innenliegenden aber auch frei bewitterten Böden, für zementgebundene Untergründe sowie als matte Versiegelung von Kunststoffbeschichtungen. Sie ist besonders wasserdampfdurchlässig, garantiert hervorragende Haftung sowie eine problemlose Benetzung von dichten Untergründen.

Gerade Industriebodenbeschichtungen müssen widerstandsfähig sein, schließlich werden diese Böden besonders stark mechanisch oder chemisch strapaziert. Daher ist die hohe Kratz- und Verschleißresistenz ein weiterer Vorteil. Bei Bedarf lässt sich StoPox WE Mattsiegel zudem rutschfest einstellen.

Das fertig gemischte Material lässt sich mit Gummischieber, mit Nylonroller, als auch mit dem Airless-Spritzen-System einwandfrei verarbeiten.

Durch einen Spezialfüllstoff in der Bodenbeschichtung StoPox BB T 200 entsteht eine einzigartige Terrazzo-Optik, verfügbar in zehn lebendigen Farbtönen. Die geschlossene Oberfläche ist einfach, kostengünstig und zeitsparend zu reinigen und beständig gegen alle handelsüblichen Desinfektionsmittel. Zudem ist das System VOC-emissionsarm und erfüllt die AgBB Anforderungen. Somit kann es in sensiblen Aufenthaltsräumen und sogar in Reinräumen eingesetzt werden.

StoPox BB T 200 besteht aus den drei Komponenten Epoxidharz, Härter und Spezialfüllstoff. Das fertig gemischte Material lässt sich einfach mit einer Rakel aufbringen. Es ist selbstverlaufend, was den Verarbeitungsaufwand im Vergleich zu abgeporten Colorquarzbeschichtungen reduziert. Optional wird eine Einpflege empfohlen (StoDivers P 105 / StoDivers P 120).

Das lösemittelfreie Beschichtungssystem überzeugt durch dezent seidenmatte Optik und ist dabei hohen mechanischen Belastungen gewachsen, wie sie in der Industrie und in öffentlichen Bereichen auftreten. Die vergilbungsarme Einstellung sowie die hohe Kratzbeständigkeit sorgen dafür, dass das exklusive Erscheinungsbild lange erhalten bleibt.

Attraktiver, strapazierfähiger Boden Ob im Gesundheitswesen, in der Pharmaindustrie oder im Reinraum: Eine fugenlose, porenfreie Bodenbeschichtung bietet hygienische und mikrobakterielle Sicherheit. Mit „StoPox BB T 200“ (von StoCretec) gibt es jetzt eine solche Beschichtung, die mit TerrazzoOptik zudem hohe ästhetische Ansprüche erfüllt.

Architektonischer Anspruch bei Industrieböden – dafür gibt es jetzt die neuartige Verlaufsbeschichtung StoPox BB T 200. Eine

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Weitere Informationen: StoCretec GmbH, Gutenbergstraße 6, 65 830 Kriftel, Tel. +49 (0) 61 92 – 401-104, Fax +49 (0) 61 92 – 401-105, stocretec@sto.com, www.stocretec.de

BAU 2015: Halle A6, Stand 412

BODENBELÄGE UND BESCHICHTUNGEN

everroll xtreme im „Ort der Information“ Der „Ort der Information“, eine unter dem Stelenfeld des HolocaustMahnmals gelegene Ausstellung, ist einer der stillen Räume der Berliner Kulturlandschaft. Dabei spielen nicht nur der historische Hintergrund der Ausstellung und die Architektur des unterirdischen Bauwerks eine Rolle. Der Bodenbelag everroll xtreme von BSW trägt wesentlich zur ruhigen Atmosphäre dieses Ortes bei.

Zahlreiche Berliner Sehenswürdigkeiten, wie das „Denkmal für die ermordeten Juden Europas“, sind Anziehungspunkte für Touristen aus aller Welt. Unweit vom Brandenburger Tor gelegen, entstand zwischen 2003 und 2005 auf einer Fläche von ca.

19.000 m² das auch Holocaust-Mahnmal genannte Denkmal.

Nach dem Entwurf von Peter Eisenman wurden auf dem gewellten, gepflasterten Areal 2.711 Betonquader (Stelen) installiert.

Die in 54 Nord-Süd- und 87 Ost-West-Achsen aufgestellten Stelen haben unterschiedliche Höhen (zwischen ebenerdig und 4,7 m Höhe), bei einem identischen Grundriss von 2,38 m × 0,95 m. Das Stelenfeld ist ganzjährig und 24 Stunden am Tag geöffnet und mit mehr als einer Million Besuchern jährlich eine der bekanntesten Sehenswürdigkeiten in der Mitte Berlins.

Bild 2 Gehwege werden durch die Verlegungsstruktur gekennzeichnet

aus er in vier Themenräume geführt wird. Auf einer Gesamtfläche von ca. 1000 m² werden die Verfolgung und Vernichtung der Juden Europas dokumentiert. Tagebucheintragungen, Briefe und letzte Notizen Betroffener, Familienchroniken, Namen, Kurzbiographien und historische Bild- und Filmdokumente vermitteln dem Besucher einen Überblick über die Geschehnisse sowie persönliche Schicksale.

Der „Ort der Information“ ist ein Ort der Stille. Betritt man die verschiedenen Räume (Auftakt, Raum der Dimensionen, Raum der Familien, Raum der Namen, Raum der Orte, Gedenkstättenportal) nimmt man die Besucher, vor und zwischen den Texttafeln und Bildern stehend und gehend, kaum wahr. Gedeckte Farben an Wänden und den Fußböden und die zurückhaltende Lichtinstallation vermitteln ein Gefühl der Beklommenheit. Es herrscht eine gewollte, ernsthafte Ruhe. Hier wären selbst latente Gehgeräusche der Besucher störend.

Um eben diese Gehgeräusche bzw. den Gehschall weitestgehend zu vermeiden, entschieden sich die Planer bereits bei der Entstehung dieses Museums für einen everroll Belag der Berleburger Schaumstoffwerk GmbH (BSW). Der everroll Boden gewährleistet durch seine besondere Materialmischung nicht nur hervorragende Eigenschaften in Bezug auf Gehschall, sondern bietet zusätzlich einen hohen Gehkomfort für die Besucher.

Bild 1

Die Farbauswahl des Bodens sorgt für eine ruhige Atmosphäre

„Ort der Information“ Das Denkmal für die ermordeten Juden Europas besteht neben dem von Peter Eisenman entworfenen Stelenfeld aus dem unterirdisch gelegenen Ort der Information. Über eine Treppenanlage bzw. einen Aufzug erreicht der Besucher das Foyer, von dem

Nunmehr neun Jahre nach der Eröffnung hat man sich für eine Änderung der Präsentationsflächen im „Ort der Informationen“ entschieden. Betreut von GMS – Gesellschaft von Architekten und Beratenden Ingenieuren mbH wurde unter der Überwachung von Dipl.-Ing. Stefan Hauke im Zuge dieser Sanierungsmaßnahme auch der Bodenbelag ausgetauscht. Die Entscheidung für den Bodenbelag everroll xtreme fiel den Verantwortlichen leicht, da sich everroll in den zurückliegenden Jahren als absolut geeignet erwiesen hat. Mit über 4,5 Millionen Menschen in dieser Zeit zählt der „Ort der Information“ zu den zehn

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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BODENBELÄGE UND BESCHICHTUNGEN

meistbesuchten Museen in Berlin. Der Belag zeigte lediglich in einem sehr stark frequentierten Bereich leichte Nutzungsspuren.

Reduzierung von Gehschall Gehschall wird – anders als Trittschall, der in angrenzenden Räumen durch Schallübertragung wahrgenommen wird – im Raum des Entstehens bemerkt. Er wird durch den Aufprall von Schuhabsätzen auf den Fußboden und Schleifgeräusche beim Gehen erzeugt und kann nur über einen entsprechend gewählten Bodenbelag reduziert werden.

Aufgrund der bauphysikalischen Eigenschaften schwer entflammbar (Cfl – s1, gem. DIN EN 13501-1) und emissionsarm besitzt der everroll Bodenbelag die Allgemeine Bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik. Die Wärmeleitfähigkeit (auch für Fußbodenheizungen geeignet) sowie ein sehr gutes Trittschallverbesserungsmaß sind weitere überzeugende Argumente für den elastischen Spezialboden. „Mit den für das Foyer und die Ausstellungsbereiche gewählten 8 mm starken, einfarbigen Bodenbelagsvarianten everroll xtreme Toronto I und La Digue I sind wir unter akustischen, wirtschaftlichen aber auch gestalterischen Gesichtspunkten vollends zufrieden“, weiß das Facility Management der Ausstellung zu resümieren.

Diese Erkenntnis wurde beim Fußbodenaufbau im Ausstellungsbereich von den Planern berücksichtigt. Zur Vermeidung sichtbarer Installationen für Licht, Lüftung und Heizung wurde die komplette Leitungsführung in einem Doppelboden installiert.

Der ca. 50 cm hohe Aufbau findet seinen oberen Abschluss durch feuerfeste Einlegeplatten auf die BSW everroll xtreme vollflächig verklebt wurde. Revisionsöffnungen ermöglichen den Zugang für notwendige Inspektions- und Wartungsarbeiten.

Der hohen Frequenz von über 500.000 Besuchern pro Jahr mit unterschiedlichstem Schuhwerk und der täglichen Reinigung trotzt der everroll xtreme Bodenbelag aus dem Hause BSW durch seine einzigartigen Materialeigenschaften. Der elastische Spezialboden, der je nach Qualität in einer Stärke von 4 bis 12 mm als Bahnenware in einer Breite von 1.250 mm hergestellt wird, besteht aus polyurethangebundenen, hoch verdichteten EPDM Granulaten unterschiedlicher Größe. Das eingesetzte PUR-Bindemittel macht den Bodenbelag wasser- und schmutzabweisend und ermöglicht so eine wirtschaftliche Reinigung.

Die angebotenen, unterschiedlichen Dekore (Farbzusammenstellung und Granulatgröße) lassen Planern einen großen Spielraum bei der Gestaltung des Fußbodens.

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Bild 3

Gehschall wird durch den everroll-Boden reduziert

Mit everroll xtreme bietet BSW – laut Unternehmensangaben – den einzigen auf dem Markt erhältlichen elastischen Bodenbelag aus gebundenem Gummigranulat mit der Lichtechtheitsstufe 7 „vorzüglich“. Die besondere Materialmischung gewährleistet, dass die Farben weitgehend ihre ursprüngliche Intensität, auch bei starker Sonnenstrahlung oder intensivem Kunstlicht, behalten.

Bautafel: „Ort der Information“, Berlin Bauherr: Stiftung Denkmal für die ermordeten Juden Europas Innenarchitekten: Dagmar von Wilcken, Berlin Architekten: Eisenman Architects, New York Architekt Sanierung 2011/12: GMS Gesellschaft von Architekten und Beratenden Ingenieuren mbH BSW-Produkte: Bodenbelag everroll xtreme Bahnenware; Polyurethan, synthetisches Gummi EPDM Breite: 1.250 mm; Länge: ab 10 m/20 m, je nach Dicke, Dicken: 4–12 mm, je nach Qualität; Brandverhalten: Cfl-s1 schwer entflammbar, gem. DIN EN 13501, Allg. Bauaufsichtliche Zulassung Z-156.602-457

.de

PPW-POLYPLAN-WERKZEUGE GMBH

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(Fotos: BSW)

Langlebiger, strapazierfähiger Bodenbelag

Weitere Informationen: BSW GmbH, Am Hilgenacker 24, 57319 Bad Berleburg, Tel. +49 (0)27 51 – 803-0, info@berleburger.de, www.berleburger.com

BODENBELÄGE UND BESCHICHTUNGEN

Fahrzeughersteller setzen beim Industrieboden auf Holz: Gesünderes Laufen und weitere Vorteile Pro Tag rollen im Mercedes-Benz Werk Düsseldorf bis zu 725 Transporter vom Band. Der neue Mercedes-Benz Sprinter ging im Juli vergangenen Jahres an den Start. Die hohe Nachfrage bedeutet für die Produktionsanlagen in Düsseldorf mehr Bewegung und höherer Verschleiß. Auch der Boden wird stärker strapaziert. In vielen Werksbereichen ist Holz als Bodenbelag verlegt. Nur dort wo technische Vorschriften und Anforderungen dem entgegenstehen, setzten die Planer der Industrieanlagen andere Bodentypen ein, z. B. Estrich, Gitterroste oder Riffelblech.

Wo jedoch Menschen gehen, stehen und laufen, kann Holz seine besonderen Vorteile ausspielen.

Auf Schlitten gleiten die nackten Sprinter-Karosserien durch die Lackierhalle.

Frisch lackiert sind sie, nur Motor, Getriebe, Achsen, Reifen und Anbauteile fehlen noch. Im Bereich der Fertigstellung werden sie einer gründlichen Sichtprüfung unterzogen. Dabei ist der Mitarbeiter ständig in Bewegung und umrundet das langsam dahin gleitende Fahrzeug. Mit geschultem Blick erkennt er auch winzige Unregelmäßigkeiten auf der Lackoberfläche. Bei Bedarf wird er mit Poliertuch oder sanft-rotierenden Bürsten Abhilfe schaffen. Der Boden, auf dem der Mitarbeiter sich bewegt, besteht aus Sperrholz – von der Westag & Getalit hergestellte Industriebodenplatten, vorwiegend Elemente vom Typ Decoplex Structural. Arbeitsmediziner bewerten Holzboden positiv, weil er den menschlichen Bewegungsapparat geringer belastet.

Westag-Produkte seit über 15 Jahren im Einsatz Dipl.-Ing. Christian F., Produktionsplaner im Daimler-Werk Düsseldorf: „Seit etwa 15 Jahren verlassen wir uns auf die Produkte und das Know-how der Westag & Getalit AG. Wir sind regelmäßig im Dialog mit dem Holzwerkstoffhersteller, damit unsere Praxiserfahrungen auch bei Produktverbesserungen berücksichtigt werden können. Wichtige Kriterien bei der Werkstoffwahl sind für uns der wirksame Schutz gegen elektrostatische Aufladungen, der Brandschutz und eine ausreichende Rutschhemmung, also Arbeitsschutz“.

Ein Rundgang durch die Lackiererei: Sanft schimmert die Beleuchtung auf dem Buchendekor. Der Holzboden strahlt einen wohnlichen Charakter aus – eine Atmosphäre fast wie daheim in der guten Stube. Ca. 3500 m2 Decoplex Structal B1 sind hier verlegt, in günstig dimensionierten Rastergrößen und Stärken von 1.000 mm × 1.500 mm. In anderen Bereichen sind auch Formate in der Größe 2.000 × 1.000 × 30 mm verbaut.

Geringer Pflegeaufwand Bei Umstellungen in der Produktion z.

B., lassen sich die Decoplex-Elemente schnell demontieren. Etwaige kleinere Beschädigungen, z. B. durch herunterfallendes Werkzeug, können schnell beseitigt werden. Bei Daimler in Düsseldorf wurden die Platten im Bereich Lackiererei bei den meisten manuellen Arbeitsplätzen verbaut.

Verkaufsleiter Ulrich Wecker, Westag & Getalit AG: „Decoplex Structal B1 besteht aus einer speziellen Sperrholzplatte mit kreuzweise verleimten Furnieren und einem dekorativen Schichtstoff. Die dekorative Gestaltung, seine hohe Abriebbeständigkeit, die wirksame Rutschhemmung und auf Wunsch elektrostatische Ableitfähigkeit sind nur einige grundlegenden Eigenschaften der Platte. Ihr Pflegeaufwand ist gering. Großformatige Elemente gehören ebenso zum Sortiment wie individuelle Sondermaße“.

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D of. wie Pr r t Vogt, Norbe nchen T U Mü

ERSTER GEOTECHNIK

KONVENT

05.03.2015 IN KASSEL GEGRÜNDET VON URETEK

Pionier in der Sperrholzfabrikation Seit 1917 zählt das Unternehmen aus Rheda-Wiedenbrück zu den Pionieren in der Sperrholzfabrikation. Der Wegbereiter moderner Holzwerkstoffplatten hat seine Produkte individuell auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnitten. Sie werden für Böden, Bühnen, Schubböden, Gurtförderer, Transportbänder, Podeste aber auch im Bau- und Schalungsbereich eingesetzt. Die Westag produziert für den Weltmarkt und versorgt unterschiedliche Branchen wie Anlagenbau oder Fahrzeughersteller.

In vielen Fabriken sind trotz ausgefeilter Produktionsabläufe die Mitarbeiter noch immer viel in Bewegung. Doch das Laufen auf Holzboden ermüdet sie weniger.

Sie empfinden es als angenehmer und gelenkschonender, als auf anderen Oberflächen. Holz liegt aber vor allem deshalb in Automobil- und anderen Produktionsstätten, weil das Material die technischen Anforderungen sicher erfüllt. Obendrein

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BODENBELÄGE UND BESCHICHTUNGEN

Bild 1

Pro Tag rollen im Mercedes-Benz Werk Düsseldorf bis zu 725 Transporter vom Band. Exportiert werden sie in mehr als 125 Länder. Aus Sperrholz hergestellte Industriebodenplatten der Westag & Getalit AG sind in der Lackiererei verbaut, vorwiegend Elemente vom Typ Decoplex Structural.

Schwer entflammbare Baustoff-Gruppe B1

(Fotos: Westag & Getalit)

Das Materialprüfungsamt Nordrhein-Westfalen unterzog den Westag-Bodenbelag mit der Bezeichnung „Furnierholz 9-70 mm mit Spezial-Filmbeschichtung“ verschiedenen DIN-Prüfungen und erstellte einen Klassifizierungsbericht, der das Brandverhalten dokumentierte. Demnach sind die Westag-Holzelemente als schwer entflammbare Baustoffe in der Gruppe B 1 eingestuft.

Bild 2

Der neue Mercedes-Benz Sprinter ging im Juli vergangenen Jahres an den Start. Ca. 3500 m2 Decoplex Structal B1sind in der Lackiererei des Werkes verbaut.

wirkt es optisch freundlich und warm. Die spezifischen Anforderungen gegenüber dem natürlichen Rohstoff z. B. stiegen hinsichtlich Arbeitssicherheit und Brandschutz in den vergangenen Jahrzehnten.

Ulrich Wecker: „Unsere leistungsfähigen Bearbeitungszentren ermöglichen die werkseitige Bearbeitung der Platten ganz nach Kundenwunsch. Beliebige Bohrungen, Nut- und Federverbindungen, Kantenbearbeitungen, Ausfräsungen und sogar Freiformen sind möglich. Eine wasserabweisende Beschichtung der Kanten gibt zusätzlichen Schutz. Erfahrungen zeigen, dass die Optik unserer hellen Holzelemente die Mitarbeiter wohl unbewusst zu erhöhter Reinlichkeit veranlassen“.

Weitere Informationen: Westag & Getalit AG, Hellweg 15, 33378 Rheda-Wiedenbrück, Tel. +49 (0)52 42 – 17-0, Fax +49 (0)52 42 – 17-750 00, zentral@westag-getalit.de, www.westag-getalit.de

BAU 2015: Halle B4, Stand 109

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

BODENBELÄGE UND BESCHICHTUNGEN

Umfangreiche Auswahl an Fugenprofilen für Betonböden Die Akquisition des britischen Unternehmens Metalscreed Ltd. durch die Peikko Group brachte eine erhebliche Erweiterung des Angebots an Fugenprofilen für den Einsatz in Bodenkonstruktionen mit sich. Nun steht ein umfangreiches Sortiment für verschiedenste Funktionen zur Verfügung.

Peikko bietet seit den 1990er-Jahren mit der TERAJOINT-Produktserie Fugenprofile für anspruchsvolle Anwendungen in Industrieböden an. Nun hat das Unternehmen sein Sortiment um einige innovative Bodensysteme erweitert. Sie eignen sich für den Einsatz in Bodenplattenkonstruktionen mit Flächen-, Streifen- oder Punktfundamenten. Das neue Produktangebot deckt die komplette Bandbreite an Konstruktionsmethoden ab und kann für den Estrichbau, die Langfeld-Bodenverlegung, Böden mit großzügigen Feldgrößen, Fugenböden und fugenlose Böden (unterstützt Laser-Estrich-Technologie) sowie vorgespannte Bodensysteme verwendet werden. Das umfassende Angebot bietet Lösungen für die Anwendung im Innen- und Außenbereich, von leicht bis hoch belastbar, mit oder ohne Kantenschutzfunktion. Damit ist die Produktserie die erste Wahl für jede Branche und jedes gewerbliche Umfeld – auch für die anspruchsvollsten Anwendungen.

Alle Peikko-Bodensysteme wurden entwickelt, um die Ausführung von Betonböden schneller, einfacher und zuverlässiger zu gestalten. Dabei werden sie den Anforderungen an erhöhte Ebenheitstoleranzen gerecht, sodass für jede Bodenkategorie, jede Belastung und jede Fugenöffnung ein passendes Produkt zur Verfügung steht. Die neuen Bodensysteme verbessern die Nutzungsdauer. Durch sie sind die Fugen dauerhaft wartungsarm, die Reparaturkosten geringer und die Gesamtlebensdauer der Böden länger. Alle Peikko-Bodensysteme werden aus 100 % recyclingfähigen Materialien hergestellt.

Bild 1 Mit den Peikko-Bodensystemen – hier UNIFORM 140 – lassen sich wartungsarme Bewegungsfugen realisieren

135 mm erhöht und die Lücke zwischen UNIRAIL 40/60 und UNIFORM 140 geschlossen.

UNIFORM ist ein Hybrid zwischen einer vorgefertigten Bewegungsfuge und einer Estrichschiene. Es wird unter Einhaltung hoher Geradheits- und Ebenheitstoleranzen aus verzinktem Stahl hergestellt. UNIFORM wurde eigens für Anwendungen entwickelt, bei denen ein Kantenschutz nicht erforderlich ist, wie z. B. Langfeld-Bodenkonstruktionen oder Beläge im Außenbereich. Auch Arbeits- und Dehnfugen können mit UNIFORM ausgebildet werden. UNIFORM ist die wirtschaftliche Lösung für den Außenbereich, beispielsweise für Gehwege oder Stellplätze. Insbesondere in Verbindung mit dem TOPEXTENDERKunststoffaufsatz stellt es ein effektives System für Bereiche dar, in denen Stahl an der Oberfläche nicht vorhanden sein soll, wie zum Beispiel Hubschrauberlandeplätze, Hallenböden und Hofflächen. UNIFORM kann als Estrichschiene für hohe Bodenaufbauten oder als Fugenprofil für Betonplatten eingesetzt werden.

Estrichschienen Die vielseitigen Estrichschienen und Bewegungsfugen mit integrierter verlorener Schalung dienen außerdem als Lauffläche für das Estrich-Einbringverfahren. Peikko-Estrichschienensysteme werden zur Konstruktion von Dehn- und Arbeitsfugen ohne Kantenschutz eingesetzt.

Die vielseitige Estrichschiene UNIRAIL 40/60 eignet sich für geringe Estrichhöhen. Sie wird aus hochfestem verzinktem Stahl mittels Präzisionsumformung unter Einhaltung hoher Geradheits- und Ebenheitstoleranzen hergestellt. Die Mindesteinbauhöhe des Estrichs beträgt 40 mm. Um eine Estrichhöhe von 60 mm zu erreichen, wird die Estrichschiene einfach um 90° gedreht. Zahlreiche unterschiedliche Durchbrüche auf der ganzen Länge ermöglichen die Durchführung von Betonstahl oder Installationsleitungen. Mit dieser Estrichschiene lässt sich eine ebene Oberfläche unkompliziert realisieren.

Wird UNIRAIL 40/60 mit höhenverstellbaren Montagefüßen versehen, erhält man die Version 70/120. Diese Estrichschiene ist für höhere Estrichaufbauten geeignet. Die Montagefüße ermöglichen auch die Montage dieser Schiene auf Metall-Verbunddecken oder in einem Gefälleestrich, beispielsweise bei Abläufen oder Dachentwässerungen. Durch die Erweiterung mit dem TOPEXTENDER-Kunststoffaufsatz wird der Aufbau auf

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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BODENBELÄGE UND BESCHICHTUNGEN besonders schweren Verkehrslasten und Bodenbelastungen konzipiert. Es ist aus Stahl, feuerverzinktem Stahl, Edelstahl oder aus säurebeständigem Edelstahl verfügbar.

Lastübertragungssysteme

(Fotos: Peikko)

Die Dübelsysteme von Peikko bieten effiziente Lastübertragungsfunktionen innerhalb diverser Arten von Fugen in Böden.

Bild 2 Das vorgefertigte Bewegungsfugensystem TeraJoint ist mit allen Peikko-Lastübertragungssystemen kombinierbar

Bewegungsfugen Mit METAFORM UND TERAJOINT bietet Peikko zwei vorgefertigte Bewegungsfugensysteme an, die zur Ausbildung von Arbeits- und Dehnfugen mit effektivem Kantenschutz eingesetzt werden. Sie eignen sich beispielsweise für Verkehr, Industrie und Umgebungen aller Art. In Kombination mit diversen Lastübertragungssystemen bietet der Hersteller eine leistungsstarke Vielfalt an Fugensystemen für Böden.

Das modulare Bewegungsfugensystem für mittel bis hoch belastbare Böden bietet einen zuverlässigen Schutz für Fugenkanten.

METAFORM wird aus hochfestem verzinktem Stahl mittels Präzisionsumformung unter Einhaltung hoher Geradheits- und Ebenheitstoleranzen hergestellt. Der Hersteller bietet es entweder vormontiert oder als Set zur einfachen Montage auf der Baustelle an. Alle Lastübertragungssysteme des Herstellers sind mit dem Bewegungsfugensystem kompatibel. Es basiert auf dem METAFORM-Einzelprofil, das auch als Randschalung eingesetzt werden kann. Das vielseitige METAFORM DUO-Fugenprofil ist für die meisten Anwendungsgebiete in Bodenplatten im Innen- und Außenbereich geeignet. METAFORM DUO NR mit 3-mm-Edelstahlkante wurde speziell für Bereiche mit hohen Anforderungen an die Hygiene und Sauberkeit entwickelt, wie sie z. B. in der Lebensmittelverarbeitung oder in der Pharmaindustrie vorkommen.

Das vorgefertigte Bewegungsfugensystem TERAJOINT für hoch belastbare Betonböden bietet einen stabilen Kantenschutz und ist mit allen Peikko-Lastübertragungssystemen kompatibel. Das System wurde für hoch beanspruchte Anwendungsbereiche mit

Der Hersteller bietet ein umfassendes Dübelsortiment an, das vom runden TERADOWEL mit einer Dicke von 6 mm über den rechteckigen 6 mm dicken Plattendübel bis hin zum ULTRADOWEL-Dübel mit 8 mm Dicke reicht. Durch die Herstellung der Dübelsysteme des Herstellers aus ultrahochfestem Stahl wird die Lastübertragungsfunktion des Dübelsystems für die erforderlichen Bodenlasten gewährleistet. Beide Plattendübel können mit allen Fugensystemen des Herstellers kombiniert werden, sodass eine Anpassung der kompletten Fuge auf die speziellen Bedürfnisse möglich ist, inklusive der zu erwartenden Fugenöffnung und Belastung. Das Ergebnis sind maximal leistungsfähige und wirtschaftliche Fugen.

Dauerhafte Fugenfüllsysteme Die Peikko-Fugenfüllsysteme für Fugen in Betonböden ersetzen konventionelle Fugenmassen in Estrich- und Bodenfugen. Sie verringern die Häufigkeit von Schäden an Fugenkanten, machen eine aufwendige Wartung und Reparatur der Fugenmasse überflüssig und reduzieren somit Ausfallzeiten.

JOINTSAVER ist ein wahrhaft innovatives, unkonventionelles Fugenfüllsystem, das speziell zur Vermeidung von Ausfallzeiten während der Wartung und Reparatur an Fugen entwickelt wurde. Dieses einmalige System hat im Vergleich zu herkömmlichen Fugensystemen, die mehrmals im Laufe ihrer Betriebsdauer neu verfugt werden und so einen Ausfall von bis zu 24 Stunden verursachen, bevor sie wieder begeh- oder befahrbar sind, eine umgekehrte Funktionsweise. Das Fugenfüllsystem kann während des laufenden Betriebs eingebaut und sofort belastet werden! Fugenmassen lösen sich durch Dehnung von den Stirnflächen der Fuge und verlieren so ihre Funktion.

JOINTSAVER verfügt über ein patentiertes, hoch belastbares verdichtbares Fugenband und seitliche Edelstahlprofile. Da er komprimiert eingebaut wird, presst er sich bei einer Dehnung der Fuge an die Fugenflächen, sodass die Fuge immer geschlossen bleibt und die Kanten geschützt sind. Zudem wird das JOINTSAVER-Fugenfüllsystem wegen seines ästhetischen Erscheinungsbildes gerne von Architekten eingesetzt.

Peikko bietet ein breites Sortiment an Zubehör, das den Leistungsumfang der Bodensysteme erweitert und die Montage der Fugenprofile erleichtert. Neben höhenverstellbaren Montagefüßen stehen auf Maß vorgefertigte 15 mm große komprimierbare Fugenbänder sowie Kunststoff-Befestigungsnieten und das passende Werkzeug zur Verfügung.

Sie wünschen Sonderdrucke von einzelnen Artikeln aus einer Zeitschrift unseres Verlages?

Bitte wenden Sie sich an: Janette Seifert Verlag Ernst & Sohn Rotherstraße 21, 10245 Berlin Tel +49(0)30 47031-292 Fax +49(0)30 47031-230 E-Mail Janette.Seifert@wiley.com

Weitere Informationen: Peikko® Deutschland GmbH, Brinker Weg 15, 34513 Waldeck, Tel. +49 (0)56 34 – 99 47-0, Fax +49 (0)56 34 – 75 72, peikko@peikko.de, www.peikko.de

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

BAU 2015: Halle A3, Stand 538

BODENBELÄGE UND BESCHICHTUNGEN

Mit Sicherheit „Vorausbauend“

Gleich an zwei Ständen zeigt das Unternehmen seine Produktneuheiten. Hierzu zählen unter anderem die wärmedämmenden ISOPRO® Anschlüsse, welche Stahl- und Holzträger mit Stahlbetonbauteilen verbinden. Verschiedene Typen fangen die statischen Kräfte auskragender oder gestützter Konstruktionen auf, die integrierte Justierplatte gleicht Bautoleranzen stufenlos aus.

Neben der Wärmedämmung präsentiert das Unternehmen auch in den Produktsparten Schalung und Abdichtung zahlreiche Weiterentwicklungen und Neuerungen. Mit dem Trennmittel CRETCON HD® können neben Stützen nun auch Betonflächen mit einer besonders gleichmäßigen und porenfreien Sichtbetonoberfläche hergestellt werden. Das Fugenblech PENTAFLEX KB® Plus dichtet Arbeitsfugen gegen drückendes Wasser ab und fungiert gleichzeitig als Potentialausgleichsleiter, der elektrische Spannungen ableitet. Das weiterentwickelte Zubehör ermöglicht eine schnellere, einfachere und damit zeitsparende Verbindung und Befestigung der Elemente.

(Abb.: H-BAU Technik)

Auf der BAU 2015 begrüßt der Hersteller H-BAU Technik seine Kunden mit vielen Produktneuheiten und einer Auswahl seiner „Klassiker“. Zu den Highlights zählen wärmedämmende Anschlüsse für Stahl- und Stahlbetonbauteile, ein Trennmittel für makellose Sichtbetonflächen und das, laut Unternehmensangaben, weltweit erste Fugenblech, das zugleich Potentialausgleichsleiter ist. An zwei Messeständen in Halle A1 werden die Vorteile nicht nur sichtbar, sondern auch live erlebbar. Ebenfalls neu ist der Markenauftritt.

Erstmals präsentiert sich das Unternehmen aus dem baden-württembergischen Klettgau in einem frisch überarbeiteten Corporate Design vor einem breiten Publikum.

Der Messestand der H-BAU Technik GmbH in neuem Design

Vorausbauend Stetige Weiterentwicklung prägt nicht nur die Produktpalette, sondern auch die Identität von H-BAU Technik. Das seit 1977 bestehende Unternehmen nimmt in der Bautechnikbranche einen immer größeren Stellenwert ein. So erfolgt derzeit die Erweiterung des Hauptsitzes in Klettgau, nachdem es in den letzten Jahren weitere Firmengelände und Produktionsflächen sowie die Sparte Fugenbandfertigung der ehemaligen KUNEX GmbH aufkaufte. Alle Produktinnovationen basieren auf direktem Kundenkontakt, genauer Kenntnis des Marktes und der Bereitschaft, stets neue Wege zu erforschen. Veränderten Gegebenheiten begegnet H-BAU Technik jederzeit offen und dynamisch, aber auf solidem Fundament. Diese Identität verdeutlicht

Erleben Sie unseren neuen Markenauftritt. Erfahren Sie, was wir für Sie tun können und wie wir täglich daran arbeiten gemeinsam mit Ihnen voranzukommen. Besuchen Sie uns auf der BAU 2015 in München vom 19. bis 24.01.2015 in Halle A1, Stand 425 und 408.

Abdichtung

Wärmedämmung

Schalung

Schallisolation

Bewehrung

Verbindung

Zubehör

www.h-bau.de

BODENBELÄGE UND BESCHICHTUNGEN

(Foto: mc-Bauchemie)

nun auch der neue Markenauftritt. Als neuer Claim dient die kreative Wortschöpfung „Vorausbauend“, welche die Kombination aus Innovation und Bautechnik betont und auf spielerische Weise miteinander verbindet. Das Unternehmenslogo gewinnt durch die vorgenommenen Anpassungen an Ausstrahlungskraft und Stärke. Die Gestaltung des Messestandes greift die auffällige Akzentfarbe und schwungvollen Schmuckelemente des Corporate Designs auf und rundet den gesamten Markenaufritt in sich optisch ab.

Reale Einbausituationen Verschiedene Messeexponate ermöglichen es, die Produkte in nachgestellten realen Einbausituationen zu erleben. Anhand eines Modells können sich die Besucher von der stufenlosen Höhenjustierung der ISOPRO¨ Stahlanschlüsse selbst überzeugen. Betonsäulen und -flächen laden dazu ein, die Vorteile des Trennmittels CRETCON HD® zu erfühlen. Eine Wärmebildkamera visualisiert darüber hinaus die verbesserten thermischen Werte der Dämmelemente ISOMAXX®, die äußere und innere Betonbauteile verbinden. Für weitere Fragen rund um die Produkte und deren Einsatzbereiche stehen Produktmanager, Beratungsingenieure, Techniker und Vertriebsmitarbeiter vor Ort zur Verfügung. Denn Beratungsgespräche und das Anbieten von Problemlösungen sind zentrale Bestandteile des Messeauftritts der H-BAU Technik GmbH. Weitere Informationen: H-BAU Technik GmbH, Am Güterbahnhof 20, 79771 Klettgau-Erzingen, Tel. +49 (0)77 42 – 92 15-20, Fax +49 (0)77 42 – 92 15-90, info@h-bau.de, www.h-bau.de

BAU 2015: Halle A1, Stand 425/408

Hochbeständig gegen Chemikalien, mechanische Belastung sowie dauerhaft wasserbelastbar Herkömmliche Abdichtungssysteme für Dehnungsfugen bei Industrieböden basieren auf Polyurethanen, Silikonen, MS-Polymeren oder Polysulfiden. Sie sind meist weniger widerstandsfähig als die angrenzende Beschichtung und zeigen Schwächen, wenn sie chemisch belastet werden. Sie werden schnell spröde und müssen daher in kürzeren Intervallen instandgesetzt werden. Um diese Schwachstelle zu schließen, hat MC-Bauchemie Mycoflex Resyst entwickelt. Es handelt sich dabei um vorgefertigte Formstücke aus einem speziellen polymerschaumstoffbasierten Grundstoff, der langlebiger und widerstandsfähiger ist als herkömmliche Systeme.

Mycoflex Resyst verfügt über eine sehr hohe Chemikalienbeständigkeit und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastungen. Dies ermöglicht eine durchgängig zuverlässige Abdichtung für Boden und Dehnungsfugen – und das auch bei starken, temperaturbedingten Ausdehnungen der Bauteile und starker mechanischer Beanspruchung. Das Fugensystem ist daher besonders für den Einsatz bei Industrieböden der chemischen Industrie, der Ölindustrie und im Abwasserbereich geeignet, lässt sich natürlich aber auch bei allen anderen Arten von Industrieböden einsetzen.

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Mycoflex Resyst heißt das neue Fugensystem der MC für höchste Beanspruchungen

Kostengünstig dauerhaft abdichten Mit dem Fugensystem können Dehnungsfugen einfach, schnell und kostengünstig instandgesetzt werden. Der Boden ist zudem wieder schnell belastbar und insgesamt gut befahrbar, da es keine Querkontraktion gibt. Die Vorfertigung des Fugenmaterials ermöglicht eine hohe Anwendungssicherheit. Das Fugensystem sorgt außerdem für eine höhere Lebensdauer der Abdichtung und verlängert die Zeiträume zwischen den Instandsetzungen einer Wartungsfuge.

Einfacher Einbau Das Fugensystem kann bei den gängigen Fugendimensionen eingesetzt werden. MC bietet dafür vorgefertigte Profile in unterschiedlichen Abmessungen und dazu passende Eck- und Abschlussverbindungen. Mycoflex Resyst Profile werden an den Kontaktflächen mit dem Kleber Mycoflex Resyst Adhesive versehen und anschließend unter manuellem Druck unter Vorspannung in die Arbeitsfugen eingepresst. Da das Fugensystem über eine sehr gute Haftung auf unterschiedlichen Materialien wie Beton, Stahl, Kunststoffbeschichtungen und Polymerbeton verfügt, wird ein sicherer Verbund geschaffen. Durch den oberflächenebenen Einbau werden die Fugen weniger stark belastet.

Dies erhöht die Lebensdauer der Fuge noch zusätzlich und reduziert die Instandhaltungskosten. Außerdem sammelt sich kein Schmutz auf der Fuge an. Aufgrund seines hohen Standvermögens lässt sich Mycoflex Resyst auch bei vertikalen Fugen im Wandbereich einfach einbauen.

Extrem hohe Chemikalienbeständigkeit Das Fugensystem hat in zahlreichen Tests seine extrem hohe Beständigkeit gegen spezielle, besonders organische Lösemittel und Lösemittelgemische, aromatische Kohlenwasserstoffe, oxidierend wirkende Säuren und Laugen, organische Säuren, Halogenkohlenwasserstoffe, Ester, Ketone und Aldehyde sowie Amine und Furane bewiesen.

Weitere Informationen: MC-BAUCHEMIE MÜLLER GmbH & Co. KG Chemische Fabriken, Am Kruppwald 1–8, 46238 Bottrop, Tel. +49 (0) 20 41 – 101-0, Fax +49 (0)20 – 41 6 40 17, info@mc-bauchemie.de, www. mc-bauchemie.de

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A21

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Fachliteratur

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I Injektionstechnik

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A22

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Peer Haller

EDITORIAL

Vom Baum zum Bau Die Europäische Union hat jüngst ihre Klimaschutzziele bekannt gegeben: Bis 2030 sollen 40 % des Kohlendioxids bezogen auf 1990 eingespart werden.

Die Bundesregierung ist noch ehrgeiziger. Sie will dieses Ziel bereits 2020 erreichen und bis 2050 die Emissionen sogar um 80 % senken, wobei sie auf erneuerbare Energien und Ressourceneffizienz setzt.

Ihre Politik hinsichtlich nachwachsender Rohstoffe verfolgt drei untereinander auszugleichende Strategien: die klassische Waldstrategie, die die vielfältigen Funktionen des Waldes bewahrt; die Biodiversitätsstrategie, die einen natürlichen und artenreichen Wald anstrebt sowie die Bioökonomiestrategie, die mit nachwachsenden Ressourcen künftig zu Wohlstand und mehr Nachhaltigkeit beiträgt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert speziell dieses Anliegen im Spitzencluster BioEconomy.

Peer Haller

Der Wald ist eine Ressource von besonderer Art: Er lebt und ist belebt, er wächst nach und bindet zugleich Kohlendioxid, er verändert sich, und sein Holz ist vielseitig verwendbar: energetisch als Brenn- und Kraftstoff, stofflich als Dämm-, Werk- und Baustoff sowie chemisch für Polymere und Fasern; nicht zu vergessen das Papier, das Ihnen auf den nächsten Seiten Einblick in die Forschung und Entwicklung der Autoren gewährt. Diese Aufzählung zeigt, wie chancenreich, wie begehrt, aber auch wie zwiespältig der Umgang mit dieser Ressource ist.

Der Bedarf an langen und geraden Stämmen für Decken und Dächer hat in der Vergangenheit dazu geführt, dass bevorzugt mit Nadelbäumen aufgeforstet wurde und die Natur des Waldes sich dadurch zusehends veränderte. Heute hängt die Wertschöpfungskette der Forst- und Holzwirtschaft zu 90 % am Nadelbaum. Fast zwei Drittel davon entfallen auf den Bau! Der Verlust biologischer Vielfalt, Anfälligkeit gegenüber Stürmen und Schädlingen sowie der Klimawandel haben ein Umdenken im Waldbau eingeleitet.

Die jüngst erschienene Dritte Bundeswaldinventur belegt, wie weit dieser Wandel inzwischen fortgeschritten ist. Seit der letzten Inventur vor zehn Jahren ist die Fichte – Brotbaum der deutschen Forstwirtschaft – erneut um 8 % zurückgegangen, während die Buche wieder deutlich zugelegt hat.

Obwohl unser Wald einen nie da gewesenen Vorrat an Holz birgt, sorgt sich die Industrie um ihren Rohstoff. Diese scheinbar paradoxe Situation verdeutlicht, dass zwischen Ressource und Reserve unterschieden werden muss.

Die Reserve entspricht dem gesamten Vorrat, die Ressource umfasst nur den wirtschaftlich nutzbaren Teil davon. Der Rückgriff auf die Reserven treibt die Kosten und fordert Investitionen und Innovationen. Ressource, Infrastruktur und Nutzung stehen seit jeher in einer komplexen Wechselbeziehung, die demnächst vom Wald dominiert wird. Die Industrie wird sich mit innovativen Prozessen und Produkten auf diese Situation einstellen müssen.

Die Buche ist eine Schattenbaumart, die auch wirtschaftlich ein Schattendasein fristet. Obwohl sie im Laubwald vorherrscht, verhindern der kurze © Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 92 (2015), Heft 1

1

EDITORIAL

Stamm, die mächtige Krone und das langsame Wachstum ihren Einsatz auf der Baustelle. Daran ändert auch die herausragende Festigkeit nichts.

Das Sägewerk ist erster und wichtigster Schritt bei der Herstellung von Bauprodukten. Es gewinnt aus dem Stamm aber nur etwa 60 % Schnittholz, dessen rechteckiger Querschnitt außerdem statisch wenig effizient ist. Im Gegensatz dazu nutzt das Furnierwerk den Stamm fast vollständig. Furniere lassen sich leicht trocknen, vergüten und verleimen. Furnierschichtholz aus Buche ist ein neuer Holzwerkstoff, dessen charakteristische Zugfestigkeit doppelt so hoch ist wie diejenige des Nadelholzes.

Dieses Beispiel verdeutlicht, dass es mit der Substitution einer Holzart durch eine andere, der Fichte durch die Buche, nicht getan ist. Die wirtschaftliche Verwertung von Reserven muss vielmehr die Eigenschaften des Holzes UND den Habitus des Baumes im Blick haben.

In diesem Heft werden innovative Prozesse, Produkte und Projekte vorgestellt, die ausschließlich auf der Buche beruhen. Sie eröffnen konstruktive Freiheiten, die sich aus der hohen Festigkeit und dem Verbund mit anderen Baustoffen ergeben. Erste Produkte haben die Fabrik verlassen; erste Projekte sind realisiert. Aber die Buche besitzt noch weitere Stärken und bietet ungeahnte Optionen, die sie aus dem Schattendasein ins rechte Licht setzen können.

Peer Haller Technische Universität Dresden Institut für Stahl- und Holzbau

2

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

AUFSATZ

Peter Niemz, Tomasz Ozyhar, Stefan Hering, Walter Sonderegger*

Zur Orthotropie der physikalisch-mechanischen Eigenschaften von Rotbuchenholz Zunehmend wird versucht, Laubholz im Bauwesen einzusetzen, um größere Mengen stofflich zu verwerten und gleichzeitig die im Vergleich zum Nadelholz verbesserten mechanischen Eigenschaften des Laubholzes konstruktiv zu nutzen. Für die teilweise dazu erforderlichen Berechnungen der Verformung von Platten oder auch von Spannungen in Brettschichtholz (z. B. Vorausberechnung von eventuellen Delaminierungen oder der Alterung von Klebverbindungen) ist die Kenntnis der richtungsabhängigen Kennwerte des Holzes in den Hauptachsen längs, radial und tangential erforderlich. Dies betrifft die elastischen Kennwerte (E-Modul, Schubmodul, Querdehnzahl), die Festigkeiten (auf Zug, Druck, Biegung und Scherung) und auch die Kennwerte für den Feuchte- und Wärmetransport (Diffusionskoeffizient, Wärmeleitfähigkeit). Für alle Kennwerte ist zudem die Kenntnis der Abhängigkeit von der Holzfeuchte und der Zeit notwendig. Ausgewählte Parameter für die Richtungs- und Feuchteabhängigkeit bei Rotbuchenholz werden für E-Modul, Schubmodul und Querdehnzahl sowie die Wärmeleitfähigkeit und die Diffusionskonstante vorgestellt. Die Ergebnisse fassen an der ETH Zürich, Arbeitsgruppe Holzphysik, durchgeführte Arbeiten zur Thematik zusammen.

The orthotropic behaviour of the physical-mechanical properties of European beech wood Hardwood is tried to be increasingly established in building industry in order to realise a larger material output and to take at once into account the structural advantage of the improved mechanical properties of hardwood in comparison to softwood.

For the partially required calculations therefore of stress and strain in boards and glued-laminated timbers (for example prognosis of potential delamination and aging of glued joints), it is essential to know the directional specific values of wood in the directions longitudinal, radial and tangential. This concerns the elastic specific values (YOUNG’s modulus, shear modulus, POISSON’s ratio), the specific values of strength (tension, compression, bending, shear) and also these of mass and heat flux (diffusion coefficient, thermal conductivity). Additionally, it is necessary to know the dependencies from moisture and duration for all specific values. Selected parameters for European beech wood will be presented concerning the dependencies of YOUNG’s modulus, shear modulus, POISSON’s ratio, thermal conductivity and diffusion coefficient from direction and moisture.

The results summarize investigations on this topic realised at the Wood Physics Group of ETH Zurich.

Keywords Rotbuche; E-Modul; Schubmodul; Festigkeit; Orthotropie; Wärmeleitfähigkeit; Sorption; Feuchteabhängigkeit; Kriechverformung

Keywords beech; YOUNG’s modulus; shear modulus; strength; orthotropy; thermal conductivity; sorption; moisture dependency; creep deformation

1

tige Sortimente (mittlere Stammabschnitte, farbkerniges Holz, Seitenware) sind schwierig mit hoher Wertschöpfung absetzbar. Eine Möglichkeit bildet der Einsatz von Laubholz im Bauwesen als Furnierschichtholz (Fa. Pollmeier), Brettschichtholz oder Massivholzplatten. Hier gilt es insbesondere die verbesserten Festigkeitseigenschaften (auch senkrecht zur Faserrichtung) zu nutzen, um wirtschaftlich tragfähige Lösungen zu finden. Derzeit ist 1 m3 Brettschichtholz aus Laubholz noch etwa doppelt so teuer wie das gleiche Produkt aus Nadelholz.

Einleitung

Durch den schrittweisen Umbau der Wälder in Europa wird zunehmend Laubholz durch die Forstwirtschaft bereitgestellt. So stieg allein in der Schweiz der Vorrat an Laubholz zwischen dem 2. (1993–1995) und 3. Landesforstinventar (2004–2006) um 10,4 % (Buche: +4,28 Mio. m3, Esche: +2,87 Mio. m3) an, während der Vorrat an Fichte im Vergleichszeitraum um 7,55 Mio. m3 sank [1].

Etwa 60 % des Laubholzes werden in der Schweiz derzeit energetisch genutzt. Analoges gilt für Deutschland und Österreich. Ursachen dafür sind unter anderem der im Vergleich zu Nadelholz geringere Stammholzanteil, die schwierigere Verarbeitung (höhere Dichte, höhere mechanische Kennwerte, Probleme bei der Verklebung, das höhere Gewicht der Bauteile, höhere Pressdrücke) und auch eine derzeit nicht auf die Laubholzverarbeitung ausreichend ausgerichtete Industrie. Insbesondere geringerwer*) Corresponding author: wasonder@ethz.ch Submitted for review: 10 September 2014 Revised: 13 November 2014 Accepted for publication: 20 November 2014

Für Finite-Elemente-Berechnungen von Platten (Formbeständigkeit bei Feuchteänderung), aber auch für die Berechnung von Spannungen in Brettschichtholz bei Klimaund oder mechanischer Beanspruchung werden Kennwerte in den Hauptachsen längs zur Faser (L), radial (R) und tangential (T) benötigt [2, 3]. Es muss das erweiterte Hookesche Gesetz für orthotrope Materialien angewendet werden (s. Gl. (2)); zudem ist die Verwendung von Polarkoordinaten für die Berücksichtigung des Einflusses von Faser-Last-Winkel und Jahrringneigung notwendig (siehe Gleichungen von HANKINSON [4]). Ausgewählte Ergebnisse dazu wurden von CLAUSS et al. [5] für Esche

© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 92 (2015), Heft 1

3

AUFSATZ ARTICLE

DOI: 10.1002 / bate.201400079

P. Niemz, T. Ozyhar, S. Hering, W. Sonderegger: Zur Orthotropie der physikalisch-mechanischen Eigenschaften von Rotbuchenholz

publiziert. Dabei liegt ein Minimum der Eigenschaften (Steifigkeit, E-Modul) in der RT-Ebene unter etwa 45° vor, in den Ebenen LT und LR fallen die Eigenschaften von L Richtung T bzw. R stark ab. Für die Berechnung sind insgesamt folgende Kennwerte in den drei Hauptachsen erforderlich (Gl. (1)):

εtot = εel + εω + εms + εve + εpl

(1)

Dabei ist εtot die Gesamtverformung, εel die elastische Verformung, εω die feuchteinduzierte Verformung, εms die Verformung aufgrund der Mechanosorption, εve die verzögert elastische Verformung und εpl die plastische Verformung.

Zudem ist die Kenntnis des Einflusses der Holzfeuchte auf Diffusion und Wärmeleitung eine wichtige Voraussetzung.

Physikalische und mechanische Kennwerte wichtiger Holzarten finden sich in verschiedenen Kompendien [6– 8]. Jedoch fehlen zahlreiche speziellere Kennwerte, wie z. B. diejenigen für den Einfluss der Mechanosorption auf das Kriechverhalten [9], bislang völlig für die meisten Holzarten, so auch für die Rotbuche. Dasselbe gilt auch für die Feuchte- und Zeitabhängigkeit der Poissonzahlen (auch Querdehn-, Querdehnungs- oder Querkontraktionszahlen genannt). Gl. (2) zeigt die benötigte Matrix für die Kennwerte der Mechanosorption (m). Ein weitgehend vollständiger Datensatz liegt lediglich für Fichte vor [10]. ¬ m 0 0 R RL mR R TL mT 0 L ­ 0 0 mR R TR mT 0 ­ R LR mL ­ R m R m 0 0 0 m LT L RT R T m=­ 0 0 0 0 mLR 0 ­ ­ 0 0 0 0 mLT 0 ­ 0 0 0 0 0 mRT ­®

¼ ½ ½ ½ ½ (2) ½ ½ ½ ½¾

Dabei sind mL, mR, mT Koeffizienten der Mechanosorption für Normalspannungen in den orthotropen Hauptachsen L, R und T, mLR, mLT, mRT Koeffizienten der Mechanosorption für Schubspannungen in den Ebenen LR, LT und RT und μLT, μRL, μRL, μTL, μTR, μRT Poissonzahlen in den verschiedenen Richtungen (1. Index: Richtung der Kontraktion, 2. Index: Richtung der Belastung).

Am Institut für Baustoffe (Arbeitsgruppe Holzphysik) der ETH Zürich wurden in den letzten Jahren zahlreiche Arbeiten durchgeführt und entsprechende Kennwerte für Rotbuche [2, 11], Esche [5], Ahorn [12] und Eiche [13] ermittelt. Esche und Rotbuche werden bereits vereinzelt im Holzbau eingesetzt, wobei Esche für Brettschichtholz teilweise der Rotbuche vorgezogen wird, da sich Esche einfacher verarbeiten lässt.

Um die Rotbuche im Bausektor zu fördern, werden im Folgenden wichtige Kennwerte zusammengefasst, welche in der Arbeitsgruppe Holzphysik erarbeitet wurden und zur Berechnung der Eigenschaften und des Verhaltens 4

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

von Holzwerkstoffen auf Buchenholz-Basis, wie z. B. Platten, Brettschichtholz und Parkett, dienen können.

2

Material und Methoden

Es wurde Rotbuchenholz (Fagus sylvatica L.) aus dem Raum Zürich verwendet. Die Eigenschaften wurden an kleinen, fehlerfreien Proben nach den gültigen Normen, teilweise auch nach internen Prüfverfahren der ETH, Arbeitsgruppe Holzphysik (z. B. für Kennwerte in den Nebenachsen) sowie mittels zerstörungsfreier Prüfmethoden bestimmt. Folgende Kennwerte wurden geprüft: – E-Modul, Poissonzahl und Festigkeit im Zug- und Druckversuch in den drei Hauptachsen (L, R, T) bei variabler Holzfeuchte im Bereich von etwa 8 % bis 20 %. Bild 1 zeigt die verwendeten Prüfkörper. Die Dehnungen in und quer zur Belastungsrichtung wurden mittels Digital Image Correlation (Vic-2D, Correlated Solutions) bestimmt [2, 11].

– Biege-E-Modul und Biegefestigkeit in Faserrichtung nach DIN 52186 [14].

– Schubmodul mittels Ultraschall (Transversalwellen) an Würfeln von 1 cm3 [11].

– Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl nach DIN EN ISO 12572 [15] bei zwei Differenzklimata: 20 °C und 65 %/0 % (dry-cup) sowie 65 %/100 % rel. Luftfeuchte (wet-cup) [16].

– Diffusionskoeffizient, berechnet aus Sorptionsversuchen. Die zweidimensionale, zeitabhängige Feuchteänderung wurde mittels Neutron Imaging am PaulScherrer-Institut bestimmt [2, 17].

– Wasseraufnahmekoeffizient bei teilweisem Eintauchen [16] nach DIN EN ISO 15148 [18].

– Wärmeleitfähigkeit mittels des Einplatten-Wärmeleitfähigkeitsmessgeräts λ-Meter EP 500 [16].

– Quellung und Sorptionsverhalten [2] nach DIN 52184 [19] und in Anlehnung an DIN EN ISO 12571 [20].

– Kriechversuche mittels intern entwickeltem Prüfverfahren [2].

3

Versuchsergebnisse

Tab. 1 zeigt eine Zusammenstellung ausgewählter Kennwerte (Mittelwerte) im Normalklima bei 20 °C/65 % rel.

Luftfeuchtigkeit nach OZYHAR [11], ergänzt mit Werten von HERING [2] und SONDEREGGER [16]. Eine deutliche Richtungsabhängigkeit ist bei allen Kennwerten erkennbar. Die Zugfestigkeit ist in Faserrichtung doppelt so hoch wie die Druckfestigkeit. Senkrecht zur Faserrichtung betragen die Werte für die Zugfestigkeit nur ein Fünftel (R) bis ein Zehntel (T) des Wertes in Faserrichtung. Analoge Verhältnisse gelten für die Druckfestigkeit in R- und T-Richtung. Die Festigkeiten und auch der Rollschubmodul (GRT) sind deutlich höher als bei Nadelholz.

Dies gilt insbesondere auch für die im Bauwesen oft wichtigen Fälle bei Belastung senkrecht zur Faserrichtung.

Bild 2

Bild 1

Prüfkörper zur Bestimmung des E-Moduls, der Poissonzahlen und der Festigkeit auf Druck (links) sowie auf Zug in Faserrichtung (unten) und quer zur Faser (rechts) [11] Specimens for the determination of YOUNG’s modulus, POISSON’s ratio and strength on compression (left) as well as on tension in fibre direction (below) and perpendicular to the fibre (right) [11]

Da innerhalb der einzelnen Bretter, bedingt durch Wuchsgebiet und Lage des Holzes im Stamm, erhebliche Streuungen vorliegen, wurde zusätzlich zu den Mittelwerten exemplarisch der Einfluss der Rohdichte bestimmt, um Anhaltspunkte für eine erforderliche Dichtekorrektur Tab. 1

Einfluss der Rohdichte auf den Biege-E-Modul von Rotbuche (interne Messungen) Density influence on bending YOUNG’s modulus of European beech (internal measurements)

zu erhalten. So steigen Festigkeit und E-Modul etwa linear mit der Dichte an, ebenso die Quellung und die Wärmeleitfähigkeit, dagegen sinkt die Diffusion mit zunehmender Dichte. Als Beispiel zeigt Bild 2 den erheblichen Einfluss der Rohdichte auf den Biege-E-Modul.

Neben der Rohdichte ist der Einfluss der Holzfeuchte auf verschiedene Kennwerte bedeutend. Tab. 2 zeigt die Änderung ausgewählter Eigenschaften von Buche in % pro % Holzfeuchteänderung. Oberhalb des Fasersättigungsbereiches (etwa 30 % Holzfeuchte) bleiben die Eigenschaften praktisch konstant [11]. Bild 3 zeigt eine typische Sorptionsisotherme von Buchenholz im Vergleich

Mittelwerte der Kennwerte für Rotbuche im Normalklima bei 20 °C/65 % rel. Luftfeuchte; L = längs, R = radial, T = tangential, μ = Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl Mean specific values of European beech at standard climatic conditions (20 °C/65 % RH); L = longitudinal, R = radial, T = tangential, μ = water vapour resistance factor

Eigenschaft

Richtung

Einheit

Kennwert

–

kg/m3

640–690

L, R, T

N/mm2

96,7,

L, R, T

N/mm2

45,

Biegefestigkeit

L

N/mm2

95,2

E-Modul (Zug)

L, R, T

N/mm2

10 560,

1 510,

730

E-Modul (Druck)

L, R, T

N/mm2

11 060,

1 650,

750

E-Modul (Biegung)

L

N/mm2

11 090

Schubmodul

LR, LT, RT

N/mm2

1 240,

Poissonzahl

TL, RL, LR

–

TR, RT, LT Differentielle Quellung Wärmeleitfähigkeit

Rohdichte Zugfestigkeit Druckfestigkeit

19,5, 11,

8,9

6

940,

380

0,58,

0,43,

0,04

–

0,61,

0,31,

0,04

L, R, T

%/%

0,011,

0,191,

0,462

L, R, T

W/mK

0,251,

0,154,

0,127

Wasseraufnahmekoeffizient

L, R, T

kg/m2s0.5

0,042,

0,0042,

μ (dry-cup)

L, R, T

–

5,8,

47,

μ (wet-cup)

L, R, T

–

3,0,

11,6,

0,0037

88 19,9

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

5

AUFSATZ ARTICLE

P. Niemz, T. Ozyhar, S. Hering, W. Sonderegger:The orthotropic behaviour of the physical-mechanical properties of European beech wood

P. Niemz, T. Ozyhar, S. Hering, W. Sonderegger: Zur Orthotropie der physikalisch-mechanischen Eigenschaften von Rotbuchenholz Tab. 2

Mittlere Eigenschaftsänderungen bei Rotbuche in % pro 1 % Änderung der Holzfeuchte (HF) im Bereich zwischen ca. 4 % und 12 % HF, bezogen auf die Werte bei Normalklima (s. Tab. 1) Mean property changes of European beech wood in % per 1 % change of MC within the range of about 4 % to 12 % MC calibrated to the value at normal climate (cf. table 1)

Eigenschaft

Längs

Radial

Tangential

E-Modul (Zug)

3,1

2,6

2,5

E-Modul (Druck)

2,1

5,5

5,2

E-Modul (Biegung)

1,1

–

–

Festigkeit (Zug)

3,5

2,5

4,8

Festigkeit (Druck)

7,4

4,8

4,2

Festigkeit (Biegung)

3,7

–

–

Bild 3

Bild 4

Deformationskörper von Rotbuche bei verschiedenen Holzfeuchten (dunkel: 9,6 %, mittel: 12,8 %, hell: 16,5 %), berechnet aus E-Moduln, Schubmoduln und Poissonzahlen [11] Deformation bodies of European beech at different MC-levels (darc: 9.6 %, medium: 12.8 %, bright: 16.5 %) calculated by means of YOUNG’s moduli, POISSON’s ratios and shear moduli [11]

Bild 5

Druck-E-Moduln für Rotbuche als Funktion der Holzfeuchte [2] Compression YOUNG’s moduli of European beech wood depending on moisture content [2]

Bild 6

Querkontraktionszahlen unter Druckbelastung für Rotbuche als Funktion der Holzfeuchte [2] POISSON’s ratios of European beech at compressive load depending on moisture content [2]

Sorptionsisotherme von Rotbuche im Vergleich mit Literaturdaten [2] Sorption isotherm of European beech compared with literature data [2]

mit Literaturdaten mit einem deutlichen Anstieg der Holzfeuchte bei hohen rel. Luftfeuchten [2].

Die Bilder 4–6 zeigen die Abhängigkeit ausgewählter mechanischer Eigenschaften von der Holzfeuchte. Zusätzlich zum Einfluss der Feuchte ist die erhebliche Orthotropie der Eigenschaften am Deformationskörper in Bild 4 erkennbar. Die Bilder 5 und 6 zeigen den Einfluss der Holzfeuchte auf den E-Modul und die Querdehnungszahlen. Ebenfalls (hier nicht dargestellt) zeigen sich deutliche Zeitabhängigkeiten von E-Modul und Poissonzahlen, welche in HERING [2] und OZYHAR [11] ausführlich behandelt sind.

Die Abhängigkeit des Diffusionskoeffizienten von der Holzfeuchte zeigt Bild 7. Deutlich ist das exponentielle Verhalten zu erkennen. Während die Diffusionskoeffizienten in R- und T-Richtung zwischen 0 und 16 % Holzfeuchte um gegen zwei Zehnerpotenzen steigen, nimmt der Diffusionskoeffizient in Faserrichtung im gleichen Feuchtebereich leicht ab. Ebenfalls ist eine starke Richtungsabhängigkeit vorhanden. So ist der Diffusionskoeffizient in T-Richtung im niedrigen Feuchtebereich um bis zu vier Zehnerpotenzen geringer als derjenige in Faserrichtung.

6

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Auch die Wärmeleitfähigkeit ist stark feuchteabhängig (Bild 8). Eine Erhöhung der Holzfeuchte bewirkt einen Anstieg der Wärmeleitfähigkeit. Ebenso ist ein deutlicher Einfluss der Schnittrichtung und der Jahrringlage vorhanden. So beträgt die Wärmeleitfähigkeit in Faserrichtung etwa das Doppelte derer quer zur Faser. Für weiterführende Daten zu Werten zwischen den Hauptrichtungen

Bild 7

Feuchteabhängiger Diffusionskoeffizient von Rotbuche in Faserrichtung (L) nach MANNES [17] sowie in radialer (R) und tangentialer (T) Richtung nach HERING [2] Moisture dependent diffusion coefficient of European beech in the longitudinal (L) direction according to MANNES [17] and in the radial (R) and tangential (T) directions according to HERING [2]

Bild 8

Wärmeleitfähigkeit von Rotbuche in Abhängigkeit von der Holzfeuchte und der anatomischen Richtung [16] Thermal conductivity of European beech wood depending on moisture content and anatomical direction [16]

Bild 9

(z. B. Winkel in RT-Ebene) sowie zur Temperaturleitfähigkeit und Wärmekapazität siehe SONDEREGGER [16].

Kriechnachgiebigkeit von Rotbuche unter Biegebelastung bei kon– und während Ad- und Desorptionsprozessen, stanter Holzfeuchte ω bedingt durch Änderung der Ausgleichs-Holzfeuchten [2]: im niedrigen (a), im hohen (b) und im kompletten Feuchtebereich (c) Creep yield of European beech from flexural stress at constant – and during ad- and desorption by changing moisture content (MC) ω the equilibrium MC [2]: at low (a), at high (b) and at complete MC range (c)

Der starke Feuchteeinfluss auf die Kriechverformung und der mechanosorptive Effekt sind in den Bildern 9 und 10 erkennbar. Die Kriechverformung steigt mit der Holzfeuchte an, schwankende Holzfeuchten bewirken durch den mechanosorptiven Effekt deutlich höhere Kriechverformungen als bei vergleichbarer Holzfeuchte im Konstantklima.

4

Exemplarisch zeigt Bild 11 plastische Verformungen, die insbesondere bei Druckbelastung senkrecht zur Faserrichtung (R, T) auftreten und stark feuchteabhängig sind.

Plastische Verformungen müssen bei Spannungsberechnungen berücksichtigt werden, da bei rein elastischer Berechnung zu hohe Werte ermittelt werden. Sie führen z. B. bei Parkett bei wiederholten klimatischen Belastungen zu Fugenöffnungen. Insbesondere bei hoher Feuchte genügen dafür vergleichsweise geringe Spannungen. Plastische Verformungen können aber auch zu Zugspannun-

An Rotbuche wurden ausgewählte mechanische Kennwerte in den Hauptachsen L, R, T und wesentliche Einflussfaktoren auf diese, wie Holzfeuchte, Temperatur und Faser-Last-Winkel, ermittelt. Dadurch können mittels Modellrechnungen die Eigenschaften und das Verhalten von Holzwerkstoffen auf Buchenholz-Basis optimiert werden. Es liegt ein weitgehend kompletter Datensatz für die Eigenschaften in den Hauptachsen L, R und T bei Variation der Holzfeuchte vor. Es zeigten sich eine deutliche Dichteabhängigkeit sowie ein starker Einfluss der Holz-

gen im Inneren des Bauteils führen, wie es von der Holztrocknung her bekannt ist.

Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

7

AUFSATZ ARTICLE

P. Niemz, T. Ozyhar, S. Hering, W. Sonderegger:The orthotropic behaviour of the physical-mechanical properties of European beech wood

P. Niemz, T. Ozyhar, S. Hering, W. Sonderegger: Zur Orthotropie der physikalisch-mechanischen Eigenschaften von Rotbuchenholz

Bild 11 Feuchteabhängige Verformungen von Rotbuche aus Druckversuchen berechnet nach der RAMBERG-OSGOOD-Gleichung [2] Moisture dependent deformations of European beech from compression tests calculated by the RAMBERG-OSGOOD-equation [2]

Bild 10 Kriechverformung von Rotbuche bei zyklischer Klimaeinwirkung (20 °C/95 % zu 35 % rel. Luftfeuchte (rLF)) unter mechanischer Belastung (Mechanosorption) [2] Creep elongation of European beech at cyclic climatic conditions (20 °C/95 % to 35 % relative humidity (rLF)) under mechanical load (mechanosorption) [2]

feuchte. Ferner wurden Diffusionswiderstand sowie Wärmeleitfähigkeit bestimmt. Diese sind ebenfalls stark abhängig von der Feuchte und der Dichte. Unzureichend gelöst sind die Fragen des viskoelastischen Verhaltens, der plastischen Verformung sowie Hysterese-Effekte bei zyklischer mechanischer oder klimatischer Beanspruchung. Hierzu sind weiterführende Arbeiten notwendig.

Literatur [1] BRÄNDLI, U.-B. (Ed.): Schweizerisches Landesforstinventar.

Ergebnisse der dritten Erhebung 2004–2006. Birmensdorf, Bern: Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL und Bundesamt für Umwelt BAFU, 2010.

[2] HERING, S.: Charakterisierung und Modellierung der Materialeigenschaften von Rotbuchenholz zur Simulation von Holz. Dissertation, ETH Zürich, 2011.

[3] SCHMIDT, J.: Modellierung und numerische Analyse hölzerner Strukturen. Habilitationsschrift, TU Dresden, 2009.

[4] HANKINSON, R. L.: Investigation of crushing strength of spruce at varying angles of grain. Air Force Information Circular No. 259, U. S. Air Service, 1921.

[5] CLAUß, S.; P ESCATORE, C.; NIEMZ, P.: Anisotropic elastic properties of common ash (Fraxinus excelsior L.). Holzforschung 68 (2014), no. 8, pp. 941–949 (DOI 10.1515/hf2013-0189).

[6] P OZGAJ A.; CHONAVEC, D.; KURJATKO, S.: Struktura a vlasnosti dreva. Bratislava: Priroda, 1997.

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[12] SONDEREGGER, W.; MARTIENSSEN, A.; NITSCHE, C.; OZYHAR, T.; K ALISKE, M.; NIEMZ, P.: Investigations on the physical and mechanical behaviour of sycamore maple (Acer pseudoplatanus L.). Eur. J. Wood Products 71 (2013), no. 1, pp. 91–99.

8

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

[13] VOLKMER, T.; LORENZ, T.; HASS, P.; NIEMZ, P.: Influence of heat pressure steaming (HPS) on the mechanical and physical properties of common oak wood. Eur. J. Wood Products 72 (2014), no. 2, pp. 249–259.

[14] DIN 52186: Prüfung von Holz – Biegeversuch. 1978.

[15] DIN EN ISO 12572: Wärme- und feuchtetechnisches Verhalten von Baustoffen und Bauprodukten – Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit. 2001.

[16] SONDEREGGER, W.: Experimental and theoretical investigations on the heat and water transport in wood and woodbased materials. Dissertation, ETH Zürich, 2011.

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Dissertation, ETH Zürich, 2009.

[18] DIN EN ISO 15148: Wärme- und feuchtetechnisches Verhalten von Baustoffen und Bauprodukten – Bestimmung des Wasseraufnahmekoeffizienten bei teilweisem Eintauchen. 2003.

[19] DIN 52184: Prüfung von Holz – Bestimmung der Quellung und Schwindung. 1979.

[20] DIN EN ISO 12571: Wärme- und feuchtetechnisches Verhalten von Baustoffen und Bauprodukten – Bestimmung der hygroskopischen Sorptionseigenschaften. 2000.

Autoren Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Peter Niemz Dr. Tomasz Ozyhar Dr. Stefan Hering Dr. Walter Sonderegger

ETH Zürich, Institut für Baustoffe, Holzphysik Stefano-Franscini-Platz 3 CH-8093 Zürich niemzp@ethz.ch

AUFSATZ

Markus Enders-Comberg*, Matthias Frese, Hans Joachim Blaß

Buchenfurnierschichtholz für Fachwerkträger und verstärktes Brettschichtholz Mit Buchenfurnierschichtholz (Buchen-FSH) gibt es für den Ingenieurholzbau seit einem Jahr einen neuen Holzwerkstoff. In Abhängigkeit von der Ausrichtung der Schälfurniere in der geschichteten Struktur sind charakteristische Zugfestigkeiten von bis zu 70 N/mm2 in Haupt- und bis zu 17 N/mm2 in Querrichtung bauaufsichtlich festgelegt. Ein Material mit diesen Festigkeitswerten eröffnet neue konstruktive Möglichkeiten. Der Aufsatz berichtet über gezielte Untersuchungen an Anschlüssen für Fachwerkträger aus Buchen-FSH und Verstärkungen von Fichtenbrettschichtholz mit keilgezinkten Lamellen aus BuchenFSH. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Fachwerkträgern die überdurchschnittlich hohen Materialfestigkeiten aufgrund der limitierenden Wirkung von Anschlusstragfähigkeiten fallweise nicht voll ausgenutzt werden können. Es bleibt Raum für die Entwicklung von leistungsfähigen FSH-spezifischen Anschlusslösungen. In der Funktion als Verstärkung für Brettschichtholz können Buchen-FSH-Lamellen zu einer signifikanten Steigerung der Biegefestigkeit beitragen. Experimentelle Nachweise hierzu stehen noch aus.

Beech LVL for trusses and reinforced glulam Beech LVL is an engineered wood product for timber structures; it is available for one year. Depending on the orientation of the veneers in the material, characteristic tensile strengths of up to 70 N/mm2 in main and 17 N/mm2 in transversal direction are defined in the corresponding technical approval. A material having such strength properties opens new structural possibilities. The paper reports purposive investigations on joints for truss girders made of beech LVL and on glulam reinforcements made of finger jointed beech LVL laminations. Regarding truss girders, the results demonstrate that the high material strengths cannot always be used due to the limiting effect of the joint capacities. Hence, opportunities remain for the development of efficient LVL specific joint solutions. Beech LVL laminations as glulam reinforcement may contribute to a significant strength increase. However, corresponding experimental verifications are still pending.

Keywords Buchenholz; Holzwerkstoffe; Dachtragwerke; Fachwerkknoten; Gewindestangen; Verstärkungen

Keywords beech; engineered wood products; roof structures; truss joints; threaded rods; reinforcements

1

erhaftigkeit von Buchenholz Berücksichtigung finden sollen.

Einleitung

Buchenfurnierschichtholz (Buchen-FSH) ist ein technisch-moderner und effizienter Baustoff, der zugleich hohe architektonische Ansprüche erfüllen kann. Die Zulassung Z-9.1-838 [1] ist die gegenwärtige Grundlage der baurechtlichen Regelung von Buchen-FSH für stab- und plattenförmige tragende Bauteile. Der Beanspruchung entsprechend gibt es FSH aus durchweg parallel (Typ S) und solches aus vorwiegend parallel und einigen rechtwinklig angeordneten Furnierlagen (Typ Q) (Bild 1).

Grundsätzlich kann Buchen-FSH auch in Form von Brettschichtholz (BS-Holz) für tragende Zwecke verwendet werden [2]. Beachtung ist dem ausgeprägten Schwindund Quellverhalten zu schenken, das abhängig vom Aufbau durch ein differenzielles Schwind- und Quellmaß von bis zu 0,32 %/% quer zur Faser gekennzeichnet ist. Ebenfalls zu beachten ist eine auf die Nutzungsklassen 1 und 2 eingeschränkte Verwendung, durch die die ausgeprägte Feuchteempfindlichkeit und die fehlende natürliche Dau-

Allgemein wiesen Fichten- und Kiefern-FSH unter den Holzwerkstoffen bislang die höchsten Zugfestigkeiten in Faserrichtung auf, vor allem aufgrund der ausgeprägten Homogenisierung durch den in etliche Furnierlagen gegliederten Aufbau. Waldbauliche Veränderungen der Vergangenheit führen mittlerweile zu einer Verlagerung im Holzangebot zugunsten von Buchenholz mit durchschnittlicher Qualität. Dieses Rohholz bringt ebenfalls

Bild 1

*) Corresponding author: enders-comberg@kit.edu Submitted for review: 28 August 2014 Revised: 16 October 2014 Accepted for publication: 23 October 2014

Beispiele für Buchenfurnierschichtholz-Querschnitte: Typ S aus parallel (links) und Typ Q aus vorwiegend parallel angeordneten Schälfurnieren (rechts) Examples for cross sections of beech LVL: Type S with longitudinally (left) and type Q with mainly longitudinally oriented veneers (right)

© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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AUFSATZ ARTICLE

DOI: 10.1002 / bate.201400076

M. Enders-Comberg, M. Frese, H. J. Blaß: Buchenfurnierschichtholz für Fachwerkträger und verstärktes Brettschichtholz

sche und ästhetische Aspekte, Anschlusssteifigkeiten, Querschnittsschwächungen, Anschlussexzentrizitäten und stets wirkende Nebenspannungen sowie durch grundsätzliche Entscheidungen bei der Wahl der Verbindungsmittel. Um diese Aspekte zu beleuchten, werden in den Abschn. 2.1 und 2.2 für Buchen-FSH entwickelte Anschlussmöglichkeiten vorgestellt und analysiert.

Bild 2

Mögliche Verwendung für Buchen-FSH: Fachwerkträger (oben) und in der Zugzone verstärkte Brettschichtholzträger (unten) Possible application of beech LVL: trusses (top) and glulam with reinforcement in the extreme tension zone (bottom)

2.1

gute Voraussetzungen für die FSH-Herstellung mit: es ist lokal verfügbar, lässt sich gut dämpfen, schälen und verkleben. Im Vergleich zu Fichte und Kiefer führt die spezifische Zugfestigkeit des Buchenholzes bei Buchen-FSH Typ S zu deutlich höheren Zugfestigkeiten, die 70 N/mm2 übersteigen. Ein Holzwerkstoff dieser Festigkeit bietet günstige Voraussetzungen für Bauteile, bei denen hohe Kräfte mit kleinen Querschnitten zu übertragen sind. Die Nutzung von Buchen-FSH für Fachwerkträger und verstärktes Fichten-BS-Holz stellt insofern eine besonders materialgerechte Verwendung dar (Bild 2). Charakteristisch für beide Bauweisen ist ein Zuggurt, in dem sich Längsspannungen konzentrieren. Die Ausführung der darüberliegenden Struktur in aufgelöster oder flächiger Weise ist eine Frage der Gestaltung und Wirtschaftlichkeit. Angesichts der hohen in Buchen-FSH übertragbaren Kräfte sind bei beiden Bauweisen konstruktive und bemessungsrelevante Aspekte grundsätzlich neu zu beleuchten. Am Karlsruher Institut für Technologie wurden daher gezielte Untersuchungen durchgeführt, die den Aufbau und die Bemessung von leistungsfähigen Anschlüssen für Fachwerkträger und von verstärktem BSHolz betreffen. Im vorliegenden Aufsatz werden die zentralen Ergebnisse dieser Voruntersuchungen vorgestellt, um bislang verborgene Möglichkeiten darzustellen und weitere wünschenswerte Forschungsaktivitäten anzuregen.

2

Fachwerkträger

Die Tragfähigkeit eines Fachwerkträgers hängt entscheidend von der Konstruktion der Anschlüsse zwischen Füllstäben und/bzw. Gurten ab. Neben dem Material wird die Konstruktion beeinflusst durch brandschutztechni-

Zur Steigerung der aus dem Druckstab in einen Gurt aus Buchen-FSH einzuleitenden Kraftkomponente ist es vorteilhaft, die zur Kraftübertragung erforderliche Kontaktfläche durch eine „Faltung“ zu vergrößern. Dadurch entsteht – ausgehend von einem traditionellen Stirn- bzw.

Fersenversatz – ein sogenannter Treppenversatz (Bild 3 links). Dieser bietet im Vergleich zu einem Stirnversatz aus Fichten-BS-Holz (Bild 3 Mitte) folgende Vorzüge: Der Bemessungswert der Tragfähigkeit der dargestellten Verbindung mit Buchen-FSH im Gurtbereich steigt rechnerisch von 37 auf 125 kN. Die Schwächung des Gurtes ist auf ein Drittel minimiert; die statisch erforderliche Kontaktfläche wird nicht durch einen einzigen tiefen Einschnitt (30 mm), sondern durch viele weniger tiefe Einschnitte (10 mm) realisiert. Der Treppenversatz begünstigt zudem zentrische Beanspruchungen der Druckstreben. Für eine 2 m lange Strebe, bemessen nach dem Ersatzstabverfahren im Eurocode 5 [3], bedeutet das beispielsweise eine Steigerung der rechnerischen Tragfähigkeit auf mehr als das Doppelte.

Der maßgebende Versagensmechanismus (Schub, Querdruck oder Längsdruck) eines Treppenversatzes ist von der Geometrie der Bauteile (insbesondere vom Neigungswinkel der Strebe) und der verwendeten Materialien abhängig. Die Tragfähigkeit Rd eines Treppenversatzes nach Bild 3 (rechts) wird hier durch die lokale Schubtragfähigkeit Rv,d im Gurt limitiert. Ohne Berücksichtigung der günstig wirkenden Querdruckspannungen kann Rv,d nach Gl. (1) berechnet werden. Darin ist b die Breite der Holzquerschnitte und hS die Höhe der Strebe (in mm), fv,k die charakteristische Schubfestigkeit (in N/mm2) und α der Strebenanschlusswinkel. Durch die ermittelte Tragfähigkeit, die sich auf die Strebenachse bezieht, wird die einwirkende Normalkraft Nd der Druckstrebe begrenzt.

In Gl. (1) ist ebenfalls die Berechnung der Querdrucktrag-

mm

m m

h 28 L G

L

10 mm

G 30 mm

45°

45°

28 h

m m

GL 28h

mm 0 10

100

0 10

100

Kontaktanschluss für druckbeanspruchte Füllstäbe

Bu-FSH

Bild 3

Treppenversatz in Buchen-FSH (links); Vergleich zwischen Stirnversatz (Mitte) und Treppenversatz (rechts) Multiple step joint in beech LVL (left); comparison between rafter and tie-beam joint (middle) and multiple step joint (right)

10

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

1,0·fh

Bild 4

Schlitzblechanschlüsse für Zugstäbe: Typ S (links) und Typ BSH (rechts) Connections with slotted-in steel plates: Type S (left) and type glulam (right)

fähigkeit Rc,90,d des Buchen-FSH-Gurtes und der Drucktragfähigkeit Rc,0,d der BS-Holz-Strebe im Verbindungsbereich des Treppenversatzes mit Abmessungen nach Bild 3 (rechts) angegeben. Der auf Grundlage von experimentellen Untersuchungen entwickelte Bemessungsvorschlag einschließlich günstig wirkender Querspannungen findet sich in [4]. b ⋅ hS ⋅ fv,k ⎧ k (1) ⎪ Rv,d = mod ⋅ γ M sin α ⋅ cos α ⎪ ⎪ 0, 9 100 ⋅ 100 ⋅ 9 = ⋅ = 125 kN ⎪ 1, 3 sin 45° ⋅ cos 45° ⎪ kmod b ⋅ ( hS sin α + 2 ⋅ 30 ) ⋅ fc,90,k ⋅ kc,90 ⎪ ⋅ ⎪ Rc,90,d = γ sin α M ⎪ 100 100 sin 45 ⋅ ° + 2 ⋅ 30 ) ⋅ 14, 0 ⋅ 1, 0 ⎪ ( 0, 9 Rd = min ⎨ = ⋅ 1, 3 sin 45° ⎪ = 276 kN ⎪ ⎪ k 0, 9 ⋅ 100 ⋅ 100 ⋅ 28, 0 ⎪ Rc,0,d = mod ⋅ b ⋅ hS ⋅ fc,0,k = 1, 3 γ ⎪ M ⎪ = 194 kN ⎩

2.2

Zugbeanspruchte Füllstäbe

2.2.1 Schlitzbleche mit Stabdübeln Bei Zugstäben, die über Schlitzbleche und hintereinander in Faserrichtung angeordnete Stabdübel angeschlossen werden, ist ein mögliches Spalten grundsätzlich zu gewärtigen und ggf. durch konstruktive Maßnahmen auszuschließen. Sehr große Bauteiltragfähigkeiten bei zugleich kleinen Querschnitten in Buchen-FSH stellen angesichts der Spaltgefahr eine besondere konstruktive Herausforderung dar. Dieser Zusammenhang wird mittels einer Berechnung der Anschlusstragfähigkeiten der in Bild 4 dargestellten Varianten verdeutlicht. Das Bild zeigt einen Zugstab aus Buchen-FSH (Typ S), bei dem das Blech parallel zu den Furnierlagen eingeschlitzt ist, und einen Zugstab aus zu Brettschichtholz verarbeitetem BuchenFSH (Typ S), bei dem das Blech rechtwinklig zu den Lagen eingebracht ist.

Bei der Bemessung der Stabdübel ist die Lochleibungsfestigkeit aufgrund richtungsabhängiger Materialeigenschaften in Buchen-FSH nach [1] fallweise abzumindern.

Quantitativ ist diese von der Beanspruchungs- und Ein-

Bild 5

Nicht zulässig

0,7·f h

0,4·f h

Abminderungsfaktoren für die Lochleibungsfestigkeit für Stabdübel in Buchen-FSH nach [1] Reduction factors for the embedment strength of dowel-type fasteners in beech LVL according to [1]

bringrichtung sowie vom Verbindungsmitteltyp abhängig.

Beispiele für Abminderungsfaktoren für die Lochleibungsfestigkeit bei Stabdübeln zeigt Bild 5.

Die Tragfähigkeiten der Verbindungen in Bild 4 wurden nach Eurocode 5 [3] bzw. dem Nationalen Anhang [5] unter folgenden Bedingungen berechnet: B = H = 120 mm, Blechdicke t = 10 mm (S355), 3 × 4 Stabdübel ∅ 10 mm (S355, Mindestabstände eingehalten), keine Furnierquerlagen und kmod = 0,9. Nach Gl. (2) beträgt die Lochleibungsfestigkeit zunächst 50,2 N/mm2.

fh,0,k

0, 082 (1 0, 01 d ) Wk

in N/mm 2 k90 sin 2 F + cos2 F 0, 082 (1 0, 01 10) 680 = = 50, 2 N/mm 2 1

fh,F ,k =

(2)

Beim Anschluss in Bild 4 (rechts) ist die Lochleibungsfestigkeit nur mit 70 % in Ansatz zu bringen und beträgt daher 35,1 N/mm2. Aufgrund der Spaltgefahr ist für beide Anschlussvarianten eine wirksame Verbindungsmittelanzahl nef zu berechnen; diese beträgt 2,74 in Faserrichtung.

Tab. 1 enthält die Anschlusstragfähigkeiten im Vergleich mit den entsprechenden Bauteiltragfähigkeiten, die ein Vielfaches höher sind als diejenigen der Anschlüsse.

Die Tragfähigkeitsunterschiede in Tab. 1 zeigen, dass klassische Konstruktions- und Bemessungsansätze bei Buchen-FSH nicht notwendigerweise zu effizienten Lösungen führen. Es sind insofern weitere Überlegungen angezeigt, um ein statisch ausgewogenes Verhältnis zwischen Anschluss- und Bauteiltragfähigkeit zu schaffen. Wirksam sind zur Ausschaltung oder Minimierung der Spaltgefahr Zugstäbe aus Buchen-FSH mit Querlagen oder als Querbewehrung eingebrachte Vollgewindeschrauben, damit nef = n gesetzt werden kann. Die Abminderung der Loch-

Tab. 1

Bemessungswerte der Tragfähigkeit der Anschlüsse (Bild 4) in kN Design values for the capacity in kN of the connections in fig. 4

Material

Anschluss Fv,Rd,ges

Buchen-FSH Ft,Rd

Stahl S355 NR,d

Typ S

142

480

307

Typ BSH

100

443

307

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

11

AUFSATZ ARTICLE

M. Enders-Comberg, M. Frese, H. J. Blaß: Beech LVL for trusses and reinforced glulam

20 Bild 6

64

16

64

M. Enders-Comberg, M. Frese, H. J. Blaß: Buchenfurnierschichtholz für Fachwerkträger und verstärktes Brettschichtholz

20

20

60

Prüfkörperquerschnitte mit eingedrehten Gewindestangen: Reihen 1 und 2 mit kompakten (links) und Querschnitte der Reihe 3 mit aufgelösten Querlagen (rechts); Maße in mm Cross sections of the specimens with screwed-in threaded rods: series 1 and 2 with solidly arranged transversal veneers (left) and series 3 with distributed transversal veneers (right); dimensions in mm

leibungsfestigkeit beim Anschluss in Bild 4 (rechts) zeigt die Bedeutung einer materialgerechten Ausrichtung der Verbindungsmittel. Bei ausziehfesten Verbindungsmitteln – zu diesen zählen Stabdübel jedoch nicht – darf der tragfähigkeitssteigernde Einhängeeffekt zusätzlich angesetzt werden.

2.2.2 Eingedrehte Gewindestangen Eine andere Art von Anschlüssen sind solche mit zur Stabachse parallel eingedrehten Gewindestangen. Bei diesen Anschlüssen wurde die Ausziehtragfähigkeit der Gewindestangen für unterschiedliche Buchen-FSH-Querschnitte und Einschraubtiefen ermittelt. Es wurden insgesamt zehn Prüfkörper aus Querschnitten mit kompakten Querlagen (Reihen 1 und 2) und fünf Prüfkörper aus Querschnitten mit aufgelöstem Querlagenbereich, aus vier einzelnen Furnierlagen bestehend, geprüft (Bild 6).

Als Verbindungsmittel wurden Gewindestangen SFS WB d = 16 mm mit Holzgewinde verwendet (Zulassung Z-9.1777 [6]). Diese wurden an jedem Ende der symmetrischen Prüfkörper (L/B/H = ∼1 300/64/60 mm) in ein vorgebohrtes Loch (∅ 13 mm) im Bereich der Querlage eingeschraubt (Lef = 200 mm bei Reihen 1 und 3 bzw. 300 mm bei Reihe 2). Ihr Randabstand in Faserrichtung der Querlage beträgt 2 · d; die Breite des Prüfkörpers ergibt sich somit zu 4 · d = 64 mm. Als Querzugverstärkung wurden an den Prüfkörperenden jeweils vier Vollgewindeschrau-

Tab. 2

Reihe

Bild 7

Einleitung der Prüfkraft an einem Anschlussende eines symmetrischen Prüfkörpers (links) und Zugversagen des Anschlusses (rechts) Loading at one side of a symmetrical specimen (left) and tension failure of the connection (right)

ben d = 6 mm in vorgebohrte Löcher (∅ 4 mm) eingebracht. Bild 7 zeigt links das in die Spannbacken einer Prüfmaschine eingebaute Ende einer Gewindestange vor dem Zugversuch und rechts ein sich nach dem Versuch einstellendes lokales Versagen im Anschlussbereich. Das Versagen trat jeweils nur an einem der beiden Anschlüsse ein, sodass bei den 15 Prüfkörpern jeweils der schwächere der beiden Anschlüsse geprüft wurde.

Tab. 2 enthält die Ergebnisse der Zugversuche. Es sind die mittlere Höchstlast Fmax, der Ausziehparameter mit fax = Fmax/(d · Lef) und das Versagen angegeben. Der Ausziehparameter bei Anschlüssen mit einer Einschraubtiefe von 200 mm beträgt fax ≈ 29 N/mm2. Bei Prüfkörpern mit reinem Stahlversagen der Gewindestangen – Einschraubtiefe 300 mm – erfolgt keine Berechnung des Ausziehparameters. Ähnliche Versuche mit Prüfkörpern aus Nadelholz sind in der Forschungsarbeit [7] dokumentiert. Die mittleren axialen Steifigkeiten, bezogen auf eine Anschlussseite, betragen etwa 110 kN/mm für Reihen 1 und 3 bzw. 120 kN/mm für Reihe 2. Bild 8 verdeutlicht die beobachteten Versagensformen bei Prüfkörpern der Reihen 1, 2 und 3.

Ergebnisse der Zugversuche mit eingedrehten Gewindestangen – Mittelwerte für Fmax und fax Results of the tension tests with screwed-in threaded rods – mean values for Fmax and fax

Anzahl

Lef in mm

Fmax x in kN

v in %

fax in N/mm2

Versagen

1

5

200

95

5,3

29,6

R&S

2

5

300

99

3,3

–

S

3

5

200

92

2,2

28,8

H

R .. Rollschubversagen im Übergang von Querlage zu Längslagen S .. Zugversagen Stahl H .. Herausziehen der Gewindestange und Holzversagen in der Mantelfläche und zusätzliches Aufspalten

12

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Bild 8

Reihe 1: Rollschubversagen (links); Reihe 2: Stahlversagen (Mitte); Reihe 3: Herausziehen (rechts) Series 1: Rolling shear failure (left); series 2: steel failure (middle); series 3: withdrawal (right)

2.2.3 Eingeklebte Gewindestangen

Als Verbindungsmittel wurden Gewindestäbe mit metrischem Gewinde M16, Festigkeitsklasse 8.8 verwendet, die in 160 mm tiefen Bohrlöchern (∅ 20 mm) auf ganzer Länge (Lad = 160 mm) verklebt wurden. Als Klebstoff wurde „WEVO Spezialharz EP 32 S mit WEVO Härter B 22 TS“ nach Zulassung Z-9.1-705 [8] verwendet. Die Prüfkörper mit Querbewehrung wiesen im äußeren Drittel jeweils zwei Querlagen und im Bereich der Stabenden als Querzugbewehrung Vollgewindeschrauben auf. Das Versagen trat auch bei den eingeklebten Stangen nur am schwächeren der beiden Anschlüsse ein. Tab. 3 enthält die Ergebnisse der zehn Zugversuche. Angegeben sind der Mittelwert des Ausziehwiderstands Fmax und der Klebefugenfestigkeit nach Gl. (3).

fk1 =

Fmax U d Lad

Bild 9

56

16

56

56

Prüfkörperquerschnitte mit eingeklebten Gewindestangen: ohne (links) und mit Bewehrung (rechts); Maße in mm Cross sections of the specimens with glued-in threaded rods: without (left) and with reinforcement (right); dimensions in mm

Bild 10 Aufspalten eines Querschnitts ohne Querbewehrung (links) und behindertes Aufspalten eines Querschnitts mit Querbewehrung beim Scherversagen der Klebefuge (rechts) Splitting of a cross section without transversal reinforcement (left) and hindered splitting of a reinforced cross section featuring shear failure of the bond layer (right)

(3)

Zum Vergleich mit dem Ausziehparameter der eingeschraubten Stangen ist ebenfalls die mit π multiplizierte Klebefugenfestigkeit angegeben. Die mittleren axialen Steifigkeiten betragen etwa 250 kN/mm. Die Versagensformen sind in Bild 10 dargestellt: unverstärkte Querschnitte zeigen ein ausgeprägtes Spalten, bei verstärkten verlagert sich bei einer zugleich um etwa 40 % höheren mittleren Tragfähigkeit das Versagen in die Klebefuge zwischen Stange und Bohrlochwandung. Dass die Querlagen zu einer um 20 % geringeren Stabtragfähigkeit im Tab. 3

20

20

56

Technisch aufwändiger im Vergleich zum Eindrehen ist das Einkleben von Gewindestangen mit dem Vorteil einer höheren axialen Steifigkeit. Ergänzend zu den eingedrehten Stangen wurden ebenfalls Anschlüsse mit zur Stabachse parallel eingeklebten Stangen in Zugversuchen untersucht, sinngemäß zu Bild 7 (links). Die Ausziehtragfähigkeit wurde für fünf Prüfkörper mit Buchen-FSHQuerschnitten ohne Querbewehrung und weitere fünf Prüfkörper mit Querbewehrung ermittelt (Bild 9).

Vergleich zu dem unverstärkten Querschnitt führen, ist angesichts der für die Bemessung relevanten Anschlüsse statisch nicht von Nachteil.

3

Verstärkung von Fichten-BS-Holz

3.1

Vorbemerkung

Eine auf hohe Biegetragfähigkeit ausgerichtete Materialvariation bei BS-Holz ist das Kombinieren von FSH-La-

Ergebnisse der Zugversuche mit eingeklebten Gewindestangen – Mittelwerte für Fmax und fk1 Results of the tension tests with glued-in threaded rods – mean values for Fmax and fk1

Anzahl

Lad in mm

Verstärkung

5

160

5

160

Fmax

fk1 in N/mm2

π·fk1 in N/mm2

Versagen

x in N/mm2

v in %

Nein

71

8,9

8,85

27,8

Sp

Ja

98

2,5

12,2

38,4

Sp & Sc

Sp .. Aufspalten am Zugstabende Sc .. Scherversagen der Klebefuge entlang des Stabes

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

13

AUFSATZ ARTICLE

M. Enders-Comberg, M. Frese, H. J. Blaß: Beech LVL for trusses and reinforced glulam

BS-Holz (Fichte)

FSH-Keilzinkenzugfestigk. in N/mm²

M. Enders-Comberg, M. Frese, H. J. Blaß: Buchenfurnierschichtholz für Fachwerkträger und verstärktes Brettschichtholz

FSH Bild 11 Mit Buchen-FSH-Lamellen verstärktes BS-Holz Glulam reinforced with beech LVL laminations

mellen in der Zugzone und Fichten-BS-Holz im Restquerschnitt (Bild 11). Derart verstärkte Träger waren bereits Gegenstand der Forschungsarbeit [9] und zählen in Nordamerika zum festen Bestandteil der BS-Holz-Normung [10]. Aus mechanischer Sicht ist diese Kombination naheliegend, weil das spröde Zugversagen auf einem wesentlich höheren Spannungsniveau stattfindet. Bedingt durch die geringere Streuung der Festigkeit von Buchen-FSH wird sich im Vergleich zu Vollholzlamellen in der Zugzone eine entsprechend geringere Streuung der Biegetragfähigkeit einstellen [11].

Anwendungsgebiete für verstärktes BS-Holz können sein: Sanieren von biegebeanspruchten BS-Holz-Bauteilen sowie Ertüchtigen von BS-Holz-Bauteilen für höhere Nutzlasten und werksmäßiges Herstellen von Sonderbauteilen bzw. weitspannenden Objektbindern. Buchen-FSH (Typ S) eignet sich aufgrund seiner Zugfestigkeit in besonderem Maße für Lamellen einer Zugzonenverstärkung.

Die bei Buchen-FSH um rund das Doppelte vom Betrage her höhere Zugfestigkeit – im Vergleich zur Druckfestigkeit des Fichten-BS-Holzes – führt bei der Beschreibung der Biegetragfähigkeit zu Überlegungen, die unter anderem das frühzeitige Reißen des zu verstärkenden BS-Holzes unmittelbar über der Verstärkung und eine jenseits der Proportionalitätsgrenze gestauchte Druckzone betreffen. Bemessungsansätze liegen hierzu mittlerweile vor (z. B. [12]).

Es werden hier Simulationsergebnisse zur Biegefestigkeit von mit Buchen-FSH verstärktem BS-Holz vorgestellt.

Unberücksichtigt bleibt ein mögliches Schubversagen. Bei der Simulation wird berücksichtigt, dass die FSH-Lamellen Keilzinken aufweisen. Für eine orientierende Studie wurde daher zunächst eine Kleinserie von Keilzinkenverbindungen mit Buchen-FSH hergestellt und in Zugversuchen geprüft. Darauf aufbauend wurden verstärkte BSHolz-Träger mit simulierten Biegeversuchen untersucht.

Diese Versuche wurden mit dem dafür speziell konfigurierten Karlsruher Rechenmodell durchgeführt (s. [13]).

Das bietet folgende Vorteile: 14

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

90 80 70 60 50 40 30 20 10

Zustand fehlerhaft ordnungsgemäß

0 14500 15000 15500 16000 16500 17000 E-Modul der FSH-Keilzinkenverb. in N/mm²

Bild 12 Zugfestigkeit und Elastizitätsmodul von Keilzinkenverbindungen aus Buchen-FSH Tensile strength and modulus of elasticity of finger joints in beech LVL

Bild 13 Ordnungsgemäß gefräste und verklebte Zinken (links) und Fehlverklebung (rechts) Properly manufactured finger joint (left) and poor bonding (right)

− Ohne experimentelle Biegeversuche lassen sich Anhaltswerte für die charakteristische Biegefestigkeit von mit Buchen-FSH verstärktem BS-Holz herleiten. − Einflüsse auf die Biegefestigkeit, die sich aus unterschiedlichen Festigkeitsklassen des BS-Holzes, aus dem Aufbau oder einer von 12 % abweichenden Holzfeuchte ergeben, werden dabei gezielt untersucht. − Das Simulieren von Festigkeitswerten, wobei einzelne Fallkonstellationen mit jeweils 1 000 Einzelsimulationen untersucht werden, bietet enorme Kostenvorteile.

Bild 12 verdeutlicht den Zusammenhang zwischen dem Elastizitätsmodul der Keilzinkenprüfkörper und ihrer Zugfestigkeit. Die Darstellung zeigt, dass ordnungsgemäß verklebte Prüfkörper (Bild 13 links) Zugfestigkeiten über 55 N/mm2 aufweisen und damit nicht zu weit unterhalb der Zugfestigkeit des FSH-Materials liegen. Buchen-FSH eignet sich damit für keilgezinkte, lange Verstärkungslamellen. Fehlerhaft verklebte Keilzinkenprüfkörper (Bild 13 rechts) weisen wesentlich geringere Zugfestigkeiten auf.

3.2

Festigkeitssimulation und Ergebnisse

Für die Festigkeitssimulation von BS-Holz mit keilgezinkten Buchen-FSH-Lamellen wurden diese Eingangswerte verwendet: eine Mindestzugfestigkeit der FSH-Streifen

Charakt. Biegefestigkeit in N/mm²

56 Typ I

52 48 44 40 36 32

u [%]

28

12 16 20

24 20

0

1 2 Anzahl FSH-Lamellen

3

56

Charakt. Biegefestigkeit in N/mm²

Charakt. Biegefestigkeit in N/mm²

Charakt. Biegefestigkeit in N/mm²

Bild 14 Modell und Parameterkombinationen der numerischen Untersuchung des Einflusses einer Zugzonenverstärkung Model and parameter combinations for the numerical investigation on the influence of a reinforcement in the extreme tension zone

Typ III

52 48 44 40 36 32

u [%]

28

12 16 20

24 20

0

1 2 Anzahl FSH-Lamellen

3

56 Typ II

52 48 44 40 36 32

u [%]

28

12 16 20

24 20

0

1 2 Anzahl FSH-Lamellen

3

56 Typ IV

52 48 44 40 36 32

u [%]

28

12 16 20

24 20

0

1 2 Anzahl FSH-Lamellen

3

Bild 15 Einfluss der Verstärkung auf die Biegefestigkeit Influence of the reinforcement on the bending strength

von 70 N/mm2, ein normalverteilter Längs-E-Modul mit N(16 600;8002) in N/mm2 und eine normalverteilte Keilzinkenzugfestigkeit mit N(65,4;6,142) in N/mm2, die das experimentelle Prüfergebnis reflektiert. Mit diesen Eigenschaften simulierte und nur aus keilgezinkten FSH-Lamellen aufgebaute Träger weisen eine charakteristische Biegefestigkeit von 60 N/mm2 und eine mittlere von 68 N/mm2 sowie erwartungsgemäß einen mittleren Biege-E-Modul von 16 600 N/mm2 auf.

Bild 14 zeigt das numerische Versuchsprogramm für verstärktes BS-Holz. Ausgehend von jeweils unverstärkten Trägern, die den Festigkeitsklassen GL 20h bis GL 32h

entsprechen, werden ein bis drei Lamellen in der Zugzone durch keilgezinkte Buchen-FSH-Lamellen ersetzt. Die Holzfeuchte wird zwischen 12 und 20 % nur in der Druckzone variiert, weil die mechanischen Eigenschaften für Zugbeanspruchung von der Holzfeuchte weitgehend unabhängig sind.

Bild 15 zeigt den Einfluss der Verstärkung auf die charakteristische Biegefestigkeit. Im unverstärkten Zustand ist der Festlegung entsprechend eine charakteristische Biegefestigkeit von 20, 24, 28 bzw. 32 N/mm2 wirksam und ein Einfluss der Holzfeuchte kaum wahrnehmbar. Mit zunehmender Verstärkung ist der Festigkeitsanstieg degressiv Bautechnik 92 (2015), Heft 1

15

AUFSATZ ARTICLE

M. Enders-Comberg, M. Frese, H. J. Blaß: Beech LVL for trusses and reinforced glulam

M. Enders-Comberg, M. Frese, H. J. Blaß: Buchenfurnierschichtholz für Fachwerkträger und verstärktes Brettschichtholz

Bild 16 Berechnung mithilfe der nicht linearen Verbundtheorie: Ausgehend von der Bruchdehnung des Buchen-FSH werden die Spannungen in den einzelnen Lamellen iterativ festgelegt und in eine effektive Biegefestigkeit umgerechnet Computation by means of the nonlinear theory of composite beams: beginning with an ultimate strain of beech LVL, the stresses of the single laminations are iteratively calculated and transformed into an effective bending strength

und der Holzfeuchteeinfluss ausgeprägter. Außerdem weisen die verstärkten Träger im Bruchzustand in der Druckzone eine Beanspruchung jenseits der Proportionalitätsgrenze auf. Diese Beanspruchung steigt mit zunehmendem Verstärkungsgrad und zunehmender Holzfeuchte.

Besonders nutzbringend erscheint eine Verstärkung von Fichten-BS-Holz niedriger Festigkeitsklassen, weil durch das Aufbringen einiger weniger FSH-Lamellen der Aufwand einer maschinellen Sortierung zumindest teilweise eingespart werden könnte.

3.3

Bemessungsverfahren

Zur analytischen Beschreibung der charakteristischen Biegefestigkeit für praktische Zwecke ist ein von Simulationen unabhängiges Bemessungsverfahren erforderlich, das hier beispielhaft erläutert wird. Bild 16 beschreibt für den Typ I mit drei FSH-Lamellen eine Äquivalenz hinsichtlich der Biegetragfähigkeit zwischen einer linearen (durchgezogene Linie) und nicht linearen Spannungsverteilung (getreppte bzw. gestrichelte Linie).

Deren Verlauf ist mittels einer linearen Dehnungsverteilung, die von einer konstanten Bruchdehnung (εunten) am Biegezugrand ausgeht, iterativ so festgelegt, dass der Querschnitt frei von resultierenden Normalkräften ist.

Die charakteristische Biegezugfestigkeit und die Bruchdehnung des BS-Holzes ausschließlich aus Buchen-FSH beträgt fm,g,k,FSH = 60 N/mm2 bzw. εunten = 0,361 %, 16

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

wobei die Bruchdehnung dem Verhältnis aus der charakteristischen Biegefestigkeit von 60 N/mm2 und dem mittlerem Biege-E-Modul von 16 600 N/mm2 entspricht.

Weitere Randbedingungen sind die eingangs festgelegte lineare Dehnungsverteilung sowie unter Druckbeanspruchung ideales elastisch-plastisches Materialverhalten mit einer charakteristischen Festigkeit fc,g,k von 36,4 N/mm2, ein experimentell ermittelter Wert (s. [14]).

Der linearen Spannungsverteilung ist eine effektive Biegefestigkeit von fm,g,k,eff = 49,7 N/mm2 zugeordnet, die mit der simulierten Biegefestigkeit von knapp 50 N/mm2 übereinstimmt (Bild 15, Typ I). Für den Fall des mit drei FSH-Lamellen verstärkten GL-20h-Querschnitts lässt sich das Simulationsergebnis folglich ebenso mit der nicht linearen Verbundtheorie darstellen.

Oberhalb der dritten Verstärkungslamelle ist im Fichten-BS-Holz im Vergleich zu der charakteristischen Biegefestigkeit von 20 N/mm2 eine um 50 % erhöhte Spannung wirksam (σR = 30,7 N/mm2, Bild 16). Unter Berücksichtigung der im verstärkten Querschnitt wirksamen Festigkeits- und Steifigkeitsunterschiede (zwischen Buchen-FSH und BS-Holz) und des Verstärkungsgrads sind um 10 bis 70 % erhöhte Spannungen theoretisch darstellbar (s. [15]). Die experimentelle Absicherung einer solchen Spannungserhöhung steht noch aus. Hier können systematische Untersuchungen von verstärktem BS-Holz im Rahmen einer zukünftigen Untersuchung dazu beitragen, die mittels Simulationen aufgezeigte Leistungsfähigkeit zu belegen und ein auf der Grundlage der Verbundtheorie beruhendes Bemessungsverfahren experimentell zu stützen.

4

Zusammenfassung

Furnierschichtholz aus Buche ist die bauaufsichtlich zugelassene Hartholzvariante unter den Furnierschichthölzern. Es vereint die von Fichten- und Kiefernfurnierschichtholz bekannten Vorteile, die aus der ausgeprägten Homogenisierung herrühren, mit der hohen Festigkeit des verarbeiteten Buchenholzes. Das mechanische Hauptmerkmal ist eine charakteristische Zugfestigkeit von bis zu 70 N/mm2, die Buchen-FSH aus konstruktiver und ingenieurmäßiger Sicht zu einem idealen Baustoff macht für filigrane zugbeanspruchte Bauteile wie Füllstäbe und Gurte in weitgespannten Fachwerkträgern. Die hohe Rohdichte von im Mittel 740 kg/m3 und der typbedingte Aufbau mit verstärkenden Querlagen ermöglichen

die Herstellung von nicht spaltgefährdeten Anschlüssen mit Stabdübeln und sehr tragfähigen Kontaktverbindungen. Vielversprechend sind nicht sichtbare Zuganschlüsse mit eingedrehten oder eingeklebten Gewindestangen, wenn diese geeignet verstärkt werden, wobei eingeklebte Stangen im Vergleich mit eingedrehten eine höhere axiale Steifigkeit besitzen. Furnierschichtholz aus Buche, das seinerseits in Form von Brettschichtholz ebenfalls bauaufsichtlich zugelassen ist, bietet grundsätzlich auch gute Voraussetzungen zur Zugzonenverstärkung von BS-Holz aus Nadelholz. Erste theoretische Untersuchungen lassen in Abhängigkeit vom Verstärkungsgrad bei Fichtenbrettschichtholz der Festigkeitsklasse GL 24 eine Verdoppelung der charakteristischen Biegefestigkeit realistisch erscheinen.

Literatur [1] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Nr. Z-9.1-838 vom 21. September 2013: Furnierschichtholz aus Buche zur Ausbildung stabförmiger und flächiger Tragwerke. Deutsches Institut für Bautechnik, Berlin.

[2] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Nr. Z-9.1-837 vom 2. Dezember 2013: Brettschichtholz aus Buchen-Furnierschichtholz. Deutsches Institut für Bautechnik, Berlin.

[3] DIN EN 1995-1-1:2010-12 Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau.

[4] ENDERS-COMBERG, M.; BLASS H. J.: Treppenversatz – Leistungsfähiger Kontaktanschluss für Druckstäbe. Bauingenieur 89 (2014), H. 4, S.162–171.

[5] DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08 Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau.

[6] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Nr. Z-9.1-777 vom 30. November 2010: Gewindestangen mit Holzgewinde als Holzverbindungsmittel. Deutsches Institut für Bautechnik, Berlin.

[7] BLASS, H. J.; ENDERS-COMBERG, M.: Fachwerkträger für den industriellen Holzbau. Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Bd. 22, Karlsruhe: KIT Scientific Publishing, 2012.

[8] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Nr. Z-9.1-705 vom 26. Januar 2009: 2K-EP-Klebstoff WEVO-Spezialharz EP 32 S mit WEVO-Härter B 22 TS zum Einkleben von Stahlstäben in Holzbaustoffe. Deutsches Institut für Bautechnik, Berlin.

[9] R ADOVIC´ , B.: Träger aus Brettschichtholz mit Furnierschichtholz im Zugbereich. Vorhaben I.4-35105, Forschungs- und Materialprüfungsanstalt Baden-Württemberg, Stuttgart, 1988.

[10] American Institute of Timber Construction: AITC 402-2005 Standard for structural composite lumber (SCL) for use in structural glued laminated timber. Centennial, Colorada.

[11] GEHRI, E.: Verbindungstechniken mit hoher Leistungsfähigkeit – Stand und Entwicklung. Holz als Roh- und Werkstoff 43 (1985), H. 3, S. 83–88.

[12] SCHATZ, T.: Beitrag zur vereinfachten Biegebemessung von FVK-bewehrten Holzträgern. Bautechnik 81 (2004), H. 3, S. 153–162.

[13] BLASS, H. J.; F RESE, M.; GLOS, P.; DENZLER, J. K.; LINSENMANN, P.; R ANTA-MAUNUS, A.: Zuverlässigkeit von FichtenBrettschichtholz mit modifiziertem Aufbau. Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Bd. 11, Karlsruhe: Universitätsverlag, 2008.

[14] F RESE, M.; ENDERS-COMBERG, M.; BLASS, H. J.; GLOS, P.: Compressive strength of spruce glulam. European Journal of Wood and Wood Products 70 (2012), no. 6, pp. 801–809.

[15] F RESE, M.: Hybrid glulam beams made of beech LVL and spruce laminations. Proceedings INTER/47-12-2, Bath, UK, 2014.

Autoren Dipl.-Ing. Markus Enders-Comberg Karlsruher Institut für Technologie Holzbau und Baukonstruktionen R.-Baumeister-Platz 1 76131 Karlsruhe enders-comberg@kit.edu

Dr.-Ing. Matthias Frese Karlsruher Institut für Technologie Holzbau und Baukonstruktionen R.-Baumeister-Platz 1 76131 Karlsruhe matthias.frese@kit.edu Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hans Joachim Blaß Karlsruher Institut für Technologie Holzbau und Baukonstruktionen R.-Baumeister-Platz 1 76131 Karlsruhe blass@kit.edu

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

17

AUFSATZ ARTICLE

M. Enders-Comberg, M. Frese, H. J. Blaß: Beech LVL for trusses and reinforced glulam

DOI: 10.1002 / bate.201300099

AUFSATZ

Thomas Moosbrugger*, Harald Krenn, Thomas Bogensperger

Bemessungsdiagramme für den biegebeanspruchten Stab im Holzbau Teil 1: Dachträger mit homogenem Stabquerschnitt Im vorliegenden Aufsatz werden Bemessungstafeln zur Vorbemessung von Bauteilen aus Holz – Ermittlung der erforderlichen Querschnittshöhe – in Abhängigkeit definierter Eingangsparameter (Einwirkungen, Geometrie, Systemdefinitionen, Materialeigenschaften) vorgestellt. Eine allgemeingültige Aussage, welcher ULS- bzw. SLS-Nachweis die relevante Bemessungssituation für die Dimensionierung eines Bauteiles widerspiegelt, kann aufgrund der Vielzahl an Einflussparametern, wie z. B. der Materialkennwerte, der Trägerspannweite und der Belastung, a priori nicht eindeutig getätigt werden. Für die effiziente Vorbemessung gemäß ÖNORM EN 1995-1-1 [1] liegen bis dato keinerlei nutzbare Bemessungsdiagramme für biegebeanspruchte Stäbe mit wissenschaftlicher Aussagekraft vor.

Design charts for a single spanned timber beam under bending – Part 1: Roof beam with a homogeneous rectangular beam cross-section In the presented paper design charts for the preliminary design of components made of timber (determination of the required cross-sectional height) are shown. The charts are given as functions of several defined input parameters like loads, system geometry and material behavior. A generally valid statement, which kind of verification (ULS or SLS) reflects the relevant design situation for the design of a timber component is not possible. This may occur due to numerous influencing parameters. Currently no design charts for the efficient preliminary design according to ÖNORM EN 1995-1-1 [1] are available.

Keywords Holzbau; Biegeträger; Brettschichtholz; Bemessungsdiagramm; SLS-Nachweis; ULS-Nachweis

Keywords timber structure; bending; glulam; design charts; ULS-verification; SLS-verification

1

immer zu berücksichtigen. Zudem ist das Schwingungsverhalten der Tragstruktur zu untersuchen, was jedoch nicht Teil dieser Abhandlung ist.

Einleitung

Innerhalb der Europäischen Union sind neben dem Grunddokument des Eurocodes ÖNORM EN 1995-1-1 [1] die länderspezifischen nationalen Festlegungen, Erläuterungen und Erweiterungen, z. B. in Österreich die ÖNORM B 1995-1-1 [2] bzw. in Deutschland die DIN EN 1995-1-1/NA [3], der Bemessung und Konstruktion von Holzbauten zugrunde gelegt. Der Eurocode definiert für die Bemessung von Bauteilen die Nachweise in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit (ULS) sowie die Nachweise in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit (SLS).

Bei den Nachweisen in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit treten, verglichen mit der ÖNORM B 4100 [4] „Holzbau – Holztragwerke – Teil 2 – Berechnung und Ausführung“ als Vorgängernorm zum Eurocode in Österreich, zumindest zwei, teilweise sogar drei verschiedene Verformungsnachweise in Abhängigkeit der Lasteinwirkungsdauer (ständig, häufig und selten) in Erscheinung. Materialabhängige Kriecheffekte in Abhängigkeit der Lasteinwirkungsdauer sind unabhängig von der Belastungsart (z. B. Eigengewicht gk und Schneelast sk)

*) Corresponding author: thomas.moosbrugger@rubner.com Submitted for review: 04 December 2013 Revised: 21 July 2014 Accepted for publication: 30 July 2014

18

Eine allgemeingültige Aussage, welcher ULS- bzw. SLSNachweis die relevante Bemessungssituation für die Dimensionierung eines Bauteiles widerspiegelt, kann aufgrund der Vielzahl an Einflussparametern, wie z. B. der Materialkennwerte, der Trägerspannweite und der Belastung, a priori nicht eindeutig erkannt werden.

Für die Vorbemessung gemäß ÖNORM EN 1995-1-1 [1] liegen bis dato keinerlei nutzbare Bemessungsdiagramme für biegebeanspruchte Stäbe mit systematischer Aussagekraft vor. Für die Vorgängernormen waren solche Diagramme in sehr guter Qualität verfügbar (Bild 1 (li) bzw.

[5]). Einzelne Hersteller von Brettschichtholz stellen produktspezifische Bemessungstafeln (Bild 1 (re) bzw. [6]) zur Verfügung.

In der vorliegenden Arbeit werden Bemessungsdiagramme zur Vorbemessung von Bauteilen aus Holz (über die Ermittlung der erforderlichen Querschnittshöhe) in Abhängigkeit definierter Eingangsparameter (Einwirkungen, Geometrie, Systemdefinitionen, Materialeigenschaften) vorgestellt.

Mit den in dieser Abhandlung gezeigten Bemessungsdiagrammen lassen sich sowohl die maßgebende Querschnittshöhe als auch der relevante Nachweis ermitteln.

© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Bild 1

(li) Bemessungsnomogramm für „auf Biegung beanspruchte Bauglieder aus Brettschichtholz“, v. HALASZ und SCHEER [5]; (re) Bemessungstafel für biegebeanspruchte einfeldrige Bauteile mit homogenem Querschnitt, NORDLAM EXPRESSElements, NORDLAM GmbH [6] (left) Design chart for timber beams under bending, from HALASZ and SCHEER [5]; (right) design table for single spanned timber beams with homogeneous cross-section, NORDLAM EXPRESSElements, NORDLAM GmbH [6]

Eine grafische Darstellung der relevanten Nachweise in Abhängigkeit der Eingangsparameter wird im Folgenden aufbauend auf MOOSBRUGGER [7] und HIRSCHMANN [8] in Form von Bemessungsdiagrammen vorgenommen.

1.1

Verwendete Normenwerke für die Nachweisführung

Aufgrund der Unterschiede in den einzelnen Nachweisen für die Grenzzustände werden die Bemessungsdiagramme auf Basis der folgenden Normenwerke dargestellt, die für den täglichen Bemessungsalltag innerhalb des deutschsprachigen Raumes relevant sind: − Österreich: ÖNORM EN 1995-1-1 [1] mit ÖNORM B 1995-1-1:2014 [2] − Deutschland: DIN EN 1995-1-1 (entspricht [1]) mit DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08 [3]

1.2

Der Einfeldträger unter Gleichstreckenlast

Die im Folgenden dargestellten Bemessungsdiagramme haben für den mit einer Gleichstreckenlast belasteten Einfeldträger für die ständige und vorübergehende Bemessungssituation gemäß ÖNORM EN 1990 [9] Gültigkeit. Als statisches System liegt der beidseitig ideal gelenkig gabelgelagerte Einfeldträger vor, dessen Stablänge L als Trägerspannweite zwischen den Auflagern definiert ist. Der Stabquerschnitt ist durch einen doppelt symmetrischen homogenen Rechteckquerschnitt gegeben, dessen geometrische Abmessungen durch die Querschnitts-

breite b sowie durch die Querschnittshöhe h festgelegt sind.

Die Lasteinflussbreite e – diese entspricht dem Achsabstand benachbarter Biegeträger (Hauptträger in einer Dachkonstruktion) – ist mit einem Fünftel der gesamten Trägerspannweite definiert. Auf Basis einer Dachtragwerksanalyse (HIRSCHMANN [8]) konnte für verschiedene Dachtragsysteme (z. B. Dachelemente und Systemdächer) ein L/e-Verhältnis zwischen 4 und 6 ermittelt werden. Bei L/e = 5 ergibt sich für L = 4,0 m Stützweite ein Trägerabstand von 80 cm sowie für 20 m Stützweite ein Abstand von rund 4 m. Mit zunehmender Trägerspannweite vergrößert sich dadurch der Hauptträgerabstand proportional.

Die Grundlage für die Berechnung der Stabschnittgrößen, der Stabverformungen sowie der Querschnittsbeanspruchungen bildet der schubnachgiebige TIMOSHENKO-Stab.

Der Biegeträger ist entlang seiner gesamten Trägeroberkante gegen seitliches Ausweichen gesichert, weshalb ein Stabilitätsversagen ausgeschlossen ist. Aufgrund dieser kontinuierlichen konstruktiven Stabilisierung treten keine Torsionsbeanspruchungen im Biegeträger auf. Der Träger ist entlang seiner gesamten Stabachse durch ständige Einwirkungen (g1,k und g2,k) sowie durch eine veränderliche Einwirkung (sk) gleichmäßig beansprucht. Es gilt: − Die ständige Einwirkung ist durch das Eigengewicht des Trägers g1,k [kN/m] und das Eigengewicht des Dachaufbaues g2,k [kN/m2] unter Berücksichtigung der Einflussbreite e definiert.

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

19

AUFSATZ ARTICLE

T. Moosbrugger, H. Krenn, T. Bogensperger: Design charts for a single spanned timber beam under bending

T. Moosbrugger, H. Krenn, T. Bogensperger: Bemessungsdiagramme für den biegebeanspruchten Stab im Holzbau

Bild 3

Bild 2

Systemskizze: Geometrie, statisches System und Belastung System sketch: geometry, statical system and loads

Homogener Querschnitt mit Kennzeichnung der maßgebenden Stellen für die ULS-Nachweise im Querschnitt Homogeneous cross-section with indication of the decisive position for ULS-verification

A = b h; E J = E0 − Die veränderliche Einwirkung ist durch eine am gesamten Dach konstant verteilte Schneelast sk [kN/m2] (Seehöhe H < 1 000 m. ü. A.) unter Berücksichtigung der Einflussbreite e definiert.

Der Lastfaktor α dient als Eingangsgröße für die Bemessungsdiagramme und ist durch das Verhältnis zwischen der Schneelast und dem Eigengewicht des Aufbaues in dimensionsloser Form mit sk/g2,k definiert. Die Beanspruchung des Biegeträgers infolge horizontaler Einwirkungen, wie z. B. Wind oder Stabilisierungslasten aus Aussteifungsverbänden, wird nicht berücksichtigt.

Die Einwirkung „Winddruck am Dach“ wird für den globalen Nachweis der vertikalen Einwirkungen nicht berücksichtigt. Aufgrund des kmod-Wertes von 1,0 (sowohl in Österreich als auch in Deutschland) stellt diese Bemessungssituation für die meisten Standorte nicht die bemessungsrelevante Situation dar.

3

2

b h b h ;W = ; GA = G0 12 6

(1)

Der Schubkorrekturfaktor wird für den Rechtecksquerschnitt mit 5/6 in Rechnung gestellt.

2

Grundlagen für die Bemessung

Bei der Bemessung von auf Biegung beanspruchten Holztragwerken sind die Nachweise innerhalb des deutschsprachigen Raumes in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit (ULS) wie in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit (SLS) gemäß den genannten Normenwerken zu führen, wobei im Detail folgende Nachweise zu erbringen sind: − ULS: Nachweise für das Biegemoment M und die Querkraft V − SLS: Verformungsnachweise für die ständige, häufige und seltene Bemessungssituation

Die geometrischen Abmessungen sind in Bild 2 dargestellt.

Lokale Nachweise, wie z. B. die Querdruckspannung in den Auflagerbereichen des Biegeträgers, werden in den gezeigten Bemessungsdiagrammen nicht berücksichtigt.

1.3

Die Bemessungsdiagramme werden für die Nutzungsklassen 1 und 2 gemäß ÖNORM EN 1995-1-1 [1] dargestellt. Der folgende Abschnitt gibt den Überblick zu den relevanten Grundlagen für die ULS- und SLS-Nachweise.

Der homogene Stab-Querschnitt

Die Bemessungsdiagramme werden für den rechteckigen homogenen Stab-Querschnitt aus Brettschichtholz erstellt. In den nachfolgenden Gleichungen sind die erforderlichen Querschnittskenngrößen (Querschnittsfläche, Trägheits- und Widerstandsmoment) für den homogenen Querschnitt definiert.

Bild 3 zeigt den Querschnitt der Dachkonstruktion mit Dachaufbau und BSH-Träger. Der primäre Biegeträger mit den Abmessungen b und h im Abstand e in Systemlängsrichtung wird als alleinig statisch wirksam in Rechnung gestellt. Der Dachaufbau ist ausschließlich schematisch dargestellt, eine statische Bemessung der Sekundärtragkonstruktion hat separat zu erfolgen. Für die Querschnittsgrößen gilt gemäß der technischen Biegelehre: 20

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

2.1

ULS (Ultimate Limit States) – Tragfähigkeit

2.1.1 Grundlagen der Nachweisführung Die Grundlagen für die ULS-Nachweise sind in der ÖNORM EN 1990 [9] festgelegt; für die Nachweise eines Dachtragwerks gilt für die seltene Einwirkungskombination: Ed =

¨L G, j Gk, j + L Q,1 Qk,1 + ¨L Q,i ^ 0,i Qk,i j v1

i >1

(2)

Für die quasi-ständige Einwirkungskombination gilt: Ed =

¨L G, j Gk, j + ¨L Q,i ^ 2,i Qk,i j v1

(3)

i v1

Die Teilsicherheitsbeiwerte sind gemäß ÖNROM EN 1990 [9] für die ständigen Einwirkungen mit 1,35 sowie für die veränderlichen Einwirkungen mit 1,50 festgelegt. Die Kombinationsbeiwerte {ψ0; ψ1; ψ2} sind gemäß ÖNORM B 1990 [10] bzw. DIN EN 1990/NA [11] für Orte mit einer Seehöhe H < 1 000 m mit {0,5; 0,2; 0,0} definiert.

2.1.2 Bemessungswert der Einwirkungen in problemorientierter Darstellung Für den Bemessungswert der Einwirkung infolge der Einzeleinwirkungen gilt allgemein die folgende problemrelevante Darstellung für zwei ständige und eine veränderliche Einwirkung:

(

Ed = Ed LG , LQ , ^ 2 , L1,k , g2,k , sk , b, h

)

(4)

Die Wichte des Trägers wird gemäß ÖNORM B 1991-1-1 [12] mit γ1,k = 5,5 kN/m3 festgelegt.

2.1.3 Biegemoment und zugehörige erforderliche Querschnittshöhe Für den Bemessungswert des maximalen Biegemoments Md in Trägermitte und für die daraus rückrechenbare erforderliche Querschnittshöhe gilt für den homogenen Querschnitt: herf , M =

2 Md 6 L mit Md = Ed 8 b fm,d

(5)

gung) gemäß ÖNORM EN 1995-1-1 [1]. Abweichend zu 2.1.1 sind die Teilsicherheitsbeiwerte für die SLS-Nachweise für ständige und veränderliche Einwirkungen mit 1,0 definiert. Für den Bemessungswert der Einwirkungen (selten und quasi-ständig) gilt Abschn. 2.1.2 unter Berücksichtigung der zugehörigen Teilsicherheits- und Kombinationsbeiwerte.

2.2.2 Verformung des schubnachgiebigen Stabes: Einfeldträger Neben den Biegeverformungsanteilen werden auch die Verformungsanteile zufolge der Schubverzerrungen im Querschnitt durch die Anwendung einer schubnachgiebigen Stabtheorie berücksichtigt. Bei der Berechnung der Schubverformung wird der Schubkorrekturfaktor κ zur Erfüllung der Schubrandbedingungen berücksichtigt. Die Verformung in Feldmitte bestimmt sich für den konstant belasteten Einfeldträger wie folgt: wGesamt = wM + wV =

2 5 Ed L4 Ed L L + f 384 EJ 8 GA P a

(7)

Der Faktor a stellt dabei den in den Normen definierten Verformungsgrenzwert dar, wobei der übliche Wertebereich für a zwischen 200 und 500 liegt. Unter Berücksichtigung des Schubanteiles bei der Verformungsberechnung des Biegeträgers gilt für die erforderliche Trägerhöhe in allgemeiner kompakter Darstellung:

(

herf ,w = herf ,w Ed , L, E0 , G0 , P , a,b

)

(8)

Eine geschlossene Lösung für die erforderliche Trägerhöhe wird für den Fall des schubnachgiebigen Trägers an dieser Stelle nicht angeführt, diese lässt sich allerdings durch Umformung der oben angeführten Gleichung gewinnen.

2.1.4 Querkraft und erforderliche Querschnittshöhe Für den Bemessungswert der maximalen Querkraft Vd am Trägerauflager und für die daraus rückrechenbare erforderliche Querschnittshöhe gilt bei einem homogenen Querschnitt: herf ,V =

2.2

Vd 3 L

mit Vd = Ed 2 b fv,d kcr 2

(6)

SLS (Serviceability Limit States) – Gebrauchstauglichkeit

2.2.1 Grundlagen der Nachweisführung Maßgebend für der maximalen feldträgers in Schwingungen

die SLS-Nachweise sind die Begrenzung Verformungen (Durchbiegung) des EinFeldmitte sowie die Begrenzung der (Frequenz, Steifigkeit und Beschleuni-

2.2.3 Schwingung für den Einfeldträger (Dachkonstruktion) Dachtragwerke der Nutzungskategorie H gemäß ÖNORM B 1991-1-1 [12] lassen sich nach ÖNORM B 1995-1-1 [2] der Deckenklasse III zuordnen. Für diese Deckenklassen werden keinerlei Anforderungen an die Begrenzung der auftretenden Schwingungen gestellt. Die DIN EN 1995-1-1/NA [3] definiert ebenfalls keine Anforderungen an das Schwingungsverhalten von Dachtragwerken der Nutzungskategorie H. Aufgrund der gewählten Dachform (Parallelträger) ist nicht mit windinduzierten Schwingungen zu rechnen. Die Schwingungsnachweise werden aus diesem Grund nicht in die Bemessungsdiagramme aufgenommen. An dieser Stelle wird auf einen zweiten Teil zu dieser Abhandlung verwiesen.

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

21

AUFSATZ ARTICLE

T. Moosbrugger, H. Krenn, T. Bogensperger: Design charts for a single spanned timber beam under bending

T. Moosbrugger, H. Krenn, T. Bogensperger: Bemessungsdiagramme für den biegebeanspruchten Stab im Holzbau Tab. 1

Grundlagen für die ULS Nachweise: GL 24h – Brettschichtholz Basis for ULS verification: GL 24h – Glued laminated timber

Bemessungsnorm Materialnorm Nutzungsklasse (NKL)

ÖNORM B 1995-1-1 [2]

DIN EN 1995-1-1 [3] EN 14080 [13]

1

γM

2

1

1,25

2 1,30

kmod,kurz, kmod,lang

0,9/0,6

fm,k1)

24 N/mm2

fv,k1)

2,5 N/mm2

fm,d1)

17,3/11,52) N/mm2

16,6/11,12) N/mm2

fv,d1)

1,80/1,202) N/mm2

1,73/1,152) N/mm2

1,0

2,5/fv,k

kcr

5,53) kN/m3

γ1,k 1) 2) 3)

Der Größeneffekt kh wird nicht berücksichtigt; für h > 600 mm ist kh nicht definiert.

Bemessungswerte der Festigkeiten für die Lasteinwirkungsdauern kurz bzw. lang.

Gemäß ÖNORM B 1991-1-1 [12].

Tab. 2

Grundlagen für die SLS Nachweise: GL 24h – Brettschichtholz Basis for SLS verification: GL 24h – Glued laminated timber

Bemessungsnorm Materialnorm Nutzungsklasse (NKL) kdef

ÖNORM B 1995-1-1 [2]

DIN EN 1995-1-1 [3] EN 14080 [13]

1

2

0,6

0,8 11 500

E0

1

2

0,6

0,8

N/mm2

540 N/mm2

G0 Nachweise

winst1) ≤ L/300

winst1) ≤ L/300

wfin2) ≤ L/250

wnet,fin2) ≤ L/300 wfin3) ≤ L/200

1) 2) 3)

Σj ≥ 1 winst,G,j + winst,Q,1 + Σj > 1 ψ0,i · winst,Q,i (Σj ≥ 1 winst,G,j + Σj ≥ 1 ψ2,j · winst,Q,j ) · (1 + kdef ) – wc Σj ≥ 1 winst,G,j · (1 + kdef ) + winst,Q,1 · (1 + ψ2,1 · kdef ) + Σj > 1 winst,Q,i · (ψ0,i + ψ2,i · kdef )

3

Bemessungsdiagramme für ein Dachtragwerk: Biegeträger

3.1

Bemessungskenngrößen und Grenzwerte für die Nachweisführung

Alle für die Erstellung der Bemessungsdiagramme erforderlichen Kennwerte für Brettschichtholzträger der Materialgüte GL 24h mit homogenem Stabquerschnitt sind in Tab. 1 und 2 angeführt. Die Materialkennwerte sind der zugrunde gelegten Materialnorm EN 14080 [13] entnommen.

Die Nachweise in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit unterscheiden sich in den untersuchten Normenwerken nur geringfügig. Die Abweichungen bei den ULS-Nachweisen sind ausschließlich durch die unterschiedlichen Materialteilsicherheitsbeiwerte begründet.

Dementgegen liegen bei den Nachweisen in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit Unterschiede in den zu führenden Verformungsnachweisen vor (Tab. 2).

22

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Dies betrifft einerseits die zu verwendenden Einwirkungskombinationen für die verschiedenen Bemessungssituationen und andererseits die zugehörigen Grenzwerte für die erlaubten Verformungen.

3.2

Definitionen für die Bemessungsdiagramme

Die Bemessungsdiagramme berücksichtigen die Nachweise der Tragfähigkeit für die Bemessungssituationen „kurz“ (mit kmod = 0,9 (g+s)) und „ständig“ (mit kmod = 0,6 (g)) sowie die Verformungsnachweise. Ein Bemessungsdiagramm wird für einen absoluten Wert des Eigengewichts des Aufbaues g2,k [kN/m2] berechnet. Innerhalb eines Diagrammes lassen sich Grenzkurven für verschiedene Eigengewichte g2,k darstellen. Durch Variation des Eigengewichts verschieben sich die Grenzen, welche die Bereiche der maßgebenden Nachweise definieren.

Die Bemessungsdiagramme sind über die folgenden Koordinatenparameter definiert:

Bild 4

Bemessungsdiagramm für b = 140 mm und für g2,k = {0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4} = {gelb, rot, schwarz, blau, grün} kN/m2 gemäß ÖNORM B 1995-1-1 [2]: (li) NKL 1, (re) NKL 2 Design chart for b = 140 mm and for g2,k = {0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.4} = {yellow, red, black, blue, green} kN/m2 according to ÖNORM B 1995-1-1 [2]: SCL 1 (left), SCL 2 (right)

− Auf der Abszisse ist die Spannweite des Einfeldträgers L in [mm] aufgetragen. − Auf der Ordinate ist der dimensionslose Lastfaktor α = sk/g2,k aufgetragen.

In Abhängigkeit der definierten Koordinatenachsen werden für alle erforderlichen Nachweise die Flächen der jeweils erforderlichen Trägerhöhen in 3D-Darstellung ermittelt. Die Maximum-Umhüllende – definiert als das Maximum aus allen 3D-Einzelflächen – definiert die erforderliche Trägerhöhe zur Erfüllung aller Nachweise.

Die Darstellung der 3D-Fläche im Grundriss liefert die übersichtliche Darstellung der Bereiche der maßgebenden Nachweise, siehe Bilder 4 und 5. Verbunden mit der Darstellung der Höhenschichtenlinien lassen sich alle für die Bemessung erforderlichen Informationen in kompakter Weise darstellen, siehe Bilder 6 und 7. Die Höhenschichtenlinien sind mit einer Schrittweite von 250 mm definiert und ermöglichen eine direkte Bestimmung der erforderlichen Querschnittshöhe.

Den Bemessungsdiagrammen wurde eine konstante Trägerbreite von 140 mm zugrunde gelegt. Bemessungsdiagramme für eine kontinuierliche bzw. sprunghaft veränderliche Trägerbreite sind ebenso erzeugbar, dies ist jedoch nicht Teil dieser Abhandlung.

Die mathematische Lösung und die Darstellung der Diagramme erfolgten mit dem Programm Mathematica.

Dafür wurden alle Gleichungen der vorliegenden Nachweise in vollständig analytischer Form gelöst. Mit dieser Vorgehensweise lassen sich die Bemessungsdiagramme für verschiedene Eingangsparameter (z. B. Materialgüten, Spannweitenbereiche, usw.) vollautomatisch

erstellen und zu einem Vorbemessungshandbuch zusammenfügen.

Zusätzlich zu den Bemessungsdiagrammen werden für zwei Beispiele die Einzelergebnisse aller Nachweise in tabellarischer Gegenüberstellung angeführt.

Für die zwei Beispiele gelten die folgenden Eingangsparameter: − Für Beispiel 1 gilt: g2,k = 1,0 kN/m2; sk = 0,8 kN/m2; L = 7,5 m − Für Beispiel 2 gilt: g2,k = 1,0 kN/m2; sk = 3,5 kN/m2; L = 20 m

3.2.1 Bemessungsdiagramme für verschiedene Gewichte des Dachaufbaues Für verschiedene Eigengewichtsklassen des Dachaufbaues sind die relevanten Nachweise (ULS – SLS) über den Parametern L und sk/g2,k dargestellt. Die einzelnen Zonen der verschiedenen relevanten Nachweise werden für g2,k = {0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4} [kN/m2] wie folgt abgegrenzt: Grenzkurven: „gelb“ = 0,6 – „rot“ = 0,8 – „schwarz“ = 1,0 – „blau“ = 1,2 – „grün“ = 1,4 [kN/m2]

3.2.2 Bemessungsdiagramme für g2,k = 1,0 kN/m2 mit Höhenschichtenlinien für herf Zusätzlich zu den Zonen der maßgebenden Nachweise lassen sich in den Bemessungsdiagrammen die HöhenBautechnik 92 (2015), Heft 1

23

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T. Moosbrugger, H. Krenn, T. Bogensperger: Design charts for a single spanned timber beam under bending

T. Moosbrugger, H. Krenn, T. Bogensperger: Bemessungsdiagramme für den biegebeanspruchten Stab im Holzbau

Bild 5

Bemessungsdiagramm für b = 140 mm und für g2,k = {0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4} = {gelb, rot, schwarz, blau, grün} kN/m2 gemäß DIN EN 1995-1-1/NA [3]: (li) NKL 1, (re) NKL 2 Design chart for b = 140 mm and for g2,k = {0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.4} = {yellow, red, black, blue, green} kN/m2 according to DIN EN 1995-1-1/NA [3]: SCL 1 (left), SCL 2 (right)

Tab. 3

Gegenüberstellung der Ergebnisse für zwei Beispiele – NKL 1 Comparison of the results for two examples – SCL 1

Beispiele 1 und 2 Erforderliche Höhe in mm

ULS M

V

SLS w1

w2

MAX w3

herf

sk/g2,k = 0,8

ÖNORM B 1995-1-1 [2]

267

87

335

308

–

335

L = 7,5 m

DIN EN 1995-1-1/NA [3]

273

91

335

329

323

335

sk/g2,k = 3,5

ÖNORM B 1995-1-1 [2]

1 875

1 675

1 717

1 172

–

1 875

L = 20,0 m

DIN EN 1995-1-1/NA [3]

1 913

1 747

1 717

1 255

1 564

1 913

Beispiele 1 und 2 Erforderliche Höhe in mm

ULS M

V

SLS w1

w2

MAX w3

herf

sk/g2,k = 0,8

ÖNORM B 1995-1-1 [2]

267

87

335

321

–

335

L = 7,5 m

DIN EN 1995-1-1/NA [3]

273

91

335

343

333

343

sk/g2,k = 3,5

ÖNORM B 1995-1-1 [2]

1 875

1 675

1 717

1 225

–

1 875

L = 20,0 m

DIN EN 1995-1-1/NA [3]

1 913

1 747

1 717

1 311

1 591

1 913

1

2

Tab. 4

1

2

Gegenüberstellung der Ergebnisse für zwei Beispiele – NKL 2 Comparison of the results for two examples – SCL 2

schichtenlinien zur direkten Bestimmung der erforderlichen Querschnittshöhe herf darstellen. Somit sind alle Informationen für die Vorbemessung eines kippstabilisierten Dachträgers in kompakter übersichtlicher Form darstellbar.

Werden in den Bemessungsdiagrammen (Bild 6 und Bild 7) für die Beispiele 1 und 2 die Spannweiten (Abszisse) sowie die Lastdefinitionen (Ordinate) eingetragen, so lassen sich im zugehörigen Schnittpunkt (P1 bzw. P2) die Trägerhöhe sowie der maßgebende Nachweis direkt be24

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

stimmen. Aufgrund der Kurvenbeschaffenheit ist eine lineare Interpolation zwischen benachbarten Höhenschichtenlinien zulässig.

3.2.3 Tabellarischer Vergleich für die zwei definierten Beispiele mit g2,k = 1,0 kN/m2 In Tab. 3 und 4 sind die Ergebnisse für die erforderlichen Querschnittshöhen für alle ULS- und SLS-Nachweise für die Nutzungsklassen 1 und 2 dargestellt.

Bild 6

Bemessungsdiagramm für b = 140 mm mit Höhenschichtenlinien (herf) für g2,k = 1,0 kN/m2 gemäß ÖNORM B 1995-1-1 [2] mit zwei Beispielen (siehe 3.2.3): (li) NKL 1, (re) NKL 2 Design chart for b = 140 mm with contour lines (herf) for g2,k = 1.0 kN/m2 according to ÖNORM B 1995-1-1 [2] showing two examples: SCL 1 (left), SCL 2 (right)

Bild 7

Bemessungsdiagramm für b = 140 mm mit Höhenschichtenlinien (herf) für g2,k = 1,0 kN/m2 gemäß DIN EN 1995-1-1/NA [3] mit zwei Beispielen (siehe 3.2.3): (li) NKL 1, (re) NKL 2 Design chart for b = 140 mm with contour lines (herf) for g2,k = 1.0 kN/m2 according to DIN EN 1995-1-1/NA [3] showing two examples: SCL 1 (left), SCL 2 (right)

3.2.4 Detailliertes Zahlenbeispiel gemäß ÖNORM B 19951-1 – NKL 1

− Bemessungswert der Einwirkungen und der Schnittgrößen

Für Beispiel 2 gilt: g2,k = 1,0 kN/m2 ; sk = 3,5 kN/m2 ; L = 20 m

g1,k = b h L 1, g = 0,14 1, 875 5, 5 = 1, 44 kN / m

Die maximale Querschnittshöhe für das Beispiel 2 ergibt sich nach 3.2.3 für die NKL 1 für den ULS-Nachweis „Biegemoment“ mit 1 875 mm. Für die Einflussbreite gilt: e = 20/5 = 4 m. Für alle weiteren Nachweise ergeben sich die folgenden zugehörigen Ausnutzungsgrade:

Ed = 1, 35 g1,k + g2,k e + 1, 5 sk e

(

)

(

)

= 1, 35 1, 44 + 1, 0 4 + 1, 5 3, 5 4 = 28, 3 kN / m

Md = Ed

2

2

L 20 = 28, 3 = 1415 kNm 8 8 Bautechnik 92 (2015), Heft 1

25

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T. Moosbrugger, H. Krenn, T. Bogensperger: Bemessungsdiagramme für den biegebeanspruchten Stab im Holzbau

Vd = Ed

L 20 = 28, 3 = 283 kN 2 2

haltenen Einfeldträgers. Für Durchlaufsysteme und für zweiachsig gespannte Tragsysteme sind die Bemessungsdiagramme und die nachfolgende Interpretation ohne Gültigkeit.

− ULS-Nachweise X m,d =

Md 1415 106 6 k = 17, 25 f fm,k mod = 2 W LM 140 1875

= 24

Y v,d =

0, 90 = 17, 28 1, 25

100 %

1, 5 Vd 1, 5 283 103 k = = 1, 60 f fv,k mod A LM 140 1875

0, 90 = 2, 5 = 1, 80 1, 25

89 %

− SLS-Nachweise Für die Verformungsamplitude des Einheitslastfalls gilt: w(1 kN/m) = = +

5 1 L4 1 L2 + 384 EJ 8 GA P 4

5 1 20 000 12 384 11500 18753 140 1 20 0002 8 540 1875 140 0, 83

= 2, 36 + 0, 42 = 2,78

mm kN /m

Für die erforderlichen Verformungsnachweise ermitteln sich winst und wfin zu: winst =

¨winst,G, j + winst,Q,1 + ¨^ 0,i winst,Q,i j v1

i >1

(

= 2,78 g1,k + g2,k e + sk e

(

)

= 2,78 1, 44 + 1, 0 4 + 3, 5 4 = 52, 9 mm f

20 000 L = = 66,7 mm 300 300

© w fin = ª winst,G, j + « j v1

¨

) 79 %

¨^ 2, j winst,Q, j ¹º (1 + kdef ) j v1

»

= 2,78 ( g1,k + g2,k e + sk e ^ 2 ) (1 + kdef ) = 2,78 (1, 44 + 1, 0 4 + 3, 5 4 0 ) (1 + 0, 6) = 24, 2 mm f

20 000 L = = 80 mm 250 250

30 %

Die Bemessungsdiagramme wurden zur Erläuterung beispielhaft für eine Trägerbreite von 140 mm und für die Festigkeitsklasse GL 24h dargestellt. Eine Darstellung für davon abweichende Trägerbreiten, d. h. konstante bzw. veränderliche Trägerbreiten sowie andere Festigkeitsklassen, ist problemlos vollautomatisiert möglich.

Die ULS-Nachweise treten für alle untersuchten Normenwerke bei Dachtragwerken für höhere Schneelasten – d. h. für einen Lastfaktor größer als 1,5 – und für Spannweiten über rund 7,0 m als bemessungsrelevant auf.

Dabei tritt der Biegespannungsnachweis als wesentlicher Nachweis über den größten Teil des Spannweiten- und Lastfaktorenbereiches in Erscheinung. Für weit gespannte Tragwerke mit großen Lastfaktoren wird schließlich der Querkraftnachweis maßgebend. Generell ist festzustellen, dass bei Steigerung des Lastfaktors (d. h. höherer Schneelastanteil) die ULS-Nachweise deutlich häufiger maßgebend sind. Dies liegt im Wesentlichen daran, dass die Lasteinflussbreite proportional mit der Vergrößerung der Spannweite steigt. Dadurch entstehen für große Lastfaktoren und große Spannweiten „hoch belastete“ Einfeldträger, bei denen der Querkraftnachweis bemessungsrelevant wird. Die minimalen Unterschiede in den erforderlichen Biegeträgerhöhen nach ÖNORM B 1995-1-1 [2] bzw. der DIN EN 1995-1-1/NA [3] sind durch die verschieden definierten Teilsicherheitsbeiwerte der Widerstände begründet.

Für Tragwerke, die überwiegend durch das Eigenwicht (Eigengewicht des Trägers und des gesamten Dachaufbaues) belastet sind, d. h. für Lastfaktoren < 1, treten für die untersuchten Normenwerke ausschließlich die SLSNachweise als maßgebende Nachweise in Erscheinung.

Für die SLS-Nachweise gemäß ÖNORM B 1995-1-1 [2] tritt die seltene Einwirkungskombination als relevante Bemessungssituation für die NKL 1 auf. Langzeiteffekte (quasi-ständige Einwirkungskombination) treten ausschließlich in der NKL 2 in den Bemessungsdiagrammen hervor.

Dementgegen treten für die DIN EN 1995-1-1 [3] bei Lastfaktoren < 1 die Langzeiteffekte sowohl in NKL 1 als auch in NKL 2 in Erscheinung (wnet,fin).

5 4

Die angeführten Interpretationen zur Relevanz der zu führenden Nachweise der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit gelten ausschließlich für das statische System des einachsig gespannten, gelenkig gelagerten und kontinuierlich gegen seitliches Ausweichen ge-

26

Ausblick

Zusammenfassung

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Ein zweiter Teil befasst sich mit der Erweiterung der Bemessungsdiagramme um die Anwendung des Schwingungsnachweises auf eine 2D-BSP-Platte mit inhomogenem mehrschichtigem Querschnittsaufbau und nachgiebig eingespannter 1D-Tragwirkung in Form eines einfeldrigen Deckentragwerks.

Literatur [1] ÖNORM EN 1995-1-1:2009 Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau. Deutsche Fassung, Österreichisches Normungsinstitut, Wien, 2014.

[2] ÖNORM B 1995-1-1:2014 Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau – Nationale Festlegungen, nationale Erläuterungen und nationale Ergänzungen zur ÖNORM EN 1995-1-1. Österreichisches Normungsinstitut, Wien, Entwurf 2014.

[3] DIN EN 1995-1-1/NA:2013 Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau. DIN Deutsches Institut für Normung, Berlin, 2013.

[4] ÖNORM B 4100-2:2004 Holzbau – Holztragwerke – Teil 2: Berechnung und Ausführung. Österreichisches Normungsinstitut, Wien, 2004.

[5] HALASZ, R.; SCHEER, C. (Hrsg.): Holzbautaschenbuch, Band 2: DIN 1052 und Erläuterungen – Formeln – Tabellen – Nomogramme. 8. vollst. neubearb. Aufl., ISBN 3-43301067-6, Berlin: Ernst – Verlag für Architektur u. techn.

Wiss., 1989.

[6] Produktkatalog Nordlam GmbH: NORDLAM EXPRESSElements – Decken. Magdeburg, Stand: Juni 2013.

[7] MOOSBRUGGER, T.; HIRSCHMANN, B.; KRENN, H.: Bemessungsdiagramme für Biegeträger mit rechteckigem Querschnitt. In: Tagungsband Eurocode 5 Seminar – Bemessung und Konstruktion von Holzbauten nach EN 1995-1-1, Graz, 2009, S. 74.

[8] HIRSCHMANN, B.: Tragfähigkeits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise für Vollwandträger aus Holz – Relevanz der Verformung bei der Bemessung nach EC 5. Bachelorarbeit (unveröffentlicht), TU Graz, 2009.

[9] ÖNORM EN 1990:2013 Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung. Österreichisches Normungsinstitut, Wien, 2013.

[10] ÖNORM B 1990:2013 Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung – Teil 1: Hochbau – Nationale Festlegungen zu ÖNORM EN 1990 und nationale Ergänzungen. Österreichisches Normungsinstitut, Wien, 2013.

[11] DIN EN 1990/NA:2010 Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung. DIN Deutsches Institut für Normung, Berlin, 2010.

[12] ÖNORM B 1991-1-1:2011 Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke Teil 1-1: Allgemeine Einwirkungen – Wichten, Eigengewichte, Nutzlasten im Hochbau. Österreichisches Normungsinstitut, Wien, 2011.

[13] FprEN 14080 Holzbauwerke – Brettschichtholz und Balkenschichtholz – Anforderungen. Österreichisches Normungsinstitut, Wien, 2013.

Autoren DDI Dr. techn. Thomas Moosbrugger Rubner EBG GmbH Handwerkerzone 2 I-39030 Kiens thomas.moosbrugger@rubner.com

DI (FH) Harald Krenn KLH Massivholz GmbH A-8842 Katsch a. d. Mur 202 harald.krenn@klh.at DI Dr. techn. Thomas Bogensperger holz.bau forschung gmbh Inffeldgasse 24 A-8010 Graz thomas.bogensperger@tugraz.at

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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AUFSATZ ARTICLE

T. Moosbrugger, H. Krenn, T. Bogensperger: Design charts for a single spanned timber beam under bending

DOI: 10.1002 / bate.201400085

AUFSATZ

Peer Haller, Andreas Heiduschke, Robert Putzger, Jens Hartig*

Kunstharzpressholz zur Verstärkung von Brettschichtholz Es wurden Biegeträger aus Brettschichtholz (BSH) untersucht, die zur Erhöhung der Tragfähigkeit und der Dauerhaftigkeit auf der Zug- und wahlweise auf der Druckseite mit Kunstharzpressholz (KHP) verstärkt wurden. KHP ist ein Holzwerkstoff, der aus phenolharzgetränkten Furnieren der Rotbuche (Fagus sylvatica) besteht. KHP weist einen Elastizitätsmodul von über 20 000 N/mm2 und eine Biegefestigkeit von 200 N/mm2 auf, was gegenüber den entsprechenden Werten von BSH GL24h eine Verdopplung bzw. Verdreifachung bedeutet. Die Verstärkung von Biegeträgern aus GL24h erbrachte bei sonst gleichen Querschnitten mehr als eine Verdopplung der Tragfähigkeit; die Steifigkeit erhöhte sich um etwa ein Drittel. Außerdem wurde der Verbund zwischen BSH und KHP abwechselnd befeuchtet und getrocknet, um die Dauerhaftigkeit zu testen. Teilweise getränktes KHP nahm viel Feuchtigkeit auf und quoll stark, jedoch weniger als unbehandelte Rotbuche. Dieser Werkstoff ist daher nur für die Nutzungsklassen 1 und 2 geeignet. Vollständig getränktes KHP hingegen nahm kaum Feuchtigkeit auf und quoll nur wenig, sodass es sich ebenso für die Nutzungsklasse 3 empfiehlt.

Compressed laminated wood for the strengthening of glued laminated timber Glued laminated timber girders were investigated, which were strengthened with compressed laminated wood at the tension lamella and optionally also at the compression lamella to increase load-bearing capacity and stiffness. Compressed laminated wood is a wood composite consisting of beech (Fagus sylvatica) veneers, which are impregnated with phenol-resorcin resin. Compressed laminated wood possesses a YOUNG’s modulus of more than 20 000 N/mm2 and a bending strength of more than 200 N/mm2, which is compared to glued laminated timber GL24h a doubling and a tripling, respectively. The strengthening of the GL24h girders with compressed laminated wood led to a doubling of the bending capacity and to an increase of stiffness of about one third compared to plain GL24h girders with the same cross section. Moreover, the joint of glued laminated timber and compressed laminated wood was exposed to wetting-drying cycles to investigate the durability.

Partly impregnated compressed laminated wood absorbed a lot of moisture and swelled heavily, but still less than plain beech wood. Thus, this material is only recommendable for the service classes 1 and 2. Completely impregnated compressed laminated wood showed only very low moisture uptake and swelling and can be applied also in service class 3.

Keywords Brettschichtholz; Kunstharzpressholz; Tragverhalten; Dauerhaftigkeit; Formstabilität; Wasseraufnahme; Quellung; Verstärkung

Keywords glued laminated timber; compressed laminated wood; loadbearing behavior; durability; dimensional stability; water uptake; swelling; strengthening

1

BLAß et al. [1, 2] haben das Tragverhalten von BSH-Trägern untersucht, die mit Laminaten aus Kohlenstofffaser verstärkt waren. Diese Hightech-Produkte weisen herausragende mechanische Eigenschaften auf und sind in beliebiger Länge erhältlich. Jedoch sind sie teuer und müssen zum Schutz vor Brand durch mindestens eine zusätzliche Brettlage abgedeckt werden.

Einleitung

Wie bekannt, schwächen Faserabweichungen, Äste und Keilzinken die Tragfähigkeit von Trägern aus Brettschichtholz (BSH) umso empfindlicher, wenn diese Merkmale auf der Zugseite auftreten. Dies erklärt die einschlägigen Forschungen, die zur Verstärkung der Zugzone von Biegeträgern bis dato durchgeführt wurden. Bei Schichtverbunden hängt die Spannung jeder Schicht von ihrer Steifigkeit ab, weshalb auf besonders steife Materialien wie Stahl oder faserverstärkte Kunststoffe zurückgegriffen wird.

*) Corresponding author: jens.hartig@tu-dresden.de Submitted for review: 06 October 2014 Revised: 02 December 2014 Accepted for publication: 03 December 2014

28

BLAß et al. [1, 2] berichten, dass durch eine solche Verstärkung die Tragfähigkeit um das 1,4- bis 1,7-fache und die Steifigkeit um das 1,1- bis 1,3-fache gegenüber unverstärkten BSH- Trägern erhöht wird. TINGLEY und GAI [3] erzielen ähnliche Ergebnisse, erwähnen aber auch die Grenzen der Ertüchtigung insbesondere bei der Steifigkeit. Dies ist u. a. darauf zurückzuführen, dass angesichts der hohen Kosten der Kohlenstofffaser nur dünne Laminate eingesetzt werden können und deren Querschnitte gegenüber dem BSH so klein sind, dass deren Dehnsteifigkeit trotz herausragendem E-Modul nur wenig zur Gesamtsteifigkeit des Trägers beiträgt.

© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Unabhängig von der Art der Bewehrung ist die Biegetragfähigkeit durch die Zugfestigkeit der Randlamelle begrenzt. Daher kann BSH, wenn es am Zugrand mit Brettern einer höheren Festigkeitsklasse verstärkt wird, die Traglast von faserverstärktem BSH erreichen, sodass ein Rückgriff auf diese innovative Technologie dann kaum noch statische oder wirtschaftliche Vorteile verspricht.

Neuere Untersuchungen von F RESE und BLAß [4, 5] verwenden Schichtholz aus Buche (Fagus sylvatica) ausschließlich oder in Kombination mit Fichte (Picea abies) für tragende Anwendungen. Erwartungsgemäß zeigten die Traglasten und Steifigkeiten gegenüber BSH aus Nadelholz höhere Werte. Von Nachteil jedoch ist die geringe Dauerhaftigkeit der Buche, die den Einsatz im Freien bisher verwehrt.

BRAUN und MOODY [6] führten eine Serie von Biegetests an BSH durch, das mit Furnierschichtholz (LVL – Laminated Veneer Lumber) verstärkt war. Die Biegetragfähigkeit stieg wegen der hohen Festigkeit des Furnierschichtholzes deutlich an. Darüber hinaus sind die geschäfteten Furniere und Lamellen der Keilzinkung des BSH mechanisch überlegen.

In [7] haben HEIDUSCHKE, HALLER, HAMANN et al. das Verhalten von Biegeträgern aus BSH und Kunstharzpressholz (KHP) untersucht. KHP ist ein Handelsprodukt, das aus Buchenfurnieren besteht, die mit Phenolharz getränkt und dann in einer Heizpresse verdichtet und ausgehärtet werden. Das Ziel war die Entwicklung eines Hochleistungs-Verbundträgers – im Weiteren auch Hybridträger genannt [8] –, der gegenüber dem BSH bessere Trageigenschaften und eine höhere Dauerhaftigkeit aufweist. Die Imprägnierung mit Phenolharz schützt das Holz vor eindringender Feuchtigkeit und ermöglicht somit die Außenbewitterung, also die Verwendung in Nutzungsklasse 3 nach Eurocode 5 [9]. Auf der Deckseite des Trägers angebracht, entfallen dadurch aufwändige Maßnahmen des konstruktiven Holzschutzes, sodass sich die Mehrkosten des Trägers nicht alleine durch die Materialeinsparung der Verstärkung rechtfertigen.

2

Verwendete Materialien

2.1

Brettschichtholz

Für das BSH wurde Fichte der Sortierklassen C24 und C35 verwendet. Die verstärkten BSH-Träger wurden in üblicher Weise in einem Holzleimbaubetrieb gefertigt. Als Kleber diente Resorcinharz. Die mechanischen Eigenschaften von BSH sind genormt und können [13] entnommen werden.

2.2

Kunstharzpressholz (KHP)

KHP besteht aus Buchenfurnieren, die mit Phenol-, Melamin-, Polyester- oder Epoxidharz getränkt und anschlie-

ßend zu einer Platte verdichtet werden. Für den Holzbau ist nur phenolharzgebundenes KHP von Bedeutung, da es die besten mechanischen Werte aufweist. Der Vorzug der Buche ergibt sich aus ihrer offenporigen Struktur, die vom Harz leicht durchzogen wird. Die meist 1,5 bis 2,5 mm, in Sonderfällen bis zu 4 mm dicken Furniere werden zunächst getränkt, dann in einer Heizpresse zu einem Paket gestapelt und schließlich bei einem Pressdruck von 20 bis 30 N/mm2 zwischen 100 und 150 °C auf etwa 1 200 kg/m3 verdichtet. Das Harz verschließt und stabilisiert die Zellen. Der Werkstoff weist Wasser ab und ist beständig gegen Öle sowie schwache Säuren. Zudem erhöht die Verdichtung den Elastizitätsmodul und die Festigkeit [10]. Die Herstellung von KHP ist ebenfalls genormt [11, 12].

Für die Fertigung der Probekörper wurde KHP der Firma Deutsche Holzveredelung Schmeing, Kirchhundem mit dem Markennamen dehonit® verwendet. Dabei wurde teil- und vollgetränktes KHP mit folgenden Eigenschaften gewählt: – KHP – vollgetränkt 1 (KHP-V1): bestehend aus 17 Furnierlagen (8 × längs/1 × quer/8 × längs) mit einer Gesamtdicke von ca. 22 mm. Die Produktbezeichnung ist dehonit® A740-1.

– KHP – vollgetränkt 2 (KHP-V2): bestehend aus 26 Furnierlagen, die bis auf die beiden mittleren abwechselnd längs und quer orientiert sind.

Die Dicke beträgt ca. 16 mm.

– KHP – teilgetränkt (KHP-T): bestehend aus 17 Furnierlagen (8 × längs/1 × quer/8 × längs) mit einer Gesamtdicke von ca. 20 mm.

Alle Probekörper waren mit Phenolharz getränkt und wiesen einen symmetrischen Lagenaufbau auf.

3

Experimentelle Untersuchungen

3.1

Mechanische Eigenschaften der Einzelmaterialien unter Biegebelastung

Obgleich die Eigenschaften von BSH in DIN EN 14080 [13] genormt sind und LEIJTEN et al. die mechanischen und physikalischen Kennwerte von KHP in [14] gründlich untersucht haben, wurden Biegefestigkeit und EModul der Materialien KHP-V1 und KHP-T sowie des BSH GL32c (Fichte) an Kleinproben bestimmt, die nachträglich aus den geprüften Verbundträgern entnommen wurden (siehe Abschn. 3.2). Die Proben aus KHP und Fichte entstammten verschiedenen Trägern, diejenigen aus Fichte alleine dem Träger KHP-T-Z-6. Die Länge der Prüfkörper erstreckte sich über die drei äußeren Brettlamellen, wobei auf faserparalleles Holz geachtet wurde.

Es wurden Dreipunktbiegeversuche nach [16] durchgeführt. Die quaderförmigen Prüfkörper waren 400 mm lang und zwischen 20 mm und 23 mm breit. In Abhängigkeit der Höhe h des Prüfkörpers (Fichte und KHP-V1: Bautechnik 92 (2015), Heft 1

29

AUFSATZ ARTICLE

P. Haller, A. Heiduschke, R. Putzger, J. Hartig: Compressed Laminated Wood for the Strengthening of Glued Laminated Timber

F

25000 Elastizitätsmodul Em [N/mm²]

KHP-T

ρ5%

Fichte 15000

h

KHP-V1 20000

E(Em)+D(Em) E(ρ) E(ρ) + ρ95% D(ρ) D(ρ) E(Em)-D(Em) Em;5%

wm 14 15 15

14 135

125

14

150

10000

b

14 135

420 450

Bild 2

Aufbau des Vierpunktbiegeversuchs Setup of the four-point bending test

3.2

Tragverhalten der Verbundträger unter Biegebelastung

15 15 [cm]

5000

0 a)

0

200

400

600 800 1000 Rohdichte ρ [kg/m³]

300

Festigkeit fm [N/mm²]

KHP-T Fichte

200

ρ 5%

E(fm)+D(fm) E(ρ ) E(ρ ) + ρ 95% D(ρ ) D(ρ ) E(fm)-D(fm) fm;5%

100

0

Bild 1

Das Tragverhalten von Verbundträgern mit bauteilnahen Abmessungen aus BSH mit Randlamellen aus KHP wurde in Vierpunktbiegeversuchen bestimmt (Bild 2).

Das Verhältnis von Spannweite zu Höhe betrug l/h = 13,5 und lag damit unter den Anforderungen nach [14].

150

50

b)

1200 1400

fm;95%

KHP-V1 250

(E(ρ ), E(fm))

0

200

400

600 800 1000 Rohdichte ρ [kg/m³]

1200 1400

Elastizitätsmodul und Festigkeit von Fichte, KHP-V1 und KHP-T unter Biegebelastung in Abhängigkeit der Rohdichte; a) Elastizitätsmodul, b) Festigkeit Modulus of elasticity and strength of spruce, KHP-V1 and KHP-T under flexural loading depending on raw density; a) modulus of elasticity, b) strength

22 mm; KHP-T: 20 mm) betrug bei gegebener Stützweite l von 340 mm das Verhältnis Spannweite zu Höhe l/h = 17 bzw. 15,5. Der Stichprobenumfang betrug 20 Stück aus KHP-V1 und KHP-T sowie neun Stück aus Fichte.

Die Versuchsergebnisse in Abhängigkeit der Rohdichte ρ sind in Bild 1 dargestellt, der Elastizitätsmodul EB in Bild 1a sowie die Festigkeit fB in Bild 1b. Die Bilder enthalten jeweils die Erwartungswerte (E(EB) und E(fB)), Standardabweichungen (D(EB) und D(fB)) sowie die 5 % Quantilwerte (EB,5% und fB,5%).

Die Ergebnisse der beinahe doppelt so dichten KHP-Proben unterschieden sich deutlich von denen der Fichte.

Mit der Dichte steigen auch nahezu proportional der Elastizitätsmodul und die Festigkeit an.

In Übereinstimmung mit [14] sind die Erwartungswerte von EB und fB für KHP-V1 etwas geringer als für KHP-T. Jedoch streut die Festigkeit von KHP-T gegenüber KHPV1 deutlich stärker.

30

F

Em;95%

hZ hBSH hD

P. Haller, A. Heiduschke, R. Putzger, J. Hartig: Kunstharzpressholz zur Verstärkung von Brettschichtholz

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Es wurden Träger mit unterschiedlichen Verstärkungsgraden untersucht. Die Serie „KHP-…-Z“ wurde nur auf der Zug-, die Serie „KHP-…-DZ“ zusätzlich auf der Druckseite verstärkt. Abmessungen und Merkmale der Träger sind in Tab. 1 zusammengestellt. Es wurde mit KHP-T und KHP-V1 verstärkt, wobei die Buchstaben T und V in der Probenbezeichnung für teil- bzw. vollgetränktes KHP stehen.

Auch wurden Art und Lage der Schäftung untersucht (Tab. 1). Bild 5a zeigt diese Verbindung zwischen Fichte und KHP mit einer Neigung von 1/10. Die 2,8 m lange KHP-Lamelle befand sich dabei unten in der Mitte des Trägers, die reine KHP-Schäftung in dessen Mitte. Diese spezielle Anordnung wurde gewählt, um den Bruch genau dort hervorzurufen und dadurch die Tragfähigkeit dieser Art Schäftung bestimmen zu können.

Bild 3 zeigt den effektiven E-Modul und die Biegefestigkeit beim Versagen der Hybridträger. Die Wirkung der KHP-Verstärkung zeigt sich in einer erheblichen Steigerung der Tragfähigkeit und der Steifigkeit verglichen mit den Referenzproben aus GL24h und GL32c. Bezogen auf die Mittelwerte steigt die Tragfähigkeit um das 1,8- bis 2,2-Fache und die Steifigkeit um das 1,3- bis 1,5-Fache gegenüber GL24h. Das Last-Verformungsverhalten der Referenzproben war linear elastisch und das Versagen erfolgte auf Zug häufig infolge von Ästen und Keilzinkungen. Die verstärkten Träger versagten gleichermaßen auf Zug, Druck und Schub (Tab. 1).

Die Last-Verformungskurven in Bild 4 zeigen, dass mehrere nur auf der Zugseite verstärkte Hybridträger „KHP…-Z“ unmittelbar vor Erreichen der Traglast ein nichtlineares Verhalten aufweisen, weil die Druckfestigkeit überschritten ist. Das Holz versagte bei einer rechnerischen Druckspannung von 50 N/mm2 nahe den Lasteinleitungen. Bei fünf der 15 Hybridträger ging die Schädigung von der Druckzone aus, gefolgt von Zug- oder

Eigenschaften der geprüften Balken Properties of the tested beams

Tab. 1

Bezeichnung der Probekörper (PK)

Breite b/ Höhe h [mm]

Güte der Lamellen (außen/ innen)

hZ /hD [mm]

Bemerkungen (Lage der Schäftung (wenn vorhanden); Versagensart: A = Ast, D = Druckversagen, K = Keilzinkung, S = Schäftung, V = Schubversagen, Z = Zugversagen)

GL24h-1 und 2

100/310

C24

–/–

Versagen: PK 1 → A; PK 2 → A, K

GL24h-3

95/323

C24

–/–

Versagen: A

GL32c

95/323

C35/C24

–/–

Versagen: Z

KHP-T-Z-1 bis 3

100/310

C24

20/–

Versagen: PK 1 und 2 → D,V in Fichte; PK 3 → A in Fichte, Z in KHP

KHP-T-Z-4

95/312

C24

20/–

Schäftung in KHP bei L/2; Versagen: D,V in Fichte

KHP-T-Z-5

95/312

C35/C24

20/–

Versagen: D,V in Fichte

KHP-T-Z-6

95/312

C35/C24

20/–

KHP Schäftung bei L/2; Versagen: K in Fichte, S in KHP

KHP-T-Z-7

95/312

C24

20/–

Schäftung Fichte-KHP bei L/6 und L5/6; Versagen: D, K in Fichte, S in KHP

KHP-T-Z-8

95/312

C24

20/–

KHP Schäftung bei L/2*; Versagen: Z in Fichte, Z in KHP

KHP-T-Z-9

95/250

C24

20/–

L = 16,8h; Versagen: D,V in Fichte

KHP-T-DZ-1 bis 3

100/310

C24

20/20

Versagen: Fichte: PK 1 → K; PK 2 → D, A; PK 3 → T; Z in KHP (PK 1 und 2)

KHP-V1-Z-1

95/315

C24

22/–

Versagen: D, K in Fichte, Z in KHP

KHP-V1-DZ-1

95/315

C24

22/22

KHP Schäftung bei L/3; Versagen: A in Fichte, S in KHP

KHP-V1-DZ-2

95/315

C24

22/22

Versagen: T in Fichte

* um eine versagte Zuglamelle in BSH zu simulieren, wurde diese bei L/3 durchtrennt, sodass keine Lastübertragung möglich war

90

100

Biegefestigkeit fm [N/mm²]

80 70 60 50

Kraft je Prüfzylinder [kN]

GL24h (3 Probekörper) GL32c (1 Probekörper) KHP-T-Z (9 Probekörper) KHP-T-DZ (3 Probekörper) KHP-V1-Z (1 Probekörper) KHP-V1-DZ (2 Probekörper)

40 30 20

80

60 KHP-T-Z-9 40

GL24h (3 PK) GL32c (1 PK) KHP-T-Z (9 PK) KHP-T-DZ (3 PK) KHP-V1-Z (1 PK) KHP-V1-DZ (2 PK)

20

10 0

Bild 3

0

5000 10000 15000 Biegeelastizitätsmodul Em (lokal) [N/mm²]

0

20000

Auswertung der Elastizitätsmodule und der Biegefestigkeit der geprüften Träger Evaluation of the bending modulus of elasticity and strength of the tested girders

Schubbrüchen. Zur Verstärkung der Druckzone wurde bei einigen Probekörpern („KHP-…-DZ“) auch diese in KHP ausgeführt. Diese Maßnahme war effektiv und führte zu einer weiteren Verbesserung des Tragverhaltens, wie in Bild 3 und Bild 4 zu erkennen ist.

Die Hälfte der Hybridträger wies am Auflager Schubbrüche im BSH auf, noch bevor die Zugfestigkeit der Verstärkung erreicht war (Bild 5b). Es wurde vermutet, dass das

Bild 4

0

20 40 60 80 Durchbiegung in Feldmitte [mm]

100

Kraft-Durchbiegungsbeziehungen der geprüften Träger Load-deflection relations of the tested girders

geringe Verhältnis von l/h = 13,5 die Häufigkeit dieser Bruchursache begünstigt. Aus diesem Grund wurde die Höhe des Trägers KHP-T-Z-9 auf 250 mm herab- und somit sein l/h auf 16,8 heraufgesetzt. Das Schubversagen erfolgte jedoch erneut bei 3,3 N/mm2, dasjenige aller Hybridträger zwischen 3,3 und 4,5 N/mm2. Somit ist bei der Laststeigerung ein kritischer Zustand erreicht, in dem die Festigkeit des KHP nur durch eine zusätzliche Schubbewehrung des Trägers ausgeschöpft werden kann.

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

31

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P. Haller, A. Heiduschke, R. Putzger, J. Hartig: Compressed Laminated Wood for the Strengthening of Glued Laminated Timber

P. Haller, A. Heiduschke, R. Putzger, J. Hartig: Kunstharzpressholz zur Verstärkung von Brettschichtholz

14

a)

b)

c)

Feuchtezunahme [%]

12 10 8

Details der geprüften Träger; a) Schäftung KHP-Fichte, b) Schubversagen, c) Zugversagen Fichte und KHP, d) Zugversagen der Schäftung Details of the tested girders; a) scarf joint KHP-spruce, b) shear failure, c) tension failure of spruce and KHP, d) tension failure scarf joint

50h Unterbrechung der KS-Lagerung

6 4 2

d)

Bild 5

Fichte ρ=0,3 g/cm³ Fichte ρ=0,54 g/cm³ KHP-T KHP-V1 KHP-V2

0 0

a)

200

400

600

Fichte ρ=0,3 g/cm³ Fichte ρ=0,54 g/cm³ KHP-T KHP-V1 KHP-V2

180

Feuchtezunahme [%]

Um den Ausfall der Fichtenlamelle in unmittelbarer Nachbarschaft zur KHP-Verstärkung zu simulieren, wurde erstere im Drittelspunkt der Probe KHP-T-Z-8 durchtrennt. Dieser Träger versagte auf Zug an der Sollbruchstelle der KHP-Lamelle bei einer Biegefestigkeit von 59 N/mm2.

140 120 100 80 60 40 20 0

b) Bild 6

Drei der fünf Träger mit Schäftungen versagten an der entsprechenden Verbindungsstelle der KHP-Lamelle am Zuggurt (Bild 5d). Dennoch schwächte diese Verbindung die Biegetragfähigkeit nur unerheblich. Schäftet man KHP und Fichte in Bereichen geringer Biegespannungen, wie im Falle des Trägers KHP-T-Z-7, fm = 57 N/mm2, so lässt sich der Einsatz von KHP verringern, ohne die Tragfähigkeit herabzusetzen.

3.3

Feuchteaufnahme und Maßhaltigkeit der Einzelmaterialien

Da neben der Tragfähigkeit auch die Dauerhaftigkeit verbessert werden sollte, wurden Feuchteaufnahme und Maßhaltigkeit von KHP-T, KHP-V1 und KHP-V2 sowie von Fichte mit hoher und niedriger Dichte untersucht.

Die Probekörper wurden dafür im Klimaschrank bei 35 °C und 98 % rel. Luftfeuchte entsprechend [15] und im Wasserbad gelagert. Die Versuche dauerten zwischen 27 und 69 Tagen. Zu Beginn betrugen die Abmessungen (Länge × Breite × Dicke in mm): – – – – 32

Fichte: L × B × D ≈ 30/60 × 31 × 16 KHP-T: L × B × D ≈ 30/67 × 30 × 20 KHP-V1: L × B × D ≈ 31/68 × 31 × 16 KHP-V2: L × B × D ≈ 32/66 × 30 × 17 Bautechnik 92 (2015), Heft 1

1000

200

160

Fünf der 15 Hybridträger versagten auf Zug im KHP oder im Holz (Bild 5c). Im Fall der Probe KHP-T-DZ-1 führte ein vorzeitiges Versagen einer Keilzinkung im BSH zu einer insgesamt geringen Biegefestigkeit von 54 N/mm2.

800

Zeit [h]

0

250

500

750 1000 Zeit [h]

1250

1500

1750

Gewichtszunahme der Proben aus Fichte, KHP-V1, KHP-V2 und KHP-T; a) Klimaschrank bei 35 °C und 98 % rel. Luftfeuchte, b) Wasserbad Weight increase of spruce, KHP-V1, KHP-V2 and KHP-T; a) climate chamber at 35 °C and 98 % rel. humidity, b) water bath

Um den Einfluss des Hirnholzes auf die Feuchteaufnahme zu bestimmen, wurden jeweils zwei Probekörperlängen L von ca. 30 und 60 mm untersucht, wobei die Holzfeuchte 8 bis 10 % und bei KHP-V1 nur 3 % betrug.

Die Diagramme in Bild 6 zeigen für beide Lagerungen die Feuchtezunahme der Prüfkörper in Masseprozent. In Bild 7 ist die Volumenzunahme zu sehen.

KHP-T weist eine Feuchtzunahme in Größenordnung der Fichte auf. Hinsichtlich der Quellung schneidet KHP-T noch ungünstiger ab. Da Buche stärker quillt als Fichte [17], beträgt die Volumenzunahme der KHP-T-Proben nach 1 000 Stunden Klimaschrank bis zu 25 % und somit ungefähr 2,5-mal so viel wie die der Fichtenproben, die nur 10 % aufweisen (Bild 7a). Die Volumenzunahme des KHP-V2 erreicht, wenn auch erheblich verzögert, mindestens das Niveau der Fichte. Das KHP-V1 bleibt mit einer Volumenzunahme von unter 5 % nach ca. 1 000 Stunden deutlich unter den Werten der Fichte. Die Längenzunahme bei Fichte, KHP-V1 und KHP-V2 lag jeweils unter 0,5 %, wobei die Volumenzunahme hauptsächlich

10 5 0 0

200

400

a)

600

800

1000

Zeit [h] 60

Fichte ρ=0,3 g/cm³ Fichte ρ=0,54 g/cm³ KHP-T KHP-V1 KHP-V2

Volumenzunahme [%]

50

4 3 2 1 0 -1 0 -2 -3 -4

200

300

Befeuchtung

Befeuchtung

200

500

Befeuchtung

KHP-V1-DZ-1 (l x b x h [mm] = 150 x 84 x 204) KHP-V1-Z-1 (l x b x h [mm] = 78 x 95 x 101)

100

400

300

600

700

Trocknung

15

100

KHP-V1-DZ-2 (l x b x h [mm] = 67 x 93 x 101) KHP-V1-Z-2 (l x b x h [mm] = 13 x 94 x 102)

400

500

Befeuchtung

600

700

Trocknung

Fichte ρ=0,3 g/cm³ Fichte ρ=0,54 g/cm³ KHP-T KHP-V1 KHP-V2

Trockn.

20

Breitenänderung [%]

Volumenzunahme [%]

25

8 6 4 2 0 -2 0 -4 -6 -8

Trockn.

50h Unterbrechung der KS-Lagerung

Gewichtsänderung [%]

30

Zeit [h]

Bild 8

Gewichts- und Breitenänderung der Verbundkörper aus KHP-V1Fichte Weight and width change of the spruce-KHP-V1 specimens

20

3.4

Maß- und Formhaltigkeit der Verbundquerschnitte

10

Unter zyklisch wechselnden Klimabedingungen wurde das Quell- und Schwindverhalten von Verbundquerschnitten aus KHP sowie Schnitt- und Schichtholz aus Fichte untersucht. Dabei war auch das Verhalten der Leimfuge von Interesse. Die Verbundquerschnitte wurden aus Kunstharzpressholz KHP-V1und BSH aus Fichte gefertigt. Es wurden vier quaderförmige Probekörper mit unterschiedlichen Abmessungen geprüft, die aus Bild 8 hervorgehen. Die Probekörper KHP-V1-DZ-1 und KHPV1-DZ-2 hatten 22 mm dicke KHP-Schichten sowohl auf der Ober- als auch der Unterseite (Bild 9), die Probekörper KHP-V1-Z-1 und KHP-V1-Z-2 lediglich auf einer Seite.

40

30

0

b) Bild 7

0

250

500

750 1000 Zeit [h]

1250

1500

1750

Volumenzunahme der Proben aus Fichte, KHP-V1, KHP-V2 und KHPT; a) Klimaschrank bei 35 °C und 98 % rel. Luftfeuchte, b) Wasserbad Volume increase of spruce, KHP-V1, KHP-V2 and KHP-T; a) climate chamber at 35 °C and 98 % rel. humidity, b) water bath

aus der Quellung quer zur Faser resultierte. Hingegen war wegen der wechselnden Furnierlagen bei KHP-T auch eine Längenzunahme von bis zu 4 % zu verzeichnen.

In der Wasserlagerung nahmen die Fichten- und KHP-TProben deutlich an Gewicht zu. Wie aufgrund des größeren Hirnholzanteiles der kürzeren Proben zu erwarten ist, erfolgt die prozentuale Feuchtezunahme hier schneller als bei den längeren Proben. Des Weiteren zeigt Bild 6b deutlich, dass eine geringe Dichte respektive große Porosität das Wasseraufnahmevermögen erhöht. Die Volumenzunahme beträgt bei KHP-T mehr als 50 % und ist damit wesentlich größer als bei Fichte (Bild 7b). Auch KHP-V2 quillt zeitverzögert stärker als Fichte. Die Quellung des KHP-V1 bewegt sich in der Größenordnung der Lagerung in der Klimakammer und weist die geringste Zunahme auf.

Damit kann festgestellt werden, dass eine vollständige Tränkung des KHP nicht automatisch die Quellung in Wasser unterbindet. Zumindest wird das starke Quellen der Buche vermindert, wie der Vergleich mit KHP-T zeigt.

Zunächst wurden die Proben im Klimaschrank für zehn Tage bei 25 °C und 90 % rel. Luftfeuchte befeuchtet. Anschließend wurden die Proben 24 Stunden im Heizschrank bei 75 °C getrocknet und weitere 13 Tage bei 25 °C und 90 % rel. Luftfeuchte befeuchtet, bevor schließlich ein letzter Trocknungszyklus bei 40 °C für 32 Stunden erfolgte. In Bild 8 ist oben die Gewichtsänderung im Verlauf der Wechselbeanspruchung zu erkennen. Im unteren Teil von Bild 8 ist die relative Verformung der Fichte in der Breite zu erkennen. Wie bereits in Abschn. 3.3 festgestellt, bleibt das KHP nahezu unverformt, während sich der Querschnitt der Fichte in beide Richtungen in etwa gleicher Größenordnung ändert. Aufgrund der unterschiedlichen Verformung der Materialien ergeben sich Zwängspannungen.

Die Quellung bewirkte zunächst keine sichtbare Schädigung. Die rasche Trocknung bei 75 °C führte hingegen schon nach wenigen Stunden zu Schwindrissen sowohl Bautechnik 92 (2015), Heft 1

33

AUFSATZ ARTICLE

P. Haller, A. Heiduschke, R. Putzger, J. Hartig: Compressed Laminated Wood for the Strengthening of Glued Laminated Timber

P. Haller, A. Heiduschke, R. Putzger, J. Hartig: Kunstharzpressholz zur Verstärkung von Brettschichtholz

chen von BSH nachweisen. Die Biegetragfähigkeit wurde gegenüber herkömmlichem BSH GL24h um 80 bis 120 % gesteigert, die Steifigkeit um 30 bis 50 %. Durch die erheblich größere Zug- und Schubfestigkeit des KHP gegenüber Fichte versagten die Träger häufig auf Schub am Auflager, sodass dessen hohe Festigkeit häufig nicht voll ausgenutzt werden konnte. Es bleibt damit zumindest für BSH niedriger Festigkeit zu erwägen, ob nicht bereits ein getränkter, jedoch unverdichteter Furnierwerkstoff aus Buche ausreicht, um die Verstärkung zu erzielen.

Bild 9

Verbundkörper KHP-V1-DZ-1 und Rissbildung zu verschiedenen Klimatisierungsstufen Specimens KHP-V1-DZ-1 and crack development at different conditioning levels

in der Fichte als auch im KHP-V1 (Bild 9). Im KHP-Querschnitt führte der Schwund der Fichte zu Rissen an der Oberfläche, die auf Zugspannungen zurückzuführen sind.

Während der Befeuchtung schlossen sich die Risse wieder, wie im Bild 9 für t = 578 h zu erkennen ist. Die anschließende Trocknung bei 40 °C öffnete diese Risse erneut.

In Ergänzung zum Labor wurden Versuche in der Freibewitterung durchgeführt, die im Wesentlichen die vorangegangenen Ergebnisse bestätigten. Bereits kurz nach Beginn zeigte KHP-T aufgrund der hohen Feuchtigkeit im Herbst sichtbar gequollene Furnierlagen. Die KHP-V1Lamellen waren hingegen weitgehend formstabil.

In den Sommermonaten stellten sich im BSH Schwindrisse ein. Die Decklamellen aus KHP-V1 einschließlich der Verbundfuge befanden sich in einem guten Zustand und wiesen nur vereinzelt Risse auf. Die KHP-T-Decklamellen hingegen lösten sich zusehends ab, da die Rückerinnerung [18] der verdichteten Buche bei Nässe weitgehend irreversibel ist.

Nach zwei Jahren Bewitterung zeigte KHP-V1 Verfärbungen und vermehrt Risse zwischen den KHP-Furnierlagen, die sich aber nur an der Oberfläche erstreckten. Dagegen war KHP-T von starken, bis in tiefere Schichten reichenden Auswaschungen und flächigen Ausfaserungen der Furniere gekennzeichnet.

4

Zusammenfassung

Die vorgestellten Untersuchungen konnten die verstärkende Wirkung von KHP in hochbeanspruchten Berei-

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

KHP eignet sich außerdem, um die Tragfähigkeit an Lasteinleitungspunkten längs und quer zur Faser zu erhöhen.

Es wurde zudem gezeigt, dass es möglich ist, die Verstärkung mit KHP lokal im Bereich des größten Biegemoments vorzunehmen und geringer beanspruchte Abschnitte wie herkömmlich in Vollholz auszuführen, das durch eine Schäftung mit dem KHP verbunden wird.

Die Untersuchungen zeigten ferner, dass KHP-Decklamellen die Dauerhaftigkeit von BSH-Bindern bei direkter Bewitterung steigern können. Die Decklamellen müssen dafür derart getränkt sein, dass sie die Feuchteaufnahme und damit die Quellung wirksam unterbinden. Dies war bei teilgetränktem KHP nicht der Fall, sodass von Anwendungen der Nutzungsklasse 3 abgeraten werden muss. Für die Nutzungsklassen 1 und 2 ist teilgetränktes KHP jedoch einsetzbar, da es ein ähnliches Quell- und Schwindverhalten haben kann wie BSH und folglich geringe Zwängungen hervorruft.

Bei den vollgetränkten KHP-Varianten verlangsamt sich die Wasseraufnahme erheblich. Bei der Variante KHP-V1 war sie praktisch völlig unterbunden, was eine Eignung für die Nutzungsklasse 3 nahelegt. Dennoch werden Holzschutzmaßnahmen empfohlen. Aus konstruktiver Sicht sollte die Decklamelle einen Überstand aufweisen, um das darunterliegende Holz vor direkter Bewitterung, damit Quellen/Schwinden und letztlich schädlichen Zwängspannungen zu schützen.

Dank Die Autoren bedanken sich bei dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF-Forschungsvorhaben 0330722A-C Hochleistungstragwerke in Holz, Forschen für die Nachhaltigkeit) für die Finanzierung der vorgestellten Untersuchungen. Des Weiteren gilt der Dank den Partnern aus der Industrie, insbesondere der Hess Timber GmbH & Co. KG Kleinheubach und der Deutschen Holzveredelung Schmeing GmbH & Co. KG, Kirchhundem für ihre Unterstützung.

Literatur [1] BLAß, H. J.; ROMANI, M.; SCHMID, M.: Optimierung von Verbundträgern aus Brettschichtholz mit Verstärkungen aus Faserverbundkunststoffen. Forschungsbericht, Karlsruhe: Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine, 2003.

[2] BLAß, H. J.; SCHMID, M.: Verbundträger aus Brettschichtholz mit Verstärkungen aus Faserverbundkunststoffen. Bauingenieur 80 (2005), H. 5., S. 268–276.

[3] TINGLEY, D. A.; GAI, C.: FRP reinforced glulam performance: A case study of the lighthouse bridge. In: Natterer, J.; Sandoz, J.-L. (Hrsg.), Proceedings of the 5th World Conference on Timber Engineering, vol. 2, Lausanne: Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 1998, pp. 177– 181.

[4] BLAß H. J.; F RESE, M.: Biegefestigkeit von BrettschichtholzHybridträgern mit Randlamellen aus Buchenholz und Kernlamellen aus Nadelholz. Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Band 6, Karlsruhe: Universitätsverlag Karlsruhe, 2006.

[5] F RESE, M.; BLASS H. J.: Bending strength of combined beech-spruce glulam. In: Tagungsband zum CIB W18 Meeting, CIB W18/40-12-6, Bled (Slowenien), 2007.

[6] BRAUN, M. O.; MOODY, R. C.: Bending strength of small glulam beams with a laminated veneer tension lamination.

Forest Products Journal 28 (1977), vol. 11, pp. 46–51.

[7] HALLER, P.; et al: Hochleistungsholztragwerke – HHT – Entwicklung von hochbelastbaren Verbundbauweisen im Holzbau mit faserverstärkten Kunststoffen, technischen Textilien und Formpressholz: Abschlussbericht zum BMBFForschungsvorhaben 0330722A-C. Dresden: Institut für Stahl- und Holzbau, Technische Universität Dresden u. a., 2011.

[8] BIRK, T.; HALLER, P.; HAMANN, M.; HEIDUSCHKE, A.; HOF MANN, M.; THOMPSON, R.: Verbundträger für hohe mechanische Belastungen und Verfahren zur Herstellung solcher Träger. Deutsches Patentamt, Patent DE102008004091B4, 2013.

[9] DIN EN 1995: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten. ˇ ÁK, O.; ROUSEK, R.; RADEMA[10] PARˇ IL, P.; BRABEC, M.; MAN ˇ ERMÁK, P.; DEJMAL, A.: Comparison of selected CHER, P.; C physical and mechanical properties of densified beech wood plasticized by ammonia and saturated steam. European Journal of Wood and Wood Products 72 (2014) vol. 5, pp. 583–591.

[11] DIN 7707: Kunstharz-Pressholz und Isolier-Vollholz.

[12] DIN 61061: Nicht-imprägniertes Kunstharzpressholz für elektrotechnische Zwecke.

[13] DIN EN 14080: Holzbauwerke – Brettschichtholz und Balkenschichtholz – Anforderungen.

[14] LEIJTEN, A. J. M.; CRUZ, H. M.; RODD, P. D.; WERNER, H.; VIRDI, K. S.: Physical and mechanical properties of densified veneer wood for structural applications. Final Report: FOREST Project No:Ma2B-CT91-0033, Delft: TU Delft, 1994.

[15] DIN EN 60068-2-78: Umgebungseinflüsse – Teil 2-78: Prüfverfahren – Prüfung Cab: Feuchte Wärme, konstant.

[16] DIN 52186: Prüfung von Holz, Biegeversuch.

[17] NIEMZ, P.: Physik des Holzes und der Holzwerkstoffe. Leinfelden-Echterdingen: DRW-Verlag, 1993.

[18] SANDBERG, D.; HALLER, P.; NAVI, P.: Thermo-hydro and thermo-hydro-mechanical wood processing: An opportunity for future environmentally friendly wood products. Wood Material Science and Engineering 8 (2013), vol. 1, pp. 1–25.

Autoren Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Technische Universität Dresden Institut für Stahl- und Holzbau 01062 Dresden peer.haller@tu-dresden.de

Dr.-Ing. Andreas Heiduschke HESS Timber GmbH & Co. KG Am Hundsrück 2 63924 Kleinheubach andreas.heiduschke@hess-timber.com Dipl.-Ing. Robert Putzger Technische Universität Dresden Institut für Stahl- und Holzbau 01062 Dresden robert.putzger@tu-dresden.de Dr.-Ing. Jens Hartig Technische Universität Dresden Institut für Stahl- und Holzbau 01062 Dresden jens.hartig@tu-dresden.de

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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AUFSATZ ARTICLE

P. Haller, A. Heiduschke, R. Putzger, J. Hartig: Compressed Laminated Wood for the Strengthening of Glued Laminated Timber

DOI: 10.1002 / bate.201400099

BERICHT

Peer Haller, Jens Hartig, Jörg Wehsener

Formholzrohre aus Buche Die tragende Verwendung der Buche (Fagus sylvatica) wird gegenwärtig in den deutschsprachigen Ländern intensiv erforscht. Der Grund dafür ist der große, weitgehend ungenutzte Buchenbestand, der im Zuge des Waldumbaus zu Lasten der Fichte (Picea abies) weiter wachsen wird. Heute hängt die Wertschöpfungskette der Forst- und Holzwirtschaft zu 90 % am Nadelbaum. Fast zwei Drittel davon entfallen auf den Bau. Die Struktur der Wälder wird sich in Zukunft ändern und die Industrie vor die Aufgabe stellen, der Ressourcenveränderung mit neuen Verfahren und Produkten zu begegnen. Ein Beispiel dafür ist das Formholzrohr. Dieser Beitrag untersucht das Tragverhalten solcher Rohre, die nach einem speziellen Verfahren aus massiven Platten gerollt wurden.

Molded wooden tubes made of beech The structural use of beech (Fagus sylvatica) is currently under intensive investigation in the German-speaking countries. The reason is the large, widely unused stock in the forests, which will further increase at the burden of spruce (Picea abies) due to the forest conversion. Today, the value added chain of the forest and timber economy depends to 90 % on softwood. Almost two third thereof are used for the building industry. The structure of the forests will change in the future and it is the task of the industry to react with new methods and products.

An example is the molded wooden tube. This contribution investigates the load-bearing behavior of such tubes, which are rolled out of massive timber board following a special technique.

Keywords Buche; Formholz; Rohr; Tragverhalten; Druckbelastung

Keywords beech; molded wood; tube; load-bearing behavior; compression loading

1

fert, wobei das Industrieholz 35 % des Volumens, aber nur 20 % des Erlöses ausmachte. Am Ende des Sägegatters verbleiben nur etwa 60 % des Stammholzes in der Wertschöpfung. Auf die dramatische Ressourceneffizienz in der Forst-Holz-Kette wurde in [2] hingewiesen.

Einleitung

Der Bedarf an langen und geraden Stämmen für Decken und Dächer hat in der Vergangenheit dazu geführt, dass bevorzugt mit Nadelbäumen aufgeforstet wurde und die Natur des Waldes sich dadurch zusehends veränderte.

Heute hängt die Wertschöpfungskette der Forst- und Holzwirtschaft zu 90 % am Nadelbaum. Fast zwei Drittel davon entfallen auf den Bau [1].

Der Verlust biologischer Vielfalt, die Anfälligkeit gegenüber Stürmen und Schädlingen sowie der Klimawandel haben ein Umdenken im Waldbau eingeleitet. Die jüngst erschienene Dritte Bundeswaldinventur belegt, wie weit dieser Wandel inzwischen fortgeschritten ist. Seit der letzen Inventur vor zehn Jahren ist die Fichte (Picea abies) – Brotbaum der deutschen Forstwirtschaft – erneut um 8 % zurückgegangen, während die Buche (Fagus sylvatica) um 6 % zulegen konnte.

Die Buche ist eine Schattenbaumart, die auch wirtschaftlich ein Schattendasein fristet, wie ein „Fallbeispiel“ zeigt, das mit Unterstützung des Staatsbetriebes Sachsenforst im Erzgebirge gedreht wurde (http://www.youtube.com/ watch?v=bprOBLIMSpc). Die Zahlen dieses Beispiels sind ernüchternd: Als die Buche gefällt wurde, war sie 130 Jahre alt. Die Rohholzausbeute belief sich auf 3,36 fm (Festmeter), davon 2,16 fm Stammholz und 1,20 fm Industrieholz. Der Gesamterlös wurde mit 218 Euro bezif36

Obwohl der Wald einen nie da gewesenen Vorrat an Holz birgt, sorgt sich die Industrie um ihre Rohstoffversorgung.

Diese scheinbar paradoxe Situation verdeutlicht, dass begrifflich zwischen Ressource und Reserve unterschieden werden muss. Während die Ressource dem gesamten Vorrat entspricht, umfasst die Reserve nur denjenigen Teil, der sich tatsächlich wirtschaftlich nutzen lässt. Eine stärkere Inanspruchnahme der Ressourcen würde zu höheren Kosten führen oder Investitionen in die Herstellung neuer Produkte erfordern. Ressource und die industrielle Infrastruktur vollführen seit jeher ein komplexes Wechselspiel und werden dies auch künftig tun. In nicht allzu ferner Zukunft wird dieses Spiel vom Waldumbau dominiert und neue Technologien und Produkte aus Laubholz erzwingen.

Im Spitzencluster BioEconomy fördert das Ministerium für Bildung und Forschung die chemische, energetische, stoffliche und konstruktive Verwertung der Buche. Zu ihren Stärken gehören die Festigkeit, Biegsamkeit und Tränkbarkeit. Ihre Schwächen hingegen sind das langsame Wachstum, der kurze Stamm sowie die schlechte Verleimbarkeit und Dauerhaftigkeit.

© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 92 (2015), Heft 1

In diesem Beitrag wird eine Entwicklung vorgestellt, die Rohre in einem thermo-hygro-mechanischen Verfahren aus Platten rollt [3, 4]. Dafür werden Bohlen quer zur Faser verdichtet, geschnitten und zu Platten verleimt, deren Verdichtungsrichtung in der Ebene verläuft. Nach dem Dämpfen erfolgt die Umformung zum Rohr, wobei das Formgedächtnis des verdichteten Holzes genutzt wird [5]. Die bisherigen Untersuchungen konzentrierten sich vornehmlich auf Nadelholz [6]. In diesem Beitrag werden nun erstmals Untersuchungen an Formrohren aus Buche vorgestellt, die deren Stärke nutzen und ihre Schwächen beseitigen.

2

Herstellung der Rohre

Aufbauend auf Untersuchungen zum thermo-hygro-mechanischen Verhalten der Buche sowie zur Festigkeit der Klebefuge unter Feuchte und Wärme wurden auf einer Pilotanlage Buchenplatten zu Rohren umgeformt. Das Rohholz wurde in der Nähe von Olbernhau in Sachsen geschlagen und anschließend in einem Sägewerk der Region eingeschnitten und getrocknet. Die Verdichtung der 8 cm dicken Kanthölzer erfolgte in einer Etagenpresse durch ein spezialisiertes Unternehmen, welches das Pressgut dann unter Verwendung von Phenol-ResorcinHarz zu Platten verarbeitete. Die Umformung fand schließlich auf der Pilotanlage eines Betriebes in Olbernhau statt. Die mittlere Dichte stieg beim Verdichten zunächst von ca. 700 kg/m3 auf ca. 1 100 kg/m3 und sank dann nach dem Umformen auf einen Wert von 900 kg/m3. Die Rohre wiesen eine Länge von 3 m, einen Durchmesser von 33 cm und eine Wandstärke von 2 cm auf (Bild 1).

3

Bild 1

Formholzrohr aus Buche Molded wooden tube of beech

Bild 2

Spannungs-Dehnungsbeziehungen (Absolutwerte) für Formholzrohre mit und ohne Bewehrung Stress-strain relations (absolute values) for wooden tubes with and without reinforcement

Experimentelle Untersuchungen

Das Tragverhalten der Röhren wurde für axialen Druck experimentell untersucht. Insgesamt wurden fünf Röhren von 3 m Länge getestet sowie zwei kurze von jeweils 1 m Länge, wovon eine der beiden mit Glasfasergewebe bewehrt war. Die Belastung erfolgte weggesteuert in einer Säulenprüfmaschine, während die Kraft mit einer Messdose aufgezeichnet wurde. Zur Messung der Verformung wurde auf die Photogrammetrie zurückgegriffen. Das spröde Versagen wurde von einer Hochgeschwindigkeitskamera mit einer Bildrate von 2 000 Hz aufgezeichnet.

Die gemittelten Spannungs-Dehnungsbeziehungen sind in Bild 2 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Rohre sich zunächst linear-elastisch verhalten und erst kurz vor dem Bruch nichtlineare Effekte zeigen. Die mittlere Druckfestigkeit der 3 m langen Rohre lag bei 59 N/mm2, womit der in [7] für Buche angegebene Wert von 60 N/mm2 annähernd erreicht wurde. An den kurzen Rohren wurde sogar eine Druckfestigkeit von 85 N/mm2 erreicht, deren Steigerung auf die Verdichtung zurückzuführen ist, die nach der Umformung örtlich vorhanden bleibt. Der Abfall der Tragfähigkeit der langen Rohre

rührt von Stabilitätseffekten infolge von Knicken und Beulen her.

Die lokalen Verformungen lassen sich gut mit der Photogrammetrie nachweisen (Bild 3). Während die axiale Dehnung εlängs bis zum Bruch weitgehend konstant verläuft, kündigt sich das Aufspalten des Rohres in Längsrichtung durch eine rasche Zunahme der Dehnung εquer am Umfang an.

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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BERICHT REPORT

P. Haller, J. Hartig, J. Wehsener: Molded wooden tubes made of beech

(Abbildungen: TU Dresden, Institut für Stahl- und Holzbau)

P. Haller, J. Hartig, J. Wehsener: Formholzrohre aus Buche

Bild 4

Bild 3

Dehnungsverteilung εlängs längs und εquer quer zur Rohrachse bei 75 % und 100 % der Traglast Fmax Strain distribution εlängs longitudinal and εquer transverse to the tube axis at 75 % and 100 % of the ultimate load Fmax

Das Versagen des Rohres erfolgt schlagartig. Die Hochgeschwindigkeitskamera kann jedoch das Aufreißen in Zeitschritten von 5 ms auflösen. Bild 4 zeigt, wie sich der Riss entlang der Faser ausbreitet und die Rohrwand sich zusehends beult, bis der Versuchskörper seine Stabilität völlig verliert.

Das kurze Rohr wurde im Handlaminierverfahren mit zwei Lagen unidirektionalem E-Glasgewebe mit einem Flächengewicht von 530 g/m2 umwickelt und mit Polyesterharz getränkt. Die Faserrichtung verlief dabei senkrecht zur Rohrachse. Die Dicke des Laminats betrug ca.

1 mm. Es ist bemerkenswert, dass diese Maßnahme die Tragfähigkeit kaum erhöhte, die Duktilität jedoch deutlich verbesserte. Da bisher nur das Ergebnis einer einzelnen Prüfung vorliegt und weitere an langen, faserbewehrten Rohren ausstehen, ist es für eine abschließende Bewertung noch zu früh. Ähnliche Versuche an Röhren aus Fichte lassen vermuten, dass mit einer Umschnürung aus textiler Bewehrung auch für längere Rohre das höhere

Tab. 1

Aufreißen eines Formholzrohres bei Erreichen der Traglast (5 ms Zeitabstand zwischen den Bildern) Cracking of a molded wooden tube at the load-bearing capacity (5 ms time lag between each picture)

Traglastniveau der kurzen Rohre erreicht werden kann [6, 8].

Aus der Spannungs-Dehnungsbeziehung lässt sich der mittlere Elastizitätsmodul längs zur Faser als Sekantenwert zwischen 20 % und 40 % der Traglast ermitteln. Die Mittelwerte des Elastizitätsmoduls, der Dichte und der Druckfestigkeit sind für die langen Rohre in Tab. 1 angegeben. Durch die Verdichtung der Zellstruktur wird der in [7] angegebene Elastizitätsmodul von 14 000 N/mm2 deutlich übertroffen.

Tab. 1 enthält zum Vergleich auch Werte von Fichtenrohren aus früheren Untersuchungen [6]. Es ist zu erkennen, dass die Buche gegenüber der Fichte die Traglast um etwa 50 % steigert. Auch der Elastizitätsmodul fällt um 20 % höher aus, wofür 50 % mehr Gewicht in Kauf genommen werden müssen.

4

Zusammenfassung und Ausblick

Es wurden erstmals Formholzrohre aus Buche hergestellt und deren Tragverhalten untersucht. Die Maximalspannung der 3 m langen Rohre entsprach der Druckfestigkeit unverdichteter Buche, ließ jedoch bereits den Einfluss der Stabilität infolge von Knicken und Beulen erkennen. Die

Eigenschaften von Formholzrohren aus Buche und Fichte (Standardabweichung) Properties of molded wooden tubes made of beech and spruce (standard deviation)

Variante

Dichte [kg/m3]

Druckfestigkeit längs zur Faser [N/mm2]

E-Modul längs zur Faser [N/mm2]

Buche (unbewehrt 3 m Länge, 33 cm Außendurchmesser, 2 cm Wandstärke)

932 (32)

59,3 (3,4)

17 000 (1 565)

Fichte (unbewehrt, 2,5 m Länge, 27,5 cm Außendurchmesser, 2 cm Wandstärke)

< 610 (aus [8])

41,6 (3,3) (aus [8])

14 300 (aus [8])

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Rohre wiesen im Vergleich zur unverdichteten Buche eine höhere Steifigkeit auf, was sich positiv auf die Gebrauchstauglichkeit auswirkt.

Zusätzliche Versuche an faserverstärkten Röhren sind in Vorbereitung. Die bisherigen Ergebnisse ermutigen zu weiteren Entwicklungen der Formholztechnologie und lassen erwarten, dass die Buche von deren Vorzügen profitiert und sich neue Anwendungen im Tragwerk erschließen lassen. Dabei steht diese Holzart exemplarisch für andere Laubbäume, die aufgrund ihres langsamen Wuchses und ihres Habitus zum Bauen bisher nicht in Betracht kamen. Auch die Dauerhaftigkeit spricht gegen die Buche und stellt sie unter Hausarrest. Hingegen könnte die gute Imprägnierbarkeit ihr eine Tür nach draußen aufstoßen.

Dank Die Autoren bedanken sich beim Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF-Forschungsvorhaben 031A068A) für die Finanzierung der vorgestellten Untersuchungen innerhalb des BMBF-Spitzenclusters BioEconomy. Die Autoren danken ebenfalls den Mitarbeitern des Otto-Mohr-Laboratoriums der Technischen Universität Dresden für die Durchführung der experimentellen Untersuchungen. Dank gilt außerdem den Partnern aus der Industrie, der OM Maschinenbau GbR, Olbernhau, der Deutschen Holzveredelung Schmeing GmbH & Co. KG, Kirchhundem, und dem Hermann Lorenz GmbH, Pockau, sowie dem Staatsbetrieb Sachsenforst.

Literatur [1] Holz-Zentralblatt 42 (2014), S. 1.

[2] HALLER, P.: Holz in Bestform – Wie man mit Formholzprofilen die Materialeffizienz steigert. Revue Technique Luxembourgeoise 1 (2012), S. 36–39.

[3] EP 1390181B1 – Europäische Patentschrift – Profil aus Holz und Verfahren zu seiner Herstellung. Europäisches Patentamt 2006.

[4] HALLER, P.: Vom Baum zum Bau oder die Quadratur des Kreises. Wissenschaftliche Zeitschrift der Technischen Universität Dresden 53 (2004), H. 1–2, S. 100–104.

[5] SANDBERG, D.; HALLER, P.; NAVI, P.: Thermo-hydro and thermo-hydro-mechanical wood processing: An opportunity for future environmentally friendly wood products. Wood Material Science and Engineering 8 (2013), no. 1, pp. 1–25.

[6] HALLER, P.; P UTZGER, R.; WEHSENER, J.; HARTIG, J.: Formholzrohre – Stand der Forschung und Anwendungen. Bautechnik 90 (2013), H. 1, S. 34–41.

[7] DIN 68364: Kennwerte von Holz – Rohdichte, Elastizitätsmodul und Festigkeiten.

[8] HEIDUSCHKE, A.; HALLER, P.: Fiber-Reinforced PlasticConfined Wood Profiles Under Axial Compression. Structural Engineering International 20 (2010), no. 3, pp. 246–253.

Autoren Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Technische Universität Dresden Institut für Stahl- und Holzbau 01062 Dresden peer.haller@tu-dresden.de

Dr.-Ing. Jens Hartig Technische Universität Dresden Institut für Stahl- und Holzbau 01062 Dresden jens.hartig@tu-dresden.de Dipl.-Ing. Jörg Wehsener Technische Universität Dresden Institut für Stahl- und Holzbau 01062 Dresden jörg.wehsener@tu-dresden.de

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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BERICHT REPORT

P. Haller, J. Hartig, J. Wehsener: Molded wooden tubes made of beech

DOI: 10.1002 / bate.201400093

BERICHT

Jan Hassan, Matthias Eisele

BauBuche – Der nachhaltige Hochleistungswerkstoff Seit Beginn des 21. Jahrhunderts erlebt der Holzbau europaweit eine Renaissance und erreicht mit dem Bau moderner Holzbauwerke ganz neue Dimensionen. Bisher werden im konstruktiven Holzbau fast ausschließlich Nadelhölzer eingesetzt.

Zwar bieten Laubhölzer wesentlich höhere Festigkeits- und Steifigkeitswerte, doch deren Aufbereitung zu konstruktiven Werkstoffen war bisher zu teuer. Seit August 2014 ist erstmals ein industriell hergestellter, konstruktiver Werkstoff aus Laubholz verfügbar – BauBuche, ein Furnierschichtholz aus europäischer Rotbuche. Dieser neue Werkstoff besitzt eine außergewöhnlich hohe Tragfähigkeit und ermöglicht schlankere Bauteile sowie größere Spannweiten im Holzbau. Im Vergleich zu Nadelholzwerkstoffen führt der Einsatz von BauBuche zu erheblichen Materialeinsparungen. Der Vergleich mit Stahl zeigt, dass BauBuche das Potenzial hat, dem Holzbau neue Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen. Das Produkt ist bauaufsichtlich zugelassen und die Bemessung erfolgt nach Eurocode 5. Die hohe Festigkeit und die hohe Rohdichte erfordern jedoch punktuelle Sonderregelungen.

BauBuche – the sustainable high-performance material Since the beginning of the 21st century, timber construction has been experiencing a Europe-wide renaissance, and we are witnessing new dimensions opening up in terms of timber structures. At present, timber construction is limited almost exclusively to softwoods. Although hardwoods offer much greater strength and stiffness, up to now the process of converting them into building materials has been too costly. August 2014 saw the launch of the first industrially manufactured construction material derived from hardwood – BauBuche, a laminated veneer lumber produced from European beech. This new material has an exceptionally high load-bearing capacity, and therefore permits more slender structural components and longer spans in timber construction. Compared with softwoods, BauBuche reduces material consumption considerably, while a comparison with steel shows that BauBuche has the potential to open up completely new applications for timber construction. BauBuche has national technical approval and conforms to the Eurocode 5 rules for the design of timber structures. The high strength and density, however, mean that special rules apply for certain individual aspects.

Keywords BauBuche; Furnierschichtholz; Buchenfurnierschichtholz; Holzbau; Holzwerkstoff

Keywords BauBuche; laminated veneer lumber; beech LVL; timber construction; engineered wood

1

ist. Und durch den aus ökologischen Gründen seit den 1980er-Jahren vorgenommenen Waldumbau wird der Laubholzanteil zukünftig weiter steigen. Ein ganz anderes Bild bietet sich hingegen im konstruktiven Holzbau.

Dieser Bereich wird zu 99 % von Nadelhölzern dominiert. Der Thünen Report 9 vom Dezember 2013 [1] schlussfolgert deshalb: „Der vermehrte Anfall von Laubholz und die begrenzten Verwendungsmöglichkeiten in Form von Produkten mit höherer Wertschöpfung sind noch immer ein Problem der Holzverwendung. Das Laubholz spielt im konstruktiven Bereich nach wie vor eine geringe Rolle.“

Einführung

Holz war neben dem Naturstein bis vor etwa 150 Jahren der dominierende Baustoff. Mit Beginn der Industrialisierung verlor Holz als Baustoff jedoch dramatisch an Bedeutung. Holz wurde im 19. Jahrhundert durch Stahl und im 20. Jahrhundert durch Stahlbeton verdrängt. Diese leistungsfähigeren Baustoffe entsprachen besser den gestiegenen Anforderungen im Bauwesen. Doch seit Beginn des 21. Jahrhunderts erlebt der Holzbau europaweit eine Renaissance. Das sich verstärkende Umweltbewusstsein, die vermehrte Nutzung von nachhaltigen und energieeffizienten Materialien sowie die erhöhten Bestrebungen zum Klimaschutz haben auch im Bauwesen zu einem Umdenken geführt. Und gleichzeitig haben Forschung und Entwicklung modernere und leistungsfähigere Holzbauprodukte sowie effizientere Berechnungs- und Fertigungsmethoden hervorgebracht – eine Entwicklung, die noch lange nicht abgeschlossen ist.

Deutschland ist in etwa zu einem Drittel mit Wald bedeckt. Gut 40 % dieser Fläche sind mit Laubbäumen besetzt, wobei Buche die am weitesten verbreitete Baumart 40

Bei der heutigen Neuentdeckung des Baustoffs Holz ist es naheliegend, dass nach Möglichkeiten gesucht wird, das reichlich vorhandene Laubholz für den konstruktiven Holzbau zu nutzen. Denn es ist allgemein bekannt, dass Laubholz eine höhere Festigkeit und bessere Oberflächengüte als Nadelholz bietet. Doch alle bisherigen Versuche Laubholz im konstruktiven Bereich zu nutzen, waren nur bedingt erfolgreich. Brettschichtholz aus Buche wurde zwar bauaufsichtlich zugelassen, konnte bisher jedoch keine nennenswerten Marktanteile erlan-

© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Buche in den konstruktiven Holzbau bringen und wird unter dem Namen BauBuche (Bild 1) vermarktet.

2

PlatteS und Platte Q

Bild 1

Träger aus Platte S

Träger BauBuche GL70

Paneel

BauBuche Produktübersicht BauBuche product overview

gen. Die Herstellung ist einfach zu teuer. Denn Laubholz ist aufwändiger in der Verarbeitung: Die Stämme sind weniger gerade und enthalten meist große Äste. Trocknungsprozesse dauern länger und sind mit höheren Kosten verbunden. Deshalb sind Laubholzprodukte für den konstruktiven Holzbau bisher teure Nischenprodukte für eine kleine zahlungskräftige Klientel.

Die Firma Pollmeier aus Creuzburg/Thüringen geht jetzt ganz neue Wege und fertigt seit Sommer 2014 Furnierschichtholz (FSH) aus Buche. Dabei werden ganze Buchenstämme gekocht, in einem spanlosen Verfahren rotierend zu 3,5 mm dünnen Furnieren geschält und dann zu Platten verklebt. Der neue Werkstoff soll jetzt die Tab. 1

Die technischen Eigenschaften der BauBuche

Buchenholz ist sehr leistungsfähig. Fehlstellen und Äste im Holz reduzieren jedoch punktuell die Leistungsfähigkeit. Hier liegt einer der größten Vorteile von Furnierschichtholz. Der Aufbau aus vielen dünnen Schichten führt zu einer starken Homogenisierung des Werkstoffs.

Fehlstellen und Äste werden kleiner und zudem gleichmäßiger über den Querschnitt verteilt, sodass deren Einfluss auf die technischen Eigenschaften stark abnimmt.

Mit dem neuen Produkt können schlankere, elegantere Tragwerke ausgeführt und größere Spannweiten realisiert werden. Damit bietet sich Planern die Möglichkeit, dem nachwachsenden Rohstoff Holz noch mehr Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen.

3

Bemessung und Konstruktion

Das Produkt wird als Plattenwerkstoff mit einer Breite von 1,85 m, einer Länge von 18 m und in Dicken von 40, 60 und 80 mm hergestellt. Die Platten werden sowohl mit ausschließlich in Plattenlängsrichtung verlaufenden Furnieren (Produktbezeichnung: BauBuche S) als auch mit einem 20-%-Anteil in Plattenquerrichtung orientierten

Technische Eigenschaften der BauBuche GL70 Mechanical properties of BauBuche GL70

ρ ρ Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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BERICHT REPORT

J. Hassan, M. Eisele: BauBuche – the sustainable high-performance material

J. Hassan, M. Eisele: BauBuche – Der nachhaltige Hochleistungswerkstoff Tab. 2

Vergleich der erforderlichen Breite in mm und dem Materialverbrauch in % bei gleicher Beanspruchung Comparison of required width in mm and material consumption in % at equal loading situations

Furnieren (BauBuche Q) produziert. BauBuche S wird üblicherweise als stabförmiges Bauteil verwendet, allerdings ist dann die Querschnittsbreite auf 80 mm begrenzt.

Zur Herstellung größerer Querschnitte werden Lamellen aus BauBuche S zu Brettschichtholz (BauBuche GL70) verklebt. Dafür werden 40 mm dicke und 50 bis 300 mm breite Lamellen verwendet. Derzeit ist die Herstellung von maximal 600 mm hohen Querschnitten zugelassen.

BauBuche S und Q werden entsprechend der DIN EN 14374 [2] hergestellt, die technischen Kennwerte sind in der Leistungserklärung definiert. BauBuche GL70 ist über eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung [3] geregelt (Tab. 1).

len gegenüber Vollholz oder Brettschichtholz aus Nadelholz liegen also vor allem bei den faserparallelen Festigkeiten (Tab. 2).

Dementsprechend sind mit BauBuche vor allem bei faserparalleler Beanspruchung mit möglichst großer Spannungsausnutzung (z. B. Stützen und Fachwerke) im Vergleich zu Bauteilen aus Nadelholz schlanke Querschnitte und erhebliche Materialeinsparungen möglich. Durch die Ausnutzung der Stärken der BauBuche können wirtschaftliche Konstruktionen mit hoher ökologischer und ästhetischer Qualität entstehen.

5 Die Bemessung erfolgt nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik, für Holzkonstruktionen ist dies die DIN EN 1995-1-1 [4]. In der „Bemessungshilfe für Entwurf und Berechnung nach Eurocode 5“ von H. J. BLASS und J. STREIB [5] sind die wesentlichen Informationen und Vorschriften übersichtlich zusammengefasst und mit hilfreichen Kommentaren versehen. Das Handbuch kann auf Anfrage kostenlos direkt über die Pollmeier Massivholz GmbH & Co. KG bezogen werden.

4

BauBuche im Vergleich mit Holzwerkstoffen aus Nadelholz

Der Einfluss der Größe und der Verteilung von Ästen und anderen Fehlstellen an einer beliebigen Stelle entlang der Bauteillängsrichtung auf die Festigkeit ist wesentlich größer als auf die Steifigkeit des Bauteils. Umgekehrt bewirkt eine Homogenisierung des Materials insbesondere eine Verbesserung der Festigkeitskennwerte, weniger eine Erhöhung der Steifigkeit. Die Vorteile in der Leistungsfähigkeit von FSH im Allgemeinen und BauBuche im Speziel42

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

BauBuche im Vergleich mit Stahl

Leicht wirkende, filigrane Tragwerke sind traditionell die Domäne des Stahlbaus. Die hohe Festigkeit der BauBuche ermöglicht die Entwicklung ähnlich schlanker Konstruktionen aus Holz (Bild 2).

Wenn Holzträger bei begrenzter Bauhöhe an ihre Tragfähigkeitsgrenzen stoßen, werden üblicherweise Stahlträger eingesetzt. Vor allem bei Decken im Geschossbau sind Unterzüge häufig (aus ästhetischen oder konstruktiven Gründen, z. B. Kollision mit Installationen) nicht gewünscht, d. h. die Bauhöhe der Unterzüge ist auf die Konstruktionshöhe der Decke begrenzt. Dem wird häufig mit dem Einsatz von Stahlträgern begegnet. Die Verwendung von Stahlträgern im Holzbau ist jedoch aus mehreren Gründen zu vermeiden. Stahlträger müssen aus Brandschutzgründen aufwändig verkleidet werden, die Verarbeitung ist für den Holzbauer ungewohnt und er muss Schnittstellen mit einem zusätzlichen Gewerk koordinieren. Außerdem werden Stahlträger im Holzbau oftmals zu Kostentreibern und verschlechtern die Öko-Bilanz. Ist bei diesen Trägern die Biegetragfähigkeit bemessungs-

6

Konstruktionsbeispiele mit BauBuche

Im Folgenden wird anhand von Konstruktionsbeispielen aufgezeigt, wie die genannten Vorteile bei praktischen Anwendungen genutzt werden können. Dabei ist zu bemerken, dass oftmals nicht eine direkte Substitution von z. B. Brettschichtholz durch BauBuche angestrebt werden soll, sondern die bestehende Lösung durch eine ersetzt wird, welche die Vorteile des Materials am besten nutzt.

Beispiel 1: Fachwerkträger

Bild 2

Dachtragwerk als Fachwerkkonstruktion aus BauBuche (Visualisierung) Roof structure made from BauBuche truss girders (visualization)

maßgebend, z. B. bei Durchlaufträgern, können diese Stahlträger durch Träger aus BauBuche ersetzt werden.

Trägerquerschnitte in Stahl und BauBuche mit äquivalenter Biegetragfähigkeit sind in Tab. 3 dargestellt.

Tab. 3

Ein Vollwandträger aus Brettschichtholz GL28 wird durch einen Fachwerkträger aus BauBuche GL70 ersetzt (Bild 3). Die Tragfähigkeit der Träger ist identisch. Die Steifigkeit des Fachwerkträgers ist geringer als die des Vollwandträgers. Um die größere Verformung auszugleichen, wird der BauBuche-Fachwerkträger mit Überhöhung hergestellt. Bei einem Vollwandträger ist in der Regel die Steifigkeit für die Bemessung maßgebend. BauBuche GL70 hat einen um ca. 33 % höheren E-Modul als Brettschichtholz GL28. Bei einem Fachwerkträger hingegen wird die Zug- bzw. Druckfestigkeit des Materials für die Bemessung maßgebend. Bei diesen beiden Parame-

Vergleich der erforderlichen Querschnitte von Walzprofilen und BauBuche GL70 mit gleicher Biegetragfähigkeit Comparison of required dimensions of steel sections and BauBuche GL70 cross-sections for various bending moments

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

43

BERICHT REPORT

J. Hassan, M. Eisele: BauBuche – the sustainable high-performance material

J. Hassan, M. Eisele: BauBuche – Der nachhaltige Hochleistungswerkstoff

Bild 3

Vollwandträger aus BSH GL28 und Fachwerke aus BauBuche GL70 mit äquivalenter Biegetragfähigkeit Solid Glulam beam GL28 and truss girders BauBuche GL70 with equivalent bending capacitiy

Bild 4

Knotendetail des reinen Holzträgers aus BauBuche GL70 und aus BSH GL28 Connection detail for pure timber truss girder BauBuche GL70 and Glulam GL28

tern sind die Werte der BauBuche GL70 2,5- bis 3-fach höher als bei Brettschichtholz GL28. Besonders effizient sind Fachwerk-Hybrid-Träger, bei denen die Diagonalen durch Stahlzugstäbe ersetzt werden. Bei geschickter Detaillierung können durch Ausnutzung der hohen Druckfestigkeit der BauBuche kostengünstige Fachwerkknoten hergestellt werden (siehe Beispiel 2).

44

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Beispiel 2: Fachwerkknoten Üblicherweise werden Fachwerkknoten bei reinen Holzfachwerken aus Nadelholz mit eingeschlitzten Blechen und Stabdübeln ausgeführt. Diese Art der Verbindung ist auch hier möglich. Aufgrund der höheren Tragfähigkeit der Stabdübel in BauBuche sind weniger Knotenbleche

Bild 5

Knotendetail des Hybridträgers aus BauBuche GL70 und aus BSH GL28 Connection detail for hybrid truss girder BauBuche GL70 and Glulam GL28

als in Fachwerkknoten aus Nadelholz notwendig. In Bild 4 ist der Fachwerkknoten im Detail A aus Beispiel 1 (Bild 3) der reinen Holzkonstruktion mit Stäben aus BauBuche GL70 und zum Vergleich aus Brettschichtholz der Festigkeitsklasse GL28 dargestellt.

Eine noch effizientere Knotenausbildung ist bei HybridFachwerken (Zugstäbe aus Stahl) möglich. Durch Aus-

nutzung der hohen Druckfestigkeiten parallel und senkrecht zur Faser kann die Anzahl der Verbindungsmittel und die Stahlmasse eines Fachwerkknotens gegenüber eines Knotens in einem konventionellen Nadelholz-Fachwerk erheblich reduziert werden. Bild 5 zeigt den Fachwerkknoten der Hybridkonstruktion im Detail B aus Beispiel 1 (Bild 3) mit Holzstäben aus GL70 und zum Vergleich aus Brettschichtholz der Festigkeitsklasse GL28.

Literatur [1] WEIMAR, H.; JOCHEM, D.: Thünen Report 9. Hamburg: Thünen-Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie, 2013.

[2] DIN EN 14374: Holzbauwerke – Furnierschichtholz für tragende Zwecke – Anforderungen.

[3] Z-9.1-837: Brettschichtholz aus Buchen-Furnierschichtholz.

[4] DIN EN 1995-1-1: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten. Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln für den Hochbau.

[5] BLAß, H. J.; STREIB, J.: Handbuch Buchenfurnierschichtholz, Bemessungshilfe für Entwurf und Berechnung nach Eurocode 5.

Das Handbuch „BauBuche Buchen-Furnierschichtholz, Bemessungshilfe für Entwurf und Berechnung nach Eurocode 5“ kann kostenlos von der Pollmeier Massivholz GmbH & Co.KG bezo-

gen werden. Bestellung per Email unter: BauBuche@pollmeier.com Oder Download als E-book auf: www.pollmeier.com Autoren Dipl.-Ing. Jan Hassan Pollmeier Massivholz GmbH & Co.KG Pferdsdorfer Weg 6 99831 Creuzburg jan.hassan@pollmeier.com

Dipl.-Ing. (FH) Matthias Eisele merz kley partner GmbH A-6850 Dornbirn m.eisele@mkp-ing.com

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

45

BERICHT REPORT

J. Hassan, M. Eisele: BauBuche – the sustainable high-performance material

DOI: 10.1002 / bate.201400055

AUFSATZ

Daniel Busse*, Martin Empelmann

Tragverhalten dünnwandiger Betonhohlbauteile aus hochfestem Feinkornbeton Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms 1542 „Leicht Bauen mit Beton“ wurden am Fachgebiet Massivbau der TU Braunschweig dünnwandige Betonhohlbauteile entwickelt und unter überwiegender Normalkraftbeanspruchung geprüft. Den Bauteilen liegt das bionische Vorbild Bambus zugrunde, dessen erstaunliche Eigenschaften im asiatischen Raum bereits vielfach im Bauwesen genutzt werden und die hier auf den Betonbau übertragen wurden. Mit dem ausgewählten hochfesten Feinkornbeton sowie den untersuchten innovativen Bewehrungskonzepten konnten bionisch inspirierte Betonhohlbauteile mit Wandstärken von nur 2,5 bis 3,0 cm in sehr hoher Qualität hergestellt werden. Durch Versuche unter exzentrischer Normalkraftbeanspruchung konnte gezeigt werden, dass sowohl die Versagensmechanismen der dünnwandigen Bauteile als auch die erreichten Bruchstauchungen und damit die Ausnutzung der Betondruckfestigkeit maßgeblich durch das Bewehrungskonzept und die verwendete Bewehrungskonfiguration bestimmt werden. Aufgrund der sehr hohen Verformungsfähigkeit des untersuchten hochfesten Feinkornbetons darf daher bei sehr dünnwandigen, druckbeanspruchten Betonhohlbauteilen die Betrachtung der Betoneigenschaften nicht auf die Druckfestigkeit beschränkt werden, sondern ist auf das Dehnungsverhalten zu erweitern.

Load-bearing behavior of thin-walled hollow concrete elements made of high-strength concrete with fine aggregate Within the DFG Priority Programme 1542 “Concrete Light” thinwalled hollow concrete elements were designed and tested under predominant normal force at the concrete construction department at the TU Braunschweig. The elements are based on the bionic example of bamboo, whose astonishing features are widely used in Asia’s building industry and in this case transferred into concrete elements. The selected high-strength concrete with fine aggregate and the examined innovative reinforcement concepts are used to produce bionic hollow concrete elements with wall thicknesses of only 2.5 to 3.0 cm in very high quality. Using experiments under eccentric normal forces, it could be shown that the failure mechanisms of thinwalled components as well as the achieved failure stresses and thus the utilization of the concrete compressive strength are significantly determined by the reinforcement concept and the reinforcement configuration used. Due to the very high deformation ability of the investigated high-strength concrete – in case of very thin-walled concrete elements under predominant normal force – the consideration of concrete properties can not be limited to the compressive strength and needs to be extended to the stress-strain behavior.

Keywords Beton, Leicht Bauen mit; Betonhohlbauteile, dünnwandige; Feinkornbeton, hochfester; Bewehrung, hochfeste; Mikrobewehrungsgitter; Prüfung; Normalkraft; Biegung

Keywords concrete light; thin-walled hollow concrete elements; high-strength concrete with fine aggregate; high-strength reinforcement; micro-reinforcement grids; testing; normal force; flexure

1

Brückenfläche wiegt (Bild 1). Der aktuelle Zustand dieser Bauwerke lässt die außerordentliche Dauerhaftigkeit guter Betonkonstruktionen erahnen [2, 3].

Einleitung

Der Baustoff Beton prägt seit über 2 000 Jahren nachhaltig die Architektur und das Bauwesen. Bereits im antiken Rom wurde „Opus Caementitium“ genutzt, um beispielsweise die mit 43 m Spannweite noch heute imposante Kuppel des Pantheons zu errichten (Bild 1, [1]). Der moderne Betonbau begann im 19. Jahrhundert mit der Entdeckung des Portlandzements durch JOSEPH ASPDIN. Der Durchbruch gelang der Betonbauweise zu Beginn des 20.

Jahrhunderts. In diesem Zeitraum zeugen erstaunlich schlanke, filigrane Konstruktionen von der Ingenieurkunst der Stahlbeton-Pioniere. Als Beispiel kann F REYSSINET’s Brücke über die Allier genannt werden, die bei einer maximalen Spannweite von 72,5 m nur 1200 kg/m2 *) Corresponding author: d.busse@ibmb.tu-bs.de Submitted for review: 17 July 2014 Revised: 03 September 2014 Accepted for publication: 16 September 2014

46

In den 1950er- und 1960er-Jahren führten Materialknappheit, sehr hoher Wohnraumbedarf und auch das fehlende Wissen in Bezug auf die Dauerhaftigkeit zu Konstruktionen, die als Folge zu geringer Querschnittsflächen und Betondeckungen heutzutage Mängel aufweisen. Um diesem Trend entgegenzuwirken, stellten die Normen zunehmend höhere Anforderungen an die Dauerhaftigkeit (z. B. Betondeckung) und Robustheit (z. B. Mindestbewehrung), was zu „massiveren“ Konstruktionen führte [4].

Zukünftig werden im Bereich des Bauens aber Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung eine wichtige Rolle spielen, was zwangsläufig materialoptimierte Konstruktionen zur Folge haben wird. Um dieser Entwicklung Rechnung zu tragen, wurde durch die Deutsche Forschungsgemein-

© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Bild 1

Leicht Bauen mit Beton – von der Antike bis zur Gegenwart: Pantheon, Rom [5]; Brücke über die Allier, Boutiron [6]; Ciudad de las artes y las ciencias, Valencia [7] Concrete Light – from antiquity to present: Pantheon, Rome [5]; Bridge over the Allier, Boutiron [6]; Ciudad de las artes y las ciencias, Valencia [7]

Bild 2

Anwendungsmöglichkeiten für dünnwandige, stabförmige Betonhohlbauteile – King’s Cross Station, London [8]; Guangzhou Opera House, Guangzhou [9] Applications for thin-walled, hollow concrete elements – King’s Cross Station, London [8]; Guangzhou Opera House, Guangzhou [9]

schaft (DFG) das Schwerpunktprogramm (SPP) 1542 „Leicht Bauen mit Beton“ unter Berücksichtigung bionischer und mathematischer Entwurfsprinzipien aufgesetzt [10].

schutz (iBMB) der TU Braunschweig in einem Teilprojekt Untersuchungen zur Herstellung sowie zum Trag- und Verformungsverhalten von bionisch inspirierten, dünnwandigen Betonhohlbauteilen durchgeführt [11].

Formoptimierte, schlankere und damit leichtere Baustrukturen, die gleichzeitig auch ausführungstechnisch gut herzustellen sind, führen zwangsläufig zu stabförmigen Betonbauteilen. Hiermit können zum einen die einwirkenden Beanspruchungen sehr konzentriert, mit wenig Materialeinsatz und damit effizient an den Kraftfluss der Konstruktion angepasst werden. Andererseits bietet die Formbarkeit des Betons nahezu unbegrenzte Möglichkeiten für eine architektonisch anspruchsvolle Gestaltung von Stabwerken (Bild 2).

Mit dem Bambus diente ein extrem leichtes und dennoch hochfestes Hohlprofil als bionisches Vorbild. Der Bambus kann trotz des nur geringen Gewichts durch seinen Aufbau und seine hohe Elastizität große Festigkeiten, erstaunliche Dimensionen und extreme Schlankheiten erreichen. Das Prinzip „Form follows Force” ist dabei sowohl in Längs- als auch in Ringrichtung erkennbar (Bild 3). In Längsrichtung staffeln sich die stabilisierenden Knoten (Nodien) zum Fuß hin enger und in Ringrichtung weisen die äußeren Schichten zunehmend mehr feste, vertikal ausgerichtete Lignin-Fasern auf. Durch diese „Gradierung“ sind sowohl die charakteristische Härte als auch die ausgeprägte Elastizität des Bambushalms begründet [12, 13]. Untersuchungen zum Tragverhalten des Bambus bestätigen die erstaunlichen Eigenschaften; durch die im Vergleich zu Vollholz erhöhte Materialfestigkeit kann Bambus bei einem Wanddicken/ Außendurchmesser-Verhältnis von 1/10 gleiche Tragfähigkeiten erreichen wie Vollquerschnitte [14, 15].

Voraussetzung für diesbezügliche Überlegungen ist der Einsatz von Hochleistungsbetonen. Zum einen lassen sich durch die hohen Druckfestigkeiten die erforderlichen Tragwiderstände auch bei geringen Abmessungen realisieren. Zum anderen ist durch die hohe Packungsdichte, den geringen Porenanteil und die hohen Eindringwiderstände auch bei geringen Bauteildicken die notwendige Dauerhaftigkeit gegeben.

2

Bambus als bionisches Vorbild

Im Rahmen des SPP 1542 wurden am Fachgebiet Massivbau des Instituts für Baustoffe, Massivbau und Brand-

Bambusstäbe werden, obwohl sie in der Natur als „Halme“ eher auf Biegung beansprucht werden, vor allem in Asien als Bauelemente für Gerüste und leichte Brücken- oder Wohnungsbauten eingesetzt, wo sie dann vorwiegend auf Druck beansprucht werden [16].

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

47

AUFSATZ ARTICLE

D. Busse, M. Empelmann: Load-bearing behavior of thin-walled hollow concrete elements made of high-strength concrete with fine aggregate

D. Busse, M. Empelmann: Tragverhalten dünnwandiger Betonhohlbauteile aus hochfestem Feinkornbeton

Bild 3

Das Prinzip „Form follows Force“ am Beispiel Bambus [17, 18] und Bambus als Bauelement einer leichten Brückenkonstruktion [19] Bamboo as an example for the principle of „form follows force“ [17, 18] and bamboo used for a light bridge [19]

3

Herstellung dünnwandiger Betonhohlbauteile

Im Rahmen des o. g. Forschungsprojektes wurde am iBMB untersucht, wie die von dem bionischen Vorbild des Bambus abgeleitete Kombination aus dünner Wandung bei zugleich hoher Festigkeit auf den Betonbau übertragen werden kann. Als Zielstellung sollten dünnwandige, überwiegend druckbeanspruchte Betonhohlbauteile aus einem hochfesten Feinkornbeton und neuartigen Bewehrungskonzepten entwickelt werden. Bei den untersuchten dünnwandigen Betonhohlbauteilen wurden folgende Parameter variiert: – – – –

Wandstärken zwischen 2,5 und 3,0 cm, Bauteilhöhen zwischen 90 und 150 cm, Durchmesser zwischen 30 und 50 cm, Wandstärken/Durchmesser-Verhältnisse von 1/10 bis 1/20.

Das Schalungskonzept wurde so ausgelegt, dass sowohl eine dünne Querschnittswandung als auch eine flexible bionische Profilierung in der institutseigenen Werkhalle herstellbar waren. Diese Anforderungen erfüllte eine handelsübliche Rohrschalung aus stabilem Kunststoff als Außenschalung und eine verlorene Innenschalung aus geschäumtem Polystyrol (Bild 4).

Hinsichtlich der Betoneigenschaften waren neben der Betonierbarkeit der filigranen Strukturen insbesondere eine gute Verdichtung sowie eine dichte Betonstruktur verlangt. Zudem sollte eine Betondruckfestigkeit im Bereich hochfester Betone sicher und reproduzierbar erzielt werden. Dieses Anforderungsprofil wurde mit der Bindemittelmischung FLOWSTONE® der Fa. Dyckerhoff erreicht, die eine sehr gute Verarbeitbarkeit und Verdichtung unter den am iBMB vorhandenen Randbedingungen sowie bei der Betonage der größeren Versuchskörper zeigte. Der Bindemittelmischung wurden Quarzsand (Größtkorn ≤ 2 mm) und Betonzusatzmittel der Fa. GRACE zugegeben (Tab. 1).

Die Herstellung erfolgte im institutseigenen Mischer (Stetter Typ T500). Die Schalungen wurden von Hand befüllt. Der Beton verdichtete selbsttätig, eine Unterstützung des Vorgangs durch Außenrüttler oder einen Rüttel48

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Bild 4

Kunststoffaußenschalung und Polystyrol-Innenschalung Plastic formwork outside and polystyrol inside

tisch war nicht erforderlich. Zur Kontrolle der Frischbetonkonsistenz wurde das Setzfließmaß bestimmt, das im Mittel bei 74,5 cm lag und damit der Konsistenzklasse SF2 eines selbstverdichtenden Betons gemäß DIN EN 206-9 [20] entsprach (Bild 5). Die mit diesem Verfahren hergestellten Versuchskörper zeigten ein sehr dichtes, nahezu porenfreies Betongefüge [21].

Tab. 1

Verwendete Feinbetonrezeptur Concrete mixture with fine aggregate

Material FLOWSTONE®

Massenanteil grau

1 000 kg/m3

Quarzsand 0–2,0 mm

1 200 kg/m3

Wasser (±2,7 %)

185 kg/m3

GRACE ECLIPSE Floor (Schwindreduzierer)

6,0 l/m3

GRACE Optec 960 (Entlüfter)

3,0 kg/m3

GRACE ADVA Flow 342 (PCE-Fließmittel)

15,0 kg/m3

Bild 5

Setzfließmaß des hochfesten Feinkornbetons Slump flow test of high-strength concrete with fine aggregate

Tab. 2

Materialeigenschaften des hochfesten Feinkornbetons Material properties of high-strength concrete with fine aggregate

Kennwert

Mittelwert

Standardabweichung

Rohdichte

[kg/dm3]

2,36

0,02

fcm,cyl,kraft

[N/mm2]

93,9

5,62

fctm,sp

[N/mm2]

3,6

0,57

fcm,cyl,weg

[N/mm2]

91,0

5,52

εc1

[‰]

3,2

0,14

[‰]

3,4

0,09

[N/mm2]

46,4

2,45

εcu1 Ecm ·

10–3 *

* Sekantenmodul bei 0,4 · fcm

4

Materialeigenschaften

4.1

Hochfester Feinkornbeton

Bild 6

Spannungs-Stauchungsbeziehungen der Charge S1 Stress-strain relation of charge S1

4.2

Bewehrungskonzepte

Für die dünnwandigen Betonhohlbauteile wurden drei alternative Bewehrungskonzepte untersucht (Bild 7, Tab. 3).

Bewehrungskonzept I verwendet hochfeste Bewehrungsstäbe SAS670 ∅18 mm. Der wasservergütete SAS670 entspricht den Anforderungen des Eurocode 2 [22] an Betonstahl und kann der Duktilitätsklasse B zugeordnet werden [23]. Die hochfeste Bewehrung hat keine ausgeprägte Streckgrenze, daher wird die Fließspannung über die 0,2-%-Dehngrenze definiert. Ferner ist zu beachten, dass sich die Rippung des SAS670 von konventionellem Betonstahl unterscheidet. Das Schraubgewinde des SAS670 vereinfacht dabei u. a. die Ausführung von Druckstößen als Muffenverbindung. Die Material- und Verbundeigenschaften des hochfesten SAS670 wurden in [24, 25] eingehend untersucht.

Die Festbetoneigenschaften des hochfesten Feinkornbetons wurden anhand von Standardzylindern (∅15 cm, h = 30 cm) geprüft. Neben der Druck- sowie der Spaltzugfestigkeit wurde die Druckarbeitslinie mit einer weggeregelten Belastungssteuerung (Geschwindigkeit 0,01 mm/s) ermittelt (Bild 6, Tab. 2). Das Versagen der Zylinder erfolgte schlagartig und spröde. Eine Versagensvorankündigung durch sichtbare Risse oder akustisch wahrnehmbare Signale wie Knacken oder Knirschen konnte nicht festgestellt werden.

Gemäß der Anforderungen der DIN EN 1992 [22] für Kreisringquerschnitte wurden sechs Längsstäbe je Versuchskörper ausgeführt. Als Querbewehrung wurden Kreisbügel aus Betonstahl B500 (∅6 mm) verwendet. Die Querbewehrung wurde über eine Bestimmung der aufzunehmenden Risszugkraft unter Ansatz der Spaltzugfestigkeit nach Tab. 2 dimensioniert. Der resultierende Querbewehrungsabstand von 90 mm ist mit 5 ∅sl geringer als die Mindestanforderung von 12 ∅sl. Zur Sicherstellung einer ausreichenden Verbundwirkung (Mindestmaß der Betondeckung) war im Bereich der Längseisen eine Aufdickung der Wandung erforderlich.

Im Zuge der Projektbearbeitung wurden sehr konstante und reproduzierbare Materialeigenschaften erreicht. Der Mittelwert der Betondruckfestigkeit über acht Chargen betrug 93,9 N/mm2. Der Variationskoeffizient innerhalb der einzelnen Chargen ergab sich im Mittel zu etwa 3,5 %. Die Bruchstauchung lag mit im Mittel –3,4 ‰ deutlich über den normativen Werten für hochfeste Betone von –2,5 bis –2,8 ‰ [22].

Bewehrungskonzept II basiert auf einem konventionellen Betonstahl B500 mit einem Stabdurchmesser von 4 mm.

Es handelt sich um einen kaltverformten, normalduktilen Betonstahl (Duktilitätsklasse A) nach DIN 488 [26]. Der Abstand der Längsbewehrungsstäbe untereinander wurde mit 20 mm auf das gemäß DIN EN 1992 zulässige Minimum reduziert. Zur Herstellung der Querbewehrung wurden Kreisbügel aus Betonstahl B500 mit einem Bautechnik 92 (2015), Heft 1

49

AUFSATZ ARTICLE

D. Busse, M. Empelmann: Load-bearing behavior of thin-walled hollow concrete elements made of high-strength concrete with fine aggregate

D. Busse, M. Empelmann: Tragverhalten dünnwandiger Betonhohlbauteile aus hochfestem Feinkornbeton

Bild 7

Bewehrungskonzepte I bis III Reinforcement concepts I to III

Tab. 3

Mechanische Eigenschaften der Bewehrungsmaterialien nach [23, 26, 27] Mechanical properties of reinforcement according to [23, 26, 27]

SAS670

B500 ∅4

St1.4301

St1.4306

fyk

[N/mm2]

670

500

230

220

fuk

[N/mm2]

800

550

540–750

520–700

Agt

[%]

≥5

≥ 2,5

45

45

fr

[–]

≥ 0,075

≥ 0,036

glatt

glatt

Es · 10–3

[N/mm2]

205

200

200

200

Bezeichnung

Durchmesser von 6 mm verwendet. Der Abstand der Querbewehrung wurde für dieses Bewehrungskonzept zu 60 mm gewählt. Mit 15 ∅sl war dieser Abstand größer als die normativ geforderten 12 ∅sl.

Im Bewehrungskonzept III wurden Mikrobewehrungsgitter aus Edelstahl St1.4301 und St1.4306 nach DIN EN 10028-7 [27] eingesetzt. Die beiden verwendeten Stahlsorten haben unterschiedliche chemische Zusammensetzungen, sie unterscheiden sich in ihren Materialeigenschaften aber nur minimal (Tab. 3). Die untersuchten Durchmesser variierten von 0,5 bis 2 mm, die untersuchten Maschenweiten lagen zwischen 10 und 50 mm (Tab. 4). Zudem kann durch eine Variation der Durchmesser sowie der Maschenweiten zwischen den Mikrobewehrungslagen eine dem Bambus nachempfundene „Gradierung der Bewehrung“ realisiert werden.

Die Materialeigenschaften wurden im Zuge der Projektbearbeitung experimentell geprüft. Für den hochfesten SAS670 wurden Druckprüfungen an Prüfkörpern mit einem Verhältnis von Probenlänge zu Durchmesser von 3,0 durchgeführt. Die Druckprüfungen für B500 ∅4 wurden an Proben mit einem maschinentechnisch bedingt größeren Probenlänge/Durchmesser-Verhältnis von 5,0 durchgeführt. Die Eigenschaften der Edelstähle wurden in Zugprüfungen untersucht (Bild 8).

50

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Tab. 4

Konfiguration der Mikrobewehrungsgitter Configuration of micro-reinforcement grids

Bezeichnung

∅ 0,5/10

∅ 1,0/20

∅ 2,0/50

Drahtdurchmesser [mm]

0,5

1,0

2,0

Maschenweite

[mm]

10 × 10

20 × 20

50 × 50

Material

[–]

St1.4306

St1.4301

St1.4301

5

Versuche an dünnwandigen Betonhohlbauteilen

5.1

Versuchsaufbau und Versuchsprogramm

Insgesamt wurden 22 dünnwandige Betonhohlbauteile unter einachsig exzentrischer Normalkraftbeanspruchung in einer servo-hydraulischen 10-MN-Prüfmaschine geprüft. Die Bauteilversuche wurden unter weggeregelter Belastungssteuerung (Belastungsgeschwindigkeit 0,01 mm/s) durchgeführt. Ober- und unterhalb der exzentrisch zur Maschinenachse eingebauten Versuchskörper wurden Linien-Kipplager angeordnet (Bild 9).

Die variierten Parameter waren der Bauteildurchmesser (D), die Bauteilhöhe (H), die Wandstärke (d) in Abhängigkeit des Bewehrungskonzepts (I–III), der Bewehrungsgrad als Quotient aus Bewehrungsfläche und Betonfläche

Bild 8

Spannungs-Stauchungs- bzw. Spannungs-Dehnungsbeziehungen der untersuchten Bewehrungsmaterialien Stress-strain relations of reinforcements

dierte“ Bauteile unter identischer Belastung geprüft wurden (Tab. 5).

Die Biegeverformungen (e2) infolge der exzentrischen Normalkraftbelastung wurden durch je drei gegenüberliegende induktive Wegaufnehmer in der Verformungsachse aufgenommen. Zusätzlich wurden zur Erfassung der Betonstauchungen in der Verformungsachse gegenüberliegend je drei Dehnungsmessstreifen längs und quer appliziert. Zur Kontrolle der exzentrischen Einleitung der Versuchslast wurden senkrecht zur Verformungsachse sowohl induktive Wegaufnehmer als auch Dehnungsmessstreifen längs und quer eingesetzt (Bild 10).

Bild 9

Versuchsaufbau in der 10-MN-Prüfmaschine Test setup in 10-MN-testing machine

(AS/AC) sowie die Exzentrizität der Belastung (e). Die Versuchskörper wurden in Serien (S) zu jeweils zwei bis drei Körpern aufgeteilt, wobei in den einzelnen Serien jeweils identisch konfigurierte Versuchskörper unter unterschiedlichen Exzentrizitäten geprüft wurden. Eine Ausnahme stellt die Serie S7 dar, in der unterschiedlich „gra-

5.2

Versuchsergebnisse und Versuchsauswertung

5.2.1 Last-Verformungsverhalten der dünnwandigen Betonhohlbauteile In Tab. 6 sind die Traglasten (PV), die Biegeverformung in Bauteilmitte bei Erreichen der Traglast (e2), die zugehörige Betonstauchung am exzentrisch belasteten, stärker gedrückten Rand des Querschnitts (εcS) und am gegenüber-

Bild 10 Induktive Wegaufnehmer und Dehnungsmessstreifen auf der Betonoberfläche Inductive displacement transducers and strain gauges on concrete surface

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

51

AUFSATZ ARTICLE

D. Busse, M. Empelmann: Load-bearing behavior of thin-walled hollow concrete elements made of high-strength concrete with fine aggregate

D. Busse, M. Empelmann: Tragverhalten dünnwandiger Betonhohlbauteile aus hochfestem Feinkornbeton Tab. 5

Konfiguration der Versuchskörper Configuration of specimen

Bezeichnung

D [cm]

H [cm]

d [cm]

Bewehrungskonzept

AS /AC [%]

e [cm]

S1.1

30

90

3,0

I

6× SAS670 ∅18

4,81

0,5

S1.2

30

90

3,0

I

6× SAS670 ∅18

4,81

2,0

S1.3

30

90

3,0

I

6× SAS670 ∅18

4,81

5,0

S2.1

50

150

3,0

I

6× SAS670 ∅18

2,96

0,5

S2.2

50

150

3,0

I

6× SAS670 ∅18

2,96

2,0

S3.1

30

90

2,6

II

44× B500 ∅4

2,47

0,5

S3.2

30

90

2,6

II

44× B500 ∅4

2,47

2,0

S3.3

30

90

2,6

II

44× B500 ∅4

2,47

5,0

S4.1

30

90

2,6

II

44× B500 ∅4

2,47

0,5

S4.2

30

90

2,6

II

44× B500 ∅4

2,47

2,0

S4.3

30

90

2,6

II

44× B500 ∅4

2,47

5,0

S5.1

30

90

3,0

III

St1.4301 ∅ 2,0/50

0,86

0,5

S5.2

30

90

3,0

III

St1.4301 ∅ 2,0/50

0,86

2,0

S5.3

30

90

3,0

III

St1.4301 ∅ 2,0/50

0,86

5,0

S6.1

30

90

3,0

III

St1.4306 ∅ 0,5/10

0,52

0,5

S6.2

30

90

3,0

III

St1.4306 ∅ 0,5/10

0,52

2,0

S6.3

30

90

3,0

III

St1.4306 ∅ 0,5/10

0,52

5,0

S7.1

30

90

3,0

III

∅ 0,5/10–∅ 2,0/50 (gradiert)

0,66

2,0

S7.2

30

90

3,0

III

∅ 0,5/10–∅ 1,0/20 (gradiert)

0,69

2,0

S8.1

30

150

3,0

III

St1.4301 ∅ 1,0/20

0,78

5,0

S8.2

30

150

3,0

III

St1.4301 ∅ 1,0/20

0,78

10,0

S9.1

50

150

2,5

III

St1.4301 ∅ 1,0/20

4,81

2,0

Tab. 6

Kennzeichnende Ergebnisse der Bauteilversuche unter exzentrischer Normalkraftbelastung – Auszug Significant results of tests under eccentric load – extract

Bezeichnung

PV [kN]

e2 [mm]

M2 [kNm]

εcS [‰]

εcN [‰]

κ [1/1 000 m]

S1.1

3 444

0,93

20,4

–3,4

–2,5

1,6

S1.2

2 833

2,15

62,8

–3,6

–1,3

4,9

S1.3

2 170

2,94

114,9

–3,6

0,1

9,0

S3.1

1 557

0,22

8,1

–2,4

–1,7

0,9

S3.2

1 598

1,09

33,7

–2,4

–1,5

3,6

S3.3

1 095

1,86

56,8

–2,4

–0,2

6,1

S4.1

1 799

0,17

9,3

–2,5

–1,6

1,0

S4.2

1 700

0,98

35,7

–2,5

–1,2

3,9

S4.3

1 241

1,84

64,3

–2,3

–0,2

7,0

S5.1

2 167

0,34

11,6

–2,8

–2,0

1,1

S5.2

1 919

1,82

41,9

–3,3

–1,1

3,8

S5.3

1 476

2,22

77,1

–3,6

–0,1

7,0

S6.1

2 015

0,71

11,5

–3,2

–1,7

1,0

S6.2

2 054

1,44

44,0

–3,5

–1,4

3,9

S6.3

1 778

2,49

93,3

–3,6

–0, 5

8,3

52

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Bild 11 Normalkraft-Durchbiegungsverhalten der Versuchsreihen S1, S3 und S5 Normal force-deflection behavior of test series S1, S3 and S5

Bild 12 Bruchstauchungen (εcS) des Betons in Bauteilmitte für die Versuchsreihen S1, S3 und S5 Fracture compressions (εcS) of the concrete for test series S1, S3 and S5

liegenden Rand (εcN) sowie die Krümmung des Querschnitts (κ) exemplarisch für die Serien S1, S3, S4, S5 und S6 zusammengefasst.

(εcS) beobachtet werden, denen dementsprechend auch unterschiedliche Versagensmechanismen zugrunde lagen:

Das in den Versuchen festgestellte Last-Verformungsverhalten der Bauteile bis zum Erreichen der Bruchlast ist in Bild 11 anhand der Biegeverformung in Bauteilmitte dargestellt. Die Versuchskörper zeigten bis etwa 45–50 % der Maximallast eine lineare Zunahme der Verformung.

Oberhalb dieses Lastniveaus war eine nicht lineare Zunahme der Verformung zu erkennen. Bis zum Erreichen der Traglast konnte keine Rissbildung beobachtet werden, das Versagen erfolgte schlagartig und ohne akustische Ankündigung.

– Bei den Versuchskörpern mit Bewehrungskonzept I kam es bei Erreichen der Traglast und einer Bruchstauchung von –3,6 ‰ zu einem spontanen, schlagartigen Versagen des Betons und einem Absprengen der Betondeckung. Aus dem Absprengen der Betondeckung resultierten eine Überbeanspruchung des Restquerschnitts und eine schlagartige Umlagerung auf die Längsbewehrung, die daraufhin ausknickte. Ein Reißen der Querbewehrung wurde nicht beobachtet (Bild 13). Der SAS670 hat bei Stauchungswerten von –3,6 ‰ seine Quetschgrenze erreicht. Die dann noch vorhandene Knickstabilität wurde im Wesentlichen durch die enge Verbügelung gewährleistet. Dieser Versagensmechanismus wurde in [25] auch bei Schleuderbetonstützen beobachtet.

– Die Versuchskörper mit dem Bewehrungskonzept II erreichten ihre Traglast bei einer deutlich geringeren Stauchung von –2,4 ‰. Hier kam es ebenfalls zu einem schlagartigen Absprengen der Betondeckung sowie Ausknicken der Längsbewehrung (Bild 14). Da die Betondruckfestigkeit bei diesen Stauchungswerten noch nicht ausgenutzt war und sich die normalfeste Bewehrung B500 an der Quetschgrenze befand (Übergang in den nicht linearen Bereich, s. Bild 8, [29]), ist das Ausknicken der Bewehrung wahrscheinlich Auslöser für das Abplatzen der Betondeckung. Bild 14 zeigt zudem vergleichsweise „spitze“ Knickfiguren der Längsbewehrung, die auf hohe punktuelle Pressungen der äußeren Betonschale hindeuten. Zudem weisen die dünnen Bewehrungsstäbe bei einem Bügelabstand von 15 ∅sl eine vergleichsweise hohe Schlankheit auf.

Als Folge des frühzeitigen Ausknickens und der Betonabplatzungen kann die Tragkapazität des Betons nicht voll ausgenutzt werden.

– Den charakteristischen Versagensmechanismus der mikrobewehrten Versuchskörper (Bewehrungskonzept III) zeigt Bild 15. Bei diesen Versuchskörpern kam es ohne nennenswerte Abplatzungen zu einem

Die in den Bauteilversuchen erreichten Bruchstauchungen (εcS) variierten in Abhängigkeit der untersuchten Bewehrungskonzepte (Tab. 6, Bild 12): – Die Versuchskörper der Serie S1, in denen das Bewehrungskonzept I eingebaut wurde, erreichten im Mittel mit –3,6 ‰ die betragsmäßig höchsten Bruchstauchungen, die zudem leicht oberhalb der an Standardzylindern ermittelten Bruchstauchung von etwa –3,4 ‰ lagen (Bild 6).

– Für die Versuchskörper der Serien S3 und S4 mit dem Bewehrungskonzept II (B500 ∅4) wurden deutlich geringere Beträge der Bruchstauchungen von im Mittel –2,4 ‰ gemessen.

– Die Versuchskörper der Serien S5 und S6, für die das Bewehrungskonzept III mit Mikrobewehrungsgittern in unterschiedlichen Kombinationen verwendet wurde, erreichten im Mittel eine Bruchstauchung von –3,4 ‰, welche praktisch der Bruchstauchung der Standardzylinder entsprach.

5.2.2 Versagensmechanismen der dünnwandigen Betonhohlbauteile In Abhängigkeit des eingesetzten Bewehrungskonzepts konnten deutlich unterschiedliche Bruchstauchungen

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

53

AUFSATZ ARTICLE

D. Busse, M. Empelmann: Load-bearing behavior of thin-walled hollow concrete elements made of high-strength concrete with fine aggregate

D. Busse, M. Empelmann: Tragverhalten dünnwandiger Betonhohlbauteile aus hochfestem Feinkornbeton

Bild 13 Versagensmechanismus der Versuchskörper der Serie S1 (Bewehrungskonzept I) Failure mechanism of the specimens of test series S1 (Reinforcement concept I)

Bild 14 Versagensmechanismus der Versuchskörper der Serie S4 (Bewehrungskonzept II) Failure mechanism of the specimens of test series S4 (Reinforcement concept II)

schlagartigen Betondruckversagen, das mit einem Zusammenstauchen der Mikrobewehrungsgitter einherging. Offensichtlich entsteht durch die Mikrobewehrungsgitter sowie die Verfestigung der Edelstähle ein deutlich geringerer Absprengdruck, der nicht zu einem großflächigen Abplatzen der Betondeckung mit nachfolgender Querschnittsreduktion führte. So lässt sich erklären, dass im Mittel eine Bruchstauchung von –3,4 ‰ und damit die volle Betondruckfestigkeit erreicht wurden.

5.2.3 Momenten-Normalkraft-Interaktion der exzentrisch belasteten Bauteile Zur Beurteilung der Versuchsergebnisse wurde die Querschnittstragfähigkeit der dünnwandigen Betonhohlbauteile in Anlehnung an [22] für nicht knickgefährdete Bauteile unter Längsdruckkraft mit geringer Ausmitte mit den Annahmen: – Ebenbleiben der Querschnitte, – vollkommener Verbund und 54

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Bild 15 Versagensmechanismus der Versuchskörper der Serie S6 (Bewehrungskonzept III) Failure mechanism of the specimens of test series S6 (Reinforcement concept III)

– Verteilung der Spannungen entsprechend der Spannungs-Dehnungsbeziehungen bestimmt. Für die Berechnung wurden die Mittelwerte der Baustoffkennwerte nach Bild 6 sowie Tab. 2 verwendet.

Bild 16 Vergleich der Versuchsergebnisse mit der numerisch ermittelten M-N-Interaktionskurve Comparison of test results and numerically determined M-N-interaction

In Bild 16 sind die experimentell ermittelten Bruchlasten der Serien S1, S3 und S5 im Vergleich mit den mit dem Programm INCA2 [28] bestimmten M-N-Interaktionsdiagrammen dargestellt. Die höchsten Traglasten erreichten erwartungsgemäß die Versuchskörper der Serie S1 mit hochfester Längsbewehrung und einem Längsbewehrungsgrad von ~5 %. Der Vergleich der Versuchsergebnisse mit den numerisch ermittelten M-N-Interaktionskurven zeigt eine sehr gute Übereinstimmung. Die Ergebnisse der Serie S5 zeigen eine vergleichbar gute Übereinstimmung. Die Ergebnisse der Serie S3 liegen hingegen deutlich unter der rechnerischen Interaktionslinie, was vor allem durch die vergleichsweise geringe Bruchstauchung von –2,4 ‰ und die damit verringerte Ausnutzung der Betondruckfestigkeit begründet werden kann.

6

Zusammenfassung

Im Rahmen des SPP 1542 der DFG wurden am Fachgebiet Massivbau des iBMB der TU Braunschweig experimentelle Untersuchungen zum Last-Verformungsverhalten von dünnwandigen Betonhohlbauteilen aus hochfestem Feinkornbeton unter exzentrischer Normalkraftbeanspruchung durchgeführt.

Zusammenfassend können folgende Erkenntnisse festgehalten werden: – Die gewählten dünnwandigen, stabförmigen Betonhohlbauteile konnten mit dem verwendeten hochfesten, selbstverdichtenden Feinkornbeton zielsicher und in hoher, reproduzierbarer Qualität hergestellt werden.

– Die zur Bewehrung der dünnen Wandungen gewählten unterschiedlichen Bewehrungskonzepte konnten durch den gewählten Feinkornbeton sehr gut eingebunden werden. Fehlstellen traten nicht auf. Eine vollständige Umhüllung der Bewehrungsstäbe für die Verbundwirkung und die Dauerhaftigkeit wurde sichergestellt. Dies traf auch auf die feinen Maschen der Mikrobewehrungsgitter zu.

– Das Last-Verformungsverhalten unter exzentrischer Normalkraftbeanspruchung war bis etwa 45–50 % der Traglast linear, bei höheren Lasten nicht linear. Die Traglasten konnten mit Ausnahme des Bewehrungskonzepts II mit den Bemessungsmodellen in [22] und den in den Begleitprüfungen gemessenen Festigkeitswerten gut vorhergesagt werden.

– Das Versagen der Versuchskörper erfolgte schlagartig, ohne vorherige Rissbildung oder akustische Vorankündigung.

– Die in den Prüfungen erreichten Bruchstauchungen sind vom eingesetzten Bewehrungskonzept abhängig.

Während die Bewehrungskonzepte I und III mit Bruchstauchungen von –3,4 bis –3,6 ‰ die volle Ausnutzung der Betondruckfestigkeit ermöglichten, versagten die Versuchskörper mit dem Bewehrungskonzept II in der untersuchten Konfiguration bereits bei –2,4 ‰ und ließen keine volle Ausnutzung der Betondruckfestigkeit zu.

Grundsätzlich zeigen die Untersuchungen, dass mit modernen Hochleistungsbetonen selbst derartig dünnwandige Bauteile beherrscht werden können. Die moderne Bewehrungstechnik erlaubt vielfältige Bewehrungsanordnungen, mit denen bionische Prinzipien nachgebildet werden können. Neu im Umgang mit derartigen druckbeanspruchten Bauteilen ist, dass die Betrachtungen sich nicht nur auf die Druckfestigkeit beschränken dürfen, sondern, dass auch das Dehnungsverhalten mit Bruchstauchungen von –3,4 ‰ und darüber betrachtet werden muss. Zum Erreichen der vollen Tragkapazität des Hochleistungsbetons sind angepasste konstruktive Maßnahmen zu beachten, die sich von den derzeit bekannten Angaben in [22] unterscheiden können.

Derzeit sind weitere Untersuchungen für die vollständige Bewertung des Tragverhaltens derartiger Betonhohlbauteile in Bearbeitung und sollen theoretische und konstruktive Grundlagen für Entwurf, Berechnung und Herstellung von dünnwandigen, stabförmigen Betonhohlbauteilen liefern.

Hinweis Die hier vorgestellten Ergebnisse beruhen im Wesentlichen auf den Arbeiten des Fachgebiets Massivbau in der 1. Phase des SPP1542 [11], auch wenn dies nicht an jeder Stelle explizit vermerkt ist.

Dank Das diesem Beitrag zugrunde liegende Forschungsvorhaben wurde mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Der Dank der Autoren gilt auch der Fa. Dyckerhoff und der Fa. Grace für die Unterstützung während der Projektbearbeitung.

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

55

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D. Busse, M. Empelmann: Load-bearing behavior of thin-walled hollow concrete elements made of high-strength concrete with fine aggregate

D. Busse, M. Empelmann: Tragverhalten dünnwandiger Betonhohlbauteile aus hochfestem Feinkornbeton

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[5] http://www.flickr.com/photos/isawnyu/7161065713, Creative Commons License CC BY-SA 2.0 Fotograf: Institute for the Study of the Ancient World (abgerufen am 02.09.2014).

[6] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pont_de_Boutiron_-_Triangulation.jpg, Creative Commons License CC BY 3.0, Fotograf: MOSSOT (abgerufen am 02.09.2014).

[7] http://www.flickr.com/photos/laurenmanning/2517027960, Creative Commons License CC BY 2.0, Fotograf: LAUREN MANNING (abgerufen am 02.09.2014).

[8] http://www.flickr.com/photos/alanstanton/8553424416, Creative Commons License CC BY-SA 2.0, Fotograf: ALAN STANTON (abgerufen am 02.09.2014).

[9] http://www.flickr.com/photos/eager/14701576457, Creative Commons License CC BY 2.0, Fotograf: Forgemind Archimedia (abgerufen am 02.09.2014).

[10] Homepage des DFG-Schwerpunktprogramms SPP 1542, Leicht Bauen mit Beton. http://spp1542.tu-dresden.de/ (abgerufen am 02.09.2014).

[11] BUSSE, D.; SAWICKI, P.; EMPELMANN, E.: Ultraleichte, dünnwandige Betonhohlbauteile aus hochfestem Feinkornbeton. In: SCHEERER, S.; CURBACH, M.: Leicht Bauen mit Beton – Tagungsband zum Abschlusstreffen der 1. Förderperiode des SPP 1542. 29. September – 1. Oktober, 2014, Institut für Massivbau der TU Dresden, Eigenverlag, S. 36–47.

[12] GHAVAMI, K.: Bamboo as reinforcement in structural concrete elements. Cement and Concrete Composites 27 (2005), S. 637–649.

[13] K APPEL, R.: Zugseile in der Natur. Dissertation, Karlsruhe 2007.

[14] ATROPS, J. L.: Elastizität und Festigkeit von Bambusrohren.

Bauingenieur 44 (1969), H. 6, S. 220–225.

[15] BRAUN, D. H.: Bionisch inspirierte Gebäudehüllen. Dissertation, Stuttgart 2008.

[16] CHUNG, K.; YU, W.: Mechanical properties of structural bamboo for bamboo scaffoldings. Engineering Structures 24 (2002), S. 429–442.

[17] http://www.flickr.com/photos/mrhayata/3260067269, Creative Commons License CC BY 2.0, Fotograf: mrhayata (abgerufen am 02.09.2014).

[18] http://www.flickr.com/photos/97964364@N00/3604043059, Creative Commons License CC BY 2.0, Fotograf: AARON VOWELS (abgerufen am 02.09.2014).

56

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

[19] http://www.flickr.com/photos/slapers/6659891315, Creative Commons License CC BY 2.0, Fotograf: PAUL ARPS (abgerufen am 02.09.2014).

[20] DIN EN 206-9: Beton – Teil 9: Ergänzende Regeln für selbstverdichtenden Beton (SVB). Berlin: Beuth, September 2010.

[21] EMPELMANN, M.; SAWICKI, P.: Ultra-lightweight concrete members inspired by bamboo. In: Müller, H.; et al. (Hrsg.): Proceedings of the 9th fib International PhD Symposium in Civil Engineering, July 22–25, 2012, Karlsruhe, KIT Scientific Publishing.

[22] DIN EN 1992, Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken, Deutsche Fassung EN 1992:2004 + AC:2010. Berlin: Beuth, Januar 2011.

[23] BMVIT-327.120/0001-II/ST2/2011: System SAS 670, Einstabanker S670/800 mit Gewinderippung. Wien, 2011.

[24] EMPELMANN, M.; MÜLLER, C.; LIEB, H.; HUDE, F.: UltraHigh Performance Spun Concrete Columns with HighStrength Reinforcement. In: SCHMIDT, M.; et al. (Hrsg.): Ultra-high performance concrete and nanotechnology in construction – Proceedings of Hipermat 2012. March 7–9, 2012, Kassel: Kassel Univ. Press, S. 733–740.

[25] MÜLLER, C.; EMPELMANN, M.; HUDE, F.; ADAM, T.: Schleuderbetonstützen aus hochfester Bewehrung und ultrahochfestem Beton. Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), H. 10, S. 690–699.

[26] DIN 488-1: Betonstahl – Teil 1: Stahlsorten, Eigenschaften, Kennzeichnung. Berlin: Beuth, August 2009.

[27] DIN 10028-7: Flacherzeugnisse aus Druckbehälterstählen – Teil 7: Nichtrostende Stähle, Deutsche Fassung EN 100287:2013. Berlin: Beuth, November 2013.

[28] QUAST, U.; P FEIFFER, U.: Progamm INCA2. Version 2.80 (2012), www.tu-harburg.de/mb.

[29] SEELMANN, F.: Tragverhalten von gedrungenen Wänden aus hochfestem Normalbeton unter Berücksichtigung des Knickverhaltens der Längsbewehrung. Dissertation, Darmstadt 1997.

Autoren Dipl.-Ing. Daniel Busse Technische Universität Braunschweig Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz Fachgebiet Massivbau Beethovenstraße 52 38106 Braunschweig d.busse@ibmb.tu-bs.de

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Empelmann Technische Universität Braunschweig Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz Fachgebiet Massivbau Beethovenstraße 52 38106 Braunschweig m.empelmann@ibmb.tu-bs.de

Abb. vorläufig

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BERICHT

Jan Akkermann, Dan Constantinescu, Alexander Hewener

Die Große Moschee von Algerien – ein Monument im Starkbebengebiet In Algier entsteht derzeit die drittgrößte Moschee der Welt, deren Minarett nach Fertigstellung das weltweit höchste sein wird. Der Komplex wird gleichzeitig ein neues Stadtteilzentrum bilden. Wegen der monumentalen Bedeutung des Gebäudes bestehen sehr hohe Dauerhaftigkeitsanforderungen. Da Algier in einer Starkbebenzone liegt, wurden beim Tragwerksentwurf modernste Entwurfs- und Konstruktionsmethoden gewählt. Der Gebetssaal wird komplett vom Erdbebenuntergrund mittels Isolatoren und Dämpfern entkoppelt. Das Minarett wird ein Hochhaus in Verbundbauweise aus Stahlbetonkernen mit integrierten Stahlprofilen und koppelnden Stahldiagonalen in der Fassadenebene, welches mittels einer speziellen Pushover-Analyse konzipiert wurde. Der in 2012 begonnene Bau soll 2016 fertiggestellt werden. Der Artikel stellt das herausragende Projekt an sich vor und berichtet über die wesentlichen Aspekte der Tragwerksplanung.

The Great Mosque of Algeria – a monument in a strong-motion area The world’s third largest mosque, whose minaret will be the highest in the world, is currently under construction in Algiers.

A new urban focus will be created by the complex. Due to the monumental importance of the building, the durability requirements were extremely high. As Algiers is located in a strongmotion earthquake area, the structural design of the buildings followed latest concept and construction methods. The prayer hall will be totally decoupled from the seismic ground by isolators and dampers. The minaret will be a high rise building with a composite structure of RC cores with integrated steel members that are coupled by steel bracings in the façade. Its design was made by means of special pushover-analyses. The construction started in 2012 and is scheduled to be finished in 2016. The paper presents the outstanding project and its main structural design aspects.

Keywords Dauerhaftigkeit; Erdbebenbemessung; Basisisolierung; Dämpfung, viskose; Moschee; Schleuderbeton; Kuppel; Hochhaus

Keywords durability; earthquake design; base isolation; viscous damping; mosque; spun concrete; cupola; high rise building

1

2

Architektur und Erdbeben

2.1

Formaler Entwurf

Einleitung

Mit dem Projekt „Große Moschee von Algerien“ initiierte der Algerische Staat den Bau eines neuen nationalen Wahrzeichens. In 500 m Entfernung von der Bucht von Algier wird hierdurch gleichzeitig der Stadtteil Mohamadia entwickelt. Die Moschee selbst (Bild 1) wird die weltweit drittgrößte: Bei einer verfügbaren Bruttogeschossfläche von ca. 400 000 m2 werden täglich bis zu 120 000 Besucher erwartet. Das Minarett, welches ein Museum, Forschungseinrichtungen und eine Besucherplattform erhält, wird das weltweit höchste und gleichzeitig mit 265 m das höchste Gebäude Afrikas sein. Der gesamte Komplex (Bild 2) wird auch ein Kongresszentrum, eine Bibliothek und eine Universität enthalten. Die Verkehrsanbindung der für bis zu 4 000 Stellplätze ausgelegten Tiefgarage unter der Moschee (Bild 3) an die zwischen Komplex und Mittelmeer verlaufende Stadtautobahn erfolgt durch die Estacade (Bild 2), von der aus über zwei Passarellen eine städtebauliche Verbindung zur Küste vorgesehen ist.

Nach einer nur dreijährigen Planungsphase wird das Bauwerk seit 2012 nach den Plänen der Wettbewerbsgewinner KSP Jürgen Engel Architekten/Krebs und Kiefer International durch den chinesischen Generalunternehmer CSCEC gebaut. Die Fertigstellung des auf ca. 1,2 Mrd. € Baukosten veranschlagten Projektes ist für 2016 vorgesehen.

Um die gewählten Tragwerkssysteme nachvollziehen zu können, speziell bezüglich der Erdbebensicherheit, ist ein Verständnis für die architektonische Idee essenziell.

Das formale Konzept des Moscheekomplexes verfolgt eine zunehmende Geschlossenheit der Gebäude, um die Entwicklung vom offenen Kontakt mit der umgebenden Stadt zur kontemplativen Abgeschiedenheit des zentralen Heiligtums, dem Gebetssaal, zu verdeutlichen.

Ausgehend von der Esplanade mit ihren offenen, sehr schlanken und damit transparenten Säulenhallen wird der Moscheekomplex über großzügige Freitreppen frei erschlossen. Mit seinen für die Öffentlichkeit zugänglichen Einrichtungen ist das innerhalb der Esplanade stehende Minarett vertikal in jeweils fünf Ebenen gegliedert, welche durch die sogenannten Sky Foyers unterbrochen werden. Der Hof hat bereits eine geschlossene und streng symmetrische Form. Schließlich symbolisiert der nahezu fensterlose Gebetssaal mit seiner dreigeschossigen Staffelung – Saal, Kubus und Kuppel (Bild 3) – nach außen Abgeschlossenheit. Im Kontrast zum äußeren Erscheinungsbild sah der Architekturentwurf von Wettbewerbsbeginn an eine sehr hohe räumliche Transparenz des Innenraums vor, um kon-

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57

BERICHT REPORT

DOI: 10.1002 / bate.201400097

(Foto: KREBS + KIEFER)

J. Akkermann, D. Constantinescu, A. Hewener: Die Große Moschee von Algerien – ein Monument im Starkbebengebiet

(Foto: KREBS + KIEFER)

Bild 2

Bild 1

Große Moschee von Algerien (Visualisierung) Great Mosque of Algeria (visualisation)

templative und transzendente Aspekte zu betonen (Bild 4).

viduelle Lösung entwickelt werden. Aufgrund der hohen Ansprüche an die Dauerhaftigkeit und die Robustheit für einen langen, quasi monumentalen Zeitraum wurden Lösungen mit einer relativ einfachen Wartungsmöglichkeit und einer hohen Zuverlässigkeit gewählt.

2.2

Seismizität am Projektstandort

Infolge des verheerenden Erdbebens von Bourmedes (2003) mit über 2 000 Todesopfern und über 200 000 Obdachlosen wurde die nationale algerische Erdbebennorm Règles Parasismiques Algeriennes (RPA) an internationale Bemessungsregeln angepasst. In der RPA ist eine maximale Grundbeschleunigung (inkl. Bedeutungsbeiwert) von 0,4 g vorgesehen. Die Anwendung der Norm ist allerdings auf Gebäude bis zu 200 m Höhe begrenzt. Ferner werden Erdbebensicherungssysteme wie Isolatoren oder Dämpfer in der Norm noch nicht behandelt. Des Weiteren waren zum Planungszeitpunkt die auf dem europäischen Markt existenten Technologien, Regelungen und Bauprodukte im Hinblick auf die hohe Bauwerksdauer-

(Foto: KREBS + KIEFER)

Da Algier in einer Starkbebenzone liegt (VIII-IX auf der Modifizierten MERCALLI-Skala), wurde der Gebäudeentwurf stark durch Erdbebenaspekte beeinflusst. Der Architekturidee mit ihrer Schlankheit und Transparenz zu folgen und mit den Anforderungen an eine ausreichende Aussteifung und Robustheit zu kombinieren, war die größte Herausforderung für den Tragwerksentwurf. Wie im Folgenden gezeigt wird, konnte für jeden Aspekt, basierend auf zeitgemäßen Bemessungstechniken, eine indi-

Lageplan Moscheekomplex Site plan mosque-complex

Bild 3

Längsschnitt Moschee mit Bauwerksabmessungen Longitudinal section of mosque with building dimensions

58

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

(Foto: KREBS + KIEFER)

(Foto: KREBS + KIEFER)

Bild 4

Innenansicht Gebetssaal (Visualisierung) Inside view prayer hall (visualization)

BERICHT REPORT

J. Akkermann, D. Constantinescu, A. Hewener: The Great Mosque of Algeria – a monument in a strong-motion area

Bild 5

Projektspezifisches Erdbeben-Antwortspektrum Specific response spectrum of the project

Bild 6

Aussteifungssystem Gebetssaal Structural stiffening system prayer hall

3.2

Gebäudetragwerk

Aufgrund der Projektbedeutung wurde eine ortsspezifische seismische Risikoanalyse durchgeführt. Basierend auf einer speziellen Baugrundkampagne mit Down-HoleMessungen erfolgte eine Mikrozonierung, aus welcher ein projektspezifisches Erdbeben-Antwortspektrum abgeleitet wurde. Dieses wurde der Bemessung des Gebetssaals und des Minaretts zugrunde gelegt. Mit einer erhöhten Grundbeschleunigung von 0,65 g wird hierin eine maximale elastische Antwortbeschleunigung von bis zu 1,95 g erreicht (Bild 5).

3

Gebetssaal

3.1

Erdbebenaussteifung

Dem Architekturkonzept einer größtmöglichen Transparenz folgend, waren alle innen liegenden Aussteifungselemente wie Schubwände oder Verbände zu vermeiden.

Die Gesamtaussteifung konnte somit nur durch die Bauwerksoberflächen realisiert werden. Im gesamten Innenraum sollten nur Vertikaltragglieder wahrnehmbar sein (Bild 4). Diese Restriktion führte zu einem nur fugenlos funktionierenden, räumlichen Aussteifungssystem, welches durch die Interaktion der Kuppel mit den Dach- und Fassadenscheiben die Horizontalbeanspruchungen aus Erdbeben und Wind in die Gründungsebene überträgt (Bild 6).

(Foto: KREBS + KIEFER)

haftigkeit in Algerien nicht umfänglich normativ umgesetzt. Mit Genehmigung des Religionsministeriums (verantwortlich für das Projekt) und des Bauministeriums (verantwortlich für die Normung) wurde deshalb für das Projekt eine Zustimmung im Einzelfall erwirkt, welche in Algerien erstmalig die konsistente Verwendung der Euronormen, speziell des Eurocode 8, zuließ.

Mit einer Grundfläche von 145 m × 145 m und einer Höhe von 72 m ist der Gebetssaal für bis zu 32 000 Gläubige vorgesehen. Von der leicht als Ellipsoid überhöhten Außenkuppel mit 52 m Spannweite wird eine Innenkuppel abgehängt (Bild 7). Hierbei folgt die Faltenform der Innenkuppelverkleidung den oktogonal geformten Kapitellen der Innenstützen (Bild 4), auf denen gleichsam die Außenkuppel vertikal gelagert ist. Zwischen den Kuppeln sind Wartungsgänge angeordnet.

Die Stützen des Gebetssaals (Bild 4) haben einen oktogonalen Querschnitt mit 1,62 m Breite (im 45 m hohen Kubus-Bereich) bzw. 0,81 m Breite (im seitlichen, 22,5 m Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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(Foto: KREBS + KIEFER)

J. Akkermann, D. Constantinescu, A. Hewener: Die Große Moschee von Algerien – ein Monument im Starkbebengebiet

(Foto: KREBS + KIEFER)

Bild 8

Bild 7

Kuppelschalen Gebetssaal Cupola shells prayer hall

hohen Mezzanin-Bereich) und werden aus Schleuderbeton erstellt (s. u.). Die Stützenkapitelle werden hier durch verkleidete Raumfachwerke aus Stahl realisiert, die gleichsam die Dachtragwerke bilden (Bild 8). Der 45 m hohe Kubus wird durch ein Stahlfachwerk mit integrierten Treppenhäusern gebildet (Bild 9), welches von Innenstützen abgefangen wird. Die Außenwände sowie sämtliche Decken des Mezzanin-, Erd- und Untergeschosses werden in Stahlbeton erstellt.

3.3

Seismische Isolierung

Aufgrund des komplexen räumlichen Aussteifungssystems, der großen Schlankheit der die Kuppel tragenden Innenstützen mit bis zu 34 m freier Höhe und den hohen Sicherheitsanforderungen für die große Besucherzahl – nicht zuletzt aber auch wegen der monumentalen Bedeutung des Bauwerks – wurde für den Gebetssaal eine Basisisolierung gewählt. Hierbei wird die Bauwerksperiode so weit verändert, dass keine großen Antwortbeschleunigungen mehr zu erwarten sind; die Erdbebenkräfte werden signifikant reduziert. Dem bekannten Entwurfsprinzip folgend [1] wurde das Gebäude aus: (1) einem steifen Sockel mit dem Großteil der Gebäudemasse und (2) einer aufgehenden Leichtbaukonstruktion erstellt (Bild 8) [2].

Aus Gründen der Performance, der Dauerhaftigkeit und der Wartung wurde für die Basisisolierung ein System aus 246 gleichmäßig verteilten Gleitpendel-Isolatoren [3] ge60

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Tragwerksunterteilung Gebetssaal Structural elements prayer hall

wählt. Die konventionellen Kalottenlager von Brücken ähnelnden Isolatoren, welche aufgrund ihrer Bauform bei nachlassender Erdbebenbeschleunigung wieder in ihre Ausgangslage zurückpendeln, wurden in einem Sockelgeschoss zwischen Untergeschoss und Flachgründungsebene angeordnet (Bild 9). Die Lage der wie Brückenlager auswechselbaren Isolatoren wird hierbei im Wesentlichen durch die Stützenachsen bestimmt. Das Untergeschoss wurde mittels eines Wandrasters als steifer Kasten ausgebildet. Eine Bodenplatte verbindet die Blockfundamente der Isolatoren und bildet mit den bis zu 8 m hohen Winkelstützmauern eine Gründungswanne (Bild 10).

Ein weiterer Vorteil der Isolierung ist die gemäß Eurocode 8 zulässige Bemessung als normalduktiles Bauwerk, d. h., die konstruktiven Entwurfsvorgaben für seismisch hoch aktive Regionen müssen nicht mehr zwingend eingehalten werden. Insbesondere die zuvor beschriebene Gebäudeaussteifung ist hiermit zulässig. Nichtsdestotrotz wurden in den lokalen Konstruktionen die Vorgaben zur Gewährleistung ausreichender Duktilität berücksichtigt.

Eine hohe Eigendämpfung von Isolatoren wirkt sich zwar positiv auf die Bewegungsamplituden im Erdbebenfall aus, kann aber zu Problemen bei der anschließenden Rezentrierung des Bauwerks führen. Zur Verringerung der rechnerischen Erdbeben-Horizontalverformungen von ca. 120 cm auf unter 60 cm wurde daher die Isolierung mit einem System aus 80 viskosen Dämpfern gekoppelt [2], die ebenfalls im Sockelgeschoss zwischen Gebäude und Gründung angeordnet wurden (Bild 9).

4

Hof und Esplanade

Zentrales Gestaltungselement der Gebäude des Moscheehofes und der Esplanade sind die oktogonalen Stützen der Säulenhallen, die sich auch im Gebetssaal wiederfinden (Bilder 1 und 4). Die außen liegenden, 22,5 m hohen Stützen haben, da überwiegend frei auskragend und nur an den Kapitellen verbunden, eine Breite von 1,10 m und gehen ebenfalls in oktogonale Kapitelle über. Im Gegensatz zum Gebetssaal werden letztere jedoch aus Stahlbe-

(Foto: KREBS + KIEFER)

BERICHT REPORT

J. Akkermann, D. Constantinescu, A. Hewener: The Great Mosque of Algeria – a monument in a strong-motion area

Seismische Isolierung im Längsschnitt Gebetssaal Seismic isolation in longitudinal section prayer hall

(Foto: KREBS + KIEFER)

Bild 9

Bild 10 Rohbauarbeiten Untergeschoss Gebetssaal (08/2014) Construction work basement prayer hall (08/2014)

Der Schaft sämtlicher der insgesamt 618 Stützen (inkl.

Gebetssaal) wird aus Schleuderbeton-Fertigteilen gebildet. Während die Stützen für die 22,5 m hohen Bereiche in zwei Stücken (Schaft von 18 m Länge mit eingestecktem Kapitellkern, Bild 11) hergestellt und als Ganzes angeliefert werden, erfolgt die Lieferung der großen Gebetssaalstützen (Schaftlänge 34 m) in drei Abschnitten mit Montage auf der Baustelle mittels Steckstößen (Bild 11).

Die Ausbildung als Schleuderbeton-Fertigteil ist den Anforderungen an – die hohe Dauerhaftigkeit der frei bewitterten Betonoberflächen (Expositionklassen XC4, XF1, XS1), – der seismischen Stabilität und Reversibilität durch Schraubmontage am Fußpunkt sowie

(Foto: KREBS + KIEFER)

ton-Fertigteilskeletten gebildet, die anschließend verkleidet werden (Bild 11).

Bild 11 Konstruktion oktogonale Stützen (Außenbereiche) Construction octagonal columns (external regions)

– nicht zuletzt den ästhetischen Anforderungen an die Sichtbetonoberfläche (Weißbeton durch u. a. Titanoxid) Bautechnik 92 (2015), Heft 1

61

J. Akkermann, D. Constantinescu, A. Hewener: Die Große Moschee von Algerien – ein Monument im Starkbebengebiet

geschuldet. Der sich aus dem Schleuderprozess ergebende Hohlraum im Stützeninneren wird gleichsam zur Dachentwässerung oder Elektroinstallation genutzt.

Die Tiefgarage sowie die aufgehenden Gebäudeteile wurden nach seismischen Gesichtspunkten durch Raumfugen getrennt. Innerhalb der hierdurch entstehenden Stützenbereiche wurden die Kapitelle mittels kurzen Stahlträgern als plastische Dissipatoren (Bild 12) gekoppelt.

5

Minarett

5.1

Vertikaltragwerk

Mit einer Grundfläche von 26,8 m × 26,8 m und einer Gesamthöhe von 265 m (223,8 m bis zum Soummah) weist der Turm eine große Schlankheit von h/b = 10 auf. Die für die Bemessung des Turmes maßgebenden enormen Erdbebenkräfte [4] werden mittels eines Schubwandrasters über zwei Sockelgeschosse mit 50 m × 50 m Grundfläche in eine 3 m dicke Bodenplatte übertragen (Bild 13).

Da trotz der Gründungsausmaße im Erdbebenfall mit abhebenden Kräften und Überschreitung des zulässigen Sohldrucks an den Plattenrändern zu rechnen war, wurde unterhalb der Bodenplatte ein Raster aus 60 SchlitzwandBaretten mit Querschnittsfläche 1,2 m × 7,2 m (bzw.

6,0 m) und 43 m Tiefe angeordnet.

(Foto: KREBS + KIEFER)

Das multifunktionale Minarett erhält eine traditionell maghrebinische Gestaltung: Auf der Spitze eines Turmes mit quadratischem Grundriss steht ein kleinerer, mit einer Kuppel überkronter Turm, der Soummah. Diese Form aufgreifend, aber in den Himmel verlängernd, erhält der Soummah eine Glaseinhausung in Verlängerung der Turmfassade (Bild 12), welche gleichsam die Aussichtsplattformen einfasst.

Bild 12 Turmspitze Minarett (Visualisierung) Top of minaret (visualization)

Die aufgehende Turmkonstruktion ist durch vier Stahlbetonkerne gekennzeichnet, zwischen denen Stahlbetondecken mit Unterzügen stützenfrei spannen. In den Kernecken einbetonierte Stahlträger werden mittels X-Verbänden gekoppelt (Bild 13). Eine Besonderheit stellen hierbei die Skyfoyers dar, bei denen eine Geschossebene ausgespart wird und keine Verbände angeordnet werden. Die Aussteifung des Turmes erfolgt daher über ein VIERENDEEL-System mit koppelnden Stahldiagonalen.

5.2

Erdbebensicherheit und -bemessung

Da das Turmtragwerk bereits eine relativ lange erste Eigenperiode aufwies (Bild 5) und außerdem abhebende Kräfte von Lagern nicht aufgenommen werden können, 62

(Foto: KREBS + KIEFER)

In aeroelastischen Windkanalversuchen (Bild 14) konnte nachgewiesen werden, dass trotz der Schlankheit des Turmes die Windbelastung kleiner als die seismische ist und die Gebrauchstauglichkeit nicht eingeschränkt wird.

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Bild 13 Tragwerk Minarettturm Structural System minaret tower

(Foto: Wacker Ingenieure)

Bild 14 Windkanalmodell Mock up wind tunnel

wurde hier keine seismische Isolierung verwendet. Vielmehr wurden auf Basis von Pushover-Analysen [4] ein System von Dissipatoren und eine Reihenfolge von Tragwerksplastizierungen nach den Regeln der Kapazitätsbemessung [5] festgelegt. Die Integrität der Gründung als Kombinierte Pfahlplatte wurde an einem 3-D-Halbraummodell nachgewiesen.

6

Süd- und Peripheriegebäude

Realisierung

7.1

Baulogistik und Bauverfahren

Die Baustelle wird über eine Betonzentrale mit einer Kapazität von bis zu 250 m2/Std. versorgt (Bild 15). Zement, Sand und gebrochene Zuschläge werden angeliefert, da lokale Böden i. d. R. keine verwendbaren Sieblinien liefern. In der Planung wurde besonderes Augenmerk auf die Verwendung von lokal verfügbaren und herstellbaren Betoneigenschaften gelegt. Für die erforderlichen Betongüten von bis zu C50/60 (Kerne Minarett und einzelne Stützen) wurden Mischungsprüfungen und Großversuche zur Hydratationswärmeentwicklung vorgenommen, die zum Einbau einer Wasserkühlung für die Betonage der Minarett-Bodenplatte geführt hatten. Die Schleuderbetonstützen (Bild 11) werden in Deutschland vorgefertigt.

Betonstahl wird aus Europa, vorkonfektionierter Baustahl aus China importiert. In der Planung der Stahltragwerke (auch der Schüsse im Minarett) wurde besonderes Augenmerk auf die Vermeidung von Baustellenschweißungen gelegt. Obgleich nicht frei der Witterung ausgesetzt (i. d. R. Schutz durch Dächer und Fassaden), erhalten sämtliche nicht einbetonierte Stahlbauteile einen hoch dauerhaften Korrosionsschutz (3-Komponenten-Beschichtung nach DIN EN ISO 12944 oder Duplex-System) und können später handnah inspiziert werden.

7.2

Baufortschritt

Ende 2014 waren in der Moschee an sich die Untergeschosse weitgehend fertiggestellt, was den größten Anteil der Ortbetonkubatur ausmacht. Der Gebetssaal stand bereits auf den Isolatoren (Bild 10), die ersten Schleuderbetonstützen wurden montiert (Bild 11). Die Stahlbauarbeiten an Kubus, Dach und Kuppel des Gebetssaals sollen sukzessive von innen nach außen erfolgen. Der Minarettturm wird mittels Kletterschalung um die vorkonfektionierten Stahlelemente (Bild 13) herum hochgezogen. Der Rohbau der Südgebäude war abgeschlossen.

(Foto: KREBS + KIEFER)

Die weiteren zum Komplex gehörenden Gebäude wie Kongresszentrum, Bibliothek, Universität, Verwaltung, Feuerwache, Wohnanlage sowie Technikzentrale werden in konventioneller Stahlbetonbauweise unter Beachtung der hohen Erdbebenbeanspruchung ausgeführt. Dies erforderte i. d. R. die Aufteilung in Einzelbauteile mit Raumfugen von bis zu 20 cm. Die Technikzentrale liefert über erdgasbetriebene Blockheizkraftwerke und Kältemaschinen sowohl Energie als auch Wärme und Luft über Erdbauwerke zum Moscheekomplex. Am Gebetssaal waren die Medienübergaben für die potenziellen Bewegungen der Isolierung im Erdbebenfall (+/–60 cm) auszulegen.

7

BERICHT REPORT

J. Akkermann, D. Constantinescu, A. Hewener: The Great Mosque of Algeria – a monument in a strong-motion area

Bild 15 Übersicht Baufeld (03/2013) Overview construction site (03/2013)

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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J. Akkermann, D. Constantinescu, A. Hewener: Die Große Moschee von Algerien – ein Monument im Starkbebengebiet

8

Fazit

Ein Projekt dieser Größenordnung mit seinen kulturellen, monumentalen und technischen Anforderungen kann nur durch das verantwortliche Miteinander der ProTab. 1

jektbeteiligten (Tab. 1) entstehen. Planerisch lag die große Herausforderung in der Vereinbarung der hohen architektonischen Ansprüche mit der lokalen Realisierbarkeit bei Erschwernis durch die große Seismizität.

Projektdaten project data

Bauherr

Volksrepublik Algerien vertreten durch: Agence Nationale de Réalisation et de Gestion de la Mosquée d’Algerie (ANARGEMA)

Generalplanung

KSP Jürgen Engel Architekten, Frankfurt; KREBS + KIEFER International, Darmstadt

Tragwerke (Planung und Bauüberwachung)

KREBS + KIEFER Ingenieure GmbH (Standorte Karlsruhe, Freiburg, Darmstadt)

Baugrund

Smoltczyk und Partner, Stuttgart, in Koop. mit nat. Algerischen Baugrundinstituten LNHC, LCTP

Windgutachten

Wacker Ingenieure, Birkenfeld

Generalunternehmer

China State Construction Engineering Corporation (CSCEC), Algerien/China

Isolatoren/Dämpfer

Maurer Söhne, München

Schleuderbetonstützen

Europoles, Neumarkt

Planungs-/Bauzeit

2009–2012/2012–2016

Baukosten

ca. 1,2 Mrd. €

BGF/BRI

374 000 m2/1 768 000 m3

Massen

Beton: ca. 445 000 m3, Betonstahl (B500): ca. 71 000 t, Baustahl (S355, S235): ca. 14 300 t

Literatur [1] KELLY, J.: The Theory and Development of Seismic Isolation and its Implementation. Proceedings of Paraseismic Work Days, Ministry of Religious Affairs. Algier, 28.02.– 03.03.2009.

[2] AKKERMANN, J.; HEWENER, A.: Seismische Isolierung des Gebetssaals der Großen Moschee von Algerien. Beton- und Stahlbetonbau 110 (2015), H. 2, DOI: best.201400116.

[3] HUBER, P.; MEDEOT, R.; TUNCER, M.: Seismic Protection of three recently constructed Buildings by seismic Isolation with Sliding Isolation Pendulum Devices. 10th World Conference on Seismic Isolation, Energy Dissipation and Active Vibrations Control of Structures, Istanbul, Türkei, 27.–30.

Mai 2007.

[4] CONSTANTINESCU, D.; KÖBER, D.; AKKERMANN, J.: Das Minarett der Großen Moschee von Algerien – ein Stahlbau der besonderen Art. Stahlbau 84 (2015), H. 1., S. 25–37.

64

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

[5] CONSTANTINESCU, D.; AKKERMANN, J.: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben nach Eurocode 8. Anwendung am Beispiel internationaler Projekte. Tagungsband Dresdner Stahlbaufachtagung, Dresden 2011, S. 205–252.

Autoren Prof. Dr.-Ing. Jan Akkermann Prof. Dr.-Ing. Dan Constantinescu Dipl.-Ing. Alexander Hewener

KREBS+KIEFER Ingenieure GmbH Karlstraße 46 76133 Karlsruhe akkermann.jan@kuk.de www.kuk.de

BERICHT

Dan Constantinescu, Dietlinde Köber

Die Massivbaukonstruktion des Nationalstadions in Bukarest Das Bukarester Nationalstadion ist eine modern ausgestattete Fußballarena für 55 000 Zuschauer, die komplett überdacht werden kann. Im Aufsatz werden das Tragwerkskonzept der Stahlbetonkonstruktion und die Grundsätze der Ausbildung der Fertigteile und deren Anschlüsse beschrieben. Bukarest liegt in einem stark gefährdeten Erdbebengebiet und das hat das gewählte Tragwerk maßgeblich geprägt, wenn auch von außen die Arena als eine schlanke, kolosseumähnliche Massivkonstruktion erscheint. Zugleich mussten die unregelmäßigen Baugrundbedingungen berücksichtigt werden.

The RC Structure of the National Stadium in Bucharest The stadium is a modernly equipped soccer arena for 55 000 spectators, which can be completely roofed over. The paper presents the structural concept of the RC construction as well as some basic features of the precast elements and their connections. Bucharest lies in a very strong earthquake area and that has crucially affected the concept of the stiffening structure, even if from outside the stadium looks like a slender Coliseum. The chosen structural system has also had to account for the existing variable foundation conditions.

Keywords Stadion; Fußballarena; Erdbeben; Bauen, erdbebensicheres; Erdbebengefährdung in Rumänien; Massivbaukonstruktion, duktile; Tribünenfertigteile

Keywords stadium; soccer arena; earthquake; aseismic design; seismic risk in Romania; ductile reinforced concrete structures; precast elements for grand stands

1

geführt und die gewählte Lösung geprägt hat. Es wurden sowohl die Tribünen als auch das Sportfeld überdacht.

Dafür wurde ein verschließbares Dach nach dem Beispiel der ‚Commerzbank-Arena‘ in Frankfurt vorgesehen [3, 4].

Allgemeines

Die Planung des Nationalstadions hat in 2007 angefangen und der Neubau wurde im Sommer 2011 fertiggestellt. Entstanden ist eine hochmoderne Sportarena, die 55 000 Zuschauern, darunter etwa 4 000 VIP-Gästen, Platz bietet. Medienvertretern steht eine mit modernster Technik ausgestattete Pressetribüne mit 126 Plätzen zur Verfügung.

Das neue Nationalstadion wurde auf demselben Standort wie das alte erbaut, welches seit 1953 durch eine Ausgrabung und einen umlaufenden Erdwall entstand. Das Spielfeld lag etwa 6 m unterhalb der natürlichen Bodenoberfläche und die Fertigteilstufen der Tribüne wurden direkt auf der Böschung gelagert. Das Stadion war sowohl für Fußball als auch für Leichtathletik ausgerichtet und konnte damals über 80 000 Zuschauer aufnehmen. Der Bau des neuen Stadions wurde von der Stadt Bukarest an die Bietergemeinschaft Max Bögl (Deutschland) – Astaldi (Italien) vergeben, wobei das Bauunternehmen Max Bögl auch die Generalplanung übernommen hat [1, 2]. Als Fachplaner wurden deutsche Büros beauftragt, die wiederum Lokalpartner für die Ausführungsplanung herangezogen haben.

Eine komplett neue, reine Fußballarena sollte errichtet werden, die auch für Konzerte und andere außersportliche Zwecke geeignet sein sollte, wobei die Lage des Sportfeldes beizubehalten war.

Diesen Anforderungen zufolge wurden die Tribünen näher zum Sportfeld verlagert, was zu aufwändigen Erdarbeiten

2

Die Seismizität

Fast das ganze Territorium Rumäniens ist von mehreren seismischen Herden gefährdet (Bild 1), wobei die Bauwerke für eine Bodenbeschleunigung von 0,08 g bis 0,32 g zu bemessen sind. Besonders stark und großflächig wirkend sind die Erdbeben, die aus einem etwa 100 km tiefen Hypozentrum entstehen, das unter der Spitze des Karpatenbogens liegt. Die 2,5-Mio.-Einwohner-Stadt Bukarest liegt etwa 100 km südlich des Epizentrums und wurde häufig von starken Erdbeben heimgesucht. Das Stadion wurde für einen Bemessungswert der Bodenbeschleunigung von 0,24 g geplant [5]. Im letzten Jahrhundert sind mehrere Erdbeben mit einer Magnitude größer als 7 aufgetreten. Das Erdbeben von 1977 (Magnitude 7,2) hat in Bukarest enorme Schäden verursacht [6]. Dutzende Wohnblöcke mit 7–10 Stockwerken, die zwischen den beiden Weltkriegen mittels Stahlbetonrahmen und -decken ausgesteift wurden und bereits ein ähnlich starkes Erdbeben in 1940 überlebt haben [7], sind innerhalb einer Minute zu einem Haufen Bauschutt geworden (Bild 2a).

Auch Wohnblöcke, die in den 60er- und 70er-Jahren des letzten Jahrhunderts für Erdbeben geplant wurden, haben Schäden bis zum Versagen erlitten (Bilder 2b und c). Bedingt durch die vorhandene Geologie zwischen den Kar-

© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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BERICHT REPORT

DOI: 10.1002 / bate.201400080

D. Constantinescu, D. Köber: Die Massivbaukonstruktion des Nationalstadions in Bukarest

Bild 1

Die seismische Zonierung Rumäniens für eine Wiederkehrperiode von 100 Jahren (g bezeichnet die Erdbeschleunigung) [5] The seismic zones in Romania for a return period of 100 years (g denotes the gravitational acceleration) [5]

paten und dem Donaubecken behält das Bemessungsantwortspektrum den maximalen Wert bis zu einer Periode von 1,6 Sek bei (Bild 3) und deckt daher praktisch den ganzen Bereich aller ‚normalen‘ Bauwerke ab.

Der Lastfall Erdbeben hat daher die architektonische und tragwerksplanerische Gestaltung der Massivkonstruktion des Stadions maßgeblich geprägt. Von außen gesehen erscheint eine kolosseumähnliche Konstruktion mit schlanken, 23,75 m hohen Massivstützen, die alle 6 m angeordnet sind (Bild 4). Im Inneren wurde die Konstruktion durch regelmäßig vorgesehene Radial- und Tangentialwände aus Ortbeton horizontal ausgesteift.

Bild 3

Das elastische Bemessungsspektrum Se (T) normiert mit der Erdbeschleunigung [5] The elastic design response spectrum Se(T) divided by the gravitational acceleration [5]

chen Umfang in Verlängerung der massiven Stützen der Fassade geplant wurden (Bild 4). Diese Stahlstützen haben eine Gesamthöhe von 16 m und sind am Fuß mittels zylindrischer Gelenke mit der darunterliegenden Massivkonstruktion verbunden (siehe Bild 19).

Das Prinzip der Stahlkonstruktion des Daches ist in Bild 5 dargestellt.

Alle 18 m, in den sogenannten Hauptradialachsen der Konstruktion, sind die Dachstützen vorgesehen, die aus kastenförmigen Stahlquerschnitten und mit einem glei-

Die äußere Dachkonstruktion, die sowohl die Überdachung der Tribüne als auch die innere Dachkonstruktion trägt, besteht aus oberen Radialseilen, aus unteren Radialseilen, die die Dachmembrane tragen, aus einem kastenförmigen Druckring an der Spitze der Dachstützen des Stadions und aus dem unteren Zugring. Die Dachstützen tragen die Vertikallasten des Daches und die Zugkräfte der unteren Radialseile. Die Horizontalkomponente dieser Zugkräfte (H2 in Bild 5) wird über Biegung der Stütze an den Druckring oben und an die Massivkonstruktion unten weitergeleitet (H in Bild 5). Der Wert von H beträgt

a)

b)

3

Beschreibung der Konstruktion

c)

Bild 2

Folgen des Erdbebens vom 4. März 1977 in Bukarest: (a) Zusammenbruch von zehngeschossigen Wohnblöcken, die vor 1940 in Stahlbetonbauweise gebaut wurden, (b) Versagen des Erdgeschosses eines Gebäudes, das in den 1960er-Jahren mit Stahlbetonwänden in den oberen Wohngeschossen und einem flexiblen, für Gewerbe vorgesehenen Erdgeschoss gebaut wurde und (c) Einsturz eines zehngeschossigen Wohnblocks, der Ende der 1960erJahre mit Stahlbetonwänden ausgesteift wurde (die Nebengebäude haben das gleiche Tragwerk wie die eingestürzten) Consequences of the March 4th, 1977 Earthquake in Bucharest: (a) complete collapse of 10-story RC buildings built before 1940, (b) collapse of the soft ground-floor of a building built in the 1960s with RC bracing walls in all upper floors and (c) complete collapse of a 10-story apartment building built at the end of 1960s with RC bracing walls (the neighboring buildings had exactly the same structure)

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

bran wirkt und zugleich als Medienfläche dient. Diese Dachkonstruktion besteht aus oberen Radialseilen, aus rohrförmigen Pendelstützen, die am äußeren Druckring mittels Radialseilen verankert sind, aus unteren Radialseilen, die die verschließbare Überdachung des Feldes tragen, und aus dem oberen Zugring, der die Pendelstützen in Tangentialrichtung stabilisiert.

(Photo Max Bögl)

Die Lage der Membran erlaubt eine radiale, nach außen gerichtete Entwässerung der Überdachung. Am Rande ist die vertikale Entwässerung innerhalb des Stützenquerschnitts versteckt. Die Überdachung des Feldes ist nicht für Schneefall vorgesehen.

Bild 4

Neubau Nationalstadion in Bukarest [2] The new National Stadium in Bucharest

81 % von der Kraft H2. Die Massivbaukonstruktion übernimmt die Kombination der Kräfte V und H am Fuß der Dachstützen (siehe Bild 19). Beim Windsog auf die Dachfläche, wenn V ihr Minimum und H ihr Maximum erreichen, können Zugkräfte in der darunterstehenden Massivstütze auftreten.

Die innere Dachkonstruktion trägt das Gewicht der mobilen faltbaren Membranüberdachung des Sportfeldes und des zentralen Würfels, der als Garage für die Mem-

Bild 5

Der Druckring des Daches verläuft in einer horizontalen Ebene und wird – dank der radialen Seile der äußeren und der inneren Dachkonstruktion – verhindert zu ovalisieren (Bild 6). Dadurch, aber auch durch die gewählte Umfangsgeometrie und den Vorspannungsgrad der Radialseile, wird die Biegung des Rings um die Vertikalachse seines Querschnitts in Grenzen gehalten. Zur horizontalen Lagerung des Druckrings wurden acht vertikale andreaskreuzartige Seilverbände vorgesehen, die jeweils zu zweit an den Symmetrieachsen des Daches angeordnet sind (siehe Bild 20). Die ungewöhnliche Verdoppelung der Tangentialverbände ist aus der vom Erdbeben geforderten Redundanz entstanden.

Die Massivbaukonstruktion hat zwei Tribünenränge (Bilder 7 und 8) und 120 Radialachsen, die sich im Abstand von 6 m entlang des Konstruktionsumfangs befinden. In diesen Achsen sind die Außenstützen der Massivkonstruktion vorgesehen, die sichtbar bleiben, um die erwünschte kolosseumähnliche Ansicht des Stadions zu be-

Das Tragsystem der Dachkonstruktion mit dem Oberrang der Gegen- und Nebentribüne (die Radialaussteifung entspricht einer Hauptachse der Konstruktion) The roof structure and the upper part of all grandstands except the main one (the radial bracing system corresponds to the principal axes of the construction)

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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BERICHT REPORT

D. Constantinescu, D. Köber: The RC Structure of the National Stadium in Bucharest

D. Constantinescu, D. Köber: Die Massivbaukonstruktion des Nationalstadions in Bukarest

Die Eintrittsebenen des Oberrangs befinden sich auf Ebene 02 für den Oberrang und auf Ebene 00 für den Unterrang (Bild 7). Bei einer Länge von 210 m und einer Breite von 190 m ragt der dreistöckige oberirdische Teil der Massivkonstruktion des neuen Stadions etwa 24 m oberhalb des neuen Erdwalls aus (Bild 4), wobei diese Oberkante etwa 11,60 m oberhalb des Sportfeldes und etwa 5,6 m oberhalb des Geländes liegt. Mit Ausnahme der Haupttribüne, wo eine Glasfassade geplant wurde, ist der Oberrang von außen offen.

Bild 6

Die Dachkonstruktion mit der Lage der Vertikalverbände [8] The roof with the position of its vertical bracings [8]

tonen [9], und die einen Teil des Gewichtes des Oberrangs tragen. Jede dritte dieser Stützen trägt auch die Stahlstützen des Daches, die in den sogenannten Hauptradialachsen angeordnet sind.

Im Bereich der Gegen- und der Nebentribüne besteht die Massivbaukonstruktion aus einem dreistöckigen Oberrang (Bild 7), der auf einem Erdwall gelagert ist, während der Unterrang direkt auf die Böschung gebaut wurde. Die Fertigteile (Sitzstufen und Zahnträger) sind von einem tangential angeordneten Streifenfundament aus Ortbeton getragen.

Im Bereich der Haupttribüne besteht die Massivkonstruktion aus einem dreistöckigen Oberrang mit drei Untergeschossen, die insgesamt die gleiche Höhe wie der Unterrang haben (Bild 8). Im Bereich der VIP-Logen wurde der Erdwall um das Untergeschoss U1 gekappt.

Ober- und Unterrang überlappen sich teilweise und haben unterschiedliche Krümmungsradien entlang des Stadionumfangs, um einerseits eine statisch günstige Form der Außenkante des Daches zu erreichen (Oberrang) und andererseits die Zuschauer so nahe wie möglich an das rechteckige Spielfeld zu platzieren (Unterrang). Dies hat jedoch zu einer großen Vielfalt von Achsabständen zwischen den Radialachsen gegen das Sportfeld und zu einem variablen Abstand zwischen den Tangentialachsen C und D (siehe Bilder 5 und 8) geführt und somit besonders die Anzahl der unterschiedlichen Tribünenstufen und Deckenfiligranplatten beeinflusst, die in Fertigteilbauweise hergestellt wurden.

Die Radialwand in Achse C (Bild 8) wurde in den Zwischenachsen der Haupttribüne deshalb vorgesehen, um die bis zu 7 m entstehende Auskragung der Decken über den Ebenen 00 und U1 zu reduzieren.

4

Statisches System und Aussteifung

4.1

Aussteifung des Oberrangs

Die aussteifenden Bauteile müssen die horizontalen Kräfte aufnehmen, die sich einerseits aus der Dachkonstruktion und andererseits aus der Erdbebenbelastung der Tribü-

Bild 7

Die Nebentribüne mit Ansicht auf die Haupttribüne [10], N. B. Die gestrichelte Linie zeigt die Lage des Erdwalls des alten Stadions The head grandstand with view towards the main grandstand [10]. N.B. The dashed line depicts the position of the earth bank of the old stadium

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Bild 8

Die Haupttribüne (Die Radialaussteifung entspricht einer Zwischenachse der Konstruktion) The main grandstand (the radial bracing system corresponds to the secondary axes of the construction)

nenkonstruktion selbst ergeben. Die Windlasten sind für die Bemessung nicht maßgebend.

Die vertikalen Dachlasten V in Bild 5 werden direkt von den massiven Hauptstützen getragen. Die Bemessungswerte dieser Druckkräfte variieren zwischen 6,2 MN (bei Schnee und Winddruck) und 0,2 MN (bei Windsog).

Die horizontalen Dachlasten H in Bild 5, die in Radialrichtung am Fuß aller Dachstützen entstehen, ergeben sich sowohl aus der Vertikalbelastung des Daches einschließlich Vorspannung als auch aus der Horizontalbelastung des Daches. Obwohl das Erdbeben für die Bemessung der Dachkonstruktion (mit Ausnahme der Vertikalverbände) nicht maßgebend ist, sind für die Bemessung der Radialaussteifung der Massivkonstruktion die Dachlasten aus Erdbeben zu berücksichtigen. Um das Verhalten des Daches bei Erdbeben zu erläutern, ist in Bild 9 die Lage für Erdbeben in X-Richtung beispielhaft dargestellt.

Der Bemessungswert der Gesamtlast HE (aus Eigengewicht des Daches, 40 % der Schneelast auf die Tribünenüberdachung und Erdbeben) entspricht einem Verhaltensfaktor q = 2 und beträgt 29 % der Vertikallast (zum Vergleich: für Erdbeben in Y-Richtung ist das Verhältnis 32 %). Dabei spielt die Zusammenwirkung der beiden Konstruktionen, Dach und Massivbau, beim Erdbeben praktisch keine Rolle, da die Eigenfrequenz des Daches viel kleiner ist (sie beträgt etwa 1/9 derjenigen der Massivkonstruktion).

Der größte Teil von HE tritt auf der Höhe der Membran auf. HE wird von den Radialseilen weitergeleitet, wobei

die Seile, die im Grundriss die Richtung der Kraft HE haben, am meisten beitragen. Die unteren Seile leiten die Komponenten H der Zuglasten H2 in Bild 5 direkt in der Massivkonstruktion weiter. Der Druckring übernimmt sowohl die Zuglasten H1 der oberen Seile (siehe Bild 5) als auch die Differenz H2 – H (d. h. etwa 19 % von H) und leitet die resultierenden Kräfte an die Vertikalverbände des Daches, die parallel zur Richtung des Erdbebens verlaufen, weiter. Alle vier Vertikalverbände in X-Richtung (Bild 9) übernehmen ca. 53 % der Gesamtlast HE. Infolge der o. g. asymmetrisch wirkenden Radialkräfte der oberen Seile versucht der Druckring sich zu biegen und diese Tendenz wird von den Seilen verhindert, die sich in den vier Ecken des Daches befinden; erhöhte Radialkräfte treten daher in diesen Seilen auf. Dieses Verhalten ist auf die bereits erwähnte Scheibenwirkung des Gesamtdaches zurückzuführen (siehe Bild 6).

Alle o. g. Horizontallasten aus dem Dach werden von der Massivbaukonstruktion problemlos aufgenommen, da diese im Vergleich zu den eigenen horizontalen Erdbebenlasten gering sind.

Zur Abtragung der Horizontallasten in Tangentialrichtung, die sich sowohl aus dem Dach als auch aus der Erdbebenbeanspruchung zwischen den Achsen A und B ergeben, wurden eine schräge Decke und ein Randträger geplant (Bild 10).

Der gekrümmte Randträger wurde als U-förmige Fertigteilschale mit eingegossenem Ortbeton hergestellt. Das UProfil sichert die Sichtbetonoberfläche und dient als Schalung. Die Längsbewehrung verläuft kontinuierlich Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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BERICHT REPORT

D. Constantinescu, D. Köber: The RC Structure of the National Stadium in Bucharest

D. Constantinescu, D. Köber: Die Massivbaukonstruktion des Nationalstadions in Bukarest

Bild 10 Aussteifung des Oberrangs in Tangentialrichtung Tangential bracing of the upper part of the grandstands

Bild 9

Die Auflagerkräfte der Dachkonstruktion (MN) beim Bemessungserdbeben entlang der Achse X [8]; die Radialkräfte sind maßstäblich dargestellt, die Asymmetrie der Kräfte ist auf die berücksichtigte Exzentrizität von HE zurückzuführen The reaction forces of the roof construction (MN) for the design earthquake acting along the X-axis [8]; the radial forces are represented scaled, the forces non-symmetry is due to the eccentricity of HE

durch die Außenstützen in Achse A. Dazu wurden Muffen in den Außenstützen vorgesehen und es wurde einerseits die geradlinige Bewehrung überlappt und andererseits die horizontale Querbewehrung entsprechend dimensioniert, um dem Einfluss der Krümmung des Randträgers Rechnung zu tragen.

Die schräge Decke befindet sich unterhalb der Tribünenstufen und innerhalb der Zahnträgerhöhe (siehe Bilder 5 und 8) und ist sowohl mit den Randträgern in Achse A als auch mit den Zahnträgern verbunden. Sie leitet die horizontalen Tangentialkräfte an die Wandscheiben in Achse B weiter, wobei das entsprechende Versatzmoment als Kräftepaar von der radialen Aussteifung aufgenommen wird (Bild 10). Vertikal trägt die schräge Decke nur ihr Eigengewicht. Die restlichen vertikalen Lasten (aus Verkehr und Ausbau) werden von den Tribünenstufen aufgenommen und an die Zahnträger weitergeleitet. Die schräge Decke, deren Unterseite von unten und von außerhalb des Stadions sichtbar ist, wurde mittels Fertigteilplatten hergestellt. Diese haben eine Stärke von 25 cm, Grundrissabmessungen von etwa 2,5 × 5,4 m2 bis 2,5 × 4,2 m2 und lagern auf den Seiten der Zahnträger mittels Konsolen. Die Schubverbindungen mit den Zahnträgern, mit dem Randträger in Achse A, mit der Tangentialwand in Achse B und untereinander wurden anhand von bewehrtem Aufbeton realisiert (Bild 11).

Die in Tangentialrichtung aussteifende Wand in Achse B ähnelt eher einem steifen Rahmen mit „kurzen“ Riegeln und Pfosten, da in jeder Achse große Durchbrüche erforderlich waren, um das Eintreten ins Stadioninnere zu ermöglichen (Bild 12).

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Bild 11 Ausführung der schrägen Decke zwischen den Achsen A und B Realization of the slating plate between the axes A and B

Zur Abtragung der Horizontallasten des Oberrangs in Tangentialrichtung, die sich aus der Erdbebenbeanspruchung des Bereichs zwischen den Achsen B und C und weiter in Richtung Sportfeld hinaus ergeben, wurden die Zahnträger herangezogen; diese sind in Achse B von der aussteifenden Wand und in Achse C von der Deckenscheibe über der Ebene 01 horizontal gehalten.

Zur Abtragung der Horizontallasten in Radialrichtung, die sich sowohl aus dem Dach als auch aus der Erdbebenbeanspruchung des Oberrangs ergeben, wurden radiale Wände zwischen den Achsen B und C in jeder Hauptachse der Konstruktion geplant (siehe Bilder 5 und 13). Die radialen Stahlbetonwände folgen im oberen Bereich der Zahnträgergeometrie, um als Auflager für die Tribünenstufen zu dienen.

In den Zwischenachsen werden die horizontalen Radialkräfte des Oberrangs mithilfe der Zahnträger aufgenommen, die horizontal von den Deckenscheiben (über der Ebene 01 bei der Haupttribüne, Bild 8, bzw. über den Ebenen 01 und 00 bei den Gegen- und Nebentribünen, Bild 14) gehalten werden.

Zusammenfassend besteht das aussteifende System des Oberrangs im Wesentlichen aus folgenden Elementen (Bilder 5, 8, 13 und 14):

– radiale Zahnträger in den Haupt- und Zwischenachsen; – Randträger in Achse A; – aussteifende schräge Scheibe zwischen den Achsen A und B; – Radialwände in den Hauptachsen (zwischen den Achsen B und C); – Tangentialwände in den Achsen B und C; – Zahnträgerkette in radialer Richtung (Achsen A bis D); – Decken über den Ebenen 00 bis 01.

4.2

Aussteifung des Unterrangs

Der Unterrang hat nur Horizontallasten aufzunehmen, die in der Massivbaukonstruktion auftreten.

Im Bereich der Haupttribüne ist der Unterrang mit der Massivbaukonstruktion des Oberrangs verbunden. Dazu sind zusätzliche Radialwände zwischen den Achsen D und E jeder Hauptachse und Tangentialwände zwischen den Achsen D und F vorgesehen.

Im Bereich der Gegen- und Nebentribünen ist der Unterrang durch eine tangentiale Fuge vom Oberrang getrennt.

Da hier der Unterrang aus Tribünenstufen und Zahnträgern, die auf tangentialen Ringstreifenfundamenten lagern, besteht, werden die horizontalen Lasten direkt an die konsolidierte Böschung weitergeleitet.

Bild 12 Tangentialwand in Achse B The tangential bracing wall in the axis B

4.3

Das Rechenmodell

Für die Berechnung der Aussteifungssysteme der Stadionkonstruktion wurden zwei 3D-FE-Modelle verwendet, die mit dem Programm ETABS gerechnet wurden (Bild 15).

Alle tragwerksrelevanten Bauteile wurden modelliert. Die Wirkung der horizontalen Deckenscheiben erfolgte durch eine starre horizontale Kopplung aller Knoten der Deckenscheibe.

Bild 13 Die Haupttribüne (die Radialaussteifung entspricht einer Hauptachse der Konstruktion) The main grandstand (the radial bracing system corresponds to a principal axis)

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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Bild 14 Radiale Aussteifung des Oberrangs in der Zwischenachse der Gegen- und Nebentribüne The radial bracing of the upper part in the secondary axes of all grandstands except the main one

Bild 15 Rechenmodell Tragwerk: a) Haupttribüne; b) Gegen- und Seitentribüne The computer model of the structure of a) the main grandstand and b) the other grandstands

Die FE-Modelle wurden sowohl für die Abtragung der Vertikal- und Horizontallasten als auch für die Untersuchung der Fundamente herangezogen. Für die Untersuchung der Fundamente und der Gründungssicherheit wurde das Tragwerk auf elastischen Federn gelagert, deren Steifigkeit derjenigen des Gründungbodens entspricht.

Maßgebend war immer der Lastfall Erdbeben. Um den Einfluss der höheren Eigenformen zu berücksichtigen, wurde eine Modalanalyse durchgeführt.

Zur Ermittlung der Erdbebenlasten wurden folgende Vertikallasten berücksichtigt: 100 % ständige Lasten, 40 % der Verkehrs- und Schneelast.

Die horizontale Erdbebeneinwirkung beträgt 32 % der Vertikaleinwirkung in Radialrichtung und 23 % in Tangentialrichtung. Diese Werte ergeben sich aus dem elastischen Bemessungsspektrum in Bild 3, das durch den Verhaltensfaktor q dividiert und mit 1,2, dem Bedeutungsfak72

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

tor des Bauwerks, multipliziert wurde. Aufgrund der geringen Verformbarkeit des Tragwerks in Radialrichtung, die sich durch eigenständige und teilweise kurze Wände auszeichnet, wurde ein Verhaltensbeiwert q = 2,5 gewählt. Für die Tangentialrichtung beträgt der Verhaltensbeiwert q = 3,5, weil die durch große Öffnungen geschwächten Wände eine höhere Verformbarkeit ermöglichen (siehe Bild 12).

Zur Absicherung der erforderlichen Energiedissipationsfähigkeit (Duktilität) der Aussteifungssysteme wurden alle rechnerischen und konstruktiven Maßnahmen für die höchste Duktilitätsklasse gemäß der rumänischen Norm [5] angewandt. Diese entsprechen der Klasse H nach Eurocode 1998-1 und die meisten davon wurden eigentlich in Rumänien schon gleich nach dem Erdbeben von 1977 eingeführt. Dazu waren damals sowohl die theoretischen Grundlagen der Methode der „Kapazitätsbemessung“ für die Absicherung des duktilen Verhaltens der Bauwerke in Erdbebengebieten als auch die erforderlichen Maßnahmen zur Erhöhung der Duktilität

Bild 16 Ballastieren der Gegen- und Seitentribüne Overweighting the upper part of the head and secondary grandstands to prevent their tilt

der dissipativen Bereiche von Stahlbetonrahmen und -wänden gerade reif für die praktische Anwendung geworden [11].

5

Bauteile

5.1

Fundamente

Die Fundamente sind in der Regel als Streifenfundamente für Stützen und Flächenfundamente für Wände ausgeführt. Die Gründung liegt oberhalb des Grundwassers.

Im Bereich der Haupttribüne lagert die Tribünenkonstruktion auf Streifenfundamenten entlang der Achsen A und F und auf einer Bodenplatte zwischen den Achsen B und E. Die Gründung erfolgt auf natürlichem Boden.

Im Bereich der Neben- und Seitentribüne wurde ein Streifenfundament in Achse A und ein Fundamentkasten zwischen den Achsen B und C vorgesehen. Der Fundamentkasten soll als Gegengewicht dienen, um das Umkippen der Tribünenkonstruktion in Radialrichtung zu verhindern (Bild 16). Besonders für Erdbeben in Richtung des Spielfeldes ist das Tragwerk durch Kippen gefährdet.

Dazu tragen nicht nur die geringe Vertikalbelastung, sondern auch die Walllage bei. Die Gründung erfolgt auf der ausgeführten neuen Erdauffüllung, die entsprechend konsolidiert wurde.

5.2

Fugen

Die Massivbaukonstruktion des Stadions wurde mithilfe von radialen Fugen in sechs Abschnitte unterteilt (Bild

Bild 17 Darstellung der Bauwerksfugen mit der Bezeichnung der radialen Hauptachsen The position of the structural joints and the corresponding principal axes

17). Die Notwendigkeit der Einführung zusätzlicher Fugen in den Übergangsbereichen zwischen der Haupttribüne und den Nebentribünen wurde von den unterschiedlichen Gründungsebenen gefordert.

Die Fugen wurden für Temperaturunterschiede und unterschiedliche Setzungen bemessen. Maßgebend war jedoch die Erdbebenbeanspruchung. Da das Tragwerk der Haupttribüne einschließlich der Gründung sich stark von dem der Gegen- und Seitentribüne unterscheidet, sind im Erdbebenfall dissonante Bewegungen der beiden Tragwerke zu erwarten, die von den Gebäudefugen aufgenommen werden müssen. Die Bauwerksfugen erlauben eine gegenseitige Horizontalverschiebung von ±10 cm.

5.3

Ortbetonbauteile

Um das für die Erdbebenbelastung erforderliche ‚Monolith‘ zu gewährleisten, wurden ca. 75 % der insgesamt 100 000 m3 Betonmenge in Ortbetonbauweise ausgeführt [2]. So wurden Fundamente, Wandscheiben, Unterzüge, Stützen, Aufbeton der Filigrandecken betoniert. Im Regelfall wurde Beton C30/37 angewandt.

Die Außenstützen mit Abmessungen von 60 × 220 cm wurden in Gleitbauweise hergestellt. Für die Auflagerung der Unterzüge wurden Schraubanschlüsse und für das Anbringen von Montagekonsolen der Decken und des Randträgers in Achse A wurden Stahleinbauteile verwendet. Aufgrund der aufhebenden Windlasten auf der leichten Dachkonstruktion können die Außenstützen auf Zug über den größten Teil ihrer oberirdischen Höhe beansprucht werden.

Die Decken sind einachsig gespannte Durchlaufträger in Tangentialrichtung mit Spannweiten bis 6,0 m, die auf Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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vorgefertigten Radialunterzügen mit Aufbeton verlegt werden. Die Deckenplatten bestehen aus einer 6 cm starken Filigrandecke und einem Aufbeton mit einer Höhe von 19 cm. Besondere Aufmerksamkeit wurde der Bemessung der Rissbewehrung der außen liegenden Bauteile geschenkt, da die Temperaturschwankungen zwischen Sommer und Winter in Bukarest über 60 °C betragen können und im Falle der Decken mit Regen- oder Tauwasser zu rechnen ist.

5.4

Betonfertigteile

Die Stahlbetonfertigteile wurden zur Absicherung der hohen Sichtbetonqualität und zur Verkürzung der Bauzeit angewandt, aber auch um aufwändige Schalungen und Gerüste zu vermeiden.

Tribünenstufen, Zahnträger, Deckenfiligranplatten, die schräge Scheibe zur Aussteifung des Oberrangs, Treppen, der Randunterzug in Achse A, die Radialunterzüge der Decke über 01 zwischen den Achsen A und B und die Doppelwände mit Zwischenortbeton sind die wichtigsten Fertigteilelemente des Stadiontragwerks. Im Regelfall wurde Beton C45/55 verwendet.

Die Tribünenstufen wurden als Dreierstufen geplant, um die erforderliche Steifigkeit mittels der räumlichen Wirkung zu erreichen. Die erste Eigenfrequenz der Tribünenstufen liegt über 10 Hz. In besonderen Fällen kamen auch

Bild 19 Anschlussdetail Dachstütze–Zahnträger–Außenstütze Detail of the connection of the roof column to the RC structure

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Bild 18 Montage Zahnträger Erection of the main girder of the upper part of grandstands on the outer RC columns

Zweierstufen und Sonderstufen zum Einsatz. Die Tribünenstufen wurden im Regelfall für eine Verkehrslast von 4 kN/m2 bemessen. Die Spannweite der Stufenelemente variiert zwischen 5,8 m und 3,2 m. Die Plattenstärke beträgt 14 cm, die Stegstärke 16 cm.

Die Stufen sind als statisch bestimmt gelagerte Einfeldträger geplant und lagern mittels unbewehrter Elastomerlager aufeinander und auf den Zahnträgern. Um eine hori-

Bild 20 Vertikale Aussteifung des Daches Vertical bracing of the roof

zontale Relativverschiebung der Tribünenstufen im Erdbebenfall zu vermeiden, sind die Stufen mit nachträglich vergossenen Dollen auf einer Seite mit den Zahnträgern verbunden. Die einseitige Lagerung dient der Freilassung der Verschiebungen aus Temperaturunterschieden. Im Bereich der Bauwerksfugen wurden die Dollen durch Elastomer-Gleitlager ersetzt.

Die Zahnträger sind, ihrer schiefen Lage wegen, relevante aussteifende Elemente, die nicht nur Biegung und Querkraft, sondern auch Normalkräfte abtragen müssen.

Die Zahnträger sind je nach Bauteilabschnitt und Achse als Ein- oder Zweifeldträger ausgebildet. Ihre Breite beträgt 60 cm und ihre Höhe variiert zwischen 150 cm und 100 cm im Oberrang und zwischen 100 und 80 cm im Unterrang.

Das größte und schwerste Fertigteil ist der Zahnträger, der zwischen den Achsen A und B spannt. Er hat einen Querschnitt von 60 × 150 cm, eine Länge von etwa 18,5 m und ist 43 t schwer (Bild 18).

Alle Verbindungsdetails Zahnträger–Zahnträger oder Zahnträger–Ortbetonelement wurden derart geplant, dass alle Anforderungen (des Verhaltens bei Erdbeben, der Gestaltung und der einfachen Ausführung) optimiert wurden. Als Beispiel ist in Bild 19 die Verbindung Dachstütze–Zahnträger–Massivstütze in Achse A dargestellt (siehe auch Bild 18). Um die Weiterleitung der H- und VLasten aus dem Dach an die Massivbaukonstruktion zu ermöglichen, wurde ein massives Stahleinbauteil im Zahnträger einbetoniert, das die gelenkige Lagerung der Dachkonstruktion absichert. Beim Windsog auf das Dach, wenn die H-Lasten maximal und der V-Druck minimal werden, ergeben sich aufhebende Kräfte in der Fuge zwischen Zahnträger und Außenstütze. Aus diesem Grund, aber auch um der Exzentrizität der H-Last Rechnung zu tragen, wurde die Fuge anhand von Ankerstäben kraftgeschlossen. Zur Schubabtragung in der Fuge wurden Dollen vorgesehen.

Bild 21 Freie Treppe im Bereich der Haupttribüne (im Bauzustand) Staircases to access the upper part of the main grandstand (during construction)

Damit sich das Einbauteil am Fußpunkt der Vertikalverbände des Daches mit dem Einbauteil in Bild 19 nicht kreuzt, wurde die Lösung in Bild 20 geplant. Wegen der Krümmung des Stadionrandes im Grundriss und der exzentrischen Lage des Druckringes in Bezug auf die Fassadenstütze ist die Ebene dieses Verbands leicht geneigt um die Vertikale.

Die Treppen, die zum Oberrang führen und im freien Raum zwischen den Achsen A und B vorgesehen sind, sind mit Ausnahme der Podeste in Fertigteilbauweise hergestellt (Bild 21).

Es gibt zwei T-förmige Stützen mit seitlich auskragenden Trägern. Auf den Trägern lagern die Rampenfertigteile und die auskragenden Ortbetonpodeste. Die horizontale Aussteifung der räumlichen Treppenkonstruktion wird mittels der Anbindung an die Decke über der Ebene 01 erreicht. Dafür sind die Träger, die Rampen und die Podeste entsprechend miteinander verbunden und die Stützen in Köcherfundamente eingespannt.

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D. Constantinescu, D. Köber: Die Massivbaukonstruktion des Nationalstadions in Bukarest

Literatur [1] BÖGL F IRMENGRUPPE: Nationalstadion Lia Manoliu in Bukarest. Stahlbau 80 (2011), Heft 9, S. A22–A23.

[2] EGGERT, C.; CONSTANTINESCU, D.: Planung und Bau des neuen Nationalstadion in Bukarest, Rumänien. Vortrag, Bautechnik-Tag, Berlin, Mai 2011, Tagungsband, Heftreihe Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein (21), S. 95– 96.

[3] GÖPPERT, K.: Sportstadien für die Fußball-Weltmeisterschaft in Stuttgart, Hamburg, Frankfurt, Köln und Berlin.

Bauingenieur 79 (2004), H. 5, S. 205–214.

[4] RETZEPIS, I.; BEIER, G.; CONSTANTINESCU, D.: Die Massivbaukonstruktion der Frankfurter Commerzbank-Arena.

Beton und Stahlbetonbau 101 (2006), H. 1, S. 47–53.

[5] P100: Die rumänische Norm für erdbebengefährdete Bauwerke (auf Rumänisch). Bezeichnung P100-1/2006, Bukarest, 2006.

[6] BERG, G.; BOLT, B.; SOZEN, M.; ROJAN, C.: Earthquake in Romania March 4, 1977 – An Engineering Report. New York: Nat. Academy Press, 1980.

[7] BELES, A.: Das Erdbeben und die Bauwerke (auf Rumänisch). Bukarest: Bul. Soc. Politehnice Nr.10 und 11, 1941.

[8] GÖPPERT, K. et al.: Die Dachkonstruktion des Bukarester Nationalstadions. Statik und Pläne. Ing.-Büro schlaich, bergermann und partner, Stuttgart, 2007–2011.

[9] JAEGER, F.: Kolosseum der Moderne. Die Nationalarena in Bukarest. In: Next 3 Stadia‘: Warsaw, Bucharest, Kiew, Hrsg. Falk Jaeger, Jovis Verlag, 2012.

[10] GERKAN, MARG UND PARTNER: Das Nationalstadion in Bukarest Architekturpläne. Büro Aachen, 2007–2011.

[11] PARK, R.; PAULAY, T.: Reinforced Concrete Structures. John Wiley & Sons, 1975.

Projektbeteiligte Bauherr: Generalübernehmer: Architekten: Lokalpartner: Tragwerksplanung: Massivbaukonstruktion*:

Rathaus der Stadt Bukarest ARGE Max Bögl – Astaldi Gerkan, Marg und Partner, Aachen TU für Architektur “Ion Mincu”, Bukarest

KREBS + KIEFER Ingenieure GmbH, Karlsruhe Lokalpartner: Ing.-Büro Consild SRL, Bukarest Dachkonstruktion: schlaich, bergermann und partner, Beratende Ingenieure im Bauwesen, Stuttgart Lokalpartner: Ing.-Büro Iprolam SA, Bukarest Technische Ausrüstung: Iproplan, Planungsgesellschaft mbH, Chemnitz Fertigteile: Fertigteilwerk Max Bögl GmbH auf der Baustelle Bodengutachter: Dipl.-Ing. N. RADUINEA, Infracon SRL., Bukarest Prüfingenieure: Prof. Dr.-Ing. T. POSTELNICU, TU für Bauwesen Bukarest (Massivbau) Dr.-Ing. H. KÖBER, SC Köber Proiect Construct SRL, Bukarest (Dach) *) Die Kollegen Dipl.-Ingenieure D. LAZAR und I. SORA (Consild, Bukarest) sowie Dr. K. GOLONKA (KREBS + KIEFER, Karlsruhe) haben dabei entscheidend beigetragen.

Autoren Prof. Dr.-Ing. Dan Constantinescu KREBS + KIEFER Ingenieure GmbH (KuK) Karlstr. 46 76133 Karlsruhe dan.constantinescu@gmx.de

Dr.-Ing. Dietlinde Köber Dozentin am Institut für Massivbau der Technischen Universität für Bauwesen, Bukarest kober_dietlinde@yahoo.com während der Planung und des Bauens des Stadions Mitarbeiterin bei KREBS + KIEFER Ingenieure GmbH Karlsruhe und bei Consild Bukarest

NACHRICHTEN

Ingenieurpreis des Deutschen Stahlbau 2015 STEPHAN LÜTTGER gewinnt Ingenieurpreis Brückenbau

gart für die Fuß- und Radwegbrücke Hagelsbrunnenweg, Stuttgart – Vaihingen

Die Auszeichnungen in der Kategorie Hochbau gehen an:

Sundsvall Brücke © Max Bögl Stahl- und Anlagenbau GmbH & Co. KG Den Ingenieurpreis des Deutschen Stahlbaues 2015 in der Kategorie Brückenbau gewinnt Stephan Lüttger von der Max Bögl Stahl- und Anlagenbau GmbH & Co. KG für die Fertigung und Montage der Sundsvall Brücke.

DANIEL SCHÄFER von BPR Dr. Schäpertöns & Partner, München für die Innkanalbrücke Töging

KLAUS BOLLINGER von Bollinger+Grohmann Ingenieure, Frankfurt am Main für die King Fahad Nationalbibliothek in Riad, Saudi-Arabien

Die Auszeichnungen in der Kategorie Brückenbau gehen an: VOLKHARD ANGELMAIER von Leonhardt, Andrä und Partner Beratende Ingenieure VBI AG, Stuttgart für den Neubau der Waschmühltalbrücke STEPHAN ENGELSMANN von Engelsmann Peters Beratende Ingenieure, Stutt-

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

SEBASTIAN SCHULTHEIS von Grontmij GmbH, Frankfurt für den Neubau Osthafenbrücke Frankfurt am Main MIKE SCHLAICH bekommt Ingenieurpreis Hochbau schlaich bergermann und partner © Tobias Hein MIKE SCHLAICH von schlaich bergermann und partner, Berlin gewinnt den Ingenieurpreis des Deutschen Stahlbaus 2015, Kategorie Hochbau für die Überdachung der Ausfahrt vor dem KundenCenter der Autostadt in Wolfsburg.

KNUT GÖPPERT von schlaich bergermann und partner, Stuttgart für das Stadion Estádio Jornalista Mário Filho HARALD KLOFT von osd GmbH & Co. KG, Frankfurt am Main für das Landesarchiv Nordrhein-Westfalen, Turmbauwerk – Duisburg MATTHIAS BRAUN von ArcelorMittal Europe – Long Products Central Marketing – Technische Beratung, Trier für das Innovative Verbundmittel für integrierte Deckenträger – CoSFB Betondübel

BERICHT

Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015 Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014 Bis zum Einsendeschluss zur 14. Auslobung des Ingenieurbaupreises von Ernst & Sohn war die Anspannung groß. Ein Grund dafür war die Umbenennung in den „Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis“ und damit die Widmung des Preises an einen der bedeutendsten Bauingenieure des 21. Jahrhunderts, auf deren Resonanz wir als Verlag sehr gespannt waren. Der zweite Grund lag in der Tatsache, dass bis zum Tag des Einsendeschlusses, dem 19. September 2014, nur ein einziges Projekt vorlag.

Doch an diesem Tag und mit dem Beginn der darauffolgenden Woche wurden alle Bedenken zerstreut, denn der Verlag darf sich über eine Rekordbeteiligung von insgesamt 46 eingereichten Projekten aus neun Ländern und allen Bereichen des Ingenieurbaus freuen. 45 Einreichungen erfüllten die Teilnahmebedingungen.

Die Mehrzahl der eingereichten Projekte stammt aus Deutschland, Österreich und der Schweiz; hinzu kommen interessante Bauwerke, die in Belgien, Brasilien, China, Frankreich, Saudi Arabien und den USA realisiert wurden. Seit zwei Jahren dürfen auch weltweit realisierte Projekte, bei denen die Ingenieurleistungen in Deutschland, Österreich oder der Schweiz erbracht wurden, eingereicht werden. Diese Änderung der Einreichungsbedin-

gungen trägt auf beeindruckende Weise zur Darstellung der großen Vielfalt heutiger Ingenieuraufgaben bei. Unter den Einreichungen befinden sich unter anderem 18 Brücken, drei Stadien, zahlreiche Hochbauprojekte und einige interessante Sonderbauwerke.

Der zwölfköpfigen Jury, welche vom Verlag Ernst & Sohn vor jeder Auslobung des Preises neu aus namhaften Vertretern aus Wissenschaft und Praxis, Behörden und Verbänden zusammengestellt wird, stand eine Mammutaufgabe bevor. Denn trotz einer Vorbesichtigung am Vortag der Jurysitzung, galt es, innerhalb nur eines Tages aus der Vielfalt des Wirkens von Bauingenieuren einen Preisträger zu küren.

Die Jurysitzung zum 14. Ingenieurbaupreis fand am 21.

November 2014 im Magnus-Haus der Deutschen Physikalischen Gesellschaft in Berlin statt. Das Magnus-Haus ist eine Begegnungsstätte zur Förderung der interdisziplinären Gespräche zwischen Physik und anderen technisch-wissenschaftlichen Bereichen und bot den würdigen Rahmen für die knapp 8-stündige Diskussionsrunde.

Am Ende vieler, teils leidenschaftlich geführter, Diskussionen votierte die Jury einstimmig für den Preisträger,

Die Jury (v. l. n. r.): Prof. Dr. VIKTOR SIGRIST, TU Hamburg-Harburg, M.Sc. Eng. NICOLAS JANBERG, Verlag Ernst & Sohn, Dipl.-Ing. RAINER SPITZER, Doka Group Engineering & R&D, Prof. CENGIZ DICLELI, HTWG Konstanz, Prof. Dr.-Ing. habil. NORBERT GEBBEKEN, Bayrische Ingenieurekammer-Bau, Dr.-Ing. KARL-EUGEN KURRER, Verlag Ernst & Sohn, Dr.-Ing. HEIKO TRUMPF, Happold Ingenieurbüro, Prof. Dr.-Ing. HARTWIG SCHMIDT, ehem. RWTH Aachen, Prof. Dr.-Ing. STEFFEN MARX, Leibniz Universität Hannover, Dr.-Ing. KLAUS STIGLAT, Dr.-Ing. DIRK JESSE, Verlag Ernst & Sohn, Dr.-Ing. DIRK BÜHLER, Deutsches Museum München

© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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BERICHT REPORT

DOI: 10.1002 / bate.210400200

Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015: Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

den Kaeng Krachan Elefantenpark im Züricher Zoo, eingereicht durch das Büro Walt + Galmarini AG aus der Schweiz. Das Bauwerk besticht sowohl architektonisch als auch ingenieurtechnisch durch seine aufgelöste Schalenkonstruktion in Brettsperrholz-Bauweise. Darüber hinaus beschloss die Jury, den Ultimate Trough Test Loop, Harper Lake, Kalifornien, die Baugruben zur Erweiterung des Rheinkraftwerks Iffezheim, die Grubentalbrücke im Zuge der Neubaustrecke Ebensfeld-Erfurt, Goldisthal im Thüringer Wald sowie die Sanierung und Instandsetzung der Saarbrücke in Mettlach mit einer Auszeichnung zu würdigen. Diese Wahl belegt die enorme Vielseitigkeit und Bandbreite des Betätigungsfeldes für Bauingenieure eindrucksvoll.

Ingenieure: Architekten:

Bauherr: Ausführung:

Walt + Galmarini AG dipl. Ing. ETH SIA USIC (CH) Markus Schietsch Architekten GmbH (CH) Lorenz Eugster Landschaftsarchitektur und Städtebau GmbH (CH) Zoo Zürich AG (CH) ARGE Elefantenpark Holzbau: Implenia Schweiz AG – Holzbau (CH) und Strabag AG, Holzbau (CH)

Begründung der Jury Im Zoo Zürich sollte ein Elefantenpark gebaut werden, der durch die Konstruktion und die Landschaftsgestaltung den natürlichen Lebensraum von Elefanten nachbildet. Der durch das Ingenieurbüro Walt + Galmarini AG realisierte Elefantenpark besticht sowohl architektonisch als auch ingenieurtechnisch durch die aufgelöste Schalenkonstruktion in Brettsperrholz-Bauweise, die auch handwerklich als Nagelkonstruktion sehr anspruchsvoll ist.

Die weit gespannte Schale mit ihren geometrisch unterschiedlich angeordneten Lichtöffnungen wird ingenieurtechnisch anspruchsvoll mit dem vorgespannten Ringbalken verbunden, der die Kräfte aus der Schale aufnimmt und in die Gründung leitet.

Die hybride Gesamtkonstruktion ist eine große Herausforderung für die numerische Modellbildung und für die

(Foto: Walt + Galmani AG)

Die Preisverleihung des Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreises 2015 wird in festlichem Rahmen am 30. Januar 2015 im Festsaal des Deutschen Museums in München stattfinden. Selbstverständlich widmet der Verlag Ernst & Sohn dem Ingenieurbaupreis auch dieses Mal wieder eine eigenständige Dokumentation, in welcher der Preisträger, die ausgezeichneten Projekte und natürlich auch alle weiteren Einreichungen vorgestellt werden. Die Dokumentation wird voraussichtlich zusammen mit dem Heft 3/2015 (März) der Bautechnik an die Abonnenten verteilt und kann alternativ auch direkt über den Verlag bezogen werden.

Preisträger – Kaeng Krachan Elefantenpark, Zoo Zürich

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Spiegeloberfläche gewählt, sondern Druckentlastungsschlitze in Längsrichtung eingefügt, um die Windlasten zu reduzieren. Weiterhin wurde die Fixierung der Spiegel modifiziert, um Toleranzen des Stahlbaus auszugleichen.

Ein dreidimensionaler Toleranzausgleich in einer Klebefügestelle ermöglicht eine präzisere Parabolform als bisher. Dadurch wird der optische Wirkungsgrad erhöht.

nichtlineare Analyse. Das Schalendach und die Fassade stellen einen integrativen Ansatz dar, der den Anforderungen an Bauphysik, Beleuchtung und Belüftung auf hervorragende Weise gerecht wird. Die Konstruktion und die Materialien stellen einen Beitrag zur Nachhaltigkeit dar, weil sie u. a. sortenrein rückbaubar ist. Nach Meinung der Jury werden die Kriterien Konstruktion, Innovation, Interdisziplinarität, Ästhetik und Nachhaltigkeit eindrucksvoll erfüllt.

Das Projekt „Ultimate Trough Test Loop“ in Harper Lake, Kalifornien, zeigt deutlich, welch großes Aufgabenspektrum durch Bauingenieure abgedeckt wird. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit anderen Ingenieurberufen war ausschlaggebend für die Erstellung einer neuen Generation von Sonnenkollektoren, bei denen aufgrund der Dimension höchste Präzision erforderlich wird.

Projektvorstellungen: Ausgezeichnete Projekte – ohne Rangfolge Auszeichnung – Ultimate Trough Test Loop, Harper Lake, Kalifornien (USA) schlaich bergermann und partner (D) schlaich bergermann und partner (D) Flabeg FE GmbH (D) Solarel Enerji Ltd. Izmir (Stahlbaufertigung) (TR), Tradewinds Construction, Las Vegas (Montage) (USA)

Auszeichnung – Baugruben zur Erweiterung des Rheinkraftwerks Iffezheim Ingenieure: Architekten: Bauherr:

Begründung der Jury

Ausführung:

Bei der Entwicklung einer neuen und kostengünstigeren Generation von Parabolrinnenkollektoren zur solaren Stromerzeugung nutzte das Ingenieurbüro schlaich bergermann und partner einen integralen Ansatz zur Optimierung der Gesamtkonstruktion. Die neuen Kollektoren sollten gegenüber dem aktuellen Standard 25 % kosteneffizienter sein. Durch den integralen und interdisziplinären Ansatz konnten alle Kostenfaktoren (Verkabelung, Fundamente, Montage, Betrieb, etc.) berücksichtigt werden, um das Optimum bei großen Kollektorkonzepten zu erreichen. Die horizontalen Windbelastungen gekoppelt mit den extrem geringen zulässigen Verformungen sind für den Entwurf einer geeigneten Kollektorstruktur maßgeblich. Als torsionssteife Tragstruktur wurde ein aufgelöster Kastenquerschnitt mit einer Länge von jeweils 24 m gewählt. Durch die Verwendung hochpräziser Montagevorrichtungen können trotz geringer Toleranzanforderungen an die einzelnen Stahlbauteile die hohen geometrischen Anforderungen erreicht werden. Beim Ultimate Trough Test Loop wurde erstmalig keine geschlossene

Kempfert + Partner Geotechnik (D) RMD-Consult GmbH (Vorplanung) (D) Rheinkraftwerke Iffezheim GmbH (D) (Projektabwicklung: EnBW AG (D)) ARGE RKW Iffezheim: Schleith GmbH (D) und Implenia AG (CH)

Begründung der Jury Im Zuge der Erweiterung des Rheinkraftwerks Iffezheim wurde die Herstellung von drei Baugruben erforderlich, die sich sämtlich innerhalb eines an das bestehende Kraftwerk anschließenden Inseldamms innerhalb des Rheins befinden. Aufgrund der Form der Hauptbaugrube, der asymmetrischen Belastungsrandbedingungen sowie der gegenseitigen Interaktion der Baugruben während der verschiedenen Bauphasen war eine vereinfachte Berechnung unter Verwendung von Strukturmodellen aus dem Konstruktiven Ingenieurbau nicht möglich. Grundlage der Modellierung war, dass neben den Bauteilen zusätzlich der umgebende Boden in einem dreidimensionalen Kontinuumsmodell erfasst wurde.

(Foto: schlaich, bergermann und partner)

Dieses Vorgehen des Ingenieurbüros Kempfert + Partner zeigt beispielhaft, wie das Management der Baugruben

(Foto: EnBW AG)

Ingenieure: Architekten: Bauherr: Ausführung:

BERICHT REPORT

Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015: Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015: Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

Fahrkomfort und vereint größtmögliche Sicherheit mit geringem Instandhaltungsbedarf. In ihrer Bauform knüpft die Grubentalbrücke an die große Tradition der Betonbogenbrücken an und entwickelt diese zukunftsfähig weiter.

durch die besondere Ingenieurleistung eines interdisziplinär aufgestellten Ingenieurteams getragen wird. Die Jury würdigt das Projekt mit einer Auszeichnung, um die Bedeutung der Baustelle als Innovationspool zu würdigen und das Bauen als Prozess zu veranschaulichen, der in allen Phasen nach kreativen Ingenieurlösungen verlangt.

Auszeichnung – Saarbrücke Mettlach, Sanierung und Instandsetzung Auszeichnung – Eisenbahnüberführung Grubentalbrücke, VDE 8.1 Neubaustrecke Ebensfeld – Erfurt, Goldisthal im Thüringer Wald (D) schlaich bergermann und partner (D) schlaich bergermann und partner (D) DB ProjektBau GmbH (D) DB Netz AG (D) Arbeitsgemeinschaft Bogenbrücken Goldisthal Bickhardt Bau AG/Ed. Züblin AG

Begründung der Jury Das SPS-System als sandwichförmige Stahl-KunststoffVerbundplatte (Integralplatte) ist eine innovative Entwicklung von STEPHEN J. KENNEDY (Kanada), die in verschiedenen Ingenieurdisziplinen Eingang gefunden hat (Schiffbau, Offshore, Ingenieurbau). Aufgrund der Betriebsfestigkeitsprobleme von orthotropen Fahrbahnplatten und Beton- bzw. Stahlverbundfahrbahndecks hat Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH (Hannover) das SPS-System auf die hiesigen Anforderungen und Normen ausgelegt und weiterentwickelt. Diese kreative Adaption erfolgte in Zusammenarbeit mit namhaften Forschungsstellen und durch aufwendige Versuchsreihen. Nach ersten Prototypen wurden nun mit der Saarbrücke Mettlach im Bestand eine Sanierung und Ertüchtigung erfolgreich umgesetzt. Unter laufendem Verkehr wurde die Betonfahrbahn durch das SPS-System signifikant geleichtert.

Dadurch konnten die bestehenden Tragkabel ohne Verstärkung erhalten und somit die Tragfähigkeiten für Verkehrslasten wesentlich erhöht werden (Hochstufung).

Hervorzuheben ist das intelligente Montagekonzept. Das ausgezeichnete Bauwerk hat als Modellprojekt strategische Bedeutung zur Erhaltung und Ertüchtigung von Bestandsbrücken.

Begründung der Jury

(Foto: schlaich, bergermann und partner)

Die Grubentalbrücke ist Teil der neuen Eisenbahnstrecke Nürnberg–Berlin. Sie wurde in einer für den Hochgeschwindigkeitsverkehr neuen Bauart als semiintegrale Brücke errichtet. Sie überspannt monolithisch eine Gesamtlänge von 215 m und weist eine markante Mittelöffnung von 90 m auf. Nur an den Brückenenden sind Bewegungsfugen und Lager vorhanden. Das für eine Hochgeschwindigkeitsbrücke außergewöhnlich filigrane Tragwerk besticht durch seine klare Gliederung, die sorgfältige Detailgestaltung und die herausragende Einpassung in die Umgebung. Der Entwurf des Ingenieurbüros schlaich bergermann und partner erfüllt die bahntechnischen Anforderungen in idealer Weise, indem Steifigkeit und Schwingungsverhalten optimal aufeinander abgestimmt sind. Aufgrund der ausgewogenen Tragwerksgeometrie konnten die Gleise ohne Schienenauszüge über die Fugen geführt werden. Dies garantiert den besten

80

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH (D) Landesbetrieb für Straßenbau (LFS) Saarland (D) Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH (D)

(Foto: Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH)

Ingenieure: Architekt: Auftraggeber: Bauherr: Ausführung:

Ingenieure: Bauherr: Ausführung:

Bautechnik 90 (2013), Heft 1

81

Mai 2013

Preisträger:

Ausführende Firma/en

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Eiffel Deutschland StahlEiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH, technologie GmbH, Hannover Hannover

Auszeichnung zum Preis: März 2013

Landesbetrieb für Straßenbau (LFS) Saarland, Neunkirchen

DB Netz AG, Berlin

Rheinkraftwerk Iffezheim GmbH, Vertreter: EnBW Kraftwerke AG, Stuttgart

Flabeg FE GmbH, Furth im Wald

Zoo Zürich AG

Bauherr

Sanierung der BahnOktober 2013 Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: ARGE Instandsetzung HallenDB ProjektBau GmbH, steighalle des WiesWeihermüller & Vogel Gesellschaft dach Hauptbahnhof Wiesbaden: Frankfurt am Main badener Hauptbahnhofes Beratender Ingenieure mbH, Wiesbaden Ed. Züblin AG Direktion Mitte Bereich SF 2, Frankfurt am Main und Eiffel Deutschland Stahltechnologie, Hannover

Beiträge in der Reihenfolge der Einreichung

Saarbrücke Mettlach, Sanierung und Instandsetzung

Eisenbahnüberführung Grubentalbrücke, VDE 8.1 Neubaustrecke Ebensfeld-Erfurt, Goldisthal im Thüringer Wald

Arbeitsgemeinschaft Bogenbrücken Goldisthal Bickhardt Bau AG/Ed. Züblin AG

Einreicher: DB ProjektBau GmbH, Großprojekt VDE 8, NBS Ebensfeld–Erfurt, Erfurt Verantwortliches Ingenieurbüro: schlaich bergermann und partner Beratende Ingenieure im Bauwesen, Stuttgart

Auszeichnung zum Preis: Dezember

Baugruben zur Erweiterung des Rheinkraftwerks Iffezheim

2013

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: ARGE RKW Iffezheim, Kempfert + Partner Geotechnik, Würzburg c/o Schleith GmbH, Rheinfelden

Auszeichnung zum Preis: Januar 2014

Ultimate Trough Test Loop, Harper Lake, Kalifornien

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Stahlbaufertigung: Solarel schlaich bergermann und partner sbp sonne Enerji Ltd. Izmir, Türkei gmbh, Stuttgart Montage: Tradewinds Construction, Las Vegas, USA

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: ARGE Holzbau Elefantenpark Walt + Galmarini AG dipl. Ing. ETH SIA Implenia Holzbau, Lindau, USIC, Zürich Strabag Holzbau, Schweiz

Einreichende Firma/ Verantw. Ingenieure

Auszeichnung zum Preis: April 2013

Kaeng Krachan Elefantenpark, Zoo Zürich

Fertigstellung

Objekt/Ort

Eingereichte Projekte 2015

Weihermüller & Vogel Gesellschaft Beratender Ingenieure mbH, Wiesbaden

–

schlaich bergermann und partner Beratende Ingenieure im Bauwesen, Berlin

RmD Consult GmbH, München

schlaich bergermann und partner sbp sonne gmbh, Stuttgart

Markus Schietsch Architekten GmbH, Zürich Lorenz Eugster Landschaftsarchitektur und Städtebau GmbH, Zürich

Architekt

BERICHT REPORT

Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015: Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

82

Juli 2014

August 2013

März 2012

September 2013

März 2013

August 2013

April 2014

Juni 2014

Messe Frankfurt – Überdachung Tor Nord

Birsbrücke Basel

Library&Learning Center Campus WU, Wien

Horizontweg Georgswerder, HamburgGeorgswerder

Baakenhafenbrücke, Hamburg HafenCity

Arena da Amazônia, Manaus, Brasilien

Lärmschutzhalle Flughafen Zürich, Schweiz

Fertigstellung

Aktivhaus B10, Stuttgart

Objekt/Ort

Ausführende Firma/en E-Lab Projekt GmbH, Stuttgart

Bauherr Werner Sobek Group GmbH, Stuttgart

Architekt

Bautechnik 90 (2013), Heft 1

Einreicher: WTM Engineers GmbH, Hamburg Verantwortliches Ingenieurbüro: WTM Engineers GmbH, Suisseplan Ingenieure AG

Einreicher: gmp Architekten von Gerkan Marg und Partner, Berlin Verantwortliches Ingenieurbüro: schlaich bergermann und partner sbp gmbh, Stuttgart

Einreicher: HafenCity Hamburg GmbH, Hamburg Verantwortliches Ingenieurbüro: BuroHappold Engineering, Berlin

Stahlbau: Aepli Stahlbau AG, Gossau, Schweiz/Akustik, Schall, Metallbau: G + H Isolierung GmbH, Ludwigshafen

Andrade Gutierrez, Manaus – Amazonas, Brasilien

Arge Himmel & Papesch, Bebra/Victor Buyck Steel Construction NV, Eeklo, Belgien

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Jürgen Martens GmbH & Co. ifb frohloff staffa kühl ecker, Berlin KG, Hamburg Ingenieurbüro

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Bauunternehmung Granit Vasko+Partner Ingenieure Ziviltechniker für GmbH, Feldkirch bei Graz, Bauwesen und Verfahrenstechnik GesmbH, Österreich Wien

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Schneider Stahlbau AG, Jona, ZPF Ingenieure AG, Basel Schweiz

Flughafen Zürich AG, Airfield Maintenance, Zürich

Companhia de Desenvolvimento do Estado do Amazonas – CIAMA/ Construtora Andrade Gutierrez S.A, Manaus, Brasilien

HafenCity Hamburg GmbH

Freie und Hansestadt Hamburg, Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt U2621

Projektgesellschaft WU Wien Neu GmbH/Bundesimmobiliengesellschaft m.b.H

Bau- und Verkehrsdepartement Basel-Stadt, Bau- und Umweltschutzdirektion BaseLand & Gemeinde Birsfelden, Basel

WTM Engineers GmbH, Hamburg

gmp Architekten von Gerkan Marg und Partner, Berlin

Wilkinson Eyre Architects, London

Sauerzapfe Architekten, Berlin

Zaha Hadid Architects, Hamburg

Christ & Gantenbein Architekten ETH SIA BSA, Basel

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Prebeck Stahlbau GmbH, Bogen, Messe Frankfurt Venue GmbH Ingo Schrader Architekt BDA, B+G Ingenieure Bollinger und Grohmann Deutschland & Co. KG, Frankfurt am Main Berlin GmbH, Frankfurt am Main

Einreicher: Werner Sobek Stuttgart GmbH SchwörerHaus KG, Hohenstein Verantwortliches Ingenieurbüro: Werner Sobek Group GmbH

Einreichende Firma/ Verantw. Ingenieure

Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015: Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

Bautechnik 90 (2013), Heft 1

83

Juni 2013

Oktober 2012 Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Massivbau: OBAG Hochbau wh-p GmbH Beratende Ingenieure Weischede, GmbH, Bautzen Herrmann und Partner, Stuttgart Stahlbau, Foliendach: Vector Foiltec GmbH, Bremen

2013

Oktober 2013 Einreicher: Grontmij GmbH, Frankfurt am Main Verantwortliches Ingenieurbüro: Grontmij GmbH in Ingenieurgemeinschaft mit Ferdinand Heide Architekt BDA

November 2013

Juni 2013

Oktober 2012 Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: HTB Baugesellschaft mbH, aste weissteiner zt gmbh, Innsbruck Arzl im Pitztal, Österreich

Campusbrücke Opladen, Leverkusen-Opladen

Neues Gymnasium Bochum

Stöbnitztalbrücke, VDE 8.2, NBS Erfurt (Halle/Leipzig, nahe Oechlitz, Saalkreis

Osthafenbrücke, Frankfurt am Main

King Fahad Nationalbibliothek, Riad, Saudi-Arabien

casaPICO, Lugano, Schweiz

Wildspitzbahn Café 3440, Pitztal

Saudi Bin Laden Group, Jeddah, Saudi Arabien

Architekt

Hascher Jehle Planungsgesellschaft mbH, Berlin

Knight Architects, High Wycombe, Grossbritannien

spbr arquitetos, sao paulo BRA baserga mozzetti architetti, Muralto CH

Gerber Architekten, Dortmund

Ferdinand Heide Architekt BDA, Frankfurt am Main

Oktober 2012 Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Gebr. Haider Bauunternehmung ÖBB-Infrastruktur AG, Linz SSF Ingenieure AG, München GmbH, Großraming, Österreich

Trattenbachbrücke, Spital am Pyhrn

Stadt Aarau, Stadtbauamt, Aarau

Juni 2013

–

Vehovar & Jauslin Architektur AG, Zürich

Pitztaler Gletscherbahn GmbH Baumschlager Hutter Partners, + CoKG, St. Leonhard im Dornbirn, Österreich Pitztal, Österreich

Privat (Familie), Luigi Pedrazzin, Luganoi

Königreich Saudi-Arabien, vertr. d. Arriyadh Development Authority, Arriyadh, Saudi Arabien

Stadt Frankfurt am Main, Amt für Straßenbau und Erschließung (ASE)

DB ProjektBau GmbH, Leipzig –

Schulverwaltungsamt 40, Bochum

Technische Betriebe der Stadt Leverkusen AöR, Leverkusen

Landeshauptstadt Stuttgart, Engelsmann Peters Beratende Tiefbauamt Stadtbahn Brücken Ingenieure, Stuttgart und Tunnelbau, Projektleitung und Konstruktion Brücken

Bauherr

Bushofdach Aarau, Schweiz

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Ruch AG, Altdorf, Schweiz formTL ingenieure für tragwerk und leichtbau GmbH, Radolfzell

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: PEDRAZZINI costruzioni SA, Ingegneri Pedrazzini Guidotti Sagl, Lugano Lugano

Einreicher: Gerber Architekten, Dortmund Verantwortliches Ingenieurbüro: B+G Ingenieure Bollinger und Grohmann GmbH, Frankfurt am Main

Max Bögl Bauunternehmung GmbH & Co. KG, Frankfurt am Main

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Alpine Bau Deutschland AG, Leonhardt, Andrä und Partner Beratende Niederlassung Halle/Leipzig, Ingenieure VBI AG, Dresden und Hamburg Zöschen

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Bauunternehmen Hofschröer Knippers Helbig GmbH, Stuttgart GmbH & Co. KG, Lingen

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Stahlbau Urfer GmbH, Engelsmann Peters Beratende Ingenieure, Remseck, Deutschland Stuttgart

Mai 2014

Ausführende Firma/en

Fuß- und Radwegbrücke Hagelsbrunnenweg, Stuttgart

Einreichende Firma/ Verantw. Ingenieure

Fertigstellung

Objekt/Ort

BERICHT REPORT

Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015: Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

84

Ausführende Firma/en

November 2012

März 2013

Oktober 2012 Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: STS Stahlbau GmbH, Dr. Kreutz + Partner Beratende Ingenieure, Regensburg Nürnberg

August 2013

August 2014

Oktober 2013 Einreicher: c/o Walt+Galmarini AG dipl. Ing. ETH SIA USIC, Zürich Verantwortliches Ingenieurbüro: ESM-Ingénieurs Associés SA, Monthey, Schweiz

November 2012

Alfred-Lion-Steg (Brücke am Südkreuz), Berlin

Bautechnik 90 (2013), Heft 1

ÖBB-Rheinbrücke, Lustenau, St. Margrethen-Lauterach, Vorarlberg, Österreich

Sanierung und Wiederherstellung des Kettensteges als Hängebrücke, Nürnberg-Sebald

Neubau der Waschmühltalbrücke, Kaiserslautern

Sporthallen Weissenstein, Bern

Schulgebäude Vouvry, Cycle d’Orientation du Haut-Lac, Vouvry (VS), Schweiz

Fuß- und Radwegunterführung, Tuttlingen

Schälerbau Berlin, Niederlassung der August Reiners Bauunternehmung GmbH, Bremen

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Bilfinger Regiobau GmbH, Breinlinger Ingenieure Hoch- und Tiefbau Freiburg GmbH, Tuttlingen

–

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Marti AG Bern, Moosseedorf, Penzel Valier AG, Zürich Schweiz

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: ARGE Neubau der WaschLeonhardt, Andrä und Partner Beratende mühltalbrücke Kaiserslautern, Ingenieure VBI AG, Stuttgart und Hamburg Plauen Stahl Technologie, Plauen/Vogtland

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: STRABAG AG, Linz BERNARD Ingenieure ZT GmbH, Hall in Tirol, Österreich

Einreicher: Kolb Ripke Architekten Planungsgesellschaft mbH, Berlin Verantwortliches Ingenieurbüro: VIC Verkehrs- und Ingenieur Consult GmbH, Potsdam

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Peters Stahlbau GmbH, Professor Pfeifer und Partner Ingenieurbüro Itterbeck für Tragwerksplanung, Darmstadt

Februar 2013

Fußballstadion Millerntor, Überdachung der Osttribüne, Hamburg, St. Pauli

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: BAM Deutschland AG, Mayr | Ludescher | Partner Beratende Stuttgart Ingenieure, München

Einreichende Firma/ Verantw. Ingenieure

Dezember 2013

Fertigstellung

ESO Headquarter Garching, München-Garching

Objekt/Ort

AV1 Architekten GmbH, Kaiserslautern

Dr. Kreutz + Partner Beratende Ingenieure, Nürnberg

Ostertag Architects, Wien

Kolb Ripke Architekten Planungsgesellschaft mbH, Berlin

Ar.te.plan GmbH Architekten, Dortmund

Auer Weber Architekten BDA. München

Architekt

Regierungspräsidium Freiburg, Regierungspräsidium Freiburg Tuttlingen und Breinlinger Ingenieure Hoch- und Tiefbau GmbH

Groupement régional du Cycle Berrel Berrel Kräutler AG d’Orientation du Haut-Lac, Architektur ETH BSA SIA, Vouvry, Schweiz Zürich

SpoHaWe AG, c/o Von Penzel Valier AG, Zürich Graffenried Holding AG, Bern

Bundesrepublik Deutschland vertreten durch Landesbetrieb Mobilität Kaiserslautern

Stadt Nürnberg, vertreten durch Servicebetrieb Öffentlicher Raum, Nürnberg

ÖBB – Infrastruktur AG, Wien

Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin, Abt. X Ingenieurbauwerke, Berlin

Fußball-Club St. Pauli, Hamburg

European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO), Garching

Bauherr

Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015: Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

Bautechnik 90 (2013), Heft 1

85

Mai 2014

Juli 2013

Dezember 2012

Januar 2014

November 2013

April 2013

Landesarchiv Nordrhein-Westfalen, Duisburg

Kundencenter – Überdachung der Ausfahrt Autostadt Wolfsburg

Louvre Lens, Frankreich

Dongguan Basketball Stadion, Dongguan, China

Shenzhen Bao’an International Airport, Terminal 3, Volksrepublik China

Menschenaffenhaus Wilhelma, Stuttgart

September 2013

Mai 2013

Museum für Architekturzeichnung, Berlin

Albertkanalbrücke, Geel, Belgien

Fertigstellung

Objekt/Ort –

Ausführende Firma/en

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Ondernemmingen Jan de Nul schlaich bergermann und partner, Berlin N.V., Hofstade-Aalst, Belgien

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Massivbau: Ed. Züblin AG, wh-p GmbH Beratende Ingenieure Weischede, Stuttgart Herrmann und Partner, Stuttgart Netzanlage: E. Roleff GmbH & Co. KG, Altbach

Architekt

Regionalrat Nord-Pas-deCalais, Lille, Frankreich

Autostadt GmbH, Wolfsburg

Bau- und Liegenschaftsbetriebe des Landes Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf

Agentschap Wegen en Verkeer Antwerpen, Antwerpen, Belgien

Vermögen und Bau BadenWürttemberg, Amt Stuttgart

Shenzhen Airport Group Co. Ltd., Shenzhen, China

Chris Poulissen, Antwerpen, Belgien

Hascher Jehle Architektur Berlin

Massimiliano Fuksas Architetetto, Rom, Italien

gmp Architekten von Gerkan Marg und Partner, Berlin

SANAA Kazuyo Sejima & Ryue Nishizawa, Tokio, Japan

Graft Architekten, Berlin

Ortner & Ortner Baukunst, Köln

Tchoban Foundation. Museum SPEECH Tchoban & für Architekturzeichnung, Kuznetsov, Moskau Berlin

Bauherr

China Construction Eighth Dongguan Civil Construction Engineering Division Corp. Ltd, Administration Office, Shanghai, China Dongguan, China

Permasteelisa France, Paris La Défense Cedex

Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH, Hannover

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: China State Construction Knippers Helbig advanced engineering, Engineering Corporation Stuttgart.Berlin.New York, Stuttgart CN-Bejing, Shenzhen, China

Einreicher: gmp Architekten von Gerkan, Marg und Partner, Berlin Verantwortliches Ingenieurbüro: schlaich bergermann und partner, Stuttgart sbp gmbh

Einreicher: B+G Ingenieure Bollinger und Grohmann GmbH, Frankfurt am Main Verantwortliches Ingenieurbüro: B+G Ingenieure Bollinger und Grohmann GmbH, B+G Ingénierie Bollinger + Grohmann S.a.r.l.

Einreicher: Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH, Hannover Verantwortliches Ingenieurbüro: schlaich bergermann und partner – sbp gmbh, Berlin

Einreicher & Verantwortliches Ingenieurbüro: Hochtief Solutions AG, Essen office for structural design osd GmbH & Co. KG, Frankfurt am Main

Einreicher: nps tchoban voss GmbH & Co. KG, Berlin Verantwortliches Ingenieurbüro: Ing.-Büro PPW – Planungsgemeinschaft Paulisch + Partner, Berlin

Einreichende Firma/ Verantw. Ingenieure

BERICHT REPORT

Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015: Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

86

August 2013

Dezember 2012

Dezember 2012

August 2013

Februar 2014

Casa Minghetti-Rossi, Gordola, Schweiz

Mühleninselbrücke, Königs Wusterhausen

Waldschlösschenbrücke, Dresden

Neue Zwillingsschleuse Münster, Ersatzneubau der Schleusen I und II

Fertigstellung

Neubau der Schönebecker Elbauenbrücke, B 246 a Ortsumgehung Schönebeck

Objekt/Ort

Bautechnik 90 (2013), Heft 1

Einreicher: Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH, Hannover Verantwortliches Ingenieurbüro: Wasserstraßen-Neubauamt Datteln

Einreicher: Kolb Ripke Architekten Planungsgesellschaft mbH, Berlin Verantwortliches Ingenieurbüro: VIC – Verkehrs- und Ingenieurbau Consult GmbH, Potsdam/Meyer+Schubart – Partnerschaft Beratender Ingenieure VBI, Wunstorf

Einreicher: Kolb Ripke Architekten Planungsgesellschaft mbH, Berlin Verantwortliches Ingenieurbüro: BDC Dorsch Consult Ingenieurgesellschaft mbH, Berlin

Einreicher: Baserga Mozzetti Architetti, Muralto, Schweiz Verantwortliches Ingenieurbüro: Ingegneri Pedrazzini Guidotti Sagl, Lugano, Schweiz

Einreicher Leonhardt, Andrä und Partner Beratende Ingenieure VBI AG, Dresden Verantwortliches Ingenieurbüro: Leonhardt, Andrä und Partner Beratende Ingenieure VBI AG | Dr. Löber Ingenieurgesellschaft für Verkehrsbauwesen mbH

Einreichende Firma/ Verantw. Ingenieure

Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH, Hannover

ARGE Waldschlößchenbrücke (Sächsische Bau GmbH, Dresden/Eurovia VBU/Strabau GmbH Meissen/Eurovia Beton GmbH/Stahl- und Brückenbau Niesky)

Bauunternehmen Buckler Tiefund Brückenbau GmbH, Lebus

G. Marchesini SA, Mezzovico, Schweiz

ARGE Hermann Kirchner + Donges Steeltec, Bad Hersfeld

Ausführende Firma/en

Wasserstraßen-Neubauamt Datteln

Landeshauptstadt Dresden, Geschäftsbereich Stadtentwicklung, Straßen- und Tiefbauamt, Abt. Brücken- und Ingenieurbauwerke

Gemeinde Königs Wusterhausen, Fachbereich IV – Bauen und Gebäudeservice, Tiefbau

Tiziano Minghetti e Monica Rossi, Gordola, Schweiz

Landesstraßenbaubehörde Sachsen-Anhalt, Regionalbereich Mitte, Magdeburg

Bauherr

BAW- Bundesanstalt für Wasserbau, Karlsruhe

Kolb Ripke Architekten Planungsgesellschaft mb, Berlin

Kolb Ripke Architekten Planungsgesellschaft mbH, Berlin

Baserga Mozzetti Architetti, Muralto, Schweiz

Leonhardt, Andrä und Partner Beratende Ingenieure VBI AG, Dresden

Architekt

Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015: Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

Firmen und Verbände – Persönliches– Rezensionen – Nachrichten

Aus dem Inhalt Korruption vorbeugen .............................................................................. 87 DBV-Regionaltagungen „Bauausführung“ 2015 ................................. 87 Deutscher Bautechnik-Tag 2015 in Düsseldorf ................................... 88 11. Tagung Betonbauteile ........................................................................ 89 Erratum ....................................................................................................... 89 Dieselmedaille für Schüco ...................................................................... 89 Veranstaltungskalender .......................................................................... 90

BAUTECHNIK aktuell 1/15 NACHRICHTEN

AUS DEN HOCHSCHULEN

DBV-Regionaltagungen „Bauausführung“ 2015

(Foto: FH Münster/FB Bauingenieurwesen)

Bildrechte: DBV

Korruption vorbeugen – Baurecht und regelgetreues Verhalten von Unternehmen

100 externe Teilnehmer besuchten den Münsteraner Baubetriebstag 2014.

Gut besucht war der Münsteraner Baubetriebstag 2014 am Fachbereich Bauingenieurwesen der Fachhochschule Münster. 100 Teilnehmer aus Unternehmen, Architektur- und Ingenieurbüros sowie Studierende des Vertiefungsschwerpunkts Baubetrieb diskutierten mit Experten aktuelle rechtliche Fragen.

Weitere Schwerpunkte der Veranstaltung waren Korruptionsfälle bei Bauprojekten und Compliance – das regelgetreue Verhalten von Unternehmen.

In seinem Grußwort betonte FH-Vizepräsident Prof. Dr. RICHARD KORFF, dass Weiterbildung eine wesentliche Aufgabe der Hochschule sei. Prof. Dr. RICHARD DELLEN vom Fachbereich Bauingenieurwesen stellte anschließend den neuen Weiterbildungsstudiengang „Baurecht im Lebenszyklus von Bauwerken“ (LL.M.) vor. Das viersemestrige berufsbegleitende Masterprogramm in Kooperation mit dem Institut der Bauwirtschaft (BWI

Bau) richtet sich an Architekten, Bauingenieure, Fachingenieure, Betriebswirte und Juristen. Studienstart ist im kommenden Sommersemester. Weitere Informationen hierzu gibt es unter www.Master-Baurecht.de.

Beim Intensivseminar „Update Baurecht“ am Vormittag ging es um die Unterschiede zwischen Kauf- und Werkverträgen, Prozessbeteiligung durch Streitverkündung oder das „Elend“ des selbstständigen Beweisverfahrens.

F RANZ-JOSEF MEUTER vom Landeskriminalamt berichtete über aktuelle Korruptionsfälle und stellte Maßnahmen zur Korruptionsprävention vor. Nachmittags stand das Thema Compliance auf dem Programm. Die einzelnen Vorträge behandelten Zertifizierung und Überwachung, Transparenzgrundsätze beim Bauvergabeverfahren oder EmployerBranding.

Flyer der DBVRegionaltagungen „Bauausführung“ 2015

Den Jahresauftakt für die DBV-Tagungen bilden traditionell die Regionaltagungen.

Die Tagungen in Berlin, Bochum, Frankfurt, Hamburg, München und Nürnberg stehen unter der Überschrift „Bauausführung“ und sind im Februar und März 2015 der Treffpunkt für Bauleiter, Oberbauleiter, Poliere und Technische Leiter.

Hier diskutieren nicht nur die regional vertretenen Mitgliedsunternehmen mit den DBV-Bauberatern, sondern alle, die mit der Tragwerksplanung, Arbeitsvorbereitung, Betonherstellung und Bauausführung befasst sind.

Termine und Orte: 10. Februar 2015 19. Februar 2015 24. Februar 2015 10. März 2015 12. März 2015 12. März 2015

München-Ottobrunn Bochum Hamburg Frankfurt am Main Berlin Nürnberg

Die Teilnahmegebühr beträgt 99 € für DBV-Mitglieder, 139 € für Nichtmitglieder.

Informationen unter www.betonverein.de → Veranstaltungen

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

87

BAUTECHNIK aktuell V E R A N S TA LT U N G E N

Deutscher Bautechnik-Tag 2015 in Düsseldorf

DONNERSTAG, 23. April 2015

FREITAG, 24. April 2015

08:30 – 09:00 Uhr Check-in

08:30 – 09:00 Uhr Check-in und Besuch der Fachausstellung 09:00 – 10:10 Uhr Fachsitzung 8 „Wandel von Städten und Umnutzung von Industrieflächen“

09:00 – 10:00 Uhr Eröffnung der Fachausstellung

09:00 – 10:10 Uhr Fachsitzung 9 „Forschung und Praxis – Teil 1“

09:00 – 10:10 Uhr Fachsitzung 10 „Building Information Modeling“

inkl. Verleihung „Innovationspreis Bautechnik“ 10:10 – 10:40 Uhr Kaffeepause in der Fachausstellung

10:00 – 11:30 Uhr Eröffnung des Kongresses inkl. Verleihung Emil-Mörsch-Denkmünze und Rüsch-Forschungspreis

10:40 – 11:50 Uhr Fachsitzung 11 „Bauen im innerstädtischen Bereich – Teil 1“

11:30 – 12:30 Uhr Mittagsimbiss in der Fachausstellung 12:30 – 14:00 Uhr Fachsitzung 1 „Wandel von Städten und Metropolregionen – Meine Stadt 2030“

12:30 – 14:00 Uhr Fachsitzung 2 „Ertüchtigung der Infrastruktur – Teil 1"

14:30 – 16:00 Uhr Fachsitzung 4 „Ertüchtigung der Infrastruktur – Teil 2“

12:30 – 14:00 Uhr Kolloquium für Jungingenieure

12:50 – 14:00 Uhr Fachsitzung 14 „Bauen im innerstädtischen Bereich – Teil 2“

16:30 – 18:00 Uhr Fachsitzung 6 „Ertüchtigung der Infrastruktur – Teil 3“ Besuch der Fachausstellung (bis 18:30 Uhr)

12:50 – 14:00 Uhr Fachsitzung 15 „Forschung und Praxis – Teil 3“

12:50 – 14:00 Uhr Fachsitzung 16 „Zusammenarbeit in der Wertschöpfungskette“

Besuch der Fachausstellung (bis 14:30 Uhr) 14:30 – 16:00 Uhr Kolloquium für Jungingenieure

16:00 – 16:30 Uhr Kaffeepause in der Fachausstellung 16:30 – 18:00 Uhr Fachsitzung 5 „Großprojekte – Teil 2“

10:40 – 11:50 Uhr Fachsitzung 13 „Bauen in der Welt“

11:50 – 12:50 Uhr Mittagsimbiss in der Fachausstellung

14:00 – 14:30 Uhr Kaffeepause in der Fachausstellung 14:30 – 16:00 Uhr Fachsitzung 3 „Großprojekte – Teil 1“

10:40 – 11:50 Uhr Fachsitzung 12 „Forschung und Praxis – Teil 2“

16:30 – 18:00 Uhr Fachsitzung 7 „Lebenszyklusbetrachtung und Nachhaltigkeit“

Fachexkursionen, 14:30 – 17:30 Uhr

-

Fachexkursion 1 Neue Technologien bei der Wehrhahn-Linie – Eiszeit im U-Bahnhof Heinrich-Heine-Alle

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Fachexkursion 2 Die neue U-Bahnstrecke Wehrhahn-Linie – Architektu r und Kunst bereits im Bauprozess berücksichtigt

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Fachexkursion 3 Bauen im innerstädtischen Bereich – neue Straßentunnel unter dem Kö-Bogen

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Fachexkursion 4 Das neue Erdgaskraftwerk Lausward der Stadtwerke Düsseldorf

-

Fachexkursion 5 Düsseldorf le flair – vom Güterbahnhof zum neuen Wohnviertel

19:30 – 24:00 Uhr Geselliger Abend an Bord der MS RheinFantasie

Am 23. und 24. April 2015 ist es wieder soweit – zum Deutschen Bautechnik-Tag im CCD Congress Center Düsseldorf treffen sich öffentliche und private Auftraggeber, Bauunternehmen, Ingenieure und Architekten, Produkthersteller, Studierende, Vertreter aus Verwaltung und Wissenschaft.

16 Fachsitzungen, mehr als 50 Vorträge, 1 260 Minuten Fachprogramm, zwölf Bewerber um den Innovationspreis Bautechnik, die ihre Arbeiten der Fachöffentlichkeit vorstellen sowie fünf Exkursionen – das sind die Fakten des zweitägigen Kongresses. Das diesjährige Motto lautet „Städte und Regionen im Wandel – Herausforderungen an Gesellschaft und Technik“. Unter dieser Überschrift wählte die Programmjury die Vorträge aus. Gemeinsam mit dem Kolloquium für Jungingenieure werden an beiden Veranstaltungstagen jeweils drei parallele Sitzungen durchgeführt. Dieses umfangreiche und breit gefächerte Angebot ermöglicht den Teilnehmern, individuelle thematische Schwerpunkte zu setzen.

88

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Traditionell richtet der Festredner in der Eröffnungsveranstaltung den Blick über den Tellerrand der typischen bautechnischen Fragestellungen des beruflichen Alltags hinaus. So auch in diesem Jahr: Professor GERD GIGERENZER, Direktor am Berliner Max-Planck-Institut für Bildungsforschung, beleuchtet in der Festrede „Kopf versus Bauch – die Intelligenz des Unbewussten“.

Selbstverständlich steht auch der fachliche Austausch im Fokus. Hierzu bietet die Ausstellung mit mehr als 40 Ausstellern Gelegenheit. Und im Rahmen des Geselligen Abends an Bord der MS RheinFantasie werden die Gespräche des Tages mit dem Blick auf die Landeshauptstadt Düsseldorf sicher ihre Fortsetzung finden.

Die Teilnahme an den Fachexkursionen am 24. April 2015 rundet den Besuch des Deutschen Bautechnik-Tages ab.

Fünf Exkursionen geben Einblicke in das Baugeschehen Düsseldorfs.

Der zweitägige Kongress findet unter der Schirmherrschaft der Ministerpräsidentin des Landes Nordrhein-Westfalen, HANNELORE KRAFT, statt. Ideelle Mitträger sind folgende Partner entlang der Wertschöpfungskette: Bundesvereinigung der Prüfingenieure für Bautechnik, Deutscher Städtetag, IngenieurkammerBau NRW, Landeshauptstadt Düsseldorf, Verein Deutscher Ingenieure, ZIA Zentraler Immobilien Ausschuss.

Es werden erneut 1 200 Teilnehmer erwartet. Programm und Anmeldebogen stehen neben Informationen zu Fachausstellung sowie Anreise und Hotels ab sofort unter www.bautechniktag.de zur Verfügung.

Veranstalter und Anmeldung: Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V. K ATHARINA FALK Telefon: 030 236096-30, E-Mail: falk@bautechniktag.de www.bautechniktag.de

BAUTECHNIK aktuell

Erratum

V E R A N S TA LT U N G E N

11. Tagung Betonbauteile

Frühgeschichte des modernen Konstruktionsbetons Teil 1: Molen und Wellenbrecher (1597–1850)

Am 19. März 2015 wird unter der wissenschaftlichen Leitung von Prof. Dr.-Ing. HOLSCHEMACHER die 11. Tagung Betonbauteile mit dem Thema „Betonbauwerke für die Zukunft – Hintergründe, Auslegungen, neue Tendenzen“ an der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) stattfinden. In insgesamt 12 Beiträgen namhafter Referenten aus Bauforschung und -praxis wird ein Überblick zu verschiedenen Aspekten der Eurocode-Praxis und des nachhaltigen Betonbaus gegeben. Weitere Informationen unter fb.htwk-leipzig.de, Fakultät Bau.

Der Beitrag „Frühgeschichte des modernen Konstruktionsbetons – Teil 1: Molen und Wellenbrecher (1597–1850)“ von Univ.-Prof. Dr.-Ing. STEFAN M. HOLZER (Bautechnik, 91 (2014) H. 12, S. 884– 891) wurde als ein begutachteter Fachaufsatz zur Veröffentlichung angenommen, nicht als Bericht.

NACHRICHTEN

Renommierter Innovationspreis

Dieselmedaille für Schüco

Zum ersten Mal in seiner Geschichte würdigte das Deutsche Institut für Erfindungswesen e. V. (DIE) ein Unternehmen der Bauindustrie für die „Nachhaltigste Innovationsleistung“. Dabei hob das Dieselkuratorium des DIE unter der Leitung von Prof. Dr. ALEXANDER WURZER insbesondere die Kontinuität von Schüco hervor, immer wieder innovative, ressourcenschonende Lösungen für die Gebäudehülle zu schaffen und dabei die Bedürfnisse von Mensch und Natur stets angemessen zu berücksichtigen.

Dies zeige sich nicht zuletzt durch adaptive Gebäudehüllenkonzepte, die Vernetzung von Fenstern, Türen und Fassaden in energieautarken Gebäuden oder durch fassadenintegrierte, hocheffiziente Lüftungsanlagen.

Schüco International KG/MICHAEL TINNEFELD, München

Die Schüco international KG aus Bielefeld hat am 28. November in München die Dieselmedaille 2014 für die nachhaltigste Innovationsleistung erhalten. Seit 1953 vom Deutschen Institut für Erfindungswesen vergeben ist die Dieselmedaille Europas ältester Innovationspreis.

Freuen sich über die Dieselmedaille: v. l.: ANDREAS ENGELHARDT, geschäftsführender und persönlich haftender Gesellschafter der Schüco International KG und Laudator Dr. STEPHAN KUFFERATH, Vorstand der GKD – Gebr. Kufferath AG

In seiner Laudatio bezeichnete Dr. STEPHAN KUFFERATH, Vorstand der GKD – Gebr. Kufferath AG aus Düren, Schücos weltweites Netzwerk aus Architekten, Planern, Verarbeitern, Investoren

und Bauherren als wichtige Quelle zahlreicher Innovationen. Nur wer seinen Horizont beständig erweitere und die Bedürfnisse von Mensch und Natur vereine und konsequent nutze, könne zukunftsfähige Gebäudehüllen entwickeln.

Hier gehe Schüco voran und suche immer wieder nach neuen und dauerhaft sinnvollen Lösungen für die Verknüpfung von Energiewende, Architektur, Wohnen und Leben.

Bei der Preisverleihung im Ehrensaal des Deutschen Museums in München zeigte sich ANDREAS ENGELHARDT, geschäftsführender und persönlich haftender Gesellschafter der Schüco International KG, dann sichtlich begeistert: „Es freut mich sehr, dass ich heute stellvertretend für alle Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von Schüco diese Medaille entgegennehmen darf. Denn Innovation ist bei uns das Ergebnis aus Knowhow, vielen guten Ideen, einem tiefen Verständnis des Marktes und dem großen Engagement aller Teams. Unser Erfolg ist eine Gemeinschaftsleistung. Der heutige Preis gebührt darum allen im Hause Schüco.“

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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VERANSTALTUNGSKALENDER

Kongresse – Symposien – Seminare – Messen Ort und Termin

Veranstaltung

Auskünfte und Anmeldung

Lauterbach 15. Januar 2015

Betonbaustellen der Klassen ÜK2 und ÜK3 Seminar für Fachpersonal im Betonbau (Schulungsnachweis/Zertifikat gemäß DIN 1045, Teil 2-4)

Bauakademie Hessen-Thüringen e.V. www.bauhut.de.

Mannheim 15. Januar 2015

Bürgschaften am Bau – rechtssichere Anwendung im Alltag

BBVMB-Service GmbH Tel.: 0228 912587-0, Fax: 0228 912587-2

Berlin 15. Januar 2015

Deutsches Technikmuseum – Reihe Mobilitätsgeschichte 100 Jahre Oder-Havel-Wasserstraße, dargelegt durch Dipl.-Ing. HANS-JÜRGEN HEYMANN, Leiter des Wasser- und Schifffahrtsamtes Eberswalde

Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Kontakt: karl-eugen.kurrer@wiley.com

Dortmund 21. Januar 2015

Die Baustellendokumentation – Grundlage für die erfolgreiche Bauabrechnung

BVMB-Service GmbH Tel.: 0228 912587-0, Fax: 0228 912587-2

Leipzig 27. Januar 2015

10. Leipziger Abdichtungsseminar

www.mfpa-leipzig.de

Berlin 29. Januar 2015

Deutsches Technikmuseum – Reihe Ingenieurbiographien Prof. Dr. WOLFGANG KÖNIG, Berlin zum Thema Ingenieurprofessoren als Unternehmer: Franz Reuleaux (1829–1905) und Alois Riedler (1850–1936)

Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Kontakt: karl-eugen.kurrer@wiley.com

Frankfurt-Kelsterbach 29. Januar 2015

Die wichtigsten BGH-Urteile und die Folgen für die Bauwirtschaft

BVMB-Service GmbH Tel.: 0228 912587-0, Fax: 0228 912587-2

Wien 29./30. Januar 2015

10. Österreichische Geotechniktagung und VÖBU Fair Synergien im Überblick und Akutmaßnahmen – Erdbau und Baugrundverbesserung – Vienna – TERZAGHI Lecture – Wasser im Boden – Gründung, Qualitätssicherung, neue Entwicklungen

http://www.oegt.itemacms.at/

Ostfildern 29.–30. Januar 2015

Ausmaß, Abrechnung, Vergütung, Zahlung im Bauwesen

Technische Akademie Esslingen www.tae.de

Alpbach/Tirol 29.–30. Januar 2015

11. Spritzbeton-Tagung – Spritzbeton zur Erstellung des Museums der Geschichte der polnischen Juden – Oberflächengestaltung mit Spritzbeton – Dichtigkeit von Spritzbetonschalen – Leistungsfähigkeit und Prüfung von Faser-Spritzbeton – Verbundfuge bei Einschaligen Ausbauten- Spritzbeton mit extrem hohem Temperatur- und Explosionswiderstand – Spritzbeton auf minderfesten Untergründen – Textil bewehrtem Spritzbeton – Spritzbeton mit reduziertem Versinterungspotenzial

www.spritzbeton-tagung.com

Berlin 12. Februar 2015

Deutsches Technikmuseum Berlin – Istanbul. Die Infrastrukturentwicklung zweier Metropolen im Vergleich, präsentiert durch PD Dr. NOYAN DINCKAL

Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Kontakt: karl-eugen.kurrer@wiley.com

Berlin 19. Februar 2015

Deutsches Technikmuseum – Reihe Praktiken und Potenziale von Bautechnikgeschichte – Bautechnik der Antike Zeitlos oder Zeitbild? Vitruvs zehn Bücher ‚De architectura‘ von Prof. Dr.-Ing. LOTHAR HASELBERGER

Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Kontakt: karl-eugen.kurrer@wiley.com

90

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

VERANSTALTUNGSKALENDER

Ort und Termin

Veranstaltung

Auskünfte und Anmeldung

Biberach 23.–26. Februar 2015

Urbane Mobilität von Morgen gestalten Lehrgang „Planen und Bauen im städtischen Schienenverkehr“

Akademie der Hochschule Biberach www.akademie-biberach.de/ssvk

Stuttgart 25. Februar 2015

Baumängel/ARdT/Abnahme sowie praktischer Umgang mit Mangelstreitigkeiten

BVMB-Service GmbH Tel.: 0228 912587-0, Fax: 0228 912587-2

Berlin 26. Februar 2015

Deutsches Technikmuseum – Reihe Praktiken und Potenziale von Bautechnikgeschichte – Bautechnik der Antike – Immer höher immer kühner – Ziegelbauten im kaiserzeitlichen Rom

Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Kontakt: karl-eugen.kurrer@wiley.com

Berlin 3. März 2015

Messen im Bauwesen Automatisierte Messdatenverarbeitung

BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Haus 5, Ludwig-Erhard-Saal, Unter den Eichen 87 12205 Berlin

Darmstadt 12. März 2015

22. Darmstädter Geotechnik-Kolloquium – Innerstädtisches Bauen – international Projekte – Forschung, Entwicklung und Innovation – Rechtsfragen und Normung in der Geotechnik

TU Darmstadt Bau- und Umweltwissenschaften Institut und Versuchsanstalt Geotechnik www.geotechnik.tu-darmstadt.de

Berlin 12. März 2015

Deutsches Technikmuseum – Reihe Technik und Krieg Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Nicht aus Krupp-Stahl – das Einmann-U-Boot „Biber“ aus dem Kontakt: karl-eugen.kurrer@wiley.com Zweiten Weltkrieg und seine jugendlichen Fahrer ARDA AKKUS, M.A., Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Abteilung Schifffahrt und Wissenschaftliche Instrumente des Deutschen Technikmuseums Berlin

Dortmund 19. März 2015

6. RuhrGEO Tag 2015 Projekte in Entwurf, Planung und Ausführung – Normung – Schäden & Juristische Fragen – Baugrundeigenschaften & Qualitätssicherung

TU Dortmund, Lehrstuhl BaugrundGrundbau www.bauwesen.tu-dortmund.de/ ruhrgeo

Neumünster 17. März 2015

3. Schleswig-Holsteinischen Holzbautage Bauen mit Holz in Schleswig-Holstein und Hamburg Auslobung des Holzbaupreises 2015; Abgabetermin: 15.12.2014

HBZ SH www.hbz-sh.de

Berlin 26. März 2015

Deutsches Technikmuseum – Reihe Praktiken und Potenziale von Bautechnikgeschichte – Bautechnik der Antike Semantik und Bauorganisation: Hellenistische Steinmetzmarken in Kleinasien Dr.-Ing. MARTIN BACHMANN

Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Kontakt: karl-eugen.kurrer@wiley.com

Graz 9. und 10. April 2015

30. Christian Vedder Kolloquium Entwurf und Ausführung geotechnischer Maßnahmen zur Unterfangung und Erweiterung bestehender Bauwerke

TU Graz Institut für Bodenmechanik und Grundbau http://cvk.tugraz.at/

Graz 23./24. April 2015

Advanced Building Skins 2015 Façade Concepts – Functional Requirements – Materials and Connections

TU Graz Institute of Building Constructions http://buildingskins.tugraz.at

Berlin 16. April 2015

Deutsches Technikmuseum – Reihe Praktiken und Potenziale Verein Deutscher Ingenieure (VDI) von Bautechnikgeschichte Kontakt: karl-eugen.kurrer@wiley.com Wunder der Technik im 20. Jahrhundert. Ein Topos zwischen Staunen, Unverständnis und medialer Aufmerksamkeitsökonomie Dr. ALEXANDER GALL, Forschungsinstitut des Deutschen Museums, München

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

91

VERANSTALTUNGSKALENDER

Ort und Termin

Veranstaltung

Auskünfte und Anmeldung

Berlin 30. April 2015

Deutsches Technikmuseum – Reihe Praktiken und Potenziale Verein Deutscher Ingenieure (VDI) von Bautechnikgeschichte Kontakt: karl-eugen.kurrer@wiley.com Raffinessen beim Bau griechischer Tempel. Geplante Krümmungen und andere bautechnische Feinheiten Prof. Dr.-Ing. HANSGEORG BANKEL, München

Kassel 8. und 9. Mai 2015

9. Internationales Buildair-Symposium Luftdichtheit von Gebäuden – Lüftungssysteme – Gebäudethermografie

www.buildair.eu

Baden-Baden 12. und 13. Mai 2015

12. Baden-Badener Energiegespräche Deutsche Energiewende – Holzweg oder Erfolgspfad?

– Wird der Markt wegreguliert? – Wie gut ist die Energiewende für die Industrie? – Außensicht auf die deutschen Entwicklungen – Akzeptanz moderner Energietechnik in Deutschland – Deutschland aus der Ferne (Prof. Dr. Alfred Grosser)

www.ew-online.de

Bochum 19. Mai 2015

2. Deutsche Bodenmechanik Tagung 2015 Aktuelle Forschung in der Bodenmechanik Stoffgesetze und Materialverhalten – Boden als Mehrphasensystem – Anwendungsbezogene Herausforderungen in der Bodenmechanik

Ruhr-Universität Bochum www.gbf.rub.de/bodenmechanik tagung2015.html

Berlin 28. Mai 2015

Deutsches Technikmuseum – Reihe Praktiken und Potenziale von Bautechnikgeschichte Bautechnik und Stadtbild. Interdependenzen von Bautechnik, Material und Gestaltungsanspruch – das Beispiel Pompeji Prof. Dr.-Ing. ADOLF HOFFMANN, Berlin

Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Kontakt: karl-eugen.kurrer@wiley.com

Berlin International Symposium on NonDestructive Testing in 15. – 17. September 2015 Civil Engineering NDTCE – 2015 Ultrasonic – Radar – Bridges, Case Studies – Nuclear Containments – IR Thermography – Combined Methods, Data Fusion, Data Analysis – Materials – Moisture; Corrosion – Foundations – -Monitoring – Validation, Training, Guidelines, Committees

BAM TU Berlin www.ndtce2015.net

Berlin 24. September 2015

11. Hans Lorenz Symposium für Baugrunddynamik & Spezialtiefbau

Technische Universität Berlin Univ-Prof. Dr.-Ing. S.A. Savidis Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik – Degebo www.grundbau.tu-berlin.de/ symposium

Dresden 24. September 2015

8. Symposium „Experimentelle Untersuchungen von Baukonstruktionen“

Technische Universität Dresden www.tu-dresden.de

Liverpool, UK 4.–6. November 2015

13th International Probabilistic Workshop

http://www.ipw2015.org

92

Bautechnik 92 (2015), Heft 1

Arbeiten in …

Spanien „Spanien wird aus der Durststrecke umso präparierter für die Globalisierung hervorgehen“ Fünf Fragen an Miriam Haag; Dipl. Arch. ETH, Architektin, MBA; Projektpartnerin zuständig für den Geschäftsaufbau in Brasilien bei Drees & Sommer; zuvor von 2006 – 2009 bei Santiago Calatrava in Valencia und von 2010 – 2011 bei Drees & Sommer auf Mallorca jeweils Projektleiterin

Zentrum von Barcelona

– erforderliche Papiere Als EU-Bürger prinzipiell Niederlassungsfreiheit, wenn auch einige Gemeinden inzwischen angeblich den Nachweis eines Arbeitsplatzes für die Registrierung fordern. Als Ausländer erhält man dann die NIE (Número de Identidad de Extranjero – Ausländernummer), die man ab dann für sämtliche administrativen Vorgänge benötigt (Krankenversicherung, Bankkonto, SIM-Karte, etc.).

1. Sie haben Planung und Bau eines Hotelprojektes auf Mallorca in leitender Funktion bis zur kompletten Ausstattung betreut – Arbeiten auf Mallorca? Wie geht man da mit dem UrlaubsVorurteil um?

Das gab es so manch leichtfertige Vorurteile wie „Du arbeitest auf Mallorca? Dafür müsstest Du doch eigentlich Geld zahlen, anstatt welches zu bekommen“. An sich ist arbeiten auf Mallorca aber eher schwieriger als in anderen Teilen Spaniens: die Insellage erschwert den Transport von Menschen und Waren; strenge Restriktionen für Bautätigkeiten gelten während der Touristensaison (bzgl. Lärm, Staub, etc.); während eben dieser Hochsaison wird der Alltag von den Touristen stark erschwert (Flughafen voll, mehr Autoverkehr, Hotels ausgebucht, Mieten steigen, Restaurants sind voll); der Anspruch an die Bauqualität ist höher, da es sich wie in meinem Falle um ein Luxushotel handelte, deren internationale Klientel befriedigt werden muss. Aber es gibt schon auch schöne Seiten an einem Einsatz in Mallorca. So kann man z. B. vor oder nach der Arbeit noch eine Runde im Meer schwimmen, mallorquinische Spezialitäten (z. B. Sobrasada, soz. spanisches Chorizo zum Streichen) und leckeren Rotwein auf mittelalterlichen Dorfplätzen zum Abendessen genießen, bei den Fahrten von und zum Flughafen die beeindruckende Landschaft bewundern …

2. Wie stellte sich Ihnen die Wahrnehmung Ihrer spanischen Kollegen gegenüber deutschen und Kollegen aus anderen Ländern dar?

Wir haben für das Projektmanagement innerhalb kürzester Zeit eine lokale Mannschaft aus Architekten und Bauingenieuren zusammengetrommelt gehabt, die alle ganz „heiß“ darauf waren, für eines der führenden Unternehmen der deutschen Immobilien- und Baubranche arbeiten und von seiner Expertise lernen zu können. Allerdings war nicht alles immer „sonnig“, die verschiedenen Beteiligten mussten zunächst Vertrauen ins lokale Know-how entwickeln. Die sprachliche Komponente tat vermutlich ihr Übriges dazu, da es bei einer Kommunikation in Englisch zwischen Nicht-Muttersprachlern sicherlich zu gewissen Informationsverlusten und/oder Missverständnissen kam.

– praktische Hinweise für Einreise und Alltag Auto kann man aus Deutschland einführen, sollte dieses aber nach spätestens 6 Monaten ummelden, was lokale Werkstätten und Autohändler anbieten. Ansonsten üblicherweise Anreise aus Deutschland per Flugzeug.

Eher langwierig: Bus oder Fähre aus z. B. Italien.

Bei Behördengängen muss man sich oft auf lange Wartezeiten gefasst machen.

Und, falls noch keine Spanischkenntnisse vorhanden, auf jeden Fall einen Übersetzer mitnehmen.

Zusätzlich zur gesetzlichen Krankenversicherung haben viele Spanier eine private Krankenversicherung, die den Besuch von privaten Praxen und Krankenhäusern erlaubt, was normalerweise Wartezeiten bei der Behandlung durch Spezialisten vermeidet.

– offene Stellen in welchen Bereichen Weiterhin ist der Arbeitsmarkt sehr angespannt, was weiterhin viele Spanier dazu veranlasst, auf Jobsuche ins Ausland zu gehen.

© Giorgio Fochesato – istockphoto.com

© Vitalez – Fotolia.com

Miriam Haag Dipl. Arch. ETH, Architektin, MBA

WISSENSWERTES ZUM SPANISCHEN BAU-ARBEITSMARKT IM ÜBERBLICK:

Barcelona Park Guell

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Arbeiten in …

Spanien Aber auch die Spanier – dabei sollte man ja eigentlich nicht generalisieren – zeigten zum Teil eine gewisse Skepsis gegenüber Ausländern z. B. gegenüber den Einwanderern aus Osteuropa, Afrika oder Südamerika. Heute bieten diese Länder vielen Spaniern Arbeit, wie z. B. Mexiko, Panama, Peru oder Brasilien.

© webkojak – istock

Alhambra, Granada Spanien

– Gehälter Durch den o. g. angespannten Arbeitsmarkt sind die Gehälter dramatisch gesunken, so dass für eine qualifizierte Ingenieursstelle max. € 40.000 Jahresgehalt drinnen sind.

Einstiegsgehälter ab ca. € 20.000.

– Steuern MwSt. beträgt aktuell 21%. Ca. 25% Abzug vom Bruttogehalt für Krankenversicherung, Lohnsteuer, Arbeitslosenversicherung und Rente. Balearen, Kanaren und Enklaven Ceuta und Melilla mit Sonderbehandlungen.

3. „Arquitecto“ und „arquitecto técnico/aparejador“ – welche Rolle © gekaskr – Fotolia.com kommt diesen beiden Positionen auf der Baustelle zu?

Der „arquitecto“ ist der planende Architekt, der mit seinem Master die Zulassung in die örtliche Architektenkammer erhält, um z. B. Bauanträge einzureichen. Der „arquitecto técnico“, im Volksmund „aparejador“ gennant, ist dagegen für die Ausschreibung und Qualitätssicherung auf der Baustelle verantwortlich. Dabei kann der „arquitecto técnico“ direkt beim Architekten angestellt sein oder seine Dienste sowohl dem Architekten als auch dem Bauherren direkt anbieten. Zusammen formen sie ein starkes Gespann im Namen des Bauherren und der Baukultur, denn sie haben Kraft ihres Amtes Weisungsbefugnis gegenüber den ausführenden Firmen und können, z. B. im Falle von ausstehenden Zahlungen, die finale Unterschrift unter die Bauabnahme verweigern, ohne die die öffentlichen Versorger (Strom, Wasser, Gas) nicht liefern.

– interessante Links Instituto Cervantes (zur Vorbereitung aus Deutschland) Goethe-Institut (vor Ort) Webseite des Auswärtigen Amtes Architektenkammer: www.cscae.com Ingenieurskammer: www.ciccp.es

© duncan1890 – istock

Plaza de Espana

4. Sie haben das Platzen der Blase auf dem spanischen Baumarkt erlebt. Wie gingen die Menschen damit um?

2006 bin ich noch zur Boom-Zeit nach Spanien gegangen. Alle kauften Wohnungen, Ferienhäuser am Strand oder in den Bergen, jeder wollte seinen Schnitt machen, denn die Preise schienen unaufhaltsam zu steigen. Abgesehen davon neigt man in Spanien traditionell dazu, zu kaufen und nicht zu mieten. Die Stärke, mit der das Platzen der Immobilienblase Spanien getroffen hat, scheint mir trotzdem unverhältnismäßig.

Aber man ließ sich nicht entmutigen und ich habe viel von dieser Kreativität gelernt, aus misslichen Situationen das Beste zu machen. Von daher glaube ich, dass Spanien aus dieser Durststrecke umso präparierter für die Globalisierung hervorgehen wird, sei es in Bezug auf Ausbildung, oder Flexibilität und Innovationen

© David H. Lewis – istockphoto.com

Der Königliche Palast Spanien

Ronda Spanien

AUF EIN WORT

Was mich bis heute fasziniert an Spanien ist das Thema „Essen“. Ein deftiges „Almuerzo“ (meine Lieblingsmahlzeit) gegen 11 Uhr mit einer leckeren Tortilla Española zwischen Besprechungen oder Betonagen, das Mittagessen ab 14 Uhr (!) mit Vorspeise, Hauptspeise, Nachtisch und Kaffee sowie das Abendessen, das am Wochenende schon auch mal erst um 23 Uhr anfangen kann. Dabei sind die Inhalte der Speise- und Weinkarte auch immer ein beliebtes Gesprächsthema, von dem aber auch alle viel zu verstehen scheinen. Köstlich!

© Alison Cornford – Fotolia.com

5. Würden Sie heute wieder ein Projekt in Spanien übernehmen wollen?

Jederzeit, wenn auch aktuell auf Grund meiner beruflichen Tätigkeit nicht angedacht. Denn in Spanien vereint sich m. E. eine gewisse europäische Grundordnung mit einer entspannteren Latinomentalität, abgesehen von den netten Menschen, dem leckeren Essen und Trinken sowie dem guten Wetter. Aber auch die Architektur ist meines Erachtens herausragend und bietet die Basis für eine spannende Arbeit vor Ort.

Sagrada Familia Spanien

Stellenangebote & Weiterbildung

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Karriere im Bauingenieurwesen

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Der Landesbetrieb Straßenbau erbringt Dienstleistungen fü r die Verkehrsinfrastruktur in NRW. Dabei hat er insbesondere die Aufgaben Planung, Bau und Betrieb der Bundesautobahnen und Bundes- und Landesstraßen. Der Landesbetrieb Straßenbau NRW hat eine Zentralverwaltung mit dem Betriebssitz in Gelsenkirchen, sowie weitere Regional- und Autobahnniederlassungen, Fachcenter und Straßenmeistereien/Autobahnmeistereien.

Im Betriebssitz, Hauptabteilung 3, Abteilung Konstruktiver Ingenieurbau, ist die Stelle

Leitung der Abteilung Konstruktiver Ingenieurbau zu besetzen.

Genauere Angaben über den Stelleninhalt sowie das Anforderungsprofil entnehmen Sie bitte unserer Homepage unter www.strassen.nrw.de/service/ jobs/stellen/index.html Bitte bewerben Sie sich unter Angabe der Kennziffer: 0000.34000.010/2684: Landesbetrieb Straßenbau NRW Hauptabteilung Personal/Recht Frau Mann; B 514 Wildenbruchplatz 1 45888 Gelsenkirchen Mail: sonja.mann@strassen.nrw.de

An der Technischen Hochschule Mittelhessen, Campus Gießen, ist im Fachbereich Bauwesen eine

W2-Professur für das Fachgebiet Holzbau (Ref. Nr. B 14/021) baldmöglichst zu besetzen.

Mit über 15.000 Studierenden gehört die Technische Hochschule Mittelhessen zu den größten Fachhochschulen in Deutschland. Zur Verstärkung unseres Kollegiums suchen wir eine Persönlichkeit mit fundierter Praxiserfahrung in dem Bereich des konstruktiven Holzbaus.

Sie/Er hat das Berufungsgebiet in Forschung und Lehre (auch in den Grundlagenveranstaltungen) zu vertreten und muss ggf. die Lehrveranstaltungen auch in englischer Sprache abhalten. Erwartet werden fundierte Kenntnisse im Ingenieurholzbau sowie in den Grundlagenfächern des konstruktiven Ingenieurbaus.

Wir erwarten von unseren Professorinnen und Professoren Engagement und Initiative, die Fähigkeiten zur Motivation für eine praxisorientierte Lehre und Freude bei intensiver Betreuung unserer Studierenden, sowie eine erfolgreiche und einschlägige praktische Tätigkeit in der Industrie bzw. in der industrienahen Forschung, sowie die Bereitschaft und Befähigung Drittmittel in der angewandten Forschung einzuwerben.

Nähere Informationen zu der zu besetzenden Professur – insbesondere die sich aus den §§ 61 und 62 HHG ergebenden Einstellungsvoraussetzungen des Landes Hessen – entnehmen Sie bitte unserer Homepage unter go.thm.de/stellen.

Wir bieten unseren Professorinnen und Professoren eine Einarbeitung durch Teilnahme an hochschuldidaktischer Grundschulung, ein leistungsorientiertes Entgelt, Arbeiten in angenehmer und kollegialer Atmosphäre sowie die Mitarbeit in den Kompetenzzentren mit fächerübergreifender praxisbezogener Forschung.

Im o. g. Bereich besteht eine Verpflichtung zur Erhöhung des Frauenanteils. Wir begrüßen deshalb ausdrücklich die Bewerbungen qualifizierter Frauen. Vollzeitstellen sind grundsätzlich teilbar. Bewerberinnen und Bewerber mit Kindern sind willkommen – die Technische Hochschule Mittelhessen bekennt sich zum Ziel der „familiengerechten Hochschule". Schwerbehinderte werden bei gleicher Qualifikation bevorzugt berücksichtigt.

Richten Sie bitte Ihre aussagefähige Bewerbungsmappe (E-Mail-Bewerbungen können nicht akzeptiert werden) unter Angabe der Kennziffer bis zum 09. Februar 2014 (Eingangsdatum) an den Präsidenten der Technischen Hochschule Mittelhessen Wiesenstraße 14 • 35390 Gießen

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Aufmaß, Abrechnung, Vergütung, Zahlung im Bauwesen am 29. und 30. Januar 2015 in Ostfildern

Referent: Richter i. R. D. Ditten

Nr. 32748.00.022

Referent: Dipl.-Ing. R. Etges

Nr. 33962.00.005

Nachtragsmanagement am 10. und 11. Februar 2015 in Ostfildern

Korrosionsschutz nach DIN EN ISO 12944 am 12. und 13. Februar 2015 in Ostfildern

Leitung: Prof. Dr.-Ing. R. P. Gieler

Nr. 33748.00.007

Dauerhafte Pflasterdecken und Plattenbeläge am 27. Februar 2015 in Ostfildern

Referent: Dipl.-Ing. A. H. Metzing

Nr. 33417.00.018

Referentin: Dr.-Ing. M. Helm

Nr. 34495.00.002

Verkehrsbeläge aus Beton am 5. und 6. Mai 2015 in Ostfildern

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Impressum Bautechnik – Fachzeitschrift für Entwurf und Konstruktion, Berechnung und Ausführung, Brücken- und Verkehrsbau, Ingenieurhoch-, Holz-, und Mauerwerksbau, Grundbau, Wasserbau Bauwerkserhaltung und Baukultur.

Dr.-Ing. Dirk Jesse Chefredaktion Bautechnik Verlag Ernst & Sohn Rotherstraße 21 D-10245 Berlin Tel.: +49 (0)30 / 47031-275 Fax: +49 (0)30 / 47031-270 dirk.jesse@wiley.com

Verlag Wilhelm Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co.KG Rotherstraße 21, 10245 D-Berlin Tel. +49 (0)30 / 47031-200, Fax +49 (0)30 / 47031-270 info@ernst-und-sohn.de www.ernst-und-sohn.de Amtsgericht Charlottenburg HRA33115B Persönlich haftender Gesellschafter: Wiley Fachverlag GmbH, Weinheim Amtsgericht Mannheim HRB 432736 Geschäftsführerin: Franka Stürmer Steuernummer: 47013 / 01644 Umsatzsteueridentifikationsnummer: DE 813496225

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Project Editor Esther Schleidweiler Tel.:+49 (0)30 / 47031-267, Fax: +49 (0)30 / 47031-227 esther.schleidweiler@wiley.com Ehrenmitglieder Prof. Dr.-Ing. Fritz Gehbauer M.S. Prof. Dr.-Ing. habil. Ulrich Smoltczyk Produkte und Objekte Dr. Burkhard Talebitari Tel.: +49 (0)30 / 47031-273, Fax: +49 (0)30 / 47031-229 btalebitar@wiley.com Gesamtanzeigenleitung Verlag Ernst & Sohn Fred Doischer Anzeigenleitung Sigrid Elgner Tel.: +49 (0)30 / 47031-254, Fax:+49 (0)30 / 47031-230 sigrid.elgner@wiley.com

Dr.-Ing. Christian Dehlinger Ed. Züblin AG Leitung Dir. Konstruktiver Ingenieurbau Albstadtweg 3 D-70567 Stuttgart Tel.: +49 (0)711 / 7883-9787 christian.dehlinger@zueblin.de

Verkauf von Sonderdrucken Janette Seifert Tel.: +49(0)30 / 47031-292, Fax:+49 (0)30 / 47031-230, janette.seifert@wiley.com www.ernst-und-sohn.de/sonderdrucke Kunden-/Leserservice Wiley-VCH Kundenservice für Ernst & Sohn Boschstr. 12, D-69469 Weinheim Tel.: +49 (0)8001800536 (innerhalb Deutschlands) +44(0)1865476721 (außerhalb Deutschlands) Fax: +49(0)6201606184 Schnelleinstieg: www.wileycustomerhelp.com Einzelheft-Verkauf: CS-Germany@wiley.com Die in der Zeitschrift veröffentlichten Beiträge sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, insbesondere das der Übersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieser Zeitschrift darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form – durch Fotokopie, Mikrofilm oder andere Verfahren – reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsanlagen, verwendbare Sprache übertragen werden. Auch die Rechte der Wiedergabe durch Vortrag, Funk oder Fernsehsendung bleiben vorbehalten.

Warenbezeich-nungen, Handelsnamen oder Gebrauchsnamen, die in der Zeitschrift veröffentlicht werden, sind nicht als frei im Sinne der Markenschutz- und Warenzeichen-Gesetze zu betrachten, auch wenn sie nicht eigens als geschützte Bezeichnungen gekennzeichnet sind.

Prof. Dr.-Ing. Achim Hettler Technische Universität Dortmund Lehrstuhl für Baugrund August-Schmidt-Straße 8 D-44227 Dortmund Tel.: +49 (0)231 / 7553012 achim.hettler@tu-dortmund.de

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Aktuelle Bezugspreise Die Zeitschrift „Bautechnik“ erscheint mit zwölf Ausgaben pro Jahr. Neben „Bautechnik print“ steht „Bautechnik online“ im PDF-Format über den Online-Dienst Wiley Online Library im Abonnement zur Verfügung.

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Bautechnik, 0932-8351, is published monthly. US mailing agent: SPP, PO Box 437, Emigsville, PA 17318. Periodicals postage paid at Emigsville PA. Postmaster: Send all address changes to Bautechnik, John Wiley & Sons Inc., C/O The Sheridan Press, PO Box 465, Hanover, PA 17331.

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Prof. Dr.-Ing. Steffen Marx Universität Hannover Appelstraße 9a D-30167 Hannover Tel.: +49 (0)511 / 7623351 Marx@ifma.uni-hannover.de

Prof. Dr. sc. techn. Mike Schlaich Technische Universität Berlin FG Entwerfen und Konstruieren – Massivbau Gustav-Meyer-Allee 25 D-13355 Berlin Tel.: +49 (0)30 / 314-72130 mike.schlaich@tu-berlin.de

schlaich bergermann und partner GmbH Brunnenstraße 110c D-13355 Berlin Tel.: +49 (0)30 / 8145283-0

Vorschau 2/15 Andreas Keil, Thomas Fackler, Tobias Steigerwald Die neue Allerbrücke bei Verden

Zum Bild Brücken der Gründerzeit – wie die Visualisierung der Karlsbrücke in Erfurt zeigt – bestechen auch heute noch durch ihren Charme.

Zur Planung, Gestaltung und Umsetzung von Brückenbauprojekten in dieser Zeit wird sich Hans-Jörg Vockrodt äußern.

Tobias Wilhelm, Silke Scheerer, Torsten Hampel, Thomas Bauer, Michael Müller Materialuntersuchungen an Hennigsdorfer Spannstahl aus Brückenbauwerken Frank Schanack, Óscar Ramos, Juan Osman, Pablo Oyarzún Beitrag zur Berücksichtigung des Einflusses der Rissbildung im Beton in Holz-Beton-Verbundbrücken Ralph Holst Systematische Brückenerhaltung – eine fachübergreifende Herausforderung Hans-Jörg Vockrodt Erfurt – Brücken der Gründerzeit Jan Lüking, Patrick Becker Harmonisierung der Berechnungsverfahren der axialen Tragfähigkeit für offene Profile nach EA-Pfähle und EAU Christos Vrettos, Andreas Becker Laboruntersuchungen zum Materialverhalten von Tonbeton (Änderungen vorbehalten)

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Ingenieurholzbau nach Eurocode 5 Die bauaufsichtliche Einführung der Eurocodes (EN) mit ihren zugehörenden nationalen Anhängen bildet den Rahmen dieses Buches. Die Normen EC0 - DIN EN 1990-2010-11 „Grundlagen“, EC1 - DIN EN 1991-2010-12 „Einwirkungen“ und EC5 - DIN EN 1995-2010-12 „Holzbau“ werden ausführlich erklärt und in einer umfangreichen Beispielsammlung erläutert.

Die Führung der Nachweise in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit werden an Beispielen sowohl theoretisch als auch in ingenieurmäßigen Berechnungen aufgezeigt. Behandelt werden sowohl Einzelquerschnitte als auch zusammengesetzte Bauteile und Tragwerke im Querschnitt kontinuierlich oder veränderlich, gekrümmt und gebogen, wie auch im Querschnitt konstant oder ausgeklinkt, als Einzelnachweis oder unter Spannungskombination. Ausführlich werden Verbindungen mit metallischen Verbindungsmitteln in Berechnungsbeispielen dargestellt. Den Nachweisen der Stabilität, der Nachgiebigkeit von Verbindungen, der Durchbiegung und des Schwingungsverhaltens werden weitere Beispiele gewidmet.

Klausjürgen Becker, Karl Rautenstrauch

Einen besonderen Schwerpunkt bilden zusätzlich zum Ingenieurholzbau ausführliche Konstruktions- und Ausführungshinweise für Planer und Konstrukteure zu den Themen Brand, Erdbeben, Trockenbau und Holz-Verbundbau.

Ingenieurholzbau nach Eurocode 5 Konstruktion, Berechnung, Ausführung 2012. 332 S. € 58,–* ISBN 978-3-433-03013-4

Weitere Buchempfehlungen: SET: Statische Beurteilungen historischer Tragwerke Holzbau-Taschenbuch

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* Der €-Preis gilt ausschließlich für Deutschland. Inkl. MwSt. zzgl. Versandkosten. Irrtum und Änderungen vorbehalten. 1101106_dp

11. Auflage des Standardwerks im Ingenieurholzbau Das Holzbau-Taschenbuch ist das Standardwerk im Ingenieurholzbau. Der Band „Bemessungsbeispiele“ beinhaltet Berechnungen für alle wesentlichen Bauteile, Verbindungen und Konstruktionen des Holzbaus auf der Grundlage der Eurocodes. Darüber hinaus werden die Bemessungsregeln zum Nachweis für den Brandfall anhand von Beispielen veranschaulicht.

Inhaltsübersicht: Stäbe und Stabwerke Verbindungen und Anschlüsse Holzkonstruktionen (Dächer, Fachwerkträger) Brandbemessung

Abb. vorläufig.

Der Band dient dem in der Praxis tätigen Ingenieur als Nachschlagewerk und ist für Studierende eine wertvolle Ergänzung zum Studium im Fach Ingenieurholzbau.

C. Scheer, M. Peter Holzbau-Taschenbuch Bemessungsbeispiele nach Eurocode 5 11. Auflage 2014 ca. 400 S. ca. € 89,– ISBN: 978-3-433-03082-0 erhältlich Auch als

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Bautechnik

2014 91. Jahrgang ISSN 0932–8351 A 1556

Zeitschrift für den gesamten Ingenieurbau

Jahresinhaltsverzeichnis Chefredakteur:

Dr.-Ing. Dirk Jesse

Redaktionsbeirat:

Prof. Dr.-Ing. Annette Bögle Dr.-Ing. Christian Dehlinger Prof. Dr.-Ing. Achim Hettler Prof. Dr.-Ing. Steffen Marx Prof. Dr. sc. techn. Mike Schlaich

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Jahresinhaltsverzeichnis 2014

Bautechnik: Inhaltsverzeichnis des 91. Jahrgangs 2014 Verfasserverzeichnis (A = Aufsatz, B = Bericht, E = Editorial)

Appel, Silke; Biskup, Michael: Elastische Lagerung von Gebäuden zum Schutz vor Einwirkungen aus Schienenverkehr Arendt, Stephan; Schmid, Volker: Zur Effizienz von faserverstärkten Kunststoffen an Holzlamellen mit kleinen Querschnitten Asgharzadeh, Amir; s. Reichling, Kenji Barthel, Rainer; s. Schling, Eike Bauer, Matthias; s. Brand, Thomas Belmann, Thomas; s. Schäfer, René Berger, Harald; s. Schwarz, Oliver Bergmeister, Konrad; s. Zeman, Oliver Binder, Fritz; s. Zimmermann, Thomas Biskup, Michael; s. Appel, Silke Blandini, Lucio; Schmidt, Timo; Winterstetter, Thomas; Sobek, Werner: Fassaden mit komplexer Geometrie – am Beispiel des Enzo Ferrari Museums in Modena Blaß, Hans Joachim; s. Frese, Matthias Bluhm, Ján: Der König ist tot.

Lang lebe der König. – Sprengabbruch der alten Sinntalbrücke bei Bad Brückenau (Deutschland) Bolle, Guido; s. von der Haar, Christoph Bollinger, Klaus; Grohmann, Manfred; Löffler, Kim Boris; Weilandt, Agnes: Planungsprozess komplexer Strukturen – Interaktion zwischen Architektur und Tragwerk Böttcher, Christian; Hübener, Jan; Mai, Alexander: Süderweiterung NürnbergMesse – Entwurf Halle 3A Böttcher, Christian; Kaufmann, Henning; Diekmann, Andreas; Päßler, Harald; Zäuner, Manfred: Süderweiterung NürnbergMesse – Ausführung Halle 3A Brand, Thomas; Bauer, Matthias; Hamm, Friderike; Merkel, Holger: Entnahmebauwerk Kohlekraftwerk Wilhelmshaven – Planung und Ausführung eines

Heft 7

472–480

B

Heft 8

572–578

B

Heft 3

175–180

B

Heft 2

134–138

B

Heft 4

231–236

B

Heft 3

211–219

B

Heft 4

280–291

Artikel recherchieren und lesen unter: www.ernst-und-sohn.de

B

außergewöhnlichen Einschwimm- und Absenkverfahrens Brandner, Reinhard; s. Ringhofer, Andreas Braun, Michael: 75 Jahre Schiffshebewerk in Rothensee Braun, Michael: Die Abteibrücke in Berlin Busen, Christian; s. Schacht, Andreas Busse, Daniel; Empelmann, Martin: Stahlbetonfachwerke – ein ungenutztes Potenzial?

Butler, Marko; s. Secrieru, Egor Cˇadezˇ, Ivan: Kosteneinfluss- und Kostenzuordnungsfaktoren von AGK bei Mehrvergütungsansprüchen Cˇadezˇ, Ivan: Neue Verfahren zur Ermittlung der Höhe der Allgemeinen Geschäftskosten in der Angebotskalkulation Dengler, Christoph; s. Peters, Stefan Desarzens, Patrick; s. Laufs, Wilfried Diekmann, Andreas; s. Böttcher, Christian Dormann, Michael; s. Melzer, Judith Ebers-Ernst, Jeannette; Herbort, Johannes: Entwicklung eines innovativen Kammerquerschnitts für die neue Schleuse Dörverden Ehm, Markus; Hesse, Christian: 3D-Laserscanning zur Erfassung von Gebäuden – Building Information Modeling (BIM) Emami, Amin; s. Feirabend, Steffen Empelmann, Martin; s. Busse, Daniel Engelsmann, Stephan; s. Peters, Stefan Englhardt, Oliver: Gebäudehüllen: Aufgaben für die Zukunft Ernst, Benedikt; s. Schmidt, Boso Eyre, Jim; s. Liebig, Henning Feirabend, Steffen; Emami, Amin; Riedel, Erwin: Eine einzigartige Fassade aus Glasfaserbeton Fischer, Kai; Siebold, Uli; Vogelbacher, Georg; Häring, Ivo; Riedel, Werner: Empirische

Heft 9

671–680

B

Heft 5

380–387

B

Heft 11 828–835

B

Heft 6

438–447

A

Heft 4

274–279

A

Heft 2

139–144

A

Heft 12 892–902

B

Heft 4

243–250

B

Heft 3

165–166

E

Heft 3

181–185

B

Bautechnik 91. Jahrgang

3

Jahresinhaltsverzeichnis 2014

Analyse sicherheitskritischer Ereignisse in urbanisierten Gebieten Frese, Matthias; Blaß, Hans Joachim: Dauerhaftes Brettschichtholz aus acetylierter Radiata Kiefer Friedrich, Henriette Pauline; s.

Zimmermann, Thomas Gabl, Thomas; s. Zimmermann, Thomas Galipp, Karsten; s. Unger, Jens Garrecht, Harald; s. Schneider, Jens Gausmann, Andreas; s. Wolf, Helmut Gilka-Bötzow, Albrecht; s.

Schneider, Jens Gnauert, Jörg; s. Liebig, Henning Goretzka, Jan; s. Kelma, Sebastian Grabe, Jürgen: Technischer Jahresbericht 2014 des Arbeitsausschusses „Ufereinfassungen“ der Hafentechnischen Gesellschaft e. V. (HTG) und der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT) Graubner, Carl-Alexander; s.

Liebig, Henning Grohmann, Manfred; s. Bollinger, Klaus Grothe, Sven; s. Wolf, Julia Groß, Thomas; Wilms, Michael: Unterhaltungsbaggerung für die Binnenschifffahrt – Techniken und Regularien für Nassbaggerungen und den Umgang mit Baggergut Haas, Fabian; s. Nagel, Sven Hader, Arnulf; s. Schwarz, Oliver Haller, Peer; s. Wehsener, Jörg Hamm, Friderike; s. Brand, Thomas Hansen, Michael; Schmidt, Boso: Sicherheit von Offshore-Windenergieanlagen Hansen, Michael; s. Kelma, Sebastian Hansen, Michael; s. Piehler, Jens Hansen, Michael; s. Schmidt, Boso Hartig, Jens; s. Wehsener, Jörg Hehle, Thomas; s. Nöldgen, Markus Heiduschke, Andreas; s. Wehsener, Jörg Helfers, Björn; s. Herbort, Johannes Herbort, Johannes; Helfers, Björn: Ausführungsplanung für die Baugrube des Trogbauwerkes 2852–08 im Zuge der B 96n auf Rügen

4

Bautechnik 91. Jahrgang

Heft 4

262–273

A

Heft 1

23–30

A

Heft 12 904–921

Heft 5

Heft 8

Heft 9

375–379

525–532

681–686

B

B

B

B

Herbort, Johannes; s. Ebers-Ernst, Jeannette Herbort, Johannes; s. Melzer, Judith Hesse, Christian; s. Ehm, Markus Hildebrandt, Arndt; s. Schmidt, Boso Hildenbrand, Geza; s. Nagel, Sven Hoffmann, Simon; s. Zimmermann, Thomas Holzer, Stefan M.: Frühgeschichte des modernen Konstruktionsbetons – Teil 1: Molen und Wellenbrecher (1597–1850) Hummel, Johannes; s. Vogt, Tobias Häring, Ivo; s. Fischer, Kai Hübener, Jan; s. Böttcher, Christian Hüsken, Götz; s. Viefhues, Eva Jacob-Freitag, Susanne: Hochkomplexe Lamellenfassade für weitgespannte Dachschale Jung, Rolf; s. Mansperger, Tobias Kampczyk, Arkadiusz: Geodäsie im Investitionsbauprozess auf den Bahngebieten in Polen Kapphahn, Gerd; s. Piehler, Jens Kaufmann, Henning; s. Böttcher, Christian Kelma, Sebastian; Schmoor, Kirill Alexander; Goretzka, Jan; Hansen, Michael: Sicherheitsaspekte der Tragstruktur von Offshore-Windenergieanlagen Kempfert, Hans-Georg; s. Moormann, Christian Kleiser, Michael; s. Lachinger, Stefan Knippers, Jan: Integriertes Entwerfen im digitalen Prozess Koj, Christoph; Trautz, Martin: Mit Schrauben fügen und bewehren – Langzeitversuche an biegesteifen Rahmenecken im Außenklima Kotz, Peter; s. Wolf, Helmut Krebs, Hauke; s. Unger, Jens Kunz, Claus: Ein Beitrag zum Teilsicherheitsbeiwert für Wasserdruck Kurrer, Karl-Eugen: Wissenschaft in praktischer Absicht – Die Tragwerkslehre als induktive bauwissenschaftliche Grundlagendisziplin Kübler, Wolfram: Das neue Elefantenhaus im Zoo Zürich Lachinger, Stefan; Spielhofer, Roland; Strauss, Alfred; Zimmermann, Thomas; Kleiser, Michael: Entwicklung verschleißarmer Fahrbahnübergänge – Forschungsprojekt

Heft 12 884–891

A

Heft 8

579–587

B

Heft 6

409–413

B

Heft 8

543–553

A

Heft 4

257–261

B

Heft 1

38–45

A

Heft 5

339–346

B

Heft 1

58–69

B

Heft 1

51–57

B

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Jahresinhaltsverzeichnis 2014

EVAF – Mobile Datenerfassung – Analyse der dynamischen Belastung Lachinger, Stefan; s. Zimmermann, Thomas Lang, Tobias; s. Langhagen, Knut Langhagen, Knut; Weiß, Johannes; Lang, Tobias: Ertüchtigung des Sylvensteinspeichers – Planung und Bau von Dichtwand und Sickerwassersammelsystem Laufs, Wilfried; Desarzens, Patrick: Ductal-Fassade Louis Vuitton in Aventura/Florida – Derzeit größte gussgeformte Ductal-UHPC-Gebäudehülle in den USA Liebig, Henning; Rogers, Paul; Trumpf, Heiko; Eyre, Jim; Graubner, Carl-Alexander; Gnauert, Jörg; Proost, Mike; Vreven, Koen: Die Baakenhafenbrücke – innovative Nutzungsvielfalt und Nachhaltigkeit Lohaus, Ludger; Werner, Michael: Ausführungstechnische Einflüsse auf Aspekte der Tragsicherheit von Grouted Joints Löffler, Kim Boris; s. Bollinger, Klaus Mai, Alexander; s. Böttcher, Christian Maier, Andreas; s. Schneider, Jens Maiwald, Holger; Schwarz, Jochen: Schadensmodelle für extreme Hochwasser – Teil 1: Modellbildung und Validierung am Hochwasser 2002 Maiwald, Holger; Schwarz, Jochen: Schadensmodelle für extreme Hochwasser – Teil 2: Erste Schlussfolgerungen aus dem Ereignis vom Juni 2013 Maiwald, Holger; s. Schwarz, Jochen Mansperger, Tobias; Jung, Rolf; Thiele, Tobias; Steinberg, Andrea: BIM – Erfahrungen bei der Anwendung einer neuen Methode im Ingenieurbüro Martins, Tomás Mendes; s. Wolf, Helmut Marx, Steffen; Schneider, Sebastian: Entwerfen von Eisenbahnbrücken für dynamische Einwirkungen aus dem Hochgeschwindigkeitsverkehr Marx, Steffen; s. von der Haar, Christoph Mechtcherine, Viktor; s. Secrieru, Egor Mehdianpour, Milad; s. Viefhues, Eva

Heft 7

Heft 5

Heft 3

455–465

347–353

186–192

A

B

B

Heft 2

123–133

B

Heft 8

554–560

A

Heft 3

200–210

B

Heft 5

354–367

B

Heft 4

Heft 2

237–242

75–90

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B

A

Melzer, Judith; Dormann, Michael; Herbort, Johannes: Planung und Bau von Liegestellen am Ober- und Mittelrhein – Verbesserung der Infrastruktur für den ruhenden Schiffsverkehr Merkel, Holger; s. Brand, Thomas Mielentz, Frank; s. Wolf, Julia Moormann, Christian; Kempfert, Hans-Georg: Jahresbericht 2014 des Arbeitskreises „Pfähle“ der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT) Munk, Maximilian; s. Schacht, Andreas Müller, Anthea; s. Nagel, Sven Müllers, Ingo; s. Nöldgen, Markus Nagel, Sven; Müller, Anthea; Walter, David; Hildenbrand, Geza; Haas, Fabian: Herausforderung Sri Lanka – Angehende Ingenieure bauen Hängebrücke im Dschungel Niederleithinger, Ernst; s. Wolf, Julia Nöldgen, Markus; Zilleßen, Kurt; Müllers, Ingo; Hehle, Thomas: Einsatz von BIM im Hochbau – Effekte auf die Tragwerksplanung Oeser, Markus; s. Schacht, Andreas Oppe, Matthias; Trumpf, Heiko: Erfolgreicher Einsatz von pultrudierten GFK-Profilen in Architektur und Ingenieurbau auf Grundlage der ersten Allgemeinen Bauaufsichtlichen Zulassung Ortlepp, Regine; Schiller, Georg: Baumaterialien in deutschen Nichtwohngebäuden – eine Analyse Peters, Stefan; Engelsmann, Stephan; Dengler, Christoph: seele Glasbrücke: Eine gläserne Brückenkonstruktion aus kaltverformtem Glas Piehler, Jens; Hansen, Michael; Kapphahn, Gerd: Systemanalyse neugotischer Gewölbe – Teil 1: Voruntersuchungen und experimentelle Validierung Priebe, Heinz J.: Die Setzung von Fundamenten auf unterschiedlichen Gründungen mit eingeschränkter Lastausbreitung Proost, Mike; s. Liebig, Henning Päßler, Harald; s. Böttcher, Christian Raupach, Michael; s. Reichling, Kenji Reichling, Kenji; Asgharzadeh, Amir; Raupach, Michael: Neuer Ansatz zur Bestimmung

Heft 5

333–338

B

Heft 12 922–932

B

Heft 6

393–397

B

Heft 4

251–256

B

Heft 7

495–505

B

Heft 6

414–424

A

Heft 12 854–858

B

Heft 11 812–821

A

Heft 6

430–437

A

Bautechnik 91. Jahrgang

5

Jahresinhaltsverzeichnis 2014

des elektrischen Betonwiderstands bei vorhandener Bewehrung Reintjes, Karl-Heinz: Planungswettbewerb Süderelbebrücke Moorburg – Bericht zu Durchführung und Ergebnis des Realisierungswettbewerbs Riedel, Erwin; s. Feirabend, Steffen Riedel, Werner; s. Fischer, Kai Ringhofer, Andreas; Brandner, Reinhard; Schickhofer, Gerhard: Entwicklung einer optimierten Schraubengeometrie für hochbeanspruchte Stahl-HolzVerbindungen Rogers, Paul; s. Liebig, Henning Schacht, Andreas; Munk, Maximilian; Busen, Christian; Oeser, Markus: Synthetisch gebundene offenporige Zwischenschichten zur gezielten Temperierung von Straßen im Winter Schick, Michael; s. Vogt, Tobias Schickhofer, Gerhard; s. Ringhofer, Andreas Schiller, Georg; s. Ortlepp, Regine Schling, Eike; Barthel, Rainer; Tutsch, Joram: Freie Form – experimentelle Tragstruktur – Entwurf und Umsetzung von modularen Flächentragwerken Schmid, Volker; Yildiz, Özkan: Zum konstruktiven Holzschutz mit hochelastischen Polyurethan-Spritzelastomeren Schmid, Volker; s. Arendt, Stephan Schmidt, Boso; Ernst, Benedikt; Wilms, Mayumi; Hildebrandt, Arndt; Hansen, Michael: Messdatenbasierte Empfehlungen von Wind- und Wellenparametern für die Auslegung von Offshore-Windenergieanlagen Schmidt, Boso; s. Hansen, Michael Schmidt, Timo; s. Blandini, Lucio Schmoor, Kirill Alexander; s.

Kelma, Sebastian Schneider, Jens; Garrecht, Harald; Maier, Andreas; GilkaBötzow, Albrecht: Ein multifunktionales und energetisch aktives Fassadenelement aus Beton Schneider, Sebastian; s. Marx, Steffen Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger: Standortgefährdung infolge seismisch induzierter Bodenverflüssigung und Nachweise in

6

Bautechnik 91. Jahrgang

Heft 11 822–827

A

Heft 2

B

Heft 1

Heft 7

114–122

31–37

466–471

A

A

Heft 12 859–868

B

Heft 1

15–22

A

Heft 8

533–542

A

Heft 3

167–174

A

DIN EN 1998–5 Schwarz, Jochen; s. Maiwald, Holger Schwarz, Oliver; Hader, Arnulf; Berger, Harald: Fährverbindung Osttimor – eine Machbarkeitsstudie – Konzepte für eine neue Fährverbindung zwischen der Nord- und Südküste von TimorLeste Schäfer, René; Belmann, Thomas: Einsatz und Anwendungsgrenzen von Schneckenbohrpfählen (Auger-cast-in-place Piles – ACIP-Piles) Schön, Andreas; s. Zimmermann, Thomas Secrieru, Egor; Butler, Marko; Mechtcherine, Viktor: Prüfen der Pumpbarkeit von Beton – Vom Labor in die Praxis Seiler, Josef: Orthotrope Platten im Stahlbrückenbau – Karl Schaechterle – Wegbereiter einer innovativen Bauweise im Stahlbrückenbau Seim, Werner; s. Vogt, Tobias Siebold, Uli; s. Fischer, Kai Sobek, Werner: Gebäudehüllen – Wie weiter?

Sobek, Werner; s. Blandini, Lucio Spang, Christian; s. Stock, LarsMichael Spielhofer, Roland; s. Lachinger, Stefan Stark, Matthias; s. Wolf, Helmut Steinberg, Andrea; s. Mansperger, Tobias Stiglat, Klaus: Geschichte der Bautechnik: Anmerkungen eines Beratenden Ingenieurs Vortrag auf der 1. Jahrestagung der Gesellschaft für Bautechnikgeschichte am 8. November 2013 am Lehrstuhl für Tragkonstruktionen, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Trautz, RWTH Aachen.

Stock, Lars-Michael; Spang, Christian: Nachträgliche Sicherung alter Bergbauschächte – Konkrete Richtlinie für die Planung und Ausführung erforderlich Strauss, Alfred; s. Lachinger, Stefan Strauss, Alfred; s. Zimmermann, Thomas Stritzke, Jürgen: Deutscher Brückenbaupreis 2014 und 24.

Dresdner Brückenbausymposium – Wiederum zwei bedeutende Ereignisse auf dem Gebiet des Brückenbaus in Deutschland

Heft 7

481–494

A

Heft 5

368–374

B

Heft 9

656–665

B

Heft 11 797–811

A

Heft 2

145–156

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506–517

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292–297

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Jahresinhaltsverzeichnis 2014

Sänger, Christof: Sind die Berufsperspektiven eines angehenden Bauingenieurs nicht großartig?!

Thiele, Klaus; s. Wagner, Tobias Thiele, Tobias; s. Mansperger, Tobias Trautz, Martin; s. Koj, Christoph Trumpf, Heiko; s. Liebig, Henning Trumpf, Heiko; s. Oppe, Matthias Tutsch, Joram; s. Schling, Eike Unger, Jens; Galipp, Karsten; Krebs, Hauke: Internationale Wasserbauprojekte: Entwicklung von Häfen und Transportwegen Unglaub, Julian; s. Wagner, Tobias Viefhues, Eva; Wellershoff, Frank; Mehdianpour, Milad: Energiedissipierende Fassadenverankerung mit Crashmaterial für explosionsbeanspruchte Gebäude Viefhues, Eva; Ünal, Murat; Hüsken, Götz; Mehdianpour, Milad; Wellershoff, Frank: Zementgebundenes Crashmaterial für Schutzbauteile in explosionsbeanspruchten Fassaden Vogelbacher, Georg; s. Fischer, Kai Vogt, Tobias; Hummel, Johannes; Schick, Michael; Seim, Werner: Experimentelle Untersuchungen für innovative erdbebensichere Konstruktionen im Holzbau Voit, Klaus; s. Zeman, Oliver von der Haar, Christoph; Marx, Steffen; Bolle, Guido: BaseLine-gestützte Verformungsmessungen an einer semi-integralen Hohlkastenbrücke Vreven, Koen; s. Liebig, Henning Wagner, Tobias; Unglaub, Julian; Thiele, Klaus: Ansatz zur Risserkennung in Stahlblechen anhand der Verzerrung von Lamb-Wellen Walter, David; s. Nagel, Sven Wehsener, Jörg; Werner, TomEgmont; Heiduschke, Andreas; Hartig, Jens; Haller, Peer: Glasfaserverstärkte Holzrohre für Kleinwindkraftanlagen Weilandt, Agnes; s. Bollinger, Klaus Weiß, Johannes; s. Langhagen, Knut Wellershoff, Frank; s. Viefhues, Eva Werner, Michael; s. Lohaus, Ludger Werner, Tom-Egmont; s. Wehsener, Jörg

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Westermann, Konrad; Zachert, Hauke; Wichtmann, Torsten: Vergleich von Ansätzen zur Prognose der Langzeitverformungen von OWEA-Monopilegründungen in Sand – Teil 1: Grundlagen der Ansätze und Parameterkalibration Westermann, Konrad; Zachert, Hauke; Wichtmann, Torsten: Vergleich von Ansätzen zur Prognose der Langzeitverformungen von OWEA-Monopilegründungen in Sand – Teil 2: Simulationen und Schlussfolgerungen Wichtmann, Torsten; s. Westermann, Konrad Wiggenhauser, Herbert; s. Wolf, Julia Wilms, Mayumi; s. Schmidt, Boso Wilms, Michael; s. Groß, Thomas Winterstetter, Thomas; s. Blandini, Lucio Wolf, Helmut; Gausmann, Andreas; Kotz, Peter; Martins, Tomás Mendes; Stark, Matthias: Brasilien – zwei Brücken für São Paulo – Deutsche Ingenieure in Südamerika Wolf, Julia; Niederleithinger, Ernst; Mielentz, Frank; Grothe, Sven; Wiggenhauser, Herbert: Überwachung von Betonkonstruktionen mit eingebetteten Ultraschallsensoren Yildiz, Özkan; s. Schmid, Volker Zachert, Hauke; s. Westermann, Konrad Zeman, Oliver; Voit, Klaus; Bergmeister, Konrad: Anwendungsmöglichkeit von Befestigungen in Sicht-Stein-Beton Zilleßen, Kurt; s. Nöldgen, Markus Zimmermann, Thomas; Friedrich, Henriette Pauline; Strauss, Alfred; Lachinger, Stefan; Binder, Fritz; Gabl, Thomas; Zlatarits, Jakob; Schön, Andreas; Hoffmann, Simon: Entwicklung verschleißarmer Fahrbahnübergangskonstruktionen – Forschungsprojekt EVAF – Schadenserhebung – Sensitivitätsanalyse Zimmermann, Thomas; s. Lachinger, Stefan Zlatarits, Jakob; s. Zimmermann, Thomas Zäuner, Manfred; s. Böttcher, Christian Ünal, Murat; s. Viefhues, Eva

Heft 5

309–323

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91–106

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Bautechnik 91. Jahrgang

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Jahresinhaltsverzeichnis 2011

Fachgebiete und Stichworte

Allgemeines – General Topics Cˇadezˇ, Ivan: Neue Verfahren zur Ermittlung der Höhe der Allgemeinen Geschäftskosten in der Angebotskalkulation [Geschäftskosten, Allgemeine; Angebotskalkulation; Prozesskostenrechnung; Herstellkosten/Bauzeit-Verfahren; Kapazitätsauslastungs-Verfahren; general costs; bid estimate; activity based costing; manufacturing costs/construction time-method; capacity utilization-method] Cˇadezˇ, Ivan: Kosteneinfluss- und Kostenzuordnungsfaktoren von AGK bei Mehrvergütungsansprüchen [Geschäftskosten, allgemeine; Auftragskalkulation; Urkalkulation; Kosten, direkte und indirekte; Mehrvergütungsansprüche; Kosteneinflussfaktor; Kostenzuordnungsfaktor; general costs; bid estimate; direct and indirect costs; claim request; cost impact factor; cost assignment factor] Ebers-Ernst, Jeannette; Herbort, Johannes: Entwicklung eines innovativen Kammerquerschnitts für die neue Schleuse Dörverden [Schleuse; Dörverden; Mittelweserausbau; Baugruben, tiefe; Kammerwand; Fugen; lock; Dörverden; middle Weser expansion; deep pits; chamber wall; joints] Fischer, Kai; Siebold, Uli; Vogelbacher, Georg; Häring, Ivo; Riedel, Werner: Empirische Analyse sicherheitskritischer Ereignisse in urbanisierten Gebieten [Ereignisanalyse, terroristische; Gebiete, urbanisierte; Risiko, empirisches; Datenbankauswertung; terrorist event analysis; urban areas; empirical risk; database analysis] Grabe, Jürgen: Technischer Jahresbericht 2014 des Arbeitsausschusses „Ufereinfassungen“ der Hafentechnischen Gesellschaft e. V. (HTG) und der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT) Kampczyk, Arkadiusz: Geodäsie im Investitionsbauprozess auf den Bahngebieten in Polen [Bahngeodäsie; Gebiet, geschlossenes; Zentrum für Investitionsrealisierung; PKP S.A. (Polni8

Bautechnik 91. Jahrgang

Heft 2

139–144

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sche Staatsbahn AG); PKP PLK S.A. (Polnische Staatsbahn Polnische Bahnlinien AG); Investitionsprozess; railway surveying; railway geodesy; closed area; investment realization center; PKP S.A. (Polish State Railways); PKP PLK S.A. (Rail lines Management); investment process] Heft 6 Lachinger, Stefan; Spielhofer, Roland; Strauss, Alfred; Zimmermann, Thomas; Kleiser, Michael: Entwicklung verschleißarmer Fahrbahnübergänge – Forschungsprojekt EVAF – Mobile Datenerfassung – Analyse der dynamischen Belastung [Fahrbahnübergangskonstruktionen; Lasterhöhung, dynamische; Datenerfassung, mobile; Sensitivitätsanalyse; Schadenserhebung; road expansion joints; dynamic load amplification; mobile collection of data; sensitivity analysis; damage evaluation] Heft 7 Maiwald, Holger; Schwarz, Jochen: Schadensmodelle für extreme Hochwasser – Teil 2: Erste Schlussfolgerungen aus dem Ereignis vom Juni 2013 [Hochwasserschäden; Schadensdokumentation; Schadensfälle; Verletzbarkeitsbewertung; Verlustprognose; flood damage; damage documentation; damage cases; vulnerability assessment; loss prognosis] Heft 5 Moormann, Christian; Kempfert, Hans-Georg: Jahresbericht 2014 des Arbeitskreises „Pfähle“ der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT) Heft 12 Oppe, Matthias; Trumpf, Heiko: Erfolgreicher Einsatz von pultrudierten GFK-Profilen in Architektur und Ingenieurbau auf Grundlage der ersten Allgemeinen Bauaufsichtlichen Zulassung [Allgemeine Bauaufsichtliche Zulassung; abZ; Werkstoffe, faserverstärkte; Leichtbau; Technical approval; materials; fibre-reinforced; light-weight structures] Heft 7 Ortlepp, Regine; Schiller, Georg: Baumaterialien in deutschen Nichtwohngebäuden – eine Analyse [Baumaterialien; Nichtwohngebäude; Bestandsentwicklung; Ressourcenschonung; build-

409–413

455–465

354–367

922–932

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Jahresinhaltsverzeichnis 2014

ing materials; non-residential buildings; stock growth; sustainable resource use] Richter, Thomas; Kirsch, Fabian: Komplexe Bauvorhaben heute – eine rein ingenieurtechnische oder auch gesellschaftspolitische Aufgabe?

Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger: Standortgefährdung infolge seismisch induzierter Bodenverflüssigung und Nachweise in DIN EN 1998–5 [Erdbeben; Verflüssigung; Nachweismethoden; Baunormung; Erfahrungswerte; earthquake; liquefaction; verification; code development; observation] Seiler, Josef: Orthotrope Platten im Stahlbrückenbau – Karl Schaechterle – Wegbereiter einer innovativen Bauweise im Stahlbrückenbau Unger, Jens; Galipp, Karsten; Krebs, Hauke: Internationale Wasserbauprojekte: Entwicklung von Häfen und Transportwegen [Internationale Wasserbauprojekte; Inros Lackner; Infrastruktur; International water engineering; Inros Lackner; infrastructure] von der Haar, Christoph; Marx, Steffen; Bolle, Guido: BaseLine-gestützte Verformungsmessungen an einer semi-integralen Hohlkastenbrücke [Durchbiegungsmessung; Verformungsmessung; Hohlkastenbrücke; Seil; Langzeitmonitoring; deflection measurements; deformation measurements; box girder bridge; base-line system]

Heft 6

414–424

Heft 9

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Heft 2

107–113

Bauausführung – Execution of construction works Brand, Thomas; Bauer, Matthias; Hamm, Friderike; Merkel, Holger: Entnahmebauwerk Kohlekraftwerk Wilhelmshaven – Planung und Ausführung eines außergewöhnlichen Einschwimm- und Absenkverfahrens [Entnahmebauwerk; Einschwimmverfahren; Absenkverfahren; intake structure; floating-in method; submerging method] Heft 9 Ebers-Ernst, Jeannette; Herbort, Johannes: Entwicklung eines innovativen Kammerquerschnitts für die neue Schleuse Dörverden [Schleuse; Dörverden; Mittelweserausbau; Baugruben, tiefe; Kammerwand; Fugen; lock; Dörverden; middle

671–680

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Weser expansion; deep pits; chamber wall; joints] Herbort, Johannes; Helfers, Björn: Ausführungsplanung für die Baugrube des Trogbauwerkes 2852–08 im Zuge der B 96n auf Rügen [Rügen; B 96n; Trogbauwerk, Baugrube; Spundwand; UW-Beton-Sohle] Lohaus, Ludger; Werner, Michael: Ausführungstechnische Einflüsse auf Aspekte der Tragsicherheit von Grouted Joints [Grouted Joint; Grout-Material; Offshore-Windenergieanlagen; Prüfverfahren; Bauausführung, offshore; In-situ-Materialkennwerte; grouted joint; grout material; offshore wind turbines; mock-up tests; offshore grouting procedure; in situ material properties] Nagel, Sven; Müller, Anthea; Walter, David; Hildenbrand, Geza; Haas, Fabian: Herausforderung Sri Lanka – Angehende Ingenieure bauen Hängebrücke im Dschungel [Sri Lanka; Hängebrücke; Dschungel; Entwicklungszusammenarbeit; Studenten; Projektierung; Planung; Umsetzung; Sri Lanka; suspension bridge; jungle; development cooperation; students; project planning; project implementation] Secrieru, Egor; Butler, Marko; Mechtcherine, Viktor: Prüfen der Pumpbarkeit von Beton – Vom Labor in die Praxis [Frischbeton; Rheologie; Pumpen; Gleitrohr-Rheometer; SLIPER; Viskosimeter; BINGHAMModell; SVB; Beton, hochduktiler; concrete; rheology; pumping; Sliding Pipe Rheometer; SLIPER; viscometer; BINGHAM model; SCC; SHCC] Wang, Dawei; Oeser, Markus; Steinauer, Bernhard; Hüben, Michael: Umweltfreundlicher Straßenbelag mit photokatalytischem Stickstoffdioxidabbau [Straßenbelag, umweltfreundlicher; Aktivität, photokatalytische; Stickstoffdioxid; Titandioxid (TiO2); NOx-Abbau; environment-friendly road surface; photocatalytic activity; nitrogen dioxide; titanium dioxide (TiO2); NOx elimination]

Heft 12 892–902

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Baubetrieb – Building Management Cˇadezˇ, Ivan: Neue Verfahren zur Ermittlung der Höhe der AllgeBautechnik 91. Jahrgang

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Jahresinhaltsverzeichnis 2014

meinen Geschäftskosten in der Angebotskalkulation [Geschäftskosten, Allgemeine; Angebotskalkulation; Prozesskostenrechnung; Herstellkosten/Bauzeit-Verfahren; Kapazitätsauslastungs-Verfahren; general costs; bid estimate; activity based costing; manufacturing costs/construction time-method; capacity utilization-method] Cˇadezˇ, Ivan: Kosteneinfluss- und Kostenzuordnungsfaktoren von AGK bei Mehrvergütungsansprüchen [Geschäftskosten, allgemeine; Auftragskalkulation; Urkalkulation; Kosten, direkte und indirekte; Mehrvergütungsansprüche; Kosteneinflussfaktor; Kostenzuordnungsfaktor; general costs; bid estimate; direct and indirect costs; claim request; cost impact factor; cost assignment factor] Baugeschichte – History of Structures Braun, Michael: 75 Jahre Schiffshebewerk in Rothensee [Stahlbau; Schiffshebewerk; Historie; Construction in steel; shiplift; history] Braun, Michael: Die Abteibrücke in Berlin [Gusseisenverbundbeton; Brückenbau; Historie; Cast iron bonded concrete; bridge building; history] Busse, Daniel; Empelmann, Martin: Stahlbetonfachwerke – ein ungenutztes Potenzial? [Stahlbetonfachwerke; Entwicklung, historische; Anwendungsbeispiele; Vorfertigung; Typisierung; concrete truss; historical development; application examples; prefabrication; typing &; standardization] Holzer, Stefan M.: Frühgeschichte des modernen Konstruktionsbetons – Teil 1: Molen und Wellenbrecher (1597–1850) [Beton; Geschichte; Meeresbau; Molenbau; concrete; history; hydraulic engineering; construction of jetties and breakwaters] Richter, Thomas; Kirsch, Fabian: Komplexe Bauvorhaben heute – eine rein ingenieurtechnische oder auch gesellschaftspolitische Aufgabe?

Seiler, Josef: Orthotrope Platten im Stahlbrückenbau – Karl Schaechterle – Wegbereiter einer innovativen Bauweise im Stahlbrückenbau Stiglat, Klaus: Geschichte der Bautechnik: Anmerkungen 10

Bautechnik 91. Jahrgang

eines Beratenden Ingenieurs Vortrag auf der 1. Jahrestagung der Gesellschaft für Bautechnikgeschichte am 8. November 2013 am Lehrstuhl für Tragkonstruktionen, Univ.-Prof.

Dr.-Ing. Martin Trautz, RWTH Aachen. [Ingenieur, bauender; Konstruktionen, Entwicklung von; Baukunst; Verantwortung] Heft 4 Heft 2

292–297

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Baumechanik – Structural mechanics

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Appel, Silke; Biskup, Michael: Elastische Lagerung von Gebäuden zum Schutz vor Einwirkungen aus Schienenverkehr [Gebäudelagerung, elastische; PUR-Elastomere; resilient building support; polyurethane elastomer] Bluhm, Ján: Der König ist tot.

Lang lebe der König. – Sprengabbruch der alten Sinntalbrücke bei Bad Brückenau (Deutschland) [Beweissicherung; Erschütterungsmessung; Erschütterungsprognose; DIN 4150; Brücke; Sprengung; Abbruch; preservation of evidence; vibration measurement; vibration prediction; DIN 4150; bridge; blasting; demolition] Bogensperger, Thomas; Silly, Gregor: Zweiachsige Lastabtragung von Brettsperrholzplatten [Holzbau; Brettsperrholz (BSP); Plattensteifigkeiten; Timber constructions; Cross Laminated Timber (CLT); plate theory stiffness values] Claßen, Martin; Hegger, Josef: Verankerungsverhalten von Verbunddübelleisten in schlanken Betongurten [Verbunddübelleiste; Verankerungstragverhalten; Beton, gerissener und ungerissener; Untersuchung, experimentelle; Simulation, numerische; Ingenieurmodell; composite dowels; anchoring behavior; cracked and uncracked concrete; experimental investigation; numerical simulation; engineering model] Lachinger, Stefan; Spielhofer, Roland; Strauss, Alfred; Zimmermann, Thomas; Kleiser, Michael: Entwicklung verschleißarmer Fahrbahnübergänge – Forschungsprojekt EVAF – Mobile Datenerfassung – Analyse der dynamischen Belastung [Fahrbahnübergangskonstruktionen; Lasterhöhung, dynamische; Datenerfassung,

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Heft 2

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Jahresinhaltsverzeichnis 2014

mobile; Sensitivitätsanalyse; Schadenserhebung; road expansion joints; dynamic load amplification; mobile collection of data; sensitivity analysis; damage evaluation] Heft 7

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Baustoffe – Building materials Feirabend, Steffen; Emami, Amin; Riedel, Erwin: Eine einzigartige Fassade aus Glasfaserbeton [Glasfaserbeton; GFRC; 3D; Fassade; glass fibre reinforced concrete; GFRC; 3D; facade] Frese, Matthias; Blaß, Hans Joachim: Dauerhaftes Brettschichtholz aus acetylierter Radiata Kiefer [Biegefestigkeit; Holzmodifizierung; Lochleibungsfestigkeit; Ausziehparameter; Radiata pine; bending strength; wood modification; embedding strength; withdrawal parameter] Koj, Christoph; Trautz, Martin: Mit Schrauben fügen und bewehren – Langzeitversuche an biegesteifen Rahmenecken im Außenklima [Holzbau; Vollgewindeschrauben; Rahmenecken, biegesteife; Langzeitbelastung; timber construction; self-tapping screws; rigid frame corners; long-term load] Ladner, Eva-Maria; Breit, Wolfgang; Krams, Jürgen: Realitätsnahe Verschleißprüfverfahren für Beschichtungssysteme [Oberflächenschutzsysteme; Prüfverfahren; Verschleiß; Beschichtungen; surface protection system; test method; wear stress; coatings] Laufs, Wilfried; Desarzens, Patrick: Ductal-Fassade Louis Vuitton in Aventura/Florida – Derzeit größte gussgeformte DuctalUHPC-Gebäudehülle in den USA [Ductalfassade; Ductalguss, offener; Hinterschnittanker; Unterkonstruktion, 3D-verstellbare; Hurrikan-Windlasten; Ductal façade; Ductal open molding; under-cut anchors; 3Dadjustable sub-structure; hurricane wind loading] Lohaus, Ludger; Werner, Michael: Ausführungstechnische Einflüsse auf Aspekte der Tragsicherheit von Grouted Joints [Grouted Joint; Grout-Material; Offshore-Windenergieanlagen; Prüfverfahren; Bauausführung, offshore; In-situ-Materialkennwerte; grouted joint; grout mate-

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181–185

Heft 1

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rial; offshore wind turbines; mock-up tests; offshore grouting procedure; in situ material properties] Michel, Matthias; Knaack, Ulrich: Grundlagen zur Entwicklung adaptiver Schalungssysteme für frei geformte Betonschalen und Wände [Formwerkzeug, adaptives; Schalung, wandelbare; Schalungstechnik; Schalentragwerke; Freiformbeton; Produktion, digitale; adaptive formwork; freeform concrete; concrete shell; digital manufacturing] Oppe, Matthias; Trumpf, Heiko: Erfolgreicher Einsatz von pultrudierten GFK-Profilen in Architektur und Ingenieurbau auf Grundlage der ersten Allgemeinen Bauaufsichtlichen Zulassung [Allgemeine Bauaufsichtliche Zulassung; abZ; Werkstoffe, faserverstärkte; Leichtbau; Technical approval; materials; fibre-reinforced; light-weight structures] Peters, Stefan; Engelsmann, Stephan; Dengler, Christoph: seele Glasbrücke: Eine gläserne Brückenkonstruktion aus kaltverformtem Glas [Glas; Brückenbau; Konstruktion; Glass; bridge design; construction; design; structure] Ringhofer, Andreas; Brandner, Reinhard; Schickhofer, Gerhard: Entwicklung einer optimierten Schraubengeometrie für hochbeanspruchte Stahl-Holz-Verbindungen [Holzschraube, selbstbohrende; Beanspruchung, axiale; Stahl-Holz-Laschenverbindungen; Schraubengeometrie; Nettoquerschnittsnachweis; self-tapping screws; axial loading; steel-to-timber joints; screw geometry; net cross-section verification] Schacht, Andreas; Munk, Maximilian; Busen, Christian; Oeser, Markus: Synthetisch gebundene offenporige Zwischenschichten zur gezielten Temperierung von Straßen im Winter [Straße, temperierte; Asphaltheizung; Beläge, offenporige; Bindemittel, synthetische; Eisfreihaltung von Straßen; Winterdienst; Dauerhaftigkeit; Wasserdurchlässigkeit; Wirksamkeit, thermische; tempered road; asphalt heating; porous layers; synthetic binders; ice-free maintenance of roads; winter roads

Heft 8

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Bautechnik 91. Jahrgang

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Jahresinhaltsverzeichnis 2014

service; durability; water permeability; thermal effectiveness] Schmid, Volker; Yildiz, Özkan: Zum konstruktiven Holzschutz mit hochelastischen Polyurethan-Spritzelastomeren [Holzschutz; Polyurethan; Holzfeuchtigkeit; Elastomer; polyurethane; timber; constructive wood protection; moisture content] Schneider, Jens; Garrecht, Harald; Maier, Andreas; Gilka-Bötzow, Albrecht: Ein multifunktionales und energetisch aktives Fassadenelement aus Beton [Dachund Fassadenelement; Beton, mikrobewehrter ultrahochfester; Proteinschaum, mineralisierter; Energieeffizienz; Wärmedämmung; Energiemanagement; Aktivierung, energetische; façade element; micro-reinforced UHPC; mineralized protein foam concrete; energy efficiency; thermal insulation; energy management; energy activation] Secrieru, Egor; Butler, Marko; Mechtcherine, Viktor: Prüfen der Pumpbarkeit von Beton – Vom Labor in die Praxis [Frischbeton; Rheologie; Pumpen; Gleitrohr-Rheometer; SLIPER; Viskosimeter; BINGHAMModell; SVB; Beton, hochduktiler; concrete; rheology; pumping; Sliding Pipe Rheometer; SLIPER; viscometer; BINGHAM model; SCC; SHCC] Vestner, Stephan; Dauberschmidt, Christoph: Instandsetzung von Parkbauten mit Kathodischem Korrosionsschutz – Lösungsmöglichkeiten von anspruchsvollen Detailpunkten [Korrosionsschutz, kathodischer; Beton; Chloride; Korrosion; Dauerhaftigkeit; Instandsetzung; corrosion protection; cathodic; concrete; corrosion; durability; repair] Viefhues, Eva; Ünal, Murat; Hüsken, Götz; Mehdianpour, Milad; Wellershoff, Frank: Zementgebundenes Crashmaterial für Schutzbauteile in explosionsbeanspruchten Fassaden [Explosionsbeanspruchung; Energiedissipation; Fassadenverankerung; Materialkennlinie; Crashmaterial; Crashkörper; blast loads; energy dissipation; façade connector; material behavior; crash-material] Vogt, Tobias; Hummel, Johannes; Schick, Michael; Seim, Werner: Experimentelle Untersuchun12

Bautechnik 91. Jahrgang

Heft 7

466–471

Heft 1

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gen für innovative erdbebensichere Konstruktionen im Holzbau [Brettsperrholz (BSP); Holzrahmenbau; Holztafelbau; Erdbebenbeanspruchungen; Verankerung; Untersuchungen, experimentelle; cross laminated timber (CLT); light frame constructions; earthquake impact; anchoring; experimental investigations] Heft 1 Zeman, Oliver; Voit, Klaus; Bergmeister, Konrad: Anwendungsmöglichkeit von Befestigungen in Sicht-Stein-Beton [Befestigungstechnik; Betontechnologie; Tunnelausbruchmaterial, Wiederverwertbarkeit von; fastening systems; concrete technology; recycling of tunnel-excavation material] Heft 3

1–14

193–199

Bautechnikgeschichte – Construction History Heft 3

167–174

Kurrer, Karl-Eugen: Wissenschaft in praktischer Absicht – Die Tragwerkslehre als induktive bauwissenschaftliche Grundlagendisziplin Heft 1

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Bauwerke – Buildings

Heft 11 797–811

Heft 10 701–710

Heft 8

567–571

Blandini, Lucio; Schmidt, Timo; Winterstetter, Thomas; Sobek, Werner: Fassaden mit komplexer Geometrie – am Beispiel des Enzo Ferrari Museums in Modena [Freiform-Geometrie; Seilfassade; Aluminiumdach; free form geometry; cable-stayed façade; aluminum roof] Heft 3 175–180 Böttcher, Christian; Hübener, Jan; Mai, Alexander: Süderweiterung NürnbergMesse – Entwurf Halle 3A [Tragwerksplanung; Baugrube; Pfahlgründung; Massivbau; Stahlbau; Formfindung; Überhöhung; BIM; Nachhaltigkeit; structural engineering; excavation pit; pile foundation; concrete construction; steel construction; form finding; presetting; BIM; sustainability] Heft 3 211–219 Fadai, Alireza; Winter, Wolfgang: Ressourceneffiziente Konstruktionen in Holzleichtbeton-Verbundbauweise [Holzleichtbeton; Verbundbauweise; Holzbeton; ressourceneffizient; Ökobilanz; timber-lightweight concrete; wood chip concrete; building construction; structural engineering; sustainable building; wood-based structural elements; resource efficiency] Heft 10 753–763 Artikel recherchieren und lesen unter: www.ernst-und-sohn.de

Jahresinhaltsverzeichnis 2014

Feirabend, Steffen; Emami, Amin; Riedel, Erwin: Eine einzigartige Fassade aus Glasfaserbeton [Glasfaserbeton; GFRC; 3D; Fassade; glass fibre reinforced concrete; GFRC; 3D; facade] Heft 3 Kampczyk, Arkadiusz: Geodäsie im Investitionsbauprozess auf den Bahngebieten in Polen [Bahngeodäsie; Gebiet, geschlossenes; Zentrum für Investitionsrealisierung; PKP S.A. (Polnische Staatsbahn AG); PKP PLK S.A. (Polnische Staatsbahn Polnische Bahnlinien AG); Investitionsprozess; railway surveying; railway geodesy; closed area; investment realization center; PKP S.A. (Polish State Railways); PKP PLK S.A. (Rail lines Management); investment process] Heft 6 Kübler, Wolfram: Das neue Elefantenhaus im Zoo Zürich [Formfindung; Verbund, nachgiebiger; Schalentragwerk; Ingenieurholzbau; form-finding; yielding composite construction; shell structure; structural engineering with timber] Heft 1 Laufs, Wilfried; Desarzens, Patrick: Ductal-Fassade Louis Vuitton in Aventura/Florida – Derzeit größte gussgeformte DuctalUHPC-Gebäudehülle in den USA [Ductalfassade; Ductalguss, offener; Hinterschnittanker; Unterkonstruktion, 3D-verstellbare; Hurrikan-Windlasten; Ductal façade; Ductal open molding; under-cut anchors; 3D-adjustable sub-structure; hurricane wind loading] Heft 3 Mansperger, Tobias; Jung, Rolf; Thiele, Tobias; Steinberg, Andrea: BIM – Erfahrungen bei der Anwendung einer neuen Methode im Ingenieurbüro [Building Information Modeling; BIM; Tragwerksplanung; building information modeling; BIM; structural design] Heft 4 Ortlepp, Regine; Schiller, Georg: Baumaterialien in deutschen Nichtwohngebäuden – eine Analyse [Baumaterialien; Nichtwohngebäude; Bestandsentwicklung; Ressourcenschonung; building materials; non-residential buildings; stock growth; sustainable resource use] Heft 6 Reintjes, Karl-Heinz: Planungswettbewerb Süderelbebrücke Moorburg – Bericht zu Durchführung und Ergebnis des Realisierungswettbewerbs [Pla-

181–185

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51–57

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nungswettbewerb; Schrägseilbrücke; 350 m Hauptspannweite; design competition; cablestayed bridge; 350 m main span] Viefhues, Eva; Wellershoff, Frank; Mehdianpour, Milad: Energiedissipierende Fassadenverankerung mit Crashmaterial für explosionsbeanspruchte Gebäude [Explosionsbeanspruchung; Energiedissipation; Fassadenverankerung; Schutzbauteil; Crashkörper; Bemessungskonzept; blast loads; energy dissipation; façade connector; crash-material; protective component; design guide] von der Haar, Christoph; Marx, Steffen; Bolle, Guido: BaseLine-gestützte Verformungsmessungen an einer semi-integralen Hohlkastenbrücke [Durchbiegungsmessung; Verformungsmessung; Hohlkastenbrücke; Seil; Langzeitmonitoring; deflection measurements; deformation measurements; box girder bridge; base-line system] Wolf, Helmut; Gausmann, Andreas; Kotz, Peter; Martins, Tomás Mendes; Stark, Matthias: Brasilien – zwei Brücken für São Paulo – Deutsche Ingenieure in Südamerika [Spannbetonbauweise; Verbundfertigteilträger-Bauweise; Radwegbrücke; fly-over-Brücke; Tiefgründung; innerstädtisch; prestressed concrete construction method; prefabricated composite girder method; cycle bridge; fly-over bridge; deep foundation; inner urban]

Heft 2

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Heft 8

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Heft 2

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Bauwerkserhaltung/Sanierung – Maintenance and Repair

237–242

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Piehler, Jens; Hansen, Michael; Kapphahn, Gerd: Systemanalyse neugotischer Gewölbe – Teil 1: Voruntersuchungen und experimentelle Validierung [Gewölbe; Simulation; Belastungsversuch; Systemanalyse; Laserscan; Neugotik; vault; simulation; load test; system analysis; laser scanning; NeoGothic] Heft 11 812–821 Reichling, Kenji; Asgharzadeh, Amir; Raupach, Michael: Neuer Ansatz zur Bestimmung des elektrischen Betonwiderstands bei vorhandener Bewehrung [Stahlbeton; Prüfungen, zerstörungsfreie; Widerstand, elektrischer; Widerstandstomografie, elektrische; Wenner; DipolBautechnik 91. Jahrgang

13

Jahresinhaltsverzeichnis 2014

Dipol; Sensitivität; reinforced concrete; non-destructive testing; electrical resistivity; electrical resistivity tomography; Wenner; dipole-dipole; sensitivity] Vestner, Stephan; Dauberschmidt, Christoph: Instandsetzung von Parkbauten mit Kathodischem Korrosionsschutz – Lösungsmöglichkeiten von anspruchsvollen Detailpunkten [Korrosionsschutz, kathodischer; Beton; Chloride; Korrosion; Dauerhaftigkeit; Instandsetzung; corrosion protection; cathodic; concrete; corrosion; durability; repair] Wagner, Tobias; Unglaub, Julian; Thiele, Klaus: Ansatz zur Risserkennung in Stahlblechen anhand der Verzerrung von Lamb-Wellen [Stahlbau; Bauwerksüberwachung; Lamb-Wellen; Materialermüdung; Risserkennung; Signalverzerrung; steel structures; structural health monitoring; Lamb-waves; fatigue; crack detection; harmonicdistortion] Wolf, Julia; Niederleithinger, Ernst; Mielentz, Frank; Grothe, Sven; Wiggenhauser, Herbert: Überwachung von Betonkonstruktionen mit eingebetteten Ultraschallsensoren [Beton; Ultraschall; Transmission; Monitoring; Codawelleninterferometrie; Frost-Tauwechsel; Ultraschallsensoren, eingebettete; Last; concrete; ultrasound; transmission; monitoring; coda wave interferometry; embedded sensors; freeze-thaw; load] Zimmermann, Thomas; Friedrich, Henriette Pauline; Strauss, Alfred; Lachinger, Stefan; Binder, Fritz; Gabl, Thomas; Zlatarits, Jakob; Schön, Andreas; Hoffmann, Simon: Entwicklung verschleißarmer Fahrbahnübergangskonstruktionen – Forschungsprojekt EVAF – Schadenserhebung – Sensitivitätsanalyse [Fahrbahnübergang; Schadenserhebung; Sensitivitätsanalyse; RoadSTAR; Roadway expansion joints; damage evaluation; sensitivity analysis; RoadSTAR]

Heft 11 822–827

Heft 10 701–710

Heft 6

Heft 11 783–796

Heft 2

BIM – Building Information Modelling Nöldgen, Markus; Zilleßen, Kurt; Müllers, Ingo; Hehle, Thomas: Einsatz von BIM im Hochbau – Effekte auf die Tragwerkspla14

Bautechnik 91. Jahrgang

425–429

91–106

nung [BIM; Tragwerksplanung; Hochbau; Konstruieren; 3D-Statik; BIM; structural engineering; building structures; design; 3Dstatics] Bodenmechanik – Soil mechanics Akdag, Cihan Taylan; Özden, Gürkan; Stopper, Juliane: Nichtlineare p-y-Beziehung von Stahlbetonpfählen und stahlfaserverstärkten Stahlbetonpfählen in mitteldichtem Sand [Modellpfahl; p-y-Kurve; Stahlbeton; lateral; lateral-axial; Stahlfaserbeton, faserverstärkt; Moment-Krümmungs-Beziehung; Belastungsgeschwindigkeit; Boden-Bauwerk-Interaktion; model piles; p-y curves; lateral load; lateral-axial loading; steel fiber reinforced concrete; moment-curvature; loading rate; soil-structure interaction] Moormann, Christian; Klein, Linus: Bemessung tiefer Baugruben mit rechteckigem Grundriss unter Berücksichtigung des räumlichen Erddrucks [Baugruben mit rechteckigem Grundriss; Trag- und Verformungsverhalten; Erddruck; Effekte, räumliche; excavations with rectangular shape; bearing and deformation behavior; earth pressure; spatial effects] Priebe, Heinz J.: Die Setzung von Fundamenten auf unterschiedlichen Gründungen mit eingeschränkter Lastausbreitung [Einzelfundamente; Setzung; Lastausbreitung; Single foundations; sattlement; load distribution] Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger: Standortgefährdung infolge seismisch induzierter Bodenverflüssigung und Nachweise in DIN EN 1998–5 [Erdbeben; Verflüssigung; Nachweismethoden; Baunormung; Erfahrungswerte; earthquake; liquefaction; verification; code development; observation] Westermann, Konrad; Zachert, Hauke; Wichtmann, Torsten: Vergleich von Ansätzen zur Prognose der Langzeitverformungen von OWEA-Monopilegründungen in Sand – Teil 1: Grundlagen der Ansätze und Parameterkalibration [OffshoreWindenergieanlagen; Monopilegründung; Sandböden; Belastung, hochzyklische; Verformungsakkumulation; Methoden-

Heft 4

251–256

Heft 9

609–621

Heft 9

633–655

Heft 6

430–437

Heft 7

481–494

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Jahresinhaltsverzeichnis 2014

vergleich; Laborversuche; offshore-wind power plant; monopile foundation; high-cyclic loading; accumulation of deformations; comparison of methods; laboratory tests] Heft 5 Westermann, Konrad; Zachert, Hauke; Wichtmann, Torsten: Vergleich von Ansätzen zur Prognose der Langzeitverformungen von OWEA-Monopilegründungen in Sand – Teil 2: Simulationen und Schlussfolgerungen [Offshore-Windenergieanlagen; Monopilegründung; Sandböden; Belastung, hochzyklische; Verformungsakkumulation; Methodenvergleich; Laborversuche; offshore-wind power plant; monopile foundation; high-cyclic loading; accumulation of deformations; comparison of methods; laboratory tests] Heft 5

309–323

324–332

Brückenbau – Bridge engineering Bluhm, Ján: Der König ist tot.

Lang lebe der König. – Sprengabbruch der alten Sinntalbrücke bei Bad Brückenau (Deutschland) [Beweissicherung; Erschütterungsmessung; Erschütterungsprognose; DIN 4150; Brücke; Sprengung; Abbruch; preservation of evidence; vibration measurement; vibration prediction; DIN 4150; bridge; blasting; demolition] Heft 2 134–138 Braun, Michael: Die Abteibrücke in Berlin [Gusseisenverbundbeton; Brückenbau; Historie; Cast iron bonded concrete; bridge building; history] Heft 11 828–835 Lachinger, Stefan; Spielhofer, Roland; Strauss, Alfred; Zimmermann, Thomas; Kleiser, Michael: Entwicklung verschleißarmer Fahrbahnübergänge – Forschungsprojekt EVAF – Mobile Datenerfassung – Analyse der dynamischen Belastung [Fahrbahnübergangskonstruktionen; Lasterhöhung, dynamische; Datenerfassung, mobile; Sensitivitätsanalyse; Schadenserhebung; road expansion joints; dynamic load amplification; mobile collection of data; sensitivity analysis; damage evaluation] Heft 7 455–465 Liebig, Henning; Rogers, Paul; Trumpf, Heiko; Eyre, Jim; Graubner, Carl-Alexander; Gnauert, Jörg; Proost, Mike; Vreven, Koen: Die Baakenhafenbrücke – innovative NutArtikel recherchieren und lesen unter: www.ernst-und-sohn.de

zungsvielfalt und Nachhaltigkeit [Brücke; Nachhaltigkeit; HafenCity; Hamburg; Happold; Aushubelement; Bridge; sustainability; structural steelwork; HafenCity; lift-out element] Marx, Steffen; Schneider, Sebastian: Entwerfen von Eisenbahnbrücken für dynamische Einwirkungen aus dem Hochgeschwindigkeitsverkehr [Durchlaufträger; Dynamik; Überhöhung, dynamische; Eisenbahnbrücken; Entwurf; Hochgeschwindigkeitsverkehr; Resonanz; Stahlbeton; Spannbeton; continuous beams; design; dynamic increase; dynamics; high speed railway bridges; high speed traffic; prestressed concrete; railway bridges; reinforced concrete; resonance] Nagel, Sven; Müller, Anthea; Walter, David; Hildenbrand, Geza; Haas, Fabian: Herausforderung Sri Lanka – Angehende Ingenieure bauen Hängebrücke im Dschungel [Sri Lanka; Hängebrücke; Dschungel; Entwicklungszusammenarbeit; Studenten; Projektierung; Planung; Umsetzung; Sri Lanka; suspension bridge; jungle; development cooperation; students; project planning; project implementation] Peters, Stefan; Engelsmann, Stephan; Dengler, Christoph: seele Glasbrücke: Eine gläserne Brückenkonstruktion aus kaltverformtem Glas [Glas; Brückenbau; Konstruktion; Glass; bridge design; construction; design; structure] Reintjes, Karl-Heinz: Planungswettbewerb Süderelbebrücke Moorburg – Bericht zu Durchführung und Ergebnis des Realisierungswettbewerbs [Planungswettbewerb; Schrägseilbrücke; 350 m Hauptspannweite; design competition; cable-stayed bridge; 350 m main span] Schacht, Andreas; Munk, Maximilian; Busen, Christian; Oeser, Markus: Synthetisch gebundene offenporige Zwischenschichten zur gezielten Temperierung von Straßen im Winter [Straße, temperierte; Asphaltheizung; Beläge, offenporige; Bindemittel, synthetische; Eisfreihaltung von Straßen; Winterdienst; Dauerhaftigkeit; Wasserdurchlässigkeit; Wirksamkeit, thermische; tempered road;

Heft 2

123–133

Heft 2

75–90

Heft 6

393–397

Heft 12 854–858

Heft 2

114–122

Bautechnik 91. Jahrgang

15

Jahresinhaltsverzeichnis 2011

asphalt heating; porous layers; synthetic binders; ice-free maintenance of roads; winter roads service; durability; water permeability; thermal effectiveness] Stritzke, Jürgen: Deutscher Brückenbaupreis 2014 und 24.

Dresdner Brückenbausymposium – Wiederum zwei bedeutende Ereignisse auf dem Gebiet des Brückenbaus in Deutschland [Deutscher Brückenbaupreis 2014; 24. Dresdner Brückenbausymposium; Innovation im Brückenbau; German Bridge Construction Award 2014; 24th Dresden Bridge Construction Symposium; innovations in bridge construction] Wolf, Helmut; Gausmann, Andreas; Kotz, Peter; Martins, Tomás Mendes; Stark, Matthias: Brasilien – zwei Brücken für São Paulo – Deutsche Ingenieure in Südamerika [Spannbetonbauweise; Verbundfertigteilträger-Bauweise; Radwegbrücke; fly-over-Brücke; Tiefgründung; innerstädtisch; prestressed concrete construction method; prefabricated composite girder method; cycle bridge; fly-over bridge; deep foundation; inner urban] Zimmermann, Thomas; Friedrich, Henriette Pauline; Strauss, Alfred; Lachinger, Stefan; Binder, Fritz; Gabl, Thomas; Zlatarits, Jakob; Schön, Andreas; Hoffmann, Simon: Entwicklung verschleißarmer Fahrbahnübergangskonstruktionen – Forschungsprojekt EVAF – Schadenserhebung – Sensitivitätsanalyse [Fahrbahnübergang; Schadenserhebung; Sensitivitätsanalyse; RoadSTAR; Roadway expansion joints; damage evaluation; sensitivity analysis; RoadSTAR]

Heft 7

466–471

EDV/Automatisierung/CAD – IT/Automatical/CAD

Heft 10 764–775

Heft 6

398–408

Heft 2

Bollinger, Klaus; Grohmann, Manfred; Löffler, Kim Boris; Weilandt, Agnes: Planungsprozess komplexer Strukturen – Interaktion zwischen Architektur und Tragwerk [Planen, parametrisches; Prozesse, generative; Parametric planning; generative processes] Heft 4 Schling, Eike; Barthel, Rainer; Tutsch, Joram: Freie Form – experimentelle Tragstruktur – Entwurf und Umsetzung von Bautechnik 91. Jahrgang

Mansperger, Tobias; Jung, Rolf; Thiele, Tobias; Steinberg, Andrea: BIM – Erfahrungen bei der Anwendung einer neuen Methode im Ingenieurbüro [Building Information Modeling; BIM; Tragwerksplanung; building information modeling; BIM; structural design] Heft 4 237–242 Michel, Matthias; Knaack, Ulrich: Grundlagen zur Entwicklung adaptiver Schalungssysteme für frei geformte Betonschalen und Wände [Formwerkzeug, adaptives; Schalung, wandelbare; Schalungstechnik; Schalentragwerke; Freiformbeton; Produktion, digitale; adaptive formwork; freeform concrete; concrete shell; digital manufacturing] Heft 12 845–853

Entwurf und Konstruktion – Conception and Design

91–106

Digital design/Optimierung – Digital design/Optimization

16

modularen Flächentragwerken [Entwerfen, parametrisches; Tragwerke, experimentelle; Tragwerke, elastisch gebogene; Tensegrity; Membrane; Faltstrukturen; Flechtstrukturen; CNCWerkzeuge; parametric design; experimental structures; elastic bending; tensegrity; membrane; folding; braiding; CNC tools] Heft 12 859–868

231–236

Appel, Silke; Biskup, Michael: Elastische Lagerung von Gebäuden zum Schutz vor Einwirkungen aus Schienenverkehr [Gebäudelagerung, elastische; PUR-Elastomere; resilient building support; polyurethane elastomer] Heft 7 Brand, Thomas; Bauer, Matthias; Hamm, Friderike; Merkel, Holger: Entnahmebauwerk Kohlekraftwerk Wilhelmshaven – Planung und Ausführung eines außergewöhnlichen Einschwimm- und Absenkverfahrens [Entnahmebauwerk; Einschwimmverfahren; Absenkverfahren; intake structure; floating-in method; submerging method] Heft 9 Busse, Daniel; Empelmann, Martin: Stahlbetonfachwerke – ein ungenutztes Potenzial? [Stahlbetonfachwerke; Entwicklung, historische; Anwendungsbeispiele; Vorfertigung; Typisierung; concrete truss; historical

472–480

671–680

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Jahresinhaltsverzeichnis 2011

development; application examples; prefabrication; typing & standardization] Böttcher, Christian; Kaufmann, Henning; Diekmann, Andreas; Päßler, Harald; Zäuner, Manfred: Süderweiterung NürnbergMesse – Ausführung Halle 3A [Ausführungsplanung; Werkstattplanung; Werkstattform; Anschlussstatik; Bauablauf; Bauzustände; Baubehelfe; fugenlos; Sichtbeton; Messehalle ; detailed design; shop drawings; presetted geometry; connection design; erection sequence; erection stages; temporary works; jointless; exposed concrete; fair hall] Ehm, Markus; Hesse, Christian: 3D-Laserscanning zur Erfassung von Gebäuden – Building Information Modeling (BIM) [BIM; Scan to BIM; Building Information Modeling; Gebäudedatenmodellierung; Laserscanning; Vermessung; Bestandsvermessung; BIM; scan to BIM; building information modeling; building data modeling; laser scanning; survey; asbuilt survey] Herbort, Johannes; Helfers, Björn: Ausführungsplanung für die Baugrube des Trogbauwerkes 2852–08 im Zuge der B 96n auf Rügen [Rügen; B 96n; Trogbauwerk, Baugrube; Spundwand; UW-Beton-Sohle] Knippers, Jan: Integriertes Entwerfen im digitalen Prozess [Gebäudedatenmodelle; BIM; Prozessketten, digitale; Parametric Design; building information modeling; BIM; digital process chain; parametric design] Liebig, Henning; Rogers, Paul; Trumpf, Heiko; Eyre, Jim; Graubner, Carl-Alexander; Gnauert, Jörg; Proost, Mike; Vreven, Koen: Die Baakenhafenbrücke – innovative Nutzungsvielfalt und Nachhaltigkeit [Brücke; Nachhaltigkeit; HafenCity; Hamburg; Happold; Aushubelement; Bridge; sustainability; structural steelwork; HafenCity; lift-out element] Mansperger, Tobias; Jung, Rolf; Thiele, Tobias; Steinberg, Andrea: BIM – Erfahrungen bei der Anwendung einer neuen Methode im Ingenieurbüro [Building Information Modeling; BIM; Tragwerksplanung; building information

Heft 6

438–447

Heft 4

280–291

Heft 4

243–250

Heft 9

681–686

Heft 4

Heft 2

257–261

123–133

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modeling; BIM; structural design] Marx, Steffen; Schneider, Sebastian: Entwerfen von Eisenbahnbrücken für dynamische Einwirkungen aus dem Hochgeschwindigkeitsverkehr [Durchlaufträger; Dynamik; Überhöhung, dynamische; Eisenbahnbrücken; Entwurf; Hochgeschwindigkeitsverkehr; Resonanz; Stahlbeton; Spannbeton; continuous beams; design; dynamic increase; dynamics; high speed railway bridges; high speed traffic; prestressed concrete; railway bridges; reinforced concrete; resonance] Nagel, Sven; Müller, Anthea; Walter, David; Hildenbrand, Geza; Haas, Fabian: Herausforderung Sri Lanka – Angehende Ingenieure bauen Hängebrücke im Dschungel [Sri Lanka; Hängebrücke; Dschungel; Entwicklungszusammenarbeit; Studenten; Projektierung; Planung; Umsetzung; Sri Lanka; suspension bridge; jungle; development cooperation; students; project planning; project implementation] Reintjes, Karl-Heinz: Planungswettbewerb Süderelbebrücke Moorburg – Bericht zu Durchführung und Ergebnis des Realisierungswettbewerbs [Planungswettbewerb; Schrägseilbrücke; 350 m Hauptspannweite; design competition; cable-stayed bridge; 350 m main span] Schling, Eike; Barthel, Rainer; Tutsch, Joram: Freie Form – experimentelle Tragstruktur – Entwurf und Umsetzung von modularen Flächentragwerken [Entwerfen, parametrisches; Tragwerke, experimentelle; Tragwerke, elastisch gebogene; Tensegrity; Membrane; Faltstrukturen; Flechtstrukturen; CNCWerkzeuge; parametric design; experimental structures; elastic bending; tensegrity; membrane; folding; braiding; CNC tools] Sobek, Werner: Gebäudehüllen – Wie weiter?

Viefhues, Eva; Wellershoff, Frank; Mehdianpour, Milad: Energiedissipierende Fassadenverankerung mit Crashmaterial für explosionsbeanspruchte Gebäude [Explosionsbeanspruchung; Energiedissipation; Fassadenverankerung; Schutzbauteil; Crashkörper; Bemessungs-

Heft 4

237–242

Heft 2

75–90

Heft 6

393–397

Heft 2

114–122

Heft 12 859–868 Heft 7

506–517

Bautechnik 91. Jahrgang

17

Jahresinhaltsverzeichnis 2011

konzept; blast loads; energy dissipation; façade connector; crash-material; protective component; design guide] Heft 8 Viefhues, Eva; Ünal, Murat; Hüsken, Götz; Mehdianpour, Milad; Wellershoff, Frank: Zementgebundenes Crashmaterial für Schutzbauteile in explosionsbeanspruchten Fassaden [Explosionsbeanspruchung; Energiedissipation; Fassadenverankerung; Materialkennlinie; Crashmaterial; Crashkörper; blast loads; energy dissipation; façade connector; material behavior; crash-material] Heft 8

561–566

567–571

Entwurf und Konstruktion – Conception and design Blandini, Lucio; Schmidt, Timo; Winterstetter, Thomas; Sobek, Werner: Fassaden mit komplexer Geometrie – am Beispiel des Enzo Ferrari Museums in Modena [Freiform-Geometrie; Seilfassade; Aluminiumdach; free form geometry; cable-stayed façade; aluminum roof] Böttcher, Christian; Hübener, Jan; Mai, Alexander: Süderweiterung NürnbergMesse – Entwurf Halle 3A [Tragwerksplanung; Baugrube; Pfahlgründung; Massivbau; Stahlbau; Formfindung; Überhöhung; BIM; Nachhaltigkeit; structural engineering; excavation pit; pile foundation; concrete construction; steel construction; form finding; presetting; BIM; sustainability] Feirabend, Steffen; Emami, Amin; Riedel, Erwin: Eine einzigartige Fassade aus Glasfaserbeton [Glasfaserbeton; GFRC; 3D; Fassade; glass fibre reinforced concrete; GFRC; 3D; facade] Frese, Matthias; Blaß, Hans Joachim: Dauerhaftes Brettschichtholz aus acetylierter Radiata Kiefer [Biegefestigkeit; Holzmodifizierung; Lochleibungsfestigkeit; Ausziehparameter; Radiata pine; bending strength; wood modification; embedding strength; withdrawal parameter] Kübler, Wolfram: Das neue Elefantenhaus im Zoo Zürich [Formfindung; Verbund, nachgiebiger; Schalentragwerk; Ingenieurholzbau; form-finding; yielding composite construction; shell structure; structural engineering with timber]

18

Bautechnik 91. Jahrgang

Heft 3

175–180

Heft 3

211–219

Heft 3

181–185

Heft 1

Heft 1

23–30

Laufs, Wilfried; Desarzens, Patrick: Ductal-Fassade Louis Vuitton in Aventura/Florida – Derzeit größte gussgeformte DuctalUHPC-Gebäudehülle in den USA [Ductalfassade; Ductalguss, offener; Hinterschnittanker; Unterkonstruktion, 3D-verstellbare; Hurrikan-Windlasten; Ductal façade; Ductal open molding; under-cut anchors; 3D-adjustable sub-structure; hurricane wind loading] Melzer, Judith; Dormann, Michael; Herbort, Johannes: Planung und Bau von Liegestellen am Ober- und Mittelrhein – Verbesserung der Infrastruktur für den ruhenden Schiffsverkehr [Rhein; Liegestellen; Schiffsverkehr, ruhender; Dalben; Landgangsteg; Rhine; berth; stationary ship traffic; mooring dolphin; footbridge] Schneider, Jens; Garrecht, Harald; Maier, Andreas; Gilka-Bötzow, Albrecht: Ein multifunktionales und energetisch aktives Fassadenelement aus Beton [Dachund Fassadenelement; Beton, mikrobewehrter ultrahochfester; Proteinschaum, mineralisierter; Energieeffizienz; Wärmedämmung; Energiemanagement; Aktivierung, energetische; façade element; micro-reinforced UHPC; mineralized protein foam concrete; energy efficiency; thermal insulation; energy management; energy activation] Schwarz, Oliver; Hader, Arnulf; Berger, Harald: Fährverbindung Osttimor – eine Machbarkeitsstudie – Konzepte für eine neue Fährverbindung zwischen der Nord- und Südküste von Timor-Leste [Machbarkeitsstudie; Pfähle; Infrastruktur; feasibility study; piles; infrastructure] Wehsener, Jörg; Werner, TomEgmont; Heiduschke, Andreas; Hartig, Jens; Haller, Peer: Glasfaserverstärkte Holzrohre für Kleinwindkraftanlagen [Windkraftanlage; Holz; Formholz; Holzrohr; Kunststoff, faserverstärkter; Darrieus-Rotor; Dynamik; wind power plant; timber; molded wood; wooden tube; fibre reinforced plastic; Darrieus rotor; dynamics]

Heft 3

186–192

Heft 5

333–338

Heft 3

167–174

Heft 5

368–374

Heft 1

46–50

51–57

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Jahresinhaltsverzeichnis 2011

Erdbeben – earthquake Vogt, Tobias; Hummel, Johannes; Schick, Michael; Seim, Werner: Experimentelle Untersuchungen für innovative erdbebensichere Konstruktionen im Holzbau [Brettsperrholz (BSP); Holzrahmenbau; Holztafelbau; Erdbebenbeanspruchungen; Verankerung; Untersuchungen, experimentelle; cross laminated timber (CLT); light frame constructions; earthquake impact; anchoring; experimental investigations] Heft 1

1–14

Erneuerbare Energien – Renewable Energy Hansen, Michael; Schmidt, Boso: Sicherheit von Offshore-Windenergieanlagen [Offshore-Windenergie; Sicherheit; Zuverlässigkeit; Probabilistik; offshore wind energy; safety; reliability; probabilistic] Heft 8 Kelma, Sebastian; Schmoor, Kirill Alexander; Goretzka, Jan; Hansen, Michael: Sicherheitsaspekte der Tragstruktur von Offshore-Windenergieanlagen [Offshore-Windenergieanlage; Offshore-Gründungspfahl; Bemessung, probabilistische; Zuverlässigkeitsanalyse; Baugrundmodellierung; MonteCarlo-Simulation; offshore wind turbine; offshore foundation pile; probabilistic design; reliability-based design; subsoil modeling; Monte-Carlo simulation] Heft 8 Lohaus, Ludger; Werner, Michael: Ausführungstechnische Einflüsse auf Aspekte der Tragsicherheit von Grouted Joints [Grouted Joint; Grout-Material; Offshore-Windenergieanlagen; Prüfverfahren; Bauausführung, offshore; In-situ-Materialkennwerte; grouted joint; grout material; offshore wind turbines; mock-up tests; offshore grouting procedure; in situ material properties] Heft 8 Schmidt, Boso; Ernst, Benedikt; Wilms, Mayumi; Hildebrandt, Arndt; Hansen, Michael: Messdatenbasierte Empfehlungen von Wind- und Wellenparametern für die Auslegung von Offshore-Windenergieanlagen [Offshore-Windenergie; Windparameter; Wellenparameter; Turbulenzintensität; Höhenexponent; Seegangsstatistik; Ausle-

gungswelle; offshore wind energy; wind parameter; wave parameter; turbulence intensity; power low exponent; sea state statistics; design wave] Heft 8 Wehsener, Jörg; Werner, TomEgmont; Heiduschke, Andreas; Hartig, Jens; Haller, Peer: Glasfaserverstärkte Holzrohre für Kleinwindkraftanlagen [Windkraftanlage; Holz; Formholz; Holzrohr; Kunststoff, faserverstärkter; Darrieus-Rotor; Dynamik; wind power plant; timber; molded wood; wooden tube; fibre reinforced plastic; Darrieus rotor; dynamics] Heft 1

533–542

46–50

Grundbau/Geotechnik – Geotechnical engineering

525–532

543–553

554–560

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Achmus, Martin; Schröder, Christian: Installation und Tragverhalten von Bucketgründungen für Offshorebauwerke [Bucketgründung; Suction Bucket; Offshore-Windenergie; Bemessungskonzept; Bucket foundation; Suction bucket; Offshore Wind Energy; Design concept] Heft 9 Akdag, Cihan Taylan; Özden, Gürkan; Stopper, Juliane: Nichtlineare p-y-Beziehung von Stahlbetonpfählen und stahlfaserverstärkten Stahlbetonpfählen in mitteldichtem Sand [Modellpfahl; p-y-Kurve; Stahlbeton; lateral; lateral-axial; Stahlfaserbeton, faserverstärkt; Moment-Krümmungs-Beziehung; Belastungsgeschwindigkeit; Boden-Bauwerk-Interaktion; model piles; p-y curves; lateral load; lateral-axial loading; steel fiber reinforced concrete; moment-curvature; loading rate; soil-structure interaction] Heft 9 Herbort, Johannes; Helfers, Björn: Ausführungsplanung für die Baugrube des Trogbauwerkes 2852–08 im Zuge der B 96n auf Rügen [Rügen; B 96n; Trogbauwerk, Baugrube; Spundwand; UW-Beton-Sohle] Heft 9 Kelma, Sebastian; Schmoor, Kirill Alexander; Goretzka, Jan; Hansen, Michael: Sicherheitsaspekte der Tragstruktur von Offshore-Windenergieanlagen [Offshore-Windenergieanlage; Offshore-Gründungspfahl; Bemessung, probabilistische; Zuverlässigkeitsanalyse; Baugrundmodellierung; MonteCarlo-Simulation; offshore wind turbine; offshore foundation

597–608

609–621

681–686

Bautechnik 91. Jahrgang

19

Jahresinhaltsverzeichnis 2011

pile; probabilistic design; reliability-based design; subsoil modeling; Monte-Carlo simulation] Kinzler, Steffen; Morgen, Karl: Rückverankerte Betonsohlen – Nachweise in den Grenzzuständen UPL, GEO-2 und STR [Betonsohle; Rückverankerung; Aufschwimmen; Beton, unbewehrter; Trogbaugrube; concrete base slab; anchorage; buoyancy safety; non-reinforced concrete; watertight excavation] Kunz, Claus: Ein Beitrag zum Teilsicherheitsbeiwert für Wasserdruck [Wasserdruck; Wasserbauwerk; Teilsicherheitsbeiwert; Einwirkung, veränderliche; Gumbel-Verteilung; water pressure; hydraulic structure; partial safety factor; variable action; extreme value distribution (Gumbel)] Langhagen, Knut; Weiß, Johannes; Lang, Tobias: Ertüchtigung des Sylvensteinspeichers – Planung und Bau von Dichtwand und Sickerwassersammelsystem [Erddamm; Dichtwand; Tonbeton; Sickerwasserkontrollsystem; Sickerwassersammelstollen, nachträglicher; Rohrvortrieb; Beobachtungsbrunnen; earth fill dam; diaphragm wall; plastic concrete; supplementary gallery; pipe jacking; drainage piles; monitoring wells; leakage control system] Moormann, Christian; Klein, Linus: Bemessung tiefer Baugruben mit rechteckigem Grundriss unter Berücksichtigung des räumlichen Erddrucks [Baugruben mit rechteckigem Grundriss; Trag- und Verformungsverhalten; Erddruck; Effekte, räumliche; excavations with rectangular shape; bearing and deformation behavior; earth pressure; spatial effects] Priebe, Heinz J.: Die Setzung von Fundamenten auf unterschiedlichen Gründungen mit eingeschränkter Lastausbreitung [Einzelfundamente; Setzung; Lastausbreitung; Single foundations; sattlement; load distribution] Richter, Thomas; Kirsch, Fabian: Komplexe Bauvorhaben heute – eine rein ingenieurtechnische oder auch gesellschaftspolitische Aufgabe?

Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger: Standortgefährdung infolge seismisch induzierter Boden20

Bautechnik 91. Jahrgang

Heft 8

Heft 9

Heft 5

Heft 5

543–553

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339–346

347–353

Heft 9

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Heft 6

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Heft 9

687–695

verflüssigung und Nachweise in DIN EN 1998–5 [Erdbeben; Verflüssigung; Nachweismethoden; Baunormung; Erfahrungswerte; earthquake; liquefaction; verification; code development; observation] Schäfer, René; Belmann, Thomas: Einsatz und Anwendungsgrenzen von Schneckenbohrpfählen (Auger-cast-in-place Piles – ACIP-Piles) [Schneckenbohrpfähle; Continuous-flight-auger (CFA); Auger-cast-in-place (ACIP); Pfahlprobebelastung; Schadensfall; continuous-flightauger (CFA); auger-cast-in-place (ACIP); pile testing; damages during pile installation] Stock, Lars-Michael; Spang, Christian: Nachträgliche Sicherung alter Bergbauschächte – Konkrete Richtlinie für die Planung und Ausführung erforderlich [Altbergbau; Sicherung; Verwahrung; Tiefbauschächte; Bergwerksschächte; Bergbauschächte; Tagesschächte; Richtlinie; old mining; mining shaft; filling; code of practice; day manholes] Westermann, Konrad; Zachert, Hauke; Wichtmann, Torsten: Vergleich von Ansätzen zur Prognose der Langzeitverformungen von OWEA-Monopilegründungen in Sand – Teil 1: Grundlagen der Ansätze und Parameterkalibration [OffshoreWindenergieanlagen; Monopilegründung; Sandböden; Belastung, hochzyklische; Verformungsakkumulation; Methodenvergleich; Laborversuche; offshore-wind power plant; monopile foundation; highcyclic loading; accumulation of deformations; comparison of methods; laboratory tests] Westermann, Konrad; Zachert, Hauke; Wichtmann, Torsten: Vergleich von Ansätzen zur Prognose der Langzeitverformungen von OWEA-Monopilegründungen in Sand – Teil 2: Simulationen und Schlussfolgerungen [Offshore-Windenergieanlagen; Monopilegründung; Sandböden; Belastung, hochzyklische; Verformungsakkumulation; Methodenvergleich; Laborversuche; offshore-wind power plant; monopile foundation; high-cyclic loading; accumulation of deformations; comparison of methods; laboratory tests]

Heft 7

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Jahresinhaltsverzeichnis 2011

Holzbau – Timber construction Arendt, Stephan; Schmid, Volker: Zur Effizienz von faserverstärkten Kunststoffen an Holzlamellen mit kleinen Querschnitten [Holz; Verbund; Faserverbundwerkstoffe; Kunststoffe, glasfaserverstärkte; GFK; Kunststoffe, kohlenstofffaserverstärkte; CFK; 4–Punkt-Biegeversuche; Schubversuche; composite structure; glass-fibre reinforcement; carbon-fibre reinforcement; bending test; shear test] Bogensperger, Thomas; Silly, Gregor: Zweiachsige Lastabtragung von Brettsperrholzplatten [Holzbau; Brettsperrholz (BSP); Plattensteifigkeiten; Timber constructions; Cross Laminated Timber (CLT); plate theory stiffness values] Fadai, Alireza; Winter, Wolfgang: Ressourceneffiziente Konstruktionen in Holzleichtbeton-Verbundbauweise [Holzleichtbeton; Verbundbauweise; Holzbeton; ressourceneffizient; Ökobilanz; timber-lightweight concrete; wood chip concrete; building construction; structural engineering; sustainable building; wood-based structural elements; resource efficiency] Frese, Matthias; Blaß, Hans Joachim: Dauerhaftes Brettschichtholz aus acetylierter Radiata Kiefer [Biegefestigkeit; Holzmodifizierung; Lochleibungsfestigkeit; Ausziehparameter; Radiata pine; bending strength; wood modification; embedding strength; withdrawal parameter] Koj, Christoph; Trautz, Martin: Mit Schrauben fügen und bewehren – Langzeitversuche an biegesteifen Rahmenecken im Außenklima [Holzbau; Vollgewindeschrauben; Rahmenecken, biegesteife; Langzeitbelastung; timber construction; self-tapping screws; rigid frame corners; long-term load] Kübler, Wolfram: Das neue Elefantenhaus im Zoo Zürich [Formfindung; Verbund, nachgiebiger; Schalentragwerk; Ingenieurholzbau; form-finding; yielding composite construction; shell structure; structural engineering with timber] Ringhofer, Andreas; Brandner, Reinhard; Schickhofer, Gerhard: Entwicklung einer optimierten Schraubengeometrie für hoch-

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572–578

Heft 10 742–752

Heft 10 753–763

Heft 1

beanspruchte Stahl-Holz-Verbindungen [Holzschraube, selbstbohrende; Beanspruchung, axiale; Stahl-Holz-Laschenverbindungen; Schraubengeometrie; Nettoquerschnittsnachweis; self-tapping screws; axial loading; steel-to-timber joints; screw geometry; net cross-section verification] Schmid, Volker; Yildiz, Özkan: Zum konstruktiven Holzschutz mit hochelastischen Polyurethan-Spritzelastomeren [Holzschutz; Polyurethan; Holzfeuchtigkeit; Elastomer; polyurethane; timber; constructive wood protection; moisture content] Vogt, Tobias; Hummel, Johannes; Schick, Michael; Seim, Werner: Experimentelle Untersuchungen für innovative erdbebensichere Konstruktionen im Holzbau [Brettsperrholz (BSP); Holzrahmenbau; Holztafelbau; Erdbebenbeanspruchungen; Verankerung; Untersuchungen, experimentelle; cross laminated timber (CLT); light frame constructions; earthquake impact; anchoring; experimental investigations] Wehsener, Jörg; Werner, TomEgmont; Heiduschke, Andreas; Hartig, Jens; Haller, Peer: Glasfaserverstärkte Holzrohre für Kleinwindkraftanlagen [Windkraftanlage; Holz; Formholz; Holzrohr; Kunststoff, faserverstärkter; Darrieus-Rotor; Dynamik; wind power plant; timber; molded wood; wooden tube; fibre reinforced plastic; Darrieus rotor; dynamics]

Heft 1

31–37

Heft 1

15–22

Heft 1

1–14

Heft 1

46–50

23–30

Ingenieurbaukunst – Art of engineering

Heft 1

38–45

Jacob-Freitag, Susanne: Hochkomplexe Lamellenfassade für weitgespannte Dachschale [Fassade; Brettschichtholz-Stützen; Verformungen; Ingenieurholzbau; façade; glulam piles; deformation; structural engineering with timber] Heft 8 Sobek, Werner: Gebäudehüllen – Wie weiter?

Heft 7

579–587 506–517

Leichtbau – lightweight construction Heft 1

51–57

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Arendt, Stephan; Schmid, Volker: Zur Effizienz von faserverstärkten Kunststoffen an Holzlamellen mit kleinen Querschnitten [Holz; Verbund; Bautechnik 91. Jahrgang

21

Jahresinhaltsverzeichnis 2011

Faserverbundwerkstoffe; Kunststoffe, glasfaserverstärkte; GFK; Kunststoffe, kohlenstofffaserverstärkte; CFK; 4–Punkt-Biegeversuche; Schubversuche; composite structure; glass-fibre reinforcement; carbon-fibre reinforcement; bending test; shear test] Fadai, Alireza; Winter, Wolfgang: Ressourceneffiziente Konstruktionen in Holzleichtbeton-Verbundbauweise [Holzleichtbeton; Verbundbauweise; Holzbeton; ressourceneffizient; Ökobilanz; timber-lightweight concrete; wood chip concrete; building construction; structural engineering; sustainable building; wood-based structural elements; resource efficiency] Oppe, Matthias; Trumpf, Heiko: Erfolgreicher Einsatz von pultrudierten GFK-Profilen in Architektur und Ingenieurbau auf Grundlage der ersten Allgemeinen Bauaufsichtlichen Zulassung [Allgemeine Bauaufsichtliche Zulassung; abZ; Werkstoffe, faserverstärkte; Leichtbau; Technical approval; materials; fibre-reinforced; light-weight structures] Schlaich, Mike; Liu, Yue; Zwingmann, Bernd: Ringseildächer mit CFK-Zugelementen [CFK; Carbon; Zugelement; Ringseildach; weitgespannt; vorgespannt; Flächentragwerk; Materialen, innovative; CFRP; tension members; spoke-wheel cable roof; long-span; innovation; material] Schling, Eike; Barthel, Rainer; Tutsch, Joram: Freie Form – experimentelle Tragstruktur – Entwurf und Umsetzung von modularen Flächentragwerken [Entwerfen, parametrisches; Tragwerke, experimentelle; Tragwerke, elastisch gebogene; Tensegrity; Membrane; Faltstrukturen; Flechtstrukturen; CNCWerkzeuge; parametric design; experimental structures; elastic bending; tensegrity; membrane; folding; braiding; CNC tools]

Laserscan; Neugotik; vault; simulation; load test; system analysis; laser scanning; NeoGothic]

Meerestechnik – Offshore engineering Heft 8

22

Bautechnik 91. Jahrgang

572–578

Heft 10 753–763

Heft 7

495–505

Heft 10 728–741

Heft 12 859–868

Mauerwerksbau – Masonry construction Piehler, Jens; Hansen, Michael; Kapphahn, Gerd: Systemanalyse neugotischer Gewölbe – Teil 1: Voruntersuchungen und experimentelle Validierung [Gewölbe; Simulation; Belastungsversuch; Systemanalyse;

Heft 11 812–821

Hansen, Michael; Schmidt, Boso: Sicherheit von Offshore-Windenergieanlagen [Offshore-Windenergie; Sicherheit; Zuverlässigkeit; Probabilistik; offshore wind energy; safety; reliability; probabilistic] Holzer, Stefan M.: Frühgeschichte des modernen Konstruktionsbetons – Teil 1: Molen und Wellenbrecher (1597–1850) [Beton; Geschichte; Meeresbau; Molenbau; concrete; history; hydraulic engineering; construction of jetties and breakwaters] Schmidt, Boso; Ernst, Benedikt; Wilms, Mayumi; Hildebrandt, Arndt; Hansen, Michael: Messdatenbasierte Empfehlungen von Wind- und Wellenparametern für die Auslegung von Offshore-Windenergieanlagen [Offshore-Windenergie; Windparameter; Wellenparameter; Turbulenzintensität; Höhenexponent; Seegangsstatistik; Auslegungswelle; offshore wind energy; wind parameter; wave parameter; turbulence intensity; power low exponent; sea state statistics; design wave] Westermann, Konrad; Zachert, Hauke; Wichtmann, Torsten: Vergleich von Ansätzen zur Prognose der Langzeitverformungen von OWEA-Monopilegründungen in Sand – Teil 1: Grundlagen der Ansätze und Parameterkalibration [OffshoreWindenergieanlagen; Monopilegründung; Sandböden; Belastung, hochzyklische; Verformungsakkumulation; Methodenvergleich; Laborversuche; offshore-wind power plant; monopile foundation; highcyclic loading; accumulation of deformations; comparison of methods; laboratory tests] Westermann, Konrad; Zachert, Hauke; Wichtmann, Torsten: Vergleich von Ansätzen zur Prognose der Langzeitverformungen von OWEA-Monopilegründungen in Sand – Teil 2: Simulationen und Schlussfolgerungen [Offshore-Windenergieanlagen; Monopilegründung;

Heft 8

525–532

Heft 12 884–891

Heft 8

533–542

Heft 5

309–323

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Jahresinhaltsverzeichnis 2011

Sandböden; Belastung, hochzyklische; Verformungsakkumulation; Methodenvergleich; Laborversuche; offshore-wind power plant; monopile foundation; high-cyclic loading; accumulation of deformations; comparison of methods; laboratory tests] Heft 5

324–332

Neue Verfahren/Versuchstechnik – New Processes/ Experimental Techniques Kampczyk, Arkadiusz: Geodäsie im Investitionsbauprozess auf den Bahngebieten in Polen [Bahngeodäsie; Gebiet, geschlossenes; Zentrum für Investitionsrealisierung; PKP S.A. (Polnische Staatsbahn AG); PKP PLK S.A. (Polnische Staatsbahn Polnische Bahnlinien AG); Investitionsprozess; railway surveying; railway geodesy; closed area; investment realization center; PKP S.A. (Polish State Railways); PKP PLK S.A. (Rail lines Management); investment process] Heft 6 409–413 Piehler, Jens; Hansen, Michael; Kapphahn, Gerd: Systemanalyse neugotischer Gewölbe – Teil 1: Voruntersuchungen und experimentelle Validierung [Gewölbe; Simulation; Belastungsversuch; Systemanalyse; Laserscan; Neugotik; vault; simulation; load test; system analysis; laser scanning; NeoGothic] Heft 11 812–821 Reichling, Kenji; Asgharzadeh, Amir; Raupach, Michael: Neuer Ansatz zur Bestimmung des elektrischen Betonwiderstands bei vorhandener Bewehrung [Stahlbeton; Prüfungen, zerstörungsfreie; Widerstand, elektrischer; Widerstandstomografie, elektrische; Wenner; DipolDipol; Sensitivität; reinforced concrete; non-destructive testing; electrical resistivity; electrical resistivity tomography; Wenner; dipole-dipole; sensitivity] Heft 11 822–827 Schacht, Andreas; Munk, Maximilian; Busen, Christian; Oeser, Markus: Synthetisch gebundene offenporige Zwischenschichten zur gezielten Temperierung von Straßen im Winter [Straße, temperierte; Asphaltheizung; Beläge, offenporige; Bindemittel, synthetische; Eisfreihaltung von Straßen; Winterdienst; Dauerhaftigkeit; Wasserdurchlässigkeit; Wirksamkeit, thermische; tempered road; Artikel recherchieren und lesen unter: www.ernst-und-sohn.de

asphalt heating; porous layers; synthetic binders; ice-free maintenance of roads; winter roads service; durability; water permeability; thermal effectiveness] Sobek, Werner: Gebäudehüllen – Wie weiter?

Vestner, Stephan; Dauberschmidt, Christoph: Instandsetzung von Parkbauten mit Kathodischem Korrosionsschutz – Lösungsmöglichkeiten von anspruchsvollen Detailpunkten [Korrosionsschutz, kathodischer; Beton; Chloride; Korrosion; Dauerhaftigkeit; Instandsetzung; corrosion protection; cathodic; concrete; corrosion; durability; repair] von der Haar, Christoph; Marx, Steffen; Bolle, Guido: BaseLine-gestützte Verformungsmessungen an einer semi-integralen Hohlkastenbrücke [Durchbiegungsmessung; Verformungsmessung; Hohlkastenbrücke; Seil; Langzeitmonitoring; deflection measurements; deformation measurements; box girder bridge; base-line system] Wang, Dawei; Oeser, Markus; Steinauer, Bernhard; Hüben, Michael: Umweltfreundlicher Straßenbelag mit photokatalytischem Stickstoffdioxidabbau [Straßenbelag, umweltfreundlicher; Aktivität, photokatalytische; Stickstoffdioxid; Titandioxid (TiO2); NOx-Abbau; environment-friendly road surface; photocatalytic activity; nitrogen dioxide; titanium dioxide (TiO2); NOx elimination] Wolf, Julia; Niederleithinger, Ernst; Mielentz, Frank; Grothe, Sven; Wiggenhauser, Herbert: Überwachung von Betonkonstruktionen mit eingebetteten Ultraschallsensoren [Beton; Ultraschall; Transmission; Monitoring; Codawelleninterferometrie; Frost-Tauwechsel; Ultraschallsensoren, eingebettete; Last; concrete; ultrasound; transmission; monitoring; coda wave interferometry; embedded sensors; freeze-thaw; load]

Heft 7

466–471

Heft 7

506–517

Heft 10 701–710

Heft 2

107–113

Heft 10 720–727

Heft 11 783–796

Normen, Vorschriften, Richtlinien – standards, regulations, guidelines, directives Hansen, Michael; Schmidt, Boso: Sicherheit von Offshore-Windenergieanlagen [Offshore-Windenergie; Sicherheit; Zuverlässigkeit; Probabilistik; offshore wind Bautechnik 91. Jahrgang

23

Jahresinhaltsverzeichnis 2011

energy; safety; reliability; probabilistic] Heft 8 Kinzler, Steffen; Morgen, Karl: Rückverankerte Betonsohlen – Nachweise in den Grenzzuständen UPL, GEO-2 und STR [Betonsohle; Rückverankerung; Aufschwimmen; Beton, unbewehrter; Trogbaugrube; concrete base slab; anchorage; buoyancy safety; non-reinforced concrete; watertight excavation] Heft 9 Schmidt, Boso; Ernst, Benedikt; Wilms, Mayumi; Hildebrandt, Arndt; Hansen, Michael: Messdatenbasierte Empfehlungen von Wind- und Wellenparametern für die Auslegung von Offshore-Windenergieanlagen [Offshore-Windenergie; Windparameter; Wellenparameter; Turbulenzintensität; Höhenexponent; Seegangsstatistik; Auslegungswelle; offshore wind energy; wind parameter; wave parameter; turbulence intensity; power low exponent; sea state statistics; design wave] Heft 8

525–532

622–632

533–542

Qualitätssicherung – Quality assurement Reichling, Kenji; Asgharzadeh, Amir; Raupach, Michael: Neuer Ansatz zur Bestimmung des elektrischen Betonwiderstands bei vorhandener Bewehrung [Stahlbeton; Prüfungen, zerstörungsfreie; Widerstand, elektrischer; Widerstandstomografie, elektrische; Wenner; DipolDipol; Sensitivität; reinforced concrete; non-destructive testing; electrical resistivity; electrical resistivity tomography; Wenner; dipole-dipole; sensitivity] Heft 11 822–827 Wolf, Julia; Niederleithinger, Ernst; Mielentz, Frank; Grothe, Sven; Wiggenhauser, Herbert: Überwachung von Betonkonstruktionen mit eingebetteten Ultraschallsensoren [Beton; Ultraschall; Transmission; Monitoring; Codawelleninterferometrie; Frost-Tauwechsel; Ultraschallsensoren, eingebettete; Last; concrete; ultrasound; transmission; monitoring; coda wave interferometry; embedded sensors; freeze-thaw; load] Heft 11 783–796

Stahlbau – Steel construction Braun, Michael: 75 Jahre Schiffshebewerk in Rothensee [Stahlbau; Schiffshebewerk; Historie; 24

Bautechnik 91. Jahrgang

Construction in steel; shiplift; history] Böttcher, Christian; Kaufmann, Henning; Diekmann, Andreas; Päßler, Harald; Zäuner, Manfred: Süderweiterung NürnbergMesse – Ausführung Halle 3A [Ausführungsplanung; Werkstattplanung; Werkstattform; Anschlussstatik; Bauablauf; Bauzustände; Baubehelfe; fugenlos; Sichtbeton; Messehalle; detailed design; shop drawings; presetted geometry; connection design; erection sequence; erection stages; temporary works; jointless; exposed concrete; fair hall] Claßen, Martin; Hegger, Josef: Verankerungsverhalten von Verbunddübelleisten in schlanken Betongurten [Verbunddübelleiste; Verankerungstragverhalten; Beton, gerissener und ungerissener; Untersuchung, experimentelle; Simulation, numerische; Ingenieurmodell; composite dowels; anchoring behavior; cracked and uncracked concrete; experimental investigation; numerical simulation; engineering model] Liebig, Henning; Rogers, Paul; Trumpf, Heiko; Eyre, Jim; Graubner, Carl-Alexander; Gnauert, Jörg; Proost, Mike; Vreven, Koen: Die Baakenhafenbrücke – innovative Nutzungsvielfalt und Nachhaltigkeit [Brücke; Nachhaltigkeit; HafenCity; Hamburg; Happold; Aushubelement; Bridge; sustainability; structural steelwork; HafenCity; lift-out element] Wagner, Tobias; Unglaub, Julian; Thiele, Klaus: Ansatz zur Risserkennung in Stahlblechen anhand der Verzerrung von Lamb-Wellen [Stahlbau; Bauwerksüberwachung; Lamb-Wellen; Materialermüdung; Risserkennung; Signalverzerrung; steel structures; structural health monitoring; Lamb-waves; fatigue; crack detection; harmonicdistortion]

Heft 5

380–387

Heft 4

280–291

Heft 12 869–883

Heft 2

123–133

Heft 6

425–429

Stahlbetonbau – Reinforced concrete construction Braun, Michael: Die Abteibrücke in Berlin [Gusseisenverbundbeton; Brückenbau; Historie; Cast iron bonded concrete; bridge building; history] Heft 11 828–835 Busse, Daniel; Empelmann, Martin: Stahlbetonfachwerke – ein Artikel recherchieren und lesen unter: www.ernst-und-sohn.de

Jahresinhaltsverzeichnis 2011

ungenutztes Potenzial? [Stahlbetonfachwerke; Entwicklung, historische; Anwendungsbeispiele; Vorfertigung; Typisierung; concrete truss; historical development; application examples; prefabrication; typing & standardization] Böttcher, Christian; Kaufmann, Henning; Diekmann, Andreas; Päßler, Harald; Zäuner, Manfred: Süderweiterung NürnbergMesse – Ausführung Halle 3A [Ausführungsplanung; Werkstattplanung; Werkstattform; Anschlussstatik; Bauablauf; Bauzustände; Baubehelfe; fugenlos; Sichtbeton; Messehalle; detailed design; shop drawings; presetted geometry; connection design; erection sequence; erection stages; temporary works; jointless; exposed concrete; fair hall] Claßen, Martin; Hegger, Josef: Verankerungsverhalten von Verbunddübelleisten in schlanken Betongurten [Verbunddübelleiste; Verankerungstragverhalten; Beton, gerissener und ungerissener; Untersuchung, experimentelle; Simulation, numerische; Ingenieurmodell; composite dowels; anchoring behavior; cracked and uncracked concrete; experimental investigation; numerical simulation; engineering model] Holzer, Stefan M.: Frühgeschichte des modernen Konstruktionsbetons – Teil 1: Molen und Wellenbrecher (1597–1850) [Beton; Geschichte; Meeresbau; Molenbau; concrete; history; hydraulic engineering; construction of jetties and breakwaters] Michel, Matthias; Knaack, Ulrich: Grundlagen zur Entwicklung adaptiver Schalungssysteme für frei geformte Betonschalen und Wände [Formwerkzeug, adaptives; Schalung, wandelbare; Schalungstechnik; Schalentragwerke; Freiformbeton; Produktion, digitale; adaptive formwork; freeform concrete; concrete shell; digital manufacturing]

Heft 6

438–447

Sickerwassersammelsystem [Erddamm; Dichtwand; Tonbeton; Sickerwasserkontrollsystem; Sickerwassersammelstollen, nachträglicher; Rohrvortrieb; Beobachtungsbrunnen; earth fill dam; diaphragm wall; plastic concrete; supplementary gallery; pipe jacking; drainage piles; monitoring wells; leakage control system] Heft 5

347–353

Umwelttechnik/Umweltschutz – Environmental Technology/Protection

Heft 4

280–291

Heft 12 869–883

Heft 12 884–891

Heft 12 845–853

Tunnelbau – Tunnelling Langhagen, Knut; Weiß, Johannes; Lang, Tobias: Ertüchtigung des Sylvensteinspeichers – Planung und Bau von Dichtwand und Artikel recherchieren und lesen unter: www.ernst-und-sohn.de

Bluhm, Ján: Der König ist tot.

Lang lebe der König. – Sprengabbruch der alten Sinntalbrücke bei Bad Brückenau (Deutschland) [Beweissicherung; Erschütterungsmessung; Erschütterungsprognose; DIN 4150; Brücke; Sprengung; Abbruch; preservation of evidence; vibration measurement; vibration prediction; DIN 4150; bridge; blasting; demolition] Heft 2 Maiwald, Holger; Schwarz, Jochen: Schadensmodelle für extreme Hochwasser – Teil 1: Modellbildung und Validierung am Hochwasser 2002 [Hochwasserschäden; Schadensfunktionen; Verlustermittlung; Schadensgrade; Verletzbarkeitsklassen; Verletzbarkeitsfunktionen; Schadensszenarien; flood damage; damage functions; loss estimation; damage grades; vulnerability classes; vulnerability functions; damage scenarios] Heft 3 Ortlepp, Regine; Schiller, Georg: Baumaterialien in deutschen Nichtwohngebäuden – eine Analyse [Baumaterialien; Nichtwohngebäude; Bestandsentwicklung; Ressourcenschonung; building materials; non-residential buildings; stock growth; sustainable resource use] Heft 6 Stock, Lars-Michael; Spang, Christian: Nachträgliche Sicherung alter Bergbauschächte – Konkrete Richtlinie für die Planung und Ausführung erforderlich [Altbergbau; Sicherung; Verwahrung; Tiefbauschächte; Bergwerksschächte; Bergbauschächte; Tagesschächte; Richtlinie; old mining; mining shaft; filling; code of practice; day manholes] Heft 9 Wang, Dawei; Oeser, Markus; Steinauer, Bernhard; Hüben, Michael: Umweltfreundlicher Straßenbelag mit photokataly-

134–138

200–210

414–424

666–670

Bautechnik 91. Jahrgang

25

Jahresinhaltsverzeichnis 2011

tischem Stickstoffdioxidabbau [Straßenbelag, umweltfreundlicher; Aktivität, photokatalytische; Stickstoffdioxid; Titandioxid (TiO2); NOx-Abbau; environment-friendly road surface; photocatalytic activity; nitrogen dioxide; titanium dioxide (TiO2); NOx elimination] Heft 10 720–727

Wasserbau/Talsperren – Hydraulic engineering/Dams Brand, Thomas; Bauer, Matthias; Hamm, Friderike; Merkel, Holger: Entnahmebauwerk Kohlekraftwerk Wilhelmshaven – Planung und Ausführung eines außergewöhnlichen Einschwimm- und Absenkverfahrens [Entnahmebauwerk; Einschwimmverfahren; Absenkverfahren; intake structure; floating-in method; submerging method] Heft 9 Braun, Michael: 75 Jahre Schiffshebewerk in Rothensee [Stahlbau; Schiffshebewerk; Historie; Construction in steel; shiplift; history] Heft 5 Groß, Thomas; Wilms, Michael: Unterhaltungsbaggerung für die Binnenschifffahrt – Techniken und Regularien für Nassbaggerungen und den Umgang mit Baggergut [Nassbaggerung; Unterhaltungsbaggerung; Schifffahrt; Ponton; Eimerkettenbagger; Baggergut; Wasserstraße; Hydrografie; dredging; shipping; pontoon; bucket excavator;

671–680

380–387

dredge spoil; waterway; hydrographic survey] Kunz, Claus: Ein Beitrag zum Teilsicherheitsbeiwert für Wasserdruck [Wasserdruck; Wasserbauwerk; Teilsicherheitsbeiwert; Einwirkung, veränderliche; Gumbel-Verteilung; water pressure; hydraulic structure; partial safety factor; variable action; extreme value distribution (Gumbel)] Langhagen, Knut; Weiß, Johannes; Lang, Tobias: Ertüchtigung des Sylvensteinspeichers – Planung und Bau von Dichtwand und Sickerwassersammelsystem [Erddamm; Dichtwand; Tonbeton; Sickerwasserkontrollsystem; Sickerwassersammelstollen, nachträglicher; Rohrvortrieb; Beobachtungsbrunnen; earth fill dam; diaphragm wall; plastic concrete; supplementary gallery; pipe jacking; drainage piles; monitoring wells; leakage control system] Maiwald, Holger; Schwarz, Jochen: Schadensmodelle für extreme Hochwasser – Teil 1: Modellbildung und Validierung am Hochwasser 2002 [Hochwasserschäden; Schadensfunktionen; Verlustermittlung; Schadensgrade; Verletzbarkeitsklassen; Verletzbarkeitsfunktionen; Schadensszenarien; flood damage; damage functions; loss estimation; damage grades; vulnerability classes; vulnerability functions; damage scenarios]

Heft 5

375–379

Heft 5

339–346

Heft 5

347–353

Heft 3

200–210

Rubrikenliste Erratum zu Beitrag: Schadensmodelle für extreme Hochwasser – Teil 2: Erste Schlussfolgerungen aus dem Ereignis vom Juni 2013

26

Bautechnik 91. Jahrgang

zu Beitrag: Die Setzung von Fundamenten auf unterschiedlichen Gründungen mit eingeschränkter Lastausbreitung Heft 8 Heft 7

587

518

Artikel recherchieren und lesen unter: www.ernst-und-sohn.de

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