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Bemessung von Stahlbetondecken mit abgeflachten rotationssymmetrischen Hohlkörpern und ein Beitrag zum besseren Verständnis der Querkrafttragfähigkeit. Online Ressource

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[Quelle: https://kluedo.ub.uni-kl.de]

Durch den Einsatz von Hohlkörpern in Stahlbetondecken können Beton, Stahl und folglich Gewicht eingespart werden. Die Materialeinsparung reduziert den Primärenergiebedarf sowie die Treibhausgasemissionen bei der Herstellung. Hierdurch stellen Hohlkörperdecken im Vergleich zu konventionellen Massivdecken eine ressourcenschonendere Bauweise dar. Infolge der deutlich reduzierten Eigenlast und einem im Verhältnis geringeren Steifigkeitsabfall können zudem Decken mit großen Spannweiten realisiert werden. Die einzelnen Traganteile der Decken werden durch die Hohlkörper grundsätzlich nachteilig beeinflusst. Die Tragfähigkeit von Hohlkörperdecken mit abgeflachten rotationssymmetrischen Hohlkörpern wurde im Detail analysiert. Auf Grundlage experimenteller und theoretischer Untersuchungen wurden Bemessungskonzepte für die Biegetragfähigkeit, die Querkrafttragfähigkeit, die Schubkraftübertragung in der Verbundfuge und das lokale Durchstanzen des Deckenspiegels oberhalb der Hohlkörper entwickelt. Unter Berücksichtigung der Bemessungskonzepte können die Hohlkörperdecken auf dem bauaufsichtlich geforderten Sicherheitsniveau hergestellt werden. Für die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetondecken ohne Querkraftbewehrung steht derzeit kein allgemein anerkanntes mechanisch begründetes Bemessungskonzept zur Verfügung. Der Einfluss der einzelnen Traganteile auf das Versagen wurde experimentell analysiert. Hierzu wurden Versuche mit verlagerter Druckzone sowie mit ausgeschalteter Rissuferverzahnung und mit ausgeschalteter Dübelwirkung durchgeführt. Der rechnerische Einfluss der einzelnen Traganteile an der Gesamttragfähigkeit konnte durch die Nachrechnung von Versuchen zu Hohlkörper- und Installationsdecken unter Verwendung eines bestehenden mechanisch begründeten Rechenmodells visualisiert und verifiziert werden. Hierdurch wird ein Beitrag zum besseren Verständnis der Querkrafttragfähigkeit geleistet.

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Bücher, Broschüren

Erläuterungen zu DIN EN 1992-4 Bemessung der Verankerung von Befestigungen in Beton
Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Band 615
2019, 250 S., 297 mm, Softcover
Beuth

 

 

Das DAfStb-Heft 615 soll der Praxis das Verständnis und den Gebrauch der DIN EN 1992-4 durch Erläuterungen und Darlegung wissenschaftlicher Grundlagen erleichtern. Der erste Teil des Heftes enthält Erläuterungen zum Normentext, Hinweise zu Ableitungen einiger Regelungen, ergänzende Anwendungsregeln sowie einige Bemessungsbeispiele. Der zweite Teil erläutert die in der Norm zitierten Technischen Berichte. Die Ausführungen des ersten und zweiten Teils des Heftes sind im DAfStb-Unterausschuss "Befestigungstechnik" in einem normenähnlichen Verfahren, d. h. im Konsens zwischen allen beteiligten Gruppen, verabschiedet worden. Der dritte Teil des Heftes enthält Beiträge, die von Mitgliedern des DAfStb-Unterausschusses "Befestigungstechnik" in eigener Verantwortung verfasst wurden und weitergehende Erläuterungen zu ausgewählten Themenkreisen enthalten. Die Beiträge behandeln insbesondere Anwendungsfälle, die in EN 1992-4 nicht abgedeckt sind und bieten ingenieurmäßige Lösungen an.

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Stefan Röhling, Heinz Meichsner
Rissbildungen im Stahlbetonbau
Ursachen - Auswirkungen - Maßnahmen
2018, 513 S., 520 Abb. u. 50 Tab., Hardcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Risse gehören zu den unvermeidbaren Erscheinungen im Stahlbetonbau. Ihre wesentlichste Kenngröße, die Rissbreite, ist seit einigen Jahren mit einem genormten Berechnungsverfahren Bestandteil der europäischen Stahlbetonnormen. Das Buch befasst sich mit Fragen der Zuverlässigkeit von Rissbreitenberechnungen und -messungen, den Ursachen von Rissen, Zwangsspannungen und frühen Verformungen, der Begrenzung der Rissbreiten durch Bewehrung, dem Einfluss von Rissen auf die Dauerhaftigkeit von Stahlbetonkonstruktionen und der Rissproblematik bei wasserundurchlässigen Betonbauwerken. Es berücksichtigt den aktuellen Normenstand und vermittelt Hintergrundwissen zum Verständnis der Vorgänge bei der Rissentstehung. Gleichzeitig sollen aber auch die Grenzen aufgezeigt werden, die einer Vermeidung der Rissbildung und einer Rissbreitenbegrenzung durch die Bewehrung gezogen sind.

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Beispiele zur Bemessung nach Eurocode 2
Hochbau
2., Nachdr.
2018, IX, 335 S., 357 SW-Abb., 101 Tabellen. 297 mm, Hardcover
Ernst & Sohn

 

 

Der Eurocode 2 mit seinen vier Teilen und den Nationalen Anhängen wird die Tragwerksplanung für Betonbauwerke in Deutschland für die nächsten Jahrzehnte bestimmen und die bisherigen deutschen Regelwerke beginnend im Jahr 2011 ablösen. Die Neuausgabe des Eurocode 2 ist für Dezember 2010 angekündigt. Für das Verständnis und die Einarbeitung in den Eurocode 2 legt der Deutsche Beton- und Bautechnik-Verein E. V. diese aktualisierte Beispielsammlung vor. Sie enthält für die typischen Bauteile zwölf vollständig durchgerechnete Beispiele nach Eurocode 2 Teil 1-1 "Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau", welche denen aus der DBV-Beispielsammlung zu DIN 1045 Teil 1 entsprechen. Beide Bände zusammen gestatten einen direkten Vergleich der Bemessungsregeln sowie der Ergebnisse nach beiden Normen. Neu aufgenommen wurden in die Beispielsammlung zu EC 2 die brandschutztechnischen Nachweise nach Eurocode 2 Teil 1-2 "Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den Brandfall".

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Otto Wommelsdorff, Andrej Albert, Jürgen Fischer
Stahlbetonbau - Bemessung und Konstruktion
Grundlagen - Biegebeanspruchte Bauteile
11., Aufl.
2017, XII, 404 S., Beilagen: 2 Faltblätter. 240 mm, Hardcover
Reguvis Fachmedien

 

 

Die Neuauflage behandelt durchgehend die deutsche Fassung der DIN EN 1992-1-1 (2011), den nationalen Anhang (2013) sowie die aktuelle A1-Änderung (2015). Alle Beispielsrechnungen erfolgen gemäß den Vorgaben dieser Normen. Aus dem Inhalt: - Einführung (Prinzipien, Begriffe, Baustoffe); - Sicherheitskonzept nach EC 2; - Ermittlung von Schnittgrößen; - Vorschriften und konstruktive Grundlagen; - Biegebemessung von Rechteckquerschnitten; - Nachweise in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit; - Bemessung für Querkräfte sowie Verankerung und Stoß von Bewehrungsstäben; - Querschnitte mit Druckbewehrung, Plattenbalken und deckengleichen Balken; - zweiachsig gespannte Platten; - Anwendungen.

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Alfons Goris, Jana Voigt
Stahlbetonbau-Praxis nach Eurocode 2, .3, Tragwerksplanung im Bestand
BBB Bauwerk-Basis-Bibliothek
Werterhaltung - Historische Baukonstruktionen und Regelwerke - Schutz und Instandsetzung - Bewertung von Betontragwerken - Verstärkungen und Ertüchtigungen - Befestigungstechnik
2., Aufl.
2017, 320 S., 240 mm, Softcover
Beuth

 

 

Der dritte Band der bewährten Bauwerk-Basis-Bibliothek zur Stahlbetonbau-Praxis stellt Ihnen jetzt in 2. Auflage alle relevanten Bemessungs- und Planungsgrundlagen für die Tragwerksplanung im Bestand in kompakter und übersichtlicher Form zur Verfügung. Band 3 beinhaltet zunächst allgemein Themen der Werterhaltung, die durch Instandsetzungs- und ggf. durch Verbesserungsmaßnahmen bestimmt sein können. Wichtige Voraussetzung ist dabei, dass der entwerfende Ingenieur ausreichende Kenntnisse über historische Baukonstruktionen und ältere Regelwerke hat. Baumaßnahmen im Bestand sind verbunden mit Sanierungs-, Instandsetzungs-, Verstärkungs- und Ertüchtigungsmaßnahmen. Die konkrete Tragwerksplanung im Bestand beginnt mit der Zustandserfassung und der Nachrechung der vorhandenen Konstruktionen, je nach Situation auch mit angepassten Sicherheitsbeiwerten. Auch experimentelle Verfahren werden in den letzten Jahrzehnten wieder verstärkt eingesetzt. Für das Verstärken mit Textilbeton gibt es seit 2016 eine erste bauaufsichtliche Zulassung; dieses Thema wurde daher in der jetzt vorliegenden 2. Auflage neu aufgenommen. Das Kapitel Ertüchtigungsmaßnahmen wurde erweitert (Textilbeton), neu hinzu gekommen ist das Thema Befestigungstechnik mit der Bemessung der Verankerung von Befestigungen.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
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C.-A. Graubner, Tilo Proske, Jochen Zeier
Entwicklung einer thermischen Entkoppelung von Stahlbetonwänden im Wand-Deckenknoten
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 3134
2019, 152 S., 87 Abb. u. 48 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Gegenwärtig werden Wände im Übergangsbereich von unbeheizten zu beheizten Räumen nicht oder nur in Teilbereichen gedämmt. Dadurch entstehen erhebliche Wärmebrücken. Durch einen innovativen Wand-Decken-Anschluss könnte eine Verbesserung der wärmedämmenden Eigenschaften des Gebäudes erreicht werden. Derzeit gibt es für Wand-Decken-Anschlüsse im Stahlbetonbau kein geeignetes integrales System mit Dämmwirkung und lastabtragender Funktion. Daher sollten im Forschungsvorhaben die wissenschaftlichen Grundlagen für Anschlüsse zur thermischen Entkoppelung zwischen Stahlbetonwänden und Decken erarbeitet werden. Hinsichtlich der Methodik gliedert sich das Vorhaben in drei Teilbereiche: den theoretischen Teil, den experimentellen Teil sowie den analytischen Teil. Grundlage zur Anwendbarkeit des Wandanschlusses bildet die Erfüllung der bauphysikalischen Einflüsse. Wesentlich ist hierbei die Vorgabe aus dem Brandschutz, dass kraftübertragende Bereiche nur aus nichtbrennbaren Materialien bestehen dürfen. Mithilfe einer numerischen Berechnung zur Bestimmung des Wärmeflusses am Wand-Decken-Knoten konnte die einzuhaltende Wärmeleitfähigkeit für den Wandanschluss bestimmt werden.

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Jochen Zehfuß, Jens Spille
Bewertung überarbeiteter Rechengrundlagen zur Wärmeleitfähigkeit im Zuge der Novellierung von EN 1992-1-2. Abschlussbericht
Bauforschung , Band T 3358
2018, 50 S., 30 Abb. u. 4 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bei der Berechnung von Temperaturen innerhalb von Betonquerschnitten weist die thermische Leitfähigkeit einen großen Einfluss auf die Ergebnisse auf. DIN EN 1992-1-2 benennt für den temperaturabhängigen Verlauf der thermischen Leitfähigkeit eine untere und eine obere Grenzwertfunktion. Der nationale Anhang schreibt in Deutschland die Anwendung der oberen Grenzfunktion vor. Thermischen Berechnungen unter Ansatz der oberen Grenzwertfunktion für die thermische Leitfähigkeit haben gezeigt, dass dieser Ansatz bei der Bewertung des Raumabschlusskriteriums zu konservativen Ergebnissen führt, die nicht übereinstimmen mit den Mindestdicken nach Abschnitt 5 DIN EN 1992-1-2, für die das Raumabschlusskriterium als eingehalten gilt. Auch aufgrund geänderter Betonzusammensetzungen und geänderter Messtechnik wurde daher in der CEN/TC 250/SC 2/WG 1/TG 5 eine geänderte Grenzwertfunktion für den Verlauf der thermischen Leitfähigkeit vorgeschlagen, welche anhand von numerischen Vergleichsrechnungen zu ausgewählten experimentell bestimmten Temperaturzeitkurven überprüft wurde.

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Lars Eckfeldt, Steffen Schröder, Alexander Lindorf, Laura Lemnitzer, Ali Hamdan, Manfred Curbach
Verbesserung der Vorhersagequalität von sehr kleinen Rissbreiten. Schlussbericht
Bauforschung , Band T 3219
2010, 316 S., 219 Abb., 64 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ausgangslage: Es wird vermutet, dass die Zuverlässigkeit der Vorhersage von Rissbreiten unter 0,2 mm absinkt. Praxiserfahrungen existieren, in denen größere Risse als erwartet und nachgewiesen, auftraten. Damit wären im Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen umfangreiche Nacharbeiten zu erwarten. Die Qualität der Vorhersage ist deshalb zu untersuchen. Durchführung: Anhand von Rissbreitendaten wurden die Nachweismodelle DIN 1045-1, EN 1992-1-1 sowie ein eigener Ansatz verglichen. Der Datensatz enthält Versuche mit maximalen Rissbreiten w kleiner 0,2 mm. Für die Kontrolle des Mindestbewehrungsnachweises werden die grundlegenden Ansätze gezeigt. Kurze Dehnkörper wurden entworfen, um Verformungen des Betonzugringes zu untersuchen und zu simulieren. An langen Dehnkörpern konnten die Modelle zur Beschränkung der Erstrissbreite geprüft werden. Ergebnis: Es wurde bestätigt, dass die normativen Ansätze eine hohe Unsicherheit bei Rissbreiten w kleiner 0,2 mm besitzen. Als Ursache sind unberücksichtigte Effekte in der Rissabstandsentwicklung identifiziert. Zudem überlagert die Betonquerdehnung die Verformung aus Verbundwirkung. Für den Nachweis mit Mindestbewehrung ergab das MC 90-Modell mit der mittleren Dehnung nach DIN die zuverlässigsten Resultate. Risse sind als Produkt von Verbundlänge und mittlerer Dehnung beschreibbar. Daher wurde für Lastbeanspruchung ein Faktor auf den mittleren Testrissabstand begründet, der den zum großen Riss gehörenden Verbundbereich absichert. Ein empirischer Ansatz liefert Vorhersagen für Fraktilwerte der maximalen Rissgrößen. Schlussfolgerung: Die Zuverlässigkeit von Rissbreitenberechnungen muss für Rissbreiten unter 0,2 mm erhöht werden. Die Mindestbewehrung ist an Grenzrissbreiten und der mittleren Zugfestigkeit nach 28 / 56 Tagen auszurichten und in weggesteuerten Versuchen zu prüfen. In Verbundmodellen sind Querdehnungen aus dem Längszug des Betons zu integrieren. Die Risikobewertung von Gefährdungsszenarien für die Umwelt ist erschwert, da der Wahrscheinlichkeitsbezug zwi

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Josef Hegger, Alexander Karakas, Naceur Kerkeni
Ersatz oder Teilersatz von Versuchen durch Finite Elemente Berechnungen im Beton- und Verbundbau - Anforderungen, Bewertungskriterien und Grenzen
Abschlussbericht
Bauforschung , Band T 3225
2010, 192 S., 165 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von Anforderungen und Kriterien zur Beurteilung des Ersatzes oder Teilersatzes von Versuchen durch numerische Methoden im Beton- und Verbundbau. Der erste Schritt umfasst einen Sachstandsbericht, der die Eigenschaften häufig verwendeter Elementtypen und Materialgesetze zur Abbildung des Tragverhaltens der Baustoffe Beton, Baustahl, Betonstahl und des Verbundverhaltens sowie von numerischen Lösungsmethoden zusammenstellt. Im zweiten Schritt werden an Beispielen die erforderlichen Eingangsgrößen und Randbedingungen für numerische Studien erläutert. Hieraus werden typische Anforderungen an experimentelle Untersuchungen abgeleitet, die der Kalibrierung numerischer Modelle dienen. Im dritten Schritt werden an diesen ausgewählten Beispielen geeignete Finite Elemente Modellierungen diskutiert und Kriterien abgeleitet, die numerische Lösungen erfüllen müssen, um Versuche ganz oder teilweise zu ersetzen bzw. Bauteilwiderstände außerhalb eines experimentell abgeprüften Anwendungsbereiches mit ausreichender Genauigkeit vorherzusagen. Als Beispielanwendungen werden Untersuchungen zum Durchstanzen von Flachdecken, zum Tragverhalten von Rahmenecken und Konsolen, zur Berechnung von Traglasten unbewehrter Betonwände, zur Spannkrafteinleitung von Litzen mit sofortigem Verbund sowie zum Tragverhalten von kammerbetonierten Verbundträgern ausgewertet. Diese Problemstellungen beinhalten lokale und globale Betrachtungen des Bauteiltragverhaltens, so dass die jeweils vorgestellte Vorgehensweise grundsätzlich auch auf andere Problemstellungen übertragen werden kann. Zudem existieren zu fast allen Beispielen umfangreiche Versuchsergebnisse oder theoretische Lösungen, die Vergleiche zwischen den numerischen und experimentellen bzw. theoretischen Lösungen ermöglichen. Abschließend wird auf Grundlage der untersuchten Beispiele eine übersichtliche Checkliste erstellt, in der grundsätzliche Anforderungen an numerische Untersuchungen zusammengestellt sind, um Versuche ganz oder teilweise zu ers

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M. Hansen, J. Göhlmann
Bemessungsmodell für die Ermüdungsbeanspruchung bei schwingungsanfälligen turmartigen Bauwerken aus Stahlbeton und Spannbeton. Abschlussbericht,
Bauforschung , Band T 3228
2010, 370 S., zahlr. Abb., Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Anlass: Die Ermüdungsnachweise für Beton unter Druckschwellbeanspruchung basieren auf der linearen Akkumulationshypothese von Palmgren-Miner. Diese berücksichtigt jedoch nicht das stark nichtlineare Schädigungsverhalten des Betons während des Ermüdungsprozesses. Zudem können die Einflüsse aus unterschiedlichen Belastungsreihenfolgen und aus mehraxialen Beanspruchungszuständen auf die resultierende Ermüdungsfestigkeit nicht erfasst werden. Ziel: Ziel der vorliegenden Arbeit ist es daher, einen Bemessungsansatz zu entwickeln, durch den die Einflüsse aus mehrstufiger und mehraxialer Ermüdungsbeanspruchung auf die Schädigungsentwicklung und die Ermüdungsfestigkeit bei Betontragwerken berücksichtigt werden können. Arbeitsplan und Durchführung: Es wurde ein mechanisch begründetes Schädigungsmodell aus der Literatur, welches für einaxiale Ermüdungsbeanspruchung mit konstanter Amplitude hergeleitet wurde, für die Anwendung bei mehrstufigen Ermüdungslastgeschichten erweitert. Dieser mehrstufige Schädigungsansatz wurde an eigenen, experimentellen Untersuchungen validiert. Weiterhin wurden die Eingangs- und Materialkennwerte so modifiziert, dass die Bruchschwingspielzahlen sowie die Schädigungsentwicklungen auch unter mehraxialen Ermüdungsbeanspruchungen berechnet werden können. Ergebnisse: Da die Bruchschwingspielzahlen unabhängig von dem verwendeten Schädigungsmodell hergeleitet wurden, können diese auch direkt durch einen zusätzlichen Modifikationsfaktor in die Bestimmungsgleichungen des bisherigen einaxialen Ermüdungsnachweises eingebunden werden. Dadurch wird es möglich, den derzeit gültigen Ermüdungsnachweis für mehraxiale Beanspruchungssituationen zu erweitern. Ferner wird die Möglichkeit geschaffen werden, nichtlineare Strukturanalysen von Betontragwerken für Windenergieanlagen unter Ermüdung durchführen. Hierzu wurde das Schädigungsmodell an das Betonmodell eines finiten Elemente-Programms adaptiert. Die numerischen Simulationsergebnisse wurden anhand von in-situ-Messungen bewertet.

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Furche, Johannes; Bauermeister, Ulrich
Flat slabs with lattice girders according to European Technical Assessment
BFT International, 2019

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Weber, Michael; Doktor, Markus; Stockis, Jean-Pierre; Glock, Christian; Kurz, Wolfgang; Fox, Christian
Ausreißertests bei der Bestimmung der In-situ-Betondruckfestigkeit. Anwendbarkeit des Grubbs-Tests sowie weiterer Ausreißertests
Beton, 2019

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Käseberg, Stefan; Hoffmann, Lars; Holschemaeher, Klaus
Aktivierung von rechnerischen Tragfähigkeitsreserven bei Stahlbetonstützen
Konstruktiver Ingenieurbau KI, 2019

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Methner, Raphael; Müller, Roger
Brückeninstandsetzung, Ertüchtigung und Abdichtung mit Ultrahochfestem-Faserbeton (UHFB). Erfahrungen an drei Schweizer Großbrücken
Beton- und Stahlbetonbau, 2019

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Marx, Steffen; Grünberg, Jürgen; Schacht, Gregor
Methoden zur Bewertung experimenteller Ergebnisse bei kleinem Stichprobenumfang
Beton- und Stahlbetonbau, 2019

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