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Inhalt

Das Thema Nachhaltigkeit, der bewusste und schonende Umgang mit Ressourcen bei Neubau und dem Bauen im Bestand werden im Beton-Kalender 2021 unter dem besonderen Blickwinkel des Bauens mit Fertigteilen und des Ertüchtigens beleuchtet. Neben aktualisierten Beiträgen zur Lebensdauerbemessung, den Grundlagen zum Bauen mit Betonfertigteilen im Hochbau und der Holz-Beton-Verbundbauweise wird speziell auf die Resourceneffizienz beim Bau mit Betonfertigteilen eingegangen. Hierbei geht es um innovative Ansätze für Entwurf, Fügetechniken und Herstellungstechnologien (einschl. Automatisierung). In diesem Zusammenhang ist auch die Elementbauweise mit Gitterträgern zu nennen, welche ihrerseits die Vorteile der Vorfertigung mit der Flexibilität der Ortbetonbauweise vereint. Zum Thema Nachhaltigkeit gehört auch der schonende Umgang mit Bestandsbauwerken. Im Beton-Kalender wird hierzu die Verstärkung von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung und mit Schraubverbindungen aufgegriffen. Neben einem aktualisierten Beitrag zu geklebten Verstärkungen mit CFK-Lamellen und Stahllaschen mit Erläuterungen und Beispielen wird die DAfStb-Richtlinie "Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung" abgedruckt.Unter dem Schwerpunkt "Integrale Bauwerke" fasst der Beton-Kalender den aktuellen Stand des Wissens für diese Bauweise für Brücken und Tragwerke im Hochbau zusammen. Eine Reihe von Beiträgen widmet sich neuartigen Betonen und deren Einsatzmöglichkeiten im Hinblick auf Neubau und Ertüchtigung, wie z.B. dem UHPC, Stahlfaserbeton und dem Infraleichtbeton.

Inhaltsverzeichnis

Lebensdauerbemessung (Christoph Gehlen, Till Felix Mayer, Charlotte Thiel, Christian Fischer)Bauen mit Betonfertigteilen im Hochbau (Hubert Bachmann, Mathias Tillmann, Susanne Urban)Ressourceneffizientes Bauen mit Betonfertigteilen. Material - Struktur - Herstellung (Benjamin Kromoser)Holz-Beton-Verbund (Klaus Holschemacher, Hubertus Kieslich)Elementbauweise mit Gitterträgern (Johannes Furche, Ulrich Bauermeister)Integralbrücken - Tragverhalten und Anregungen zur Bemessung einschließlich Integralisierung von Bestandbrücken (Nguyen Viet Tue, Regina Della Pietra, Michael Mayer)Integrale Betonbauwerke - Hochbau (Josef Taferner, Lukas Gasser, Hannes Fischnaller, Konrad Bergmeister, Manfred Keuser)Bemessen mit Stahlfaserbeton (Katharina Look, Vincent Oettel, Peter Heek, Martin Empelmann, Peter Mark)Fertigteile und die integralen Bauwerke - Fertigteilbau mit Stahl-UHFB (UHPC) (Eugen Brühwiler)Infraleichtbeton (ILC) (Mike Schlaich, Alex Hückler, Claudia Lösch)Nachhaltige Bauwerksverstärkung mit Betonschrauben (Jürgen Feix, Johannes Lechner, Matthias Spiegl, Rupert Walkner)Geklebte Verstärkung mit CFK-Lamellen und Stahllaschen (Konrad Zilch, Roland Niedermeier, Wolfgang Finckh)Normen und Regelwerke (Frank Fingerloos)

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Bücher, Broschüren

Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen in Parkbauten
DBV-Heft, Band 46
Hintergründe und Erläuterungen zum DBV-Merkblatt (Fassung 2018)
Fassung Januar 2021.
2021, 145 S., 106 Abb., 17 Tab., Softcover

 

 

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Otto Wommelsdorff, Andrej Albert
Stahlbetonbau - Bemessung und Konstruktion - Teil 2
WIT
Stützen: Sondergebiete des Stahlbetonbaus
10., Aufl.
2021, 385 S., 240 mm, Buch
Reguvis Fachmedien

 

 

In bewährter Weise zeigt die Neuauflage des Teils 2 die Bemessung und Konstruktion von Stützen und Sondergebieten des Stahlbetonbaus mit ihren Hintergründen sowie konkreten und detaillierten Anwendungsbeispielen. Dabei werden auch bauaufsichtlich eingeführte Norm DIN EN 1992-1-1 (Eurocode 2) (2011) mit zugehörigem Nationalem Anhang NA (2013), die A1-Änderung (2015) sowie die Erläuterungen zu dieser Norm im DAfStb-Heft 600 (2020) berücksichtigt. Des Weiteren erfolgte die Berücksichtigung der, aus der vollständigen Überarbeitung der DAfStb 220 und 240 entstandenen DAfStb-Hefte 630 "Bemessung nach DIN EN 1992 in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit" (2018) und 631 "Hilfsmittel zur Schnittgrößenermittlung und zu besonderen Detailnachweisen bei Stahlbetontragwerken" (2019). Alle Beispielrechnungen erfolgen gemäß den vorgenannten Normen. Die Neuauflage richtet sich damit sowohl an Student/innen des Bauingenieurwesens als auch an die in der Praxis tätigen Ingenieur/innen.

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Landesrecht Sachsen
Textsammlung - Rechtsstand: 1. Februar 2021
25., Aufl. Stand 1. Februar.
2021, 905 S., 21 cm, Softcover
Nomos

 

 

Beton-3D-Druckverfahren werden es zukünftig ermöglichen, Bauprozesse planbarer, produktiver und nachhaltiger zu realisieren. Durch die höchst anspruchsvollen Randbedingungen auf Baustellen und die im Bauwesen typische Unikatbauweise unterliegen Beton-3D-Druckverfahren besonderen Herausforderungen. Die innovativen Technologien stehen darüber hinaus im wirtschaftlichen Wettbewerb zu konventionellen Bauverfahren. Um die Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit von Beton-3D-Druckverfahren zu gewährleisten, sind die 3D-Druckstrategie und maßgebende Prozessparameter unter baubetrieblichem Fokus zu optimieren. Das Buch beinhaltet eine wissenschaftliche Untersuchung zur baubetrieblichen Optimierung des vollwandigen Beton-3D-Drucks. Speziell werden drei Schwerpunkte genauer untersucht. Im ersten Schwerpunkt werden die verfahrensspezifischen Randbedingungen fokussiert. Schwerpunkt zwei behandelt die wirtschaftliche Optimierung des Druckpfads unter Anwendung von Methoden des Operations Research. Im Schwerpunkt drei wird eine umfassende zeitliche Simulationsstudie am Beispiel eines Einfamilienhauses durchgeführt. Das Buch liefert Erkenntnisse zur Druckzeitoptimierung und der Relation maßgebender Prozessparameter.

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Begrenzung der Rissbildung im Stahlbeton- und Spannbetonbau. Hintergründe und Erläuterungen zum DBV-Merkblatt
DBV-Heft, Band 38
Fassung Dezember 2019.
2020, 124 S., Softcover

 

 

Das DBV-Heft 38 erscheint als Ergänzung zum DBV-Merkblatt ?Begrenzung der Rissbildung im Stahlbeton- und Spannbetonbau?. Während das Merkblatt geeignete planerische Entwurfsgrundsätze definiert und Hinweise zur wirkungsvollen Verteilung der Risse und zur Begrenzung ihrer Breite gibt, stellt dieses ergänzende DBV-Heft 38 vertiefend einige Hintergründe zur Thematik der Rissbeherrschung dar. Es enthält weitere Hinweise, Empfehlungen und Beispiele über die des Merkblatts hinaus ? insbesondere zur Tragwerksplanung.

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Cevin Stiehl
Beitrag zur Vorbemessung der Biegeverstärkung von Stahlbetonbauteilen mit Rechteckquerschnitt mittels aufgeklebten CFK-L
Masterarbeit
2020, 252 S., 80 Abb. 24 cm, Softcover
HTWK Leipzig

 

 

Das nachträgliche Verstärken von Stahlbetonbauteilen mit geklebter Bewehrung ist seit 2012 in einer eigenen Richtlinie geregelt. Darin sind u.a. die erforderlichen Nachweise für aufgeklebte Lamellen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) geregelt, welche neben der aufwendigen iterativen Biegebemessung ein sehr komplexes Verbundverhalten aufweisen. Dafür wurde vom Deutschen Ausschuss für Stahlbeton anhand von Versuchsauswertungen ein Modell zur Nachweisführung erarbeitet, wobei die auftretenden Zugkräfte zum Teil über Zwischenrisselemente (Teilstrecken zwischen Biegerissen) in das Bauteil übertragen werden. Aufgrund des Umfangs und der Komplexität der Nachweisführung wurden gleichzeitig vereinfachte, aber ungenauere Nachweisformate darin zur Verfügung gestellt. Um eine frühzeitige Abschätzung über den Einsatz von aufgeklebten CFK-Lamellen zu ermöglichen, wurden in dieser Arbeit unterschiedliche Hilfsmittel für Stahlbetonbauteile mit Rechteckquerschnitt in Abhängigkeit der unterschiedlichen Nachweisformate erarbeitet. Dazu wurden die Bemessungsgrundlagen getrennt nach reiner Biegetragfähigkeit und dem Verbundverhalten betrachtet. Für eine einfache Handrechnung ergaben sich analog zum Stahlbetonbau Bemessungstafeln mit dimensionslosen Beiwerten mit denen anhand einer Grenzdehnung aus dem vereinfachten Nachweis der Biegetragfähigkeit die erforderliche Lamellenfläche bestimmt werden kann. Für eine wirtschaftlichere Lösung wurde der genauere Nachweis der Lamellenkraftänderung am Zwischenrisselement in einer Excel-Arbeitsmappe konfiguriert, da hierbei ein außerordentlicher iterativer Berechnungsaufwand entsteht.; Since 2012, the subsequent reinforcement of reinforced concrete components with bonded reinforcement has been regulated in a separate guideline. This includes the dimensioning of the adhesively bonded strips made of carbon-fiber reinforced plastic (CFRP), which, in addition to the complex iterative bending design, have a very complex bonding behavior. For this purpose, the German Committee for Struct

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Forschungsberichte

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Wolfram Jäger, Angelika Mettke, Hassan Youssef, Stephanie Schmidt, Viktoria Arnold, Christian Matthes, Jakob Fischer
Entwicklung und Anwendung von komplett demontablen Wohneinheiten aus ressourcenschonendem Beton - RC-WE-Modul
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3192
2020, 297 S., 291 Abb. u. 36 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung und Demonstration einer massiven, modularen, transportablen und voll demontablen/recyclinggerechten Wohneinheit für die schnelle Bereitstellung von Wohnraum und ggf. temporären Unterkünften, die am Ende ihrer Nutzungszeit umsetzbar sind. Dabei waren die Anforderungen der Next-Generation-Buildings zu erfüllen und Stoffkreisläufe nach dem Prinzip Cradle to Cradle (kreislaufgerechtes Bauen auf Bauteilebene) zu schließen, d. h. flexibel (schnell, demontierbar, anpassungsfähig etc.), schadstofffrei und ressourcenschonend mit System (modulare Bauweise) zu bauen. Dazu gehören die sortenreine Trennbarkeit und die Wiederverwendbarkeit ganzer Bauteile des Rohbaus sowie deren nachhaltige Herstellung durch die Nutzung von Recyclingmaterial. Einmal hergestellt, befinden sich ganze Module im Nutzungskreislauf ohne eine Zerstörung am Nutzungsende. Daher wird mit der Wiederverwendungsoption ein Beitrag zur Werterhaltung geleistet (Upcycling). Bei dem Projekt standen die Erprobung der erarbeiteten Grundlagen und die Optimierung von wiederholbaren, adaptiven Konstruktionslösungen sämtlicher Gebäudeteile im Mittelpunkt.

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Daniel Schmeer, Benjamin Schönemann, Olga Arkhipkina, Walter Haase, Harald Garrecht, Oliver Sawodny, Werner Sobek
Entwicklung einer ökologischen und ökonomischen Bauweise durch den Einsatz vorgefertigter multifunktionaler Wandbauteile aus gradiertem Beton
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3194
2020, 130 S., 96 Abb. u. 37 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Bauwesen steht vor der Herausforderung, für mehr Menschen mit weniger Materialaufwand mehr zu bauen. Dies erfordert die Entwicklung neuer Technologien, die auf ein möglichst leichtes Bauen, die Minimierung des Verbrauchs an fossil erzeugter Energie sowie der vollständigen Rezyklierbarkeit der Bauteile abzielen. In diesem Kontext bestand das Ziel des Forschungsvorhabens in der Entwicklung von rein mineralischen, multifunktional gradierten Wandbauteilen, welche in der Lage sind, die Anforderungen an die Tragfähigkeit, die Dauerhaftigkeit, das architektonische Erscheinungsbild sowie den Wärmeschutz zu erfüllen. Eine deutliche Massenersparnis, eine signifikante C02-Reduktion sowie eine sortenreine Rezyklierbarkeit gegenüber herkömmlichen Massivbauteilen sollten erzielt werden. Das Ziel des Forschungsprojektes konnte durch die Entwicklung von rein mineralischen multifunktional gradierten Wandbauteilen, welche den tragstrukturellen und bauphysikalischen Anforderungen gerecht werden, erreicht werden. Hierzu konnten sowohl die Berechnungsansätze auf der Basis normativer Regelungen formuliert und validiert werden, als auch die zielführenden Verfahren zur Bauteilherstellung identifiziert und weiterentwickelt werden. Zum Abschluss des Projektes konnte mit der Technologie eine Masseneinsparung von rund 60 % gegenüber Massivwänden mit Wärmedämmverbundsystem erzielt werden, bei vergleichbaren Baukosten. In nachfolgenden Projekten gilt es die erzielten Lösungen final zu erforschen und weiterführende Versuche durchzuführen, um die Technologie letztlich praxisreif zu machen.

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Lars Meyer, Serdar Bilgin, Sebastian Filusch, Thomas Freimann, Ulli Heinlein, Knut Herrmann
Bauwerksabdichtung mit Frischbetonverbundfolie - Grundlagen zur Erstellung eines Regelwerks für eine innovative Bauart
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3183
2020, 249 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Frischbetonverbundsysteme (FBVS) werden in Deutschland i. d. R. als zusätzliche wasserseitige Abdichtungsebene auf wasserundurchlässigen Stahlbetonkonstruktionen (WU-Betonkonstruktion) angeordnet. Diese Form der Bauwerksabdichtung wird in Deutschland vermehrt seit 2012 eingesetzt und ist als neue Bauart bisher keinen Regelwerken zuzuordnen. Zum einen werden die FBVS i. d. R. nicht als eigenständige Abdichtung nach DIN 18533 angesehen, zum anderen werden sie derzeit nicht in der DAfStb-Richtlinie "Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton" behandelt. Der Verwendbarkeitsnachweis wurde bisher über allgemein bauaufsichtliche Prüfzeugnisse (abP) erbracht, der allerdings nicht auf einheitlichen Prüfgrundsätzen beruhte. Wesentliche Merkmale verschiedener Produkte können daher nur schwer miteinander verglichen werden. Neben diesen Unklarheiten zur Vergleichbarkeit von Produkten sind am Markt nach wie vor zahlreiche Planungs- und Anwendungsfragen zur Bauart vorhanden.

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Holger Falter, Volker Schmid, Jonas Schmidt, Tobias Nettekoven
Entwicklung eines modularen Fachwerkträgers aus HPC-Fertigteilen und gezahnten Hochleistungs-Verbindungsdetails. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3088
2019, 220 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Große Betonfertigteile lassen sich entweder gar nicht oder nur mit großem Aufwand transportieren. Daher werden hochbeanspruchte Verbindungen im Stahlbetonbau noch monolithisch vor Ort betoniert. Dies ist mit einem großen Platzbedarf, einer aufwändigen Baustelleneinrichtung und großen Herausforderungen zur Sicherstellung der Qualität, bedingt durch Witterungseinflüsse auf der Baustelle, verbunden. Es wird ein weitspannender, modularer Referenzfachwerkträger aus Hochleistungsbeton entworfen, dessen einzelne Elemente mit Hilfe einer innovativen Verbindungstechnologie einfach hergestellt und effizient gefügt werden können. Der Entwurf des modularen Referenzfachwerkträgers umfasst Studien zur Geometrieoptimierung, zu Segmentverbindungen, zum Montagekonzept und den Bauzuständen, zum Brandschutz und zur Dauerhaftigkeit. Die daraus resultierenden Anforderungen liefern die Grundlage zur Entwicklung der Verbindung.

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Matthias Pahn, Dirk Bayer, Sven O. Krumke, Christian Caspari, Tillman Gauer, Dirk Miguel Schluppkotten, Michael Holzhauser, Torsten Weiler
Großdemonstrator - Multifunktionale Betonfertigteile für energetisch nutzbare Gebäudetragstrukturen. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3135
2019, 100 S., 64 Abb. u. 28 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Forschungsprojekt befasst sich mit der Entwicklung und Umsetzung des Großdemonstrators Smallhouse IV. Hierbei wird ein Gebäudeenergiekonzept erarbeitet, welches die Gebäudemasse aktiv zur Wärmespeicherung heranzieht. Ähnlich wie in Solaraktivhäusern soll die gesamte Wärmebereitstellung mittels einem minimalen primärenergetischen Bezug gewährleistet werden. Hierfür soll jedoch die solare Wärme nicht in überdimensionalen Wasserspeichern, sondern in der vorhandenen Gebäudemasse gespeichert werden. Zu diesem Zweck werden thermisch aktivierte Betonfertigteile entwickelt, die neben ihren statischen Aufgaben auch die thermischen Funktionen Wärmedämmung, Wärmespeicherung und Temperierung übernehmen. Diese Bauteile werden als multifunktionale Betonfertigteile bezeichnet.

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Zeitschriftenartikel

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Empelmann, Martin; Kloft, Harald
Practical solutions in additive manufacturing - Innovative jointing principles
BFT International, 2021

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Mark, Peter; Forman, Patrick
Building fast with serial-produced construction elements - Priority Program 2187
BFT International, 2021

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Thyroff, Roy
Digital evolution - From fiber to textile fabric
BFT International, 2021

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Ungermann, Jan; Schmidt, Philipp; Hegger, Josef
Punching shear capacity of eccentrically loaded column bases - Large-scale tests
BFT International, 2021

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Wagner, Norbert
Sustainable building with geotextiles in block pavements - Notes on planning and design
BFT International, 2021

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