Bautechnik 01/2015 free sample copy

192. JahrgangJanuar 2015ISSN 0932-8351A 1556

- 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

BautechnikZeitschrift für den gesamten Ingenieurbau

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Zum Titelbild Der Kaeng Krachan Elefantenparkim Züricher Zoo wird mit dem Ulrich Finster-walder Ingenieurbaupreis 2015 ausgezeichnet.Das Projekt wurde durch das Büro Walt +Galmarini AG eingereicht, der Preis wurde vomVerlag Ernst & Sohn ausgelobt. Weitere Detailssind auf den Seiten 77–86 zu finden.

Inhalt Bautechnik 1/15

HOLZBAU

Peer Haller1 Editorial

AUFSÄTZE

Peter Niemz, Tomasz Ozyhar, Stefan Hering, Walter Sonderegger3 Zur Orthotropie der physikalisch-mechanischen Eigenschaften

von Rotbuchenholz

Markus Enders-Comberg, Matthias Frese, Hans Joachim Blaß9 Buchenfurnierschichtholz für Fachwerkträger und verstärktes

Brettschichtholz

Thomas Moosbrugger, Harald Krenn, Thomas Bogensperger18 Bemessungsdiagramme für den biegebeanspruchten Stab

im Holzbau

Peer Haller, Andreas Heiduschke, Robert Putzger, Jens Hartig28 Kunstharzpressholz zur Verstärkung von Brettschichtholz

BERICHTE

Peer Haller, Jens Hartig, Jörg Wehsener36 Formholzrohre aus Buche

Jan Hassan, Matthias Eisele40 BauBuche – Der nachhaltige Hochleistungswerkstoff

FREIE THEMEN

AUFSATZ

Daniel Busse, Martin Empelmann46 Tragverhalten dünnwandiger Betonhohlbauteile aus hochfestem

Feinkornbeton

BERICHTE

Jan Akkermann, Dan Constantinescu, Alexander Hewener57 Die Große Moschee von Algerien – ein Monument im

Starkbebengebiet

Dan Constantinescu, Dietlinde Köber65 Die Massivbaukonstruktion des Nationalstadions in Bukarest

77 Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

87 BAUTECHNIK aktuell

90 VERANSTALTUNGSKALENDER

Produkte & ObjekteA4 Holzbau

A10 Bodenbeläge und Beschichtungen

92. JahrgangJanuar 2015, Heft 1ISSN 0932-8351 (print)ISSN 1437-0999 (online)

Peer-reviewed journal Bautechnik ist ab Jahrgang 2007 bei Thomson ReutersWeb of Knowledge (ISI Web of Science) akkreditiert.

Impact Factor 2013: 0,317

www.ernst-und-sohn.de/bautechnik

http://wileyonlinelibrary.com/journal/bate

A4 Bautechnik 92 (2015), Heft 1

HOLZBAU

Holzleimbau in großen Dimensionen –Erweiterungsbauten für den FlughafenOslo

Am internationalen Flughafen Oslo Gardermoen wurden 2013 an -nähernd 23 Mio. Passagiere abgefertigt und damit die Kapazitäts-grenze des Flughafens erreicht. Bereits 2007 fiel aufgrund der stetigwachsenden Passagierzahlen die Entscheidung, den Flughafenauszubauen. Die Planung beinhaltet die Erweiterung des Haupt -terminals, den Neubau eines dritten Flugsteigs, einen neuen Fern-verkehrsbahnhof sowie die umfangreiche Modernisierung undErweiterung der bestehenden Infrastruktur. Die Inbetriebnahme derErweiterungsmaßnahmen ist für April 2017 geplant. Der Flughafen inOslo wird dann mit einer Kapazität von 28 Mio. Passagieren größterFlughafen Skandinaviens sein.

Der Bauherr OSLO-LUFTHAVN AS gehört zur AVINOR-Gruppe, die in Norwegen 46 Flughäfen betreibt. Der Betreiberverfolgt bei dem Projekt einen hohen ökologischen Anspruchund stellt dies mit verschiedenen Maßnahmen unter Beweis: sowird beispielsweise ein hoher Anteil von recycelten Materialienverwendet und die weltweit erste Anlage für die Kühlung desGebäudes mit Schnee installiert. Konsequenterweise werden dieTragwerke der Hauptgebäude, Ankunft- und Abfertigungs -terminal, der neue Flugsteig und der Fernverkehrsbahnhof miteinem Dachtragwerk aus Brettschichtholz realisiert. Besondersinteressant sind die Holzbau-Konstruktionen der Terminal-Erweiterung „SENTRALBYGNING VEST“ und des neuenFlug steigs „PIR NORD“.

Erweiterung des Abfertigungsterminals „SENTRALBYGNING VEST“

Die Terminalerweiterung schließt mit einer Grundfläche von91 m × 126 m an das schon bestehende Terminal an und über-nimmt die architektonisch ansprechende Form der BS-Holz -konstruktion. Die Haupttragkonstruktion gliedert sich in siebenHauptachsen mit jeweils zwei Stahlbetonrundstützen im Ab-stand von 54 m. Die Stützen nehmen über eine Stahlkrone ineiner Höhe von ca. 12,80 m (bzw. 18,80 m) die Zwillingsfach-werkträger im Abstand von 3 m auf. Bei einer Gesamtabwick-lung von 91 m kragen die Fachwerkträger auf der Flugfeldseite23 m und auf der gegenüberliegenden Seite 13,65 m aus. AmEnde der Kragarme verjüngt sich die ovale Querschnittsaus -bildung der Ober- und Untergurte zu einer Flügelform.

Zwischen dieser Hauptkonstruktion aus sieben Fachwerkträger-paaren sind im Achsabstand von 6 m leichte Sekundärfach-werkträger mit einer Spannweite von 15 m und einer System -höhe von 2,50 m angeordnet. Insgesamt wurden 96 dieser Träger verbaut. Sowohl Ober-als auch Untergurt wurden in derFestigkeitsklasse GL 32h gefertigt. Bei den Diagonalen konnteGL24 verwendet werden.

Flugsteig „Pir Nord“

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

Bild 1 Illustration Flughafen Oslo Gardermoen 2017

Bild 2 Flugsteig „Pir Nord“

Bild 3 Detail Terminalerweiterung

Bild 4 Terminalerweiterung

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Bautechnik 92 (2015), Heft 1 A5

HOLZBAU

terminal an. Das 300 m lange überdachte Gebäude hat eineFläche von 63.000 m2. Nach etwa 160 m wird es zu einer parallelen Röhre mit einer Breite von 46 m und einer Höhe von16 m. Die Tragkonstruktion besteht insgesamt aus 28 Achsen.Die ersten elf Achsen sind jeweils stark unterschiedlich ausgebil-det, die letzten 17 Achsen sind in der konstruktiven Ausführunggleich.

Pro Hauptachse sind Zwillingsträger mit Einzelquerschnittenvon 28/120 bis 28/250 cm im Abstand von 32 cm angeordnet.Die längsten Einzelbauteile haben eine Länge von 47 m. DieTräger sind mit konventionellen Schlitzblechen zum Teil biege -steif gestoßen. Zur Aufnahme der Quell-und Schwindverfor-mungen wurden in den Stahlblechen Langlöcher vorgesehen.

Vorfertigung in Deutschland

Die vorgefertigten BSH-Bauteile des Terminalanbaus und desFlugsteiges wurden in Deutschland von der Unternehmens -gruppe Holzleimbau Derix/Poppensieker Derix hergestellt. DieAnforderungen an die Passgenauigkeit waren extrem hoch undaufgrund der enormen Breite von 89 bzw. 73 cm der Ober- undUntergurte auch außerordentlich komplex. Der überwiegendeTeil der Bauelemente musste zu großen Bauteilen blockverleimtwerden. Um dies in der vorgegebenen Zeit mit einem sehrhohen Qualitätsniveau zu realisieren, wurde eigens für diesesProjekt eine Blockpresse entwickelt. Nicht nur die flügelförmigeKonturbearbeitung der Untergurte war aufwendig, sondern auchdie Bohrungen und Oberflächenfräsungen in der Einzelbearbei-tung. Mit optimierten Fräswerkzeugen gelang es, eine Ober -fläche herzustellen, die ohne weitere Nachbearbeitung einergehobelten BSH-Qualität entspricht. Diese hohen Anforderun-gen an den Abbund und an die Kapazitäten konnten bewerk-stelligt werden, da in der Unternehmensgruppe insgesamt sechsCNC-Bearbeitungsanlagen installiert sind, davon drei Groß-Abbundportale.

Ein durchgängig hoher Qualitätsanspruch war allen Projekt -beteiligten extrem wichtig. So wurden beispielsweise zusätzlicheWerkskontrollen für den gesamten Produktionsprozess durchein zertifiziertes Institut durchgeführt sowie ein Monitoring-System durch die TU München zur Dokumentation des Klimasund der Holzfeuchtigkeitsentwicklung über die gesamte Quer-schnittsbreite an mehreren Messstellen eingebaut.

Die Bauteile wurden nach der Vorfertigung per LKW und Fährenach Oslo transportiert. Die bis zu 5 m breiten und 47 m langenBauteile stellten dabei außerordentliche Anforderungen an dieLogistik. Alle Lieferungen waren trotz widriger Wetterverhält-nisse termingerecht auf der Baustelle.

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, [email protected], www.derix.de

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HOLZBAU

Bemessung indirekter Holzverbindungennach Eurocode 5

Das RSTAB/RFEM-Zusatzmodul RF /JOINTS Holz – Stahl zu Holzbemisst 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).

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. belie-

bige Polygonzüge)– Grafische Visualisierung des Anschlusses im Modul sowie in

RSTAB/RFEM– Alle erforderlichen Stahl- und Holznachweise inkl. Reduzie-

rung der Querschnittswerte– Nachweis von Querzugverstärkungen– Export der Stabexzentrizitäten nach RSTAB/RFEM– Dübellänge optional kürzer als die Querschnittsbreite

(bei Verwendung von Holzstopfen)

Arbeiten mit RF-/JOINTS Holz – Stahl zu Holz

Es wird zunächst der Anschlusstyp, die Bemessungsnorm sowiedie Blech- und Dübelgüte ausgewählt. Die anzuschließenden

Stäbe werden aus dem RSTAB/RFEM-Modell übernommen.Dabei überprüft das Modul automatisch, ob alle Geometriebe-dingungen erfüllt sind. Alternativ kann der Anschluss auchmanuell eingegeben werden. Ebenso die Belastung wird vonRSTAB/RFEM übernommen, bzw. bei manueller Anschluss -definition werden Lasten eingegeben.

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

Nach der Berechnung werden folgende Nachweise ausgegeben:Überprüfung der Mindestabstände, Tragfähigkeit jedes Stab -dübels, Stahlblech (Lochleibung und Spannung gemäß EC 3),Reduzierter Holzquerschnitt usw., Blockscherversagen, Gesamt-verbindung.

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A BS-Holzbauteile für den Ingenieurholzbau A Gerades Brettschichtholz aus dem Expressprogramm A Brettsperrholz (X-LAM)

Wir geben Holz eine neue Dimension

Bild 1 Eingabe der Anschlussgeometrie in RF-JOINTS Holz – Stahl zu Holz

Bild 2 3D-Rendering eines RF-JOINTS Holz – Stahl zu Holz bemessenenAnschlusses in RFEM

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HOLZBAU

Die erste der beidengrößten HolzkuppelnEuropas erhebt sich nunüber der Stadt Brindisi

Die zwei Brettschichtholzkuppeln, die dasUnternehmen Rubner Holzbau derzeit für dieKohlelager des Kraftwerks „Federico II“ desgrößten italienischen StromversorgersENEL in Brindisi errichtet, sind europaweiteinzigartig in ihrer Dimension. Die ersteKuppel wurde Mitte September fertigge-stellt. Sie hat einen Durchmesser von 143 mund eine Fläche von 22.000 m2. Nun treibtRubner Holzbau die Montage der zweitenKuppel zügig voran und plant ihre Fertigstel-lung Mitte Februar.

Eine Herausforderung für das SüdtirolerUnternehmen der Rubner-Gruppe, einemder europaweit führenden Unternehmenauf dem Gebiet der Konstruktion öffentli-cher, gewerblicher und privater Gebäudeaus Brettschichtholz: Die schiere Größeder in präziser Maßarbeit zu errichten-den Kuppeln und die zeitlich und logis-tisch anspruchsvolle Montageleistung –für beide Tragwerke zusammen werdenimmerhin knapp 3.100 m3 Brett schicht -holz sowie 44.000 m2 Brettsperrholz und384 t Stahl verbaut. Dabei zeichnet Rub-ner nicht nur für die statische Tragwerk-splanung, die Herstellung, die Transport-logistik und die Montage unter Einhal-tung sämtlicher aktuell geltenderNormen und Bestimmungen verantwort-lich. Das Komplettpaket umfasst auch diePlanung der gesamten Eindeckung, derFluchttreppen und Fluchtstege, des natür-lichen Belüftungssystems und der elektri-schen Anlage.

Erste Kuppel neun Monate nach Erhalt desAuftrags fertiggestellt

9 Monate nach Erhalt des Auftrags imDezember vergangenen Jahres hat Rub-

ner Holzbau nun die erste der beidenKuppeln fertiggestellt. Diese dienen – imRahmen eines Plans zur Milderung derUmwelteinflüsse und Verbesserung derAnlagen effizienz bei ENEL – zur Überda-chung der Kohlelager des Kraftwerks.Die Ausführung auf höchstem Niveau istsowohl der außerordentlichen Flexibilitätdes Rohstoffs Holz zu verdanken, alsauch der großen Erfahrung des SüdtirolerUnternehmens mit Großprojekten inHolzbauweise.

Auch die zweite Kuppel ist mit 143 mDurchmesser und eine Höhe von 46 mbzw. 49 m am höchsten Punkt bereits imBau. Was sie am stärksten vom Bau derersten Kuppel unterscheidet, ist die Koor-dination mit den anderen Unternehmen,die auf der Baustelle tätig sind, sowieeine weitere Optimierung der Aus -führungszeiten: Der von Rubner Holzbauderzeit festgelegte Zeitplan sieht vor, dassder zweite Kuppelbau schon bis MitteFebruar 2015 abgeschlossen und überge-ben werden kann.

Arbeitsverzögerungen auf ein Minimumreduziert

Dank einer sorgfältigen Zeit- und Projekt-planung, der Optimierung der Produkti-onsabläufe und der präzisen Abwicklungaller Montage-Phasen, die von erfahrenenIngenieuren koordiniert wurden, konntedie komplette Realisierung des Gewerksbis ins kleinste Detail vorherbestimmtwerden. Dadurch ließen sich Verzögerun-gen während der Arbeiten auf ein Mini-mum reduzieren. Das veranschaulichteiner der beteiligten Monteure: „UmBalken in über 50 m Höhe sicher zuhandhaben“, so MontagevorarbeiterUlrich Ladstätter „oder einen Stahlrah-men passgenau einzufügen, ist höchstePräzision und vor allem perfekte Teamar-beit notwendig. Da muss sich jeder aufjeden verlassen können, alle Handgriffemüssen routiniert, aber eben auch

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Bild 1Ansicht der Kuppeln,die den aktuellenStand des Montage-fortschritts zeigt.


HOLZBAU

absolut kontrolliert erfolgen. Detaillierte Maßarbeit verlangtebeispielsweise der Einbau der letzten 5 Balken am Giebel derKuppel. Das ist ein sensibler Vorgang, denn selbst bei einergeringsten Ungenauigkeit würde sich die Kuppel nicht hundert-prozentig schließen lassen. Aus diesem Grund mussten vor derMontage nochmals vor Ort alle Maße geprüft werden – sie erwiesen sich als auf den Millimeter genau, und wir konntendiesen wichtigen Arbeitsschritt ohne Probleme rasch abschlie-ßen. 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.“

Best Practice

Brettschichtholz ist eines der innovativsten Materialien für dieRealisierung von großen Bauprojekten. Seine Eigenschaften unddie enorme Flexibilität der fortschrittlichen Technologien, die indieser Branche zur Anwendung kommen und auch die Verwirk-lichung gewagt erscheinender architektonischer Ideen gestatten,überzeugten die Entscheider bei ENEL – insbesondere auch imHinblick auf die pünktliche Fertigstellung des Projekts durchRubner Holzbau. Und die nachhaltige Verwendung von Holzfügt sich ideal in die Intention von ENEL, den Standort zueinem Musterprojekt der zeitgemäßen Stromerzeugung zu machen: „Wir bemühen uns ständig darum, dass sich unserENEL-Kraftwerk „Federico II“ in Brindisi auf internationalerEbene als „Best Practice“ erweist, und der Bau überdachterKohlelager geht genau in diese Richtung“, sagt ProduktionsleiterFrancesco Bertoli. „In den letzten Jahren haben wir in demKraftwerk beachtliche Investitionen getätigt, um es zu einemZentrum technologischen Fortschritts zu machen und auch –dank der spürbaren Verminderung der Umweltbelastung – zurEntwicklung des Gebiets beizutragen. Wir sind stolz darauf, inunserem Kraftwerk Techniker und Wissenschaftler von inter -nationalem Ruf zu Gast zu haben: Sie kommen aus aller Weltnach Brindisi, um sich mit den modernsten Technologien ver-traut zu machen, die auf dem Gebiet der nachhaltigen Energie-produktion aus Kohle zur Verfügung stehen.“

Bautafel Kohlelager ENEL-Kraftwerk „Federico II“, BrindisiAuftraggeber: Enel Produzione SpAHauptprojekt: Enel Ingegneria e Ricerca SpAPlanung Holzbauten: Rubner Holzbau AG, Brixen (I), H. E. Lüning

Adviesbureau voor technische hout -constructies B.V. Doetinchem (NL)

Test im Windkanal: Peutz bv Zoetermeer (NL)Tests an den Knotenpunkten: Universität Trient, Fakultät für Ingenieurs -

wesen, Testlabor für Materialien und StrukturenKIT Versuchsanstalt für Stahl, Holz und SteineHolzbau und Baukonstruktionen

Bauausführung: Rubner Holzbau AG, Brixen (I)

Weitere Informationen:Rubner Holzbau AGA. Ammon Str. 12, 39042 Brixen –ItalienTel. +39 0472 822 666, Fax +39 0472 822 [email protected], www.holzbau.rubner.com

BAU 2015: Halle B5, Stand 111

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

TECHNISCHE INFORMATIONENKVH® (Keilgezinktes Vollholz)

DUOBALKEN®, TRIOBALKEN® (Balkenschichtholz)

Bild 2 Die enorme Flexibilität dieser fortschrittlichen Technologien, die hierzur Anwendung kommen gestattet auch die Verwirklichung gewagterscheinender architektonischer Ideen.

Bild 3 Alles wird am Boden vormontiert – von der Sekundärstruktur, dasBrettsperrholzpaneel, die Dachhaut und die Schindeln. Dann wir dasgesammte Paneel mittels Kran auf die Struktur gehoben und dieSekundärstruktur wird an der Primärstruktur fixiert.

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HOLZBAU

Konstruktionsvollholz KVH® stattchemischem Holzschutz – DIN 68800stärkt baulichen Holzschutz

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

Gemäß neuer DIN 68800-1:2011 „Grundlagen des Holzschut-zes“ dürfen vorbeugende chemische Holzschutzmittel nur danneingesetzt werden, wenn alle Möglichkeiten des baulichen Holz-schutzes ausgeschöpft sind.

Die neuen Holzschutzmittelzulassungen nehmen die Vorgabender DIN 68800-1:2011 auf und verbieten den Einsatz von Holz-schutzmitteln in Aufenthaltsräumen, deren Nebenräumen sowieden vermeidbaren großflächigen Einsatz in anderen Innen -räumen.

Die Neufassung der DIN 68800-2: 2012 trägt den in den letzten20 Jahren gemachten positiven Erfahrungen mit dem baulichenHolzschutz Rechnung und erlaubt, in noch mehr Anwendungs-bereichen als bisher auf chemischen Holzschutz zu verzichten.

Eine wesentliche Voraussetzung für das Verwenden von Holz-produkten ohne vorbeugenden chemischen Holzschutz ist dietechnische Trocknung. Technisch auf eine Holzfeuchte vonweniger als 20 % getrocknete Konstruktionsvollhölzer KVH®

(aus allen Nadelholzarten) können ohne chemischen Holz-schutz in den sogeannnten Gebrauchsklassen (GK) GK 0 undGK 1 eingesetzt werden.

Für die GK 2 und 3.1 steht Konstruktionsvollholz KVH® ausgetrockneten Kernhölzern zur Verfügung. Damit dürfen in allenpraxisrelevanten Anwendungsbereichen des Hochbaus Kon-struktionsvollhölzer eingesetzt werden, die bei Beachtung derDIN 68800-2 keinen chemischen Holzschutz erfordern.

Das KVH-Merkblatt informiert über die Bedingungen für denEinsatz von Konstrukionsvollholz KVH® ohne chemischenHolzschutz und ist bei der Überwachungsgemeinschaft KVHe.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, [email protected], www.kvh.eu

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Kundenservice: Wiley-VCHBoschstraße 12D-69469 Weinheim

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Konstruktionsvollholz KVH® erfüllt alle Anforderungen der neuen DIN 68800„Holzschutz“ an eine technische Trocknung. Vorgeschrieben sind über48 Stunden Trocknung bei einer Mindesttemperatur von 55 Grad Celsius ineiner prozessgesteuerten technischen Anlage.

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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 Fuß -böden verantwortlich. Das Gebäude erhielt im Rahmen der Umbau-arbeiten auf der Frontseite einen Zubau für den Supermarkt MPREIS.

Neben dem Lebensmittelmarkt ist der Gebäudekomplex füreinen Gastronomiebetrieb, eine Zahnarztpraxis, ein Kosmetik-studio sowie für private Wohnungen vorgesehen. Aufgrund dervielfältigen Nutzung des Bauwerks war eine spezielle Schall -isolierung erforderlich. Das Ziel der Maßnahme war es, sowohlden Körperschall als auch den sekundären Luftschall innerhalbder rund 2.500 m2 großen Nutzfläche zu reduzieren.

„Der Eröffnungstermin war vorgegeben, weshalb alle Arbeitenbis zum Stichtag fertig sein mussten. Deshalb war es umso wichtiger, nicht nur eine effektive Lösung, sondern auch einenverlässlichen Partner mit Erfahrung zu finden. So kam Getznerins Spiel“, sagt Ingrid Heinz, Unternehmenssprecherin vonMPREIS.

Wirtschaftlich dank hohem Trittschalldämmmaß

Getzner überzeugte beim Projekt Hotel Alte Post nicht nur mitLösungskompetenz und begleitenden Beratungsleistungen,sondern auch mit einem besonderen Produkt. Die GetznerConstruction Mat ist speziell für stark belastete Böden in Indus-trie- und Gewerbebauten mit hohen Schallschutzanforderungenkonzipiert. Sie dämpft den hohen Geräuschpegel, der durch dasBegehen oder Befahren des Bodens entstehen würde, optimalab, indem sie die Estrichplatte besonders gut entkoppelt. Lau-fende Geräte und Maschinen sowie Menschenansammlungenverursachen Schall und Erschütterungen, die andere Hauspar-teien als störend empfinden können. Durch die hohe trittschall-dämmende Wirkung der elastischen Construction Mat konntendie Verantwortlichen in Arzl mit nur einer einzigen 16 mmdicken Lage des Werkstoffs sämtliche Grenzwertvorgaben erfüllen. Bei vergleichbaren Produkten am Markt wären fürdenselben Effekt mehrere Lagen erforderlich gewesen. DieserProduktvorteil ermöglicht einen niedrigeren Fußbodenaufbausowie einen schnelleren Einbau. Beides wirkt sich – nicht nur inArzl – positiv auf den Baufortschritt und die Kosten aus. Dergesamte Verkaufs- und Lagerraum sowie ein Teil der Gastrono-mie – insgesamt 800 m2 – erhielten eine effiziente Trittschall -isolierung. Die Mitarbeiter von Getzner waren beim Einbau vorOrt und unterstützten mit fachkundiger Beratung.

Kundenspezifisch geplant, pünktlich geliefert

Getzner bietet neben den elastischen Werkstoffen auch eineumfassende bautechnische Beratung zur Schwingungsisolierungan. „Wir gehen bei jedem Projekt auf kundenspezifische Anfor-derungen und Wünsche ein und entwickeln gemeinsam mit demKunden die passende Lösung. Zur Bestätigung der Wirksamkeitder umgesetzten Maßnahme begleiten wir Projekte auch bei

Bild 1 Das Hotel Alte Post in Arzl, Tirol erhielt im Zuge seiner Revitalisie-rung auf der Frontseite einen Erweiterungsbau für den SupermarktMPREIS. Getzner war dabei für die Trittschalldämmung der starkbeanspruchten Fußböden verantwortlich.

Bild 2 Dass alle Arbeiten bis zum Stichtag fertig werden konnten erlaubteeine einfache Fugenverklebung genauso,



schalltechnischen Nachmessungen. Eine große Herausforde-rung beim Projekt Alte Post war es, alle vorgegebenen Arbeitenbis zum Eröffnungstermin zu beenden. Das angestrebte Datumkonnten wir dank guter Abstimmung und der lückenlosen Ein-bindung der anderen Gewerke erreichen. Zum erfolgreichenAbschluss des Projekts hat sicher beigetragen, dass wir regel -mäßig an Baubesprechungen teilgenommen haben und dieLieferung sowie der Einbau des Materials optimal abgestimmtwurden“, fasst Lothar Säly, Projektmanager, zusammen.

Bautafel: Revitalisierung Hotel Alte Post und Zubau SupermarktUmbaudimensionen: 19.500 m3 umgebauter RaumBetreiber: MPREIS GmbH

Auftraggeber/ Stoll Wohnen Bau GmbH, Arzl, TirolGeneralunternehmen:Sachverständiger Schall- Fiby ZT-GmbH, Innsbruck, Tirolund Schwingungstechnik:Trittschallisolierung: Getzner Werkstoffe GmbH, Bürs, VorarlbergLeistungen: Planungsunterstützung, Detaillösungen, Einbau-

überwachung, 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, [email protected], www.getzner.com

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Bild 3 … wie ein einfaches Zuschneiden Bild 4 Insgesamt erhielten 800 m2 eine effiziente Trittschalldämmung vonGetzner

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

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

Bodenbeschichtung hat zunächst funktionale Anforderungen zuerfüllen: Mechanische und chemische Belastbarkeit, Langlebig-keit, Reinigungsfreundlichkeit und gute Verarbeitungseigen-schaften. Sie ist aber ebenso Teil der Innenarchitektur, alsoauch unter gestalterischen Aspekten auszuwählen.

Exklusive Objektgestaltung

Durch einen Spezialfüllstoff in der Bodenbeschichtung StoPoxBB T 200 entsteht eine einzigartige Terrazzo-Optik, verfügbar inzehn lebendigen Farbtönen. Die geschlossene Oberfläche isteinfach, kostengünstig und zeitsparend zu reinigen und be -ständig gegen alle handelsüblichen Desinfektionsmittel. Zudemist das System VOC-emissionsarm und erfüllt die AgBB An -forderungen. Somit kann es in sensiblen Aufenthaltsräumenund sogar in Reinräumen eingesetzt werden.

StoPox BB T 200 besteht aus den drei Komponenten Epoxid-harz, Härter und Spezialfüllstoff. Das fertig gemischte Materiallässt sich einfach mit einer Rakel aufbringen. Es ist selbstver -laufend, was den Verarbeitungsaufwand im Vergleich zu abge-porten Colorquarzbeschichtungen reduziert. Optional wird eineEinpflege empfohlen (StoDivers P 105 / StoDivers P 120).

Das lösemittelfreie Beschichtungssystem überzeugt durch dezent seidenmatte Optik und ist dabei hohen mechanischenBelastungen gewachsen, wie sie in der Industrie und in öffent -lichen Bereichen auftreten. Die vergilbungsarme Einstellungsowie die hohe Kratzbeständigkeit sorgen dafür, dass das exklusive Erscheinungsbild lange erhalten bleibt.

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

BAU 2015: Halle A6, Stand 412

Leicht zu verarbeiten: Ob mit Gummischieber oder Nylonroller – einfachgleichmäßig auftragen und trocknen lassen.

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

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everroll xtreme im „Ort der Information“

Der „Ort der Information“, eine unter dem Stelenfeld des Holocaust-Mahnmals gelegene Ausstellung, ist einer der stillen Räume derBerliner Kulturlandschaft. Dabei spielen nicht nur der historischeHintergrund der Ausstellung und die Architektur des unterirdischenBauwerks eine Rolle. Der Bodenbelag everroll xtreme von BSWträgt wesentlich zur ruhigen Atmosphäre dieses Ortes bei.

Zahlreiche Berliner Sehenswürdigkeiten, wie das „Denkmal fürdie ermordeten Juden Europas“, sind Anziehungspunkte fürTouristen aus aller Welt. Unweit vom Brandenburger Tor gele-gen, 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 gewell-ten, gepflasterten Areal 2.711 Betonquader (Stelen) installiert.Die in 54 Nord-Süd- und 87 Ost-West-Achsen aufgestelltenStelen haben unterschiedliche Höhen (zwischen ebenerdig und4,7 m Höhe), bei einem identischen Grundriss von 2,38 m ×0,95 m. Das Stelenfeld ist ganzjährig und 24 Stunden am Taggeöffnet und mit mehr als einer Million Besuchern jährlich eineder bekanntesten Sehenswürdigkeiten in der Mitte Berlins.

„Ort der Information“

Das Denkmal für die ermordeten Juden Europas besteht nebendem von Peter Eisenman entworfenen Stelenfeld aus dem unter-irdisch gelegenen Ort der Information. Über eine Treppenanlagebzw. einen Aufzug erreicht der Besucher das Foyer, von dem

aus er in vier Themenräume geführt wird. Auf einer Gesamtflä-che von ca. 1000 m² werden die Verfolgung und Vernichtungder Juden Europas dokumentiert. Tagebucheintragungen, Briefeund letzte Notizen Betroffener, Familienchroniken, Namen,Kurzbiographien und historische Bild- und Filmdokumentevermitteln dem Besucher einen Überblick über die Geschehnis-se sowie persönliche Schicksale.

Der „Ort der Information“ ist ein Ort der Stille. Betritt man dieverschiedenen Räume (Auftakt, Raum der Dimensionen, Raumder Familien, Raum der Namen, Raum der Orte, Gedenkstätten-portal) nimmt man die Besucher, vor und zwischen den Text -tafeln und Bildern stehend und gehend, kaum wahr. GedeckteFarben an Wänden und den Fußböden und die zurückhaltendeLichtinstallation vermitteln ein Gefühl der Beklommenheit. Esherrscht eine gewollte, ernsthafte Ruhe. Hier wären selbst laten-te Gehgeräusche der Besucher störend.

Um eben diese Gehgeräusche bzw. den Gehschall weitestge-hend zu vermeiden, entschieden sich die Planer bereits bei derEntstehung dieses Museums für einen everroll Belag der Berle-burger Schaumstoffwerk GmbH (BSW). Der everroll Bodengewährleistet durch seine besondere Materialmischung nichtnur hervorragende Eigenschaften in Bezug auf Gehschall, son-dern bietet zusätzlich einen hohen Gehkomfort für die Besu-cher.

Nunmehr neun Jahre nach der Eröffnung hat man sich für eineÄnderung der Präsentationsflächen im „Ort der Informationen“entschieden. Betreut von GMS – Gesellschaft von Architektenund Beratenden Ingenieuren mbH wurde unter der Überwa-chung von Dipl.-Ing. Stefan Hauke im Zuge dieser Sanierungs-maßnahme auch der Bodenbelag ausgetauscht. Die Entschei-dung für den Bodenbelag everroll xtreme fiel den Verantwort -lichen leicht, da sich everroll in den zurückliegenden Jahren alsabsolut geeignet erwiesen hat. Mit über 4,5 Millionen Menschenin dieser Zeit zählt der „Ort der Information“ zu den zehn

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Bild 1 Die Farbauswahl des Bodens sorgt für eine ruhige Atmosphäre

Bild 2Gehwege werdendurch die Verle-gungsstrukturgekennzeichnet



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

Reduzierung von Gehschall

Gehschall wird – anders als Trittschall, der in angrenzendenRäumen durch Schallübertragung wahrgenommen wird – imRaum des Entstehens bemerkt. Er wird durch den Aufprall vonSchuhabsätzen auf den Fußboden und Schleifgeräusche beimGehen erzeugt und kann nur über einen entsprechend gewähl-ten Bodenbelag reduziert werden.

Diese Erkenntnis wurde beim Fußbodenaufbau im Ausstellungs-bereich von den Planern berücksichtigt. Zur Vermeidung sicht-barer Installationen für Licht, Lüftung und Heizung wurde diekomplette Leitungsführung in einem Doppelboden installiert.Der ca. 50 cm hohe Aufbau findet seinen oberen Abschlussdurch feuerfeste Einlegeplatten auf die BSW everroll xtremevollflächig verklebt wurde. Revisionsöffnungen ermöglichen denZugang für notwendige Inspektions- und Wartungsarbeiten.

Langlebiger, strapazierfähiger Bodenbelag

Der hohen Frequenz von über 500.000 Besuchern pro Jahr mitunterschiedlichstem Schuhwerk und der täglichen Reinigungtrotzt der everroll xtreme Bodenbelag aus dem Hause BSWdurch seine einzigartigen Materialeigenschaften. Der elastischeSpezialboden, der je nach Qualität in einer Stärke von 4 bis12 mm als Bahnenware in einer Breite von 1.250 mm hergestelltwird, besteht aus polyurethangebundenen, hoch verdichtetenEPDM Granulaten unterschiedlicher Größe. Das eingesetztePUR-Bindemittel macht den Bodenbelag wasser- und schmutz-abweisend und ermöglicht so eine wirtschaftliche Reinigung.Die angebotenen, unterschiedlichen Dekore (Farbzusammen-stellung und Granulatgröße) lassen Planern einen großen Spiel-raum bei der Gestaltung des Fußbodens.

Aufgrund der bauphysikalischen Eigenschaften schwerentflammbar (Cfl – s1, gem. DIN EN 13501-1) und emissions-arm besitzt der everroll Bodenbelag die Allgemeine Bauaufsicht-liche Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik. DieWärmeleitfähigkeit (auch für Fußbodenheizungen geeignet)sowie ein sehr gutes Trittschallverbesserungsmaß sind weitereüberzeugende Argumente für den elastischen Spezialboden.„Mit den für das Foyer und die Ausstellungsbereiche gewählten8 mm starken, einfarbigen Bodenbelagsvarianten everroll xtre-me Toronto I und La Digue I sind wir unter akustischen, wirt-schaftlichen aber auch gestalterischen Gesichtspunkten vollendszufrieden“, weiß das Facility Management der Ausstellung zuresümieren.

Mit everroll xtreme bietet BSW – laut Unternehmensangaben –den einzigen auf dem Markt erhältlichen elastischen Bodenbe-lag aus gebundenem Gummigranulat mit der Lichtechtheitsstufe7 „vorzüglich“. Die besondere Materialmischung gewährleistet,dass die Farben weitgehend ihre ursprüngliche Intensität, auchbei starker Sonnenstrahlung oder intensivem Kunstlicht, behal-ten.

Bautafel: „Ort der Information“, BerlinBauherr: Stiftung Denkmal für die ermordeten Juden

EuropasInnenarchitekten: Dagmar von Wilcken, BerlinArchitekten: Eisenman Architects, New York Architekt Sanierung 2011/12: GMS Gesellschaft von Architekten und

Beratenden Ingenieuren mbHBSW-Produkte: Bodenbelag everroll xtreme Bahnenware;

Polyurethan, synthetisches Gummi EPDMBreite: 1.250 mm; Länge: ab 10 m/20 m, je nachDicke, Dicken: 4–12 mm, je nach Qualität;Brandverhalten: Cfl-s1 schwer entflammbar,gem. DIN EN 13501, Allg. BauaufsichtlicheZulassung Z-156.602-457

Weitere Informationen:BSW GmbH, Am Hilgenacker 24, 57319 Bad Berleburg, Tel. +49 (0)27 51 – 803-0, [email protected], www.berleburger.com

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Bild 3 Gehschall wird durch den everroll-Boden reduziert

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Fahrzeughersteller setzenbeim Industrieboden aufHolz: Gesünderes Laufenund weitere Vorteile

Pro Tag rollen im Mercedes-Benz WerkDüsseldorf bis zu 725 Transporter vomBand. Der neue Mercedes-Benz Sprinterging im Juli vergangenen Jahres an denStart. Die hohe Nachfrage bedeutet für dieProduktionsanlagen in Düsseldorf mehrBewegung und höherer Verschleiß. Auchder Boden wird stärker strapaziert. In vielen Werksbereichen ist Holz als Boden-belag verlegt. Nur dort wo technischeVorschriften und Anforderungen dem entgegenstehen, setzten die Planer derIndustrieanlagen andere Bodentypen ein,z. B. Estrich, Gitterroste oder Riffelblech.Wo jedoch Menschen gehen, stehen undlaufen, kann Holz seine besonderen Vor -teile ausspielen.

Auf Schlitten gleiten die nackten Sprin-ter-Karosserien durch die Lackierhalle.Frisch lackiert sind sie, nur Motor, Ge-triebe, Achsen, Reifen und Anbauteilefehlen noch. Im Bereich der Fertigstel-lung werden sie einer gründlichen Sicht-prüfung unterzogen. Dabei ist der Mitar-beiter ständig in Bewegung und umrun-det das langsam dahin gleitendeFahrzeug. Mit geschultem Blick erkennter auch winzige Unregelmäßigkeiten aufder Lackoberfläche. Bei Bedarf wird ermit Poliertuch oder sanft-rotierendenBürsten Abhilfe schaffen. Der Boden, aufdem der Mitarbeiter sich bewegt, bestehtaus Sperrholz – von der Westag & Geta-lit hergestellte Industriebodenplatten,vorwiegend Elemente vom Typ DecoplexStructural. Arbeitsmediziner bewertenHolzboden positiv, weil er den menschli-chen Bewegungsapparat geringer belas-tet.

Westag-Produkte seit über 15 Jahren imEinsatz

Dipl.-Ing. Christian F., Produktionsplanerim Daimler-Werk Düsseldorf: „Seit etwa15 Jahren verlassen wir uns auf die Pro-dukte und das Know-how der Westag &Getalit AG. Wir sind regelmäßig im Dia-log mit dem Holzwerkstoffhersteller,damit unsere Praxiserfahrungen auch beiProduktverbesserungen berücksichtigtwerden können. Wichtige Kriterien beider Werkstoffwahl sind für uns der wirk-same Schutz gegen elektrostatische Auf-ladungen, der Brandschutz und eineausreichende Rutschhemmung, also Ar-beitsschutz“.

Ein Rundgang durch die Lackiererei:Sanft schimmert die Beleuchtung aufdem Buchendekor. Der Holzbodenstrahlt einen wohnlichen Charakter aus –eine Atmosphäre fast wie daheim in derguten Stube. Ca. 3500 m2 DecoplexStructal B1 sind hier verlegt, in günstigdimensionierten Rastergrößen und Stär-ken von 1.000 mm × 1.500 mm. In ande-ren Bereichen sind auch Formate in derGröße 2.000 × 1.000 × 30 mm verbaut.

Geringer Pflegeaufwand

Bei Umstellungen in der Produktion z.B., lassen sich die Decoplex-Elementeschnell demontieren. Etwaige kleinereBeschädigungen, z. B. durch herunterfal-lendes Werkzeug, können schnell besei-tigt werden. Bei Daimler in Düsseldorfwurden die Platten im Bereich Lackiere-rei bei den meisten manuellen Arbeitsplätzen verbaut.

Verkaufsleiter Ulrich Wecker, Westag &Getalit AG: „Decoplex Structal B1 be-steht aus einer speziellen Sperrholzplattemit kreuzweise verleimten Furnieren undeinem dekorativen Schichtstoff. Die de-korative Gestaltung, seine hohe Abrieb -beständigkeit, die wirksame Rutschhem-mung und auf Wunsch elektrostatischeAbleitfähigkeit sind nur einige grundle-genden Eigenschaften der Platte. IhrPflegeaufwand ist gering. Groß formatigeElemente gehören ebenso zum Sortimentwie individuelle Sondermaße“.

Pionier in der Sperrholzfabrikation

Seit 1917 zählt das Unternehmen ausRheda-Wiedenbrück zu den Pionieren inder Sperrholzfabrikation. Der Wegberei-ter moderner Holzwerkstoffplatten hatseine Produkte individuell auf den jewei-ligen Anwendungsfall zugeschnitten. Siewerden für Böden, Bühnen, Schubböden,Gurtförderer, Transportbänder, Podesteaber auch im Bau- und Schalungsbereicheingesetzt. Die Westag produziert für denWeltmarkt und versorgt unterschiedlicheBranchen wie Anlagenbau oderFahrzeug hersteller.

In vielen Fabriken sind trotz ausgefeilterProduktionsabläufe die Mitarbeiter nochimmer viel in Bewegung. Doch das Lau-fen auf Holzboden ermüdet sie weniger.Sie empfinden es als angenehmer undgelenkschonender, als auf anderen Ober-flächen. Holz liegt aber vor allem deshalbin Automobil- und anderen Produktions-stätten, weil das Material die technischenAnforderungen sicher erfüllt. Obendrein

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wirkt es optisch freundlich und warm. Die spezifischen Anfor-derungen gegenüber dem natürlichen Rohstoff z. B. stiegenhinsichtlich Arbeitssicherheit und Brandschutz in den vergange-nen Jahrzehnten.

Schwer entflammbare Baustoff-Gruppe B1

Das Materialprüfungsamt Nordrhein-Westfalen unterzog denWestag-Bodenbelag mit der Bezeichnung „Furnierholz 9-70 mmmit Spezial-Filmbeschichtung“ verschiedenen DIN-Prüfungenund erstellte einen Klassifizierungsbericht, der das Brandverhal-ten dokumentierte. Demnach sind die Westag-Holzelemente alsschwer entflammbare Baustoffe in der Gruppe B 1 eingestuft.

Ulrich Wecker: „Unsere leistungsfähigen Bearbeitungszentrenermöglichen die werkseitige Bearbeitung der Platten ganz nachKundenwunsch. Beliebige Bohrungen, Nut- und Federverbin-dungen, Kantenbearbeitungen, Ausfräsungen und sogar Frei -formen sind möglich. Eine wasserabweisende Beschichtung derKanten gibt zusätzlichen Schutz. Erfahrungen zeigen, dass dieOptik unserer hellen Holzelemente die Mitarbeiter wohl unbe-wusst 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, [email protected], www.westag-getalit.de

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Bild 1 Pro Tag rollen im Mercedes-Benz WerkDüsseldorf bis zu 725 Transporter vomBand. Exportiert werden sie in mehr als125 Länder. Aus Sperrholz hergestellteIndustriebodenplatten der Westag &Getalit AG sind in der Lackiererei ver-baut, vorwiegend Elemente vom TypDecoplex Structural.

Bild 2 Der neue Mercedes-Benz Sprinter ging im Juli vergangenen Jahresan den Start. Ca. 3500 m2 Decoplex Structal B1sind in der Lackierereides Werkes verbaut.

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Umfangreiche Auswahl an Fugenprofilenfür Betonböden

Die Akquisition des britischen Unternehmens Metalscreed Ltd.durch die Peikko Group brachte eine erhebliche Erweiterung desAngebots an Fugenprofilen für den Einsatz in Bodenkonstruktionenmit sich. Nun steht ein umfangreiches Sortiment für verschiedensteFunktionen zur Verfügung.

Peikko bietet seit den 1990er-Jahren mit der TERAJOINT-Pro-duktserie Fugenprofile für anspruchsvolle Anwendungen inIndustrieböden an. Nun hat das Unternehmen sein Sortimentum einige innovative Bodensysteme erweitert. Sie eignen sichfür den Einsatz in Bodenplattenkonstruktionen mit Flächen-,Streifen- oder Punktfundamenten. Das neue Produktangebotdeckt die komplette Bandbreite an Konstruktionsmethoden abund kann für den Estrichbau, die Langfeld-Bodenverlegung,Böden mit großzügigen Feldgrößen, Fugenböden und fugenloseBöden (unterstützt Laser-Estrich-Technologie) sowie vorge-spannte Bodensysteme verwendet werden. Das umfassendeAngebot bietet Lösungen für die Anwendung im Innen- undAußenbereich, von leicht bis hoch belastbar, mit oder ohneKantenschutzfunktion. Damit ist die Produktserie die ersteWahl für jede Branche und jedes gewerbliche Umfeld – auch fürdie anspruchsvollsten Anwendungen.

Alle Peikko-Bodensysteme wurden entwickelt, um die Ausfüh-rung von Betonböden schneller, einfacher und zuverlässiger zugestalten. Dabei werden sie den Anforderungen an erhöhteEbenheitstoleranzen gerecht, sodass für jede Bodenkategorie,jede Belastung und jede Fugenöffnung ein passendes Produktzur Verfügung steht. Die neuen Bodensysteme verbessern dieNutzungsdauer. Durch sie sind die Fugen dauerhaft wartungs-arm, die Reparaturkosten geringer und die Gesamtlebensdauerder Böden länger. Alle Peikko-Bodensysteme werden aus 100 %recyclingfähigen Materialien hergestellt.

Estrichschienen

Die vielseitigen Estrichschienen und Bewegungsfugen mit integrierter verlorener Schalung dienen außerdem als Lauf -fläche für das Estrich-Einbringverfahren. Peikko-Estrichschie-nensysteme werden zur Konstruktion von Dehn- und Arbeits -fugen ohne Kantenschutz eingesetzt.

Die vielseitige Estrichschiene UNIRAIL 40/60 eignet sichfür geringe Estrichhöhen. Sie wird aus hochfestem verzink-tem Stahl mittels Präzisionsumformung unter Einhaltunghoher Geradheits- und Ebenheitstoleranzen hergestellt. DieMindesteinbauhöhe des Estrichs beträgt 40 mm. Um eineEstrichhöhe von 60 mm zu erreichen, wird die Estrichschieneeinfach um 90° gedreht. Zahlreiche unterschiedliche Durch-brüche auf der ganzen Länge ermöglichen die Durchführungvon Betonstahl oder Installationsleitungen. Mit dieser Estrich-schiene lässt sich eine ebene Oberfläche unkompliziert realisieren.

Wird UNIRAIL 40/60 mit höhenverstellbaren Montagefüßenversehen, erhält man die Version 70/120. Diese Estrichschieneist für höhere Estrichaufbauten geeignet. Die Montagefüße ermöglichen auch die Montage dieser Schiene auf Metall-Ver-bunddecken oder in einem Gefälleestrich, beispielsweise beiAbläufen oder Dachentwässerungen. Durch die Erweiterung mitdem TOPEXTENDER-Kunststoffaufsatz wird der Aufbau auf

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

UNIFORM ist ein Hybrid zwischen einer vorgefertigten Bewe-gungsfuge und einer Estrichschiene. Es wird unter Einhaltunghoher Geradheits- und Ebenheitstoleranzen aus verzinktemStahl hergestellt. UNIFORM wurde eigens für Anwendungenentwickelt, bei denen ein Kantenschutz nicht erforderlich ist,wie z. B. Langfeld-Bodenkonstruktionen oder Beläge im Außen-bereich. Auch Arbeits- und Dehnfugen können mit UNIFORMausgebildet werden. UNIFORM ist die wirtschaftliche Lösungfür den Außenbereich, beispielsweise für Gehwege oder Stell-plätze. Insbesondere in Verbindung mit dem TOPEXTENDER-Kunststoffaufsatz stellt es ein effektives System für Bereiche dar,in denen Stahl an der Oberfläche nicht vorhanden sein soll, wiezum Beispiel Hubschrauberlandeplätze, Hallenböden und Hof-flächen. UNIFORM kann als Estrichschiene für hohe Bodenauf-bauten oder als Fugenprofil für Betonplatten eingesetzt werden.

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



Bewegungsfugen

Mit METAFORM UND TERAJOINT bietet Peikko zwei vorge-fertigte Bewegungsfugensysteme an, die zur Ausbildung vonArbeits- und Dehnfugen mit effektivem Kantenschutz eingesetztwerden. Sie eignen sich beispielsweise für Verkehr, Industrieund Umgebungen aller Art. In Kombination mit diversen Last-übertragungssystemen bietet der Hersteller eine leistungsstarkeVielfalt an Fugensystemen für Böden.

Das modulare Bewegungsfugensystem für mittel bis hoch belast-bare Böden bietet einen zuverlässigen Schutz für Fugenkanten.METAFORM wird aus hochfestem verzinktem Stahl mittelsPräzisionsumformung unter Einhaltung hoher Geradheits- undEbenheitstoleranzen hergestellt. Der Hersteller bietet es ent -weder vormontiert oder als Set zur einfachen Montage auf derBaustelle an. Alle Lastübertragungssysteme des Herstellers sindmit dem Bewegungsfugensystem kompatibel. Es basiert auf demMETAFORM-Einzelprofil, das auch als Randschalung einge-setzt werden kann. Das vielseitige METAFORM DUO-Fugen-profil ist für die meisten Anwendungsgebiete in Bodenplattenim Innen- und Außenbereich geeignet. METAFORM DUO NRmit 3-mm-Edelstahlkante wurde speziell für Bereiche mit hohenAnforderungen an die Hygiene und Sauberkeit entwickelt, wiesie z. B. in der Lebensmittelverarbeitung oder in der Pharma -industrie vorkommen.

Das vorgefertigte Bewegungsfugensystem TERAJOINT für hochbelastbare Betonböden bietet einen stabilen Kantenschutz undist mit allen Peikko-Lastübertragungssystemen kompatibel. DasSystem wurde für hoch beanspruchte Anwendungsbereiche mit

besonders schweren Verkehrslasten und Bodenbelastungenkonzipiert. Es ist aus Stahl, feuerverzinktem Stahl, Edelstahloder aus säurebeständigem Edelstahl verfügbar.

Lastübertragungssysteme

Die Dübelsysteme von Peikko bieten effiziente Lastübertra-gungsfunktionen innerhalb diverser Arten von Fugen in Böden.

Der Hersteller bietet ein umfassendes Dübelsortiment an,das vom runden TERADOWEL mit einer Dicke von 6 mm überden rechteckigen 6 mm dicken Plattendübel bis hin zum ULTRADOWEL-Dübel mit 8 mm Dicke reicht. Durch die Her-stellung der Dübelsysteme des Herstellers aus ultrahochfestemStahl wird die Lastübertragungsfunktion des Dübelsystems fürdie erforderlichen Bodenlasten gewährleistet. Beide Platten -dübel können mit allen Fugensystemen des Herstellers kom -biniert werden, sodass eine Anpassung der kompletten Fuge aufdie speziellen Bedürfnisse möglich ist, inklusive der zu erwar-tenden Fugenöffnung und Belastung. Das Ergebnis sind maxi-mal leistungsfähige und wirtschaftliche Fugen.

Dauerhafte Fugenfüllsysteme

Die Peikko-Fugenfüllsysteme für Fugen in Betonböden ersetzenkonventionelle Fugenmassen in Estrich- und Bodenfugen. Sieverringern die Häufigkeit von Schäden an Fugenkanten, machen eine aufwendige Wartung und Reparatur der Fugen-masse überflüssig und reduzieren somit Ausfallzeiten.

JOINTSAVER ist ein wahrhaft innovatives, unkonventionellesFugenfüllsystem, das speziell zur Vermeidung von Ausfallzeitenwährend der Wartung und Reparatur an Fugen entwickeltwurde. Dieses einmalige System hat im Vergleich zu herkömm -lichen Fugensystemen, die mehrmals im Laufe ihrer Betriebs-dauer neu verfugt werden und so einen Ausfall von bis zu24 Stunden verursachen, bevor sie wieder begeh- oder befahrbarsind, eine umgekehrte Funktionsweise. Das Fugenfüllsystemkann während des laufenden Betriebs eingebaut und sofortbelastet werden! Fugenmassen lösen sich durch Dehnung vonden Stirnflächen der Fuge und verlieren so ihre Funktion.JOINTSAVER verfügt über ein patentiertes, hoch belastbaresverdichtbares Fugenband und seitliche Edelstahlprofile. Da erkomprimiert eingebaut wird, presst er sich bei einer Dehnungder Fuge an die Fugenflächen, sodass die Fuge immer geschlos-sen bleibt und die Kanten geschützt sind. Zudem wird dasJOINTSAVER-Fugenfüllsystem wegen seines ästhetischen Erscheinungsbildes gerne von Architekten eingesetzt.

Peikko bietet ein breites Sortiment an Zubehör, das den Leis-tungsumfang der Bodensysteme erweitert und die Montage derFugenprofile erleichtert. Neben höhenverstellbaren Montage -füßen stehen auf Maß vorgefertigte 15 mm große komprimier -bare Fugenbänder sowie Kunststoff-Befestigungsnieten und daspassende Werkzeug zur Verfügung.

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, [email protected], www.peikko.de

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Bild 2 Das vorgefertigte Bewegungsfugensystem TeraJoint ist mit allenPeikko-Lastübertragungssystemen kombinierbar

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Mit Sicherheit „Vorausbauend“

Auf der BAU 2015 begrüßt der Hersteller H-BAU Technik seine Kun-den mit vielen Produktneuheiten und einer Auswahl seiner „Klassi-ker“. Zu den Highlights zählen wärmedämmende Anschlüsse fürStahl- und Stahlbetonbauteile, ein Trennmittel für makellose Sicht-betonflächen und das, laut Unternehmensangaben, weltweit ersteFugenblech, das zugleich Potentialausgleichsleiter ist. An zweiMesseständen 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-würt-tembergischen Klettgau in einem frisch überarbeiteten CorporateDesign vor einem breiten Publikum.

Gleich an zwei Ständen zeigt das Unternehmen seine Produkt-neuheiten. Hierzu zählen unter anderem die wärmedämmendenISOPRO® Anschlüsse, welche Stahl- und Holzträger mit Stahl-betonbauteilen verbinden. Verschiedene Typen fangen die stati-schen Kräfte auskragender oder gestützter Konstruktionen auf,die integrierte Justierplatte gleicht Bautoleranzen stufenlos aus.Neben der Wärmedämmung präsentiert das Unternehmen auchin den Produktsparten Schalung und Abdichtung zahlreicheWeiterentwicklungen und Neuerungen. Mit dem TrennmittelCRETCON HD® können neben Stützen nun auch Betonflächenmit einer besonders gleichmäßigen und porenfreien Sichtbeton-oberfläche hergestellt werden. Das Fugenblech PENTAFLEXKB® Plus dichtet Arbeitsfugen gegen drückendes Wasser ab undfungiert gleichzeitig als Potentialausgleichsleiter, der elektrischeSpannungen ableitet. Das weiterentwickelte Zubehör ermög-licht eine schnellere, einfachere und damit zeitsparende Verbin-dung und Befestigung der Elemente.

Vorausbauend

Stetige Weiterentwicklung prägt nicht nur die Produktpalette,sondern auch die Identität von H-BAU Technik. Das seit 1977bestehende Unternehmen nimmt in der Bautechnikbrancheeinen immer größeren Stellenwert ein. So erfolgt derzeit dieErweiterung des Hauptsitzes in Klettgau, nachdem es in denletzten Jahren weitere Firmengelände und Produktionsflächensowie die Sparte Fugenbandfertigung der ehemaligen KUNEXGmbH aufkaufte. Alle Produktinnovationen basieren auf direk-tem Kundenkontakt, genauer Kenntnis des Marktes und derBereitschaft, stets neue Wege zu erforschen. Veränderten Gege-benheiten begegnet H-BAU Technik jederzeit offen und dyna-misch, 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.

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Der Messestand der H-BAU Technik GmbH in neuem Design

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nun auch der neue Markenauftritt. Als neuer Claim dient diekreative Wortschöpfung „Vorausbauend“, welche die Kombina-tion aus Innovation und Bautechnik betont und auf spielerischeWeise miteinander verbindet. Das Unternehmenslogo gewinntdurch die vorgenommenen Anpassungen an Ausstrahlungskraftund Stärke. Die Gestaltung des Messestandes greift die auffälli-ge Akzentfarbe und schwungvollen Schmuckelemente des Cor-porate Designs auf und rundet den gesamten Markenaufritt insich optisch ab.

Reale Einbausituationen

Verschiedene Messeexponate ermöglichen es, die Produkte innachgestellten realen Einbausituationen zu erleben. Anhandeines Modells können sich die Besucher von der stufenlosenHöhenjustierung der ISOPRO¨ Stahlanschlüsse selbst überzeu-gen. Betonsäulen und -flächen laden dazu ein, die Vorteile desTrennmittels CRETCON HD® zu erfühlen. Eine Wärmebildka-mera visualisiert darüber hinaus die verbesserten thermischenWerte der Dämmelemente ISOMAXX®, die äußere und innereBetonbauteile verbinden. Für weitere Fragen rund um die Pro-dukte und deren Einsatzbereiche stehen Produktmanager, Bera-tungsingenieure, Techniker und Vertriebsmitarbeiter vor Ort zurVerfügung. Denn Beratungsgespräche und das Anbieten vonProblemlösungen sind zentrale Bestandteile des Messeauftrittsder 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, [email protected], www.h-bau.de

Hochbeständig gegen Chemikalien,mechanische Belastung sowie dauerhaftwasserbelastbar

Herkömmliche Abdichtungssysteme für Dehnungsfugen bei Indus-trieböden basieren auf Polyurethanen, Silikonen, MS-Polymerenoder Polysulfiden. Sie sind meist weniger widerstandsfähig als dieangrenzende Beschichtung und zeigen Schwächen, wenn sie che-misch belastet werden. Sie werden schnell spröde und müssendaher in kürzeren Intervallen instandgesetzt werden. Um dieseSchwachstelle zu schließen, hat MC-Bauchemie Mycoflex Resystentwickelt. Es handelt sich dabei um vorgefertigte Formstücke auseinem speziellen polymerschaumstoffbasierten Grundstoff, derlanglebiger und widerstandsfähiger ist als herkömmliche Systeme.

Mycoflex Resyst verfügt über eine sehr hohe Chemikalienbe-ständigkeit und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechani-sche Belastungen. Dies ermöglicht eine durchgängig zuverlässi-ge Abdichtung für Boden und Dehnungsfugen – und das auchbei starken, temperaturbedingten Ausdehnungen der Bauteileund starker mechanischer Beanspruchung. Das Fugensystem istdaher besonders für den Einsatz bei Industrieböden der che -mischen Industrie, der Ölindustrie und im Abwasserbereichgeeignet, lässt sich natürlich aber auch bei allen anderen Artenvon Industrieböden einsetzen.

BAU 2015: Halle A1, Stand 425/408

Kostengünstig dauerhaft abdichten

Mit dem Fugensystem können Dehnungsfugen einfach, schnellund kostengünstig instandgesetzt werden. Der Boden ist zudemwieder schnell belastbar und insgesamt gut befahrbar, da eskeine Querkontraktion gibt. Die Vorfertigung des Fugen -materials ermöglicht eine hohe Anwendungssicherheit. DasFugensystem sorgt außerdem für eine höhere Lebensdauer derAbdichtung und verlängert die Zeiträume zwischen den Instandsetzungen einer Wartungsfuge.

Einfacher Einbau

Das Fugensystem kann bei den gängigen Fugendimensioneneingesetzt werden. MC bietet dafür vorgefertigte Profile in unter-schiedlichen Abmessungen und dazu passende Eck- und Ab-schlussverbindungen. Mycoflex Resyst Profile werden an denKontaktflächen mit dem Kleber Mycoflex Resyst Adhesive ver-sehen und anschließend unter manuellem Druck unter Vor-spannung in die Arbeitsfugen eingepresst. Da das Fugensystemüber eine sehr gute Haftung auf unterschiedlichen Materialienwie Beton, Stahl, Kunststoffbeschichtungen und Polymerbetonverfügt, wird ein sicherer Verbund geschaffen. Durch den ober-flächenebenen Einbau werden die Fugen weniger stark belastet.Dies erhöht die Lebensdauer der Fuge noch zusätzlich undreduziert die Instandhaltungskosten. Außerdem sammelt sichkein Schmutz auf der Fuge an. Aufgrund seines hohen Standver-mögens lässt sich Mycoflex Resyst auch bei vertikalen Fugen imWandbereich einfach einbauen.

Extrem hohe Chemikalienbeständigkeit

Das Fugensystem hat in zahlreichen Tests seine extrem hoheBeständigkeit gegen spezielle, besonders organische Lösemittelund Lösemittelgemische, aromatische Kohlenwasserstoffe, oxidierend wirkende Säuren und Laugen, organische Säuren,Halogenkohlenwasserstoffe, Ester, Ketone und Aldehyde sowieAmine 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, [email protected], www. mc-bauchemie.de

Mycoflex Resyst heißt das neue Fugensystem der MC für höchste Beanspruchungen

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AnbieterverzeichnisProdukte & Dienstleistungen


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

Vom Baum zum BauDie 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 auferneuerbare Energien und Ressourceneffizienz setzt.

Ihre Politik hinsichtlich nachwachsender Rohstoffe verfolgt drei untereinan-der auszugleichende Strategien: die klassische Waldstrategie, die die vielfälti-gen Funktionen des Waldes bewahrt; die Biodiversitätsstrategie, die einen na-türlichen und artenreichen Wald anstrebt sowie die Bioökonomiestrategie, diemit nachwachsenden Ressourcen künftig zu Wohlstand und mehr Nachhaltig-keit beiträgt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert spe-ziell dieses Anliegen im Spitzencluster BioEconomy.

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

Der Bedarf an langen und geraden Stämmen für Decken und Dächer hat inder Vergangenheit dazu geführt, dass bevorzugt mit Nadelbäumen aufgeforstetwurde und die Natur des Waldes sich dadurch zusehends veränderte. Heutehängt die Wertschöpfungskette der Forst- und Holzwirtschaft zu 90 % am Na-delbaum. Fast zwei Drittel davon entfallen auf den Bau!

Der Verlust biologischer Vielfalt, Anfälligkeit gegenüber Stürmen und Schäd-lingen sowie der Klimawandel haben ein Umdenken im Waldbau eingeleitet.Die jüngst erschienene Dritte Bundeswaldinventur belegt, wie weit dieserWandel inzwischen fortgeschritten ist. Seit der letzten Inventur vor zehn Jah-ren 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 sichdie Industrie um ihren Rohstoff. Diese scheinbar paradoxe Situation verdeut-licht, dass zwischen Ressource und Reserve unterschieden werden muss.

Die Reserve entspricht dem gesamten Vorrat, die Ressource umfasst nur denwirtschaftlich nutzbaren Teil davon. Der Rückgriff auf die Reserven treibt dieKosten und fordert Investitionen und Innovationen. Ressource, Infrastrukturund Nutzung stehen seit jeher in einer komplexen Wechselbeziehung, diedemnächst vom Wald dominiert wird. Die Industrie wird sich mit innovativenProzessen und Produkten auf diese Situation einstellen müssen.

Die Buche ist eine Schattenbaumart, die auch wirtschaftlich ein Schattenda-sein fristet. Obwohl sie im Laubwald vorherrscht, verhindern der kurze

Peer Haller

Peer Haller EDITORIAL

2 Bautechnik 92 (2015), Heft 1

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

Das Sägewerk ist erster und wichtigster Schritt bei der Herstellung von Bau-produkten. Es gewinnt aus dem Stamm aber nur etwa 60 % Schnittholz, des-sen rechteckiger Querschnitt außerdem statisch wenig effizient ist. Im Gegen-satz dazu nutzt das Furnierwerk den Stamm fast vollständig. Furniere lassensich leicht trocknen, vergüten und verleimen. Furnierschichtholz aus Bucheist ein neuer Holzwerkstoff, dessen charakteristische Zugfestigkeit doppelt sohoch ist wie diejenige des Nadelholzes.

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

In diesem Heft werden innovative Prozesse, Produkte und Projekte vorge-stellt, die ausschließlich auf der Buche beruhen. Sie eröffnen konstruktiveFreiheiten, die sich aus der hohen Festigkeit und dem Verbund mit anderenBaustoffen ergeben. Erste Produkte haben die Fabrik verlassen; erste Projektesind realisiert. Aber die Buche besitzt noch weitere Stärken und bietet unge-ahnte Optionen, die sie aus dem Schattendasein ins rechte Licht setzen kön-nen.

Peer HallerTechnische Universität DresdenInstitut für Stahl- und Holzbau

EDITORIAL


DOI: 10.1002 / bate.201400079

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

Zur Orthotropie der physikalisch-mechanischenEigenschaften von Rotbuchenholz

1 Einleitung

Durch den schrittweisen Umbau der Wälder in Europawird zunehmend Laubholz durch die Forstwirtschaft be-reitgestellt. So stieg allein in der Schweiz der Vorrat anLaubholz zwischen dem 2. (1993–1995) und 3. Landes-forstinventar (2004–2006) um 10,4 % (Buche: +4,28 Mio.m3, Esche: +2,87 Mio. m3) an, während der Vorrat anFichte im Vergleichszeitraum um 7,55 Mio. m3 sank [1].Etwa 60 % des Laubholzes werden in der Schweiz derzeitenergetisch genutzt. Analoges gilt für Deutschland undÖsterreich. Ursachen dafür sind unter anderem der imVergleich zu Nadelholz geringere Stammholzanteil, dieschwierigere Verarbeitung (höhere Dichte, höhere mecha-nische Kennwerte, Probleme bei der Verklebung, das hö-here Gewicht der Bauteile, höhere Pressdrücke) und aucheine derzeit nicht auf die Laubholzverarbeitung ausrei-chend ausgerichtete Industrie. Insbesondere geringerwer-

tige Sortimente (mittlere Stammabschnitte, farbkernigesHolz, Seitenware) sind schwierig mit hoher Wertschöp-fung absetzbar. Eine Möglichkeit bildet der Einsatz vonLaubholz im Bauwesen als Furnierschichtholz (Fa. Poll-meier), Brettschichtholz oder Massivholzplatten. Hier giltes insbesondere die verbesserten Festigkeitseigenschaften(auch senkrecht zur Faserrichtung) zu nutzen, um wirt-schaftlich tragfähige Lösungen zu finden. Derzeit ist 1 m3

Brettschichtholz aus Laubholz noch etwa doppelt soteuer wie das gleiche Produkt aus Nadelholz.

Für Finite-Elemente-Berechnungen von Platten (Formbe-ständigkeit bei Feuchteänderung), aber auch für die Be-rechnung von Spannungen in Brettschichtholz bei Klima-und oder mechanischer Beanspruchung werden Kenn-werte in den Hauptachsen längs zur Faser (L), radial (R)und tangential (T) benötigt [2, 3]. Es muss das erweiterteHookesche Gesetz für orthotrope Materialien angewen-det werden (s. Gl. (2)); zudem ist die Verwendung von Po-larkoordinaten für die Berücksichtigung des Einflussesvon Faser-Last-Winkel und Jahrringneigung notwendig(siehe Gleichungen von HANKINSON [4]). AusgewählteErgebnisse dazu wurden von CLAUSS et al. [5] für Esche

Zunehmend wird versucht, Laubholz im Bauwesen einzusetzen,um größere Mengen stofflich zu verwerten und gleichzeitig dieim Vergleich zum Nadelholz verbesserten mechanischen Ei-genschaften des Laubholzes konstruktiv zu nutzen. Für die teil-weise dazu erforderlichen Berechnungen der Verformung vonPlatten oder auch von Spannungen in Brettschichtholz (z. B.Vorausberechnung von eventuellen Delaminierungen oder derAlterung von Klebverbindungen) ist die Kenntnis der richtungs-abhängigen Kennwerte des Holzes in den Hauptachsen längs,radial und tangential erforderlich. Dies betrifft die elastischenKennwerte (E-Modul, Schubmodul, Querdehnzahl), die Festig-keiten (auf Zug, Druck, Biegung und Scherung) und auch dieKennwerte für den Feuchte- und Wärmetransport (Diffusions-koeffizient, Wärmeleitfähigkeit). Für alle Kennwerte ist zudemdie Kenntnis der Abhängigkeit von der Holzfeuchte und der Zeitnotwendig. Ausgewählte Parameter für die Richtungs- undFeuchteabhängigkeit bei Rotbuchenholz werden für E-Modul,Schubmodul und Querdehnzahl sowie die Wärmeleitfähigkeitund die Diffusionskonstante vorgestellt. Die Ergebnisse fassenan der ETH Zürich, Arbeitsgruppe Holzphysik, durchgeführteArbeiten zur Thematik zusammen.

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

The orthotropic behaviour of the physical-mechanicalproperties of European beech woodHardwood is tried to be increasingly established in building in-dustry in order to realise a larger material output and to take atonce into account the structural advantage of the improvedmechanical properties of hardwood in comparison to softwood.For the partially required calculations therefore of stress andstrain in boards and glued-laminated timbers (for exampleprognosis of potential delamination and aging of glued joints), itis essential to know the directional specific values of wood inthe directions longitudinal, radial and tangential. This concernsthe elastic specific values (YOUNG’s modulus, shear modulus,POISSON’s ratio), the specific values of strength (tension, com-pression, bending, shear) and also these of mass and heat flux(diffusion coefficient, thermal conductivity). Additionally, it isnecessary to know the dependencies from moisture and dura-tion for all specific values. Selected parameters for Europeanbeech wood will be presented concerning the dependencies ofYOUNG’s modulus, shear modulus, POISSON’s ratio, thermal con-ductivity and diffusion coefficient from direction and moisture.The results summarize investigations on this topic realised atthe Wood Physics Group of ETH Zurich.

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

*) Corresponding author: [email protected] for review: 10 September 2014Revised: 13 November 2014Accepted for publication: 20 November 2014


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 LRichtung T bzw. R stark ab. Für die Berechnung sind ins-gesamt folgende Kennwerte in den drei Hauptachsen er-forderlich (Gl. (1)):

εtot = εel + εω + εms + εve + εpl (1)

Dabei ist εtot die Gesamtverformung, εel die elastischeVerformung, εω die feuchteinduzierte Verformung, εms dieVerformung aufgrund der Mechanosorption, εve die ver-zögert elastische Verformung und εpl die plastische Ver-formung.

Zudem ist die Kenntnis des Einflusses der Holzfeuchteauf Diffusion und Wärmeleitung eine wichtige Vorausset-zung.

Physikalische und mechanische Kennwerte wichtigerHolzarten finden sich in verschiedenen Kompendien [6–8]. Jedoch fehlen zahlreiche speziellere Kennwerte, wiez. B. diejenigen für den Einfluss der Mechanosorption aufdas Kriechverhalten [9], bislang völlig für die meistenHolzarten, so auch für die Rotbuche. Dasselbe gilt auchfür die Feuchte- und Zeitabhängigkeit der Poissonzahlen(auch Querdehn-, Querdehnungs- oder Querkontrakti-onszahlen genannt). Gl. (2) zeigt die benötigte Matrix fürdie Kennwerte der Mechanosorption (m). Ein weitgehendvollständiger Datensatz liegt lediglich für Fichte vor [10].

(2)

Dabei sind mL, mR, mT Koeffizienten der Mechanosorpti-on für Normalspannungen in den orthotropen Hauptach-sen L, R und T, mLR, mLT, mRT Koeffizienten der Mecha-nosorption für Schubspannungen in den Ebenen LR, LTund RT und μLT, μRL, μRL, μTL, μTR, μRT Poissonzahlen inden verschiedenen Richtungen (1. Index: Richtung derKontraktion, 2. Index: Richtung der Belastung).

Am Institut für Baustoffe (Arbeitsgruppe Holzphysik) derETH Zürich wurden in den letzten Jahren zahlreiche Ar-beiten durchgeführt und entsprechende Kennwerte fürRotbuche [2, 11], Esche [5], Ahorn [12] und Eiche [13] er-mittelt. Esche und Rotbuche werden bereits vereinzelt imHolzbau eingesetzt, wobei Esche für Brettschichtholz teil-weise der Rotbuche vorgezogen wird, da sich Esche einfa-cher verarbeiten lässt.

Um die Rotbuche im Bausektor zu fördern, werden imFolgenden wichtige Kennwerte zusammengefasst, welchein der Arbeitsgruppe Holzphysik erarbeitet wurden undzur Berechnung der Eigenschaften und des Verhaltens

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L RL R TL T

LR L R TR T

LT L RT R T

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m m mm m mm m m

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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 demRaum Zürich verwendet. Die Eigenschaften wurden ankleinen, fehlerfreien Proben nach den gültigen Normen,teilweise auch nach internen Prüfverfahren der ETH, Ar-beitsgruppe Holzphysik (z. B. für Kennwerte in den Ne-benachsen) sowie mittels zerstörungsfreier Prüfmethodenbestimmt. Folgende Kennwerte wurden geprüft:

– E-Modul, Poissonzahl und Festigkeit im Zug- undDruckversuch in den drei Hauptachsen (L, R, T) beivariabler Holzfeuchte im Bereich von etwa 8 % bis20 %. Bild 1 zeigt die verwendeten Prüfkörper. DieDehnungen in und quer zur Belastungsrichtung wur-den mittels Digital Image Correlation (Vic-2D, Corre-lated Solutions) bestimmt [2, 11].

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

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

– Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl nach DIN ENISO 12572 [15] bei zwei Differenzklimata: 20 °C und65 %/0 % (dry-cup) sowie 65 %/100 % rel. Luftfeuchte(wet-cup) [16].

– Diffusionskoeffizient, berechnet aus Sorptionsversu-chen. Die zweidimensionale, zeitabhängige Feuchte-änderung wurde mittels Neutron Imaging am Paul-Scherrer-Institut bestimmt [2, 17].

– Wasseraufnahmekoeffizient bei teilweisem Eintau-chen [16] nach DIN EN ISO 15148 [18].

– Wärmeleitfähigkeit mittels des Einplatten-Wärmeleit-fähigkeitsmessgeräts 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 Prüfver-fahren [2].

3 Versuchsergebnisse

Tab. 1 zeigt eine Zusammenstellung ausgewählter Kenn-werte (Mittelwerte) im Normalklima bei 20 °C/65 % rel.Luftfeuchtigkeit nach OZYHAR [11], ergänzt mit Wertenvon HERING [2] und SONDEREGGER [16]. Eine deutlicheRichtungsabhängigkeit ist bei allen Kennwerten erkenn-bar. Die Zugfestigkeit ist in Faserrichtung doppelt sohoch wie die Druckfestigkeit. Senkrecht zur Faserrich-tung betragen die Werte für die Zugfestigkeit nur einFünftel (R) bis ein Zehntel (T) des Wertes in Faserrich-tung. Analoge Verhältnisse gelten für die Druckfestigkeitin R- und T-Richtung. Die Festigkeiten und auch der Roll-schubmodul (GRT) sind deutlich höher als bei Nadelholz.Dies gilt insbesondere auch für die im Bauwesen oftwichtigen Fälle bei Belastung senkrecht zur Faserrich-tung.

Bautechnik 92 (2015), Heft 1 5

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

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Da innerhalb der einzelnen Bretter, bedingt durchWuchsgebiet und Lage des Holzes im Stamm, erheblicheStreuungen vorliegen, wurde zusätzlich zu den Mittelwer-ten exemplarisch der Einfluss der Rohdichte bestimmt,um Anhaltspunkte für eine erforderliche Dichtekorrektur

zu erhalten. So steigen Festigkeit und E-Modul etwa line-ar mit der Dichte an, ebenso die Quellung und die Wär-meleitfähigkeit, dagegen sinkt die Diffusion mit zuneh-mender Dichte. Als Beispiel zeigt Bild 2 den erheblichenEinfluss der Rohdichte auf den Biege-E-Modul.

Neben der Rohdichte ist der Einfluss der Holzfeuchte aufverschiedene Kennwerte bedeutend. Tab. 2 zeigt die Än-derung ausgewählter Eigenschaften von Buche in % pro% Holzfeuchteänderung. Oberhalb des Fasersättigungs-bereiches (etwa 30 % Holzfeuchte) bleiben die Eigen-schaften praktisch konstant [11]. Bild 3 zeigt eine typi-sche Sorptionsisotherme von Buchenholz im Vergleich

Bild 1 Prüfkörper zur Bestimmung des E-Moduls, der Poissonzahlen undder 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 ratioand strength on compression (left) as well as on tension in fibre di-rection (below) and perpendicular to the fibre (right) [11]

Tab. 1 Mittelwerte der Kennwerte für Rotbuche im Normalklima bei 20 °C/65 % rel. Luftfeuchte; L = längs, R = radial, T = tangential, μ = Wasserdampfdiffusi-onswiderstandszahlMean specific values of European beech at standard climatic conditions (20 °C/65 % RH); L = longitudinal, R = radial, T = tangential, μ = water vapourresistance factor

Eigenschaft Richtung Einheit Kennwert

Rohdichte – kg/m3 640–690

Zugfestigkeit L, R, T N/mm2 96,7, 19,5, 8,9

Druckfestigkeit L, R, T N/mm2 45, 11, 6

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, 940, 380

Poissonzahl TL, RL, LR – 0,58, 0,43, 0,04

TR, RT, LT – 0,61, 0,31, 0,04

Differentielle Quellung L, R, T %/% 0,011, 0,191, 0,462

Wärmeleitfähigkeit L, R, T W/mK 0,251, 0,154, 0,127

Wasseraufnahmekoeffizient L, R, T kg/m2s0.5 0,042, 0,0042, 0,0037

μ (dry-cup) L, R, T – 5,8, 47, 88

μ (wet-cup) L, R, T – 3,0, 11,6, 19,9

Bild 2 Einfluss der Rohdichte auf den Biege-E-Modul von Rotbuche (inter-ne Messungen)Density influence on bending YOUNG’s modulus of European beech(internal measurements)



Auch die Wärmeleitfähigkeit ist stark feuchteabhängig(Bild 8). Eine Erhöhung der Holzfeuchte bewirkt einenAnstieg der Wärmeleitfähigkeit. Ebenso ist ein deutlicherEinfluss der Schnittrichtung und der Jahrringlage vorhan-den. So beträgt die Wärmeleitfähigkeit in Faserrichtungetwa das Doppelte derer quer zur Faser. Für weiterfüh-rende Daten zu Werten zwischen den Hauptrichtungen

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

Die Bilder 4–6 zeigen die Abhängigkeit ausgewählter me-chanischer Eigenschaften von der Holzfeuchte. Zusätz-lich zum Einfluss der Feuchte ist die erhebliche Orthotro-pie der Eigenschaften am Deformationskörper in Bild 4erkennbar. Die Bilder 5 und 6 zeigen den Einfluss derHolzfeuchte auf den E-Modul und die Querdehnungszah-len. Ebenfalls (hier nicht dargestellt) zeigen sich deutlicheZeitabhängigkeiten von E-Modul und Poissonzahlen,welche in HERING [2] und OZYHAR [11] ausführlich be-handelt sind.

Die Abhängigkeit des Diffusionskoeffizienten von derHolzfeuchte zeigt Bild 7. Deutlich ist das exponentielleVerhalten zu erkennen. Während die Diffusionskoeffi-zienten in R- und T-Richtung zwischen 0 und 16 % Holz-feuchte um gegen zwei Zehnerpotenzen steigen, nimmtder Diffusionskoeffizient in Faserrichtung im gleichenFeuchtebereich leicht ab. Ebenfalls ist eine starke Rich-tungsabhängigkeit vorhanden. So ist der Diffusionskoeffi-zient in T-Richtung im niedrigen Feuchtebereich um biszu vier Zehnerpotenzen geringer als derjenige in Faser-richtung.

Tab. 2 Mittlere Eigenschaftsänderungen bei Rotbuche in % pro 1 % Ände-rung 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 calibratedto 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 Sorptionsisotherme von Rotbuche im Vergleich mit Literaturdaten [2]Sorption isotherm of European beech compared with literaturedata [2]

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 ofYOUNG’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 onmoisture content [2]

Bild 6 Querkontraktionszahlen unter Druckbelastung für Rotbuche alsFunktion der Holzfeuchte [2]POISSON’s ratios of European beech at compressive load dependingon moisture content [2]


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

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

Der starke Feuchteeinfluss auf die Kriechverformung undder mechanosorptive Effekt sind in den Bildern 9 und 10erkennbar. Die Kriechverformung steigt mit der Holz-feuchte an, schwankende Holzfeuchten bewirken durchden mechanosorptiven Effekt deutlich höhere Kriechver-formungen als bei vergleichbarer Holzfeuchte im Kon-stantklima.

Exemplarisch zeigt Bild 11 plastische Verformungen, dieinsbesondere bei Druckbelastung senkrecht zur Faser-richtung (R, T) auftreten und stark feuchteabhängig sind.Plastische Verformungen müssen bei Spannungsberech-nungen berücksichtigt werden, da bei rein elastischer Be-rechnung zu hohe Werte ermittelt werden. Sie führenz. B. bei Parkett bei wiederholten klimatischen Belastun-gen zu Fugenöffnungen. Insbesondere bei hoher Feuchtegenügen dafür vergleichsweise geringe Spannungen. Plas-tische Verformungen können aber auch zu Zugspannun-

gen im Inneren des Bauteils führen, wie es von der Holz-trocknung her bekannt ist.

4 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

An Rotbuche wurden ausgewählte mechanische Kenn-werte in den Hauptachsen L, R, T und wesentliche Ein-flussfaktoren auf diese, wie Holzfeuchte, Temperatur undFaser-Last-Winkel, ermittelt. Dadurch können mittelsModellrechnungen die Eigenschaften und das Verhaltenvon Holzwerkstoffen auf Buchenholz-Basis optimiertwerden. Es liegt ein weitgehend kompletter Datensatz fürdie Eigenschaften in den Hauptachsen L, R und T bei Va-riation der Holzfeuchte vor. Es zeigten sich eine deutlicheDichteabhängigkeit sowie ein starker Einfluss der Holz-

Bild 7 Feuchteabhängiger Diffusionskoeffizient von Rotbuche in Faserrich-tung (L) nach MANNES [17] sowie in radialer (R) und tangentialer (T)Richtung nach HERING [2]Moisture dependent diffusion coefficient of European beech in thelongitudinal (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 Holz-feuchte und der anatomischen Richtung [16]Thermal conductivity of European beech wood depending on mois-ture content and anatomical direction [16] Bild 9 Kriechnachgiebigkeit von Rotbuche unter Biegebelastung bei kon-

stanter Holzfeuchte ω– und während Ad- und Desorptionsprozessen,bedingt durch Änderung der Ausgleichs-Holzfeuchten [2]: im niedri-gen (a), im hohen (b) und im kompletten Feuchtebereich (c)Creep yield of European beech from flexural stress at constantmoisture content (MC) ω– and during ad- and desorption by changingthe equilibrium MC [2]: at low (a), at high (b) and at complete MCrange (c)



feuchte. Ferner wurden Diffusionswiderstand sowie Wär-meleitfähigkeit bestimmt. Diese sind ebenfalls stark ab-hängig von der Feuchte und der Dichte. Unzureichendgelöst sind die Fragen des viskoelastischen Verhaltens,der plastischen Verformung sowie Hysterese-Effekte beizyklischer mechanischer oder klimatischer Beanspru-chung. Hierzu sind weiterführende Arbeiten notwendig.

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

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

Literatur

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

[20] DIN EN ISO 12571: Wärme- und feuchtetechnisches Ver-halten von Baustoffen und Bauprodukten – Bestimmungder hygroskopischen Sorptionseigenschaften. 2000.

AutorenProf. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Peter NiemzDr. Tomasz OzyharDr. Stefan HeringDr. Walter Sonderegger

ETH Zürich, Institut für Baustoffe, HolzphysikStefano-Franscini-Platz 3CH-8093 Zü[email protected]


DOI: 10.1002 / bate.201400076

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

Buchenfurnierschichtholz für Fachwerkträger undverstärktes Brettschichtholz

1 Einleitung

Buchenfurnierschichtholz (Buchen-FSH) ist ein tech-nisch-moderner und effizienter Baustoff, der zugleichhohe architektonische Ansprüche erfüllen kann. Die Zu-lassung Z-9.1-838 [1] ist die gegenwärtige Grundlage derbaurechtlichen Regelung von Buchen-FSH für stab- undplattenförmige tragende Bauteile. Der Beanspruchungentsprechend gibt es FSH aus durchweg parallel (Typ S)und solches aus vorwiegend parallel und einigen recht-winklig angeordneten Furnierlagen (Typ Q) (Bild 1).Grundsätzlich kann Buchen-FSH auch in Form vonBrettschichtholz (BS-Holz) für tragende Zwecke verwen-det werden [2]. Beachtung ist dem ausgeprägten Schwind-und Quellverhalten zu schenken, das abhängig vom Auf-bau durch ein differenzielles Schwind- und Quellmaß vonbis zu 0,32 %/% quer zur Faser gekennzeichnet ist. Eben-falls zu beachten ist eine auf die Nutzungsklassen 1 und 2eingeschränkte Verwendung, durch die die ausgeprägteFeuchteempfindlichkeit und die fehlende natürliche Dau-

erhaftigkeit von Buchenholz Berücksichtigung finden sol-len.

Allgemein wiesen Fichten- und Kiefern-FSH unter denHolzwerkstoffen bislang die höchsten Zugfestigkeiten inFaserrichtung auf, vor allem aufgrund der ausgeprägtenHomogenisierung durch den in etliche Furnierlagen ge-gliederten Aufbau. Waldbauliche Veränderungen der Ver-gangenheit führen mittlerweile zu einer Verlagerung imHolzangebot zugunsten von Buchenholz mit durch-schnittlicher Qualität. Dieses Rohholz bringt ebenfalls

Mit Buchenfurnierschichtholz (Buchen-FSH) gibt es für den In-genieurholzbau seit einem Jahr einen neuen Holzwerkstoff. InAbhängigkeit von der Ausrichtung der Schälfurniere in der ge-schichteten Struktur sind charakteristische Zugfestigkeiten vonbis zu 70 N/mm2 in Haupt- und bis zu 17 N/mm2 in Querrichtungbauaufsichtlich festgelegt. Ein Material mit diesen Festigkeits-werten eröffnet neue konstruktive Möglichkeiten. Der Aufsatzberichtet über gezielte Untersuchungen an Anschlüssen fürFachwerkträger aus Buchen-FSH und Verstärkungen von Fich-tenbrettschichtholz mit keilgezinkten Lamellen aus Buchen-FSH. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Fachwerkträgern dieüberdurchschnittlich hohen Materialfestigkeiten aufgrund derlimitierenden Wirkung von Anschlusstragfähigkeiten fallweisenicht voll ausgenutzt werden können. Es bleibt Raum für dieEntwicklung von leistungsfähigen FSH-spezifischen Anschluss-lösungen. In der Funktion als Verstärkung für Brettschichtholzkönnen Buchen-FSH-Lamellen zu einer signifikanten Steige-rung der Biegefestigkeit beitragen. Experimentelle Nachweisehierzu stehen noch aus.

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

Beech LVL for trusses and reinforced glulamBeech LVL is an engineered wood product for timber struc-tures; it is available for one year. Depending on the orientationof the veneers in the material, characteristic tensile strengthsof up to 70 N/mm2 in main and 17 N/mm2 in transversal direc-tion are defined in the corresponding technical approval. A ma-terial having such strength properties opens new structuralpossibilities. The paper reports purposive investigations onjoints for truss girders made of beech LVL and on glulam rein-forcements made of finger jointed beech LVL laminations. Re-garding truss girders, the results demonstrate that the high ma-terial strengths cannot always be used due to the limiting ef-fect of the joint capacities. Hence, opportunities remain for thedevelopment of efficient LVL specific joint solutions. Beech LVLlaminations as glulam reinforcement may contribute to a signif-icant strength increase. However, corresponding experimentalverifications are still pending.

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

*) Corresponding author: [email protected] for review: 28 August 2014Revised: 16 October 2014Accepted for publication: 23 October 2014

Bild 1 Beispiele für Buchenfurnierschichtholz-Querschnitte: Typ S aus pa-rallel (links) und Typ Q aus vorwiegend parallel angeordneten Schäl-furnieren (rechts)Examples for cross sections of beech LVL: Type S with longitudinally(left) and type Q with mainly longitudinally oriented veneers (right)


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

gute Voraussetzungen für die FSH-Herstellung mit: es istlokal verfügbar, lässt sich gut dämpfen, schälen und ver-kleben. Im Vergleich zu Fichte und Kiefer führt die spezi-fische Zugfestigkeit des Buchenholzes bei Buchen-FSHTyp S zu deutlich höheren Zugfestigkeiten, die 70 N/mm2

übersteigen. Ein Holzwerkstoff dieser Festigkeit bietetgünstige Voraussetzungen für Bauteile, bei denen hoheKräfte mit kleinen Querschnitten zu übertragen sind. DieNutzung von Buchen-FSH für Fachwerkträger und ver-stärktes Fichten-BS-Holz stellt insofern eine besondersmaterialgerechte Verwendung dar (Bild 2). Charakteris-tisch für beide Bauweisen ist ein Zuggurt, in dem sichLängsspannungen konzentrieren. Die Ausführung der da-rüberliegenden Struktur in aufgelöster oder flächigerWeise ist eine Frage der Gestaltung und Wirtschaftlich-keit. Angesichts der hohen in Buchen-FSH übertragbarenKräfte sind bei beiden Bauweisen konstruktive und be-messungsrelevante Aspekte grundsätzlich neu zu be-leuchten. Am Karlsruher Institut für Technologie wurdendaher gezielte Untersuchungen durchgeführt, die denAufbau und die Bemessung von leistungsfähigen An-schlüssen für Fachwerkträger und von verstärktem BS-Holz betreffen. Im vorliegenden Aufsatz werden die zen-tralen Ergebnisse dieser Voruntersuchungen vorgestellt,um bislang verborgene Möglichkeiten darzustellen undweitere wünschenswerte Forschungsaktivitäten anzure-gen.

2 Fachwerkträger

Die Tragfähigkeit eines Fachwerkträgers hängt entschei-dend von der Konstruktion der Anschlüsse zwischen Füll-stäben und/bzw. Gurten ab. Neben dem Material wirddie Konstruktion beeinflusst durch brandschutztechni-

sche und ästhetische Aspekte, Anschlusssteifigkeiten,Querschnittsschwächungen, Anschlussexzentrizitätenund stets wirkende Nebenspannungen sowie durchgrundsätzliche Entscheidungen bei der Wahl der Verbin-dungsmittel. Um diese Aspekte zu beleuchten, werden inden Abschn. 2.1 und 2.2 für Buchen-FSH entwickelte An-schlussmöglichkeiten vorgestellt und analysiert.

2.1 Kontaktanschluss für druckbeanspruchte Füllstäbe

Zur Steigerung der aus dem Druckstab in einen Gurt ausBuchen-FSH einzuleitenden Kraftkomponente ist es vor-teilhaft, die zur Kraftübertragung erforderliche Kontakt-fläche durch eine „Faltung“ zu vergrößern. Dadurch ent-steht – ausgehend von einem traditionellen Stirn- bzw.Fersenversatz – ein sogenannter Treppenversatz (Bild 3links). Dieser bietet im Vergleich zu einem Stirnversatzaus Fichten-BS-Holz (Bild 3 Mitte) folgende Vorzüge:Der Bemessungswert der Tragfähigkeit der dargestelltenVerbindung mit Buchen-FSH im Gurtbereich steigt rech-nerisch von 37 auf 125 kN. Die Schwächung des Gurtesist auf ein Drittel minimiert; die statisch erforderlicheKontaktfläche wird nicht durch einen einzigen tiefen Ein-schnitt (30 mm), sondern durch viele weniger tiefe Ein-schnitte (10 mm) realisiert. Der Treppenversatz begüns-tigt zudem zentrische Beanspruchungen der Druckstre-ben. Für eine 2 m lange Strebe, bemessen nach demErsatzstabverfahren im Eurocode 5 [3], bedeutet das bei-spielsweise eine Steigerung der rechnerischen Tragfähig-keit auf mehr als das Doppelte.

Der maßgebende Versagensmechanismus (Schub, Quer-druck oder Längsdruck) eines Treppenversatzes ist vonder Geometrie der Bauteile (insbesondere vom Neigungs-winkel der Strebe) und der verwendeten Materialien ab-hängig. Die Tragfähigkeit Rd eines Treppenversatzes nachBild 3 (rechts) wird hier durch die lokale Schubtragfähig-keit Rv,d im Gurt limitiert. Ohne Berücksichtigung dergünstig wirkenden Querdruckspannungen kann Rv,d

nach Gl. (1) berechnet werden. Darin ist b die Breite derHolzquerschnitte und hS die Höhe der Strebe (in mm),fv,k die charakteristische Schubfestigkeit (in N/mm2) undα der Strebenanschlusswinkel. Durch die ermittelte Trag-fähigkeit, die sich auf die Strebenachse bezieht, wird dieeinwirkende Normalkraft Nd der Druckstrebe begrenzt.In Gl. (1) ist ebenfalls die Berechnung der Querdrucktrag-

Bild 2 Mögliche Verwendung für Buchen-FSH: Fachwerkträger (oben) undin der Zugzone verstärkte Brettschichtholzträger (unten)Possible application of beech LVL: trusses (top) and glulam with reinforcement in the extreme tension zone (bottom)

10 m

m

100 mm

100 mm

45°

Bu-FSH

30 m

m

100 mm

100 mm

45°

GL 28h

GL 28h

GL 28h

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)


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

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fähigkeit Rc,90,d des Buchen-FSH-Gurtes und der Druck-tragfähigkeit Rc,0,d der BS-Holz-Strebe im Verbindungsbe-reich des Treppenversatzes mit Abmessungen nach Bild 3(rechts) angegeben. Der auf Grundlage von experimentel-len Untersuchungen entwickelte Bemessungsvorschlageinschließlich günstig wirkender Querspannungen findetsich in [4].

2.2 Zugbeanspruchte Füllstäbe

2.2.1 Schlitzbleche mit Stabdübeln

Bei Zugstäben, die über Schlitzbleche und hintereinanderin Faserrichtung angeordnete Stabdübel angeschlossenwerden, ist ein mögliches Spalten grundsätzlich zu gewär-tigen und ggf. durch konstruktive Maßnahmen auszu-schließen. Sehr große Bauteiltragfähigkeiten bei zugleichkleinen Querschnitten in Buchen-FSH stellen angesichtsder Spaltgefahr eine besondere konstruktive Herausfor-derung dar. Dieser Zusammenhang wird mittels einer Be-rechnung der Anschlusstragfähigkeiten der in Bild 4 dar-gestellten Varianten verdeutlicht. Das Bild zeigt einenZugstab aus Buchen-FSH (Typ S), bei dem das Blech pa-rallel zu den Furnierlagen eingeschlitzt ist, und einenZugstab aus zu Brettschichtholz verarbeitetem Buchen-FSH (Typ S), bei dem das Blech rechtwinklig zu denLagen eingebracht ist.

Bei der Bemessung der Stabdübel ist die Lochleibungsfes-tigkeit aufgrund richtungsabhängiger Materialeigenschaf-ten in Buchen-FSH nach [1] fallweise abzumindern.Quantitativ ist diese von der Beanspruchungs- und Ein-

min

sin cos(1)

0,91,3

100 100 9sin45 cos45

125 kN

sin 2 30

sin

0,91,3

100 100 sin45 2 30 14,0 1,0

sin45276 kN

0,91,3

100 100 28,0

194 kN

d

v,dmod

M

S v,k

c,90,dmod

M

S c,90,k c,90

c,0,dmod

MS c,0,k

R

Rk b h f

Rk b h f k

Rk

b h f

( )

( )=

=γ

⋅⋅ ⋅α ⋅ α

= ⋅ ⋅ ⋅° ⋅ °

=

=γ

⋅⋅ α + ⋅ ⋅ ⋅

α

= ⋅⋅ ° + ⋅ ⋅ ⋅

°=

=γ

⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅

=

⎧

⎨

⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪⎪⎪⎪

bringrichtung sowie vom Verbindungsmitteltyp abhängig.Beispiele für Abminderungsfaktoren für die Lochlei-bungsfestigkeit bei Stabdübeln zeigt Bild 5.

Die Tragfähigkeiten der Verbindungen in Bild 4 wurdennach 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 Fur -nierquerlagen und kmod = 0,9. Nach Gl. (2) beträgt dieLochleibungsfestigkeit zunächst 50,2 N/mm2.

(2)

Beim Anschluss in Bild 4 (rechts) ist die Lochleibungsfes-tigkeit nur mit 70 % in Ansatz zu bringen und beträgtdaher 35,1 N/mm2. Aufgrund der Spaltgefahr ist für beideAnschlussvarianten eine wirksame Verbindungsmittelan-zahl nef zu berechnen; diese beträgt 2,74 in Faserrichtung.Tab. 1 enthält die Anschlusstragfähigkeiten im Vergleichmit den entsprechenden Bauteiltragfähigkeiten, die einVielfaches höher sind als diejenigen der Anschlüsse.

Die Tragfähigkeitsunterschiede in Tab. 1 zeigen, dass klas-sische Konstruktions- und Bemessungsansätze bei Bu-chen-FSH nicht notwendigerweise zu effizienten Lösun-gen führen. Es sind insofern weitere Überlegungen ange-zeigt, um ein statisch ausgewogenes Verhältnis zwischenAnschluss- und Bauteiltragfähigkeit zu schaffen. Wirksamsind zur Ausschaltung oder Minimierung der SpaltgefahrZugstäbe aus Buchen-FSH mit Querlagen oder als Quer-bewehrung eingebrachte Vollgewindeschrauben, damitnef = n gesetzt werden kann. Die Abminderung der Loch-

0,082 (1 0,01 )

sin cosin N/mm

0,082 (1 0,01 10) 6801

50,2 N/mm

h, ,kk

902 2

2

h,0,k2

fd

k

f

=+

= =

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)

1,0·f Nicht zulässig 0,7·f 0,4·f h h h

Bild 5 Abminderungsfaktoren für die Lochleibungsfestigkeit für Stabdübelin Buchen-FSH nach [1]Reduction factors for the embedment strength of dowel-type fasten-ers in beech LVL according to [1]

Tab. 1 Bemessungswerte der Tragfähigkeit der Anschlüsse (Bild 4) in kNDesign values for the capacity in kN of the connections in fig. 4

Material Anschluss Buchen-FSH Stahl S355Fv,Rd,ges Ft,Rd NR,d

Typ S 142 480 307

Typ BSH 100 443 307



ben d = 6 mm in vorgebohrte Löcher (∅ 4 mm) einge-bracht. Bild 7 zeigt links das in die Spannbacken einerPrüfmaschine eingebaute Ende einer Gewindestange vordem Zugversuch und rechts ein sich nach dem Versucheinstellendes lokales Versagen im Anschlussbereich. DasVersagen trat jeweils nur an einem der beiden Anschlüsseein, sodass bei den 15 Prüfkörpern jeweils der schwäche-re der beiden Anschlüsse geprüft wurde.

Tab. 2 enthält die Ergebnisse der Zugversuche. Es sinddie mittlere Höchstlast Fmax, der Ausziehparameter mitfax = Fmax/(d · Lef) und das Versagen angegeben. Der Aus-ziehparameter bei Anschlüssen mit einer Einschraubtiefevon 200 mm beträgt fax ≈ 29 N/mm2. Bei Prüfkörpern mitreinem Stahlversagen der Gewindestangen – Einschraub-tiefe 300 mm – erfolgt keine Berechnung des Ausziehpa-rameters. Ähnliche Versuche mit Prüfkörpern aus Nadel-holz sind in der Forschungsarbeit [7] dokumentiert. Diemittleren axialen Steifigkeiten, bezogen auf eine An-schlussseite, betragen etwa 110 kN/mm für Reihen 1 und3 bzw. 120 kN/mm für Reihe 2. Bild 8 verdeutlicht die be-obachteten Versagensformen bei Prüfkörpern der Reihen1, 2 und 3.

leibungsfestigkeit beim Anschluss in Bild 4 (rechts) zeigtdie Bedeutung einer materialgerechten Ausrichtung derVerbindungsmittel. Bei ausziehfesten Verbindungsmitteln– zu diesen zählen Stabdübel jedoch nicht – darf der trag-fähigkeitssteigernde Einhängeeffekt zusätzlich angesetztwerden.

2.2.2 Eingedrehte Gewindestangen

Eine andere Art von Anschlüssen sind solche mit zurStabachse parallel eingedrehten Gewindestangen. Beidiesen Anschlüssen wurde die Ausziehtragfähigkeit derGewindestangen für unterschiedliche Buchen-FSH-Quer-schnitte und Einschraubtiefen ermittelt. Es wurden insge-samt zehn Prüfkörper aus Querschnitten mit kompaktenQuerlagen (Reihen 1 und 2) und fünf Prüfkörper ausQuerschnitten mit aufgelöstem Querlagenbereich, ausvier einzelnen Furnierlagen bestehend, geprüft (Bild 6).Als Verbindungsmittel wurden Gewindestangen SFS WBd = 16 mm mit Holzgewinde verwendet (Zulassung Z-9.1-777 [6]). Diese wurden an jedem Ende der symmetrischenPrüfkörper (L/B/H = ∼1 300/64/60 mm) in ein vorge-bohrtes Loch (∅ 13 mm) im Bereich der Querlage einge-schraubt (Lef = 200 mm bei Reihen 1 und 3 bzw. 300 mmbei Reihe 2). Ihr Randabstand in Faserrichtung der Quer-lage beträgt 2 · d; die Breite des Prüfkörpers ergibt sichsomit zu 4 · d = 64 mm. Als Querzugverstärkung wurdenan den Prüfkörperenden jeweils vier Vollgewindeschrau-

64

60

16 64

202020

Bild 6 Prüfkörperquerschnitte mit eingedrehten Gewindestangen: Reihen 1und 2 mit kompakten (links) und Querschnitte der Reihe 3 mit aufge-lösten Querlagen (rechts); Maße in mmCross sections of the specimens with screwed-in threaded rods: se-ries 1 and 2 with solidly arranged transversal veneers (left) and se-ries 3 with distributed transversal veneers (right); dimensions in mm

Bild 7 Einleitung der Prüfkraft an einem Anschlussende eines symmetri-schen Prüfkörpers (links) und Zugversagen des Anschlusses(rechts)Loading at one side of a symmetrical specimen (left) and tensionfailure of the connection (right)

Tab. 2 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

Reihe Anzahl Lef Fmax fax Versagenin mm

x in kN v in %in N/mm2

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 LängslagenS .. Zugversagen StahlH .. Herausziehen der Gewindestange und Holzversagen in der Mantelfläche und zusätzliches Aufspalten



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2.2.3 Eingeklebte Gewindestangen

Technisch aufwändiger im Vergleich zum Eindrehen istdas Einkleben von Gewindestangen mit dem Vorteil einerhöheren axialen Steifigkeit. Ergänzend zu den eingedreh-ten Stangen wurden ebenfalls Anschlüsse mit zur Stab-achse parallel eingeklebten Stangen in Zugversuchen untersucht, sinngemäß zu Bild 7 (links). Die Auszieh trag -fähigkeit wurde für fünf Prüfkörper mit Buchen-FSH-Querschnitten ohne Querbewehrung und weitere fünfPrüfkörper mit Querbewehrung ermittelt (Bild 9).

Als Verbindungsmittel wurden Gewindestäbe mit metri-schem Gewinde M16, Festigkeitsklasse 8.8 verwendet,die in 160 mm tiefen Bohrlöchern (∅ 20 mm) auf ganzerLänge (Lad = 160 mm) verklebt wurden. Als Klebstoffwurde „WEVO Spezialharz EP 32 S mit WEVO HärterB 22 TS“ nach Zulassung Z-9.1-705 [8] verwendet. DiePrüfkörper mit Querbewehrung wiesen im äußeren Drit-tel jeweils zwei Querlagen und im Bereich der Stabendenals Querzugbewehrung Vollgewindeschrauben auf. DasVersagen trat auch bei den eingeklebten Stangen nur amschwächeren der beiden Anschlüsse ein. Tab. 3 enthältdie Ergebnisse der zehn Zugversuche. Angegeben sindder Mittelwert des Ausziehwiderstands Fmax und der Kle-befugenfestigkeit nach Gl. (3).

(3)

Zum Vergleich mit dem Ausziehparameter der einge-schraubten Stangen ist ebenfalls die mit π multiplizierteKlebefugenfestigkeit angegeben. Die mittleren axialenSteifigkeiten betragen etwa 250 kN/mm. Die Versagens-formen sind in Bild 10 dargestellt: unverstärkte Quer-schnitte zeigen ein ausgeprägtes Spalten, bei verstärktenverlagert sich bei einer zugleich um etwa 40 % höherenmittleren Tragfähigkeit das Versagen in die Klebefugezwischen Stange und Bohrlochwandung. Dass die Quer-lagen zu einer um 20 % geringeren Stabtragfähigkeit im

k1max

ad

fFd L

=

Vergleich zu dem unverstärkten Querschnitt führen, istangesichts der für die Bemessung relevanten Anschlüssestatisch nicht von Nachteil.

3 Verstärkung von Fichten-BS-Holz

3.1 Vorbemerkung

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

Tab. 3 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 Verstärkung Fmax fk1 π·fk1 Versagenin mm

x in N/mm2 v in %in N/mm2 in N/mm2

5 160 Nein 71 8,9 8,85 27,8 Sp

5 160 Ja 98 2,5 12,2 38,4 Sp & Sc

Sp .. Aufspalten am ZugstabendeSc .. Scherversagen der Klebefuge entlang des Stabes

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)

56 16

56 56

56

20 20

Bild 9 Prüfkörperquerschnitte mit eingeklebten Gewindestangen: ohne(links) und mit Bewehrung (rechts); Maße in mmCross sections of the specimens with glued-in threaded rods: with-out (left) and with reinforcement (right); dimensions in mm

Bild 10 Aufspalten eines Querschnitts ohne Querbewehrung (links) und be-hindertes Aufspalten eines Querschnitts mit Querbewehrung beimScherversagen der Klebefuge (rechts)Splitting of a cross section without transversal reinforcement (left)and hindered splitting of a reinforced cross section featuring shearfailure of the bond layer (right)



− Ohne experimentelle Biegeversuche lassen sich An-haltswerte für die charakteristische Biegefestigkeit vonmit Buchen-FSH verstärktem BS-Holz herleiten.

− Einflüsse auf die Biegefestigkeit, die sich aus unter-schiedlichen Festigkeitsklassen des BS-Holzes, ausdem Aufbau oder einer von 12 % abweichenden Holz-feuchte ergeben, werden dabei gezielt untersucht.

− Das Simulieren von Festigkeitswerten, wobei einzelneFallkonstellationen mit jeweils 1 000 Einzelsimulatio-nen untersucht werden, bietet enorme Kostenvorteile.

Bild 12 verdeutlicht den Zusammenhang zwischen demElastizitätsmodul der Keilzinkenprüfkörper und ihrerZugfestigkeit. Die Darstellung zeigt, dass ordnungsgemäßverklebte Prüfkörper (Bild 13 links) Zugfestigkeiten über55 N/mm2 aufweisen und damit nicht zu weit unterhalbder Zugfestigkeit des FSH-Materials liegen. Buchen-FSHeignet sich damit für keilgezinkte, lange Verstärkungsla-mellen. Fehlerhaft verklebte Keilzinkenprüfkörper (Bild13 rechts) weisen wesentlich geringere Zugfestigkeitenauf.

3.2 Festigkeitssimulation und Ergebnisse

Für die Festigkeitssimulation von BS-Holz mit keilgezink-ten Buchen-FSH-Lamellen wurden diese Eingangswerteverwendet: eine Mindestzugfestigkeit der FSH-Streifen

mellen in der Zugzone und Fichten-BS-Holz im Restquer-schnitt (Bild 11). Derart verstärkte Träger waren bereitsGegenstand der Forschungsarbeit [9] und zählen in Nord-amerika zum festen Bestandteil der BS-Holz-Normung[10]. Aus mechanischer Sicht ist diese Kombination nahe-liegend, weil das spröde Zugversagen auf einem wesent-lich höheren Spannungsniveau stattfindet. Bedingt durchdie geringere Streuung der Festigkeit von Buchen-FSHwird sich im Vergleich zu Vollholzlamellen in der Zugzo-ne eine entsprechend geringere Streuung der Biegetragfä-higkeit einstellen [11].

Anwendungsgebiete für verstärktes BS-Holz können sein:Sanieren von biegebeanspruchten BS-Holz-Bauteilensowie Ertüchtigen von BS-Holz-Bauteilen für höhereNutzlasten und werksmäßiges Herstellen von Sonderbau-teilen bzw. weitspannenden Objektbindern. Buchen-FSH(Typ S) eignet sich aufgrund seiner Zugfestigkeit in beson-derem Maße für Lamellen einer Zugzonenverstärkung.Die bei Buchen-FSH um rund das Doppelte vom Betrageher höhere Zugfestigkeit – im Vergleich zur Druckfestig-keit des Fichten-BS-Holzes – führt bei der Beschreibungder Biegetragfähigkeit zu Überlegungen, die unter ande-rem das frühzeitige Reißen des zu verstärkenden BS-Hol-zes unmittelbar über der Verstärkung und eine jenseitsder Proportionalitätsgrenze gestauchte Druckzone betref-fen. Bemessungsansätze liegen hierzu mittlerweile vor(z. B. [12]).

Es werden hier Simulationsergebnisse zur Biegefestigkeitvon mit Buchen-FSH verstärktem BS-Holz vorgestellt.Unberücksichtigt bleibt ein mögliches Schubversagen. Beider Simulation wird berücksichtigt, dass die FSH-Lamel-len Keilzinken aufweisen. Für eine orientierende Studiewurde daher zunächst eine Kleinserie von Keilzinkenver-bindungen mit Buchen-FSH hergestellt und in Zugversu-chen geprüft. Darauf aufbauend wurden verstärkte BS-Holz-Träger mit simulierten Biegeversuchen untersucht.Diese Versuche wurden mit dem dafür speziell konfigu-rierten Karlsruher Rechenmodell durchgeführt (s. [13]).Das bietet folgende Vorteile:

BS

-Holz (Fichte) FS

H

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

FSH-

Keilz

inke

nzug

fest

igk.

in N

/mm

²

0102030405060708090

E-Modul der FSH-Keilzinkenverb. in N/mm²14500 15000 15500 16000 16500 17000

Zustandfehlerhaftordnungsgemäß

Bild 12 Zugfestigkeit und Elastizitätsmodul von Keilzinkenverbindungen ausBuchen-FSHTensile strength and modulus of elasticity of finger joints in beechLVL

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



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von 70 N/mm2, ein normalverteilter Längs-E-Modul mitN(16 600;8002) in N/mm2 und eine normalverteilte Keil-zinkenzugfestigkeit mit N(65,4;6,142) in N/mm2, die dasexperimentelle Prüfergebnis reflektiert. Mit diesen Eigen-schaften simulierte und nur aus keilgezinkten FSH-La-mellen aufgebaute Träger weisen eine charakteristischeBiegefestigkeit von 60 N/mm2 und eine mittlere von68 N/mm2 sowie erwartungsgemäß einen mittlerenBiege-E-Modul von 16 600 N/mm2 auf.

Bild 14 zeigt das numerische Versuchsprogramm für ver-stärktes BS-Holz. Ausgehend von jeweils unverstärktenTrägern, die den Festigkeitsklassen GL 20h bis GL 32h

entsprechen, werden ein bis drei Lamellen in der Zugzo-ne durch keilgezinkte Buchen-FSH-Lamellen ersetzt. DieHolzfeuchte wird zwischen 12 und 20 % nur in derDruckzone variiert, weil die mechanischen Eigenschaftenfür Zugbeanspruchung von der Holzfeuchte weitgehendunabhängig sind.

Bild 15 zeigt den Einfluss der Verstärkung auf die charak-teristische Biegefestigkeit. Im unverstärkten Zustand istder Festlegung entsprechend eine charakteristische Biege-festigkeit von 20, 24, 28 bzw. 32 N/mm2 wirksam und einEinfluss der Holzfeuchte kaum wahrnehmbar. Mit zuneh-mender Verstärkung ist der Festigkeitsanstieg degressiv

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

Cha

rakt

. Bie

gefe

stig

keit

in N

/mm

²

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

Anzahl FSH-Lamellen0 1 2 3

Typ I

u [%]121620 C

hara

kt. B

iege

fest

igke

it in

N/m

m²

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56


Typ II

u [%]121620

Cha

rakt

. Bie

gefe

stig

keit

in N

/mm

²

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56


Typ III

u [%]121620 C

hara

kt. B

iege

fest

igke

it in

N/m

m²

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56


Typ IV

u [%]121620

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



und der Holzfeuchteeinfluss ausgeprägter. Außerdemweisen die verstärkten Träger im Bruchzustand in derDruckzone eine Beanspruchung jenseits der Proportiona-litätsgrenze auf. Diese Beanspruchung steigt mit zuneh-mendem Verstärkungsgrad und zunehmender Holzfeuch-te.

Besonders nutzbringend erscheint eine Verstärkung vonFichten-BS-Holz niedriger Festigkeitsklassen, weil durchdas Aufbringen einiger weniger FSH-Lamellen der Auf-wand einer maschinellen Sortierung zumindest teilweiseeingespart werden könnte.

3.3 Bemessungsverfahren

Zur analytischen Beschreibung der charakteristischenBiegefestigkeit für praktische Zwecke ist ein von Simula-tionen unabhängiges Bemessungsverfahren erforderlich,das hier beispielhaft erläutert wird. Bild 16 beschreibtfür den Typ I mit drei FSH-Lamellen eine Äquivalenzhinsichtlich der Biegetragfähigkeit zwischen einer li -nearen (durchgezogene Linie) und nicht linearen Span-nungsverteilung (getreppte bzw. gestrichelte Linie).Deren Verlauf ist mittels einer linearen Dehnungsvertei-lung, die von einer konstanten Bruchdehnung (εunten)am Biegezug rand ausgeht, iterativ so festgelegt, dass derQuerschnitt frei von resultierenden Normalkräften ist.Die charakteristische Biegezugfestigkeit und die Bruch-dehnung des BS-Holzes ausschließlich aus Buchen-FSHbeträgt fm,g,k,FSH = 60 N/mm2 bzw. εunten = 0,361 %,

wobei die Bruchdehnung dem Verhältnis aus der cha-rakteristischen Biegefestigkeit von 60 N/mm2 und demmittlerem Biege-E-Modul von 16 600 N/mm2 entspricht.Weitere Rand bedingungen sind die eingangs festgelegtelineare Dehnungsverteilung sowie unter Druckbean-spruchung ideales elastisch-plastisches Materialverhal-ten mit einer charak ter istischen Festigkeit fc,g,k von36,4 N/mm2, ein experimentell ermittelter Wert (s. [14]).Der linearen Spannungsverteilung ist eine effektive Bie-gefestigkeit von fm,g,k,eff = 49,7 N/mm2 zugeordnet, diemit der simulierten Biegefestigkeit von knapp50 N/mm2 übereinstimmt (Bild 15, Typ I). Für den Falldes mit drei FSH-Lamellen verstärkten GL-20h-Quer-schnitts lässt sich das Simulationsergebnis folglich eben-so mit der nicht linearen Verbundtheorie darstellen.Oberhalb der dritten Verstärkungslamelle ist im Fich -ten-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 Verstär-kungsgrads sind um 10 bis 70 % erhöhte Spannungentheoretisch darstellbar (s. [15]). Die experimentelle Absi-cherung einer solchen Spannungserhöhung steht nochaus. Hier können systematische Untersuchungen vonverstärktem BS-Holz im Rahmen einer zukünftigen Un-tersuchung dazu beitragen, die mittels Simulationen auf-gezeigte Leistungsfähigkeit zu belegen und ein auf derGrundlage der Verbundtheorie beruhendes Bemessungs-verfahren experimentell zu stützen.

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



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4 Zusammenfassung

Furnierschichtholz aus Buche ist die bauaufsichtlich zu-gelassene Hartholzvariante unter den Furnierschichthöl-zern. Es vereint die von Fichten- und Kiefernfurnier-schichtholz bekannten Vorteile, die aus der ausgeprägtenHomogenisierung herrühren, mit der hohen Festigkeitdes verarbeiteten Buchenholzes. Das mechanischeHauptmerkmal ist eine charakteristische Zugfestigkeitvon bis zu 70 N/mm2, die Buchen-FSH aus konstruktiverund ingenieurmäßiger Sicht zu einem idealen Baustoffmacht für filigrane zugbeanspruchte Bauteile wie Füllstä-be und Gurte in weitgespannten Fachwerkträgern. Diehohe Rohdichte von im Mittel 740 kg/m3 und der typbe-dingte Aufbau mit verstärkenden Querlagen ermöglichen

die Herstellung von nicht spaltgefährdeten Anschlüssenmit Stabdübeln und sehr tragfähigen Kontaktverbindun-gen. Vielversprechend sind nicht sichtbare Zuganschlüssemit eingedrehten oder eingeklebten Gewindestangen,wenn diese geeignet verstärkt werden, wobei eingeklebteStangen im Vergleich mit eingedrehten eine höhere axialeSteifigkeit besitzen. Furnierschichtholz aus Buche, dasseinerseits in Form von Brettschichtholz ebenfalls bau-aufsichtlich zugelassen ist, bietet grundsätzlich auch guteVoraussetzungen zur Zugzonenverstärkung von BS-Holzaus Nadelholz. Erste theoretische Untersuchungen lassenin Abhängigkeit vom Verstärkungsgrad bei Fichtenbrett-schichtholz der Festigkeitsklasse GL 24 eine Verdoppe-lung der charakteristischen Biegefestigkeit realistisch er-scheinen.

Literatur

[1] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Nr. Z-9.1-838 vom21. September 2013: Furnierschichtholz aus Buche zurAusbildung stabförmiger und flächiger Tragwerke. Deut-sches Institut für Bautechnik, Berlin.

[2] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Nr. Z-9.1-837 vom2. Dezember 2013: Brettschichtholz aus Buchen-Furnier-schichtholz. Deutsches Institut für Bautechnik, Berlin.

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

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

[5] DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08 Nationaler Anhang – Natio-nal festgelegte Parameter – Eurocode 5: Bemessung undKonstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – All-gemeine Regeln und Regeln für den Hochbau.

[6] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Nr. Z-9.1-777 vom30. November 2010: Gewindestangen mit Holzgewinde alsHolzverbindungsmittel. Deutsches Institut für Bautechnik,Berlin.

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

[8] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Nr. Z-9.1-705 vom26. Januar 2009: 2K-EP-Klebstoff WEVO-Spezialharz EP32 S mit WEVO-Härter B 22 TS zum Einkleben von Stahl -stäben in Holzbaustoffe. Deutsches Institut für Bautechnik,Berlin.

[9] RADOVIC, B.: Träger aus Brettschichtholz mit Furnier-schichtholz im Zugbereich. Vorhaben I.4-35105, For-schungs- und Materialprüfungsanstalt Baden-Württemberg,Stuttgart, 1988.

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

[11] GEHRI, E.: Verbindungstechniken mit hoher Leistungsfähig-keit – Stand und Entwicklung. Holz als Roh- und Werkstoff43 (1985), H. 3, S. 83–88.

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

[13] BLASS, H. J.; FRESE, M.; GLOS, P.; DENZLER, J. K.; LINSEN-MANN, P.; RANTA-MAUNUS, A.: Zuverlässigkeit von Fichten-Brettschichtholz mit modifiziertem Aufbau. Karlsruher Be-richte zum Ingenieurholzbau, Bd. 11, Karlsruhe: Universi-tätsverlag, 2008.

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

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

AutorenDipl.-Ing. Markus Enders-CombergKarlsruher Institut für TechnologieHolzbau und BaukonstruktionenR.-Baumeister-Platz 176131 [email protected]

Dr.-Ing. Matthias FreseKarlsruher Institut für TechnologieHolzbau und BaukonstruktionenR.-Baumeister-Platz 176131 [email protected]

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hans Joachim BlaßKarlsruher Institut für TechnologieHolzbau und BaukonstruktionenR.-Baumeister-Platz 176131 [email protected]

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

DOI: 10.1002 / bate.201300099

AUFSATZThomas Moosbrugger*, Harald Krenn, Thomas Bogensperger

Bemessungsdiagramme für den biegebeanspruchtenStab im HolzbauTeil 1: Dachträger mit homogenem Stabquerschnitt

1 Einleitung

Innerhalb der Europäischen Union sind neben demGrunddokument des Eurocodes ÖNORM EN 1995-1-1[1] die länderspezifischen nationalen Festlegungen, Erläu-terungen und Erweiterungen, z. B. in Österreich dieÖNORM B 1995-1-1 [2] bzw. in Deutschland die DIN EN1995-1-1/NA [3], der Bemessung und Konstruktion vonHolzbauten zugrunde gelegt. Der Eurocode definiert fürdie Bemessung von Bauteilen die Nachweise in denGrenzzuständen der Tragfähigkeit (ULS) sowie die Nach-weise in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit(SLS).

Bei den Nachweisen in den Grenzzuständen der Ge-brauchstauglichkeit treten, verglichen mit der ÖNORM B4100 [4] „Holzbau – Holztragwerke – Teil 2 – Berechnungund Ausführung“ als Vorgängernorm zum Eurocode inÖsterreich, zumindest zwei, teilweise sogar drei verschie-dene Verformungsnachweise in Abhängigkeit der Lastein-wirkungsdauer (ständig, häufig und selten) in Erschei-nung. Materialabhängige Kriecheffekte in Abhängigkeitder Lasteinwirkungsdauer sind unabhängig von der Be-lastungsart (z. B. Eigengewicht gk und Schneelast sk)

immer zu berücksichtigen. Zudem ist das Schwingungs-verhalten der Tragstruktur zu untersuchen, was jedochnicht Teil dieser Abhandlung ist.

Eine allgemeingültige Aussage, welcher ULS- bzw. SLS-Nachweis die relevante Bemessungssituation für die Di-mensionierung eines Bauteiles widerspiegelt, kann auf-grund der Vielzahl an Einflussparametern, wie z. B. derMaterialkennwerte, der Trägerspannweite und der Belas-tung, a priori nicht eindeutig erkannt werden.

Für die Vorbemessung gemäß ÖNORM EN 1995-1-1 [1]liegen bis dato keinerlei nutzbare Bemessungsdiagrammefür biegebeanspruchte Stäbe mit systematischer Aussage-kraft vor. Für die Vorgängernormen waren solche Dia-gramme in sehr guter Qualität verfügbar (Bild 1 (li) bzw.[5]). Einzelne Hersteller von Brettschichtholz stellen pro-duktspezifische Bemessungstafeln (Bild 1 (re) bzw. [6])zur Verfügung.

In der vorliegenden Arbeit werden Bemessungsdiagram-me zur Vorbemessung von Bauteilen aus Holz (über dieErmittlung der erforderlichen Querschnittshöhe) in Ab-hängigkeit definierter Eingangsparameter (Einwirkungen,Geometrie, Systemdefinitionen, Materialeigenschaften)vorgestellt.

Mit den in dieser Abhandlung gezeigten Bemessungsdia-grammen lassen sich sowohl die maßgebende Quer-schnittshöhe als auch der relevante Nachweis ermitteln.

Im vorliegenden Aufsatz werden Bemessungstafeln zur Vorbe-messung von Bauteilen aus Holz – Ermittlung der erforderli-chen Querschnittshöhe – in Abhängigkeit definierter Eingangs-parameter (Einwirkungen, Geometrie, Systemdefinitionen, Materialeigenschaften) vorgestellt. Eine allgemeingültige Aus-sage, welcher ULS- bzw. SLS-Nachweis die relevante Bemes-sungssituation für die Dimensionierung eines Bauteiles wider-spiegelt, kann aufgrund der Vielzahl an Einflussparametern,wie z. B. der Materialkennwerte, der Trägerspannweite und derBelastung, a priori nicht eindeutig getätigt werden. Für die effi-ziente Vorbemessung gemäß ÖNORM EN 1995-1-1 [1] liegen bisdato keinerlei nutzbare Bemessungsdiagramme für biegebean-spruchte Stäbe mit wissenschaftlicher Aussagekraft vor.

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

Design charts for a single spanned timber beam underbending – Part 1: Roof beam with a homogeneous rectangularbeam cross-sectionIn the presented paper design charts for the preliminary designof components made of timber (determination of the requiredcross-sectional height) are shown. The charts are given asfunctions of several defined input parameters like loads, sys-tem geometry and material behavior. A generally valid state-ment, which kind of verification (ULS or SLS) reflects the rele-vant design situation for the design of a timber component isnot possible. This may occur due to numerous influencing pa-rameters. Currently no design charts for the efficient prelimi-nary design according to ÖNORM EN 1995-1-1 [1] are available.

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

*) Corresponding author: [email protected] for review: 04 December 2013Revised: 21 July 2014Accepted for publication: 30 July 2014


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

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

1.1 Verwendete Normenwerke für die Nachweisführung

Aufgrund der Unterschiede in den einzelnen Nachweisenfür die Grenzzustände werden die Bemessungsdiagram-me auf Basis der folgenden Normenwerke dargestellt, diefür den täglichen Bemessungsalltag innerhalb desdeutschsprachigen Raumes relevant sind:

− Österreich: ÖNORM EN 1995-1-1 [1] mit ÖNORM B1995-1-1:2014 [2]

− Deutschland: DIN EN 1995-1-1 (entspricht [1]) mitDIN EN 1995-1-1/NA:2013-08 [3]

1.2 Der Einfeldträger unter Gleichstreckenlast

Die im Folgenden dargestellten Bemessungsdiagrammehaben für den mit einer Gleichstreckenlast belastetenEinfeldträger für die ständige und vorübergehende Be-messungssituation gemäß ÖNORM EN 1990 [9] Gültig-keit. Als statisches System liegt der beidseitig ideal gelen-kig gabelgelagerte Einfeldträger vor, dessen Stablänge Lals Trägerspannweite zwischen den Auflagern definiertist. Der Stabquerschnitt ist durch einen doppelt symme-trischen homogenen Rechteckquerschnitt gegeben, des-sen geometrische Abmessungen durch die Querschnitts-

breite b sowie durch die Querschnittshöhe h festgelegtsind.

Die Lasteinflussbreite e – diese entspricht dem Achs -abstand benachbarter Biegeträger (Hauptträger in einerDachkonstruktion) – ist mit einem Fünftel der gesamtenTrägerspannweite definiert. Auf Basis einer Dachtrag-werksanalyse (HIRSCHMANN [8]) konnte für verschiedeneDachtragsysteme (z. B. Dachelemente und Systemdächer)ein L/e-Verhältnis zwischen 4 und 6 ermittelt werden. BeiL/e = 5 ergibt sich für L = 4,0 m Stützweite ein Träger -abstand von 80 cm sowie für 20 m Stützweite ein Ab-stand von rund 4 m. Mit zunehmender Trägerspannweitevergrößert sich dadurch der Hauptträgerabstand pro -portional.

Die Grundlage für die Berechnung der Stabschnittgrößen,der Stabverformungen sowie der Querschnittsbeanspru-chungen bildet der schubnachgiebige TIMOSHENKO-Stab.Der Biegeträger ist entlang seiner gesamten Trägerober-kante gegen seitliches Ausweichen gesichert, weshalb einStabilitätsversagen ausgeschlossen ist. Aufgrund dieserkontinuierlichen konstruktiven Stabilisierung treten keineTorsionsbeanspruchungen im Biegeträger auf. Der Trägerist entlang seiner gesamten Stabachse durch ständige Ein-wirkungen (g1,k und g2,k) sowie durch eine veränderlicheEinwirkung (sk) gleichmäßig beansprucht. Es gilt:

− Die ständige Einwirkung ist durch das Eigengewichtdes Trägers g1,k [kN/m] und das Eigengewicht desDachaufbaues g2,k [kN/m2] unter Berücksichtigungder Einflussbreite e definiert.

Bild 1 (li) Bemessungsnomogramm für „auf Biegung beanspruchte Bauglieder aus Brettschichtholz“, v. HALASZ und SCHEER [5]; (re) Bemessungstafel für biege-beanspruchte 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 homogeneouscross-section, NORDLAM EXPRESSElements, NORDLAM GmbH [6]


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

− Die veränderliche Einwirkung ist durch eine am ge-samten Dach konstant verteilte Schneelast sk [kN/m2](Seehöhe H < 1 000 m. ü. A.) unter Berücksichtigungder Einflussbreite e definiert.

Der Lastfaktor α dient als Eingangsgröße für die Bemes-sungsdiagramme und ist durch das Verhältnis zwischender Schneelast und dem Eigengewicht des Aufbaues in di-mensionsloser Form mit sk/g2,k definiert. Die Beanspru-chung des Biegeträgers infolge horizontaler Einwirkun-gen, wie z. B. Wind oder Stabilisierungslasten aus Aus-steifungsverbänden, wird nicht berücksichtigt.

Die Einwirkung „Winddruck am Dach“ wird für den glo-balen Nachweis der vertikalen Einwirkungen nicht be-rücksichtigt. Aufgrund des kmod-Wertes von 1,0 (sowohlin Österreich als auch in Deutschland) stellt diese Bemes-sungssituation für die meisten Standorte nicht die bemes-sungsrelevante Situation dar.

Die geometrischen Abmessungen sind in Bild 2 darge-stellt.

1.3 Der homogene Stab-Querschnitt

Die Bemessungsdiagramme werden für den rechteckigenhomogenen Stab-Querschnitt aus Brettschichtholz er-stellt. In den nachfolgenden Gleichungen sind die erfor-derlichen Querschnittskenngrößen (Querschnittsfläche,Trägheits- und Widerstandsmoment) für den homogenenQuerschnitt definiert.

Bild 3 zeigt den Querschnitt der Dachkonstruktion mitDachaufbau und BSH-Träger. Der primäre Biegeträgermit den Abmessungen b und h im Abstand e in System-längsrichtung wird als alleinig statisch wirksam in Rechnung gestellt. Der Dachaufbau ist ausschließlichschematisch dargestellt, eine statische Bemessung der Sekundärtragkonstruktion hat separat zu erfolgen. Fürdie Querschnittsgrößen gilt gemäß der technischen Biege -lehre:

(1)

Der Schubkorrekturfaktor wird für den Rechtecksquer-schnitt mit 5/6 in Rechnung gestellt.

2 Grundlagen für die Bemessung

Bei der Bemessung von auf Biegung beanspruchten Holz-tragwerken sind die Nachweise innerhalb des deutsch-sprachigen Raumes in den Grenzzuständen der Tragfä-higkeit (ULS) wie in den Grenzzuständen der Gebrauchs-tauglichkeit (SLS) gemäß den genannten Normenwerkenzu führen, wobei im Detail folgende Nachweise zu erbrin-gen sind:

− ULS: Nachweise für das Biegemoment M und dieQuerkraft V

− SLS: Verformungsnachweise für die ständige, häufigeund seltene Bemessungssituation

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

Die Bemessungsdiagramme werden für die Nutzungs -klassen 1 und 2 gemäß ÖNORM EN 1995-1-1 [1] dar -gestellt. Der folgende Abschnitt gibt den Überblick zuden relevanten Grundlagen für die ULS- und SLS-Nach-weise.

2.1 ULS (Ultimate Limit States) – Tragfähigkeit

2.1.1 Grundlagen der Nachweisführung

Die Grundlagen für die ULS-Nachweise sind in derÖNORM EN 1990 [9] festgelegt; für die Nachweise einesDachtragwerks gilt für die seltene Einwirkungskombinati-on:

(2)

A b h J E b h W b h GA G;12

;6

;0

3 2

0E= = = =

= + +>

E G Q Qdj

G j k j Q ki

Q i i k i1

, , ,1 ,11

, 0, ,

Bild 2 Systemskizze: Geometrie, statisches System und BelastungSystem sketch: geometry, statical system and loads

Bild 3 Homogener Querschnitt mit Kennzeichnung der maßgebenden Stellen für die ULS-Nachweise im QuerschnittHomogeneous cross-section with indication of the decisive positionfor ULS-verification



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Für die quasi-ständige Einwirkungskombination gilt:

(3)

Die Teilsicherheitsbeiwerte sind gemäß ÖNROM EN 1990[9] für die ständigen Einwirkungen mit 1,35 sowie für dieveränderlichen Einwirkungen mit 1,50 festgelegt. DieKombinationsbeiwerte {ψ0; ψ1; ψ2} sind gemäß ÖNORM B1990 [10] bzw. DIN EN 1990/NA [11] für Orte mit einerSeehöhe H < 1 000 m mit {0,5; 0,2; 0,0} definiert.

2.1.2 Bemessungswert der Einwirkungen inproblemorientierter Darstellung

Für den Bemessungswert der Einwirkung infolge der Ein-zeleinwirkungen gilt allgemein die folgende problemrele-vante Darstellung für zwei ständige und eine veränderli-che Einwirkung:

(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 erforderlicheQuerschnittshöhe

Für den Bemessungswert des maximalen BiegemomentsMd in Trägermitte und für die daraus rückrechenbare er-forderliche Querschnittshöhe gilt für den homogenenQuerschnitt:

(5)

2.1.4 Querkraft und erforderliche Querschnittshöhe

Für den Bemessungswert der maximalen Querkraft Vd amTrägerauflager und für die daraus rückrechenbare erfor-derliche Querschnittshöhe gilt bei einem homogenenQuerschnitt:

(6)

2.2 SLS (Serviceability Limit States) –Gebrauchstauglichkeit

2.2.1 Grundlagen der Nachweisführung

Maßgebend für die SLS-Nachweise sind die Begrenzungder maximalen Verformungen (Durchbiegung) des Ein-feldträgers in Feldmitte sowie die Begrenzung derSchwingungen (Frequenz, Steifigkeit und Beschleuni-

hMb f

M E Lerf M

d

m dd d,

,= =6

8

2mit

E E g s b hd d G Q k k k= ( ), , , , , , ,, ,2 1 2

hV

b f kV E L3

2mit

2erf Vd

v d crd d,

,

= =

= +E G Qdj

G j k ji

Q i i k i1

, ,1

, 2, ,

gung) gemäß ÖNORM EN 1995-1-1 [1]. Abweichend zu2.1.1 sind die Teilsicherheitsbeiwerte für die SLS-Nach-weise für ständige und veränderliche Einwirkungen mit1,0 definiert. Für den Bemessungswert der Einwirkungen(selten und quasi-ständig) gilt Abschn. 2.1.2 unter Berück-sichtigung der zugehörigen Teilsicherheits- und Kombina-tionsbeiwerte.

2.2.2 Verformung des schubnachgiebigen Stabes:Einfeldträger

Neben den Biegeverformungsanteilen werden auch dieVerformungsanteile zufolge der Schubverzerrungen imQuerschnitt durch die Anwendung einer schubnachgiebi-gen Stabtheorie berücksichtigt. Bei der Berechnung derSchubverformung wird der Schubkorrekturfaktor κ zurErfüllung der Schubrandbedingungen berücksichtigt. DieVerformung in Feldmitte bestimmt sich für den konstantbelasteten Einfeldträger wie folgt:

(7)

Der Faktor a stellt dabei den in den Normen definiertenVerformungsgrenzwert dar, wobei der übliche Wertebe-reich für a zwischen 200 und 500 liegt. Unter Berücksich-tigung des Schubanteiles bei der Verformungsberechnungdes Biegeträgers gilt für die erforderliche Trägerhöhe inallgemeiner kompakter Darstellung:

(8)

Eine geschlossene Lösung für die erforderliche Trägerhö-he wird für den Fall des schubnachgiebigen Trägers andieser Stelle nicht angeführt, diese lässt sich allerdingsdurch Umformung der oben angeführten Gleichung ge-winnen.

2.2.3 Schwingung für den Einfeldträger(Dachkonstruktion)

Dachtragwerke der Nutzungskategorie H gemäßÖNORM B 1991-1-1 [12] lassen sich nach ÖNORM B1995-1-1 [2] der Deckenklasse III zuordnen. Für diese De-ckenklassen werden keinerlei Anforderungen an die Begrenzung der auftretenden Schwingungen gestellt. DieDIN EN 1995-1-1/NA [3] definiert ebenfalls keine Anforderungen an das Schwingungsverhalten von Dach-tragwerken der Nutzungskategorie H. Aufgrund der ge-wählten Dachform (Parallelträger) ist nicht mit windindu-zierten Schwingungen zu rechnen. Die Schwingungs-nachweise werden aus diesem Grund nicht in dieBemessungsdiagramme aufgenommen. An dieser Stellewird auf einen zweiten Teil zu dieser Abhandlung verwie-sen.

w w wE L

EJE LGA

LaGesamt M V

d d= + = +5384 8

4 2

h h E L E G a,b, , , , ,erf w erf w d, , 0 0( )=



3 Bemessungsdiagramme für ein Dachtragwerk:Biegeträger

3.1 Bemessungskenngrößen und Grenzwerte für dieNachweisführung

Alle für die Erstellung der Bemessungsdiagramme erfor-derlichen Kennwerte für Brettschichtholzträger der Mate-rialgüte GL 24h mit homogenem Stabquerschnitt sind inTab. 1 und 2 angeführt. Die Materialkennwerte sindder zugrunde gelegten Materialnorm EN 14080 [13] ent-nommen.

Die Nachweise in den Grenzzuständen der Tragfähigkeitunterscheiden sich in den untersuchten Normenwerkennur geringfügig. Die Abweichungen bei den ULS-Nach-weisen sind ausschließlich durch die unterschiedlichenMaterialteilsicherheitsbeiwerte begründet.

Dementgegen liegen bei den Nachweisen in den Grenz-zuständen der Gebrauchstauglichkeit Unterschiede inden zu führenden Verformungsnachweisen vor (Tab. 2).

Dies betrifft einerseits die zu verwendenden Einwirkungs-kombinationen für die verschiedenen Bemessungssitua-tionen und andererseits die zugehörigen Grenzwerte fürdie erlaubten Verformungen.

3.2 Definitionen für die Bemessungsdiagramme

Die Bemessungsdiagramme berücksichtigen die Nach-weise der Tragfähigkeit für die Bemessungssituationen„kurz“ (mit kmod = 0,9 (g+s)) und „ständig“ (mit kmod =0,6 (g)) sowie die Verformungsnachweise. Ein Bemes-sungsdiagramm wird für einen absoluten Wert des Ei-gengewichts des Aufbaues g2,k [kN/m2] berechnet. In-nerhalb eines Diagrammes lassen sich Grenzkurven fürverschiedene Eigengewichte g2,k darstellen. Durch Va-riation des Eigengewichts verschieben sich die Grenzen,welche die Bereiche der maßgebenden Nachweise defi-nieren.

Die Bemessungsdiagramme sind über die folgenden Ko-ordinatenparameter definiert:

Tab. 1 Grundlagen für die ULS Nachweise: GL 24h – BrettschichtholzBasis for ULS verification: GL 24h – Glued laminated timber

Bemessungsnorm ÖNORM B 1995-1-1 [2] DIN EN 1995-1-1 [3]Materialnorm EN 14080 [13]Nutzungsklasse (NKL) 1 2 1 2

γM 1,25 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

kcr 1,0 2,5/fv,k

γ1,k 5,53) kN/m3

1) Der Größeneffekt kh wird nicht berücksichtigt; für h > 600 mm ist kh nicht definiert.2) Bemessungswerte der Festigkeiten für die Lasteinwirkungsdauern kurz bzw. lang.3) Gemäß ÖNORM B 1991-1-1 [12].

Tab. 2 Grundlagen für die SLS Nachweise: GL 24h – BrettschichtholzBasis for SLS verification: GL 24h – Glued laminated timber

Bemessungsnorm ÖNORM B 1995-1-1 [2] DIN EN 1995-1-1 [3]Materialnorm EN 14080 [13]Nutzungsklasse (NKL) 1 2 1 2

kdef 0,6 0,8 0,6 0,8

E0 11 500 N/mm2

G0 540 N/mm2

Nachweise winst1) ≤ L/300 winst

1) ≤ L/300

wfin2) ≤ L/250 wnet,fin

2) ≤ L/300

wfin3) ≤ L/200

1) Σj ≥ 1 winst,G,j + winst,Q,1 + Σj > 1 ψ0,i · winst,Q,i2) (Σj ≥ 1 winst,G,j + Σj ≥ 1 ψ2,j · winst,Q,j ) · (1 + kdef ) – wc3) Σj ≥ 1 winst,G,j · (1 + kdef ) + winst,Q,1 · (1 + ψ2,1 · kdef ) + Σj > 1 winst,Q,i · (ψ0,i + ψ2,i · kdef )



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erstellen und zu einem Vorbemessungshandbuch zusam-menfügen.

Zusätzlich zu den Bemessungsdiagrammen werden fürzwei Beispiele die Einzelergebnisse aller Nachweise in ta-bellarischer Gegenüberstellung angeführt.

Für die zwei Beispiele gelten die folgenden Eingangspara-meter:

− 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 Gewichtedes Dachaufbaues

Für verschiedene Eigengewichtsklassen des Dachaufbau-es sind die relevanten Nachweise (ULS – SLS) über denParametern L und sk/g2,k dargestellt. Die einzelnenZonen der verschiedenen relevanten Nachweise werdenfür g2,k = {0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4} [kN/m2] wie folgt abge-grenzt:

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 mitHöhenschichtenlinien für herf

Zusätzlich zu den Zonen der maßgebenden Nachweiselassen sich in den Bemessungsdiagrammen die Höhen-

− Auf der Abszisse ist die Spannweite des EinfeldträgersL in [mm] aufgetragen.

− Auf der Ordinate ist der dimensionslose Lastfaktor α =sk/g2,k aufgetragen.

In Abhängigkeit der definierten Koordinatenachsen wer-den für alle erforderlichen Nachweise die Flächen der je-weils erforderlichen Trägerhöhen in 3D-Darstellung er-mittelt. Die Maximum-Umhüllende – definiert als das Ma-ximum aus allen 3D-Einzelflächen – definiert dieerforderliche Trägerhöhe zur Erfüllung aller Nachweise.

Die Darstellung der 3D-Fläche im Grundriss liefert dieübersichtliche Darstellung der Bereiche der maßgeben-den Nachweise, siehe Bilder 4 und 5. Verbunden mit derDarstellung der Höhenschichtenlinien lassen sich alle fürdie Bemes sung erforderlichen Informationen in kompak-ter Weise darstellen, siehe Bilder 6 und 7. Die Höhen-schichtenlinien sind mit einer Schrittweite von 250 mmdefiniert und ermöglichen eine direkte Bestimmung dererforderlichen Querschnitts höhe.

Den Bemessungsdiagrammen wurde eine konstante Trä-gerbreite von 140 mm zugrunde gelegt. Bemessungsdia-gramme für eine kontinuierliche bzw. sprunghaft verän-derliche Trägerbreite sind ebenso erzeugbar, dies ist je-doch nicht Teil dieser Abhandlung.

Die mathematische Lösung und die Darstellung der Diagramme erfolgten mit dem Programm Mathematica.Dafür wurden alle Gleichungen der vorliegenden Nach-weise in vollständig analytischer Form gelöst. Mit die-ser Vorgehensweise lassen sich die Bemessungsdiagram-me für verschiedene Eingangsparameter (z. B. Mate -rialgüten, Spannweitenbereiche, usw.) vollautomatisch

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 2Design 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)



schichtenlinien zur direkten Bestimmung der erforderli-chen Querschnittshöhe herf darstellen. Somit sind alle In-formationen für die Vorbemessung eines kippstabilisier-ten Dachträgers in kompakter übersichtlicher Form dar-stellbar.

Werden in den Bemessungsdiagrammen (Bild 6 und Bild7) für die Beispiele 1 und 2 die Spannweiten (Abszisse)sowie die Lastdefinitionen (Ordinate) eingetragen, so las-sen sich im zugehörigen Schnittpunkt (P1 bzw. P2) dieTrägerhöhe sowie der maßgebende Nachweis direkt be-

stimmen. Aufgrund der Kurvenbeschaffenheit ist eine li-neare Interpolation zwischen benachbarten Höhen-schichtenlinien zulässig.

3.2.3 Tabellarischer Vergleich für die zwei definiertenBeispiele mit g2,k = 1,0 kN/m2

In Tab. 3 und 4 sind die Ergebnisse für die erforderlichenQuerschnittshöhen für alle ULS- und SLS-Nachweise fürdie Nutzungsklassen 1 und 2 dargestellt.

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 2Design 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 1Comparison of the results for two examples – SCL 1

Beispiele 1 und 2 ULS SLS MAXErforderliche Höhe in mm M V w1 w2 w3 herf

1 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

2 sk/g2,k = 3,5 ÖNORM B 1995-1-1 [2] 1 875 1 675 1 717 1 172 – 1875

L = 20,0 m DIN EN 1995-1-1/NA [3] 1 913 1 747 1 717 1 255 1 564 1913

Tab. 4 Gegenüberstellung der Ergebnisse für zwei Beispiele – NKL 2Comparison of the results for two examples – SCL 2

Beispiele 1 und 2 ULS SLS MAXErforderliche Höhe in mm M V w1 w2 w3 herf

1 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

2 sk/g2,k = 3,5 ÖNORM B 1995-1-1 [2] 1 875 1 675 1 717 1 225 – 1875

L = 20,0 m DIN EN 1995-1-1/NA [3] 1 913 1 747 1 717 1 311 1 591 1913



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3.2.4 Detailliertes Zahlenbeispiel gemäß ÖNORM B 1995-1-1 – NKL 1

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

Die maximale Querschnittshöhe für das Beispiel 2 er-gibt sich nach 3.2.3 für die NKL 1 für den ULS-Nach-weis „Biegemoment“ mit 1 875 mm. Für die Einfluss -breite gilt: e = 20/5 = 4 m. Für alle weiteren Nachweise ergeben sich die folgenden zugehörigen Ausnutzungs -grade:

− Bemessungswert der Einwirkungen und der Schnitt-größen

E g g e s e

kN m

1,35 1,5

1,35 1,44 1,0 4 1,5 3,5 4 28,3 /

d k k k1, 2,( )( )

= + +

= + + =

= = =g b h kN m0,14 1,875 5,5 1,44 /k g1, 1,

= = =M E L kNm8

28,3 208

1415d d

2 2

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 (siehe3.2.3): (li) NKL 1, (re) NKL 2Design 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)

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 2Design 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)



− ULS-Nachweise

100 %

89 %

− SLS-Nachweise

Für die Verformungsamplitude des Einheitslastfalls gilt:

Für die erforderlichen Verformungsnachweise ermittelnsich winst und wfin zu:

79 %

30 %

4 Zusammenfassung

Die angeführten Interpretationen zur Relevanz der zuführenden Nachweise der Tragfähigkeit und der Ge-brauchstauglichkeit gelten ausschließlich für das stati-sche System des einachsig gespannten, gelenkig gelager-ten und kontinuierlich gegen seitliches Ausweichen ge-

= = =V E L kN2

28,3 202

283d d

= = =

= =

MW

fk1415 10 6

140 187517,25

24 0,901,25

17,28

m dd

m kmod

M,

6

2 ,

= = =

= =

VA

fk1,5 1,5 283 10

140 18751,60

2,5 0,901,25

1,80

v dd

v kmod

M,

3

,

w LEJ

LGA

mm

(1 ) 5 1384

18

5 1 20000 12

384 11500 1875 140

1 200008 540 1875 140 0,83

2,36 0,42 2,78/

4 2

4

3

2

kN/m

kN m

= +

=

+

= + =

( )( )

= + +

= + +

= + +

= = =

>

w w w w

g g e s e

mm L mm

2,78

2,78 1,44 1,0 4 3,5 4

52,9300

20000300

66,7

instj

inst G j inst Qi

i inst Q i

k k k

1, , , ,1

10, , ,

1, 2,

( )

( )( )

( )

= + +

= + + +

= + + +

= = =

w w w k

g g e s e k

mm L mm

1

2,78 1

2,78 1,44 1,0 4 3,5 4 0 (1 0,6)

24,2250

20000250

80

finj

inst G jj

j inst Q j def

k k k def

1, ,

12, , ,

1, 2, 2

haltenen Einfeldträgers. Für Durchlaufsysteme und fürzweiachsig gespannte Tragsysteme sind die Bemessungs-diagramme und die nachfolgende Interpretation ohneGültigkeit.

Die Bemessungsdiagramme wurden zur Erläuterung bei-spielhaft für eine Trägerbreite von 140 mm und für dieFestigkeitsklasse GL 24h dargestellt. Eine Darstellung fürdavon abweichende Trägerbreiten, d. h. konstante bzw.veränderliche Trägerbreiten sowie andere Festigkeitsklas-sen, ist problemlos vollautomatisiert möglich.

Die ULS-Nachweise treten für alle untersuchten Normen-werke bei Dachtragwerken für höhere Schneelasten –d. h. für einen Lastfaktor größer als 1,5 – und für Spann-weiten über rund 7,0 m als bemessungsrelevant auf.Dabei tritt der Biegespannungsnachweis als wesentlicherNachweis über den größten Teil des Spannweiten- undLastfaktorenbereiches in Erscheinung. Für weit gespann-te Tragwerke mit großen Lastfaktoren wird schließlichder Querkraftnachweis maßgebend. Generell ist festzu-stellen, dass bei Steigerung des Lastfaktors (d. h. höhererSchneelastanteil) die ULS-Nachweise deutlich häufigermaßgebend sind. Dies liegt im Wesentlichen daran, dassdie Lasteinflussbreite proportional mit der Vergrößerungder Spannweite steigt. Dadurch entstehen für große Last-faktoren und große Spannweiten „hoch belastete“ Ein-feldträger, bei denen der Querkraftnachweis bemessungs-relevant wird. Die minimalen Unterschiede in den erfor-derlichen Biegeträgerhöhen nach ÖNORM B 1995-1-1 [2]bzw. der DIN EN 1995-1-1/NA [3] sind durch die ver-schieden definierten Teilsicherheitsbeiwerte der Wider-stände begründet.

Für Tragwerke, die überwiegend durch das Eigenwicht(Eigengewicht des Trägers und des gesamten Dachauf-baues) belastet sind, d. h. für Lastfaktoren < 1, treten fürdie untersuchten Normenwerke ausschließlich die SLS-Nachweise als maßgebende Nachweise in Erscheinung.Für die SLS-Nachweise gemäß ÖNORM B 1995-1-1 [2]tritt die seltene Einwirkungskombination als relevanteBemessungssituation für die NKL 1 auf. Langzeiteffekte(quasi-ständige Einwirkungskombination) treten aus-schließlich in der NKL 2 in den Bemessungsdiagrammenhervor.

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

5 Ausblick

Ein zweiter Teil befasst sich mit der Erweiterung der Be-messungsdiagramme um die Anwendung des Schwin-gungsnachweises auf eine 2D-BSP-Platte mit inhomoge-nem mehrschichtigem Querschnittsaufbau und nachgie-big eingespannter 1D-Tragwirkung in Form eineseinfeldrigen Deckentragwerks.



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Literatur

[1] ÖNORM EN 1995-1-1:2009 Eurocode 5: Bemessung undKonstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – All-gemeine Regeln und Regeln für den Hochbau. DeutscheFassung, Österreichisches Normungsinstitut, Wien, 2014.

[2] ÖNORM B 1995-1-1:2014 Eurocode 5: Bemessung undKonstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – All-gemeine Regeln und Regeln für den Hochbau – NationaleFestlegungen, nationale Erläuterungen und nationale Er-gänzungen zur ÖNORM EN 1995-1-1. ÖsterreichischesNormungsinstitut, Wien, Entwurf 2014.

[3] DIN EN 1995-1-1/NA:2013 Nationaler Anhang – Nationalfestgelegte Parameter – Eurocode 5: Bemessung und Kon-struktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allge-meine Regeln und Regeln für den Hochbau. DIN DeutschesInstitut für Normung, Berlin, 2013.

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

[5] HALASZ, R.; SCHEER, C. (Hrsg.): Holzbautaschenbuch,Band 2: DIN 1052 und Erläuterungen – Formeln – Tabellen– Nomogramme. 8. vollst. neubearb. Aufl., ISBN 3-433-01067-6, Berlin: Ernst – Verlag für Architektur u. techn.Wiss., 1989.

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

[7] MOOSBRUGGER, T.; HIRSCHMANN, B.; KRENN, H.: Bemes-sungsdiagramme für Biegeträger mit rechteckigem Quer-schnitt. In: Tagungsband Eurocode 5 Seminar – Bemessungund Konstruktion von Holzbauten nach EN 1995-1-1, Graz,2009, S. 74.

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

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

[10] ÖNORM B 1990:2013 Eurocode: Grundlagen der Trag-werksplanung – Teil 1: Hochbau – Nationale Festlegungenzu ÖNORM EN 1990 und nationale Ergänzungen. Öster-reichisches Normungsinstitut, Wien, 2013.

[11] DIN EN 1990/NA:2010 Nationaler Anhang – National fest-gelegte Parameter – Eurocode: Grundlagen der Tragwerk-splanung. DIN Deutsches Institut für Normung, Berlin,2010.

[12] ÖNORM B 1991-1-1:2011 Eurocode 1: Einwirkungen aufTragwerke Teil 1-1: Allgemeine Einwirkungen – Wichten,Eigengewichte, Nutzlasten im Hochbau. ÖsterreichischesNormungsinstitut, Wien, 2011.

[13] FprEN 14080 Holzbauwerke – Brettschichtholz und Bal-kenschichtholz – Anforderungen. Österreichisches Nor-mungsinstitut, Wien, 2013.

AutorenDDI Dr. techn. Thomas MoosbruggerRubner EBG GmbHHandwerkerzone 2I-39030 [email protected]

DI (FH) Harald KrennKLH Massivholz GmbHA-8842 Katsch a. d. Mur [email protected]

DI Dr. techn. Thomas Bogenspergerholz.bau forschung gmbhInffeldgasse 24A-8010 [email protected]


DOI: 10.1002 / bate.201400085

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

Kunstharzpressholz zur Verstärkung von Brettschichtholz

1 Einleitung

Wie bekannt, schwächen Faserabweichungen, Äste undKeilzinken die Tragfähigkeit von Trägern aus Brett-schichtholz (BSH) umso empfindlicher, wenn dieseMerkmale auf der Zugseite auftreten. Dies erklärt die ein-schlägigen Forschungen, die zur Verstärkung der Zugzo-ne von Biegeträgern bis dato durchgeführt wurden. BeiSchichtverbunden hängt die Spannung jeder Schicht vonihrer Steifigkeit ab, weshalb auf besonders steife Materia-lien wie Stahl oder faserverstärkte Kunststoffe zurückge-griffen wird.

BLAß et al. [1, 2] haben das Tragverhalten von BSH-Trä-gern untersucht, die mit Laminaten aus Kohlenstofffaserverstärkt waren. Diese Hightech-Produkte weisen heraus-ragende mechanische Eigenschaften auf und sind in belie-biger Länge erhältlich. Jedoch sind sie teuer und müssenzum Schutz vor Brand durch mindestens eine zusätzlicheBrettlage abgedeckt werden.

BLAß et al. [1, 2] berichten, dass durch eine solche Ver-stärkung die Tragfähigkeit um das 1,4- bis 1,7-fache unddie Steifigkeit um das 1,1- bis 1,3-fache gegenüber unver-stärkten BSH- Trägern erhöht wird. TINGLEY und GAI [3]erzielen ähnliche Ergebnisse, erwähnen aber auch dieGrenzen der Ertüchtigung insbesondere bei der Steifig-keit. Dies ist u. a. darauf zurückzuführen, dass angesichtsder hohen Kosten der Kohlenstofffaser nur dünne Lami-nate eingesetzt werden können und deren Querschnittegegenüber dem BSH so klein sind, dass deren Dehnstei-figkeit trotz herausragendem E-Modul nur wenig zur Ge-samtsteifigkeit des Trägers beiträgt.

Es wurden Biegeträger aus Brettschichtholz (BSH) untersucht,die zur Erhöhung der Tragfähigkeit und der Dauerhaftigkeit aufder Zug- und wahlweise auf der Druckseite mit Kunstharz-pressholz (KHP) verstärkt wurden. KHP ist ein Holzwerkstoff,der aus phenolharzgetränkten Furnieren der Rotbuche (Fagussylvatica) besteht. KHP weist einen Elastizitätsmodul von über20 000 N/mm2 und eine Biegefestigkeit von 200 N/mm2 auf, wasgegenüber den entsprechenden Werten von BSH GL24h eineVerdopplung bzw. Verdreifachung bedeutet. Die Verstärkungvon Biegeträgern aus GL24h erbrachte bei sonst gleichenQuerschnitten mehr als eine Verdopplung der Tragfähigkeit; dieSteifigkeit erhöhte sich um etwa ein Drittel. Außerdem wurdeder Verbund zwischen BSH und KHP abwechselnd befeuchtetund getrocknet, um die Dauerhaftigkeit zu testen. Teilweise ge-tränktes KHP nahm viel Feuchtigkeit auf und quoll stark, jedochweniger als unbehandelte Rotbuche. Dieser Werkstoff ist dahernur für die Nutzungsklassen 1 und 2 geeignet. Vollständig ge-tränktes KHP hingegen nahm kaum Feuchtigkeit auf und quollnur wenig, sodass es sich ebenso für die Nutzungsklasse 3empfiehlt.

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

Compressed laminated wood for the strengthening of gluedlaminated timberGlued laminated timber girders were investigated, which werestrengthened with compressed laminated wood at the tensionlamella and optionally also at the compression lamella to in-crease load-bearing capacity and stiffness. Compressed lami-nated wood is a wood composite consisting of beech (Fagussylvatica) veneers, which are impregnated with phenol-resor-cin resin. Compressed laminated wood possesses a YOUNG’smodulus of more than 20 000 N/mm2 and a bending strength ofmore than 200 N/mm2, which is compared to glued laminatedtimber GL24h a doubling and a tripling, respectively. Thestrengthening of the GL24h girders with compressed laminatedwood led to a doubling of the bending capacity and to an in-crease of stiffness of about one third compared to plain GL24hgirders with the same cross section. Moreover, the joint ofglued laminated timber and compressed laminated wood wasexposed to wetting-drying cycles to investigate the durability.Partly impregnated compressed laminated wood absorbed a lotof moisture and swelled heavily, but still less than plain beechwood. Thus, this material is only recommendable for the serv-ice classes 1 and 2. Completely impregnated compressed lami-nated wood showed only very low moisture uptake andswelling and can be applied also in service class 3.

Keywords glued laminated timber; compressed laminated wood; load-bearing behavior; durability; dimensional stability; water uptake; swelling;strengthening

*) Corresponding author: [email protected] for review: 06 October 2014Revised: 02 December 2014Accepted for publication: 03 December 2014


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

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Unabhängig von der Art der Bewehrung ist die Biegetrag-fähigkeit durch die Zugfestigkeit der Randlamelle be-grenzt. Daher kann BSH, wenn es am Zugrand mit Bret-tern einer höheren Festigkeitsklasse verstärkt wird, dieTraglast von faserverstärktem BSH erreichen, sodass einRückgriff auf diese innovative Technologie dann kaumnoch statische oder wirtschaftliche Vorteile verspricht.

Neuere Untersuchungen von FRESE und BLAß [4, 5] ver-wenden Schichtholz aus Buche (Fagus sylvatica) aus-schließlich oder in Kombination mit Fichte (Picea abies)für tragende Anwendungen. Erwartungsgemäß zeigtendie Traglasten und Steifigkeiten gegenüber BSH aus Na-delholz höhere Werte. Von Nachteil jedoch ist die geringeDauerhaftigkeit der Buche, die den Einsatz im Freien bis-her verwehrt.

BRAUN und MOODY [6] führten eine Serie von Biegetestsan BSH durch, das mit Furnierschichtholz (LVL – Lami-nated Veneer Lumber) verstärkt war. Die Biegetragfähig-keit stieg wegen der hohen Festigkeit des Furnierschicht-holzes deutlich an. Darüber hinaus sind die geschäftetenFurniere und Lamellen der Keilzinkung des BSH mecha-nisch überlegen.

In [7] haben HEIDUSCHKE, HALLER, HAMANN et al. dasVerhalten von Biegeträgern aus BSH und Kunstharz-pressholz (KHP) untersucht. KHP ist ein Handelspro-dukt, das aus Buchenfurnieren besteht, die mit Phenol-harz getränkt und dann in einer Heizpresse verdichtetund ausgehärtet werden. Das Ziel war die Entwicklungeines Hochleistungs-Verbundträgers – im Weiteren auchHybridträger genannt [8] –, der gegenüber dem BSH bes-sere Trageigenschaften und eine höhere Dauerhaftigkeitaufweist. Die Imprägnierung mit Phenolharz schützt dasHolz vor eindringender Feuchtigkeit und ermöglichtsomit die Außenbewitterung, also die Verwendung inNutzungsklasse 3 nach Eurocode 5 [9]. Auf der Deckseitedes Trägers angebracht, entfallen dadurch aufwändigeMaßnahmen des konstruktiven Holzschutzes, sodass sichdie Mehrkosten des Trägers nicht alleine durch die Mate-rialeinsparung der Verstärkung rechtfertigen.

2 Verwendete Materialien

2.1 Brettschichtholz

Für das BSH wurde Fichte der Sortierklassen C24 undC35 verwendet. Die verstärkten BSH-Träger wurden inüblicher Weise in einem Holzleimbaubetrieb gefertigt. AlsKleber diente Resorcinharz. Die mechanischen Eigen-schaften von BSH sind genormt und können [13] ent-nommen werden.

2.2 Kunstharzpressholz (KHP)

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

ßend zu einer Platte verdichtet werden. Für den Holzbauist nur phenolharzgebundenes KHP von Bedeutung, daes die besten mechanischen Werte aufweist. Der Vorzugder Buche ergibt sich aus ihrer offenporigen Struktur, dievom Harz leicht durchzogen wird. Die meist 1,5 bis2,5 mm, in Sonderfällen bis zu 4 mm dicken Furnierewerden zunächst getränkt, dann in einer Heizpresse zueinem Paket gestapelt und schließlich bei einem Press-druck von 20 bis 30 N/mm2 zwischen 100 und 150 °C aufetwa 1 200 kg/m3 verdichtet. Das Harz verschließt undstabilisiert die Zellen. Der Werkstoff weist Wasser ab undist beständig gegen Öle sowie schwache Säuren. Zudemerhöht die Verdichtung den Elastizitätsmodul und dieFestigkeit [10]. Die Herstellung von KHP ist ebenfalls genormt [11, 12].

Für die Fertigung der Probekörper wurde KHP der FirmaDeutsche Holzveredelung Schmeing, Kirchhundem mitdem Markennamen dehonit® verwendet. Dabei wurdeteil- und vollgetränktes KHP mit folgenden Eigenschaftengewählt:

– KHP – vollgetränkt 1 (KHP-V1):bestehend aus 17 Furnierlagen (8 × längs/1 × quer/8 ×längs) mit einer Gesamtdicke von ca. 22 mm. Die Pro-duktbezeichnung ist dehonit® A740-1.

– KHP – vollgetränkt 2 (KHP-V2):bestehend aus 26 Furnierlagen, die bis auf die beidenmittleren 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 undwiesen einen symmetrischen Lagenaufbau auf.

3 Experimentelle Untersuchungen

3.1 Mechanische Eigenschaften der Einzelmaterialienunter Biegebelastung

Obgleich die Eigenschaften von BSH in DIN EN 14080[13] genormt sind und LEIJTEN et al. die mechanischenund physikalischen Kennwerte von KHP in [14] gründ-lich untersucht haben, wurden Biegefestigkeit und E-Modul der Materialien KHP-V1 und KHP-T sowie desBSH GL32c (Fichte) an Kleinproben bestimmt, die nach-träglich aus den geprüften Verbundträgern entnommenwurden (siehe Abschn. 3.2). Die Proben aus KHP undFichte entstammten verschiedenen Trägern, diejenigenaus Fichte alleine dem Träger KHP-T-Z-6. Die Länge derPrüfkörper erstreckte sich über die drei äußeren Brettla-mellen, wobei auf faserparalleles Holz geachtet wurde.

Es wurden Dreipunktbiegeversuche nach [16] durchge-führt. Die quaderförmigen Prüfkörper waren 400 mmlang und zwischen 20 mm und 23 mm breit. In Abhängig-keit der Höhe h des Prüfkörpers (Fichte und KHP-V1:


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

3.2 Tragverhalten der Verbundträger unterBiegebelastung

Das Tragverhalten von Verbundträgern mit bauteilnahenAbmessungen aus BSH mit Randlamellen aus KHPwurde in Vierpunktbiegeversuchen bestimmt (Bild 2).Das Verhältnis von Spannweite zu Höhe betrug l/h = 13,5und lag damit unter den Anforderungen nach [14].

Es wurden Träger mit unterschiedlichen Verstärkungsgra-den untersucht. Die Serie „KHP-…-Z“ wurde nur auf derZug-, die Serie „KHP-…-DZ“ zusätzlich auf der Drucksei-te verstärkt. Abmessungen und Merkmale der Träger sindin Tab. 1 zusammengestellt. Es wurde mit KHP-T undKHP-V1 verstärkt, wobei die Buchstaben T und V in derProbenbezeichnung für teil- bzw. vollgetränktes KHP ste-hen.

Auch wurden Art und Lage der Schäftung untersucht(Tab. 1). Bild 5a zeigt diese Verbindung zwischen Fichteund KHP mit einer Neigung von 1/10. Die 2,8 m langeKHP-Lamelle befand sich dabei unten in der Mitte desTrägers, die reine KHP-Schäftung in dessen Mitte. Diesespezielle Anordnung wurde gewählt, um den Bruchgenau dort hervorzurufen und dadurch die Tragfähigkeitdieser Art Schäftung bestimmen zu können.

Bild 3 zeigt den effektiven E-Modul und die Biegefestig-keit beim Versagen der Hybridträger. Die Wirkung derKHP-Verstärkung zeigt sich in einer erheblichen Steige-rung der Tragfähigkeit und der Steifigkeit verglichen mitden Referenzproben aus GL24h und GL32c. Bezogen aufdie Mittelwerte steigt die Tragfähigkeit um das 1,8- bis2,2-Fache und die Steifigkeit um das 1,3- bis 1,5-Fache ge-genüber GL24h. Das Last-Verformungsverhalten der Re-ferenzproben war linear elastisch und das Versagen er-folgte auf Zug häufig infolge von Ästen und Keilzinkun-gen. Die verstärkten Träger versagten gleichermaßen aufZug, Druck und Schub (Tab. 1).

Die Last-Verformungskurven in Bild 4 zeigen, dass meh-rere nur auf der Zugseite verstärkte Hybridträger „KHP-…-Z“ unmittelbar vor Erreichen der Traglast ein nichtli-neares Verhalten aufweisen, weil die Druckfestigkeitüberschritten ist. Das Holz versagte bei einer rechneri-schen Druckspannung von 50 N/mm2 nahe den Lastein-leitungen. Bei fünf der 15 Hybridträger ging die Schädi-gung von der Druckzone aus, gefolgt von Zug- oder

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

Die Versuchsergebnisse in Abhängigkeit der Rohdichte ρsind in Bild 1 dargestellt, der Elastizitätsmodul EB in Bild1a sowie die Festigkeit fB in Bild 1b. Die Bilder enthaltenjeweils die Erwartungswerte (E(EB) und E(fB)), Standard-abweichungen (D(EB) und D(fB)) sowie die 5 % Quantil-werte (EB,5% und fB,5%).

Die Ergebnisse der beinahe doppelt so dichten KHP-Pro-ben unterschieden sich deutlich von denen der Fichte.Mit der Dichte steigen auch nahezu proportional derElastizitätsmodul und die Festigkeit an.

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

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 200 400 600 800 1000 1200 1400Rohdichte [kg/m³]ρ

Elas

tizitä

tsm

odul

[N/m

m²]

E m

KHP-V1

KHP-T

Fichte

E( )+

D( )

ρ

ρE( )-D( )E Em m

Em;5%

ρ5%

E( )+D( )E Em m

E( )-

D( )

ρ

ρ

Em;95%

ρ95%

0 200 400 600 800 1000 1200 1400Rohdichte [kg/m³]ρ

KHP-V1

KHP-T

Fichte

Fest

igke

it[N

/mm

²]f m

0

50

100

150

200

250

300

(E( ), E( ))ρ fm

E( )+

D( )

ρ

ρ

E( )-D( )f fm m

fm;5%

ρ 5%

E( )+D( )f fm m

E( )-

D( )

ρ

ρ

fm;95%

ρ 95%

Bild 1 Elastizitätsmodul und Festigkeit von Fichte, KHP-V1 und KHP-T unterBiegebelastung in Abhängigkeit der Rohdichte; a) Elastizitätsmodul,b) FestigkeitModulus of elasticity and strength of spruce, KHP-V1 and KHP-Tunder flexural loading depending on raw density; a) modulus of elas-ticity, b) strength

a)

b)

450

420 1515

150 1515 135135

12514 14 14 14b

h h BS

Hh Z

h D

F F

wm

[cm]

Bild 2 Aufbau des VierpunktbiegeversuchsSetup of the four-point bending test



AU

FSA

TZ

A

RT

ICLE

Schubbrüchen. Zur Verstärkung der Druckzone wurdebei einigen Probekörpern („KHP-…-DZ“) auch diese inKHP ausgeführt. Diese Maßnahme war effektiv und führ-te zu einer weiteren Verbesserung des Tragverhaltens, wiein Bild 3 und Bild 4 zu erkennen ist.

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

geringe Verhältnis von l/h = 13,5 die Häufigkeit dieserBruchursache begünstigt. Aus diesem Grund wurde dieHöhe des Trägers KHP-T-Z-9 auf 250 mm herab- undsomit sein l/h auf 16,8 heraufgesetzt. Das Schubversagenerfolgte jedoch erneut bei 3,3 N/mm2, dasjenige aller Hy-bridträger zwischen 3,3 und 4,5 N/mm2. Somit ist bei derLaststeigerung ein kritischer Zustand erreicht, in dem dieFestigkeit des KHP nur durch eine zusätzliche Schubbe-wehrung des Trägers ausgeschöpft werden kann.

Tab. 1 Eigenschaften der geprüften BalkenProperties of the tested beams

Bezeichnung der Breite b/ Güte der hZ/hD Bemerkungen Probekörper (PK) Höhe h Lamellen [mm] (Lage der Schäftung (wenn vorhanden); Versagensart: A = Ast,

[mm] (außen/ D = Druckversagen, K = Keilzinkung, S = Schäftung, innen) 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 inKHP

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

Biegeelastizitätsmodul (lokal) [N/mm²]Em

Bie

gefe

stig

keit

[N/m

m²]

f m

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5000 10000 15000 20000

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

Bild 3 Auswertung der Elastizitätsmodule und der Biegefestigkeit der ge-prüften TrägerEvaluation of the bending modulus of elasticity and strength of thetested girders

Durchbiegung in Feldmitte [mm]

Kra

ft je

Prü

fzyl

inde

r [kN

]

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

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100

KHP-T-Z-9

Bild 4 Kraft-Durchbiegungsbeziehungen der geprüften TrägerLoad-deflection relations of the tested girders



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

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

Drei der fünf Träger mit Schäftungen versagten an derentsprechenden Verbindungsstelle der KHP-Lamelle amZuggurt (Bild 5d). Dennoch schwächte diese Verbindungdie Biegetragfähigkeit nur unerheblich. Schäftet manKHP und Fichte in Bereichen geringer Biegespannungen,wie im Falle des Trägers KHP-T-Z-7, fm = 57 N/mm2, solässt sich der Einsatz von KHP verringern, ohne die Trag-fähigkeit herabzusetzen.

3.3 Feuchteaufnahme und Maßhaltigkeit derEinzelmaterialien

Da neben der Tragfähigkeit auch die Dauerhaftigkeit ver-bessert werden sollte, wurden Feuchteaufnahme undMaßhaltigkeit von KHP-T, KHP-V1 und KHP-V2 sowievon Fichte mit hoher und niedriger Dichte untersucht.Die Probekörper wurden dafür im Klimaschrank bei35 °C und 98 % rel. Luftfeuchte entsprechend [15] und imWasserbad gelagert. Die Versuche dauerten zwischen 27und 69 Tagen. Zu Beginn betrugen die Abmessungen(Länge × Breite × Dicke in mm):

– 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

Um den Einfluss des Hirnholzes auf die Feuchteaufnah-me zu bestimmen, wurden jeweils zwei Probekörperlän-gen L von ca. 30 und 60 mm untersucht, wobei die Holz-feuchte 8 bis 10 % und bei KHP-V1 nur 3 % betrug.

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

KHP-T weist eine Feuchtzunahme in Größenordnung derFichte auf. Hinsichtlich der Quellung schneidet KHP-Tnoch ungünstiger ab. Da Buche stärker quillt als Fichte[17], beträgt die Volumenzunahme der KHP-T-Probennach 1 000 Stunden Klimaschrank bis zu 25 % und somitungefähr 2,5-mal so viel wie die der Fichtenproben, dienur 10 % aufweisen (Bild 7a). Die Volumenzunahme desKHP-V2 erreicht, wenn auch erheblich verzögert, min-destens das Niveau der Fichte. Das KHP-V1 bleibt miteiner Volumenzunahme von unter 5 % nach ca. 1 000Stunden deutlich unter den Werten der Fichte. Die Län-genzunahme bei Fichte, KHP-V1 und KHP-V2 lag jeweilsunter 0,5 %, wobei die Volumenzunahme hauptsächlich

Bild 5 Details der geprüften Träger; a) Schäftung KHP-Fichte, b) Schub -versagen, c) Zugversagen Fichte und KHP, d) Zugversagen derSchäftungDetails of the tested girders; a) scarf joint KHP-spruce, b) shear failure, c) tension failure of spruce and KHP, d) tension failure scarfjoint

a) b)

c) d)

Zeit [h]

Feuc

htez

unah

me

[%]

Fichte=0,3 g/cm³ρ

Fichte=0,54 g/cm³ρ

KHP-TKHP-V1KHP-V2

0

2

4

6

8

10

12

14

0 200 400 600 800 1000

50h Unterbrechungder KS-Lagerung

Zeit [h]

Feuc

htez

unah

me

[%]

Fichte =0,3 g/cm³ρFichte =0,54 g/cm³ρKHP-TKHP-V1KHP-V2

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 250 500 750 1000 1250 1500 1750

Bild 6 Gewichtszunahme der Proben aus Fichte, KHP-V1, KHP-V2 undKHP-T; a) Klimaschrank bei 35 °C und 98 % rel. Luftfeuchte, b) Was-serbadWeight increase of spruce, KHP-V1, KHP-V2 and KHP-T; a) climatechamber at 35 °C and 98 % rel. humidity, b) water bath

a)

b)



AU

FSA

TZ

A

RT

ICLE

aus der Quellung quer zur Faser resultierte. Hingegen warwegen der wechselnden Furnierlagen bei KHP-T aucheine Längenzunahme von bis zu 4 % zu verzeichnen.

In der Wasserlagerung nahmen die Fichten- und KHP-T-Proben deutlich an Gewicht zu. Wie aufgrund des größe-ren Hirnholzanteiles der kürzeren Proben zu erwartenist, erfolgt die prozentuale Feuchtezunahme hier schnel-ler als bei den längeren Proben. Des Weiteren zeigt Bild6b deutlich, dass eine geringe Dichte respektive große Po-rosität das Wasseraufnahmevermögen erhöht. Die Volu-menzunahme beträgt bei KHP-T mehr als 50 % und istdamit wesentlich größer als bei Fichte (Bild 7b). AuchKHP-V2 quillt zeitverzögert stärker als Fichte. Die Quel-lung des KHP-V1 bewegt sich in der Größenordnung derLagerung in der Klimakammer und weist die geringsteZunahme auf.

Damit kann festgestellt werden, dass eine vollständigeTränkung des KHP nicht automatisch die Quellung inWasser unterbindet. Zumindest wird das starke Quellender Buche vermindert, wie der Vergleich mit KHP-T zeigt.

3.4 Maß- und Formhaltigkeit der Verbundquerschnitte

Unter zyklisch wechselnden Klimabedingungen wurdedas Quell- und Schwindverhalten von Verbundquer-schnitten aus KHP sowie Schnitt- und Schichtholz ausFichte untersucht. Dabei war auch das Verhalten derLeimfuge von Interesse. Die Verbundquerschnitte wur-den aus Kunstharzpressholz KHP-V1und BSH aus Fichtegefertigt. Es wurden vier quaderförmige Probekörper mitunterschiedlichen Abmessungen geprüft, die aus Bild 8hervorgehen. Die Probekörper KHP-V1-DZ-1 und KHP-V1-DZ-2 hatten 22 mm dicke KHP-Schichten sowohl aufder Ober- als auch der Unterseite (Bild 9), die Probekör-per KHP-V1-Z-1 und KHP-V1-Z-2 lediglich auf einerSeite.

Zunächst wurden die Proben im Klimaschrank für zehnTage bei 25 °C und 90 % rel. Luftfeuchte befeuchtet. An-schließend wurden die Proben 24 Stunden im Heiz-schrank bei 75 °C getrocknet und weitere 13 Tage bei25 °C und 90 % rel. Luftfeuchte befeuchtet, bevor schließ-lich ein letzter Trocknungszyklus bei 40 °C für 32 Stun-den erfolgte. In Bild 8 ist oben die Gewichtsänderung imVerlauf der Wechselbeanspruchung zu erkennen. Im un-teren Teil von Bild 8 ist die relative Verformung der Fich-te in der Breite zu erkennen. Wie bereits in Abschn. 3.3festgestellt, bleibt das KHP nahezu unverformt, währendsich der Querschnitt der Fichte in beide Richtungen inetwa gleicher Größenordnung ändert. Aufgrund der un-terschiedlichen Verformung der Materialien ergeben sichZwängspannungen.

Die Quellung bewirkte zunächst keine sichtbare Schädi-gung. Die rasche Trocknung bei 75 °C führte hingegenschon nach wenigen Stunden zu Schwindrissen sowohl

Zeit [h]

Volu

men

zuna

hme

[%]

0 200 400 600 800 10000

5

10

15

20

25

30


50h Unterbrechungder KS-Lagerung

Zeit [h]

Volu

men

zuna

hme

[%]


0 250 500 750 1000 1250 1500 17500

10

20

30

40

50

60

Bild 7 Volumenzunahme der Proben aus Fichte, KHP-V1, KHP-V2 und KHP-T; a) Klimaschrank bei 35 °C und 98 % rel. Luftfeuchte, b) WasserbadVolume increase of spruce, KHP-V1, KHP-V2 and KHP-T; a) climatechamber at 35 °C and 98 % rel. humidity, b) water bath

a)

b)

-8-6-4-202468

0 100 200 300 400 500 600 700

-4-3-2-101234

0 100 200 300 400 500 600 700

Zeit [h]

KHP-V1-DZ-1 (l x b x h =150 x 84 x 204)

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

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

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

Gew

icht

sänd

erun

g [%

]B

reite

nänd

erun

g [%

]

Troc

knun

g

Troc

kn.

Troc

knun

g

Troc

kn.

Befeuchtung Befeuchtung

Befeuchtung Befeuchtung

Bild 8 Gewichts- und Breitenänderung der Verbundkörper aus KHP-V1-FichteWeight and width change of the spruce-KHP-V1 specimens



in der Fichte als auch im KHP-V1 (Bild 9). Im KHP-Quer-schnitt führte der Schwund der Fichte zu Rissen an derOberfläche, die auf Zugspannungen zurückzuführen sind.Während der Befeuchtung schlossen sich die Risse wie-der, wie im Bild 9 für t = 578 h zu erkennen ist. Die an-schließende Trocknung bei 40 °C öffnete diese Risse er-neut.

In Ergänzung zum Labor wurden Versuche in der Freibe-witterung durchgeführt, die im Wesentlichen die vorange-gangenen Ergebnisse bestätigten. Bereits kurz nach Be-ginn zeigte KHP-T aufgrund der hohen Feuchtigkeit imHerbst sichtbar gequollene Furnierlagen. Die KHP-V1-Lamellen waren hingegen weitgehend formstabil.

In den Sommermonaten stellten sich im BSH Schwind-risse ein. Die Decklamellen aus KHP-V1 einschließlichder Verbundfuge befanden sich in einem guten Zustandund wiesen nur vereinzelt Risse auf. Die KHP-T-Deckla-mellen hingegen lösten sich zusehends ab, da die Rücker-innerung [18] der verdichteten Buche bei Nässe weitge-hend irreversibel ist.

Nach zwei Jahren Bewitterung zeigte KHP-V1 Verfärbun-gen und vermehrt Risse zwischen den KHP-Furnierlagen,die sich aber nur an der Oberfläche erstreckten. Dagegenwar KHP-T von starken, bis in tiefere Schichten reichen-den Auswaschungen und flächigen Ausfaserungen derFurniere gekennzeichnet.

4 Zusammenfassung

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

chen von BSH nachweisen. Die Biegetragfähigkeit wurdegegenüber herkömmlichem BSH GL24h um 80 bis 120 %gesteigert, die Steifigkeit um 30 bis 50 %. Durch die er-heblich größere Zug- und Schubfestigkeit des KHP gegen-über Fichte versagten die Träger häufig auf Schub amAuflager, sodass dessen hohe Festigkeit häufig nicht vollausgenutzt werden konnte. Es bleibt damit zumindest fürBSH niedriger Festigkeit zu erwägen, ob nicht bereits eingetränkter, jedoch unverdichteter Furnierwerkstoff ausBuche ausreicht, um die Verstärkung zu erzielen.

KHP eignet sich außerdem, um die Tragfähigkeit an Last -einleitungspunkten längs und quer zur Faser zu erhöhen.Es wurde zudem gezeigt, dass es möglich ist, die Verstär-kung mit KHP lokal im Bereich des größten Biege -moments vorzunehmen und geringer beanspruchte Ab-schnitte wie herkömmlich in Vollholz auszuführen, dasdurch eine Schäftung mit dem KHP verbunden wird.

Die Untersuchungen zeigten ferner, dass KHP-Deckla-mellen die Dauerhaftigkeit von BSH-Bindern bei direkterBewitterung steigern können. Die Decklamellen müssendafür derart getränkt sein, dass sie die Feuchteaufnahmeund damit die Quellung wirksam unterbinden. Dies warbei teilgetränktem KHP nicht der Fall, sodass von An-wendungen der Nutzungsklasse 3 abgeraten werdenmuss. Für die Nutzungsklassen 1 und 2 ist teilgetränktesKHP jedoch einsetzbar, da es ein ähnliches Quell- undSchwindverhalten haben kann wie BSH und folglich ge-ringe Zwängungen hervorruft.

Bei den vollgetränkten KHP-Varianten verlangsamt sichdie Wasseraufnahme erheblich. Bei der Variante KHP-V1war sie praktisch völlig unterbunden, was eine Eignungfür die Nutzungsklasse 3 nahelegt. Dennoch werdenHolzschutzmaßnahmen empfohlen. Aus konstruktiverSicht sollte die Decklamelle einen Überstand aufweisen,um das darunterliegende Holz vor direkter Bewitterung,damit Quellen/Schwinden und letztlich schädlichenZwängspannungen zu schützen.

Dank

Die Autoren bedanken sich bei dem Bundesministeriumfür Bildung und Forschung (BMBF-Forschungsvorhaben0330722A-C Hochleistungstragwerke in Holz, Forschenfür die Nachhaltigkeit) für die Finanzierung der vorge-stellten Untersuchungen. Des Weiteren gilt der Dank denPartnern aus der Industrie, insbesondere der Hess TimberGmbH & Co. KG Kleinheubach und der DeutschenHolzveredelung Schmeing GmbH & Co. KG, Kirchhun-dem für ihre Unterstützung.

Bild 9 Verbundkörper KHP-V1-DZ-1 und Rissbildung zu verschiedenen Kli-matisierungsstufenSpecimens KHP-V1-DZ-1 and crack development at different condi-tioning levels



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Literatur

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

[2] BLAß, H. J.; SCHMID, M.: Verbundträger aus Brettschicht-holz mit Verstärkungen aus Faserverbundkunststoffen. Bau-ingenieur 80 (2005), H. 5., S. 268–276.

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

[4] BLAß H. J.; FRESE, M.: Biegefestigkeit von Brettschichtholz-Hybridträgern mit Randlamellen aus Buchenholz undKernlamellen aus Nadelholz. Karlsruher Berichte zum In-genieurholzbau, Band 6, Karlsruhe: UniversitätsverlagKarlsruhe, 2006.

[5] FRESE, M.; BLASS H. J.: Bending strength of combinedbeech-spruce glulam. In: Tagungsband zum CIB W18 Mee-ting, CIB W18/40-12-6, Bled (Slowenien), 2007.

[6] BRAUN, M. O.; MOODY, R. C.: Bending strength of smallglulam 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 imHolzbau mit faserverstärkten Kunststoffen, technischenTextilien und Formpressholz: Abschlussbericht zum BMBF-Forschungsvorhaben 0330722A-C. Dresden: Institut fürStahl- 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 mecha-nische Belastungen und Verfahren zur Herstellung solcherTräger. Deutsches Patentamt, Patent DE102008004091B4,2013.

[9] DIN EN 1995: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktionvon Holzbauten.

[10] PARIL, P.; BRABEC, M.; MANÁK, O.; ROUSEK, R.; RADEMA-CHER, P.; CERMÁK, P.; DEJMAL, A.: Comparison of selectedphysical and mechanical properties of densified beechwood plasticized by ammonia and saturated steam. Euro-pean 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 Bal-

kenschichtholz – Anforderungen.[14] LEIJTEN, A. J. M.; CRUZ, H. M.; RODD, P. D.; WERNER, H.;

VIRDI, K. S.: Physical and mechanical properties of densi-fied 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: Prüf-verfahren – Prüfung Cab: Feuchte Wärme, konstant.

[16] DIN 52186: Prüfung von Holz, Biegeversuch.[17] NIEMZ, P.: Physik des Holzes und der Holzwerkstoffe. Lein-

felden-Echterdingen: DRW-Verlag, 1993.[18] SANDBERG, D.; HALLER, P.; NAVI, P.: Thermo-hydro and

thermo-hydro-mechanical wood processing: An opportunityfor future environmentally friendly wood products. WoodMaterial Science and Engineering 8 (2013), vol. 1, pp. 1–25.

AutorenProf. Dr.-Ing. Peer HallerTechnische Universität DresdenInstitut für Stahl- und Holzbau01062 [email protected]

Dr.-Ing. Andreas HeiduschkeHESS Timber GmbH & Co. KGAm Hundsrück 263924 [email protected]

Dipl.-Ing. Robert PutzgerTechnische Universität DresdenInstitut für Stahl- und Holzbau01062 [email protected]

Dr.-Ing. Jens HartigTechnische Universität DresdenInstitut für Stahl- und Holzbau01062 [email protected]


DOI: 10.1002 / bate.201400099

BERICHTPeer Haller, Jens Hartig, Jörg Wehsener

Formholzrohre aus Buche

1 Einleitung

Der Bedarf an langen und geraden Stämmen für Deckenund Dächer hat in der Vergangenheit dazu geführt, dassbevorzugt mit Nadelbäumen aufgeforstet wurde und dieNatur des Waldes sich dadurch zusehends veränderte.Heute hängt die Wertschöpfungskette der Forst- undHolzwirtschaft zu 90 % am Nadelbaum. Fast zwei Dritteldavon entfallen auf den Bau [1].

Der Verlust biologischer Vielfalt, die Anfälligkeit gegen-über Stürmen und Schädlingen sowie der Klimawandelhaben ein Umdenken im Waldbau eingeleitet. Die jüngsterschienene Dritte Bundeswaldinventur belegt, wie weitdieser Wandel inzwischen fortgeschritten ist. Seit der let-zen 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 wirtschaft-lich ein Schattendasein fristet, wie ein „Fallbeispiel“ zeigt,das mit Unterstützung des Staatsbetriebes Sachsenforstim Erzgebirge gedreht wurde (http:// www.youtube.com/watch?v=bprOBLIMSpc). Die Zahlen dieses Beispielssind ernüchternd: Als die Buche gefällt wurde, war sie130 Jahre alt. Die Rohholzausbeute belief sich auf 3,36 fm(Festmeter), davon 2,16 fm Stammholz und 1,20 fm In-dustrieholz. Der Gesamterlös wurde mit 218 Euro bezif-

fert, wobei das Industrieholz 35 % des Volumens, abernur 20 % des Erlöses ausmachte. Am Ende des Sägegat-ters verbleiben nur etwa 60 % des Stammholzes in derWertschöpfung. Auf die dramatische Ressourceneffizienzin der Forst-Holz-Kette wurde in [2] hingewiesen.

Obwohl der Wald einen nie da gewesenen Vorrat an Holzbirgt, sorgt sich die Industrie um ihre Rohstoffversorgung.Diese scheinbar paradoxe Situation verdeutlicht, dass be-grifflich zwischen Ressource und Reserve unterschiedenwerden muss. Während die Ressource dem gesamten Vor-rat entspricht, umfasst die Reserve nur denjenigen Teil,der sich tatsächlich wirtschaftlich nutzen lässt. Eine stär-kere Inanspruchnahme der Ressourcen würde zu höhe-ren Kosten führen oder Investitionen in die Herstellungneuer Produkte erfordern. Ressource und die industrielleInfrastruktur vollführen seit jeher ein komplexes Wech-selspiel und werden dies auch künftig tun. In nicht allzuferner Zukunft wird dieses Spiel vom Waldumbau domi-niert und neue Technologien und Produkte aus Laubholzerzwingen.

Im Spitzencluster BioEconomy fördert das Ministeriumfür Bildung und Forschung die chemische, energetische,stoffliche und konstruktive Verwertung der Buche. Zuihren Stärken gehören die Festigkeit, Biegsamkeit undTränkbarkeit. Ihre Schwächen hingegen sind das langsa-me Wachstum, der kurze Stamm sowie die schlechte Ver-leimbarkeit und Dauerhaftigkeit.

Die tragende Verwendung der Buche (Fagus sylvatica) wird ge-genwärtig in den deutschsprachigen Ländern intensiv er-forscht. Der Grund dafür ist der große, weitgehend ungenutzteBuchenbestand, der im Zuge des Waldumbaus zu Lasten derFichte (Picea abies) weiter wachsen wird. Heute hängt dieWertschöpfungskette der Forst- und Holzwirtschaft zu 90 % amNadelbaum. Fast zwei Drittel davon entfallen auf den Bau. DieStruktur der Wälder wird sich in Zukunft ändern und die Indus-trie vor die Aufgabe stellen, der Ressourcenveränderung mitneuen Verfahren und Produkten zu begegnen. Ein Beispieldafür ist das Formholzrohr. Dieser Beitrag untersucht das Trag-verhalten solcher Rohre, die nach einem speziellen Verfahrenaus massiven Platten gerollt wurden.

Keywords Buche; Formholz; Rohr; Tragverhalten; Druckbelastung

Molded wooden tubes made of beechThe structural use of beech (Fagus sylvatica) is currently underintensive investigation in the German-speaking countries. Thereason is the large, widely unused stock in the forests, whichwill further increase at the burden of spruce (Picea abies) dueto the forest conversion. Today, the value added chain of theforest and timber economy depends to 90 % on softwood. Al-most two third thereof are used for the building industry. Thestructure of the forests will change in the future and it is thetask of the industry to react with new methods and products.An example is the molded wooden tube. This contribution in-vestigates the load-bearing behavior of such tubes, which arerolled out of massive timber board following a special tech-nique.

Keywords beech; molded wood; tube; load-bearing behavior; compressionloading


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

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In diesem Beitrag wird eine Entwicklung vorgestellt, dieRohre in einem thermo-hygro-mechanischen Verfahrenaus Platten rollt [3, 4]. Dafür werden Bohlen quer zurFaser verdichtet, geschnitten und zu Platten verleimt,deren Verdichtungsrichtung in der Ebene verläuft. Nachdem Dämpfen erfolgt die Umformung zum Rohr, wobeidas Formgedächtnis des verdichteten Holzes genutzt wird[5]. Die bisherigen Untersuchungen konzentrierten sichvornehmlich auf Nadelholz [6]. In diesem Beitrag werdennun erstmals Untersuchungen an Formrohren aus Buchevorgestellt, die deren Stärke nutzen und ihre Schwächenbeseitigen.

2 Herstellung der Rohre

Aufbauend auf Untersuchungen zum thermo-hygro-me-chanischen Verhalten der Buche sowie zur Festigkeit derKlebefuge unter Feuchte und Wärme wurden auf einer Pi-lotanlage Buchenplatten zu Rohren umgeformt. Das Roh-holz wurde in der Nähe von Olbernhau in Sachsen ge-schlagen und anschließend in einem Sägewerk der Regi-on eingeschnitten und getrocknet. Die Verdichtung der8 cm dicken Kanthölzer erfolgte in einer Etagenpressedurch ein spezialisiertes Unternehmen, welches dasPressgut dann unter Verwendung von Phenol-Resorcin-Harz zu Platten verarbeitete. Die Umformung fandschließlich auf der Pilotanlage eines Betriebes in Olbern-hau statt. Die mittlere Dichte stieg beim Verdichten zu-nächst von ca. 700 kg/m3 auf ca. 1 100 kg/m3 undsank dann nach dem Umformen auf einen Wert von900 kg/m3. Die Rohre wiesen eine Länge von 3 m, einenDurchmesser von 33 cm und eine Wandstärke von 2 cmauf (Bild 1).

3 Experimentelle Untersuchungen

Das Tragverhalten der Röhren wurde für axialen Druckexperimentell untersucht. Insgesamt wurden fünf Röhrenvon 3 m Länge getestet sowie zwei kurze von jeweils 1 mLänge, wovon eine der beiden mit Glasfasergewebe be-wehrt war. Die Belastung erfolgte weggesteuert in einerSäulenprüfmaschine, während die Kraft mit einer Mess-dose aufgezeichnet wurde. Zur Messung der Verformungwurde auf die Photogrammetrie zurückgegriffen. Dasspröde Versagen wurde von einer Hochgeschwindigkeits-kamera mit einer Bildrate von 2 000 Hz aufgezeichnet.

Die gemittelten Spannungs-Dehnungsbeziehungen sindin Bild 2 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Rohresich zunächst linear-elastisch verhalten und erst kurz vordem Bruch nichtlineare Effekte zeigen. Die mittlereDruckfestigkeit der 3 m langen Rohre lag bei 59 N/mm2,womit der in [7] für Buche angegebene Wert von60 N/mm2 annähernd erreicht wurde. An den kurzenRohren wurde sogar eine Druckfestigkeit von 85 N/mm2

erreicht, deren Steigerung auf die Verdichtung zurückzu-führen ist, die nach der Umformung örtlich vorhandenbleibt. Der Abfall der Tragfähigkeit der langen Rohre

rührt von Stabilitätseffekten infolge von Knicken undBeulen her.

Die lokalen Verformungen lassen sich gut mit der Photo-grammetrie nachweisen (Bild 3). Während die axialeDehnung εlängs bis zum Bruch weitgehend konstant ver-läuft, kündigt sich das Aufspalten des Rohres in Längs-richtung durch eine rasche Zunahme der Dehnung εquer

am Umfang an.

Bild 1 Formholzrohr aus BucheMolded wooden tube of beech

Bild 2 Spannungs-Dehnungsbeziehungen (Absolutwerte) für Formholzroh-re mit und ohne BewehrungStress-strain relations (absolute values) for wooden tubes with andwithout reinforcement


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

Das Versagen des Rohres erfolgt schlagartig. Die Hochge-schwindigkeitskamera kann jedoch das Aufreißen in Zeit-schritten von 5 ms auflösen. Bild 4 zeigt, wie sich der Rissentlang der Faser ausbreitet und die Rohrwand sich zuse-hends beult, bis der Versuchskörper seine Stabilität völligverliert.

Das kurze Rohr wurde im Handlaminierverfahren mitzwei Lagen unidirektionalem E-Glasgewebe mit einemFlächengewicht von 530 g/m2 umwickelt und mit Poly-esterharz getränkt. Die Faserrichtung verlief dabei senk-recht zur Rohrachse. Die Dicke des Laminats betrug ca.1 mm. Es ist bemerkenswert, dass diese Maßnahme dieTragfähigkeit kaum erhöhte, die Duktilität jedoch deut-lich verbesserte. Da bisher nur das Ergebnis einer einzel-nen Prüfung vorliegt und weitere an langen, faserbewehr-ten Rohren ausstehen, ist es für eine abschließende Be-wertung noch zu früh. Ähnliche Versuche an Röhren ausFichte lassen vermuten, dass mit einer Umschnürung austextiler Bewehrung auch für längere Rohre das höhere

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

Aus der Spannungs-Dehnungsbeziehung lässt sich dermittlere Elastizitätsmodul längs zur Faser als Sekanten-wert zwischen 20 % und 40 % der Traglast ermitteln. DieMittelwerte des Elastizitätsmoduls, der Dichte und derDruckfestigkeit sind für die langen Rohre in Tab. 1 ange-geben. Durch die Verdichtung der Zellstruktur wird derin [7] angegebene Elastizitätsmodul von 14 000 N/mm2

deutlich übertroffen.

Tab. 1 enthält zum Vergleich auch Werte von Fichtenroh-ren aus früheren Untersuchungen [6]. Es ist zu erkennen,dass die Buche gegenüber der Fichte die Traglast um etwa50 % steigert. Auch der Elastizitätsmodul fällt um 20 %höher aus, wofür 50 % mehr Gewicht in Kauf genommenwerden müssen.

4 Zusammenfassung und Ausblick

Es wurden erstmals Formholzrohre aus Buche hergestelltund deren Tragverhalten untersucht. Die Maximalspan-nung der 3 m langen Rohre entsprach der Druckfestigkeitunverdichteter Buche, ließ jedoch bereits den Einfluss derStabilität infolge von Knicken und Beulen erkennen. Die

Bild 3 Dehnungsverteilung εlängs längs und εquer quer zur Rohrachse bei75 % und 100 % der Traglast Fmax

Strain distribution εlängs longitudinal and εquer transverse to the tubeaxis at 75 % and 100 % of the ultimate load Fmax

Bild 4 Aufreißen eines Formholzrohres bei Erreichen der Traglast (5 msZeitabstand zwischen den Bildern)Cracking of a molded wooden tube at the load-bearing capacity(5 ms time lag between each picture)

Tab. 1 Eigenschaften von Formholzrohren aus Buche und Fichte (Standardabweichung)Properties of molded wooden tubes made of beech and spruce (standard deviation)

Variante Dichte Druckfestigkeit längs zur Faser E-Modul längs zur Faser[kg/m3] [N/mm2] [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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Rohre wiesen im Vergleich zur unverdichteten Bucheeine höhere Steifigkeit auf, was sich positiv auf die Ge-brauchstauglichkeit auswirkt.

Zusätzliche Versuche an faserverstärkten Röhren sind inVorbereitung. Die bisherigen Ergebnisse ermutigen zuweiteren Entwicklungen der Formholztechnologie undlassen erwarten, dass die Buche von deren Vorzügen pro-fitiert und sich neue Anwendungen im Tragwerk erschlie-ßen lassen. Dabei steht diese Holzart exemplarisch fürandere Laubbäume, die aufgrund ihres langsamen Wuch-ses und ihres Habitus zum Bauen bisher nicht in Betrachtkamen. Auch die Dauerhaftigkeit spricht gegen die Bucheund stellt sie unter Hausarrest. Hingegen könnte die guteImprägnierbarkeit ihr eine Tür nach draußen aufstoßen.

Dank

Die Autoren bedanken sich beim Bundesministerium fürBildung und Forschung (BMBF-Forschungsvorhaben031A068A) für die Finanzierung der vorgestellten Unter-suchungen innerhalb des BMBF-Spitzenclusters BioEco-nomy. Die Autoren danken ebenfalls den Mitarbeiterndes Otto-Mohr-Laboratoriums der Technischen Universi-tät Dresden für die Durchführung der experimentellenUntersuchungen. Dank gilt außerdem den Partnern ausder 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 Formholzpro-

filen die Materialeffizienz steigert. Revue Technique Luxem-bourgeoise 1 (2012), S. 36–39.

[3] EP 1390181B1 – Europäische Patentschrift – Profil ausHolz und Verfahren zu seiner Herstellung. Europäisches Pa-tentamt 2006.

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

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

[6] HALLER, P.; PUTZGER, R.; WEHSENER, J.; HARTIG, J.: Form-holzrohre – Stand der Forschung und Anwendungen. Bau-technik 90 (2013), H. 1, S. 34–41.

[7] DIN 68364: Kennwerte von Holz – Rohdichte, Elastizitäts-modul und Festigkeiten.

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

AutorenProf. Dr.-Ing. Peer HallerTechnische Universität DresdenInstitut für Stahl- und Holzbau01062 [email protected]

Dr.-Ing. Jens HartigTechnische Universität DresdenInstitut für Stahl- und Holzbau01062 [email protected]

Dipl.-Ing. Jörg WehsenerTechnische Universität DresdenInstitut für Stahl- und Holzbau01062 Dresdenjö[email protected]


DOI: 10.1002 / bate.201400093

BERICHTJan Hassan, Matthias Eisele

BauBuche – Der nachhaltige Hochleistungswerkstoff

1 Einführung

Holz war neben dem Naturstein bis vor etwa 150 Jahrender dominierende Baustoff. Mit Beginn der Industrialisie-rung verlor Holz als Baustoff jedoch dramatisch an Be-deutung. Holz wurde im 19. Jahrhundert durch Stahl undim 20. Jahrhundert durch Stahlbeton verdrängt. Dieseleistungsfähigeren Baustoffe entsprachen besser den ge-stiegenen Anforderungen im Bauwesen. Doch seit Beginndes 21. Jahrhunderts erlebt der Holzbau europaweit eineRenaissance. Das sich verstärkende Umweltbewusstsein,die vermehrte Nutzung von nachhaltigen und energieeffi-zienten Materialien sowie die erhöhten Bestrebungenzum Klimaschutz haben auch im Bauwesen zu einemUmdenken geführt. Und gleichzeitig haben Forschungund Entwicklung modernere und leistungsfähigere Holz-bauprodukte sowie effizientere Berechnungs- und Ferti-gungsmethoden hervorgebracht – eine Entwicklung, dienoch lange nicht abgeschlossen ist.

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

ist. Und durch den aus ökologischen Gründen seit den1980er-Jahren vorgenommenen Waldumbau wird derLaubholzanteil zukünftig weiter steigen. Ein ganz ande-res Bild bietet sich hingegen im konstruktiven Holzbau.Dieser Bereich wird zu 99 % von Nadelhölzern domi-niert. Der Thünen Report 9 vom Dezember 2013 [1]schlussfolgert deshalb: „Der vermehrte Anfall von Laub-holz und die begrenzten Verwendungsmöglichkeiten inForm von Produkten mit höherer Wertschöpfung sindnoch immer ein Problem der Holzverwendung. DasLaubholz spielt im konstruktiven Bereich nach wie voreine geringe Rolle.“

Bei der heutigen Neuentdeckung des Baustoffs Holz ist esnaheliegend, dass nach Möglichkeiten gesucht wird, dasreichlich vorhandene Laubholz für den konstruktivenHolzbau zu nutzen. Denn es ist allgemein bekannt, dassLaubholz eine höhere Festigkeit und bessere Oberflä-chengüte als Nadelholz bietet. Doch alle bisherigen Ver-suche Laubholz im konstruktiven Bereich zu nutzen,waren nur bedingt erfolgreich. Brettschichtholz ausBuche wurde zwar bauaufsichtlich zugelassen, konntebisher jedoch keine nennenswerten Marktanteile erlan-

Seit Beginn des 21. Jahrhunderts erlebt der Holzbau europa-weit eine Renaissance und erreicht mit dem Bau modernerHolzbauwerke ganz neue Dimensionen. Bisher werden im kon-struktiven Holzbau fast ausschließlich Nadelhölzer eingesetzt.Zwar bieten Laubhölzer wesentlich höhere Festigkeits- undSteifigkeitswerte, doch deren Aufbereitung zu konstruktivenWerkstoffen war bisher zu teuer. Seit August 2014 ist erstmalsein industriell hergestellter, konstruktiver Werkstoff aus Laub-holz verfügbar – BauBuche, ein Furnierschichtholz aus euro-päischer Rotbuche. Dieser neue Werkstoff besitzt eine außer-gewöhnlich hohe Tragfähigkeit und ermöglicht schlankere Bau-teile sowie größere Spannweiten im Holzbau. Im Vergleich zuNadelholzwerkstoffen führt der Einsatz von BauBuche zu er-heblichen Materialeinsparungen. Der Vergleich mit Stahl zeigt,dass BauBuche das Potenzial hat, dem Holzbau neue Anwen-dungsmöglichkeiten zu erschließen. Das Produkt ist bauauf-sichtlich zugelassen und die Bemessung erfolgt nach Euro -code 5. Die hohe Festigkeit und die hohe Rohdichte erfordernjedoch punktuelle Sonderregelungen.

Keywords BauBuche; Furnierschichtholz; Buchenfurnierschichtholz;Holzbau; Holzwerkstoff

BauBuche – the sustainable high-performance materialSince the beginning of the 21st century, timber constructionhas been experiencing a Europe-wide renaissance, and we arewitnessing new dimensions opening up in terms of timberstructures. At present, timber construction is limited almost exclusively to softwoods. Although hardwoods offer muchgreater strength and stiffness, up to now the process of con-verting them into building materials has been too costly. August2014 saw the launch of the first industrially manufactured con-struction material derived from hardwood – BauBuche, a lami-nated veneer lumber produced from European beech. This newmaterial has an exceptionally high load-bearing capacity, andtherefore permits more slender structural components andlonger spans in timber construction. Compared with softwoods,BauBuche reduces material consumption considerably, while acomparison with steel shows that BauBuche has the potentialto open up completely new applications for timber construc-tion. BauBuche has national technical approval and conformsto the Eurocode 5 rules for the design of timber structures. Thehigh strength and density, however, mean that special rulesapply for certain individual aspects.

Keywords BauBuche; laminated veneer lumber; beech LVL; timberconstruction; engineered wood


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

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gen. Die Herstellung ist einfach zu teuer. Denn Laubholzist aufwändiger in der Verarbeitung: Die Stämme sind we-niger gerade und enthalten meist große Äste. Trocknungs-prozesse dauern länger und sind mit höheren Kosten ver-bunden. Deshalb sind Laubholzprodukte für den kon-struktiven Holzbau bisher teure Nischenprodukte füreine kleine zahlungskräftige Klientel.

Die Firma Pollmeier aus Creuzburg/Thüringen geht jetztganz neue Wege und fertigt seit Sommer 2014 Furnier-schichtholz (FSH) aus Buche. Dabei werden ganze Bu-chenstämme gekocht, in einem spanlosen Verfahren ro-tierend zu 3,5 mm dünnen Furnieren geschält und dannzu Platten verklebt. Der neue Werkstoff soll jetzt die

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

2 Die technischen Eigenschaften der BauBuche

Buchenholz ist sehr leistungsfähig. Fehlstellen und Ästeim Holz reduzieren jedoch punktuell die Leistungsfähig-keit. Hier liegt einer der größten Vorteile von Furnier-schichtholz. Der Aufbau aus vielen dünnen Schichtenführt zu einer starken Homogenisierung des Werkstoffs.Fehlstellen und Äste werden kleiner und zudem gleich-mäßiger über den Querschnitt verteilt, sodass deren Ein-fluss auf die technischen Eigenschaften stark abnimmt.Mit dem neuen Produkt können schlankere, elegantereTragwerke ausgeführt und größere Spannweiten realisiertwerden. Damit bietet sich Planern die Möglichkeit, demnachwachsenden Rohstoff Holz noch mehr Anwendungs-möglichkeiten zu erschließen.

3 Bemessung und Konstruktion

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

PlatteS und Platte Q Träger aus Platte S Träger Bau Buche GL70 Paneel

Bild 1 BauBuche ProduktübersichtBauBuche product overview

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Tab. 1 Technische Eigenschaften der BauBuche GL70Mechanical properties of BauBuche GL70


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

Furnieren (BauBuche Q) produziert. BauBuche S wirdüblicherweise als stabförmiges Bauteil verwendet, aller-dings ist dann die Querschnittsbreite auf 80 mm begrenzt.Zur Herstellung größerer Querschnitte werden Lamellenaus BauBuche S zu Brettschichtholz (BauBuche GL70)verklebt. Dafür werden 40 mm dicke und 50 bis 300 mmbreite Lamellen verwendet. Derzeit ist die Herstellungvon maximal 600 mm hohen Querschnitten zugelassen.

BauBuche S und Q werden entsprechend der DIN EN14374 [2] hergestellt, die technischen Kennwerte sind inder Leistungserklärung definiert. BauBuche GL70 istüber eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung [3] gere-gelt (Tab. 1).

Die Bemessung erfolgt nach den allgemein anerkanntenRegeln der Technik, für Holzkonstruktionen ist dies dieDIN EN 1995-1-1 [4]. In der „Bemessungshilfe für Ent-wurf und Berechnung nach Eurocode 5“ von H. J. BLASS

und J. STREIB [5] sind die wesentlichen Informationenund Vorschriften übersichtlich zusammengefasst und mithilfreichen Kommentaren versehen. Das Handbuch kannauf Anfrage kostenlos direkt über die Pollmeier Massiv-holz GmbH & Co. KG bezogen werden.

4 BauBuche im Vergleich mit Holzwerkstoffen ausNadelholz

Der Einfluss der Größe und der Verteilung von Ästen undanderen Fehlstellen an einer beliebigen Stelle entlang derBauteillängsrichtung auf die Festigkeit ist wesentlich grö-ßer als auf die Steifigkeit des Bauteils. Umgekehrt bewirkteine Homogenisierung des Materials insbesondere eineVerbesserung der Festigkeitskennwerte, weniger eine Er-höhung der Steifigkeit. Die Vorteile in der Leistungsfähig-keit von FSH im Allgemeinen und BauBuche im Speziel-

len gegenüber Vollholz oder Brettschichtholz aus Nadel-holz liegen also vor allem bei den faserparallelen Festig-keiten (Tab. 2).

Dementsprechend sind mit BauBuche vor allem bei faser-paralleler Beanspruchung mit möglichst großer Span-nungsausnutzung (z. B. Stützen und Fachwerke) im Ver-gleich zu Bauteilen aus Nadelholz schlanke Querschnitteund erhebliche Materialeinsparungen möglich. Durch dieAusnutzung der Stärken der BauBuche können wirt-schaftliche Konstruktionen mit hoher ökologischer undästhetischer Qualität entstehen.

5 BauBuche im Vergleich mit Stahl

Leicht wirkende, filigrane Tragwerke sind traditionell dieDomäne des Stahlbaus. Die hohe Festigkeit der BauBu-che ermöglicht die Entwicklung ähnlich schlanker Kon-struktionen aus Holz (Bild 2).

Wenn Holzträger bei begrenzter Bauhöhe an ihre Tragfä-higkeitsgrenzen stoßen, werden üblicherweise Stahlträgereingesetzt. Vor allem bei Decken im Geschossbau sindUnterzüge häufig (aus ästhetischen oder konstruktivenGründen, z. B. Kollision mit Installationen) nicht ge-wünscht, d. h. die Bauhöhe der Unterzüge ist auf die Kon-struktionshöhe der Decke begrenzt. Dem wird häufig mitdem Einsatz von Stahlträgern begegnet. Die Verwendungvon Stahlträgern im Holzbau ist jedoch aus mehrerenGründen zu vermeiden. Stahlträger müssen aus Brand-schutzgründen aufwändig verkleidet werden, die Verar-beitung ist für den Holzbauer ungewohnt und er mussSchnittstellen mit einem zusätzlichen Gewerk koordinie-ren. Außerdem werden Stahlträger im Holzbau oftmalszu Kostentreibern und verschlechtern die Öko-Bilanz. Istbei diesen Trägern die Biegetragfähigkeit bemessungs-

Tab. 2 Vergleich der erforderlichen Breite in mm und dem Materialverbrauch in % bei gleicher BeanspruchungComparison of required width in mm and material consumption in % at equal loading situations



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maßgebend, z. B. bei Durchlaufträgern, können dieseStahlträger durch Träger aus BauBuche ersetzt werden.Trägerquerschnitte in Stahl und BauBuche mit äquivalen-ter Biegetragfähigkeit sind in Tab. 3 dargestellt.

6 Konstruktionsbeispiele mit BauBuche

Im Folgenden wird anhand von Konstruktionsbeispielenaufgezeigt, wie die genannten Vorteile bei praktischenAnwendungen genutzt werden können. Dabei ist zu be-merken, dass oftmals nicht eine direkte Substitution vonz. B. Brettschichtholz durch BauBuche angestrebt wer-den soll, sondern die bestehende Lösung durch eine er-setzt wird, welche die Vorteile des Materials am bestennutzt.

Beispiel 1: Fachwerkträger

Ein Vollwandträger aus Brettschichtholz GL28 wirddurch einen Fachwerkträger aus BauBuche GL70 ersetzt(Bild 3). Die Tragfähigkeit der Träger ist identisch. DieSteifigkeit des Fachwerkträgers ist geringer als die desVollwandträgers. Um die größere Verformung auszuglei-chen, wird der BauBuche-Fachwerkträger mit Überhö-hung hergestellt. Bei einem Vollwandträger ist in derRegel die Steifigkeit für die Bemessung maßgebend. Bau-Buche GL70 hat einen um ca. 33 % höheren E-Modul alsBrettschichtholz GL28. Bei einem Fachwerkträger hinge-gen wird die Zug- bzw. Druckfestigkeit des Materials fürdie Bemessung maßgebend. Bei diesen beiden Parame-

Bild 2 Dachtragwerk als Fachwerkkonstruktion aus BauBuche (Visualisie-rung)Roof structure made from BauBuche truss girders (visualization)

Tab. 3 Vergleich der erforderlichen Querschnitte von Walzprofilen und BauBuche GL70 mit gleicher BiegetragfähigkeitComparison of required dimensions of steel sections and BauBuche GL70 cross-sections for various bending moments


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

tern sind die Werte der BauBuche GL70 2,5- bis 3-fachhöher als bei Brettschichtholz GL28. Besonders effizientsind Fachwerk-Hybrid-Träger, bei denen die Diagonalendurch Stahlzugstäbe ersetzt werden. Bei geschickter De-taillierung können durch Ausnutzung der hohen Druck-festigkeit der BauBuche kostengünstige Fachwerkknotenhergestellt werden (siehe Beispiel 2).

Beispiel 2: Fachwerkknoten

Üblicherweise werden Fachwerkknoten bei reinen Holz-fachwerken aus Nadelholz mit eingeschlitzten Blechenund Stabdübeln ausgeführt. Diese Art der Verbindung istauch hier möglich. Aufgrund der höheren Tragfähigkeitder Stabdübel in BauBuche sind weniger Knotenbleche

Bild 3 Vollwandträger aus BSH GL28 und Fachwerke aus BauBuche GL70 mit äquivalenter BiegetragfähigkeitSolid Glulam beam GL28 and truss girders BauBuche GL70 with equivalent bending capacitiy

Bild 4 Knotendetail des reinen Holzträgers aus BauBuche GL70 und aus BSH GL28Connection detail for pure timber truss girder BauBuche GL70 and Glulam GL28



BE

RIC

HT

RE

PO

RT

als in Fachwerkknoten aus Nadelholz notwendig. In Bild4 ist der Fachwerkknoten im Detail A aus Beispiel 1 (Bild3) der reinen Holzkonstruktion mit Stäben aus BauBucheGL70 und zum Vergleich aus Brettschichtholz der Festig-keitsklasse GL28 dargestellt.

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

nutzung der hohen Druckfestigkeiten parallel und senk-recht zur Faser kann die Anzahl der Verbindungsmittelund die Stahlmasse eines Fachwerkknotens gegenübereines Knotens in einem konventionellen Nadelholz-Fach-werk erheblich reduziert werden. Bild 5 zeigt den Fach-werkknoten der Hybridkonstruktion im Detail B aus Bei-spiel 1 (Bild 3) mit Holzstäben aus GL70 und zum Ver-gleich aus Brettschichtholz der Festigkeitsklasse GL28.

Bild 5 Knotendetail des Hybridträgers aus BauBuche GL70 und aus BSH GL28Connection detail for hybrid truss girder BauBuche GL70 and Glulam GL28

Literatur

[1] WEIMAR, H.; JOCHEM, D.: Thünen Report 9. Hamburg: Thü-nen-Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forst-ökonomie, 2013.

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

[3] Z-9.1-837: Brettschichtholz aus Buchen-Furnierschichtholz.[4] DIN EN 1995-1-1: Eurocode 5: Bemessung und Konstrukti-

on von Holzbauten. Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Re-geln für den Hochbau.

[5] BLAß, H. J.; STREIB, J.: Handbuch Buchenfurnierschicht-holz, Bemessungshilfe für Entwurf und Berechnung nachEurocode 5.

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

gen werden. Bestellung per Email unter: [email protected]

Oder Download als E-book auf: www.pollmeier.com

AutorenDipl.-Ing. Jan HassanPollmeier Massivholz GmbH & Co.KGPferdsdorfer Weg 699831 [email protected]

Dipl.-Ing. (FH) Matthias Eiselemerz kley partner GmbHA-6850 [email protected]


DOI: 10.1002 / bate.201400055

AUFSATZDaniel Busse*, Martin Empelmann

Tragverhalten dünnwandiger Betonhohlbauteileaus hochfestem Feinkornbeton

1 Einleitung

Der Baustoff Beton prägt seit über 2 000 Jahren nachhal-tig die Architektur und das Bauwesen. Bereits im antikenRom wurde „Opus Caementitium“ genutzt, um beispiels-weise die mit 43 m Spannweite noch heute imposanteKuppel des Pantheons zu errichten (Bild 1, [1]). Der mo-derne Betonbau begann im 19. Jahrhundert mit der Ent-deckung des Portlandzements durch JOSEPH ASPDIN. DerDurchbruch gelang der Betonbauweise zu Beginn des 20.Jahrhunderts. In diesem Zeitraum zeugen erstaunlichschlanke, filigrane Konstruktionen von der Ingenieur-kunst der Stahlbeton-Pioniere. Als Beispiel kann FREYS-SINET’s Brücke über die Allier genannt werden, die beieiner maximalen Spannweite von 72,5 m nur 1200 kg/m2

Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms 1542 „LeichtBauen mit Beton“ wurden am Fachgebiet Massivbau der TUBraunschweig dünnwandige Betonhohlbauteile entwickelt undunter überwiegender Normalkraftbeanspruchung geprüft. DenBauteilen liegt das bionische Vorbild Bambus zugrunde, dessenerstaunliche Eigenschaften im asiatischen Raum bereits viel-fach im Bauwesen genutzt werden und die hier auf den Beton-bau übertragen wurden. Mit dem ausgewählten hochfestenFeinkornbeton sowie den untersuchten innovativen Beweh-rungskonzepten konnten bionisch inspirierte Betonhohlbauteilemit Wandstärken von nur 2,5 bis 3,0 cm in sehr hoher Qualitäthergestellt werden. Durch Versuche unter exzentrischer Nor-malkraftbeanspruchung konnte gezeigt werden, dass sowohldie Versagensmechanismen der dünnwandigen Bauteile alsauch die erreichten Bruchstauchungen und damit die Ausnut-zung der Betondruckfestigkeit maßgeblich durch das Beweh-rungskonzept und die verwendete Bewehrungskonfigurationbestimmt werden. Aufgrund der sehr hohen Verformungsfähig-keit des untersuchten hochfesten Feinkornbetons darf daherbei sehr dünnwandigen, druckbeanspruchten Betonhohlbautei-len die Betrachtung der Betoneigenschaften nicht auf dieDruckfestigkeit beschränkt werden, sondern ist auf das Deh-nungsverhalten zu erweitern.

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

Load-bearing behavior of thin-walled hollow concreteelements made of high-strength concrete with fine aggregateWithin the DFG Priority Programme 1542 “Concrete Light” thin-walled hollow concrete elements were designed and testedunder predominant normal force at the concrete constructiondepartment at the TU Braunschweig. The elements are basedon the bionic example of bamboo, whose astonishing featuresare widely used in Asia’s building industry and in this casetransferred into concrete elements. The selected high-strengthconcrete with fine aggregate and the examined innovative re-inforcement concepts are used to produce bionic hollow con-crete elements with wall thicknesses of only 2.5 to 3.0 cm invery high quality. Using experiments under eccentric normalforces, it could be shown that the failure mechanisms of thin-walled components as well as the achieved failure stressesand thus the utilization of the concrete compressive strengthare significantly determined by the reinforcement concept andthe reinforcement configuration used. Due to the very high de-formation ability of the investigated high-strength concrete – incase of very thin-walled concrete elements under predominantnormal force – the consideration of concrete properties cannot be limited to the compressive strength and needs to be ex-tended to the stress-strain behavior.

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

*) Corresponding author: [email protected] for review: 17 July 2014Revised: 03 September 2014Accepted for publication: 16 September 2014

Brückenfläche wiegt (Bild 1). Der aktuelle Zustand dieserBauwerke lässt die außerordentliche Dauerhaftigkeitguter Betonkonstruktionen erahnen [2, 3].

In den 1950er- und 1960er-Jahren führten Material-knappheit, sehr hoher Wohnraumbedarf und auch dasfehlende Wissen in Bezug auf die Dauerhaftigkeit zu Kon-struktionen, die als Folge zu geringer Querschnittsflächenund Betondeckungen heutzutage Mängel aufweisen. Umdiesem Trend entgegenzuwirken, stellten die Normen zu-nehmend höhere Anforderungen an die Dauerhaftigkeit(z. B. Betondeckung) und Robustheit (z. B. Mindestbe-wehrung), was zu „massiveren“ Konstruktionen führte[4].

Zukünftig werden im Bereich des Bauens aber Nachhal-tigkeit und Ressourcenschonung eine wichtige Rolle spie-len, was zwangsläufig materialoptimierte Konstruktionenzur Folge haben wird. Um dieser Entwicklung Rechnungzu tragen, wurde durch die Deutsche Forschungsgemein-


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

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

Formoptimierte, schlankere und damit leichtere Bau-strukturen, die gleichzeitig auch ausführungstechnischgut herzustellen sind, führen zwangsläufig zu stabförmi-gen Betonbauteilen. Hiermit können zum einen die ein-wirkenden Beanspruchungen sehr konzentriert, mitwenig Materialeinsatz und damit effizient an den Kraft-fluss der Konstruktion angepasst werden. Andererseitsbietet die Formbarkeit des Betons nahezu unbegrenzteMöglichkeiten für eine architektonisch anspruchsvolleGestaltung von Stabwerken (Bild 2).

Voraussetzung für diesbezügliche Überlegungen ist derEinsatz von Hochleistungsbetonen. Zum einen lassensich durch die hohen Druckfestigkeiten die erforderli-chen Tragwiderstände auch bei geringen Abmessungenrealisieren. Zum anderen ist durch die hohe Packungs-dichte, den geringen Porenanteil und die hohen Eindring-widerstände auch bei geringen Bauteildicken die notwen-dige Dauerhaftigkeit gegeben.

2 Bambus als bionisches Vorbild

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

schutz (iBMB) der TU Braunschweig in einem TeilprojektUntersuchungen zur Herstellung sowie zum Trag- undVerformungsverhalten von bionisch inspirierten, dünn-wandigen Betonhohlbauteilen durchgeführt [11].

Mit dem Bambus diente ein extrem leichtes und dennochhochfestes Hohlprofil als bionisches Vorbild. Der Bam-bus kann trotz des nur geringen Gewichts durch seinenAufbau und seine hohe Elastizität große Festigkeiten, er-staunliche Dimensionen und extreme Schlankheiten er-reichen. Das Prinzip „Form follows Force” ist dabei so-wohl in Längs- als auch in Ringrichtung erkennbar(Bild 3). In Längsrichtung staffeln sich die stabilisieren-den Knoten (Nodien) zum Fuß hin enger und in Ringrich-tung weisen die äußeren Schichten zunehmend mehrfeste, vertikal ausgerichtete Lignin-Fasern auf. Durchdiese „Gradierung“ sind sowohl die charakteristischeHärte als auch die ausgeprägte Elastizität des Bambus-halms begründet [12, 13]. Untersuchungen zum Tragver-halten des Bambus bestätigen die erstaunlichen Eigen-schaften; durch die im Vergleich zu Vollholz erhöhte Ma-terialfestigkeit kann Bambus bei einem Wanddicken/Außendurchmesser-Verhältnis von 1/10 gleiche Tragfä-higkeiten erreichen wie Vollquerschnitte [14, 15].

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

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]


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

3 Herstellung dünnwandiger Betonhohlbauteile

Im Rahmen des o. g. Forschungsprojektes wurde amiBMB untersucht, wie die von dem bionischen Vorbilddes Bambus abgeleitete Kombination aus dünner Wan-dung bei zugleich hoher Festigkeit auf den Betonbauübertragen werden kann. Als Zielstellung sollten dünn-wandige, überwiegend druckbeanspruchte Betonhohl-bauteile aus einem hochfesten Feinkornbeton und neuar-tigen Bewehrungskonzepten entwickelt werden. Bei denuntersuchten dünnwandigen Betonhohlbauteilen wurdenfolgende 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 sowohleine dünne Querschnittswandung als auch eine flexiblebionische Profilierung in der institutseigenen Werkhalleherstellbar waren. Diese Anforderungen erfüllte eine han-delsübliche Rohrschalung aus stabilem Kunststoff als Au-ßenschalung und eine verlorene Innenschalung aus ge-schäumtem Polystyrol (Bild 4).

Hinsichtlich der Betoneigenschaften waren neben der Be-tonierbarkeit der filigranen Strukturen insbesondere einegute Verdichtung sowie eine dichte Betonstruktur ver-langt. Zudem sollte eine Betondruckfestigkeit im Bereichhochfester Betone sicher und reproduzierbar erzielt wer-den. Dieses Anforderungsprofil wurde mit der Bindemit-telmischung FLOWSTONE® der Fa. Dyckerhoff erreicht,die eine sehr gute Verarbeitbarkeit und Verdichtung unterden am iBMB vorhandenen Randbedingungen sowie beider Betonage der größeren Versuchskörper zeigte. DerBindemittelmischung wurden Quarzsand (Größtkorn≤ 2 mm) und Betonzusatzmittel der Fa. GRACE zugege-ben (Tab. 1).

Die Herstellung erfolgte im institutseigenen Mischer(Stetter Typ T500). Die Schalungen wurden von Hand be-füllt. Der Beton verdichtete selbsttätig, eine Unterstüt-zung des Vorgangs durch Außenrüttler oder einen Rüttel-

tisch war nicht erforderlich. Zur Kontrolle der Frischbe-tonkonsistenz wurde das Setzfließmaß bestimmt, das imMittel bei 74,5 cm lag und damit der KonsistenzklasseSF2 eines selbstverdichtenden Betons gemäß DIN EN206-9 [20] entsprach (Bild 5). Die mit diesem Verfahrenhergestellten Versuchskörper zeigten ein sehr dichtes, na-hezu porenfreies Betongefüge [21].

Tab. 1 Verwendete FeinbetonrezepturConcrete mixture with fine aggregate

Material Massenanteil

FLOWSTONE® grau 1000 kg/m3

Quarzsand 0–2,0 mm 1200 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 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]

Bild 4 Kunststoffaußenschalung und Polystyrol-InnenschalungPlastic formwork outside and polystyrol inside



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4 Materialeigenschaften

4.1 Hochfester Feinkornbeton

Die Festbetoneigenschaften des hochfesten Feinkornbe-tons wurden anhand von Standardzylindern (∅15 cm,h = 30 cm) geprüft. Neben der Druck- sowie der Spaltzug-festigkeit wurde die Druckarbeitslinie mit einer weggere-gelten Belastungssteuerung (Geschwindigkeit 0,01 mm/s)ermittelt (Bild 6, Tab. 2). Das Versagen der Zylinder er-folgte schlagartig und spröde. Eine Versagensvorankündi-gung durch sichtbare Risse oder akustisch wahrnehmbareSignale wie Knacken oder Knirschen konnte nicht festge-stellt werden.

Im Zuge der Projektbearbeitung wurden sehr konstanteund reproduzierbare Materialeigenschaften erreicht. DerMittelwert der Betondruckfestigkeit über acht Chargenbetrug 93,9 N/mm2. Der Variationskoeffizient innerhalbder einzelnen Chargen ergab sich im Mittel zu etwa3,5 %. Die Bruchstauchung lag mit im Mittel –3,4 ‰deutlich über den normativen Werten für hochfeste Beto-ne von –2,5 bis –2,8 ‰ [22].

4.2 Bewehrungskonzepte

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

Bewehrungskonzept I verwendet hochfeste Bewehrungs-stäbe SAS670 ∅18 mm. Der wasservergütete SAS670 ent-spricht den Anforderungen des Eurocode 2 [22] an Beton-stahl und kann der Duktilitätsklasse B zugeordnet wer-den [23]. Die hochfeste Bewehrung hat keine ausgeprägteStreckgrenze, daher wird die Fließspannung über die0,2-%-Dehngrenze definiert. Ferner ist zu beachten, dasssich die Rippung des SAS670 von konventionellem Be-tonstahl unterscheidet. Das Schraubgewinde des SAS670vereinfacht dabei u. a. die Ausführung von Druckstößenals Muffenverbindung. Die Material- und Verbundeigen-schaften des hochfesten SAS670 wurden in [24, 25] einge-hend untersucht.

Gemäß der Anforderungen der DIN EN 1992 [22] fürKreisringquerschnitte wurden sechs Längsstäbe je Ver-suchskörper ausgeführt. Als Querbewehrung wurdenKreisbügel aus Betonstahl B500 (∅6 mm) verwendet. DieQuerbewehrung wurde über eine Bestimmung der aufzu-nehmenden Risszugkraft unter Ansatz der Spaltzugfestig-keit nach Tab. 2 dimensioniert. Der resultierende Querbe-wehrungsabstand von 90 mm ist mit 5 ∅sl geringer als dieMindestanforderung von 12 ∅sl. Zur Sicherstellung einerausreichenden Verbundwirkung (Mindestmaß der Beton-deckung) war im Bereich der Längseisen eine Aufdickungder Wandung erforderlich.

Bewehrungskonzept II basiert auf einem konventionellenBetonstahl B500 mit einem Stabdurchmesser von 4 mm.Es handelt sich um einen kaltverformten, normalduktilenBetonstahl (Duktilitätsklasse A) nach DIN 488 [26]. DerAbstand der Längsbewehrungsstäbe untereinanderwurde mit 20 mm auf das gemäß DIN EN 1992 zulässigeMinimum reduziert. Zur Herstellung der Querbewehrungwurden Kreisbügel aus Betonstahl B500 mit einem

Tab. 2 Materialeigenschaften des hochfesten FeinkornbetonsMaterial properties of high-strength concrete with fine aggregate

Kennwert Mittelwert Standard-abweichung

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

εcu1 [‰] 3,4 0,09

Ecm · 10–3 * [N/mm2] 46,4 2,45

* Sekantenmodul bei 0,4 · fcm

Bild 5 Setzfließmaß des hochfesten FeinkornbetonsSlump flow test of high-strength concrete with fine aggregate

Bild 6 Spannungs-Stauchungsbeziehungen der Charge S1Stress-strain relation of charge S1



5 Versuche an dünnwandigen Betonhohlbauteilen

5.1 Versuchsaufbau und Versuchsprogramm

Insgesamt wurden 22 dünnwandige Betonhohlbauteileunter einachsig exzentrischer Normalkraftbeanspru-chung in einer servo-hydraulischen 10-MN-Prüfmaschi-ne geprüft. Die Bauteilversuche wurden unter wegge -regelter Belastungssteuerung (Belastungsgeschwindigkeit0,01 mm/s) durchgeführt. Ober- und unterhalb der exzen-trisch zur Maschinenachse eingebauten Versuchskörperwurden Linien-Kipplager angeordnet (Bild 9).

Die variierten Parameter waren der Bauteildurchmesser(D), die Bauteilhöhe (H), die Wandstärke (d) in Abhän-gigkeit des Bewehrungskonzepts (I–III), der Bewehrungs-grad als Quotient aus Bewehrungsfläche und Betonfläche

Durchmesser von 6 mm verwendet. Der Abstand derQuerbewehrung wurde für dieses Bewehrungskonzept zu60 mm gewählt. Mit 15 ∅sl war dieser Abstand größer alsdie normativ geforderten 12 ∅sl.

Im Bewehrungskonzept III wurden Mikrobewehrungsgit-ter aus Edelstahl St1.4301 und St1.4306 nachDIN EN 10028-7 [27] eingesetzt. Die beiden verwendetenStahlsorten haben unterschiedliche chemische Zusam-mensetzungen, sie unterscheiden sich in ihren Materialei-genschaften aber nur minimal (Tab. 3). Die untersuchtenDurchmesser variierten von 0,5 bis 2 mm, die untersuch-ten Maschenweiten lagen zwischen 10 und 50 mm (Tab.4). Zudem kann durch eine Variation der Durchmessersowie der Maschenweiten zwischen den Mikrobeweh-rungslagen eine dem Bambus nachempfundene „Gradie-rung der Bewehrung“ realisiert werden.

Die Materialeigenschaften wurden im Zuge der Projekt-bearbeitung experimentell geprüft. Für den hochfestenSAS670 wurden Druckprüfungen an Prüfkörpern miteinem Verhältnis von Probenlänge zu Durchmesser von3,0 durchgeführt. Die Druckprüfungen für B500 ∅4 wur-den an Proben mit einem maschinentechnisch bedingtgrößeren Probenlänge/Durchmesser-Verhältnis von 5,0durchgeführt. Die Eigenschaften der Edelstähle wurdenin Zugprüfungen untersucht (Bild 8).

Tab. 4 Konfiguration der MikrobewehrungsgitterConfiguration 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

Bild 7 Bewehrungskonzepte I bis IIIReinforcement concepts I to III

Tab. 3 Mechanische Eigenschaften der Bewehrungsmaterialien nach [23, 26, 27]Mechanical properties of reinforcement according to [23, 26, 27]

Bezeichnung 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



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(AS/AC) sowie die Exzentrizität der Belastung (e). DieVersuchskörper wurden in Serien (S) zu jeweils zwei bisdrei Körpern aufgeteilt, wobei in den einzelnen Serien je-weils identisch konfigurierte Versuchskörper unter unter-schiedlichen Exzentrizitäten geprüft wurden. Eine Aus-nahme stellt die Serie S7 dar, in der unterschiedlich „gra-

dierte“ Bauteile unter identischer Belastung geprüft wur-den (Tab. 5).

Die Biegeverformungen (e2) infolge der exzentrischenNormalkraftbelastung wurden durch je drei gegenüberlie-gende induktive Wegaufnehmer in der Verformungsachseaufgenommen. Zusätzlich wurden zur Erfassung der Be-tonstauchungen in der Verformungsachse gegenüberlie-gend je drei Dehnungsmessstreifen längs und quer appli-ziert. Zur Kontrolle der exzentrischen Einleitung der Ver-suchslast wurden senkrecht zur Verformungsachsesowohl induktive Wegaufnehmer als auch Dehnungs-messstreifen längs und quer eingesetzt (Bild 10).

5.2 Versuchsergebnisse und Versuchsauswertung

5.2.1 Last-Verformungsverhalten der dünnwandigenBetonhohlbauteile

In Tab. 6 sind die Traglasten (PV), die Biegeverformung inBauteilmitte bei Erreichen der Traglast (e2), die zugehöri-ge Betonstauchung am exzentrisch belasteten, stärker ge-drückten Rand des Querschnitts (εcS) und am gegenüber-

Bild 8 Spannungs-Stauchungs- bzw. Spannungs-Dehnungsbeziehungen der untersuchten BewehrungsmaterialienStress-strain relations of reinforcements

Bild 9 Versuchsaufbau in der 10-MN-PrüfmaschineTest setup in 10-MN-testing machine

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



Tab. 6 Kennzeichnende Ergebnisse der Bauteilversuche unter exzentrischer Normalkraftbelastung – AuszugSignificant 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

Tab. 5 Konfiguration der VersuchskörperConfiguration 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



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(εcS) beobachtet werden, denen dementsprechendauch unterschiedliche Versagensmechanismen zugrundela gen:

– Bei den Versuchskörpern mit Bewehrungskonzept Ikam es bei Erreichen der Traglast und einer Bruch -stauchung von –3,6 ‰ zu einem spontanen, schlagar-tigen Versagen des Betons und einem Absprengen derBetondeckung. Aus dem Absprengen der Betonde-ckung resultierten eine Überbeanspruchung des Rest-querschnitts und eine schlagartige Umlagerung auf dieLängsbewehrung, die daraufhin ausknickte. Ein Rei-ßen der Querbewehrung wurde nicht beobachtet(Bild 13). Der SAS670 hat bei Stauchungswertenvon –3,6 ‰ seine Quetschgrenze erreicht. Die dannnoch vorhandene Knickstabilität wurde im Wesentli-chen durch die enge Verbügelung gewährleistet. Die-ser Versagensmechanismus wurde in [25] auch beiSchleuderbetonstützen beobachtet.

– Die Versuchskörper mit dem Bewehrungskonzept IIerreichten ihre Traglast bei einer deutlich geringerenStauchung von –2,4 ‰. Hier kam es ebenfalls zueinem schlagartigen Absprengen der Betondeckungsowie Ausknicken der Längsbewehrung (Bild 14). Dadie Betondruckfestigkeit bei diesen Stauchungswertennoch nicht ausgenutzt war und sich die normalfesteBewehrung B500 an der Quetschgrenze befand (Über-gang in den nicht linearen Bereich, s. Bild 8, [29]), istdas Ausknicken der Bewehrung wahrscheinlich Aus-löser für das Abplatzen der Betondeckung. Bild 14zeigt zudem vergleichsweise „spitze“ Knickfiguren derLängsbewehrung, die auf hohe punktuelle Pressungender äußeren Betonschale hindeuten. Zudem weisendie dünnen Bewehrungsstäbe bei einem Bügelabstandvon 15 ∅sl eine vergleichsweise hohe Schlankheit auf.Als Folge des frühzeitigen Ausknickens und der Be-tonabplatzungen kann die Tragkapazität des Betonsnicht voll ausgenutzt werden.

– Den charakteristischen Versagensmechanismus dermikrobewehrten Versuchskörper (Bewehrungskon-zept III) zeigt Bild 15. Bei diesen Versuchskörpernkam es ohne nennenswerte Abplatzungen zu einem

liegenden Rand (εcN) sowie die Krümmung des Quer-schnitts (κ) exemplarisch für die Serien S1, S3, S4, S5 undS6 zusammengefasst.

Das in den Versuchen festgestellte Last-Verformungsver-halten der Bauteile bis zum Erreichen der Bruchlast ist inBild 11 anhand der Biegeverformung in Bauteilmitte dar-gestellt. Die Versuchskörper zeigten bis etwa 45–50 % derMaximallast eine lineare Zunahme der Verformung.Oberhalb dieses Lastniveaus war eine nicht lineare Zu-nahme der Verformung zu erkennen. Bis zum Erreichender Traglast konnte keine Rissbildung beobachtet wer-den, das Versagen erfolgte schlagartig und ohne akusti-sche Ankündigung.

Die in den Bauteilversuchen erreichten Bruchstauchun-gen (εcS) variierten in Abhängigkeit der untersuchten Be-wehrungskonzepte (Tab. 6, Bild 12):

– Die Versuchskörper der Serie S1, in denen das Beweh-rungskonzept I eingebaut wurde, erreichten im Mittelmit –3,6 ‰ die betragsmäßig höchsten Bruchstau-chungen, die zudem leicht oberhalb der an Standard-zylindern ermittelten Bruchstauchung vonetwa –3,4 ‰ lagen (Bild 6).

– Für die Versuchskörper der Serien S3 und S4 mit demBewehrungskonzept II (B500 ∅4) wurden deutlich ge-ringere Beträge der Bruchstauchungen von im Mit-tel –2,4 ‰ gemessen.

– Die Versuchskörper der Serien S5 und S6, für die dasBewehrungskonzept III mit Mikrobewehrungsgitternin unterschiedlichen Kombinationen verwendetwurde, erreichten im Mittel eine Bruchstauchungvon –3,4 ‰, welche praktisch der Bruchstauchungder Standardzylinder entsprach.

5.2.2 Versagensmechanismen der dünnwandigenBetonhohlbauteile

In Abhängigkeit des eingesetzten Bewehrungskonzeptskonnten deutlich unterschiedliche Bruchstauchungen

Bild 11 Normalkraft-Durchbiegungsverhalten der Versuchsreihen S1, S3und S5Normal force-deflection behavior of test series S1, S3 and S5

Bild 12 Bruchstauchungen (εcS) des Betons in Bauteilmitte für die Ver-suchsreihen S1, S3 und S5Fracture compressions (εcS) of the concrete for test series S1, S3and S5



schlagartigen Betondruckversagen, das mit einem Zu-sammenstauchen der Mikrobewehrungsgitter einher-ging. Offensichtlich entsteht durch die Mikrobeweh-rungsgitter sowie die Verfestigung der Edelstähle eindeutlich geringerer Absprengdruck, der nicht zueinem großflächigen Abplatzen der Betondeckung mitnachfolgender Querschnittsreduktion führte. So lässtsich erklären, dass im Mittel eine Bruchstauchung von–3,4 ‰ und damit die volle Betondruckfestigkeit er-reicht wurden.

5.2.3 Momenten-Normalkraft-Interaktion der exzentrischbelasteten Bauteile

Zur Beurteilung der Versuchsergebnisse wurde die Quer-schnittstragfähigkeit der dünnwandigen Betonhohlbau-teile in Anlehnung an [22] für nicht knickgefährdete Bau-teile unter Längsdruckkraft mit geringer Ausmitte mit denAnnahmen:

– Ebenbleiben der Querschnitte,– vollkommener Verbund und

– Verteilung der Spannungen entsprechend der Span-nungs-Dehnungsbeziehungen

bestimmt. Für die Berechnung wurden die Mittelwerteder Baustoffkennwerte nach Bild 6 sowie Tab. 2 verwen-det.

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)

Bild 15 Versagensmechanismus der Versuchskörper der Serie S6 (Beweh-rungskonzept III)Failure mechanism of the specimens of test series S6 (Reinforce-ment concept III)



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In Bild 16 sind die experimentell ermittelten Bruchlastender Serien S1, S3 und S5 im Vergleich mit den mit demProgramm INCA2 [28] bestimmten M-N-Interaktionsdia-grammen dargestellt. Die höchsten Traglasten erreichtenerwartungsgemäß die Versuchskörper der Serie S1 mithochfester Längsbewehrung und einem Längsbeweh-rungsgrad von ~5 %. Der Vergleich der Versuchsergebnis-se mit den numerisch ermittelten M-N-Interaktionskur-ven zeigt eine sehr gute Übereinstimmung. Die Ergebnis-se der Serie S5 zeigen eine vergleichbar guteÜbereinstimmung. Die Ergebnisse der Serie S3 liegen hin-gegen deutlich unter der rechnerischen Interaktions linie,was vor allem durch die vergleichsweise geringe Bruch -stauchung von –2,4 ‰ und die damit verringerte Ausnut-zung der Betondruckfestigkeit begründet werden kann.

6 Zusammenfassung

Im Rahmen des SPP 1542 der DFG wurden am Fach -gebiet Massivbau des iBMB der TU Braunschweig ex -perimentelle Untersuchungen zum Last-Verformungs -verhalten von dünnwandigen Betonhohlbauteilen aushochfestem Feinkornbeton unter exzentrischer Normal-kraftbeanspruchung durchgeführt.

Zusammenfassend können folgende Erkenntnisse festge-halten werden:

– Die gewählten dünnwandigen, stabförmigen Beton-hohlbauteile konnten mit dem verwendeten hochfes-ten, selbstverdichtenden Feinkornbeton zielsicher undin hoher, reproduzierbarer Qualität hergestellt werden.

– Die zur Bewehrung der dünnen Wandungen gewähl-ten unterschiedlichen Bewehrungskonzepte konntendurch den gewählten Feinkornbeton sehr gut einge-bunden werden. Fehlstellen traten nicht auf. Eine voll-ständige Umhüllung der Bewehrungsstäbe für die Ver-bundwirkung und die Dauerhaftigkeit wurde sicherge-stellt. Dies traf auch auf die feinen Maschen derMikrobewehrungsgitter zu.

– Das Last-Verformungsverhalten unter exzentrischerNormalkraftbeanspruchung war bis etwa 45–50 % derTraglast linear, bei höheren Lasten nicht linear. DieTraglasten konnten mit Ausnahme des Bewehrungs-konzepts II mit den Bemessungsmodellen in [22] undden in den Begleitprüfungen gemessenen Festigkeits-werten gut vorhergesagt werden.

– Das Versagen der Versuchskörper erfolgte schlagartig,ohne vorherige Rissbildung oder akustische Voran-kündigung.

– Die in den Prüfungen erreichten Bruchstauchungensind vom eingesetzten Bewehrungskonzept abhängig.Während die Bewehrungskonzepte I und III mitBruchstauchungen von –3,4 bis –3,6 ‰ die volle Aus-nutzung der Betondruckfestigkeit ermöglichten, ver-sagten die Versuchskörper mit dem Bewehrungskon-zept II in der untersuchten Konfiguration bereits bei –2,4 ‰ und ließen keine volle Ausnutzung der Beton-druckfestigkeit zu.

Grundsätzlich zeigen die Untersuchungen, dass mit mo-dernen Hochleistungsbetonen selbst derartig dünnwandi-ge Bauteile beherrscht werden können. Die moderne Be-wehrungstechnik erlaubt vielfältige Bewehrungsanord-nungen, mit denen bionische Prinzipien nachgebildetwerden können. Neu im Umgang mit derartigen druckbe-anspruchten Bauteilen ist, dass die Betrachtungen sichnicht nur auf die Druckfestigkeit beschränken dürfen,sondern, dass auch das Dehnungsverhalten mit Bruchs-tauchungen von –3,4 ‰ und darüber betrachtet werdenmuss. Zum Erreichen der vollen Tragkapazität des Hoch-leistungsbetons sind angepasste konstruktive Maßnah-men zu beachten, die sich von den derzeit bekannten An-gaben in [22] unterscheiden können.

Derzeit sind weitere Untersuchungen für die vollständigeBewertung des Tragverhaltens derartiger Betonhohlbau-teile in Bearbeitung und sollen theoretische und kon-struktive Grundlagen für Entwurf, Berechnung und Her-stellung von dünnwandigen, stabförmigen Betonhohlbau-teilen liefern.

Hinweis

Die hier vorgestellten Ergebnisse beruhen im Wesentli-chen auf den Arbeiten des Fachgebiets Massivbau in der1. Phase des SPP1542 [11], auch wenn dies nicht an jederStelle explizit vermerkt ist.

Dank

Das diesem Beitrag zugrunde liegende Forschungsvorha-ben wurde mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemein-schaft (DFG) gefördert.

Der Dank der Autoren gilt auch der Fa. Dyckerhoff undder Fa. Grace für die Unterstützung während der Projekt-bearbeitung.

Bild 16 Vergleich der Versuchsergebnisse mit der numerisch ermitteltenM-N-InteraktionskurveComparison of test results and numerically determined M-N-inter-action



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STANTON (abgerufen am 02.09.2014).[9] http://www.flickr.com/photos/eager/14701576457, Creati-

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[10] Homepage des DFG-Schwerpunktprogramms SPP 1542,Leicht Bauen mit Beton. http://spp1542.tu-dresden.de/ (ab-gerufen am 02.09.2014).

[11] BUSSE, D.; SAWICKI, P.; EMPELMANN, E.: Ultraleichte,dünnwandige Betonhohlbauteile aus hochfestem Feinkorn-beton. In: SCHEERER, S.; CURBACH, M.: Leicht Bauen mitBeton – Tagungsband zum Abschlusstreffen der 1. Förderpe-riode des SPP 1542. 29. September – 1. Oktober, 2014, In-stitut für Massivbau der TU Dresden, Eigenverlag, S. 36–47.

[12] GHAVAMI, K.: Bamboo as reinforcement in structural con-crete elements. Cement and Concrete Composites 27(2005), S. 637–649.

[13] KAPPEL, R.: Zugseile in der Natur. Dissertation, Karlsruhe2007.

[14] ATROPS, J. L.: Elastizität und Festigkeit von Bambusrohren.Bauingenieur 44 (1969), H. 6, S. 220–225.

[15] BRAUN, D. H.: Bionisch inspirierte Gebäudehüllen. Disser-tation, Stuttgart 2008.

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[20] DIN EN 206-9: Beton – Teil 9: Ergänzende Regeln fürselbstverdichtenden Beton (SVB). Berlin: Beuth, September2010.

[21] EMPELMANN, M.; SAWICKI, P.: Ultra-lightweight concretemembers inspired by bamboo. In: Müller, H.; et al. (Hrsg.):Proceedings of the 9th fib International PhD Symposium inCivil Engineering, July 22–25, 2012, Karlsruhe, KIT Scienti-fic Publishing.

[22] DIN EN 1992, Eurocode 2: Bemessung und Konstruktionvon Stahlbeton- und Spannbetontragwerken, Deutsche Fas-sung EN 1992:2004 + AC:2010. Berlin: Beuth, Januar 2011.

[23] BMVIT-327.120/0001-II/ST2/2011: System SAS 670, Ein-stabanker S670/800 mit Gewinderippung. Wien, 2011.

[24] EMPELMANN, M.; MÜLLER, C.; LIEB, H.; HUDE, F.: Ultra-High Performance Spun Concrete Columns with High-Strength Reinforcement. In: SCHMIDT, M.; et al. (Hrsg.):Ultra-high performance concrete and nanotechnology inconstruction – Proceedings of Hipermat 2012. March 7–9,2012, Kassel: Kassel Univ. Press, S. 733–740.

[25] MÜLLER, C.; EMPELMANN, M.; HUDE, F.; ADAM, T.: Schleu-derbetonstützen aus hochfester Bewehrung und ultrahoch-festem 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 10028-7:2013. Berlin: Beuth, November 2013.

[28] QUAST, U.; PFEIFFER, U.: Progamm INCA2. Version 2.80(2012), www.tu-harburg.de/mb.

[29] SEELMANN, F.: Tragverhalten von gedrungenen Wänden aushochfestem Normalbeton unter Berücksichtigung desKnickverhaltens der Längsbewehrung. Dissertation, Darm-stadt 1997.

AutorenDipl.-Ing. Daniel BusseTechnische Universität BraunschweigInstitut für Baustoffe, Massivbau und BrandschutzFachgebiet MassivbauBeethovenstraße 5238106 [email protected]

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin EmpelmannTechnische Universität BraunschweigInstitut für Baustoffe, Massivbau und BrandschutzFachgebiet MassivbauBeethovenstraße 5238106 [email protected]

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DOI: 10.1002 / bate.201400097

BERICHTJan Akkermann, Dan Constantinescu, Alexander Hewener

Die Große Moschee von Algerien – ein Monument imStarkbebengebiet

1 Einleitung

Mit dem Projekt „Große Moschee von Algerien“ initiierteder Algerische Staat den Bau eines neuen nationalenWahrzeichens. In 500 m Entfernung von der Bucht vonAlgier wird hierdurch gleichzeitig der Stadtteil Mohama-dia entwickelt. Die Moschee selbst (Bild 1) wird die welt-weit drittgrößte: Bei einer verfügbaren Bruttogeschossflä-che von ca. 400 000 m2 werden täglich bis zu 120 000 Be-sucher erwartet. Das Minarett, welches ein Museum,Forschungseinrichtungen und eine Besucherplattform er-hält, wird das weltweit höchste und gleichzeitig mit 265m das höchste Gebäude Afrikas sein. Der gesamte Kom-plex (Bild 2) wird auch ein Kongresszentrum, eine Biblio-thek und eine Universität enthalten. Die Verkehrsanbin-dung der für bis zu 4 000 Stellplätze ausgelegten Tiefgara-ge unter der Moschee (Bild 3) an die zwischen Komplexund Mittelmeer verlaufende Stadtautobahn erfolgt durchdie Estacade (Bild 2), von der aus über zwei Passarelleneine städtebauliche Verbindung zur Küste vorgesehen ist.Nach einer nur dreijährigen Planungsphase wird das Bau-werk seit 2012 nach den Plänen der Wettbewerbsgewin-ner KSP Jürgen Engel Architekten/Krebs und Kiefer In-ternational durch den chinesischen GeneralunternehmerCSCEC gebaut. Die Fertigstellung des auf ca. 1,2 Mrd. €Baukosten veranschlagten Projektes ist für 2016 vorgese-hen.

2 Architektur und Erdbeben

2.1 Formaler Entwurf

Um die gewählten Tragwerkssysteme nachvollziehen zukönnen, speziell bezüglich der Erdbebensicherheit, istein Verständnis für die architektonische Idee essenziell.Das formale Konzept des Moscheekomplexes verfolgteine zunehmende Geschlossenheit der Gebäude, um dieEntwicklung vom offenen Kontakt mit der umgebendenStadt zur kontemplativen Abgeschiedenheit des zen -tralen Heiligtums, dem Gebetssaal, zu verdeutlichen.Ausgehend von der Esplanade mit ihren offenen, sehrschlanken und damit transparenten Säulenhallen wirdder Moscheekomplex über großzügige Freitreppen freierschlossen. Mit seinen für die Öffentlichkeit zugäng -lichen Einrichtungen ist das innerhalb der Esplanadestehende Minarett vertikal in jeweils fünf Ebenen ge -gliedert, welche durch die sogenannten Sky Foyers un-terbrochen werden. Der Hof hat bereits eine geschlos -sene und streng symmetrische Form. Schließlich sym -bolisiert der nahezu fensterlose Gebetssaal mit seinerdreigeschossigen Staffelung – Saal, Kubus und Kuppel(Bild 3) – nach außen Abgeschlossenheit. Im Kontrastzum äußeren Erscheinungsbild sah der Architektur -entwurf von Wettbewerbsbeginn an eine sehr hoheräumliche Transparenz des Innenraums vor, um kon-

In Algier entsteht derzeit die drittgrößte Moschee der Welt,deren Minarett nach Fertigstellung das weltweit höchste seinwird. Der Komplex wird gleichzeitig ein neues Stadtteilzentrumbilden. Wegen der monumentalen Bedeutung des Gebäudesbestehen sehr hohe Dauerhaftigkeitsanforderungen. Da Algierin einer Starkbebenzone liegt, wurden beim Tragwerksentwurfmodernste Entwurfs- und Konstruktionsmethoden gewählt. DerGebetssaal wird komplett vom Erdbebenuntergrund mittels Iso-latoren und Dämpfern entkoppelt. Das Minarett wird ein Hoch-haus in Verbundbauweise aus Stahlbetonkernen mit integrier-ten Stahlprofilen und koppelnden Stahldiagonalen in der Fassa-denebene, welches mittels einer speziellen Pushover-Analysekonzipiert wurde. Der in 2012 begonnene Bau soll 2016 fertigge-stellt werden. Der Artikel stellt das herausragende Projekt ansich vor und berichtet über die wesentlichen Aspekte der Trag-werksplanung.

Keywords Dauerhaftigkeit; Erdbebenbemessung; Basisisolierung;Dämpfung, viskose; Moschee; Schleuderbeton; Kuppel; Hochhaus

The Great Mosque of Algeria – a monument in a strong-motionareaThe world’s third largest mosque, whose minaret will be thehighest in the world, is currently under construction in Algiers.A new urban focus will be created by the complex. Due to themonumental importance of the building, the durability require-ments were extremely high. As Algiers is located in a strong-motion earthquake area, the structural design of the buildingsfollowed latest concept and construction methods. The prayerhall will be totally decoupled from the seismic ground by isola-tors and dampers. The minaret will be a high rise building witha composite structure of RC cores with integrated steel mem-bers that are coupled by steel bracings in the façade. Its de-sign was made by means of special pushover-analyses. Theconstruction started in 2012 and is scheduled to be finished in2016. The paper presents the outstanding project and its mainstructural design aspects.

Keywords durability; earthquake design; base isolation; viscous damping;mosque; spun concrete; cupola; high rise building


J. Akkermann, D. Constantinescu, A. Hewener: Die Große Moschee von Algerien – ein Monument im Starkbebengebiet

templative und transzendente Aspekte zu betonen (Bild4).

Da Algier in einer Starkbebenzone liegt (VIII-IX auf derModifizierten MERCALLI-Skala), wurde der Gebäudeent-wurf stark durch Erdbebenaspekte beeinflusst. Der Archi-tekturidee mit ihrer Schlankheit und Transparenz zu fol-gen und mit den Anforderungen an eine ausreichendeAussteifung und Robustheit zu kombinieren, war diegrößte Herausforderung für den Tragwerksentwurf. Wieim Folgenden gezeigt wird, konnte für jeden Aspekt, ba-sierend auf zeitgemäßen Bemessungstechniken, eine indi-

viduelle Lösung entwickelt werden. Aufgrund der hohenAnsprüche an die Dauerhaftigkeit und die Robustheit füreinen langen, quasi monumentalen Zeitraum wurden Lö-sungen mit einer relativ einfachen Wartungsmöglichkeitund 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 Ob-dachlosen wurde die nationale algerische ErdbebennormRègles Parasismiques Algeriennes (RPA) an internationa-le Bemessungsregeln angepasst. In der RPA ist eine maxi-male Grundbeschleunigung (inkl. Bedeutungsbeiwert)von 0,4 g vorgesehen. Die Anwendung der Norm ist aller-dings auf Gebäude bis zu 200 m Höhe begrenzt. Fernerwerden Erdbebensicherungssysteme wie Isolatoren oderDämpfer in der Norm noch nicht behandelt. Des Weite-ren waren zum Planungszeitpunkt die auf dem europäi-schen Markt existenten Technologien, Regelungen undBauprodukte im Hinblick auf die hohe Bauwerksdauer-

Bild 1 Große Moschee von Algerien (Visualisierung)Great Mosque of Algeria (visualisation)

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Bild 2 Lageplan MoscheekomplexSite plan mosque-complex

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Bild 3 Längsschnitt Moschee mit BauwerksabmessungenLongitudinal section of mosque with building dimensions

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J. Akkermann, D. Constantinescu, A. Hewener: The Great Mosque of Algeria – a monument in a strong-motion area

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haftigkeit in Algerien nicht umfänglich normativ umge-setzt. Mit Genehmigung des Religionsministeriums (ver-antwortlich für das Projekt) und des Bauministeriums(verantwortlich für die Normung) wurde deshalb für dasProjekt eine Zustimmung im Einzelfall erwirkt, welche inAlgerien erstmalig die konsistente Verwendung der Euro-normen, speziell des Eurocode 8, zuließ.

Aufgrund der Projektbedeutung wurde eine ortsspezifi-sche seismische Risikoanalyse durchgeführt. Basierendauf einer speziellen Baugrundkampagne mit Down-Hole-Messungen erfolgte eine Mikrozonierung, aus welcher einprojektspezifisches Erdbeben-Antwortspektrum abgelei-tet wurde. Dieses wurde der Bemessung des Gebetssaalsund des Minaretts zugrunde gelegt. Mit einer erhöhtenGrundbeschleunigung von 0,65 g wird hierin eine maxi-male elastische Antwortbeschleunigung von bis zu 1,95 gerreicht (Bild 5).

3 Gebetssaal

3.1 Erdbebenaussteifung

Dem Architekturkonzept einer größtmöglichen Transpa-renz folgend, waren alle innen liegenden Aussteifungsele-mente wie Schubwände oder Verbände zu vermeiden.Die Gesamtaussteifung konnte somit nur durch die Bau-werksoberflächen realisiert werden. Im gesamten Innen-raum sollten nur Vertikaltragglieder wahrnehmbar sein(Bild 4). Diese Restriktion führte zu einem nur fugenlosfunktionierenden, räumlichen Aussteifungssystem, wel-ches durch die Interaktion der Kuppel mit den Dach- undFassadenscheiben die Horizontalbeanspruchungen ausErdbeben und Wind in die Gründungsebene überträgt(Bild 6).

3.2 Gebäudetragwerk

Mit einer Grundfläche von 145 m × 145 m und einerHöhe von 72 m ist der Gebetssaal für bis zu 32 000 Gläu-bige vorgesehen. Von der leicht als Ellipsoid überhöhtenAußenkuppel mit 52 m Spannweite wird eine Innenkup-pel abgehängt (Bild 7). Hierbei folgt die Faltenform derInnenkuppelverkleidung den oktogonal geformten Kapi-tellen der Innenstützen (Bild 4), auf denen gleichsam dieAußenkuppel vertikal gelagert ist. Zwischen den Kuppelnsind Wartungsgänge angeordnet.

Die Stützen des Gebetssaals (Bild 4) haben einen oktogo-nalen Querschnitt mit 1,62 m Breite (im 45 m hohenKubus-Bereich) bzw. 0,81 m Breite (im seitlichen, 22,5 m

Bild 4 Innenansicht Gebetssaal (Visualisierung)Inside view prayer hall (visualization)

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Bild 5 Projektspezifisches Erdbeben-AntwortspektrumSpecific response spectrum of the project

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)Bild 6 Aussteifungssystem Gebetssaal

Structural stiffening system prayer hall(F

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wählt. Die konventionellen Kalottenlager von Brückenähnelnden Isolatoren, welche aufgrund ihrer Bauform beinachlassender Erdbebenbeschleunigung wieder in ihreAusgangslage zurückpendeln, wurden in einem Sockelge-schoss zwischen Untergeschoss und Flachgründungsebe-ne angeordnet (Bild 9). Die Lage der wie Brückenlagerauswechselbaren Isolatoren wird hierbei im Wesentlichendurch die Stützenachsen bestimmt. Das Untergeschosswurde mittels eines Wandrasters als steifer Kasten ausge-bildet. Eine Bodenplatte verbindet die Blockfundamenteder Isolatoren und bildet mit den bis zu 8 m hohen Win-kelstützmauern eine Gründungswanne (Bild 10).

Ein weiterer Vorteil der Isolierung ist die gemäß Euroco-de 8 zulässige Bemessung als normalduktiles Bauwerk,d. h., die konstruktiven Entwurfsvorgaben für seismischhoch aktive Regionen müssen nicht mehr zwingend ein-gehalten werden. Insbesondere die zuvor beschriebeneGebäudeaussteifung ist hiermit zulässig. Nichtsdestotrotzwurden in den lokalen Konstruktionen die Vorgaben zurGewährleistung ausreichender Duktilität berücksichtigt.

Eine hohe Eigendämpfung von Isolatoren wirkt sich zwarpositiv auf die Bewegungsamplituden im Erdbebenfallaus, kann aber zu Problemen bei der anschließenden Re-zentrierung des Bauwerks führen. Zur Verringerung derrechnerischen Erdbeben-Horizontalverformungen vonca. 120 cm auf unter 60 cm wurde daher die Isolierungmit einem System aus 80 viskosen Dämpfern gekoppelt[2], die ebenfalls im Sockelgeschoss zwischen Gebäudeund Gründung angeordnet wurden (Bild 9).

4 Hof und Esplanade

Zentrales Gestaltungselement der Gebäude des Moschee-hofes und der Esplanade sind die oktogonalen Stützender Säulenhallen, die sich auch im Gebetssaal wiederfin-den (Bilder 1 und 4). Die außen liegenden, 22,5 m hohenStützen haben, da überwiegend frei auskragend und nuran den Kapitellen verbunden, eine Breite von 1,10 m undgehen ebenfalls in oktogonale Kapitelle über. Im Gegen-satz zum Gebetssaal werden letztere jedoch aus Stahlbe-

hohen Mezzanin-Bereich) und werden aus Schleuderbe-ton erstellt (s. u.). Die Stützenkapitelle werden hier durchverkleidete Raumfachwerke aus Stahl realisiert, diegleichsam die Dachtragwerke bilden (Bild 8). Der 45 mhohe Kubus wird durch ein Stahlfachwerk mit integrier-ten Treppenhäusern gebildet (Bild 9), welches von Innen-stützen abgefangen wird. Die Außenwände sowie sämtli-che Decken des Mezzanin-, Erd- und Untergeschosseswerden in Stahlbeton erstellt.

3.3 Seismische Isolierung

Aufgrund des komplexen räumlichen Aussteifungssys-tems, der großen Schlankheit der die Kuppel tragendenInnenstützen mit bis zu 34 m freier Höhe und den hohenSicherheitsanforderungen für die große Besucherzahl –nicht zuletzt aber auch wegen der monumentalen Bedeu-tung des Bauwerks – wurde für den Gebetssaal eine Ba-sisisolierung gewählt. Hierbei wird die Bauwerksperiodeso weit verändert, dass keine großen Antwortbeschleuni-gungen mehr zu erwarten sind; die Erdbebenkräfte wer-den signifikant reduziert. Dem bekannten Entwurfsprin-zip folgend [1] wurde das Gebäude aus: (1) einem steifenSockel mit dem Großteil der Gebäudemasse und (2) eineraufgehenden Leichtbaukonstruktion erstellt (Bild 8) [2].

Aus Gründen der Performance, der Dauerhaftigkeit undder Wartung wurde für die Basisisolierung ein System aus246 gleichmäßig verteilten Gleitpendel-Isolatoren [3] ge-

Bild 7 Kuppelschalen GebetssaalCupola shells prayer hall

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Bild 8 Tragwerksunterteilung GebetssaalStructural elements prayer hall

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– nicht zuletzt den ästhetischen Anforderungen an dieSichtbetonoberfläche (Weißbeton durch u. a. Titan-oxid)

ton-Fertigteilskeletten gebildet, die anschließend verklei-det werden (Bild 11).

Der Schaft sämtlicher der insgesamt 618 Stützen (inkl.Gebetssaal) wird aus Schleuderbeton-Fertigteilen gebil-det. Während die Stützen für die 22,5 m hohen Bereichein zwei Stücken (Schaft von 18 m Länge mit eingesteck-tem Kapitellkern, Bild 11) hergestellt und als Ganzes an-geliefert werden, erfolgt die Lieferung der großen Gebets-saalstützen (Schaftlänge 34 m) in drei Abschnitten mitMontage auf der Baustelle mittels Steckstößen (Bild 11).Die Ausbildung als Schleuderbeton-Fertigteil ist den An-forderungen an

– die hohe Dauerhaftigkeit der frei bewitterten Beton-oberflächen (Expositionklassen XC4, XF1, XS1),

– der seismischen Stabilität und Reversibilität durchSchraubmontage am Fußpunkt sowie

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Bild 9 Seismische Isolierung im Längsschnitt GebetssaalSeismic isolation in longitudinal section prayer hall

Bild 10 Rohbauarbeiten Untergeschoss Gebetssaal (08/2014)Construction work basement prayer hall (08/2014)

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Bild 11 Konstruktion oktogonale Stützen (Außenbereiche)Construction octagonal columns (external regions)

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geschuldet. Der sich aus dem Schleuderprozess ergeben-de Hohlraum im Stützeninneren wird gleichsam zurDachentwässerung oder Elektroinstallation genutzt.

Die Tiefgarage sowie die aufgehenden Gebäudeteile wur-den nach seismischen Gesichtspunkten durch Raumfu-gen getrennt. Innerhalb der hierdurch entstehenden Stüt-zenbereiche wurden die Kapitelle mittels kurzen Stahlträ-gern als plastische Dissipatoren (Bild 12) gekoppelt.

5 Minarett

5.1 Vertikaltragwerk

Das multifunktionale Minarett erhält eine traditionellmaghrebinische Gestaltung: Auf der Spitze eines Turmesmit quadratischem Grundriss steht ein kleinerer, miteiner Kuppel überkronter Turm, der Soummah. DieseForm aufgreifend, aber in den Himmel verlängernd, er-hält der Soummah eine Glaseinhausung in Verlängerungder Turmfassade (Bild 12), welche gleichsam die Aus-sichtsplattformen einfasst.

Mit einer Grundfläche von 26,8 m × 26,8 m und einer Ge-samthöhe von 265 m (223,8 m bis zum Soummah) weistder Turm eine große Schlankheit von h/b = 10 auf. Diefür die Bemessung des Turmes maßgebenden enormenErdbebenkräfte [4] werden mittels eines Schubwandras-ters über zwei Sockelgeschosse mit 50 m × 50 m Grund-fläche in eine 3 m dicke Bodenplatte übertragen (Bild 13).Da trotz der Gründungsausmaße im Erdbebenfall mit ab-hebenden Kräften und Überschreitung des zulässigenSohldrucks an den Plattenrändern zu rechnen war, wurdeunterhalb der Bodenplatte ein Raster aus 60 Schlitzwand-Baretten mit Querschnittsfläche 1,2 m × 7,2 m (bzw.6,0 m) und 43 m Tiefe angeordnet.

Die aufgehende Turmkonstruktion ist durch vier Stahlbe-tonkerne gekennzeichnet, zwischen denen Stahlbetonde-cken mit Unterzügen stützenfrei spannen. In den Kern-ecken einbetonierte Stahlträger werden mittels X-Verbän-den gekoppelt (Bild 13). Eine Besonderheit stellen hierbeidie Skyfoyers dar, bei denen eine Geschossebene ausge-spart wird und keine Verbände angeordnet werden. DieAussteifung des Turmes erfolgt daher über ein VIEREN-DEEL-System mit koppelnden Stahldiagonalen.

In aeroelastischen Windkanalversuchen (Bild 14) konn-te nachgewiesen werden, dass trotz der Schlankheitdes Turmes die Windbelastung kleiner als die seismischeist und die Gebrauchstauglichkeit nicht eingeschränktwird.

5.2 Erdbebensicherheit und -bemessung

Da das Turmtragwerk bereits eine relativ lange erste Ei-genperiode aufwies (Bild 5) und außerdem abhebendeKräfte von Lagern nicht aufgenommen werden können,

Bild 12 Turmspitze Minarett (Visualisierung)Top of minaret (visualization)

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Bild 13 Tragwerk MinarettturmStructural System minaret tower

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wurde hier keine seismische Isolierung verwendet. Viel-mehr wurden auf Basis von Pushover-Analysen [4] einSystem von Dissipatoren und eine Reihenfolge von Trag-werksplastizierungen nach den Regeln der Kapazitätsbe-messung [5] festgelegt. Die Integrität der Gründung alsKombinierte Pfahlplatte wurde an einem 3-D-Halbraum-modell nachgewiesen.

6 Süd- und Peripheriegebäude

Die weiteren zum Komplex gehörenden Gebäude wieKongresszentrum, Bibliothek, Universität, Verwaltung,Feuerwache, Wohnanlage sowie Technikzentrale werdenin konventioneller Stahlbetonbauweise unter Beachtungder hohen Erdbebenbeanspruchung ausgeführt. Dies er-forderte i. d. R. die Aufteilung in Einzelbauteile mitRaumfugen von bis zu 20 cm. Die Technikzentrale liefertüber erdgasbetriebene Blockheizkraftwerke und Kältema-schinen sowohl Energie als auch Wärme und Luft überErdbauwerke zum Moscheekomplex. Am Gebetssaalwaren die Medienübergaben für die potenziellen Bewe-gungen der Isolierung im Erdbebenfall (+/–60 cm) auszu-legen.

7 Realisierung

7.1 Baulogistik und Bauverfahren

Die Baustelle wird über eine Betonzentrale mit einer Ka-pazität von bis zu 250 m2/Std. versorgt (Bild 15). Zement,Sand und gebrochene Zuschläge werden angeliefert, dalokale Böden i. d. R. keine verwendbaren Sieblinien lie-fern. In der Planung wurde besonderes Augenmerk aufdie Verwendung von lokal verfügbaren und herstellbarenBetoneigenschaften gelegt. Für die erforderlichen Beton-güten von bis zu C50/60 (Kerne Minarett und einzelneStützen) wurden Mischungsprüfungen und Großversuchezur Hydratationswärmeentwicklung vorgenommen, diezum Einbau einer Wasserkühlung für die Betonage derMinarett-Bodenplatte geführt hatten. Die Schleuderbe-tonstützen (Bild 11) werden in Deutschland vorgefertigt.Betonstahl wird aus Europa, vorkonfektionierter Bau-stahl aus China importiert. In der Planung der Stahltrag-werke (auch der Schüsse im Minarett) wurde besonderesAugenmerk auf die Vermeidung von Baustellenschwei-ßungen gelegt. Obgleich nicht frei der Witterung ausge-setzt (i. d. R. Schutz durch Dächer und Fassaden), erhal-ten sämtliche nicht einbetonierte Stahlbauteile einenhoch dauerhaften Korrosionsschutz (3-Komponenten-Be-schichtung nach DIN EN ISO 12944 oder Duplex-Sys-tem) und können später handnah inspiziert werden.

7.2 Baufortschritt

Ende 2014 waren in der Moschee an sich die Unterge-schosse weitgehend fertiggestellt, was den größten Anteilder Ortbetonkubatur ausmacht. Der Gebetssaal stand be-reits auf den Isolatoren (Bild 10), die ersten Schleuderbe-tonstützen wurden montiert (Bild 11). Die Stahlbauarbei-ten an Kubus, Dach und Kuppel des Gebetssaals sollensukzessive von innen nach außen erfolgen. Der Minarett-turm wird mittels Kletterschalung um die vorkonfektio-nierten Stahlelemente (Bild 13) herum hochgezogen. DerRohbau der Südgebäude war abgeschlossen.

Bild 14 WindkanalmodellMock up wind tunnel

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Bild 15 Übersicht Baufeld (03/2013)Overview construction site (03/2013)

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Literatur

[1] KELLY, J.: The Theory and Development of Seismic Isolationand its Implementation. Proceedings of Paraseismic WorkDays, Ministry of Religious Affairs. Algier, 28.02.–03.03.2009.

[2] AKKERMANN, J.; HEWENER, A.: Seismische Isolierung desGebetssaals der Großen Moschee von Algerien. Beton- undStahlbetonbau 110 (2015), H. 2, DOI: best.201400116.

[3] HUBER, P.; MEDEOT, R.; TUNCER, M.: Seismic Protection ofthree recently constructed Buildings by seismic Isolationwith Sliding Isolation Pendulum Devices. 10th World Con-ference on Seismic Isolation, Energy Dissipation and ActiveVibrations Control of Structures, Istanbul, Türkei, 27.–30.Mai 2007.

[4] CONSTANTINESCU, D.; KÖBER, D.; AKKERMANN, J.: Das Mi-narett der Großen Moschee von Algerien – ein Stahlbau derbesonderen Art. Stahlbau 84 (2015), H. 1., S. 25–37.

[5] CONSTANTINESCU, D.; AKKERMANN, J.: Auslegung vonBauwerken gegen Erdbeben nach Eurocode 8. Anwendungam Beispiel internationaler Projekte. TagungsbandDresdner Stahlbaufachtagung, Dresden 2011, S. 205–252.

AutorenProf. Dr.-Ing. Jan AkkermannProf. Dr.-Ing. Dan ConstantinescuDipl.-Ing. Alexander Hewener

KREBS+KIEFER Ingenieure GmbHKarlstraße 4676133 [email protected]

jektbeteiligten (Tab. 1) entstehen. Planerisch lag die großeHerausforderung in der Vereinbarung der hohen archi-tektonischen Ansprüche mit der lokalen Realisierbarkeitbei Erschwernis durch die große Seismizität.

8 Fazit

Ein Projekt dieser Größenordnung mit seinen kulturel-len, monumentalen und technischen Anforderungenkann nur durch das verantwortliche Miteinander der Pro-

Tab. 1 Projektdatenproject data

Bauherr Volksrepublik Algerien vertreten durch: Agence Nationale de Réalisation et deGestion 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 Baugrund -instituten 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




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Dan Constantinescu, Dietlinde Köber

Die Massivbaukonstruktion des Nationalstadionsin Bukarest

1 Allgemeines

Die Planung des Nationalstadions hat in 2007 angefan-gen und der Neubau wurde im Sommer 2011 fertigge-stellt. Entstanden ist eine hochmoderne Sportarena, die55 000 Zuschauern, darunter etwa 4 000 VIP-Gästen,Platz bietet. Medienvertretern steht eine mit modernsterTechnik ausgestattete Pressetribüne mit 126 Plätzen zurVerfügung.

Das neue Nationalstadion wurde auf demselben Standortwie das alte erbaut, welches seit 1953 durch eine Ausgra-bung und einen umlaufenden Erdwall entstand. DasSpielfeld lag etwa 6 m unterhalb der natürlichen Boden-oberfläche und die Fertigteilstufen der Tribüne wurden di-rekt auf der Böschung gelagert. Das Stadion war sowohlfür Fußball als auch für Leichtathletik ausgerichtet undkonnte damals über 80 000 Zuschauer aufnehmen. DerBau des neuen Stadions wurde von der Stadt Bukarest andie Bietergemeinschaft Max Bögl (Deutschland) – Astaldi(Italien) vergeben, wobei das Bauunternehmen Max Böglauch die Generalplanung übernommen hat [1, 2]. AlsFachplaner wurden deutsche Büros beauftragt, die wie-derum Lokalpartner für die Ausführungsplanung heran-gezogen haben.

Eine komplett neue, reine Fußballarena sollte errichtetwerden, die auch für Konzerte und andere außersportli-che Zwecke geeignet sein sollte, wobei die Lage desSportfeldes beizubehalten war.

Diesen Anforderungen zufolge wurden die Tribünen näherzum Sportfeld verlagert, was zu aufwändigen Erdarbeiten

geführt und die gewählte Lösung geprägt hat. Es wurdensowohl die Tribünen als auch das Sportfeld überdacht.Dafür wurde ein verschließbares Dach nach dem Beispielder ‚Commerzbank-Arena‘ in Frankfurt vorgesehen [3, 4].

2 Die Seismizität

Fast das ganze Territorium Rumäniens ist von mehrerenseismischen Herden gefährdet (Bild 1), wobei die Bau-werke für eine Bodenbeschleunigung von 0,08 g bis0,32 g zu bemessen sind. Besonders stark und großflächigwirkend sind die Erdbeben, die aus einem etwa 100 kmtiefen Hypozentrum entstehen, das unter der Spitze desKarpatenbogens liegt. Die 2,5-Mio.-Einwohner-Stadt Bu-karest liegt etwa 100 km südlich des Epizentrums undwurde häufig von starken Erdbeben heimgesucht. DasStadion wurde für einen Bemessungswert der Bodenbe-schleunigung von 0,24 g geplant [5]. Im letzten Jahrhun-dert sind mehrere Erdbeben mit einer Magnitude größerals 7 aufgetreten. Das Erdbeben von 1977 (Magnitude7,2) hat in Bukarest enorme Schäden verursacht [6]. Dut-zende Wohnblöcke mit 7–10 Stockwerken, die zwischenden beiden Weltkriegen mittels Stahlbetonrahmenund -decken ausgesteift wurden und bereits ein ähnlichstarkes Erdbeben in 1940 überlebt haben [7], sind inner-halb einer Minute zu einem Haufen Bauschutt geworden(Bild 2a).

Auch Wohnblöcke, die in den 60er- und 70er-Jahren desletzten Jahrhunderts für Erdbeben geplant wurden, habenSchäden bis zum Versagen erlitten (Bilder 2b und c). Be-dingt durch die vorhandene Geologie zwischen den Kar-

DOI: 10.1002 / bate.201400080

Das Bukarester Nationalstadion ist eine modern ausgestatteteFußballarena für 55 000 Zuschauer, die komplett überdachtwerden kann. Im Aufsatz werden das Tragwerkskonzept derStahlbetonkonstruktion und die Grundsätze der Ausbildung derFertigteile und deren Anschlüsse beschrieben. Bukarest liegt ineinem stark gefährdeten Erdbebengebiet und das hat das ge-wählte Tragwerk maßgeblich geprägt, wenn auch von außendie Arena als eine schlanke, kolosseumähnliche Massivkon-struktion erscheint. Zugleich mussten die unregelmäßigenBaugrundbedingungen berücksichtigt werden.

Keywords Stadion; Fußballarena; Erdbeben; Bauen, erdbebensicheres;Erdbebengefährdung in Rumänien; Massivbaukonstruktion, duktile;Tribünenfertigteile

The RC Structure of the National Stadium in BucharestThe stadium is a modernly equipped soccer arena for 55 000spectators, which can be completely roofed over. The paperpresents the structural concept of the RC construction as wellas some basic features of the precast elements and their con-nections. Bucharest lies in a very strong earthquake area andthat has crucially affected the concept of the stiffening struc-ture, even if from outside the stadium looks like a slender Coli-seum. The chosen structural system has also had to accountfor the existing variable foundation conditions.

Keywords stadium; soccer arena; earthquake; aseismic design; seismic riskin Romania; ductile reinforced concrete structures; precast elements forgrand stands

BERICHT


D. Constantinescu, D. Köber: Die Massivbaukonstruktion des Nationalstadions in Bukarest

paten und dem Donaubecken behält das Bemessungsant-wortspektrum den maximalen Wert bis zu einer Periodevon 1,6 Sek bei (Bild 3) und deckt daher praktisch denganzen Bereich aller ‚normalen‘ Bauwerke ab.

Der Lastfall Erdbeben hat daher die architektonische undtragwerksplanerische Gestaltung der Massivkonstruktiondes Stadions maßgeblich geprägt. Von außen gesehen er-scheint eine kolosseumähnliche Konstruktion mit schlan-ken, 23,75 m hohen Massivstützen, die alle 6 m angeord-net sind (Bild 4). Im Inneren wurde die Konstruktiondurch regelmäßig vorgesehene Radial- und Tangential-wände aus Ortbeton horizontal ausgesteift.

3 Beschreibung der Konstruktion

Alle 18 m, in den sogenannten Hauptradialachsen derKonstruktion, sind die Dachstützen vorgesehen, die auskastenförmigen Stahlquerschnitten und mit einem glei-

chen Umfang in Verlängerung der massiven Stützen derFassade geplant wurden (Bild 4). Diese Stahlstützenhaben eine Gesamthöhe von 16 m und sind am Fuß mit-tels zylindrischer Gelenke mit der darunterliegendenMassivkonstruktion verbunden (siehe Bild 19).

Das Prinzip der Stahlkonstruktion des Daches ist in Bild5 dargestellt.

Die äußere Dachkonstruktion, die sowohl die Überda-chung der Tribüne als auch die innere Dachkonstruktionträgt, besteht aus oberen Radialseilen, aus unteren Radial-seilen, die die Dachmembrane tragen, aus einem kasten-förmigen Druckring an der Spitze der Dachstützen desStadions und aus dem unteren Zugring. Die Dachstützentragen die Vertikallasten des Daches und die Zugkräfteder unteren Radialseile. Die Horizontalkomponente die-ser Zugkräfte (H2 in Bild 5) wird über Biegung der Stützean den Druckring oben und an die Massivkonstruktionunten weitergeleitet (H in Bild 5). Der Wert von H beträgt

Bild 1 Die seismische Zonierung Rumäniens für eine Wiederkehrperiodevon 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]

Bild 2 Folgen des Erdbebens vom 4. März 1977 in Bukarest: (a) Zusammenbruch von zehngeschossigen Wohnblöcken, die vor 1940 in Stahlbetonbauweise ge-baut wurden, (b) Versagen des Erdgeschosses eines Gebäudes, das in den 1960er-Jahren mit Stahlbetonwänden in den oberen Wohngeschossen undeinem flexiblen, für Gewerbe vorgesehenen Erdgeschoss gebaut wurde und (c) Einsturz eines zehngeschossigen Wohnblocks, der Ende der 1960er-Jahre 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 softground-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 atthe end of 1960s with RC bracing walls (the neighboring buildings had exactly the same structure)

a) b) c)

Bild 3 Das elastische Bemessungsspektrum Se (T) normiert mit der Erdbe-schleunigung [5]The elastic design response spectrum Se(T) divided by the gravita-tional acceleration [5]


D. Constantinescu, D. Köber: The RC Structure of the National Stadium in Bucharest

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81 % von der Kraft H2. Die Massivbaukonstruktion über-nimmt die Kombination der Kräfte V und H am Fuß derDachstützen (siehe Bild 19). Beim Windsog auf die Dach-fläche, wenn V ihr Minimum und H ihr Maximum errei-chen, können Zugkräfte in der darunterstehenden Mas-sivstütze auftreten.

Die innere Dachkonstruktion trägt das Gewicht der mo-bilen faltbaren Membranüberdachung des Sportfeldesund des zentralen Würfels, der als Garage für die Mem-

bran wirkt und zugleich als Medienfläche dient. DieseDachkonstruktion besteht aus oberen Radialseilen, ausrohrförmigen Pendelstützen, die am äußeren Druckringmittels Radialseilen verankert sind, aus unteren Radialsei-len, die die verschließbare Überdachung des Feldes tra-gen, und aus dem oberen Zugring, der die Pendelstützenin Tangentialrichtung stabilisiert.

Die Lage der Membran erlaubt eine radiale, nach außengerichtete Entwässerung der Überdachung. Am Rande istdie vertikale Entwässerung innerhalb des Stützenquer-schnitts versteckt. Die Überdachung des Feldes ist nichtfür Schneefall vorgesehen.

Der Druckring des Daches verläuft in einer horizontalenEbene und wird – dank der radialen Seile der äußerenund der inneren Dachkonstruktion – verhindert zu ovali-sieren (Bild 6). Dadurch, aber auch durch die gewählteUmfangsgeometrie und den Vorspannungsgrad der Ra-dialseile, wird die Biegung des Rings um die Vertikalachseseines Querschnitts in Grenzen gehalten. Zur horizonta-len Lagerung des Druckrings wurden acht vertikale an-dreaskreuzartige Seilverbände vorgesehen, die jeweils zuzweit an den Symmetrieachsen des Daches angeordnetsind (siehe Bild 20). Die ungewöhnliche Verdoppelungder Tangentialverbände ist aus der vom Erdbeben gefor-derten Redundanz entstanden.

Die Massivbaukonstruktion hat zwei Tribünenränge (Bil-der 7 und 8) und 120 Radialachsen, die sich im Abstandvon 6 m entlang des Konstruktionsumfangs befinden. Indiesen Achsen sind die Außenstützen der Massivkon-struktion vorgesehen, die sichtbar bleiben, um die er-wünschte kolosseumähnliche Ansicht des Stadions zu be-

Bild 4 Neubau Nationalstadion in Bukarest [2]The new National Stadium in Bucharest

Bild 5 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)

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tonen [9], und die einen Teil des Gewichtes des Oberrangstragen. Jede dritte dieser Stützen trägt auch die Stahlstüt-zen des Daches, die in den sogenannten Hauptradialach-sen angeordnet sind.

Im Bereich der Gegen- und der Nebentribüne besteht dieMassivbaukonstruktion aus einem dreistöckigen Ober-rang (Bild 7), der auf einem Erdwall gelagert ist, währendder Unterrang direkt auf die Böschung gebaut wurde. DieFertigteile (Sitzstufen und Zahnträger) sind von einemtangential angeordneten Streifenfundament aus Ortbetongetragen.

Im Bereich der Haupttribüne besteht die Massivkonstruk-tion aus einem dreistöckigen Oberrang mit drei Unterge-schossen, die insgesamt die gleiche Höhe wie der Unter-rang haben (Bild 8). Im Bereich der VIP-Logen wurde derErdwall um das Untergeschoss U1 gekappt.

Die Eintrittsebenen des Oberrangs befinden sich aufEbene 02 für den Oberrang und auf Ebene 00 für den Un-terrang (Bild 7). Bei einer Länge von 210 m und einerBreite von 190 m ragt der dreistöckige oberirdische Teilder Massivkonstruktion des neuen Stadions etwa 24 moberhalb des neuen Erdwalls aus (Bild 4), wobei dieseOberkante etwa 11,60 m oberhalb des Sportfeldes undetwa 5,6 m oberhalb des Geländes liegt. Mit Ausnahmeder Haupttribüne, wo eine Glasfassade geplant wurde, istder Oberrang von außen offen.

Ober- und Unterrang überlappen sich teilweise undhaben unterschiedliche Krümmungsradien entlang desStadionumfangs, um einerseits eine statisch günstigeForm der Außenkante des Daches zu erreichen (Ober-rang) und andererseits die Zuschauer so nahe wie mög-lich an das rechteckige Spielfeld zu platzieren (Unter-rang). Dies hat jedoch zu einer großen Vielfalt von Achsabständen zwischen den Radialachsen gegen dasSportfeld und zu einem variablen Abstand zwischen denTangentialachsen C und D (siehe Bilder 5 und 8) geführtund somit besonders die Anzahl der unterschiedlichenTribünenstufen und Deckenfiligranplatten beeinflusst, diein Fertigteilbauweise hergestellt wurden.

Die Radialwand in Achse C (Bild 8) wurde in den Zwi-schenachsen der Haupttribüne deshalb vorgesehen, umdie bis zu 7 m entstehende Auskragung der Decken überden Ebenen 00 und U1 zu reduzieren.

4 Statisches System und Aussteifung

4.1 Aussteifung des Oberrangs

Die aussteifenden Bauteile müssen die horizontalen Kräf-te aufnehmen, die sich einerseits aus der Dachkonstrukti-on und andererseits aus der Erdbebenbelastung der Tribü-

Bild 6 Die Dachkonstruktion mit der Lage der Vertikalverbände [8]The roof with the position of its vertical bracings [8]

Bild 7 Die Nebentribüne mit Ansicht auf die Haupttribüne [10], N. B. Die gestrichelte Linie zeigt die Lage des Erdwalls des alten StadionsThe 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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nenkonstruktion selbst ergeben. Die Windlasten sind fürdie Bemessung nicht maßgebend.

Die vertikalen Dachlasten V in Bild 5 werden direktvon den massiven Hauptstützen getragen. Die Be -messungswerte dieser Druckkräfte variieren zwischen6,2 MN (bei Schnee und Winddruck) und 0,2 MN (beiWindsog).

Die horizontalen Dachlasten H in Bild 5, die in Radial-richtung am Fuß aller Dachstützen entstehen, ergebensich sowohl aus der Vertikalbelastung des Daches ein-schließlich Vorspannung als auch aus der Horizontalbe-lastung des Daches. Obwohl das Erdbeben für die Bemes-sung der Dachkonstruktion (mit Ausnahme der Vertikal-verbände) nicht maßgebend ist, sind für die Bemessungder Radialaussteifung der Massivkonstruktion die Dach-lasten aus Erdbeben zu berücksichtigen. Um das Verhal-ten des Daches bei Erdbeben zu erläutern, ist in Bild 9 dieLage für Erdbeben in X-Richtung beispielhaft dargestellt.Der Bemessungswert der Gesamtlast HE (aus Eigenge-wicht des Daches, 40 % der Schneelast auf die Tribünen-überdachung und Erdbeben) entspricht einem Verhal-tensfaktor q = 2 und beträgt 29 % der Vertikallast (zumVergleich: für Erdbeben in Y-Richtung ist das Verhältnis32 %). Dabei spielt die Zusammenwirkung der beidenKonstruktionen, Dach und Massivbau, beim Erdbebenpraktisch keine Rolle, da die Eigenfrequenz des Dachesviel kleiner ist (sie beträgt etwa 1/9 derjenigen der Mas-sivkonstruktion).

Der größte Teil von HE tritt auf der Höhe der Membranauf. 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 dieKomponenten H der Zuglasten H2 in Bild 5 direkt in derMassivkonstruktion weiter. Der Druckring übernimmt so-wohl die Zuglasten H1 der oberen Seile (siehe Bild 5) alsauch die Differenz H2 – H (d. h. etwa 19 % von H) undleitet die resultierenden Kräfte an die Vertikalverbändedes Daches, die parallel zur Richtung des Erdbebens ver-laufen, weiter. Alle vier Vertikalverbände in X-Richtung(Bild 9) übernehmen ca. 53 % der Gesamtlast HE. Infolgeder o. g. asymmetrisch wirkenden Radialkräfte der obe-ren Seile versucht der Druckring sich zu biegen und dieseTendenz wird von den Seilen verhindert, die sich in denvier Ecken des Daches befinden; erhöhte Radialkräfte tre-ten daher in diesen Seilen auf. Dieses Verhalten ist auf diebereits erwähnte Scheibenwirkung des Gesamtdaches zu-rückzuführen (siehe Bild 6).

Alle o. g. Horizontallasten aus dem Dach werden von derMassivbaukonstruktion problemlos aufgenommen, dadiese im Vergleich zu den eigenen horizontalen Erdbe-benlasten gering sind.

Zur Abtragung der Horizontallasten in Tangentialrich-tung, die sich sowohl aus dem Dach als auch aus der Erd-bebenbeanspruchung zwischen den Achsen A und B erge-ben, wurden eine schräge Decke und ein Randträger ge-plant (Bild 10).

Der gekrümmte Randträger wurde als U-förmige Fertig-teilschale mit eingegossenem Ortbeton hergestellt. Das U-Profil sichert die Sichtbetonoberfläche und dient alsSchalung. Die Längsbewehrung verläuft kontinuierlich

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)



Zur Abtragung der Horizontallasten des Oberrangs inTangentialrichtung, die sich aus der Erdbebenbeanspru-chung des Bereichs zwischen den Achsen B und C undweiter in Richtung Sportfeld hinaus ergeben, wurden dieZahnträger herangezogen; diese sind in Achse B von deraussteifenden Wand und in Achse C von der Decken-scheibe über der Ebene 01 horizontal gehalten.

Zur Abtragung der Horizontallasten in Radialrichtung,die sich sowohl aus dem Dach als auch aus der Erdbeben-beanspruchung des Oberrangs ergeben, wurden radialeWände zwischen den Achsen B und C in jeder Hauptach-se der Konstruktion geplant (siehe Bilder 5 und 13). Dieradialen Stahlbetonwände folgen im oberen Bereich derZahnträgergeometrie, um als Auflager für die Tribünen-stufen zu dienen.

In den Zwischenachsen werden die horizontalen Radial-kräfte des Oberrangs mithilfe der Zahnträger aufgenom-men, die horizontal von den Deckenscheiben (über derEbene 01 bei der Haupttribüne, Bild 8, bzw. über denEbenen 01 und 00 bei den Gegen- und Nebentribünen,Bild 14) gehalten werden.

Zusammenfassend besteht das aussteifende System desOberrangs im Wesentlichen aus folgenden Elementen(Bilder 5, 8, 13 und 14):

durch die Außenstützen in Achse A. Dazu wurden Muf-fen in den Außenstützen vorgesehen und es wurde einer-seits die geradlinige Bewehrung überlappt und anderer-seits die horizontale Querbewehrung entsprechend di-mensioniert, um dem Einfluss der Krümmung desRandträgers Rechnung zu tragen.

Die schräge Decke befindet sich unterhalb der Tribünen-stufen und innerhalb der Zahnträgerhöhe (siehe Bilder 5und 8) und ist sowohl mit den Randträgern in Achse A alsauch mit den Zahnträgern verbunden. Sie leitet die hori-zontalen Tangentialkräfte an die Wandscheiben in AchseB weiter, wobei das entsprechende Versatzmoment alsKräftepaar von der radialen Aussteifung aufgenommenwird (Bild 10). Vertikal trägt die schräge Decke nur ihr Ei-gengewicht. Die restlichen vertikalen Lasten (aus Verkehrund Ausbau) werden von den Tribünenstufen aufgenom-men und an die Zahnträger weitergeleitet. Die schrägeDecke, deren Unterseite von unten und von außerhalbdes Stadions sichtbar ist, wurde mittels Fertigteilplattenhergestellt. Diese haben eine Stärke von 25 cm, Grund-rissabmessungen von etwa 2,5 × 5,4 m2 bis 2,5 × 4,2 m2

und lagern auf den Seiten der Zahnträger mittels Konso-len. Die Schubverbindungen mit den Zahnträgern, mitdem Randträger in Achse A, mit der Tangentialwand inAchse B und untereinander wurden anhand von bewehr-tem Aufbeton realisiert (Bild 11).

Die in Tangentialrichtung aussteifende Wand in Achse Bähnelt eher einem steifen Rahmen mit „kurzen“ Riegelnund Pfosten, da in jeder Achse große Durchbrüche erfor-derlich waren, um das Eintreten ins Stadioninnere zu er-möglichen (Bild 12).

Bild 9 Die Auflagerkräfte der Dachkonstruktion (MN) beim Bemessungs-erdbeben entlang der Achse X [8]; die Radialkräfte sind maßstäblichdargestellt, die Asymmetrie der Kräfte ist auf die berücksichtigte Exzentrizität von HE zurückzuführenThe reaction forces of the roof construction (MN) for the designearthquake acting along the X-axis [8]; the radial forces are repre-sented scaled, the forces non-symmetry is due to the eccentricityof HE

Bild 10 Aussteifung des Oberrangs in TangentialrichtungTangential bracing of the upper part of the grandstands

Bild 11 Ausführung der schrägen Decke zwischen den Achsen A und BRealization of the slating plate between the axes A and B



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– radiale Zahnträger in den Haupt- und Zwischenach-sen;

– Randträger in Achse A;– aussteifende schräge Scheibe zwischen den Achsen A

und B;– Radialwände in den Hauptachsen (zwischen den Ach-

sen 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 derMassivbaukonstruktion des Oberrangs verbunden. Dazusind zusätzliche Radialwände zwischen den Achsen Dund E jeder Hauptachse und Tangentialwände zwischenden Achsen D und F vorgesehen.

Im Bereich der Gegen- und Nebentribünen ist der Unter-rang durch eine tangentiale Fuge vom Oberrang getrennt.Da hier der Unterrang aus Tribünenstufen und Zahnträ-gern, die auf tangentialen Ringstreifenfundamenten la-gern, besteht, werden die horizontalen Lasten direkt andie konsolidierte Böschung weitergeleitet.

4.3 Das Rechenmodell

Für die Berechnung der Aussteifungssysteme der Stadion-konstruktion wurden zwei 3D-FE-Modelle verwendet, diemit dem Programm ETABS gerechnet wurden (Bild 15).Alle tragwerksrelevanten Bauteile wurden modelliert. DieWirkung der horizontalen Deckenscheiben erfolgtedurch eine starre horizontale Kopplung aller Knoten derDeckenscheibe.

Bild 12 Tangentialwand in Achse BThe tangential bracing wall in the axis B

Bild 13 Die Haupttribüne (die Radialaussteifung entspricht einer Hauptachse der Konstruktion)The main grandstand (the radial bracing system corresponds to a principal axis)

Die FE-Modelle wurden sowohl für die Abtragung derVertikal- und Horizontallasten als auch für die Untersu-chung der Fundamente herangezogen. Für die Untersu-chung der Fundamente und der Gründungssicherheitwurde das Tragwerk auf elastischen Federn gelagert,deren Steifigkeit derjenigen des Gründungbodens ent-spricht.

Maßgebend war immer der Lastfall Erdbeben. Um denEinfluss der höheren Eigenformen zu berücksichtigen,wurde eine Modalanalyse durchgeführt.

Zur Ermittlung der Erdbebenlasten wurden folgende Ver-tikallasten berücksichtigt: 100 % ständige Lasten, 40 %der Verkehrs- und Schneelast.

Die horizontale Erdbebeneinwirkung beträgt 32 % derVertikaleinwirkung in Radialrichtung und 23 % in Tan-gentialrichtung. Diese Werte ergeben sich aus dem elasti-schen Bemessungsspektrum in Bild 3, das durch den Ver-haltensfaktor q dividiert und mit 1,2, dem Bedeutungsfak-



tor des Bauwerks, multipliziert wurde. Aufgrund der ge-ringen Verformbarkeit des Tragwerks in Radialrichtung,die sich durch eigenständige und teilweise kurze Wändeauszeichnet, wurde ein Verhaltensbeiwert q = 2,5 ge-wählt. Für die Tangentialrichtung beträgt der Verhaltens-beiwert q = 3,5, weil die durch große Öffnungen ge-schwächten Wände eine höhere Verformbarkeit ermögli-chen (siehe Bild 12).

Zur Absicherung der erforderlichen Energiedissipations-fähigkeit (Duktilität) der Aussteifungssysteme wurdenalle rechnerischen und konstruktiven Maßnahmen fürdie höchste Duktilitätsklasse gemäß der rumänischenNorm [5] angewandt. Diese entsprechen der Klasse Hnach Eurocode 1998-1 und die meisten davon wurdeneigentlich in Rumänien schon gleich nach dem Erdbe-ben von 1977 eingeführt. Dazu waren damals sowohldie theoretischen Grundlagen der Methode der „Kapazi-tätsbemessung“ für die Absicherung des duktilen Verhal-tens der Bauwerke in Erdbebengebieten als auch die er-forderlichen Maßnahmen zur Erhöhung der Duktilität

Bild 14 Radiale Aussteifung des Oberrangs in der Zwischenachse der Gegen- und NebentribüneThe 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 SeitentribüneThe computer model of the structure of a) the main grandstand and b) the other grandstands



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der dissipativen Bereiche von Stahlbetonrahmen und-wänden gerade reif für die praktische Anwendung ge-worden [11].

5 Bauteile

5.1 Fundamente

Die Fundamente sind in der Regel als Streifenfundamentefür Stützen und Flächenfundamente für Wände ausge-führt. Die Gründung liegt oberhalb des Grundwassers.

Im Bereich der Haupttribüne lagert die Tribünenkon-struktion auf Streifenfundamenten entlang der Achsen Aund F und auf einer Bodenplatte zwischen den Achsen Bund E. Die Gründung erfolgt auf natürlichem Boden.

Im Bereich der Neben- und Seitentribüne wurde ein Strei-fenfundament in Achse A und ein Fundamentkasten zwi-schen den Achsen B und C vorgesehen. Der Fundament-kasten soll als Gegengewicht dienen, um das Umkippender Tribünenkonstruktion in Radialrichtung zu verhin-dern (Bild 16). Besonders für Erdbeben in Richtung desSpielfeldes ist das Tragwerk durch Kippen gefährdet.Dazu tragen nicht nur die geringe Vertikalbelastung, son-dern auch die Walllage bei. Die Gründung erfolgt auf derausgeführten neuen Erdauffüllung, die entsprechend kon-solidiert wurde.

5.2 Fugen

Die Massivbaukonstruktion des Stadions wurde mithilfevon radialen Fugen in sechs Abschnitte unterteilt (Bild

17). Die Notwendigkeit der Einführung zusätzlicherFugen in den Übergangsbereichen zwischen der Haupttri-büne und den Nebentribünen wurde von den unter-schiedlichen Gründungsebenen gefordert.

Die Fugen wurden für Temperaturunterschiede und un-terschiedliche Setzungen bemessen. Maßgebend war je-doch die Erdbebenbeanspruchung. Da das Tragwerk derHaupttribüne einschließlich der Gründung sich stark vondem der Gegen- und Seitentribüne unterscheidet, sind imErdbebenfall dissonante Bewegungen der beiden Trag-werke zu erwarten, die von den Gebäudefugen aufgenom-men werden müssen. Die Bauwerksfugen erlauben einegegenseitige Horizontalverschiebung von ±10 cm.

5.3 Ortbetonbauteile

Um das für die Erdbebenbelastung erforderliche ‚Mono-lith‘ zu gewährleisten, wurden ca. 75 % der insgesamt100 000 m3 Betonmenge in Ortbetonbauweise ausgeführt[2]. So wurden Fundamente, Wandscheiben, Unterzüge,Stützen, Aufbeton der Filigrandecken betoniert. Im Re-gelfall wurde Beton C30/37 angewandt.

Die Außenstützen mit Abmessungen von 60 × 220 cmwurden in Gleitbauweise hergestellt. Für die Auflagerungder Unterzüge wurden Schraubanschlüsse und für dasAnbringen von Montagekonsolen der Decken und desRandträgers in Achse A wurden Stahleinbauteile verwen-det. Aufgrund der aufhebenden Windlasten auf der leich-ten Dachkonstruktion können die Außenstützen auf Zugüber den größten Teil ihrer oberirdischen Höhe bean-sprucht werden.

Die Decken sind einachsig gespannte Durchlaufträger inTangentialrichtung mit Spannweiten bis 6,0 m, die auf

Bild 16 Ballastieren der Gegen- und SeitentribüneOverweighting the upper part of the head and secondary grand-stands to prevent their tilt

Bild 17 Darstellung der Bauwerksfugen mit der Bezeichnung der radialenHauptachsenThe position of the structural joints and the corresponding principalaxes



vorgefertigten Radialunterzügen mit Aufbeton verlegtwerden. Die Deckenplatten bestehen aus einer 6 cm star-ken Filigrandecke und einem Aufbeton mit einer Höhevon 19 cm. Besondere Aufmerksamkeit wurde der Be-messung der Rissbewehrung der außen liegenden Bautei-le geschenkt, da die Temperaturschwankungen zwischenSommer und Winter in Bukarest über 60 °C betragenkönnen und im Falle der Decken mit Regen- oder Tau-wasser zu rechnen ist.

5.4 Betonfertigteile

Die Stahlbetonfertigteile wurden zur Absicherung derhohen Sichtbetonqualität und zur Verkürzung der Bau-zeit angewandt, aber auch um aufwändige Schalungenund Gerüste zu vermeiden.

Tribünenstufen, Zahnträger, Deckenfiligranplatten, dieschräge Scheibe zur Aussteifung des Oberrangs, Treppen,der Randunterzug in Achse A, die Radialunterzüge derDecke über 01 zwischen den Achsen A und B und dieDoppelwände mit Zwischenortbeton sind die wichtigstenFertigteilelemente des Stadiontragwerks. Im Regelfallwurde Beton C45/55 verwendet.

Die Tribünenstufen wurden als Dreierstufen geplant, umdie erforderliche Steifigkeit mittels der räumlichen Wir-kung zu erreichen. Die erste Eigenfrequenz der Tribünen-stufen liegt über 10 Hz. In besonderen Fällen kamen auch

Zweierstufen und Sonderstufen zum Einsatz. Die Tribü-nenstufen wurden im Regelfall für eine Verkehrslast von4 kN/m2 bemessen. Die Spannweite der Stufenelementevariiert zwischen 5,8 m und 3,2 m. Die Plattenstärke be-trägt 14 cm, die Stegstärke 16 cm.

Die Stufen sind als statisch bestimmt gelagerte Einfeldträ-ger geplant und lagern mittels unbewehrter Elastomerla-ger aufeinander und auf den Zahnträgern. Um eine hori-

Bild 18 Montage ZahnträgerErection of the main girder of the upper part of grandstands on theouter RC columns

Bild 19 Anschlussdetail Dachstütze–Zahnträger–AußenstützeDetail of the connection of the roof column to the RC structure



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zontale Relativverschiebung der Tribünenstufen im Erd-bebenfall zu vermeiden, sind die Stufen mit nachträglichvergossenen Dollen auf einer Seite mit den Zahnträgernverbunden. Die einseitige Lagerung dient der Freilassungder Verschiebungen aus Temperaturunterschieden. ImBereich der Bauwerksfugen wurden die Dollen durchElastomer-Gleitlager ersetzt.

Die Zahnträger sind, ihrer schiefen Lage wegen, relevanteaussteifende Elemente, die nicht nur Biegung und Quer-kraft, sondern auch Normalkräfte abtragen müssen.

Die Zahnträger sind je nach Bauteilabschnitt und Achseals Ein- oder Zweifeldträger ausgebildet. Ihre Breite be-trägt 60 cm und ihre Höhe variiert zwischen 150 cm und100 cm im Oberrang und zwischen 100 und 80 cm im Un-terrang.

Das größte und schwerste Fertigteil ist der Zahnträger,der zwischen den Achsen A und B spannt. Er hat einenQuerschnitt von 60 × 150 cm, eine Länge von etwa18,5 m und ist 43 t schwer (Bild 18).

Alle Verbindungsdetails Zahnträger–Zahnträger oderZahnträger–Ortbetonelement wurden derart geplant,dass alle Anforderungen (des Verhaltens bei Erdbeben,der Gestaltung und der einfachen Ausführung) optimiertwurden. Als Beispiel ist in Bild 19 die Verbindung Dach-stütze–Zahnträger–Massivstütze in Achse A dargestellt(siehe auch Bild 18). Um die Weiterleitung der H- und V-Lasten aus dem Dach an die Massivbaukonstruktion zuermöglichen, wurde ein massives Stahleinbauteil imZahnträger einbetoniert, das die gelenkige Lagerung derDachkonstruktion absichert. Beim Windsog auf dasDach, wenn die H-Lasten maximal und der V-Druck mini-mal werden, ergeben sich aufhebende Kräfte in der Fugezwischen Zahnträger und Außenstütze. Aus diesemGrund, aber auch um der Exzentrizität der H-Last Rech-nung zu tragen, wurde die Fuge anhand von Ankerstäbenkraftgeschlossen. Zur Schubabtragung in der Fuge wur-den Dollen vorgesehen.

Damit sich das Einbauteil am Fußpunkt der Vertikalver-bände des Daches mit dem Einbauteil in Bild 19 nichtkreuzt, wurde die Lösung in Bild 20 geplant. Wegen derKrümmung des Stadionrandes im Grundriss und der ex-zentrischen Lage des Druckringes in Bezug auf die Fassa-denstütze ist die Ebene dieses Verbands leicht geneigt umdie Vertikale.

Die Treppen, die zum Oberrang führen und im freienRaum zwischen den Achsen A und B vorgesehen sind,sind mit Ausnahme der Podeste in Fertigteilbauweise her-gestellt (Bild 21).

Es gibt zwei T-förmige Stützen mit seitlich auskragendenTrägern. Auf den Trägern lagern die Rampenfertigteileund die auskragenden Ortbetonpodeste. Die horizontaleAussteifung der räumlichen Treppenkonstruktion wirdmittels der Anbindung an die Decke über der Ebene 01erreicht. Dafür sind die Träger, die Rampen und die Po-deste entsprechend miteinander verbunden und die Stüt-zen in Köcherfundamente eingespannt.

Bild 20 Vertikale Aussteifung des DachesVertical bracing of the roof

Bild 21 Freie Treppe im Bereich der Haupttribüne (im Bauzustand)Staircases to access the upper part of the main grandstand (duringconstruction)



Literatur

[1] BÖGL FIRMENGRUPPE: Nationalstadion Lia Manoliu inBukarest. Stahlbau 80 (2011), Heft 9, S. A22–A23.

[2] EGGERT, C.; CONSTANTINESCU, D.: Planung und Bau desneuen Nationalstadion in Bukarest, Rumänien. Vortrag,Bautechnik-Tag, Berlin, Mai 2011, Tagungsband, Heft -reihe Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein (21), S. 95–96.

[3] GÖPPERT, K.: Sportstadien für die Fußball-Weltmeister-schaft in Stuttgart, Hamburg, Frankfurt, Köln und Berlin.Bauingenieur 79 (2004), H. 5, S. 205–214.

[4] RETZEPIS, I.; BEIER, G.; CONSTANTINESCU, D.: Die Massiv-baukonstruktion der Frankfurter Commerzbank-Arena.Beton und Stahlbetonbau 101 (2006), H. 1, S. 47–53.

[5] P100: Die rumänische Norm für erdbebengefährdete Bau-werke (auf Rumänisch). Bezeichnung P100-1/2006, Buka-rest, 2006.

[6] BERG, G.; BOLT, B.; SOZEN, M.; ROJAN, C.: Earthquake inRomania March 4, 1977 – An Engineering Report. NewYork: Nat. Academy Press, 1980.

[7] BELES, A.: Das Erdbeben und die Bauwerke (auf Rumä-nisch). Bukarest: Bul. Soc. Politehnice Nr.10 und 11, 1941.

[8] GÖPPERT, K. et al.: Die Dachkonstruktion des BukaresterNationalstadions. Statik und Pläne. Ing.-Büro schlaich, bergermann und partner, Stuttgart, 2007–2011.

[9] JAEGER, F.: Kolosseum der Moderne. Die Nationalarena inBukarest. In: Next 3 Stadia‘: Warsaw, Bucharest, Kiew,Hrsg. Falk Jaeger, Jovis Verlag, 2012.

[10] GERKAN, MARG UND PARTNER: Das Nationalstadion inBukarest Architekturpläne. Büro Aachen, 2007–2011.

[11] PARK, R.; PAULAY, T.: Reinforced Concrete Structures. JohnWiley & Sons, 1975.

ProjektbeteiligteBauherr: Rathaus der Stadt BukarestGeneralübernehmer: ARGE Max Bögl – AstaldiArchitekten: Gerkan, Marg und Partner, AachenLokalpartner: TU für Architektur “Ion Mincu”, BukarestTragwerksplanung:Massivbaukonstruktion*: KREBS + KIEFER Ingenieure GmbH, Karlsruhe

Lokalpartner:Ing.-Büro Consild SRL, Bukarest

Dachkonstruktion: schlaich, bergermann und partner, Beratende Ingenieure im Bauwesen, StuttgartLokalpartner:Ing.-Büro Iprolam SA, Bukarest

Technische Ausrüstung: Iproplan, Planungsgesellschaft mbH, ChemnitzFertigteile: Fertigteilwerk Max Bögl GmbH auf der BaustelleBodengutachter: Dipl.-Ing. N. RADUINEA, Infracon SRL., BukarestPrüfingenieure: 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 entschei-dend beigetragen.

AutorenProf. Dr.-Ing. Dan ConstantinescuKREBS + KIEFER Ingenieure GmbH (KuK)Karlstr. 4676133 [email protected]

Dr.-Ing. Dietlinde KöberDozentin am Institut für Massivbau der Technischen Universität für Bauwesen, [email protected]ährend der Planung und des Bauens des Stadions Mitarbeiterin bei KREBS +KIEFER Ingenieure GmbH Karlsruhe und bei Consild Bukarest

STEPHAN LÜTTGER gewinnt Ingenieur-preis Brückenbau

Sundsvall Brücke © Max Bögl Stahl- undAnlagenbau GmbH & Co. KGDen Ingenieurpreis des Deutschen Stahl-baues 2015 in der Kategorie Brückenbaugewinnt Stephan Lüttger von der MaxBögl Stahl- und Anlagenbau GmbH &Co. KG für die Fertigung und Montageder Sundsvall Brücke.

Die Auszeichnungen in der KategorieBrückenbau gehen an:

VOLKHARD ANGELMAIER von Leon-hardt, Andrä und Partner Beratende In-genieure VBI AG, Stuttgart für den Neu-bau der Waschmühltalbrücke

STEPHAN ENGELSMANN von Engels-mann Peters Beratende Ingenieure, Stutt-

gart für die Fuß- und Radwegbrücke Ha-gelsbrunnenweg, Stuttgart – Vaihingen

DANIEL SCHÄFER von BPR Dr. Schäper-töns & Partner, München für die Inn -kanalbrücke Töging

SEBASTIAN SCHULTHEIS von GrontmijGmbH, Frankfurt für den Neubau Ost -hafenbrücke Frankfurt am Main

MIKE SCHLAICH bekommt Ingenieur-preis Hochbau

schlaich bergermann und partner © Tobias HeinMIKE SCHLAICH von schlaich berger-mann und partner, Berlin gewinnt denIngenieurpreis des Deutschen Stahlbaus2015, Kategorie Hochbau für die Über-dachung der Ausfahrt vor dem Kunden-Center der Autostadt in Wolfsburg.

Die Auszeichnungen in der KategorieHochbau gehen an:

KLAUS BOLLINGER von Bollinger+Groh-mann Ingenieure, Frankfurt am Main fürdie King Fahad Nationalbibliothek inRiad, Saudi-Arabien

KNUT GÖPPERT von schlaich berger-mann und partner, Stuttgart für das Sta-dion Estádio Jornalista Mário Filho

HARALD KLOFT von osd GmbH & Co.KG, Frankfurt am Main für das Landes-archiv Nordrhein-Westfalen, Turmbau-werk – Duisburg

MATTHIAS BRAUN von ArcelorMittalEurope – Long Products Central Marke-ting – Technische Beratung, Trier für dasInnovative Verbundmittel für integrierteDeckenträger – CoSFB Betondübel

N A C H R I C H T E N

Ingenieurpreis des Deutschen Stahlbau 2015


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Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

DOI: 10.1002 / bate.210400200

Bis zum Einsendeschluss zur 14. Auslobung des Inge-nieurbaupreises von Ernst & Sohn war die Anspannunggroß. Ein Grund dafür war die Umbenennung in den „Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis“ und damit dieWidmung des Preises an einen der bedeutendsten Bauin-genieure des 21. Jahrhunderts, auf deren Resonanz wir alsVerlag sehr gespannt waren. Der zweite Grund lag in derTatsache, dass bis zum Tag des Einsendeschlusses, dem19. September 2014, nur ein einziges Projekt vorlag.Doch an diesem Tag und mit dem Beginn der darauffol-genden Woche wurden alle Bedenken zerstreut, denn derVerlag darf sich über eine Rekordbeteiligung von insge-samt 46 eingereichten Projekten aus neun Ländern undallen Bereichen des Ingenieurbaus freuen. 45 Einreichun-gen erfüllten die Teilnahmebedingungen.

Die Mehrzahl der eingereichten Projekte stammt ausDeutschland, Österreich und der Schweiz; hinzu kom-men interessante Bauwerke, die in Belgien, Brasilien,China, Frankreich, Saudi Arabien und den USA realisiertwurden. Seit zwei Jahren dürfen auch weltweit realisierteProjekte, bei denen die Ingenieurleistungen in Deutsch-land, Österreich oder der Schweiz erbracht wurden, ein-gereicht werden. Diese Änderung der Einreichungsbedin-

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gungen trägt auf beeindruckende Weise zur Darstellungder großen Vielfalt heutiger Ingenieuraufgaben bei. Unterden Einreichungen befinden sich unter anderem 18 Brü-cken, drei Stadien, zahlreiche Hochbauprojekte und eini-ge interessante Sonderbauwerke.

Der zwölfköpfigen Jury, welche vom Verlag Ernst & Sohnvor jeder Auslobung des Preises neu aus namhaften Ver-tretern aus Wissenschaft und Praxis, Behörden und Ver-bänden zusammengestellt wird, stand eine Mammutauf-gabe bevor. Denn trotz einer Vorbesichtigung am Vortagder Jurysitzung, galt es, innerhalb nur eines Tages aus derVielfalt des Wirkens von Bauingenieuren einen Preisträ-ger zu küren.

Die Jurysitzung zum 14. Ingenieurbaupreis fand am 21.November 2014 im Magnus-Haus der Deutschen Physi-kalischen Gesellschaft in Berlin statt. Das Magnus-Hausist eine Begegnungsstätte zur Förderung der interdiszipli-nären Gespräche zwischen Physik und anderen tech-nisch-wissenschaftlichen Bereichen und bot den würdi-gen Rahmen für die knapp 8-stündige Diskussionsrunde.Am Ende vieler, teils leidenschaftlich geführter, Diskus-sionen 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, LeibnizUniversität Hannover, Dr.-Ing. KLAUS STIGLAT, Dr.-Ing. DIRK JESSE, Verlag Ernst & Sohn, Dr.-Ing. DIRK BÜHLER, Deutsches Museum München


Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015: Impressionen von der Jurysitzung am 21.11.2014

den Kaeng Krachan Elefantenpark im Züricher Zoo, ein-gereicht durch das Büro Walt + Galmarini AG aus derSchweiz. Das Bauwerk besticht sowohl architektonischals auch ingenieurtechnisch durch seine aufgelöste Scha-lenkonstruktion in Brettsperrholz-Bauweise. Darüber hi-naus beschloss die Jury, den Ultimate Trough Test Loop,Harper Lake, Kalifornien, die Baugruben zur Erweite-rung des Rheinkraftwerks Iffezheim, die Grubentalbrückeim Zuge der Neubaustrecke Ebensfeld-Erfurt, Goldisthalim Thüringer Wald sowie die Sanierung und Instandset-zung der Saarbrücke in Mettlach mit einer Auszeichnungzu würdigen. Diese Wahl belegt die enorme Vielseitigkeitund Bandbreite des Betätigungsfeldes für Bauingenieureeindrucksvoll.

Die Preisverleihung des Ulrich Finsterwalder Ingenieur-baupreises 2015 wird in festlichem Rahmen am 30. Janu-ar 2015 im Festsaal des Deutschen Museums in Münchenstattfinden. Selbstverständlich widmet der Verlag Ernst &Sohn dem Ingenieurbaupreis auch dieses Mal wieder eineeigenständige Dokumentation, in welcher der Preisträger,die ausgezeichneten Projekte und natürlich auch alle wei-teren Einreichungen vorgestellt werden. Die Dokumenta-tion wird voraussichtlich zusammen mit dem Heft3/2015 (März) der Bautechnik an die Abonnenten ver-teilt und kann alternativ auch direkt über den Verlag be-zogen werden.

Preisträger – Kaeng Krachan Elefantenpark, Zoo Zürich

Ingenieure: Walt + Galmarini AG dipl. Ing. ETH SIA USIC (CH)Architekten: Markus Schietsch Architekten GmbH (CH)

Lorenz Eugster Landschaftsarchitektur und Städtebau GmbH(CH)

Bauherr: Zoo Zürich AG (CH)Ausführung: ARGE Elefantenpark Holzbau: Implenia Schweiz AG – Holz-

bau (CH) und Strabag AG, Holzbau (CH)

Begründung der Jury

Im Zoo Zürich sollte ein Elefantenpark gebaut werden,der durch die Konstruktion und die Landschaftsgestal-tung den natürlichen Lebensraum von Elefanten nachbil-det. Der durch das Ingenieurbüro Walt + Galmarini AGrealisierte Elefantenpark besticht sowohl architektonischals auch ingenieurtechnisch durch die aufgelöste Schalen-konstruktion in Brettsperrholz-Bauweise, die auch hand-werklich als Nagelkonstruktion sehr anspruchsvoll ist.Die weit gespannte Schale mit ihren geometrisch unter-schiedlich angeordneten Lichtöffnungen wird ingenieur-technisch anspruchsvoll mit dem vorgespannten Ringbal-ken verbunden, der die Kräfte aus der Schale aufnimmtund in die Gründung leitet.

Die hybride Gesamtkonstruktion ist eine große Heraus-forderung für die numerische Modellbildung und für die

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nichtlineare Analyse. Das Schalendach und die Fassadestellen einen integrativen Ansatz dar, der den Anforde-rungen an Bauphysik, Beleuchtung und Belüftung aufhervorragende Weise gerecht wird. Die Konstruktion unddie Materialien stellen einen Beitrag zur Nachhaltigkeitdar, weil sie u. a. sortenrein rückbaubar ist. Nach Mei-nung der Jury werden die Kriterien Konstruktion, Innova-tion, Interdisziplinarität, Ästhetik und Nachhaltigkeit ein-drucksvoll erfüllt.

Projektvorstellungen: Ausgezeichnete Projekte – ohneRangfolge

Auszeichnung – Ultimate Trough Test Loop, Harper Lake,Kalifornien (USA)

Ingenieure: schlaich bergermann und partner (D)Architekten: schlaich bergermann und partner (D)Bauherr: Flabeg FE GmbH (D)Ausführung: Solarel Enerji Ltd. Izmir (Stahlbaufertigung) (TR), Tradewinds

Construction, Las Vegas (Montage) (USA)


Bei der Entwicklung einer neuen und kostengünstigerenGeneration von Parabolrinnenkollektoren zur solarenStromerzeugung nutzte das Ingenieurbüro schlaich ber-germann und partner einen integralen Ansatz zur Opti-mierung der Gesamtkonstruktion. Die neuen Kollektorensollten gegenüber dem aktuellen Standard 25 % kostenef-fizienter sein. Durch den integralen und interdisziplinä-ren Ansatz konnten alle Kostenfaktoren (Verkabelung,Fundamente, Montage, Betrieb, etc.) berücksichtigt wer-den, um das Optimum bei großen Kollektorkonzepten zuerreichen. Die horizontalen Windbelastungen gekoppeltmit den extrem geringen zulässigen Verformungen sindfür den Entwurf einer geeigneten Kollektorstruktur maß-geblich. Als torsionssteife Tragstruktur wurde ein aufge-löster Kastenquerschnitt mit einer Länge von jeweils24 m gewählt. Durch die Verwendung hochpräziser Mon-tagevorrichtungen können trotz geringer Toleranzanfor-derungen an die einzelnen Stahlbauteile die hohen geo-metrischen Anforderungen erreicht werden. Beim Ultima-te Trough Test Loop wurde erstmalig keine geschlossene

Spiegeloberfläche gewählt, sondern Druckentlastungs-schlitze in Längsrichtung eingefügt, um die Windlasten zureduzieren. Weiterhin wurde die Fixierung der Spiegelmodifiziert, um Toleranzen des Stahlbaus auszugleichen.Ein dreidimensionaler Toleranzausgleich in einer Klebe-fügestelle ermöglicht eine präzisere Parabolform als bis-her. Dadurch wird der optische Wirkungsgrad erhöht.

Das Projekt „Ultimate Trough Test Loop“ in HarperLake, Kalifornien, zeigt deutlich, welch großes Aufgaben-spektrum durch Bauingenieure abgedeckt wird. Die inter-disziplinäre Zusammenarbeit mit anderen Ingenieurberu-fen war ausschlaggebend für die Erstellung einer neuenGeneration von Sonnenkollektoren, bei denen aufgrundder Dimension höchste Präzision erforderlich wird.

Auszeichnung – Baugruben zur Erweiterung desRheinkraftwerks Iffezheim

Ingenieure: Kempfert + Partner Geotechnik (D)Architekten: RMD-Consult GmbH (Vorplanung) (D)Bauherr: Rheinkraftwerke Iffezheim GmbH (D)

(Projektabwicklung: EnBW AG (D))Ausführung: ARGE RKW Iffezheim: Schleith GmbH (D) und Implenia AG

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Im Zuge der Erweiterung des Rheinkraftwerks Iffezheimwurde die Herstellung von drei Baugruben erforderlich,die sich sämtlich innerhalb eines an das bestehende Kraft-werk anschließenden Inseldamms innerhalb des Rheinsbefinden. Aufgrund der Form der Hauptbaugrube, derasymmetrischen Belastungsrandbedingungen sowie dergegenseitigen Interaktion der Baugruben während derverschiedenen Bauphasen war eine vereinfachte Berech-nung unter Verwendung von Strukturmodellen aus demKonstruktiven Ingenieurbau nicht möglich. Grundlageder Modellierung war, dass neben den Bauteilen zusätz-lich der umgebende Boden in einem dreidimensionalenKontinuumsmodell erfasst wurde.

Dieses Vorgehen des Ingenieurbüros Kempfert + Partnerzeigt beispielhaft, wie das Management der Baugruben

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durch die besondere Ingenieurleistung eines interdiszipli-när aufgestellten Ingenieurteams getragen wird. Die Jurywürdigt das Projekt mit einer Auszeichnung, um die Be-deutung der Baustelle als Innovationspool zu würdigenund das Bauen als Prozess zu veranschaulichen, der inallen Phasen nach kreativen Ingenieurlösungen verlangt.

Auszeichnung – Eisenbahnüberführung Grubentalbrücke,VDE 8.1Neubaustrecke Ebensfeld – Erfurt, Goldisthal im ThüringerWald (D)

Ingenieure: schlaich bergermann und partner (D)Architekt: schlaich bergermann und partner (D)Auftraggeber: DB ProjektBau GmbH (D)Bauherr: DB Netz AG (D)Ausführung: Arbeitsgemeinschaft Bogenbrücken Goldisthal Bickhardt

Bau AG/Ed. Züblin AG


Die Grubentalbrücke ist Teil der neuen EisenbahnstreckeNürnberg–Berlin. Sie wurde in einer für den Hochge-schwindigkeitsverkehr neuen Bauart als semiintegraleBrücke errichtet. Sie überspannt monolithisch eine Ge-samtlänge von 215 m und weist eine markante Mittelöff-nung von 90 m auf. Nur an den Brückenenden sind Be-wegungsfugen und Lager vorhanden. Das für eine Hoch-geschwindigkeitsbrücke außergewöhnlich filigraneTragwerk besticht durch seine klare Gliederung, die sorg-fältige Detailgestaltung und die herausragende Einpas-sung in die Umgebung. Der Entwurf des Ingenieurbürosschlaich bergermann und partner erfüllt die bahntechni-schen Anforderungen in idealer Weise, indem Steifigkeitund Schwingungsverhalten optimal aufeinander abge-stimmt sind. Aufgrund der ausgewogenen Tragwerksgeo-metrie konnten die Gleise ohne Schienenauszüge überdie Fugen geführt werden. Dies garantiert den besten

Fahrkomfort und vereint größtmögliche Sicherheit mitgeringem Instandhaltungsbedarf. In ihrer Bauform knüpftdie Grubentalbrücke an die große Tradition der Betonbo-genbrücken an und entwickelt diese zukunftsfähig weiter.

Auszeichnung – Saarbrücke Mettlach, Sanierung undInstandsetzung

Ingenieure: Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH (D)Bauherr: Landesbetrieb für Straßenbau (LFS) Saarland (D)Ausführung: Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH (D)


Das SPS-System als sandwichförmige Stahl-Kunststoff-Verbundplatte (Integralplatte) ist eine innovative Ent-wicklung von STEPHEN J. KENNEDY (Kanada), die in ver-schiedenen Ingenieurdisziplinen Eingang gefunden hat(Schiffbau, Offshore, Ingenieurbau). Aufgrund der Be-triebsfestigkeitsprobleme von orthotropen Fahrbahnplat-ten und Beton- bzw. Stahlverbundfahrbahndecks hat Eif-fel Deutschland Stahltechnologie GmbH (Hannover) dasSPS-System auf die hiesigen Anforderungen und Normenausgelegt und weiterentwickelt. Diese kreative Adaptionerfolgte in Zusammenarbeit mit namhaften Forschungs-stellen und durch aufwendige Versuchsreihen. Nach ers-ten Prototypen wurden nun mit der Saarbrücke Mettlachim Bestand eine Sanierung und Ertüchtigung erfolgreichumgesetzt. Unter laufendem Verkehr wurde die Beton-fahrbahn durch das SPS-System signifikant geleichtert.Dadurch konnten die bestehenden Tragkabel ohne Ver-stärkung erhalten und somit die Tragfähigkeiten für Ver-kehrslasten wesentlich erhöht werden (Hochstufung).Hervorzuheben ist das intelligente Montagekonzept. Dasausgezeichnete Bauwerk hat als Modellprojekt strategi-sche Bedeutung zur Erhaltung und Ertüchtigung von Be-standsbrücken.

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Firmen und Verbände – Persönliches– Rezensionen – Nachrichten

BAUTECHNIK aktuell 1/15

Aus dem Inhalt

Korruption vorbeugen .............................................................................. 87DBV-Regionaltagungen „Bauausführung“ 2015 ................................. 87Deutscher Bautechnik-Tag 2015 in Düsseldorf ................................... 8811. Tagung Betonbauteile ........................................................................ 89Erratum ....................................................................................................... 89Dieselmedaille für Schüco ...................................................................... 89Veranstaltungskalender .......................................................................... 90

Gut besucht war der Münsteraner Bau-betriebstag 2014 am Fachbereich Bau -ingenieurwesen der FachhochschuleMünster. 100 Teilnehmer aus Unterneh-men, Architektur- und Ingenieurbürossowie Studierende des Vertiefungs-schwerpunkts Baubetrieb diskutiertenmit Experten aktuelle rechtliche Fragen.Weitere Schwerpunkte der Veranstaltungwaren Korruptionsfälle bei Bauprojektenund Compliance – das regelgetreue Ver-halten von Unternehmen.

In seinem Grußwort betonte FH-Vize-präsident Prof. Dr. RICHARD KORFF, dassWeiterbildung eine wesentliche Aufgabeder Hochschule sei. Prof. Dr. RICHARD

DELLEN vom Fachbereich Bauingenieur-wesen stellte anschließend den neuenWeiterbildungsstudiengang „Baurecht imLebenszyklus von Bauwerken“ (LL.M.)vor. Das viersemestrige berufsbegleitendeMasterprogramm in Kooperation mitdem Institut der Bauwirtschaft (BWI

Bau) richtet sich an Architekten, Bauin-genieure, Fachingenieure, Betriebswirteund Juristen. Studienstart ist im kom-menden Sommersemester. Weitere Informationen hierzu gibt es unterwww.Master-Baurecht.de.

Beim Intensivseminar „Update Bau-recht“ am Vormittag ging es um die Unterschiede zwischen Kauf- und Werk-verträgen, Prozessbeteiligung durchStreitverkündung oder das „Elend“ desselbstständigen Beweisverfahrens.FRANZ-JOSEF MEUTER vom Landeskrimi-nalamt berichtete über aktuelle Korrup -tionsfälle und stellte Maßnahmen zurKorruptionsprävention vor. Nachmittagsstand das Thema Compliance auf demProgramm. Die einzelnen Vorträge be-handelten Zertifizierung und Über -wachung, Transparenzgrundsätze beimBauvergabeverfahren oder Employer-Branding.

A U S D E N H O C H S C H U L E N

Korruption vorbeugen – Baurecht und regelgetreuesVerhalten von Unternehmen

100 externe Teilnehmer besuchten den Münsteraner Baubetriebstag 2014.

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Den Jahresauftakt für die DBV-Tagungenbilden traditionell die Regionaltagungen.Die Tagungen in Berlin, Bochum, Frank-furt, Hamburg, München und Nürnbergstehen unter der Überschrift „Bauaus -führung“ und sind im Februar und März2015 der Treffpunkt für Bauleiter, Ober-bauleiter, Poliere und Technische Leiter.Hier diskutieren nicht nur die regionalvertretenen Mitgliedsunternehmen mitden DBV-Bauberatern, sondern alle, diemit der Tragwerksplanung, Arbeitsvor -bereitung, Betonherstellung und Bauaus-führung befasst sind.

Termine und Orte:

10. Februar 2015 München-Ottobrunn19. Februar 2015 Bochum24. Februar 2015 Hamburg10. März 2015 Frankfurt am Main12. März 2015 Berlin12. März 2015 Nürnberg

Die Teilnahmegebühr beträgt 99 € fürDBV-Mitglieder, 139 € für Nichtmit -glieder.

Informationen unterwww.betonverein.de → Veranstaltungen


DBV-Regionaltagungen„Bauausführung“ 2015

Flyer der DBV- Regionaltagungen„Bauausführung“2015

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BAUTECHNIK aktuell

Am 23. und 24. April 2015 ist es wiedersoweit – zum Deutschen Bautechnik-Tagim CCD Congress Center Düsseldorftreffen sich öffentliche und private Auf-traggeber, Bauunternehmen, Ingenieureund Architekten, Produkthersteller, Studierende, Vertreter aus Verwaltungund Wissenschaft.

16 Fachsitzungen, mehr als 50 Vorträge,1 260 Minuten Fachprogramm, zwölf Bewerber um den Innovationspreis Bau-technik, die ihre Arbeiten der Fachöf-fentlichkeit vorstellen sowie fünf Exkur-sionen – das sind die Fakten des zweitä-gigen Kongresses. Das diesjährige Mottolautet „Städte und Regionen im Wandel– Herausforderungen an Gesellschaftund Technik“. Unter dieser Überschriftwählte die Programmjury die Vorträgeaus. Gemeinsam mit dem Kolloquiumfür Jungingenieure werden an beidenVeranstaltungstagen jeweils drei paralle-le Sitzungen durchgeführt. Dieses um-fangreiche und breit gefächerte Angebotermöglicht den Teilnehmern, individuellethematische Schwerpunkte zu setzen.

Traditionell richtet der Festredner in derEröffnungsveranstaltung den Blick überden Tellerrand der typischen bautechni-schen Fragestellungen des beruflichenAlltags hinaus. So auch in diesem Jahr:Professor GERD GIGERENZER, Direktoram Berliner Max-Planck-Institut für Bildungsforschung, beleuchtet in derFestrede „Kopf versus Bauch – die Intelligenz des Unbewussten“.

Selbstverständlich steht auch der fachli-che Austausch im Fokus. Hierzu bietetdie Ausstellung mit mehr als 40 Ausstel-lern Gelegenheit. Und im Rahmen desGeselligen Abends an Bord der MSRheinFantasie werden die Gesprächedes Tages mit dem Blick auf die Landes-hauptstadt Düsseldorf sicher ihre Fort-setzung finden.

Die Teilnahme an den Fachexkursionenam 24. April 2015 rundet den Besuchdes Deutschen Bautechnik-Tages ab.Fünf Exkursionen geben Einblicke in dasBaugeschehen Düsseldorfs.

Der zweitägige Kongress findet unter derSchirmherrschaft der Ministerpräsiden-tin des Landes Nordrhein-Westfalen,HANNELORE KRAFT, statt. Ideelle Mit -träger sind folgende Partner entlang derWertschöpfungskette: Bundesvereini-gung der Prüfingenieure für Bautechnik,Deutscher Städtetag, Ingenieurkammer-Bau NRW, Landeshauptstadt Düsseldorf,Verein Deutscher Ingenieure, ZIA Zen-traler Immobilien Ausschuss.

Es werden erneut 1 200 Teilnehmer er-wartet. Programm und Anmeldebogenstehen neben Informationen zu Fachaus-stellung sowie Anreise und Hotels ab so-fort unter www.bautechniktag.de zurVerfügung.

Veranstalter und Anmeldung:Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V.KATHARINA FALK

Telefon: 030 236096-30, E-Mail: [email protected]

V E R A N S T A L T 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 – 10:00 Uhr Eröffnung der Fachausstellung

09:00 – 10:10 Uhr Fachsitzung 8

„Wandel von Städten und Umnutzung von Industrieflächen“


„Forschung und Praxis – Teil 1“

inkl. Verleihung „Innovationspreis Bautechnik“


„Building Information Modeling“

10:00 – 11:30 Uhr Eröffnung des Kongresses

inkl. Verleihung Emil-Mörsch-Denkmünze und Rüsch-Forschungspreis

10:10 – 10:40 Uhr Kaffeepause in der Fachausstellung


„Bauen im innerstädtischen Bereich – Teil 1“




„Bauen in der Welt“

11:30 – 12:30 Uhr Mittagsimbiss in der Fachausstellung

11:50 – 12:50 Uhr Mittagsimbiss in der Fachausstellung


„Wandel von Städten und Metropol-regionen – Meine Stadt 2030“


„Ertüchtigung der Infrastruktur – Teil 1"

12:30 – 14:00 Uhr Kolloquium für Jungingenieure


„Bauen im innerstädtischen Bereich – Teil 2“




„Zusammenarbeit in der Wert-schöpfungskette“


Besuch der Fachausstellung (bis 14:30 Uhr)


„Großprojekte – Teil 1“


„Ertüchtigung der Infrastruktur – Teil 2“

14:30 – 16:00 Uhr Kolloquium für Jungingenieure

Fachexkursionen, 14:30 – 17:30 Uhr

- Fachexkursion 1 Neue Technologien bei der Wehrhahn-Linie – Eiszeit im U-Bahnhof Heinrich-Heine-Alle

- Fachexkursion 2 Die neue U-Bahnstrecke Wehrhahn-Linie – Architektu r und Kunst bereits im Bauprozess berücksichtigt

- Fachexkursion 3 Bauen im innerstädtischen Bereich – neue Straßentunnel unter dem Kö-Bogen

- Fachexkursion 4 Das neue Erdgaskraftwerk Lausward der Stadtwerke Düsseldorf

- Fachexkursion 5 Düsseldorf le flair – vom Güterbahnhof zum neuen Wohnviertel



„Großprojekte – Teil 2“


„Ertüchtigung der Infrastruktur – Teil 3“


„Lebenszyklusbetrachtung und Nach-haltigkeit“

Besuch der Fachausstellung (bis 18:30 Uhr)

19:30 – 24:00 Uhr

Geselliger Abend

an Bord der MS RheinFantasie


BAUTECHNIK aktuell

Am 19. März 2015 wird unter der wissenschaftlichen Leitung von Prof. Dr.-Ing. HOLSCHEMACHER die 11. Tagung Betonbauteile mit dem Thema „Betonbauwerke fürdie Zukunft – Hintergründe, Auslegungen, neue Tendenzen“ an der Hochschule fürTechnik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) stattfinden. In insgesamt12 Beiträgen namhafter Referenten aus Bauforschung und -praxis wird ein Überblickzu verschiedenen Aspekten der Eurocode- Praxis und des nachhaltigen Betonbaus gegeben. Weitere Informationen unter fb.htwk-leipzig.de, Fakultät Bau.

V E R A N S T A L T U N G E N

11. Tagung BetonbauteileErratumFrühgeschichte des modernenKonstruktionsbetonsTeil 1: Molen und Wellenbrecher (1597–1850)

Der Beitrag „Frühgeschichte des moder-nen Konstruktionsbetons – Teil 1: Molenund Wellenbrecher (1597–1850)“ vonUniv.-Prof. Dr.-Ing. STEFAN M. HOLZER

(Bautechnik, 91 (2014) H. 12, S. 884–891) wurde als ein begutachteter Fach-aufsatz zur Veröffentlichung angenom-men, nicht als Bericht.

Die Schüco international KG aus Bielefeld hat am 28. November in Mün-chen die Dieselmedaille 2014 für dienachhaltigste Innovationsleistung erhal-ten. Seit 1953 vom Deutschen Institutfür Erfindungswesen vergeben ist dieDieselmedaille Europas ältester Innova -tionspreis.

Zum ersten Mal in seiner Geschichtewürdigte das Deutsche Institut für Erfin-dungswesen e. V. (DIE) ein Unterneh-men der Bauindustrie für die „Nachhal-tigste Innovationsleistung“. Dabei hobdas Dieselkuratorium des DIE unter derLeitung von Prof. Dr. ALEXANDER

WURZER insbesondere die Kontinuitätvon Schüco hervor, immer wieder inno-vative, ressourcenschonende Lösungenfür die Gebäudehülle zu schaffen und da-bei die Bedürfnisse von Mensch und Na-tur stets angemessen zu berücksichtigen.Dies zeige sich nicht zuletzt durch adap-tive Gebäudehüllenkonzepte, die Vernet-zung von Fenstern, Türen und Fassadenin energieautarken Gebäuden oderdurch fassadenintegrierte, hocheffizienteLüftungsanlagen.

und Bauherren als wichtige Quelle zahl-reicher Innovationen. Nur wer seinenHorizont beständig erweitere und dieBedürfnisse von Mensch und Natur ver-eine und konsequent nutze, könne zu-kunftsfähige Gebäudehüllen entwickeln.Hier gehe Schüco voran und suche im-mer wieder nach neuen und dauerhaftsinnvollen Lösungen für die Verknüp-fung von Energiewende, Architektur,Wohnen und Leben.

Bei der Preisverleihung im Ehrensaal desDeutschen Museums in München zeigtesich ANDREAS ENGELHARDT, geschäftsfüh-render und persönlich haftender Gesell-schafter der Schüco International KG,dann sichtlich begeistert: „Es freut michsehr, dass ich heute stellvertretend füralle Mitarbeiterinnen und Mitarbeitervon Schüco diese Medaille entgegenneh-men darf. Denn Innovation ist bei unsdas Ergebnis aus Knowhow, vielen gutenIdeen, einem tiefen Verständnis desMarktes und dem großen Engagementaller Teams. Unser Erfolg ist eine Ge-meinschaftsleistung. Der heutige Preisgebührt darum allen im Hause Schüco.“


Renommierter Innovationspreis

Dieselmedaille für Schüco

In seiner Laudatio bezeichnete Dr. STEPHAN KUFFERATH, Vorstand der GKD– Gebr. Kufferath AG aus Düren, Schü-cos weltweites Netzwerk aus Architek-ten, Planern, Verarbeitern, Investoren

Freuen sich über die Dieselmedaille: v. l.: ANDREAS

ENGELHARDT, geschäftsführender und persönlichhaftender Gesellschafter der Schüco Internatio-nal KG und Laudator Dr. STEPHAN KUFFERATH, Vor-stand der GKD – Gebr. Kufferath AG

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VERANSTALTUNGSKALENDER

Ort und Termin Veranstaltung Auskünfte und Anmeldung

Kongresse – Symposien – Seminare – Messen

Lauterbach Betonbaustellen der Klassen ÜK2 und ÜK3 Bauakademie Hessen-Thüringen e.V.15. Januar 2015 Seminar für Fachpersonal im Betonbau www.bauhut.de. (Schulungsnachweis/Zertifikat gemäß DIN 1045, Teil 2-4)

Mannheim Bürgschaften am Bau – rechtssichere Anwendung im Alltag BBVMB-Service GmbH15. Januar 2015 Tel.: 0228 912587-0, Fax: 0228 912587-2

Berlin Deutsches Technikmuseum – Reihe Mobilitätsgeschichte Verein Deutscher Ingenieure (VDI)15. Januar 2015 100 Jahre Oder-Havel-Wasserstraße, dargelegt durch Kontakt: [email protected] Dipl.-Ing. HANS-JÜRGEN HEYMANN, Leiter des Wasser- und Schifffahrtsamtes Eberswalde

Dortmund Die Baustellendokumentation – Grundlage für die erfolg- BVMB-Service GmbH21. Januar 2015 reiche Bauabrechnung Tel.: 0228 912587-0, Fax: 0228 912587-2

Leipzig 10. Leipziger Abdichtungsseminar www.mfpa-leipzig.de27. Januar 2015

Berlin Deutsches Technikmuseum – Reihe Ingenieurbiographien Verein Deutscher Ingenieure (VDI)29. Januar 2015 Prof. Dr. WOLFGANG KÖNIG, Berlin zum Thema Kontakt: [email protected] Ingenieurprofessoren als Unternehmer: Franz Reuleaux (1829–1905) und Alois Riedler (1850–1936)

Frankfurt-Kelsterbach Die wichtigsten BGH-Urteile und die Folgen für die BVMB-Service GmbH29. Januar 2015 Bauwirtschaft Tel.: 0228 912587-0, Fax: 0228 912587-2

Wien 10. Österreichische Geotechniktagung und VÖBU Fair http://www.oegt.itemacms.at/29./30. Januar 2015 Synergien im Überblick und Akutmaßnahmen – Erdbau und Baugrundverbesserung – Vienna – TERZAGHI Lecture – Wasser im Boden – Gründung, Qualitätssicherung, neue Entwicklungen

Ostfildern Ausmaß, Abrechnung, Vergütung, Zahlung im Bauwesen Technische Akademie Esslingen29.–30. Januar 2015 www.tae.de

Alpbach/Tirol 11. Spritzbeton-Tagung www.spritzbeton-tagung.com29.–30. Januar 2015 – 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 Unter- gründen – Textil bewehrtem Spritzbeton – Spritzbeton mit reduziertem Versinterungspotenzial

Berlin Deutsches Technikmuseum Verein Deutscher Ingenieure (VDI)12. Februar 2015 Berlin – Istanbul. Die Infrastrukturentwicklung zweier Kontakt: [email protected] Metropolen im Vergleich, präsentiert durch PD Dr. NOYAN DINCKAL

Berlin Deutsches Technikmuseum – Reihe Praktiken und Potenziale Verein Deutscher Ingenieure (VDI)19. Februar 2015 von Bautechnikgeschichte – Bautechnik der Antike Kontakt: [email protected] Zeitlos oder Zeitbild? Vitruvs zehn Bücher ‚De architectura‘ von Prof. Dr.-Ing. LOTHAR HASELBERGER




Biberach Urbane Mobilität von Morgen gestalten Akademie der Hochschule Biberach23.–26. Februar 2015 Lehrgang „Planen und Bauen im städtischen Schienenverkehr“ www.akademie-biberach.de/ssvk

Stuttgart Baumängel/ARdT/Abnahme sowie praktischer Umgang mit BVMB-Service GmbH25. Februar 2015 Mangelstreitigkeiten Tel.: 0228 912587-0, Fax: 0228 912587-2

Berlin Deutsches Technikmuseum – Reihe Praktiken und Potenziale Verein Deutscher Ingenieure (VDI)26. Februar 2015 von Bautechnikgeschichte – Bautechnik der Antike Kontakt: [email protected] – Immer höher immer kühner – Ziegelbauten im kaiserzeit- lichen Rom

Berlin Messen im Bauwesen BAM Bundesanstalt für Material-3. März 2015 Automatisierte Messdatenverarbeitung forschung und -prüfung Haus 5, Ludwig-Erhard-Saal, Unter den Eichen 87 12205 Berlin

Darmstadt 22. Darmstädter Geotechnik-Kolloquium TU Darmstadt12. März 2015 – Innerstädtisches Bauen – international Projekte – Forschung, Bau- und Umweltwissenschaften Entwicklung und Innovation – Rechtsfragen und Normung in Institut und Versuchsanstalt der Geotechnik Geotechnik www.geotechnik.tu-darmstadt.de

Berlin Deutsches Technikmuseum – Reihe Technik und Krieg Verein Deutscher Ingenieure (VDI)12. März 2015 Nicht aus Krupp-Stahl – das Einmann-U-Boot „Biber“ aus dem Kontakt: [email protected] Zweiten Weltkrieg und seine jugendlichen Fahrer ARDA AKKUS, M.A., Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Abteilung Schifffahrt und Wissenschaftliche Instrumente des Deutschen Technikmuseums Berlin

Dortmund 6. RuhrGEO Tag 2015 TU Dortmund, Lehrstuhl Baugrund-19. März 2015 Projekte in Entwurf, Planung und Ausführung – Normung Grundbau – Schäden & Juristische Fragen – Baugrundeigenschaften & www.bauwesen.tu-dortmund.de/ Qualitätssicherung ruhrgeo

Neumünster 3. Schleswig-Holsteinischen Holzbautage HBZ SH17. März 2015 Bauen mit Holz in Schleswig-Holstein und Hamburg www.hbz-sh.de Auslobung des Holzbaupreises 2015; Abgabetermin: 15.12.2014

Berlin Deutsches Technikmuseum – Reihe Praktiken und Potenziale Verein Deutscher Ingenieure (VDI)26. März 2015 von Bautechnikgeschichte – Bautechnik der Antike Kontakt: [email protected] Semantik und Bauorganisation: Hellenistische Steinmetz- marken in Kleinasien Dr.-Ing. MARTIN BACHMANN

Graz 30. Christian Vedder Kolloquium TU Graz9. und 10. April 2015 Entwurf und Ausführung geotechnischer Maßnahmen zur Institut für Bodenmechanik und Unterfangung und Erweiterung bestehender Bauwerke Grundbau http://cvk.tugraz.at/

Graz Advanced Building Skins 2015 TU Graz23./24. April 2015 Façade Concepts – Functional Requirements – Materials Institute of Building Constructions and Connections http://buildingskins.tugraz.at

Berlin Deutsches Technikmuseum – Reihe Praktiken und Potenziale Verein Deutscher Ingenieure (VDI)16. April 2015 von Bautechnikgeschichte Kontakt: [email protected] Wunder der Technik im 20. Jahrhundert. Ein Topos zwischen Staunen, Unverständnis und medialer Aufmerksamkeitsökonomie Dr. ALEXANDER GALL, Forschungsinstitut des Deutschen Museums, München




Berlin Deutsches Technikmuseum – Reihe Praktiken und Potenziale Verein Deutscher Ingenieure (VDI)30. April 2015 von Bautechnikgeschichte Kontakt: [email protected] Raffinessen beim Bau griechischer Tempel. Geplante Krümmungen und andere bautechnische Feinheiten Prof. Dr.-Ing. HANSGEORG BANKEL, München

Kassel 9. Internationales Buildair-Symposium www.buildair.eu8. und 9. Mai 2015 Luftdichtheit von Gebäuden – Lüftungssysteme – Gebäude- thermografie

Baden-Baden 12. Baden-Badener Energiegespräche www.ew-online.de12. und 13. Mai 2015 Deutsche Energiewende – Holzweg oder Erfolgspfad? – Wird der Markt wegreguliert? – Wie gut ist die Energie- wende für die Industrie? – Außensicht auf die deutschen Entwicklungen – Akzeptanz moderner Energietechnik in Deutschland – Deutschland aus der Ferne (Prof. Dr. Alfred Grosser)

Bochum 2. Deutsche Bodenmechanik Tagung 2015 Ruhr-Universität Bochum19. Mai 2015 Aktuelle Forschung in der Bodenmechanik www.gbf.rub.de/bodenmechanik Stoffgesetze und Materialverhalten – Boden als Mehrphasen- tagung2015.html system – Anwendungsbezogene Herausforderungen in der Bodenmechanik

Berlin Deutsches Technikmuseum – Reihe Praktiken und Potenziale Verein Deutscher Ingenieure (VDI)28. Mai 2015 von Bautechnikgeschichte Kontakt: [email protected] Bautechnik und Stadtbild. Interdependenzen von Bautechnik, Material und Gestaltungsanspruch – das Beispiel Pompeji Prof. Dr.-Ing. ADOLF HOFFMANN, Berlin

Berlin International Symposium on NonDestructive Testing in BAM TU Berlin15. – 17. September 2015 Civil Engineering NDTCE – 2015 www.ndtce2015.net Ultrasonic – Radar – Bridges, Case Studies – Nuclear Containments – IR Thermography – Combined Methods, Data Fusion, Data Analysis – Materials – Moisture; Corrosion – Foundations – -Monitoring – Validation, Training, Guidelines, Committees

Berlin 11. Hans Lorenz Symposium für Baugrunddynamik & Technische Universität Berlin 24. September 2015 Spezialtiefbau Univ-Prof. Dr.-Ing. S.A. Savidis Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik – Degebo www.grundbau.tu-berlin.de/ symposium

Dresden 8. Symposium „Experimentelle Untersuchungen von Technische Universität Dresden24. September 2015 Baukonstruktionen“ www.tu-dresden.de

Liverpool, UK 13th International Probabilistic Workshop http://www.ipw2015.org4.–6. November 2015

Arbeiten in …Spanien

Fünf Fragen an Miriam Haag; Dipl. Arch. ETH,Architektin, MBA; Projektpartnerin zuständig für denGeschäftsaufbau in Brasilien bei Drees & Sommer;zuvor von 2006 – 2009 bei Santiago Calatrava inValencia und von 2010 – 2011 bei Drees & Sommerauf Mallorca jeweils Projektleiterin

1. Sie haben Planung und Bau eines Hotelprojektes auf Mallorcain leitender Funktion bis zur kompletten Ausstattung betreut –Arbeiten auf Mallorca? Wie geht man da mit dem Urlaubs-Vorurteil um?Das gab es so manch leichtfertige Vorurteile wie „Du arbeitest aufMallorca? Dafür müsstest Du doch eigentlich Geld zahlen, anstattwelches zu bekommen“. An sich ist arbeiten auf Mallorca aber eherschwieriger als in anderen Teilen Spaniens: die Insellage erschwert denTransport von Menschen und Waren; strenge Restriktionen für Bautätig-keiten gelten während der Touristensaison (bzgl. Lärm, Staub, etc.);während eben dieser Hochsaison wird der Alltag von den Touristen starkerschwert (Flughafen voll, mehr Autoverkehr, Hotels ausgebucht, Mietensteigen, Restaurants sind voll); der Anspruch an die Bauqualität ist höher,da es sich wie in meinem Falle um ein Luxushotel handelte, dereninternationale Klientel befriedigt werden muss. Aber es gibt schon auchschöne Seiten an einem Einsatz in Mallorca. So kann man z. B. vor odernach der Arbeit noch eine Runde im Meer schwimmen, mallorquinischeSpezialitäten (z. B. Sobrasada, soz. spanisches Chorizo zum Streichen)und leckeren Rotwein auf mittelalterlichen Dorfplätzen zum Abendessengenießen, bei den Fahrten von und zum Flughafen die beeindruckendeLandschaft bewundern …

2. Wie stellte sich Ihnen die Wahrnehmung Ihrer spanischenKollegen gegenüber deutschen und Kollegen aus anderenLändern dar?Wir haben für das Projektmanagement innerhalb kürzester Zeit eine

lokale Mannschaft aus Architekten und Bauingenieuren zusammen-getrommelt gehabt, die alle ganz „heiß“ darauf waren, für

eines der führenden Unternehmen der deutschenImmobilien- und Baubranche arbeiten und von

seiner Expertise lernen zu können. Allerdingswar nicht alles immer „sonnig“, die verschie-denen Beteiligten mussten zunächst Vertrauen

ins lokale Know-how entwickeln. Diesprachliche Komponente tat vermutlich ihr

Übriges dazu, da es bei einer Kommunika-tion in Englisch zwischen Nicht-Mutter-sprachlern sicherlich zu gewissen

Informationsver lusten und/oderMissverständ nissen kam.

Miriam HaagDipl. Arch. ETH, Architektin, MBA

„Spanien wird aus der Durststrecke umso präparierter für die Globalisierung hervorgehen“

WISSENSWERTES ZUM SPANI-SCHEN BAU-ARBEITSMARKT IMÜBERBLICK:

– erforderliche PapiereAls EU-Bürger prinzipiell Niederlas-sungsfreiheit, wenn auch einigeGemeinden inzwischen angeblich denNachweis eines Arbeitsplatzes für dieRegistrierung fordern. Als Ausländererhält man dann die NIE (Número deIdentidad de Extranjero – Ausländer-nummer), die man ab dann fürsämtliche administrativen Vorgängebenötigt (Krankenversicherung,Bankkonto, SIM-Karte, etc.).

– praktische Hinweise für Einreise undAlltagAuto kann man aus Deutschlandeinführen, sollte dieses aber nachspätestens 6 Monaten ummelden, waslokale Werkstätten und Autohändleranbieten. Ansonsten üblicherweiseAnreise aus Deutschland per Flugzeug.Eher langwierig: Bus oder Fähre ausz. B. Italien.Bei Behördengängen muss man sich oftauf lange Wartezeiten gefasst machen.Und, falls noch keine Spanischkennt-nisse vorhanden, auf jeden Fall einenÜbersetzer mitnehmen.

Zusätzlich zur gesetzlichen Krankenver-sicherung haben viele Spanier eineprivate Krankenversicherung, die denBesuch von privaten Praxen undKrankenhäusern erlaubt, wasnormalerweise Wartezeiten bei derBehandlung durch Spezialistenvermeidet.

– offene Stellen in welchen BereichenWeiterhin ist der Arbeitsmarkt sehrangespannt, was weiterhin vieleSpanier dazu veranlasst, auf Jobsucheins Ausland zu gehen.

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Aber auch die Spanier – dabeisollte man ja eigentlich nichtgeneralisieren – zeigten zum Teil eine gewisse Skepsisgegenüber Ausländern z. B.gegenüber den Einwanderern ausOsteuropa, Afrika oder Südameri-ka. Heute bieten diese Ländervielen Spaniern Arbeit, wie z. B.Mexiko, Panama, Peru oderBrasilien.

3. „Arquitecto“ und „arquitecto técnico/aparejador“ – welche Rollekommt diesen beiden Positionen auf der Baustelle zu?Der „arquitecto“ ist der planende Architekt, der mit seinem Master dieZulassung in die örtliche Architektenkammer erhält, um z. B. Bauanträgeeinzureichen. Der „arquitecto técnico“, im Volksmund „aparejador“gennant, ist dagegen für die Ausschreibung und Qualitätssicherung aufder Baustelle verantwortlich. Dabei kann der „arquitecto técnico“ direktbeim Architekten angestellt sein oder seine Dienste sowohl demArchitekten als auch dem Bauherren direkt anbieten. Zusammen formensie ein starkes Gespann im Namen des Bauherren und der Baukultur,denn sie haben Kraft ihres Amtes Weisungsbefugnis gegenüber denausführenden Firmen und können, z. B. im Falle von ausstehendenZahlungen, die finale Unterschrift unter die Bauabnahme verweigern,ohne die die öffentlichen Versorger (Strom, Wasser, Gas) nicht liefern.

4. Sie haben das Platzen der Blase auf dem spanischen Baumarkterlebt. Wie gingen die Menschen damit um?2006 bin ich noch zur Boom-Zeit nach Spanien gegangen. Alle kauftenWohnungen, Ferienhäuser am Strand oder in den Bergen, jeder wollteseinen Schnitt machen, denn die Preise schienen unaufhaltsam zusteigen. Abgesehen davon neigt man in Spanien traditionell dazu, zukaufen und nicht zu mieten. Die Stärke, mit der das Platzen der Immobi-lienblase Spanien getroffen hat, scheint mir trotzdem unverhältnismäßig.Aber man ließ sich nicht entmutigen und ich habe viel von dieserKreativität gelernt, aus misslichen Situationen das Beste zu machen. Vondaher glaube ich, dass Spanien aus dieser Durststrecke umso präparierterfür die Globalisierung hervorgehen wird, sei es in Bezug auf Ausbildung,oder Flexibilität und Innovationen

5. Würden Sie heute wieder ein Projekt in Spanien übernehmenwollen?Jederzeit, wenn auch aktuell auf Grund meiner beruflichen Tätigkeit nichtangedacht. Denn in Spanien vereint sich m. E. eine gewisse europäischeGrundordnung mit einer entspannteren Latinomentalität, abgesehen vonden netten Menschen, dem leckeren Essen und Trinken sowie dem gutenWetter. Aber auch die Architektur ist meines Erachtens herausragend undbietet die Basis für eine spannende Arbeit vor Ort.

Arbeiten in …Spanien

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AUF EIN WORTWas 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 ab14 Uhr (!) mit Vorspeise, Hauptspeise, Nachtisch und Kaffee sowie das Abendessen, das am Wochenende schonauch mal erst um 23 Uhr anfangen kann. Dabei sind die Inhalte der Speise- und Weinkarte auch immer ein beliebtesGesprächsthema, von dem aber auch alle viel zu verstehen scheinen. Köstlich!

Alhambra, Granada Spanien

Sagrada Familia Spanien

– GehälterDurch den o. g. angespannten Arbeitsmarktsind die Gehälter dramatisch gesunken, sodass für eine qualifizierte Ingenieursstellemax. € 40.000 Jahresgehalt drinnen sind.Einstiegsgehälter ab ca. € 20.000.

– SteuernMwSt. beträgt aktuell 21%. Ca. 25% Abzugvom Bruttogehalt für Krankenversicherung,Lohnsteuer, Arbeitslosenversicherung undRente. Balearen, Kanaren und Enklaven Ceutaund Melilla mit Sonderbehandlungen.

– interessante LinksInstituto Cervantes (zur Vorbereitungaus Deutschland)

Goethe-Institut (vor Ort)

Webseite des Auswärtigen Amtes

Architektenkammer: www.cscae.com

Ingenieurskammer: www.ciccp.es

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Der Königliche Palast Spanien

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Der Landesbetrieb Straßenbau erbringt Dienstleistungen fur die Ver-kehrsinfrastruktur in NRW. Dabei hat er insbesondere die AufgabenPlanung, Bau und Betrieb der Bundesautobahnen und Bundes- undLandesstraßen. Der Landesbetrieb Straßenbau NRW hat eine Zentralverwaltung mit dem Betriebssitz in Gelsenkirchen, sowie wei-tere Regional- und Autobahnniederlassungen, Fachcenter undStraßenmeistereien/Autobahnmeistereien.Im Betriebssitz, Hauptabteilung 3, Abteilung Konstruktiver Ingeni-eurbau, ist die Stelle

Leitung der AbteilungKonstruktiver Ingenieurbau

zu besetzen.Genauere Angaben über den Stelleninhalt sowie das Anforde-rungsprofil entnehmen Sie bitte unserer Homepage unterwww.strassen.nrw.de/service/ jobs/stellen/index.html

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Hochschule Mittelhessen zu den größten Fachhoch-

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Bereitschaft und Befähigung Drittmittel in der ange-

wandten Forschung einzuwerben.

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insbesondere die sich aus den §§ 61 und 62 HHG er-

gebenden Einstellungsvoraussetzungen des Landes

Hessen entnehmen Sie bitte unserer Homepage unter

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die Bewerbungen qualifizierter Frauen. Vollzeitstellen

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schule Mittelhessen bekennt sich zum Ziel der „familien-

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Bautechnik – Fachzeitschrift für Entwurf und Konstruktion, Berechnung und Ausführung,Brücken- und Verkehrsbau, Ingenieurhoch-, Holz-, und Mauerwerksbau, Grundbau, Wasser-bau Bauwerkserhaltung und Baukultur.

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Produkte und Objekte Dr. Burkhard TalebitariTel.: +49 (0)30 / 47031-273, Fax: +49 (0)30 / [email protected]

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Zum Bild Brücken der Gründerzeit – wie dieVisualisierung der Karlsbrücke in Erfurt zeigt –bestechen auch heute noch durch ihren Charme.Zur Planung, Gestaltung und Umsetzung vonBrückenbauprojekten in dieser Zeit wird sichHans-Jörg Vockrodt äußern.

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Bautechnik

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Tobias Wilhelm, Silke Scheerer, Torsten Hampel, Thomas Bauer,Michael MüllerMaterialuntersuchungen an Hennigsdorfer Spannstahlaus Brückenbauwerken

Frank Schanack, Óscar Ramos, Juan Osman, Pablo OyarzúnBeitrag zur Berücksichtigung des Einflusses der Rissbildungim Beton in Holz-Beton-Verbundbrücken

Ralph HolstSystematische Brückenerhaltung – eine fachübergreifendeHerausforderung

Hans-Jörg VockrodtErfurt – Brücken der Gründerzeit

Jan Lüking, Patrick BeckerHarmonisierung der Berechnungsverfahren der axialenTragfähigkeit für offene Profile nach EA-Pfähle und EAU

Christos Vrettos, Andreas BeckerLaboruntersuchungen zum Materialverhalten von Tonbeton

(Änderungen vorbehalten)

Ingenieurholzbau nach Eurocode 5

Die bauaufsichtliche Einführung der Eurocodes (EN) mit ihren zu-gehörenden nationalen Anhängen bildet den Rahmen dieses Bu-ches. 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 ei-ner umfangreichen Beispielsammlung erläutert.

Die Führung der Nachweise in den Grenzzuständen der Tragfä-higkeit und der Gebrauchstauglichkeit werden an Beispielen so-wohl 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 Einzelnach-weis oder unter Spannungskombination. Ausführlich werden Verbindungen mit metallischen Verbindungsmitteln in Berech-nungsbeispielen dargestellt. Den Nachweisen der Stabilität, der Nachgiebigkeit von Verbindungen, der Durchbiegung und des Schwingungsverhaltens werden weitere Beispiele gewidmet.

Einen besonderen Schwerpunkt bilden zusätzlich zum Ingenieur-holzbau ausführliche Konstruktions- und Ausführungshinweise für Planer und Konstrukteure zu den Themen Brand, Erdbeben, Trockenbau und Holz-Verbundbau.

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Der Band dient dem in der Praxis tätigen Ingenieur als Nachschla-gewerk und ist für Studierende eine wertvolle Ergänzung zum Studium im Fach Ingenieurholzbau.

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Bautechnik

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201491. JahrgangISSN 0932–8351A 1556

JahresinhaltsverzeichnisChefredakteur: Dr.-Ing. Dirk Jesse

Redaktionsbeirat: Prof. Dr.-Ing. Annette BögleDr.-Ing. Christian DehlingerProf. Dr.-Ing. Achim HettlerProf. Dr.-Ing. Steffen MarxProf. Dr. sc. techn. Mike Schlaich

BautechnikZeitschrift für den gesamten Ingenieurbau

www.ernst-und-sohn.de/artikeldatenbank

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Jahresinhaltsverzeichnis 2014

Artikel recherchieren und lesen unter: www.ernst-und-sohn.de Bautechnik 91. Jahrgang

Bautechnik: Inhaltsverzeichnis des 91. Jahrgangs 2014

Verfasserverzeichnis(A = Aufsatz, B = Bericht, E = Editorial)

außergewöhnlichen Ein-schwimm- und Absenkverfah-rens Heft 9 671–680 B

Brandner, Reinhard; s. Ringhofer,Andreas

Braun, Michael: 75 Jahre Schiffs-hebewerk in Rothensee Heft 5 380–387 B

Braun, Michael: Die Abteibrückein Berlin Heft 11 828–835 B

Busen, Christian; s. Schacht,Andreas

Busse, Daniel; Empelmann, Mar-tin: Stahlbetonfachwerke – einungenutztes Potenzial? Heft 6 438–447 A

Butler, Marko; s. Secrieru, EgorCadez, Ivan: Kosteneinfluss- und

Kostenzuordnungsfaktoren vonAGK bei Mehrvergütungsan-sprüchen Heft 4 274–279 A

Cadez, Ivan: Neue Verfahren zurErmittlung der Höhe der Allge-meinen Geschäftskosten in derAngebotskalkulation Heft 2 139–144 A

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 einesinnovativen Kammerquer-schnitts für die neue SchleuseDörverden Heft 12 892–902 B

Ehm, Markus; Hesse, Christian:3D-Laserscanning zur Erfassungvon Gebäuden – Building Infor-mation Modeling (BIM) Heft 4 243–250 B

Emami, Amin; s. Feirabend, Steffen

Empelmann, Martin; s. Busse,Daniel

Engelsmann, Stephan; s. Peters,Stefan

Englhardt, Oliver: Gebäudehüllen:Aufgaben für die Zukunft Heft 3 165–166 E

Ernst, Benedikt; s. Schmidt, BosoEyre, Jim; s. Liebig, HenningFeirabend, Steffen; Emami, Amin;

Riedel, Erwin: Eine einzigartigeFassade aus Glasfaserbeton Heft 3 181–185 B

Fischer, Kai; Siebold, Uli; Vogel-bacher, Georg; Häring, Ivo;Riedel, Werner: Empirische

Appel, Silke; Biskup, Michael:Elastische Lagerung von Gebäu-den zum Schutz vor Einwirkun-gen aus Schienenverkehr Heft 7 472–480 B

Arendt, Stephan; Schmid, Volker:Zur Effizienz von faserverstärk-ten Kunststoffen an Holzlamel-len mit kleinen Querschnitten Heft 8 572–578 B

Asgharzadeh, Amir; s. Reichling,Kenji

Barthel, Rainer; s. Schling, EikeBauer, Matthias; s. Brand,

ThomasBelmann, Thomas; s. Schäfer,

RenéBerger, Harald; s. Schwarz, OliverBergmeister, Konrad; s. Zeman,

OliverBinder, Fritz; s. Zimmermann,

ThomasBiskup, Michael; s. Appel, SilkeBlandini, Lucio; Schmidt, Timo;

Winterstetter, Thomas; Sobek,Werner: Fassaden mit komple-xer Geometrie – am Beispiel desEnzo Ferrari Museums in Modena Heft 3 175–180 B

Blaß, Hans Joachim; s. Frese,Matthias

Bluhm, Ján: Der König ist tot.Lang lebe der König. – Spreng-abbruch der alten Sinntalbrückebei Bad Brückenau (Deutsch-land) Heft 2 134–138 B

Bolle, Guido; s. von der Haar,Christoph

Bollinger, Klaus; Grohmann,Manfred; Löffler, Kim Boris;Weilandt, Agnes: Planungspro-zess komplexer Strukturen –Interaktion zwischen Architek-tur und Tragwerk Heft 4 231–236 B

Böttcher, Christian; Hübener,Jan; Mai, Alexander: Süderwei-terung NürnbergMesse – Ent-wurf Halle 3A Heft 3 211–219 B

Böttcher, Christian; Kaufmann,Henning; Diekmann, Andreas;Päßler, Harald; Zäuner, Man-fred: Süderweiterung Nürnberg-Messe – Ausführung Halle 3A Heft 4 280–291 B

Brand, Thomas; Bauer, Matthias;Hamm, Friderike; Merkel, Hol-ger: Entnahmebauwerk Kohle-kraftwerk Wilhelmshaven – Pla-nung und Ausführung eines


4 Bautechnik 91. Jahrgang Artikel recherchieren und lesen unter: www.ernst-und-sohn.de

Analyse sicherheitskritischerEreignisse in urbanisiertenGebieten Heft 4 262–273 A

Frese, Matthias; Blaß, Hans Joachim: Dauerhaftes Brett-schichtholz aus acetylierterRadiata Kiefer Heft 1 23–30 A

Friedrich, Henriette Pauline; s.Zimmermann, Thomas

Gabl, Thomas; s. Zimmermann,Thomas

Galipp, Karsten; s. Unger, JensGarrecht, Harald; s. Schneider,

JensGausmann, Andreas; s. Wolf,

HelmutGilka-Bötzow, Albrecht; s.

Schneider, JensGnauert, Jörg; s. Liebig, HenningGoretzka, Jan; s. Kelma,

SebastianGrabe, Jürgen: Technischer Jahres-

bericht 2014 des Arbeitsaus-schusses „Ufereinfassungen“ derHafentechnischen Gesellschafte. V. (HTG) und der DeutschenGesellschaft für Geotechnik(DGGT) Heft 12 904–921 B

Graubner, Carl-Alexander; s. Liebig, Henning

Grohmann, Manfred; s. Bollinger,Klaus

Grothe, Sven; s. Wolf, JuliaGroß, Thomas; Wilms, Michael:

Unterhaltungsbaggerung für dieBinnenschifffahrt – Technikenund Regularien für Nassbagge-rungen und den Umgang mitBaggergut Heft 5 375–379 B

Haas, Fabian; s. Nagel, SvenHader, Arnulf; s. Schwarz, OliverHaller, Peer; s. Wehsener, JörgHamm, Friderike; s. Brand,

ThomasHansen, Michael; Schmidt, Boso:

Sicherheit von Offshore-Wind-energieanlagen Heft 8 525–532 B

Hansen, Michael; s. Kelma, Sebastian

Hansen, Michael; s. Piehler, JensHansen, Michael; s. Schmidt,

BosoHartig, Jens; s. Wehsener, JörgHehle, Thomas; s. Nöldgen,

MarkusHeiduschke, Andreas; s. Wehse-

ner, JörgHelfers, Björn; s. Herbort,

JohannesHerbort, Johannes; Helfers,

Björn: Ausführungsplanung fürdie Baugrube des Trogbauwer-kes 2852–08 im Zuge der B 96nauf Rügen Heft 9 681–686 B

Herbort, Johannes; s. Ebers-Ernst,Jeannette

Herbort, Johannes; s. Melzer,Judith

Hesse, Christian; s. Ehm, MarkusHildebrandt, Arndt; s. Schmidt,

BosoHildenbrand, Geza; s. Nagel,

SvenHoffmann, Simon; s. Zimmer-

mann, ThomasHolzer, Stefan M.: Frühgeschichte

des modernen Konstruktionsbe-tons – Teil 1: Molen und Wellen-brecher (1597–1850) Heft 12 884–891 A

Hummel, Johannes; s. Vogt,Tobias

Häring, Ivo; s. Fischer, KaiHübener, Jan; s. Böttcher,

ChristianHüsken, Götz; s. Viefhues, EvaJacob-Freitag, Susanne: Hoch-

komplexe Lamellenfassade fürweitgespannte Dachschale Heft 8 579–587 B

Jung, Rolf; s. Mansperger, TobiasKampczyk, Arkadiusz: Geodäsie

im Investitionsbauprozess aufden Bahngebieten in Polen Heft 6 409–413 B

Kapphahn, Gerd; s. Piehler, JensKaufmann, Henning; s. Böttcher,

ChristianKelma, Sebastian; Schmoor, Kirill

Alexander; Goretzka, Jan;Hansen, Michael: Sicherheits-aspekte der Tragstruktur vonOffshore-Windenergieanlagen Heft 8 543–553 A

Kempfert, Hans-Georg; s. Moor-mann, Christian

Kleiser, Michael; s. Lachinger,Stefan

Knippers, Jan: Integriertes Ent-werfen im digitalen Prozess Heft 4 257–261 B

Koj, Christoph; Trautz, Martin:Mit Schrauben fügen undbewehren – Langzeitversuche anbiegesteifen Rahmenecken imAußenklima Heft 1 38–45 A

Kotz, Peter; s. Wolf, HelmutKrebs, Hauke; s. Unger, JensKunz, Claus: Ein Beitrag zum Teil-

sicherheitsbeiwert für Wasser-druck Heft 5 339–346 B

Kurrer, Karl-Eugen: Wissenschaftin praktischer Absicht – DieTragwerkslehre als induktivebauwissenschaftliche Grundla-gendisziplin Heft 1 58–69 B

Kübler, Wolfram: Das neue Ele-fantenhaus im Zoo Zürich Heft 1 51–57 B

Lachinger, Stefan; Spielhofer,Roland; Strauss, Alfred; Zim-mermann, Thomas; Kleiser,Michael: Entwicklung ver-schleißarmer Fahrbahnüber-gänge – Forschungsprojekt

5



EVAF – Mobile Datenerfassung– Analyse der dynamischenBelastung Heft 7 455–465 A

Lachinger, Stefan; s. Zimmer-mann, Thomas

Lang, Tobias; s. Langhagen, KnutLanghagen, Knut; Weiß, Johan-

nes; Lang, Tobias: Ertüchtigungdes Sylvensteinspeichers – Pla-nung und Bau von Dichtwandund Sickerwassersammelsystem Heft 5 347–353 B

Laufs, Wilfried; Desarzens,Patrick: Ductal-Fassade LouisVuitton in Aventura/Florida –Derzeit größte gussgeformteDuctal-UHPC-Gebäudehüllein den USA Heft 3 186–192 B

Liebig, Henning; Rogers, Paul;Trumpf, Heiko; Eyre, Jim;Graubner, Carl-Alexander;Gnauert, Jörg; Proost, Mike;Vreven, Koen: Die Baaken -hafenbrücke – innovative Nutzungsvielfalt und Nach -haltigkeit Heft 2 123–133 B

Lohaus, Ludger; Werner, Michael:Ausführungstechnische Ein-flüsse auf Aspekte der Tragsi-cherheit von Grouted Joints Heft 8 554–560 A

Löffler, Kim Boris; s. Bollinger,Klaus

Mai, Alexander; s. Böttcher,Christian

Maier, Andreas; s. Schneider, JensMaiwald, Holger; Schwarz,

Jochen: Schadensmodelle fürextreme Hochwasser – Teil 1:Modellbildung und Validierungam Hochwasser 2002 Heft 3 200–210 B

Maiwald, Holger; Schwarz,Jochen: Schadensmodelle fürextreme Hochwasser – Teil 2:Erste Schlussfolgerungen ausdem Ereignis vom Juni 2013 Heft 5 354–367 B

Maiwald, Holger; s. Schwarz,Jochen

Mansperger, Tobias; Jung, Rolf;Thiele, Tobias; Steinberg,Andrea: BIM – Erfahrungen beider Anwendung einer neuenMethode im Ingenieurbüro Heft 4 237–242 B

Martins, Tomás Mendes; s. Wolf,Helmut

Marx, Steffen; Schneider, Sebas-tian: Entwerfen von Eisenbahn-brücken für dynamische Einwir-kungen aus dem Hochgeschwin-digkeitsverkehr Heft 2 75–90 A

Marx, Steffen; s. von der Haar,Christoph

Mechtcherine, Viktor; s. Secrieru,Egor

Mehdianpour, Milad; s. Viefhues,Eva

Melzer, Judith; Dormann,Michael; Herbort, Johannes:Planung und Bau von Liegestel-len am Ober- und Mittelrhein –Verbesserung der Infrastrukturfür den ruhenden Schiffsverkehr Heft 5 333–338 B

Merkel, Holger; s. Brand, ThomasMielentz, Frank; s. Wolf, JuliaMoormann, Christian; Kempfert,

Hans-Georg: Jahresbericht 2014des Arbeitskreises „Pfähle“ derDeutschen Gesellschaft für Geo-technik (DGGT) Heft 12 922–932 B

Munk, Maximilian; s. Schacht,Andreas

Müller, Anthea; s. Nagel, SvenMüllers, Ingo; s. Nöldgen, MarkusNagel, Sven; Müller, Anthea; Wal-

ter, David; Hildenbrand, Geza;Haas, Fabian: HerausforderungSri Lanka – Angehende Inge-nieure bauen Hängebrücke imDschungel Heft 6 393–397 B

Niederleithinger, Ernst; s. Wolf,Julia

Nöldgen, Markus; Zilleßen, Kurt;Müllers, Ingo; Hehle, Thomas:Einsatz von BIM im Hochbau –Effekte auf die Tragwerkspla-nung Heft 4 251–256 B

Oeser, Markus; s. Schacht,Andreas

Oppe, Matthias; Trumpf, Heiko:Erfolgreicher Einsatz von pultru-dierten GFK-Profilen in Archi-tektur und Ingenieurbau aufGrundlage der ersten Allgemei-nen Bauaufsichtlichen Zulas-sung Heft 7 495–505 B

Ortlepp, Regine; Schiller, Georg:Baumaterialien in deutschenNichtwohngebäuden – eine Ana-lyse Heft 6 414–424 A

Peters, Stefan; Engelsmann, Ste-phan; Dengler, Christoph: seeleGlasbrücke: Eine gläserne Brü-ckenkonstruktion aus kaltver-formtem Glas Heft 12 854–858 B

Piehler, Jens; Hansen, Michael;Kapphahn, Gerd: Systemana-lyse neugotischer Gewölbe – Teil1: Voruntersuchungen und expe-rimentelle Validierung Heft 11 812–821 A

Priebe, Heinz J.: Die Setzung vonFundamenten auf unterschiedli-chen Gründungen mit einge-schränkter Lastausbreitung Heft 6 430–437 A

Proost, Mike; s. Liebig, HenningPäßler, Harald; s. Böttcher, Chris-

tianRaupach, Michael; s. Reichling,

KenjiReichling, Kenji; Asgharzadeh,

Amir; Raupach, Michael:Neuer Ansatz zur Bestimmung



des elektrischen Betonwider-stands bei vorhandener Beweh-rung Heft 11 822–827 A

Reintjes, Karl-Heinz: Planungs-wettbewerb SüderelbebrückeMoorburg – Bericht zu Durch-führung und Ergebnis des Reali-sierungswettbewerbs Heft 2 114–122 B

Riedel, Erwin; s. Feirabend, Steffen

Riedel, Werner; s. Fischer, KaiRinghofer, Andreas; Brandner,

Reinhard; Schickhofer, Ger-hard: Entwicklung einer opti-mierten Schraubengeometrie fürhochbeanspruchte Stahl-Holz-Verbindungen Heft 1 31–37 A

Rogers, Paul; s. Liebig, HenningSchacht, Andreas; Munk, Maxi-

milian; Busen, Christian;Oeser, Markus: Synthetischgebundene offenporige Zwi-schenschichten zur gezieltenTemperierung von Straßen imWinter Heft 7 466–471 A

Schick, Michael; s. Vogt, TobiasSchickhofer, Gerhard; s. Ringho-

fer, AndreasSchiller, Georg; s. Ortlepp,

RegineSchling, Eike; Barthel, Rainer;

Tutsch, Joram: Freie Form –experimentelle Tragstruktur –Entwurf und Umsetzung vonmodularen Flächentragwerken Heft 12 859–868 B

Schmid, Volker; Yildiz, Özkan:Zum konstruktiven Holzschutzmit hochelastischen Poly -urethan-Spritzelastomeren Heft 1 15–22 A

Schmid, Volker; s. Arendt, Stephan

Schmidt, Boso; Ernst, Benedikt;Wilms, Mayumi; Hildebrandt,Arndt; Hansen, Michael: Mess-datenbasierte Empfehlungenvon Wind- und Wellenparame-tern für die Auslegung von Off-shore-Windenergieanlagen Heft 8 533–542 A

Schmidt, Boso; s. Hansen,Michael

Schmidt, Timo; s. Blandini, LucioSchmoor, Kirill Alexander; s.

Kelma, SebastianSchneider, Jens; Garrecht,

Harald; Maier, Andreas; Gilka-Bötzow, Albrecht: Ein multi-funktionales und energetischaktives Fassadenelement ausBeton Heft 3 167–174 A

Schneider, Sebastian; s. Marx,Steffen

Schwarz, Jochen; Maiwald, Hol-ger: Standortgefährdung infolgeseismisch induzierter Bodenver-flüssigung und Nachweise in

DIN EN 1998–5 Heft 7 481–494 ASchwarz, Jochen; s. Maiwald,

HolgerSchwarz, Oliver; Hader, Arnulf;

Berger, Harald: FährverbindungOsttimor – eine Machbarkeits-studie – Konzepte für eine neueFährverbindung zwischen derNord- und Südküste von Timor-Leste Heft 5 368–374 B

Schäfer, René; Belmann, Thomas:Einsatz und Anwendungsgren-zen von Schneckenbohrpfählen(Auger-cast-in-place Piles –ACIP-Piles) Heft 9 656–665 B

Schön, Andreas; s. Zimmermann,Thomas

Secrieru, Egor; Butler, Marko;Mechtcherine, Viktor: Prüfender Pumpbarkeit von Beton –Vom Labor in die Praxis Heft 11 797–811 A

Seiler, Josef: Orthotrope Plattenim Stahlbrückenbau – KarlSchaechterle – Wegbereiter einerinnovativen Bauweise im Stahl-brückenbau Heft 2 145–156 B

Seim, Werner; s. Vogt, TobiasSiebold, Uli; s. Fischer, KaiSobek, Werner: Gebäudehüllen –

Wie weiter? Heft 7 506–517 BSobek, Werner; s. Blandini, LucioSpang, Christian; s. Stock, Lars-

MichaelSpielhofer, Roland; s. Lachinger,

StefanStark, Matthias; s. Wolf, HelmutSteinberg, Andrea; s. Mansperger,

TobiasStiglat, Klaus: Geschichte der

Bautechnik: Anmerkungen einesBeratenden Ingenieurs Vortragauf der 1. Jahrestagung derGesellschaft für Bautechnikge-schichte am 8. November 2013am Lehrstuhl für Tragkonstruk-tionen, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Mar-tin Trautz, RWTH Aachen. Heft 4 292–297 B

Stock, Lars-Michael; Spang,Christian: Nachträgliche Siche-rung alter Bergbauschächte –Konkrete Richtlinie für die Pla-nung und Ausführung erforder-lich Heft 9 666–670 B

Strauss, Alfred; s. Lachinger, Stefan

Strauss, Alfred; s. Zimmermann,Thomas

Stritzke, Jürgen: Deutscher Brü-ckenbaupreis 2014 und 24.Dresdner Brückenbausympo-sium – Wiederum zwei bedeu-tende Ereignisse auf dem Gebietdes Brückenbaus in Deutsch-land Heft 10 764–775 B

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Westermann, Konrad; Zachert,Hauke; Wichtmann, Torsten:Vergleich von Ansätzen zurPrognose der Langzeitverfor-mungen von OWEA-Monopile-gründungen in Sand – Teil 1:Grundlagen der Ansätze undParameterkalibration Heft 5 309–323 A

Westermann, Konrad; Zachert,Hauke; Wichtmann, Torsten:Vergleich von Ansätzen zurPrognose der Langzeitverfor-mungen von OWEA-Monopile-gründungen in Sand – Teil 2:Simulationen und Schlussfolge-rungen Heft 5 324–332 A

Wichtmann, Torsten; s. Wester-mann, Konrad

Wiggenhauser, Herbert; s. Wolf,Julia

Wilms, Mayumi; s. Schmidt, BosoWilms, Michael; s. Groß, ThomasWinterstetter, Thomas; s. Blan-

dini, LucioWolf, Helmut; Gausmann,

Andreas; Kotz, Peter; Martins,Tomás Mendes; Stark, Mat-thias: Brasilien – zwei Brückenfür São Paulo – Deutsche Inge-nieure in Südamerika Heft 6 398–408 B

Wolf, Julia; Niederleithinger,Ernst; Mielentz, Frank; Grothe,Sven; Wiggenhauser, Herbert:Überwachung von Betonkon-struktionen mit eingebettetenUltraschallsensoren Heft 11 783–796 A

Yildiz, Özkan; s. Schmid, VolkerZachert, Hauke; s. Westermann,

KonradZeman, Oliver; Voit, Klaus; Berg-

meister, Konrad: Anwendungs-möglichkeit von Befestigungenin Sicht-Stein-Beton Heft 3 193–199 A

Zilleßen, Kurt; s. Nöldgen, Markus

Zimmermann, Thomas; Friedrich,Henriette Pauline; Strauss,Alfred; Lachinger, Stefan; Bin-der, Fritz; Gabl, Thomas; Zlata-rits, Jakob; Schön, Andreas;Hoffmann, Simon: Entwicklungverschleißarmer Fahrbahnüber-gangskonstruktionen – For-schungsprojekt EVAF – Scha-denserhebung – Sensitivitätsana-lyse Heft 2 91–106 A

Zimmermann, Thomas; s. Lachin-ger, Stefan

Zlatarits, Jakob; s. Zimmermann,Thomas

Zäuner, Manfred; s. Böttcher,Christian

Ünal, Murat; s. Viefhues, Eva

Sänger, Christof: Sind die Berufs-perspektiven eines angehendenBauingenieurs nicht großartig?! Heft 9 595–596 E

Thiele, Klaus; s. Wagner, TobiasThiele, Tobias; s. Mansperger,

TobiasTrautz, Martin; s. Koj, ChristophTrumpf, Heiko; s. Liebig, HenningTrumpf, Heiko; s. Oppe, MatthiasTutsch, Joram; s. Schling, EikeUnger, Jens; Galipp, Karsten;

Krebs, Hauke: InternationaleWasserbauprojekte: Entwick-lung von Häfen und Transport-wegen Heft 12 901–903 B

Unglaub, Julian; s. Wagner,Tobias

Viefhues, Eva; Wellershoff, Frank;Mehdianpour, Milad: Energie-dissipierende Fassadenveranke-rung mit Crashmaterial fürexplosionsbeanspruchteGebäude Heft 8 561–566 A

Viefhues, Eva; Ünal, Murat; Hüs-ken, Götz; Mehdianpour,Milad; Wellershoff, Frank:Zementgebundenes Crashmate-rial für Schutzbauteile in explo-sionsbeanspruchten Fassaden Heft 8 567–571 A

Vogelbacher, Georg; s. Fischer,Kai

Vogt, Tobias; Hummel, Johannes;Schick, Michael; Seim, Werner:Experimentelle Untersuchungenfür innovative erdbebensichereKonstruktionen im Holzbau Heft 1 1–14 A

Voit, Klaus; s. Zeman, Olivervon der Haar, Christoph; Marx,

Steffen; Bolle, Guido: Base-Line-gestützte Verformungsmes-sungen an einer semi-integralenHohlkastenbrücke Heft 2 107–113 A

Vreven, Koen; s. Liebig, HenningWagner, Tobias; Unglaub, Julian;

Thiele, Klaus: Ansatz zur Riss-erkennung in Stahlblechenanhand der Verzerrung vonLamb-Wellen Heft 6 425–429 A

Walter, David; s. Nagel, SvenWehsener, Jörg; Werner, Tom-

Egmont; Heiduschke, Andreas;Hartig, Jens; Haller, Peer: Glas-faserverstärkte Holzrohre fürKleinwindkraftanlagen Heft 1 46–50 B

Weilandt, Agnes; s. Bollinger,Klaus

Weiß, Johannes; s. Langhagen,Knut

Wellershoff, Frank; s. Viefhues,Eva

Werner, Michael; s. Lohaus, Ludger

Werner, Tom-Egmont; s. Wehse-ner, Jörg

Allgemeines – General Topics

Cadez, Ivan: Neue Verfahren zurErmittlung der Höhe der Allge-meinen Geschäftskosten in derAngebotskalkulation[Geschäftskosten, Allgemeine;Angebotskalkulation; Prozess-kostenrechnung; Herstellkos-ten/Bauzeit-Verfahren; Kapazi-tätsauslastungs-Verfahren; gene-ral costs; bid estimate; activitybased costing; manufacturingcosts/construction time-method;capacity utilization-method] Heft 2 139–144

Cadez, Ivan: Kosteneinfluss- undKostenzuordnungsfaktoren vonAGK bei Mehrvergütungsan-sprüchen [Geschäftskosten, all-gemeine; Auftragskalkulation;Urkalkulation; Kosten, direkteund indirekte; Mehrvergütungs-ansprüche; Kosteneinflussfak-tor; Kostenzuordnungsfaktor;general costs; bid estimate;direct and indirect costs; claimrequest; cost impact factor; costassignment factor] Heft 4 274–279

Ebers-Ernst, Jeannette; Herbort,Johannes: Entwicklung einesinnovativen Kammerquer-schnitts für die neue SchleuseDörverden [Schleuse; Dörver-den; Mittelweserausbau; Bau-gruben, tiefe; Kammerwand;Fugen; lock; Dörverden; middleWeser expansion; deep pits;chamber wall; joints] Heft 12 892–902

Fischer, Kai; Siebold, Uli; Vogelba-cher, Georg; Häring, Ivo; Riedel,Werner: Empirische Analysesicherheitskritischer Ereignissein urbanisierten Gebieten[Ereignisanalyse, terroristische;Gebiete, urbanisierte; Risiko,empirisches; Datenbankauswer-tung; terrorist event analysis;urban areas; empirical risk;database analysis] Heft 4 262–273

Grabe, Jürgen: Technischer Jah-resbericht 2014 des Arbeitsaus-schusses „Ufereinfassungen“der Hafentechnischen Gesell-schaft e. V. (HTG) und derDeutschen Gesellschaft fürGeotechnik (DGGT) Heft 12 904–921

Kampczyk, Arkadiusz: Geodäsieim Investitionsbauprozess aufden Bahngebieten in Polen[Bahngeodäsie; Gebiet, geschlos-senes; Zentrum für Investitions-realisierung; PKP S.A. (Polni-

sche Staatsbahn AG); PKP PLKS.A. (Polnische Staatsbahn Pol-nische Bahnlinien AG); Investiti-onsprozess; railway surveying;railway geodesy; closed area;investment realization center;PKP S.A. (Polish State Rail-ways); PKP PLK S.A. (Rail linesManagement); investment pro-cess] Heft 6 409–413

Lachinger, Stefan; Spielhofer,Roland; Strauss, Alfred; Zimmer-mann, Thomas; Kleiser,Michael: Entwicklung ver-schleißarmer Fahrbahnüber-gänge – ForschungsprojektEVAF – Mobile Datenerfassung– Analyse der dynamischenBelastung [Fahrbahnübergangs-konstruktionen; Lasterhöhung,dynamische; Datenerfassung,mobile; Sensitivitätsanalyse;Schadenserhebung; road expan-sion joints; dynamic load ampli-fication; mobile collection ofdata; sensitivity analysis;damage evaluation] Heft 7 455–465

Maiwald, Holger; Schwarz, Jochen:Schadensmodelle für extremeHochwasser – Teil 2: ErsteSchlussfolgerungen aus demEreignis vom Juni 2013 [Hoch-wasserschäden; Schadensdoku-mentation; Schadensfälle; Ver-letzbarkeitsbewertung; Verlust-prognose; flood damage;damage documentation; damagecases; vulnerability assessment;loss prognosis] Heft 5 354–367

Moormann, Christian; Kempfert,Hans-Georg: Jahresbericht 2014des Arbeitskreises „Pfähle“ derDeutschen Gesellschaft fürGeotechnik (DGGT) Heft 12 922–932

Oppe, Matthias; Trumpf, Heiko:Erfolgreicher Einsatz von pul-trudierten GFK-Profilen inArchitektur und Ingenieurbauauf Grundlage der ersten All-gemeinen BauaufsichtlichenZulassung [Allgemeine Bauauf-sichtliche Zulassung; abZ; Werk-stoffe, faserverstärkte; Leicht-bau; Technical approval; materi-als; fibre-reinforced; light-weightstructures] Heft 7 495–505

Ortlepp, Regine; Schiller, Georg:Baumaterialien in deutschenNichtwohngebäuden – eineAnalyse [Baumaterialien; Nicht-wohngebäude; Bestandsentwick-lung; Ressourcenschonung; build -

Fachgebiete und Stichworte



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ing materials; non-residentialbuildings; stock growth; sustain -able resource use] Heft 6 414–424

Richter, Thomas; Kirsch, Fabian:Komplexe Bauvorhaben heute– eine rein ingenieurtechnischeoder auch gesellschaftspoliti-sche Aufgabe? Heft 9 687–695

Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger:Standortgefährdung infolgeseismisch induzierter Boden-verflüssigung und Nachweisein DIN EN 1998–5 [Erdbeben;Verflüssigung; Nachweismetho-den; Baunormung; Erfahrungs-werte; earthquake; liquefaction;verification; code development;observation] Heft 7 481–494

Seiler, Josef: Orthotrope Plattenim Stahlbrückenbau – KarlSchaechterle – Wegbereitereiner innovativen Bauweise imStahlbrückenbau Heft 2 145–156

Unger, Jens; Galipp, Karsten;Krebs, Hauke: InternationaleWasserbauprojekte: Entwick-lung von Häfen und Transport-wegen [Internationale Wasser-bauprojekte; Inros Lackner;Infrastruktur; Internationalwater engineering; Inros Lack-ner; infrastructure] Heft 12 901–903

von der Haar, Christoph; Marx,Steffen; Bolle, Guido: Base-Line-gestützte Verformungs-messungen an einer semi-inte-gralen Hohlkastenbrücke[Durchbiegungsmessung; Verfor-mungsmessung; Hohlkastenbrü-cke; Seil; Langzeitmonitoring;deflection measurements; defor-mation measurements; box gir-der bridge; base-line system] Heft 2 107–113

Bauausführung – Execution of construction works

Brand, Thomas; Bauer, Matthias;Hamm, Friderike; Merkel, Hol-ger: Entnahmebauwerk Kohle-kraftwerk Wilhelmshaven –Planung und Ausführung einesaußergewöhnlichen Ein-schwimm- und Absenkverfah-rens [Entnahmebauwerk; Ein-schwimmverfahren; Absenkver-fahren; intake structure; float -ing-in method; submergingmethod] Heft 9 671–680

Ebers-Ernst, Jeannette; Herbort,Johannes: Entwicklung einesinnovativen Kammerquer-schnitts für die neue SchleuseDörverden [Schleuse; Dörver-den; Mittelweserausbau; Bau-gruben, tiefe; Kammerwand;Fugen; lock; Dörverden; middle

Weser expansion; deep pits;chamber wall; joints] Heft 12 892–902

Herbort, Johannes; Helfers, Björn:Ausführungsplanung für dieBaugrube des Trogbauwerkes2852–08 im Zuge der B 96n aufRügen [Rügen; B 96n; Trogbau-werk, Baugrube; Spundwand;UW-Beton-Sohle] Heft 9 681–686

Lohaus, Ludger; Werner, Michael:Ausführungstechnische Ein-flüsse auf Aspekte der Tragsi-cherheit von Grouted Joints[Grouted Joint; Grout-Material;Offshore-Windenergieanlagen;Prüfverfahren; Bauausführung,offshore; In-situ-Materialkenn-werte; grouted joint; grout mate-rial; offshore wind turbines;mock-up tests; offshore groutingprocedure; in situ material pro-perties] Heft 8 554–560

Nagel, Sven; Müller, Anthea; Wal-ter, David; Hildenbrand, Geza;Haas, Fabian: HerausforderungSri Lanka – Angehende Inge-nieure bauen Hängebrücke imDschungel [Sri Lanka; Hänge-brücke; Dschungel; Entwick-lungszusammenarbeit; Studen-ten; Projektierung; Planung;Umsetzung; Sri Lanka; suspen-sion bridge; jungle; developmentcooperation; students; projectplanning; project implementa-tion] Heft 6 393–397

Secrieru, Egor; Butler, Marko;Mechtcherine, Viktor: Prüfender Pumpbarkeit von Beton –Vom Labor in die Praxis[Frischbeton; Rheologie; Pum-pen; Gleitrohr-Rheometer; SLI-PER; Viskosimeter; BINGHAM-Modell; SVB; Beton, hochdukti-ler; concrete; rheology; pum-ping; Sliding Pipe Rheometer;SLIPER; viscometer; BING-HAM model; SCC; SHCC] Heft 11 797–811

Wang, Dawei; Oeser, Markus;Steinauer, Bernhard; Hüben,Michael: UmweltfreundlicherStraßenbelag mit photokataly-tischem Stickstoffdioxidabbau[Straßenbelag, umweltfreundli-cher; Aktivität, photokatalyti-sche; Stickstoffdioxid; Titandi-oxid (TiO2); NOx-Abbau; envi-ronment-friendly road surface;photocatalytic activity; nitrogendioxide; titanium dioxide(TiO2); NOx elimination] Heft 10 720–727

Baubetrieb – Building Management

Cadez, Ivan: Neue Verfahren zurErmittlung der Höhe der Allge-



meinen Geschäftskosten in derAngebotskalkulation[Geschäftskosten, Allgemeine;Angebotskalkulation; Prozess-kostenrechnung; Herstellkos-ten/Bauzeit-Verfahren; Kapazi-tätsauslastungs-Verfahren; gene-ral costs; bid estimate; activitybased costing; manufacturingcosts/construction time-method;capacity utilization-method] Heft 2 139–144

Cadez, Ivan: Kosteneinfluss- undKostenzuordnungsfaktoren vonAGK bei Mehrvergütungsan-sprüchen [Geschäftskosten, all-gemeine; Auftragskalkulation;Urkalkulation; Kosten, direkteund indirekte; Mehrvergütungs-ansprüche; Kosteneinflussfak-tor; Kostenzuordnungsfaktor;general costs; bid estimate;direct and indirect costs; claimrequest; cost impact factor; costassignment factor] Heft 4 274–279

Baugeschichte – History ofStructures

Braun, Michael: 75 Jahre Schiffs-hebewerk in Rothensee [Stahl-bau; Schiffshebewerk; Historie;Construction in steel; shiplift;history] Heft 5 380–387

Braun, Michael: Die Abteibrückein Berlin [Gusseisenverbundbe-ton; Brückenbau; Historie; Castiron bonded concrete; bridgebuilding; history] Heft 11 828–835

Busse, Daniel; Empelmann, Mar-tin: Stahlbetonfachwerke – einungenutztes Potenzial? [Stahl-betonfachwerke; Entwicklung,historische; Anwendungsbei-spiele; Vorfertigung; Typisie-rung; concrete truss; historicaldevelopment; application exam-ples; prefabrication; typing &;standardization] Heft 6 438–447

Holzer, Stefan M.: Frühgeschichtedes modernen Konstruktions-betons – Teil 1: Molen undWellenbrecher (1597–1850)[Beton; Geschichte; Meeresbau;Molenbau; concrete; history;hydraulic engineering; con-struction of jetties and break -waters] Heft 12 884–891


Seiler, Josef: Orthotrope Plattenim Stahlbrückenbau – KarlSchaechterle – Wegbereitereiner innovativen Bauweise imStahlbrückenbau Heft 2 145–156

Stiglat, Klaus: Geschichte derBautechnik: Anmerkungen

eines Beratenden IngenieursVortrag auf der 1. Jahrestagungder Gesellschaft für Bautech-nikgeschichte am 8. November2013 am Lehrstuhl für Trag-konstruktionen, Univ.-Prof.Dr.-Ing. Martin Trautz, RWTHAachen. [Ingenieur, bauender;Konstruktionen, Entwicklungvon; Baukunst; Verantwortung] Heft 4 292–297

Baumechanik – Structural mechanics

Appel, Silke; Biskup, Michael:Elastische Lagerung vonGebäuden zum Schutz vor Ein-wirkungen aus Schienenver-kehr [Gebäudelagerung, elasti-sche; PUR-Elastomere; resilientbuilding support; polyurethaneelastomer] Heft 7 472–480

Bluhm, Ján: Der König ist tot.Lang lebe der König. – Spreng-abbruch der alten Sinntalbrü-cke bei Bad Brückenau(Deutschland) [Beweissiche-rung; Erschütterungsmessung;Erschütterungsprognose; DIN4150; Brücke; Sprengung;Abbruch; preservation of evi-dence; vibration measurement;vibration prediction; DIN 4150;bridge; blasting; demolition] Heft 2 134–138

Bogensperger, Thomas; Silly, Gre-gor: Zweiachsige Lastabtragungvon Brettsperrholzplatten[Holzbau; Brettsperrholz (BSP);Plattensteifigkeiten; Timber con-structions; Cross LaminatedTimber (CLT); plate theory stiff-ness values] Heft 10 742–752

Claßen, Martin; Hegger, Josef: Ver-ankerungsverhalten von Ver-bunddübelleisten in schlankenBetongurten [Verbunddübel-leiste; Verankerungstragverhal-ten; Beton, gerissener und unge-rissener; Untersuchung, experi-mentelle; Simulation, numeri-sche; Ingenieurmodell;composite dowels; anchoringbehavior; cracked and uncra-cked concrete; experimentalinvestigation; numerical simula-tion; engineering model] Heft 12 869–883

Lachinger, Stefan; Spielhofer,Roland; Strauss, Alfred; Zimmer-mann, Thomas; Kleiser,Michael: Entwicklung ver-schleißarmer Fahrbahnüber-gänge – ForschungsprojektEVAF – Mobile Datenerfassung– Analyse der dynamischenBelastung [Fahrbahnübergangs-konstruktionen; Lasterhöhung,dynamische; Datenerfassung,

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mobile; Sensitivitätsanalyse;Schadenserhebung; road expan-sion joints; dynamic load ampli-fication; mobile collection ofdata; sensitivity analysis;damage evaluation] Heft 7 455–465

Baustoffe – Building materials

Feirabend, Steffen; Emami, Amin;Riedel, Erwin: Eine einzigartigeFassade aus Glasfaserbeton[Glasfaserbeton; GFRC; 3D;Fassade; glass fibre reinforcedconcrete; GFRC; 3D; facade] Heft 3 181–185

Frese, Matthias; Blaß, Hans Joa-chim: Dauerhaftes Brett-schichtholz aus acetylierterRadiata Kiefer [Biegefestigkeit;Holzmodifizierung; Lochlei-bungsfestigkeit; Ausziehparame-ter; Radiata pine; bendingstrength; wood modification;embedding strength; withdrawalparameter] Heft 1 23–30

Koj, Christoph; Trautz, Martin:Mit Schrauben fügen undbewehren – Langzeitversuchean biegesteifen Rahmeneckenim Außenklima [Holzbau; Voll-gewindeschrauben; Rahmen-ecken, biegesteife; Langzeitbe-lastung; timber construction;self-tapping screws; rigid framecorners; long-term load] Heft 1 38–45

Ladner, Eva-Maria; Breit, Wolf-gang; Krams, Jürgen: Realitäts-nahe Verschleißprüfverfahrenfür Beschichtungssysteme[Oberflächenschutzsysteme;Prüfverfahren; Verschleiß;Beschichtungen; surface pro-tection system; test method;wear stress; coatings] Heft 10 711–719

Laufs, Wilfried; Desarzens, Patrick:Ductal-Fassade Louis Vuittonin Aventura/Florida – Derzeitgrößte gussgeformte Ductal-UHPC-Gebäudehülle in denUSA [Ductalfassade; Ductal-guss, offener; Hinterschnittan-ker; Unterkonstruktion, 3D-ver-stellbare; Hurrikan-Windlasten;Ductal façade; Ductal open molding; under-cut anchors; 3D-adjustable sub-structure; hurri-cane wind loading] Heft 3 186–192

Lohaus, Ludger; Werner, Michael:Ausführungstechnische Ein-flüsse auf Aspekte der Tragsi-cherheit von Grouted Joints[Grouted Joint; Grout-Material;Offshore-Windenergieanlagen;Prüfverfahren; Bauausführung,offshore; In-situ-Materialkenn-werte; grouted joint; grout mate-

rial; offshore wind turbines;mock-up tests; offshore groutingprocedure; in situ material pro-perties] Heft 8 554–560

Michel, Matthias; Knaack, Ulrich:Grundlagen zur Entwicklungadaptiver Schalungssysteme fürfrei geformte Betonschalenund Wände [Formwerkzeug,adaptives; Schalung, wandel-bare; Schalungstechnik; Scha-lentragwerke; Freiformbeton;Produktion, digitale; adaptiveformwork; freeform concrete;concrete shell; digital manu-facturing] Heft 12 845–853


Peters, Stefan; Engelsmann, Ste-phan; Dengler, Christoph: seeleGlasbrücke: Eine gläserne Brü-ckenkonstruktion aus kaltver-formtem Glas [Glas; Brücken-bau; Konstruktion; Glass; bridgedesign; construction; design;structure] Heft 12 854–858

Ringhofer, Andreas; Brandner,Reinhard; Schickhofer, Gerhard:Entwicklung einer optimiertenSchraubengeometrie für hoch-beanspruchte Stahl-Holz-Ver-bindungen [Holzschraube,selbstbohrende; Beanspruchung,axiale; Stahl-Holz-Laschenver-bindungen; Schraubengeome-trie; Nettoquerschnittsnachweis;self-tapping screws; axial load -ing; steel-to-timber joints; screwgeometry; net cross-section verification] Heft 1 31–37

Schacht, Andreas; Munk, Maximi-lian; Busen, Christian; Oeser,Markus: Synthetisch gebun-dene offenporige Zwischen-schichten zur gezielten Tempe-rierung von Straßen im Winter[Straße, temperierte; Asphalthei-zung; Beläge, offenporige; Bin-demittel, synthetische; Eisfrei-haltung von Straßen; Winter-dienst; Dauerhaftigkeit; Wasser-durchlässigkeit; Wirksamkeit,thermische; tempered road;asphalt heating; porous layers;synthetic binders; ice-free main-tenance of roads; winter roads



service; durability; water per-meability; thermal effectiveness] Heft 7 466–471

Schmid, Volker; Yildiz, Özkan:Zum konstruktiven Holzschutzmit hochelastischen Polyuret-han-Spritzelastomeren [Holz-schutz; Polyurethan; Holzfeuch-tigkeit; Elastomer; polyurethane;timber; constructive wood pro-tection; moisture content] Heft 1 15–22

Schneider, Jens; Garrecht, Harald;Maier, Andreas; Gilka-Bötzow,Albrecht: Ein multifunktionalesund energetisch aktives Fassa-denelement aus Beton [Dach-und Fassadenelement; Beton,mikrobewehrter ultrahochfester;Proteinschaum, mineralisierter;Energieeffizienz; Wärmedäm-mung; Energiemanagement;Aktivierung, energetische;façade element; micro-rein -forced UHPC; mineralized protein foam concrete; energyefficiency; thermal insulation;energy management; energyactivation] Heft 3 167–174

Secrieru, Egor; Butler, Marko;Mechtcherine, Viktor: Prüfender Pumpbarkeit von Beton –Vom Labor in die Praxis[Frischbeton; Rheologie; Pum-pen; Gleitrohr-Rheometer; SLI-PER; Viskosimeter; BINGHAM-Modell; SVB; Beton, hochdukti-ler; concrete; rheology; pum-ping; Sliding Pipe Rheometer;SLIPER; viscometer; BING-HAM model; SCC; SHCC] Heft 11 797–811

Vestner, Stephan; Dauberschmidt,Christoph: Instandsetzung vonParkbauten mit KathodischemKorrosionsschutz – Lösungs-möglichkeiten von anspruchs-vollen Detailpunkten [Korrosi-onsschutz, kathodischer; Beton;Chloride; Korrosion; Dauerhaf-tigkeit; Instandsetzung; corro-sion protection; cathodic; con-crete; corrosion; durability;repair] Heft 10 701–710

Viefhues, Eva; Ünal, Murat; Hüs-ken, Götz; Mehdianpour, Milad;Wellershoff, Frank: Zementge-bundenes Crashmaterial fürSchutzbauteile in explosions-beanspruchten Fassaden[Explosionsbeanspruchung;Energiedissipation; Fassadenver-ankerung; Materialkennlinie;Crashmaterial; Crashkörper;blast loads; energy dissipation;façade connector; material be -havior; crash-material] Heft 8 567–571

Vogt, Tobias; Hummel, Johannes;Schick, Michael; Seim, Werner:Experimentelle Untersuchun-

gen für innovative erdbebensi-chere Konstruktionen im Holz-bau [Brettsperrholz (BSP); Holz-rahmenbau; Holztafelbau; Erd-bebenbeanspruchungen; Veran-kerung; Untersuchungen,experimentelle; cross laminatedtimber (CLT); light frame con-structions; earthquake impact;anchoring; experimental investi-gations] Heft 1 1–14

Zeman, Oliver; Voit, Klaus; Berg-meister, Konrad: Anwendungs-möglichkeit von Befestigungenin Sicht-Stein-Beton [Befesti-gungstechnik; Betontechnolo-gie; Tunnelausbruchmaterial,Wiederverwertbarkeit von; faste-ning systems; concrete techno-logy; recycling of tunnel-excava-tion material] Heft 3 193–199

Bautechnikgeschichte – Construction History

Kurrer, Karl-Eugen: Wissenschaftin praktischer Absicht – DieTragwerkslehre als induktivebauwissenschaftliche Grundla-gendisziplin Heft 1 58–69

Bauwerke – Buildings

Blandini, Lucio; Schmidt, Timo;Winterstetter, Thomas; Sobek,Werner: Fassaden mit komple-xer Geometrie – am Beispieldes Enzo Ferrari Museums inModena [Freiform-Geometrie;Seilfassade; Aluminiumdach;free form geometry; cable-stayedfaçade; aluminum roof] Heft 3 175–180

Böttcher, Christian; Hübener, Jan;Mai, Alexander: Süderweite-rung NürnbergMesse – Ent-wurf Halle 3A [Tragwerkspla-nung; Baugrube; Pfahlgründung;Massivbau; Stahlbau; Formfin-dung; Überhöhung; BIM; Nach-haltigkeit; structural enginee-ring; excavation pit; pile founda-tion; concrete construction;steel construction; form finding;presetting; BIM; sustainability] Heft 3 211–219

Fadai, Alireza; Winter, Wolfgang:Ressourceneffiziente Konstruk-tionen in Holzleichtbeton-Ver-bundbauweise [Holzleichtbe-ton; Verbundbauweise; Holzbe-ton; ressourceneffizient; Ökobi-lanz; timber-lightweightconcrete; wood chip concrete;building construction; structuralengineering; sustainable build -ing; wood-based structural ele-ments; resource efficiency] Heft 10 753–763

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Kampczyk, Arkadiusz: Geodäsieim Investitionsbauprozess aufden Bahngebieten in Polen[Bahngeodäsie; Gebiet, geschlos-senes; Zentrum für Investitions-realisierung; PKP S.A. (Polni-sche Staatsbahn AG); PKP PLKS.A. (Polnische Staatsbahn Pol-nische Bahnlinien AG); Investiti-onsprozess; railway surveying;railway geodesy; closed area;investment realization center;PKP S.A. (Polish State Rail-ways); PKP PLK S.A. (Rail linesManagement); investment pro-cess] Heft 6 409–413

Kübler, Wolfram: Das neue Ele-fantenhaus im Zoo Zürich[Formfindung; Verbund, nach-giebiger; Schalentragwerk; Inge-nieurholzbau; form-finding; yiel-ding composite construction;shell structure; structural engi-neering with timber] Heft 1 51–57

Laufs, Wilfried; Desarzens, Patrick:Ductal-Fassade Louis Vuittonin Aventura/Florida – Derzeitgrößte gussgeformte Ductal-UHPC-Gebäudehülle in denUSA [Ductalfassade; Ductal-guss, offener; Hinterschnittan-ker; Unterkonstruktion, 3D-ver-stellbare; Hurrikan-Windlasten;Ductal façade; Ductal open molding; under-cut anchors;3D-adjustable sub-structure; hurricane wind loading] Heft 3 186–192

Mansperger, Tobias; Jung, Rolf;Thiele, Tobias; Steinberg,Andrea: BIM – Erfahrungenbei der Anwendung einerneuen Methode im Ingenieur-büro [Building InformationModeling; BIM; Tragwerkspla-nung; building informationmodeling; BIM; structuraldesign] Heft 4 237–242

Ortlepp, Regine; Schiller, Georg:Baumaterialien in deutschenNichtwohngebäuden – eineAnalyse [Baumaterialien; Nicht-wohngebäude; Bestandsentwick-lung; Ressourcenschonung; build -ing materials; non-residentialbuildings; stock growth; sustain -able resource use] Heft 6 414–424

Reintjes, Karl-Heinz: Planungs-wettbewerb SüderelbebrückeMoorburg – Bericht zu Durch-führung und Ergebnis des Rea-lisierungswettbewerbs [Pla-

nungswettbewerb; Schrägseil-brücke; 350 m Hauptspann-weite; design competition; cable-stayed bridge; 350 m main span] Heft 2 114–122

Viefhues, Eva; Wellershoff, Frank;Mehdianpour, Milad: Energie-dissipierende Fassadenveranke-rung mit Crashmaterial fürexplosionsbeanspruchteGebäude [Explosionsbeanspru-chung; Energiedissipation; Fas-sadenverankerung; Schutzbau-teil; Crashkörper; Bemessungs-konzept; blast loads; energy dis-sipation; façade connector;crash-material; protective com-ponent; design guide] Heft 8 561–566


Wolf, Helmut; Gausmann,Andreas; Kotz, Peter; Martins,Tomás Mendes; Stark, Matthias:Brasilien – zwei Brücken fürSão Paulo – Deutsche Inge-nieure in Südamerika [Spann-betonbauweise; Verbundfertig-teilträger-Bauweise; Radwegbrü-cke; fly-over-Brücke; Tiefgrün-dung; innerstädtisch; prestressedconcrete construction method;prefabricated composite girdermethod; cycle bridge; fly-overbridge; deep foundation; innerurban] Heft 6 398–408

Bauwerkserhaltung/Sanierung – Maintenance and Repair

Piehler, Jens; Hansen, Michael;Kapphahn, Gerd: Systemana-lyse neugotischer Gewölbe –Teil 1: Voruntersuchungen undexperimentelle Validierung[Gewölbe; Simulation; Belas-tungsversuch; Systemanalyse;Laserscan; Neugotik; vault;simulation; load test; systemanalysis; laser scanning; Neo-Gothic] Heft 11 812–821

Reichling, Kenji; Asgharzadeh,Amir; Raupach, Michael: NeuerAnsatz zur Bestimmung deselektrischen Betonwiderstandsbei vorhandener Bewehrung[Stahlbeton; Prüfungen, zerstö-rungsfreie; Widerstand, elektri-scher; Widerstandstomografie,elektrische; Wenner; Dipol-



Dipol; Sensitivität; reinforcedconcrete; non-destructive tes-ting; electrical resistivity; electri-cal resistivity tomography; Wen-ner; dipole-dipole; sensitivity] Heft 11 822–827


Wagner, Tobias; Unglaub, Julian;Thiele, Klaus: Ansatz zur Riss-erkennung in Stahlblechenanhand der Verzerrung vonLamb-Wellen [Stahlbau; Bau-werksüberwachung; Lamb-Wel-len; Materialermüdung; Risser-kennung; Signalverzerrung; steelstructures; structural healthmonitoring; Lamb-waves; fati-gue; crack detection; harmonic-distortion] Heft 6 425–429

Wolf, Julia; Niederleithinger, Ernst;Mielentz, Frank; Grothe, Sven;Wiggenhauser, Herbert: Über-wachung von Betonkonstruk-tionen mit eingebetteten Ultra-schallsensoren [Beton; Ultra-schall; Transmission; Monito-ring; Codawelleninterferometrie;Frost-Tauwechsel; Ultraschall-sensoren, eingebettete; Last;concrete; ultrasound; transmis-sion; monitoring; coda waveinterferometry; embedded sen-sors; freeze-thaw; load] Heft 11 783–796

Zimmermann, Thomas; Friedrich,Henriette Pauline; Strauss,Alfred; Lachinger, Stefan; Bin-der, Fritz; Gabl, Thomas; Zlata-rits, Jakob; Schön, Andreas;Hoffmann, Simon: Entwicklungverschleißarmer Fahrbahn-übergangskonstruktionen –Forschungsprojekt EVAF –Schadenserhebung – Sensitivi-tätsanalyse [Fahrbahnübergang;Schadenserhebung; Sensitivitäts-analyse; RoadSTAR; Roadwayexpansion joints; damage eva-luation; sensitivity analysis;RoadSTAR] Heft 2 91–106

BIM – Building Information Modelling

Nöldgen, Markus; Zilleßen, Kurt;Müllers, Ingo; Hehle, Thomas:Einsatz von BIM im Hochbau –Effekte auf die Tragwerkspla-

nung [BIM; Tragwerksplanung;Hochbau; Konstruieren; 3D-Sta-tik; BIM; structural engineering;building structures; design; 3D-statics] Heft 4 251–256

Bodenmechanik – Soil mechanicsAkdag, Cihan Taylan; Özden, Gür-

kan; Stopper, Juliane: Nichtli-neare p-y-Beziehung vonStahlbetonpfählen und stahlfa-serverstärkten Stahlbetonpfäh-len in mitteldichtem Sand[Modellpfahl; p-y-Kurve; Stahl-beton; lateral; lateral-axial;Stahlfaserbeton, faserverstärkt;Moment-Krümmungs-Bezie-hung; Belastungsgeschwindig-keit; Boden-Bauwerk-Interak-tion; model piles; p-y curves;lateral load; lateral-axial load -ing; steel fiber reinforced con-crete; moment-curvature; load -ing rate; soil-structure inter -action] Heft 9 609–621

Moormann, Christian; Klein,Linus: Bemessung tiefer Bau-gruben mit rechteckigemGrundriss unter Berücksichti-gung des räumlichen Erd-drucks [Baugruben mit recht-eckigem Grundriss; Trag- undVerformungsverhalten; Erd-druck; Effekte, räumliche; exca-vations with rectangular shape;bearing and deformation beha-vior; earth pressure; spatialeffects] Heft 9 633–655

Priebe, Heinz J.: Die Setzung vonFundamenten auf unterschied-lichen Gründungen mit einge-schränkter Lastausbreitung[Einzelfundamente; Setzung;Lastausbreitung; Single founda-tions; sattlement; load distribu-tion] Heft 6 430–437

Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger:Standortgefährdung infolgeseismisch induzierter Boden-verflüssigung und Nachweisein DIN EN 1998–5 [Erdbeben;Verflüssigung; Nachweismetho-den; Baunormung; Erfahrungs-werte; earthquake; liquefaction;verification; code development;observation] Heft 7 481–494

Westermann, Konrad; Zachert,Hauke; Wichtmann, Torsten:Vergleich von Ansätzen zurPrognose der Langzeitverfor-mungen von OWEA-Monopile-gründungen in Sand – Teil 1:Grundlagen der Ansätze undParameterkalibration [Offshore-Windenergieanlagen; Monopile-gründung; Sandböden; Belas-tung, hochzyklische; Verfor-mungsakkumulation; Methoden-

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zungsvielfalt und Nachhaltig-keit [Brücke; Nachhaltigkeit;HafenCity; Hamburg; Happold;Aushubelement; Bridge; sustain -ability; structural steelwork;HafenCity; lift-out element] Heft 2 123–133

Marx, Steffen; Schneider, Sebas-tian: Entwerfen von Eisenbahn-brücken für dynamische Ein-wirkungen aus dem Hochge-schwindigkeitsverkehr [Durch-laufträger; Dynamik;Überhöhung, dynamische;Eisenbahnbrücken; Entwurf;Hochgeschwindigkeitsverkehr;Resonanz; Stahlbeton; Spannbe-ton; continuous beams; design;dynamic increase; dynamics;high speed railway bridges; highspeed traffic; prestressed con-crete; railway bridges; reinforcedconcrete; resonance] Heft 2 75–90


Peters, Stefan; Engelsmann, Ste-phan; Dengler, Christoph: seeleGlasbrücke: Eine gläserne Brü-ckenkonstruktion aus kaltver-formtem Glas [Glas; Brücken-bau; Konstruktion; Glass; bridgedesign; construction; design;structure] Heft 12 854–858

Reintjes, Karl-Heinz: Planungs-wettbewerb SüderelbebrückeMoorburg – Bericht zu Durch-führung und Ergebnis des Rea-lisierungswettbewerbs [Pla-nungswettbewerb; Schrägseil-brücke; 350 m Hauptspann-weite; design competition;cable-stayed bridge; 350 m mainspan] Heft 2 114–122

Schacht, Andreas; Munk, Maximi-lian; Busen, Christian; Oeser,Markus: Synthetisch gebun-dene offenporige Zwischen-schichten zur gezielten Tempe-rierung von Straßen im Winter[Straße, temperierte; Asphalthei-zung; Beläge, offenporige; Bin-demittel, synthetische; Eisfrei-haltung von Straßen; Winter-dienst; Dauerhaftigkeit; Wasser-durchlässigkeit; Wirksamkeit,thermische; tempered road;

vergleich; Laborversuche; off-shore-wind power plant; mono-pile foundation; high-cyclic loa-ding; accumulation of deformati-ons; comparison of methods;laboratory tests] Heft 5 309–323

Westermann, Konrad; Zachert,Hauke; Wichtmann, Torsten:Vergleich von Ansätzen zurPrognose der Langzeitverfor-mungen von OWEA-Monopile-gründungen in Sand – Teil 2:Simulationen und Schlussfol-gerungen [Offshore-Windener-gieanlagen; Monopilegründung;Sandböden; Belastung, hochzy-klische; Verformungsakkumula-tion; Methodenvergleich; Labor-versuche; offshore-wind powerplant; monopile foundation;high-cyclic loading; accumula-tion of deformations; compari-son of methods; laboratory tests] Heft 5 324–332

Brückenbau – Bridge engineering



Lachinger, Stefan; Spielhofer,Roland; Strauss, Alfred; Zimmer-mann, Thomas; Kleiser,Michael: Entwicklung ver-schleißarmer Fahrbahnüber-gänge – ForschungsprojektEVAF – Mobile Datenerfassung– Analyse der dynamischenBelastung [Fahrbahnübergangs-konstruktionen; Lasterhöhung,dynamische; Datenerfassung,mobile; Sensitivitätsanalyse;Schadenserhebung; road expan-sion joints; dynamic load ampli-fication; mobile collection ofdata; 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 Baakenha-fenbrücke – innovative Nut-



asphalt heating; porous layers;synthetic binders; ice-free main-tenance of roads; winter roadsservice; durability; water per-meability; thermal effectiveness] Heft 7 466–471

Stritzke, Jürgen: Deutscher Brü-ckenbaupreis 2014 und 24.Dresdner Brückenbausympo-sium – Wiederum zwei bedeu-tende Ereignisse auf demGebiet des Brückenbaus inDeutschland [Deutscher Brü-ckenbaupreis 2014; 24. DresdnerBrückenbausymposium; Innova-tion im Brückenbau; GermanBridge Construction Award2014; 24th Dresden Bridge Con-struction Symposium; innova -tions in bridge construction] Heft 10 764–775

Wolf, Helmut; Gausmann,Andreas; Kotz, Peter; Martins,Tomás Mendes; Stark, Matthias:Brasilien – zwei Brücken fürSão Paulo – Deutsche Inge-nieure in Südamerika [Spann-betonbauweise; Verbundfertig-teilträger-Bauweise; Radwegbrü-cke; fly-over-Brücke; Tiefgrün-dung; innerstädtisch; prestressedconcrete construction method;prefabricated composite girdermethod; cycle bridge; fly-overbridge; deep foundation; innerurban] Heft 6 398–408

Zimmermann, Thomas; Friedrich,Henriette Pauline; Strauss,Alfred; Lachinger, Stefan; Bin-der, Fritz; Gabl, Thomas; Zlata-rits, Jakob; Schön, Andreas;Hoffmann, Simon: Entwicklungverschleißarmer Fahrbahn-übergangskonstruktionen –Forschungsprojekt EVAF –Schadenserhebung – Sensitivi-tätsanalyse [Fahrbahnübergang;Schadenserhebung; Sensitivitäts-analyse; RoadSTAR; Roadwayexpansion joints; damage eva-luation; sensitivity analysis;RoadSTAR] Heft 2 91–106

Digital design/Optimierung – Digital design/Optimization

Bollinger, Klaus; Grohmann, Man-fred; Löffler, Kim Boris; Wei-landt, Agnes: Planungsprozesskomplexer Strukturen – Inter-aktion zwischen Architekturund Tragwerk [Planen, parame-trisches; Prozesse, generative;Parametric planning; generativeprocesses] Heft 4 231–236

Schling, Eike; Barthel, Rainer;Tutsch, Joram: Freie Form –experimentelle Tragstruktur –Entwurf und Umsetzung von

modularen Flächentragwerken[Entwerfen, parametrisches;Tragwerke, experimentelle; Trag-werke, elastisch gebogene; Ten-segrity; Membrane; Faltstruktu-ren; Flechtstrukturen; CNC-Werkzeuge; parametric design;experimental structures; elasticbending; tensegrity; membrane;folding; braiding; CNC tools] Heft 12 859–868

EDV/Automatisierung/CAD – IT/Automatical/CAD

Mansperger, Tobias; Jung, Rolf;Thiele, Tobias; Steinberg,Andrea: BIM – Erfahrungenbei der Anwendung einerneuen Methode im Ingenieur-büro [Building InformationModeling; BIM; Tragwerkspla-nung; building informationmodeling; BIM; structuraldesign] Heft 4 237–242


Entwurf und Konstruktion – Conception and Design

Appel, Silke; Biskup, Michael:Elastische Lagerung vonGebäuden zum Schutz vor Ein-wirkungen aus Schienenver-kehr [Gebäudelagerung, elasti-sche; PUR-Elastomere; resilientbuilding support; polyurethaneelastomer] Heft 7 472–480


Busse, Daniel; Empelmann, Mar-tin: Stahlbetonfachwerke – einungenutztes Potenzial? [Stahl-betonfachwerke; Entwicklung,historische; Anwendungsbei-spiele; Vorfertigung; Typisie-rung; concrete truss; historical

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development; application exam-ples; prefabrication; typing &standardization] Heft 6 438–447

Böttcher, Christian; Kaufmann,Henning; Diekmann, Andreas;Päßler, Harald; Zäuner, Man-fred: Süderweiterung Nürn-bergMesse – Ausführung Halle3A [Ausführungsplanung; Werk-stattplanung; Werkstattform;Anschlussstatik; Bauablauf;Bauzustände; Baubehelfe; fugen-los; Sichtbeton; Messehalle ;detailed design; shop drawings;presetted geometry; connectiondesign; erection sequence;erection stages; temporaryworks; jointless; exposed con-crete; fair hall] Heft 4 280–291

Ehm, Markus; Hesse, Christian:3D-Laserscanning zur Erfas-sung von Gebäuden – BuildingInformation Modeling (BIM)[BIM; Scan to BIM; BuildingInformation Modeling; Gebäu-dedatenmodellierung; Laser-scanning; Vermessung;Bestandsvermessung; BIM; scanto BIM; building informationmodeling; building data mode-ling; laser scanning; survey; as-built survey] Heft 4 243–250


Knippers, Jan: Integriertes Ent-werfen im digitalen Prozess[Gebäudedatenmodelle; BIM;Prozessketten, digitale; Parame-tric Design; building informa-tion modeling; BIM; digital pro-cess chain; parametric design] Heft 4 257–261

Liebig, Henning; Rogers, Paul;Trumpf, Heiko; Eyre, Jim;Graubner, Carl-Alexander;Gnauert, Jörg; Proost, Mike;Vreven, Koen: Die Baakenha-fenbrücke – innovative Nut-zungsvielfalt und Nachhaltig-keit [Brücke; Nachhaltigkeit;HafenCity; Hamburg; Happold;Aushubelement; Bridge; sustai-nability; structural steelwork;HafenCity; lift-out element] Heft 2 123–133

Mansperger, Tobias; Jung, Rolf;Thiele, Tobias; Steinberg,Andrea: BIM – Erfahrungenbei der Anwendung einerneuen Methode im Ingenieur-büro [Building InformationModeling; BIM; Tragwerkspla-nung; building information

modeling; BIM; structuraldesign] Heft 4 237–242

Marx, Steffen; Schneider, Sebas-tian: Entwerfen von Eisenbahn-brücken für dynamische Ein-wirkungen aus dem Hochge-schwindigkeitsverkehr [Durch-laufträger; Dynamik;Überhöhung, dynamische;Eisenbahnbrücken; Entwurf;Hochgeschwindigkeitsverkehr;Resonanz; Stahlbeton; Spannbe-ton; continuous beams; design;dynamic increase; dynamics;high speed railway bridges; highspeed traffic; prestressed con-crete; railway bridges; reinforcedconcrete; resonance] Heft 2 75–90


Reintjes, Karl-Heinz: Planungs-wettbewerb SüderelbebrückeMoorburg – Bericht zu Durch-führung und Ergebnis des Rea-lisierungswettbewerbs [Pla-nungswettbewerb; Schrägseil-brücke; 350 m Hauptspann-weite; design competition;cable-stayed bridge; 350 m mainspan] Heft 2 114–122

Schling, Eike; Barthel, Rainer;Tutsch, Joram: Freie Form –experimentelle Tragstruktur –Entwurf und Umsetzung vonmodularen Flächentragwerken[Entwerfen, parametrisches;Tragwerke, experimentelle; Trag-werke, elastisch gebogene; Ten-segrity; Membrane; Faltstruktu-ren; Flechtstrukturen; CNC-Werkzeuge; parametric design;experimental structures; elasticbending; tensegrity; membrane;folding; braiding; CNC tools] Heft 12 859–868

Sobek, Werner: Gebäudehüllen –Wie weiter? Heft 7 506–517

Viefhues, Eva; Wellershoff, Frank;Mehdianpour, Milad: Energie-dissipierende Fassadenveranke-rung mit Crashmaterial fürexplosionsbeanspruchteGebäude [Explosionsbeanspru-chung; Energiedissipation; Fas-sadenverankerung; Schutzbau-teil; Crashkörper; Bemessungs-



konzept; blast loads; energy dis-sipation; façade connector;crash-material; protective com-ponent; design guide] Heft 8 561–566

Viefhues, Eva; Ünal, Murat; Hüs-ken, Götz; Mehdianpour, Milad;Wellershoff, Frank: Zementge-bundenes Crashmaterial fürSchutzbauteile in explosions-beanspruchten Fassaden[Explosionsbeanspruchung;Energiedissipation; Fassadenver-ankerung; Materialkennlinie;Crashmaterial; Crashkörper;blast loads; energy dissipation;façade connector; material beha-vior; crash-material] Heft 8 567–571

Entwurf und Konstruktion – Conception and design

Blandini, Lucio; Schmidt, Timo;Winterstetter, Thomas; Sobek,Werner: Fassaden mit komple-xer Geometrie – am Beispieldes Enzo Ferrari Museums inModena [Freiform-Geometrie;Seilfassade; Aluminiumdach;free form geometry; cable-stayedfaçade; aluminum roof] Heft 3 175–180

Böttcher, Christian; Hübener, Jan;Mai, Alexander: Süderweite-rung NürnbergMesse – Ent-wurf Halle 3A [Tragwerkspla-nung; Baugrube; Pfahlgründung;Massivbau; Stahlbau; Formfin-dung; Überhöhung; BIM; Nach-haltigkeit; structural enginee-ring; excavation pit; pile founda-tion; concrete construction;steel construction; form finding;presetting; BIM; sustainability] Heft 3 211–219



Kübler, Wolfram: Das neue Ele-fantenhaus im Zoo Zürich[Formfindung; Verbund, nach-giebiger; Schalentragwerk; Inge-nieurholzbau; form-finding; yiel-ding composite construction;shell structure; structural engi-neering with timber] Heft 1 51–57

Laufs, Wilfried; Desarzens, Patrick:Ductal-Fassade Louis Vuittonin Aventura/Florida – Derzeitgrößte gussgeformte Ductal-UHPC-Gebäudehülle in denUSA [Ductalfassade; Ductal-guss, offener; Hinterschnittan-ker; Unterkonstruktion, 3D-ver-stellbare; Hurrikan-Windlasten;Ductal façade; Ductal openmold ing; under-cut anchors;3D-adjustable sub-structure; hurricane wind loading] Heft 3 186–192

Melzer, Judith; Dormann, Michael;Herbort, Johannes: Planungund Bau von Liegestellen amOber- und Mittelrhein – Ver-besserung der Infrastruktur fürden ruhenden Schiffsverkehr[Rhein; Liegestellen; Schiffsver-kehr, ruhender; Dalben; Land-gangsteg; Rhine; berth; statio-nary ship traffic; mooring dol-phin; footbridge] Heft 5 333–338

Schneider, Jens; Garrecht, Harald;Maier, Andreas; Gilka-Bötzow,Albrecht: Ein multifunktionalesund energetisch aktives Fassa-denelement aus Beton [Dach-und Fassadenelement; Beton,mikrobewehrter ultrahochfester;Proteinschaum, mineralisierter;Energieeffizienz; Wärmedäm-mung; Energiemanagement;Aktivierung, energetische;façade element; micro-reinfor-ced UHPC; mineralized proteinfoam concrete; energy effi-ciency; thermal insulation;energy management; energyactivation] Heft 3 167–174

Schwarz, Oliver; Hader, Arnulf;Berger, Harald: FährverbindungOsttimor – eine Machbarkeits-studie – Konzepte für eineneue Fährverbindung zwischender Nord- und Südküste vonTimor-Leste [Machbarkeitsstu-die; Pfähle; Infrastruktur; feasi-bility study; piles; infrastructure] Heft 5 368–374

Wehsener, Jörg; Werner, Tom-Egmont; Heiduschke, Andreas;Hartig, Jens; Haller, Peer: Glas-faserverstärkte Holzrohre fürKleinwindkraftanlagen [Wind-kraftanlage; Holz; Formholz;Holzrohr; Kunststoff, faserver-stärkter; Darrieus-Rotor; Dyna-mik; wind power plant; timber;molded wood; wooden tube;fibre reinforced plastic; Darrieusrotor; dynamics] Heft 1 46–50

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Erdbeben – earthquake

Vogt, Tobias; Hummel, Johannes;Schick, Michael; Seim, Werner:Experimentelle Untersuchun-gen für innovative erdbebensi-chere Konstruktionen im Holz-bau [Brettsperrholz (BSP); Holzrahmenbau; Holztafelbau; Erdbebenbeanspruchungen;Verankerung; Untersuchungen,experimentelle; cross laminatedtimber (CLT); light frame con-structions; earthquake impact;anchoring; experimental in -vestigations] Heft 1 1–14

Erneuerbare Energien – Renewable Energy

Hansen, Michael; Schmidt, Boso:Sicherheit von Offshore-Wind-energieanlagen [Offshore-Wind-energie; Sicherheit; Zuverlässig-keit; Probabilistik; offshore windenergy; safety; reliability; proba-bilistic] Heft 8 525–532

Kelma, Sebastian; Schmoor, KirillAlexander; Goretzka, Jan; Han-sen, Michael: Sicherheits-aspekte der Tragstruktur vonOffshore-Windenergieanlagen[Offshore-Windenergieanlage;Offshore-Gründungspfahl;Bemessung, probabilistische;Zuverlässigkeitsanalyse; Bau-grundmodellierung; Monte-Carlo-Simulation; offshore windturbine; offshore foundationpile; probabilistic design; relia -bili ty-based design; subsoilmodeling; Monte-Carlo simulation] Heft 8 543–553

Lohaus, Ludger; Werner, Michael:Ausführungstechnische Ein-flüsse auf Aspekte der Tragsi-cherheit von Grouted Joints[Grouted Joint; Grout-Material;Offshore-Windenergieanlagen;Prüfverfahren; Bauausführung,offshore; In-situ-Materialkenn-werte; grouted joint; grout mate-rial; offshore wind turbines;mock-up tests; offshore groutingprocedure; in situ material pro-perties] Heft 8 554–560

Schmidt, Boso; Ernst, Benedikt;Wilms, Mayumi; Hildebrandt,Arndt; Hansen, Michael: Mess-datenbasierte Empfehlungenvon Wind- und Wellenparame-tern für die Auslegung von Off-shore-Windenergieanlagen[Offshore-Windenergie; Windpa-rameter; Wellenparameter; Tur-bulenzintensität; Höhenexpo-nent; Seegangsstatistik; Ausle-

gungswelle; offshore windenergy; wind parameter; waveparameter; turbulence intensity;power low exponent; sea statestatistics; design wave] Heft 8 533–542


Grundbau/Geotechnik – Geotechnical engineering

Achmus, Martin; Schröder, Chris-tian: Installation und Tragver-halten von Bucketgründungenfür Offshorebauwerke [Bucket-gründung; Suction Bucket; Off-shore-Windenergie; Bemes-sungskonzept; Bucket founda-tion; Suction bucket; OffshoreWind Energy; Design concept] Heft 9 597–608

Akdag, Cihan Taylan; Özden, Gür-kan; Stopper, Juliane: Nichtli-neare p-y-Beziehung vonStahlbetonpfählen und stahlfa-serverstärkten Stahlbetonpfäh-len in mitteldichtem Sand[Modellpfahl; p-y-Kurve; Stahl-beton; lateral; lateral-axial;Stahlfaserbeton, faserverstärkt;Moment-Krümmungs-Bezie-hung; Belastungsgeschwindig-keit; Boden-Bauwerk-Interak-tion; model piles; p-y curves;lateral load; lateral-axial load -ing; steel fiber reinforced con-crete; moment-curvature; load -ing rate; soil-structure inter -action] Heft 9 609–621


Kelma, Sebastian; Schmoor, KirillAlexander; Goretzka, Jan; Han-sen, Michael: Sicherheits-aspekte der Tragstruktur vonOffshore-Windenergieanlagen[Offshore-Windenergieanlage;Offshore-Gründungspfahl;Bemessung, probabilistische;Zuverlässigkeitsanalyse; Bau-grundmodellierung; Monte-Carlo-Simulation; offshore windturbine; offshore foundation



pile; probabilistic design; relia bi -lity-based design; subsoil model -ing; Monte-Carlo simulation] Heft 8 543–553

Kinzler, Steffen; Morgen, Karl:Rückverankerte Betonsohlen –Nachweise in den Grenzzu-ständen UPL, GEO-2 und STR[Betonsohle; Rückverankerung;Aufschwimmen; Beton, unbe-wehrter; Trogbaugrube; con-crete base slab; anchorage;buoyancy safety; non-reinforcedconcrete; watertight excavation] Heft 9 622–632

Kunz, Claus: Ein Beitrag zumTeilsicherheitsbeiwert für Was-serdruck [Wasserdruck; Wasser-bauwerk; Teilsicherheitsbeiwert;Einwirkung, veränderliche;Gumbel-Verteilung; water pres-sure; hydraulic structure; partialsafety factor; variable action;extreme value distribution(Gumbel)] Heft 5 339–346

Langhagen, Knut; Weiß, Johannes;Lang, Tobias: Ertüchtigung desSylvensteinspeichers – Planungund Bau von Dichtwand undSickerwassersammelsystem[Erddamm; Dichtwand; Tonbe-ton; Sickerwasserkontrollsys-tem; Sickerwassersammelstol-len, nachträglicher; Rohrvor-trieb; Beobachtungsbrunnen;earth fill dam; diaphragm wall;plastic concrete; supplementarygallery; pipe jacking; drainagepiles; monitoring wells; leakagecontrol system] Heft 5 347–353

Moormann, Christian; Klein,Linus: Bemessung tiefer Bau-gruben mit rechteckigemGrundriss unter Berücksichti-gung des räumlichen Erd-drucks [Baugruben mit recht-eckigem Grundriss; Trag- undVerformungsverhalten; Erd-druck; Effekte, räumliche; exca-vations with rectangular shape;bearing and deformation beha-vior; earth pressure; spatialeffects] Heft 9 633–655

Priebe, Heinz J.: Die Setzung vonFundamenten auf unterschied-lichen Gründungen mit einge-schränkter Lastausbreitung[Einzelfundamente; Setzung;Lastausbreitung; Single founda-tions; sattlement; load distribu-tion] Heft 6 430–437


Schwarz, Jochen; Maiwald, Holger:Standortgefährdung infolgeseismisch induzierter Boden-

verflüssigung und Nachweisein DIN EN 1998–5 [Erdbeben;Verflüssigung; Nachweismetho-den; Baunormung; Erfahrungs-werte; earthquake; liquefaction;verification; code development;observation] Heft 7 481–494

Schäfer, René; Belmann, Thomas:Einsatz und Anwendungsgren-zen von Schneckenbohrpfählen(Auger-cast-in-place Piles –ACIP-Piles) [Schneckenbohr-pfähle; Continuous-flight-auger(CFA); Auger-cast-in-place(ACIP); Pfahlprobebelastung;Schadensfall; continuous-flight-auger (CFA); auger-cast-in-place(ACIP); pile testing; damagesduring pile installation] Heft 9 656–665

Stock, Lars-Michael; Spang, Chris-tian: Nachträgliche Sicherungalter Bergbauschächte – Kon-krete Richtlinie für die Pla-nung und Ausführung erfor-derlich [Altbergbau; Sicherung;Verwahrung; Tiefbauschächte;Bergwerksschächte; Bergbau-schächte; Tagesschächte; Richt-linie; old mining; mining shaft;filling; code of practice; daymanholes] Heft 9 666–670

Westermann, Konrad; Zachert,Hauke; Wichtmann, Torsten:Vergleich von Ansätzen zurPrognose der Langzeitverfor-mungen von OWEA-Monopile-gründungen in Sand – Teil 1:Grundlagen der Ansätze undParameterkalibration [Offshore-Windenergieanlagen; Monopile-gründung; Sandböden; Belas-tung, hochzyklische; Verfor-mungsakkumulation; Methoden-vergleich; Laborversuche;offshore-wind power plant;monopile foundation; high-cyclic loading; accumulation ofdeformations; comparison ofmethods; laboratory tests] Heft 5 309–323

Westermann, Konrad; Zachert,Hauke; Wichtmann, Torsten:Vergleich von Ansätzen zurPrognose der Langzeitverfor-mungen von OWEA-Monopile-gründungen in Sand – Teil 2:Simulationen und Schlussfol-gerungen [Offshore-Windener-gieanlagen; Monopilegründung;Sandböden; Belastung, hochzy-klische; Verformungsakkumula-tion; Methodenvergleich; Labor-versuche; offshore-wind powerplant; monopile foundation;high-cyclic loading; accumula-tion of deformations; compari-son of methods; laboratory tests] Heft 5 324–332

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Holzbau – Timber construction

Arendt, Stephan; Schmid, Volker:Zur Effizienz von faserver-stärkten Kunststoffen an Holz-lamellen mit kleinen Quer-schnitten [Holz; Verbund;Faserverbundwerkstoffe; Kunst-stoffe, glasfaserverstärkte; GFK;Kunststoffe, kohlenstofffaserver-stärkte; CFK; 4–Punkt-Biegever-suche; Schubversuche; compo-site structure; glass-fibre reinfor-cement; carbon-fibre reinforce-ment; bending test; shear test] Heft 8 572–578

Bogensperger, Thomas; Silly, Gre-gor: Zweiachsige Lastabtragungvon Brettsperrholzplatten[Holzbau; Brettsperrholz (BSP);Plattensteifigkeiten; Timber con-structions; Cross LaminatedTimber (CLT); plate theory stiff-ness values] Heft 10 742–752



Koj, Christoph; Trautz, Martin:Mit Schrauben fügen undbewehren – Langzeitversuchean biegesteifen Rahmeneckenim Außenklima [Holzbau; Voll-gewindeschrauben; Rahmen-ecken, biegesteife; Langzeitbe-lastung; timber construction;self-tapping screws; rigid framecorners; long-term load] Heft 1 38–45

Kübler, Wolfram: Das neue Ele-fantenhaus im Zoo Zürich[Formfindung; Verbund, nach-giebiger; Schalentragwerk; Inge-nieurholzbau; form-finding;yield ing composite construction;shell structure; structural engineering with timber] Heft 1 51–57

Ringhofer, Andreas; Brandner,Reinhard; Schickhofer, Gerhard:Entwicklung einer optimiertenSchraubengeometrie für hoch-

beanspruchte Stahl-Holz-Ver-bindungen [Holzschraube,selbstbohrende; Beanspruchung,axiale; Stahl-Holz-Laschenver-bindungen; Schraubengeome-trie; Nettoquerschnittsnachweis;self-tapping screws; axial load -ing; steel-to-timber joints; screwgeometry; net cross-section verification] Heft 1 31–37

Schmid, Volker; Yildiz, Özkan:Zum konstruktiven Holzschutzmit hochelastischen Polyuret-han-Spritzelastomeren [Holz-schutz; Polyurethan; Holzfeuch-tigkeit; Elastomer; polyurethane;timber; constructive wood pro-tection; moisture content] Heft 1 15–22

Vogt, Tobias; Hummel, Johannes;Schick, Michael; Seim, Werner:Experimentelle Untersuchun-gen für innovative erdbebensi-chere Konstruktionen im Holz-bau [Brettsperrholz (BSP); Holz-rahmenbau; Holztafelbau; Erd-bebenbeanspruchungen;Verankerung; Untersuchungen,experimentelle; cross laminatedtimber (CLT); light frame con-structions; earthquake impact;anchoring; experimental investi-gations] Heft 1 1–14


Ingenieurbaukunst – Art of engineering

Jacob-Freitag, Susanne: Hochkom-plexe Lamellenfassade fürweitgespannte Dachschale [Fas-sade; Brettschichtholz-Stützen;Verformungen; Ingenieurholz-bau; façade; glulam piles; defor-mation; structural engineeringwith timber] Heft 8 579–587


Leichtbau – lightweight construction

Arendt, Stephan; Schmid, Volker:Zur Effizienz von faserver-stärkten Kunststoffen an Holz-lamellen mit kleinen Quer-schnitten [Holz; Verbund;



Faserverbundwerkstoffe; Kunst-stoffe, glasfaserverstärkte; GFK;Kunststoffe, kohlenstofffaserver-stärkte; CFK; 4–Punkt-Biegever-suche; Schubversuche; compo-site structure; glass-fibre reinfor-cement; carbon-fibre reinforce-ment; bending test; shear test] Heft 8 572–578



Schlaich, Mike; Liu, Yue; Zwing-mann, Bernd: Ringseildächermit CFK-Zugelementen [CFK;Carbon; Zugelement; Ringseil-dach; weitgespannt; vorge-spannt; Flächentragwerk; Mate-rialen, innovative; CFRP; ten-sion members; spoke-wheelcable roof; long-span; innova-tion; material] Heft 10 728–741

Schling, Eike; Barthel, Rainer;Tutsch, Joram: Freie Form –experimentelle Tragstruktur –Entwurf und Umsetzung vonmodularen Flächentragwerken[Entwerfen, parametrisches;Tragwerke, experimentelle; Trag-werke, elastisch gebogene; Ten-segrity; Membrane; Faltstruktu-ren; Flechtstrukturen; CNC-Werkzeuge; parametric design;experimental structures; elasticbending; tensegrity; membrane;folding; braiding; CNC tools] Heft 12 859–868

Mauerwerksbau – Masonry construction

Piehler, Jens; Hansen, Michael;Kapphahn, Gerd: Systemana-lyse neugotischer Gewölbe –Teil 1: Voruntersuchungen undexperimentelle Validierung[Gewölbe; Simulation; Belas-tungsversuch; Systemanalyse;

Laserscan; Neugotik; vault;simulation; load test; systemanalysis; laser scanning; Neo-Gothic] Heft 11 812–821

Meerestechnik – Offshore engineering

Hansen, Michael; Schmidt, Boso:Sicherheit von Offshore-Wind-energieanlagen [Offshore-Wind-energie; Sicherheit; Zuverlässig-keit; Probabilistik; offshore windenergy; safety; reliability; proba-bilistic] Heft 8 525–532


Schmidt, Boso; Ernst, Benedikt;Wilms, Mayumi; Hildebrandt,Arndt; Hansen, Michael: Mess-datenbasierte Empfehlungenvon Wind- und Wellenparame-tern für die Auslegung von Off-shore-Windenergieanlagen[Offshore-Windenergie; Windpa-rameter; Wellenparameter; Tur-bulenzintensität; Höhenexpo-nent; Seegangsstatistik; Ausle-gungswelle; offshore windenergy; wind parameter; waveparameter; turbulence intensity;power low exponent; sea statestatistics; design wave] Heft 8 533–542

Westermann, Konrad; Zachert,Hauke; Wichtmann, Torsten:Vergleich von Ansätzen zurPrognose der Langzeitverfor-mungen von OWEA-Monopile-gründungen in Sand – Teil 1:Grundlagen der Ansätze undParameterkalibration [Offshore-Windenergieanlagen; Monopile-gründung; Sandböden; Belas-tung, hochzyklische; Verfor-mungsakkumulation; Methoden-vergleich; Laborversuche;offshore-wind power plant;monopile foundation; high-cyclic loading; accumulation ofdeformations; comparison ofmethods; laboratory tests] Heft 5 309–323

Westermann, Konrad; Zachert,Hauke; Wichtmann, Torsten:Vergleich von Ansätzen zurPrognose der Langzeitverfor-mungen von OWEA-Monopile-gründungen in Sand – Teil 2:Simulationen und Schlussfol-gerungen [Offshore-Windener-gieanlagen; Monopilegründung;

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Sandböden; Belastung, hochzy-klische; Verformungsakkumula-tion; Methodenvergleich; Labor-versuche; offshore-wind powerplant; monopile foundation;high-cyclic loading; accumula-tion of deformations; compari-son of methods; laboratory tests] Heft 5 324–332

Neue Verfahren/Versuchstechnik – New Processes/ Experimental Techniques

Kampczyk, Arkadiusz: Geodäsieim Investitionsbauprozess aufden Bahngebieten in Polen[Bahngeodäsie; Gebiet, geschlos-senes; Zentrum für Investitions-realisierung; PKP S.A. (Polni-sche Staatsbahn AG); PKP PLKS.A. (Polnische Staatsbahn Pol-nische Bahnlinien AG); Investiti-onsprozess; railway surveying;railway geodesy; closed area;investment realization center;PKP S.A. (Polish State Rail-ways); PKP PLK S.A. (Rail linesManagement); investment pro-cess] Heft 6 409–413

Piehler, Jens; Hansen, Michael;Kapphahn, Gerd: Systemana-lyse neugotischer Gewölbe –Teil 1: Voruntersuchungen undexperimentelle Validierung[Gewölbe; Simulation; Belas-tungsversuch; Systemanalyse;Laserscan; Neugotik; vault;simulation; load test; systemanalysis; laser scanning; Neo-Gothic] Heft 11 812–821

Reichling, Kenji; Asgharzadeh,Amir; Raupach, Michael: NeuerAnsatz zur Bestimmung deselektrischen Betonwiderstandsbei vorhandener Bewehrung[Stahlbeton; Prüfungen, zerstö-rungsfreie; Widerstand, elektri-scher; Widerstandstomografie,elektrische; Wenner; Dipol-Dipol; Sensitivität; reinforcedconcrete; non-destructive tes-ting; electrical resistivity; electri-cal resistivity tomography; Wen-ner; dipole-dipole; sensitivity] Heft 11 822–827

Schacht, Andreas; Munk, Maximi-lian; Busen, Christian; Oeser,Markus: Synthetisch gebun-dene offenporige Zwischen-schichten zur gezielten Tempe-rierung von Straßen im Winter[Straße, temperierte; Asphalthei-zung; Beläge, offenporige; Bin-demittel, synthetische; Eisfrei-haltung von Straßen; Winter-dienst; Dauerhaftigkeit; Wasser-durchlässigkeit; Wirksamkeit,thermische; tempered road;

asphalt heating; porous layers;synthetic binders; ice-free main-tenance of roads; winter roadsservice; durability; water per-meability; thermal effectiveness] Heft 7 466–471




Wang, Dawei; Oeser, Markus;Steinauer, Bernhard; Hüben,Michael: UmweltfreundlicherStraßenbelag mit photokataly-tischem Stickstoffdioxidabbau[Straßenbelag, umweltfreundli-cher; Aktivität, photokatalyti-sche; Stickstoffdioxid; Titandi-oxid (TiO2); NOx-Abbau; envi-ronment-friendly road surface;photocatalytic activity; nitrogendioxide; titanium dioxide (TiO2);NOx elimination] Heft 10 720–727


Normen, Vorschriften, Richtlinien – standards, regulations, guidelines, directives

Hansen, Michael; Schmidt, Boso:Sicherheit von Offshore-Wind-energieanlagen [Offshore-Wind-energie; Sicherheit; Zuverlässig-keit; Probabilistik; offshore wind



energy; safety; reliability; proba-bilistic] Heft 8 525–532

Kinzler, Steffen; Morgen, Karl:Rückverankerte Betonsohlen –Nachweise in den Grenzzu-ständen UPL, GEO-2 und STR[Betonsohle; Rückverankerung;Aufschwimmen; Beton, unbe-wehrter; Trogbaugrube; con-crete base slab; anchorage;buoyancy safety; non-reinforcedconcrete; watertight excavation] Heft 9 622–632

Schmidt, Boso; Ernst, Benedikt;Wilms, Mayumi; Hildebrandt,Arndt; Hansen, Michael: Mess-datenbasierte Empfehlungenvon Wind- und Wellenparame-tern für die Auslegung von Off-shore-Windenergieanlagen[Offshore-Windenergie; Windpa-rameter; Wellenparameter; Tur-bulenzintensität; Höhenexpo-nent; Seegangsstatistik; Ausle-gungswelle; offshore windenergy; wind parameter; waveparameter; turbulence intensity;power low exponent; sea statestatistics; design wave] Heft 8 533–542

Qualitätssicherung – Quality assurement

Reichling, Kenji; Asgharzadeh,Amir; Raupach, Michael: NeuerAnsatz zur Bestimmung deselektrischen Betonwiderstandsbei vorhandener Bewehrung[Stahlbeton; Prüfungen, zerstö-rungsfreie; Widerstand, elektri-scher; Widerstandstomografie,elektrische; Wenner; Dipol-Dipol; Sensitivität; reinforcedconcrete; non-destructive tes-ting; electrical resistivity; electri-cal resistivity tomography; Wen-ner; dipole-dipole; sensitivity] Heft 11 822–827


Stahlbau – Steel construction

Braun, Michael: 75 Jahre Schiffs-hebewerk in Rothensee [Stahl-bau; Schiffshebewerk; Historie;

Construction in steel; shiplift;history] Heft 5 380–387

Böttcher, Christian; Kaufmann,Henning; Diekmann, Andreas;Päßler, Harald; Zäuner, Man-fred: Süderweiterung Nürn-bergMesse – Ausführung Halle3A [Ausführungsplanung; Werk-stattplanung; Werkstattform;Anschlussstatik; Bauablauf;Bauzustände; Baubehelfe; fugen-los; Sichtbeton; Messehalle;detailed design; shop drawings;presetted geometry; connectiondesign; erection sequence;erection stages; temporaryworks; jointless; exposed con-crete; fair hall] Heft 4 280–291

Claßen, Martin; Hegger, Josef: Ver-ankerungsverhalten von Ver-bunddübelleisten in schlankenBetongurten [Verbunddübel-leiste; Verankerungstragverhal-ten; Beton, gerissener und unge-rissener; Untersuchung, experi-mentelle; Simulation, numeri-sche; Ingenieurmodell;composite dowels; anchoringbehavior; cracked and un -cracked concrete; experimentalinvestigation; numerical simula-tion; engineering model] Heft 12 869–883

Liebig, Henning; Rogers, Paul;Trumpf, Heiko; Eyre, Jim;Graubner, Carl-Alexander;Gnauert, Jörg; Proost, Mike;Vreven, Koen: Die Baakenha-fenbrücke – innovative Nut-zungsvielfalt und Nachhaltig-keit [Brücke; Nachhaltigkeit;HafenCity; Hamburg; Happold;Aushubelement; Bridge; sustain -ability; structural steelwork;HafenCity; lift-out element] Heft 2 123–133

Wagner, Tobias; Unglaub, Julian;Thiele, Klaus: Ansatz zur Riss-erkennung in Stahlblechenanhand der Verzerrung vonLamb-Wellen [Stahlbau; Bau-werksüberwachung; Lamb-Wel-len; Materialermüdung; Risser-kennung; Signalverzerrung; steelstructures; structural healthmonitoring; Lamb-waves; fati-gue; crack detection; harmonic-distortion] Heft 6 425–429

Stahlbetonbau – Reinforced concrete construction


Busse, Daniel; Empelmann, Mar-tin: Stahlbetonfachwerke – ein

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ungenutztes Potenzial? [Stahl-betonfachwerke; Entwicklung,historische; Anwendungsbei-spiele; Vorfertigung; Typisie-rung; concrete truss; historicaldevelopment; application exam-ples; prefabrication; typing &standardization] Heft 6 438–447

Böttcher, Christian; Kaufmann,Henning; Diekmann, Andreas;Päßler, Harald; Zäuner, Man-fred: Süderweiterung Nürn-bergMesse – Ausführung Halle3A [Ausführungsplanung; Werk-stattplanung; Werkstattform;Anschlussstatik; Bauablauf;Bauzustände; Baubehelfe; fugen-los; Sichtbeton; Messehalle;detailed design; shop drawings;presetted geometry; connectiondesign; erection sequence;erection stages; temporaryworks; jointless; exposed con-crete; fair hall] Heft 4 280–291

Claßen, Martin; Hegger, Josef: Ver-ankerungsverhalten von Ver-bunddübelleisten in schlankenBetongurten [Verbunddübel-leiste; Verankerungstragverhal-ten; Beton, gerissener und unge-rissener; Untersuchung, experi-mentelle; Simulation, numeri-sche; Ingenieurmodell;composite dowels; anchoringbehavior; cracked and uncra-cked concrete; experimentalinvestigation; numerical simula-tion; engineering model] Heft 12 869–883



Tunnelbau – Tunnelling

Langhagen, Knut; Weiß, Johannes;Lang, Tobias: Ertüchtigung desSylvensteinspeichers – Planungund Bau von Dichtwand und

Sickerwassersammelsystem[Erddamm; Dichtwand; Tonbe-ton; Sickerwasserkontrollsys-tem; Sickerwassersammelstol-len, nachträglicher; Rohrvor-trieb; Beobachtungsbrunnen;earth fill dam; diaphragm wall;plastic concrete; supplementarygallery; pipe jacking; drainagepiles; monitoring wells; leakagecontrol system] Heft 5 347–353

Umwelttechnik/Umweltschutz – Environmental Technology/ Protection


Maiwald, Holger; Schwarz, Jochen:Schadensmodelle für extremeHochwasser – Teil 1: Modell-bildung und Validierung amHochwasser 2002 [Hochwasser-schäden; Schadensfunktionen;Verlustermittlung; Schadens-grade; Verletzbarkeitsklassen;Verletzbarkeitsfunktionen; Scha-densszenarien; flood damage;damage functions; loss estima-tion; damage grades; vulnerabi-lity classes; vulnerability func -tions; damage scenarios] Heft 3 200–210

Ortlepp, Regine; Schiller, Georg:Baumaterialien in deutschenNichtwohngebäuden – eineAnalyse [Baumaterialien; Nicht-wohngebäude; Bestandsentwick-lung; Ressourcenschonung; build -ing materials; non-residentialbuildings; stock growth; sustainable resource use] Heft 6 414–424

Stock, Lars-Michael; Spang, Chris-tian: Nachträgliche Sicherungalter Bergbauschächte – Kon-krete Richtlinie für die Pla-nung und Ausführung erfor-derlich [Altbergbau; Sicherung;Verwahrung; Tiefbauschächte;Bergwerksschächte; Bergbau-schächte; Tagesschächte; Richt-linie; old mining; mining shaft;filling; code of practice; daymanholes] Heft 9 666–670

Wang, Dawei; Oeser, Markus;Steinauer, Bernhard; Hüben,Michael: UmweltfreundlicherStraßenbelag mit photokataly-



tischem Stickstoffdioxidabbau[Straßenbelag, umweltfreundli-cher; Aktivität, photokatalyti-sche; Stickstoffdioxid; Titandi-oxid (TiO2); NOx-Abbau; envi-ronment-friendly road surface;photocatalytic activity; nitrogendioxide; titanium dioxide (TiO2);NOx elimination] Heft 10 720–727

Wasserbau/Talsperren – Hydraulic engineering/Dams


Braun, Michael: 75 Jahre Schiffs-hebewerk in Rothensee [Stahl-bau; Schiffshebewerk; Historie;Construction in steel; shiplift;history] Heft 5 380–387

Groß, Thomas; Wilms, Michael:Unterhaltungsbaggerung fürdie Binnenschifffahrt – Techni-ken und Regularien für Nass-baggerungen und den Umgangmit Baggergut [Nassbaggerung;Unterhaltungsbaggerung; Schiff-fahrt; Ponton; Eimerkettenbag-ger; Baggergut; Wasserstraße;Hydrografie; dredging; shipping;pontoon; bucket excavator;

dredge spoil; waterway; hydro-graphic survey] Heft 5 375–379

Kunz, Claus: Ein Beitrag zumTeilsicherheitsbeiwert für Was-serdruck [Wasserdruck; Wasser-bauwerk; Teilsicherheitsbeiwert;Einwirkung, veränderliche;Gumbel-Verteilung; water pres-sure; hydraulic structure; partialsafety factor; variable action;extreme value distribution(Gumbel)] Heft 5 339–346

Langhagen, Knut; Weiß, Johannes;Lang, Tobias: Ertüchtigung desSylvensteinspeichers – Planungund Bau von Dichtwand undSickerwassersammelsystem[Erddamm; Dichtwand; Tonbe-ton; Sickerwasserkontrollsys-tem; Sickerwassersammelstol-len, nachträglicher; Rohrvor-trieb; Beobachtungsbrunnen;earth fill dam; diaphragm wall;plastic concrete; supplementarygallery; pipe jacking; drainagepiles; monitoring wells; leakagecontrol system] Heft 5 347–353

Maiwald, Holger; Schwarz, Jochen:Schadensmodelle für extremeHochwasser – Teil 1: Modell-bildung und Validierung amHochwasser 2002 [Hochwasser-schäden; Schadensfunktionen;Verlustermittlung; Schadens-grade; Verletzbarkeitsklassen;Verletzbarkeitsfunktionen; Scha-densszenarien; flood damage;damage functions; loss estima-tion; damage grades; vulnerabi-lity classes; vulnerability func -tions; damage scenarios] Heft 3 200–210

Erratum

zu Beitrag: Schadensmodelle fürextreme Hochwasser – Teil 2:Erste Schlussfolgerungen ausdem Ereignis vom Juni 2013 Heft 7 518

zu Beitrag: Die Setzung von Fun-damenten auf unterschiedlichenGründungen mit eingeschränk-ter Lastausbreitung Heft 8 587

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