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Schlussbericht des Forschungsprojektes GruSiBau 2.0

Bauforschung, Band T 3397
Martin Fußeder, Kai Uwe Bletzinger, Max Teichgräber, Daniel Straub
TU München, Lehrstuhl für Statik
TU München, Lehrstuhl für Risikoanalyse
2023, 136 S., 72 Abb. u. 21 Tab.
Fraunhofer IRB Verlag
Best.-Nr. T 3397E (Kopie des Manuskripts)
ISBN 978-3-7388-0830-8

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Inhalt

Im Dokument "Grundlagen zur Festlegung von Sicherheitsanforderungen für bauliche Anlagen" (GruSiBau), verfasst 1981 vom DIN, wurde der damalige Wissensstand zu den Grundlagen von Baunormen erläutert. Die folgenden beiden Teilprojekte beleuchten verschiedene Aspekte der GruSiBau neu und passen diese an den heutigen Stand der Technik an.

Teilprojekt: Sensitivitätsanalyse als Grundlage eines optimierten Sicherheitskonzepts
Das Teilprojekt hat sich mit der baupraktischen Anwendung von computergestützten Sensitivitätsanalysen im Rahmen von Planung und Bemessung auseinandergesetzt. Als Methode wurde die adjungierte Sensitivitätsanalyse verwendet. Diese weist eine ausgeprägte Verwandtschaft mit der Technik der Einflusslinien auf und dessen Ergebnisse lassen sich in intuitiv verständlichen Sensitivitätskarten aufbereiten. Mit Hilfe dieser Karten können schnell und zielgerichtet wichtige Parameter des zugrundeliegenden Modells identifiziert werden. Folglich eignet sich die Methode als Hilfsmittel im Rahmen der Tragwerksplanung. Zur Eingliederung von Sensitivitätsanalysen in den Bemessungsprozess wurde eine systematische Analyse‐ und Entscheidungskette entwickelt, welche bei der Identifizierung und Beurteilung relevanter Modellparameter assistieren soll.

Teilprojekt: Sicherheitsanforderungen für das Bauwesen im 21. Jahrhundert
Bearbeitet wurden drei Aspekte: Versteckte Sicherheiten, Systembemessung, Nichtlinearitäten.

Versteckte Sicherheiten: Der Einsatz fortgeschrittener Modelle kann die resultierenden Zuverlässigkeiten von Bauwerken im Vergleich zum Einsatz von Standardmodellen sowohl erhöhen als auch verringern. Diese Problematik wurde detailliert erörtert. Ein Leitfaden zum Einsatz fortgeschrittener Modelle wurde erarbeitet.
Systembemessung: Detaillierte Untersuchung, inwiefern die erzielten Zuverlässigkeiten einer Bemessung am Element (derzeitige Stand der Technik) von einer Bemessung am System abweichen. Im Allgemeinen bewegt sich die Abweichung in einem akzeptablen Rahmen. Potentielle Erweiterungen des Teilsicherheitskonzepts wurden aufgezeigt.
Nichtlinearitäten: Bewertung der derzeit gültig normativen Regelung für Nichtlinearitäten. Diese kann sowohl zu Unterdimensionierung (jedoch in einem akzeptablen Rahmen) als auch starker Überdimensionierung führen. Potentielle Erweiterungen des Teilsicherheitskonzeptes wurden aufgezeigt.

Publikationslisten zum Thema:
Tragwerksplanung, digital, Sensitivitätsanalyse, DIN, Bemessungskonzept, Berechnung, Bauwerk, Leitfaden, Baunorm,

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Forschungsberichte

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Martin Fußeder, Kai Uwe Bletzinger, Max Teichgräber, Daniel Straub
Schlussbericht des Forschungsprojektes GruSiBau 2.0
Bauforschung, Band T 3397
2023, 136 S., 72 Abb. u. 21 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

Im Dokument "Grundlagen zur Festlegung von Sicherheitsanforderungen für bauliche Anlagen" (GruSiBau), verfasst 1981 vom DIN, wurde der damalige Wissensstand zu den Grundlagen von Baunormen erläutert. Die folgenden beiden Teilprojekte beleuchten verschiedene Aspekte der GruSiBau neu und passen diese an den heutigen Stand der Technik an. Teilprojekt "Sensitivitätsanalyse als Grundlage eines optimierten Sicherheitskonzepts": Das Teilprojekt hat sich mit der baupraktischen Anwendung von computergestützten Sensitivitätsanalysen im Rahmen von Planung und Bemessung auseinandergesetzt. Als Methode wurde die adjungierte Sensitivitätsanalyse verwendet. Diese weist eine ausgeprägte Verwandtschaft mit der Technik der Einflusslinien auf und dessen Ergebnisse lassen sich in intuitiv verständlichen Sensitivitätskarten aufbereiten. Mit Hilfe dieser Karten können schnell und zielgerichtet wichtige Parameter des zugrundeliegenden Modells identifiziert werden. Folglich eignet sich die Methode als Hilfsmittel im Rahmen der Tragwerksplanung. Zur Eingliederung von Sensitivitätsanalysen in den Bemessungsprozess wurde eine systematische Analyse- und Entscheidungskette entwickelt, welche bei der Identifizierung und Beurteilung relevanter Modellparameter assistieren soll. Teilprojekt "Sicherheitsanforderungen für das Bauwesen im 21. Jahrhundert": Bearbeitet wurden drei Aspekte: Versteckte Sicherheiten, Systembemessung, Nichtlinearitäten. - Versteckte Sicherheiten: Der Einsatz fortgeschrittener Modelle kann die resultierenden Zuverlässigkeiten von Bauwerken im Vergleich zum Einsatz von Standardmodellen sowohl erhöhen als auch verringern. Diese Problematik wurde detailliert erörtert. Ein Leitfaden zum Einsatz fortgeschrittener Modelle wurde erarbeitet. - Systembemessung: Detaillierte Untersuchung, inwiefern die erzielten Zuverlässigkeiten einer Bemessung am Element (derzeitige Stand der Technik) von einer Bemessung am System abweichen. Im Allgemeinen bewegt sich die Abweichung in einem akzeptablen Rahmen. Potentielle Erweiterungen des Teil

Bernd Saß
Ermittlung von Spektrum-Anpassungswerten für Bauelemente zur Integration in DIN 4109-35
Abschlussbericht.
Bauforschung, Band T 3398
2023, 68 S., 9 Abb. u. 20 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

Beim Nachweis der Schalldämmung der Gebäudehülle bestehen aktuell entsprechend DIN 4109-1: 2018 "nur" Anforderungen an das bewertete Schalldämm-Maß R_w als kennzeichnende Größe. Das bewertete Schalldämm-Maß R_w ist jedoch nur bedingt ein geeigneter Maßstab um die schalltechnische Eignung von Außenbauteilen gegenüber Außenlärm aus unterschiedlichen Schallquellen mit stark variierender spektraler Zusammensetzung zu beschreiben. Daher wird hinsichtlich der Anforderung an die Schalldämmung von Außenbauteilen in den derzeitigen Regelwerken und Verordnungen mit pauschalen Sicherheitsaufschlägen gearbeitet, welche aber die tatsächlichen Schalldämmspektren der konkreten Außenbauteile nicht direkt berücksichtigen. Im Frühjahr 2021 wurde das durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) geförderte und durch Müller-BBM bearbeitete Forschungsvorhaben "Schallschutz gegen Außenlärm" (AZ P 52-5-5.125-2036/19) abgeschlossen. Es wird darin vorgeschlagen, zukünftig die Anforderung und den Nachweis des Schallschutzes gegen Außenlärm auf Basis der Spektrum-Anpassungswerte aus DIN EN ISO 717-1 zu regeln und die Norm entsprechend zu überarbeiten. Nach derzeitigem Diskussionsstand im zuständigen Normungsausschuss NA 005-55-74 AA ist zu erwarten, dass der Vorschlag umgesetzt wird. Damit ist es auch erforderlich auf Bauteildaten zur Schalldämmung von Außenbauteilen inklusive der Spektrum-Anpassungswerte zurückgreifen zu können. In den in DIN 4109-35 enthaltenen Bauteilkatalogen sind jedoch nicht für alle Bauelemente Spektrum-Anpassungswerten C und C_tr enthalten. Primäres Ziel dieses Forschungsvorhabens war daher die Ermittlung von Spektrum-Anpassungswerten C und C_tr für Bauelemente zur Integration in den Bauteilkatalog der DIN 4109-35. Seit vielen Jahren werden bei Schallprüfungen des ift Rosenheim die Spektrum-Anpassungswerte miterfasst. Daher konnten die Bauteildaten für die Produktgruppen Einfachfenster, Verbundfenster, Kastenfenster, Mehrscheiben-Isolierglas, Rollladenkästen sowie Öffnungen und Fugen anhand der existierenden M

Ulrich Schanda, Andreas R. Mayr, Fabian Schöpfer
Übertragungsfunktionen im Holzbau
Prognose der Schallübertragung aus haustechnischen Anlagen mit einem tabellarischen, praxistauglichen Ingenieurersatzverfahren
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3163
2020, 105 S., 64 Abb. u. 1 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Für den gesetzlich geforderten Schallschutznachweis ist eine Prognose der Schallemissionen von Installationsgeräuschen und gebäudetechnischen Anlagen sowie der Köperschallübertragung im Gebäude erforderlich. Für den Holzbau sind hierfür bislang keine Prognoseverfahren verfügbar. Somit kann der Nachweis des geforderten Schallschutzes im Holzbau formal nur durch bauakustische Messungen im ausgeführten Gebäude erbracht werden. Hierfür wird ein empirisches Verfahren basierend auf gemessenen Übertragungsfunktionen vorgeschlagen. Um ein empirisches Prognosemodell abzuleiten, wurden die vorhandenen Daten anhand von Kategorien gruppiert. Aus diesen Gruppen wurden repräsentative Spektren für die Übertragungsfunktionen abgeleitet. Damit ist nun erstmals eine Abschätzung des resultierenden Schalldruckpegels im Holzbau möglich.

Auswirkungen der Überarbeitung der EN ISO 10077-2 auf die wärmetechnischen Nachweise von Rollladenkästen - Erarbeitung eines Vorschlages zur Anpassung der Rollladenkastenrichtlinie

Norbert Sack, Manuel Demel
Auswirkungen der Überarbeitung der EN ISO 10077-2 auf die wärmetechnischen Nachweise von Rollladenkästen - Erarbeitung eines Vorschlages zur Anpassung der Rollladenkastenrichtlinie
Bauforschung, Band T 3368
2019, 64 S., 2 Abb. u. 39 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Im Rahmen der Revision der EN ISO 10077-2 wurden aus technischer Sicht im Wesentlichen die Regelungen für die Behandlung von Lufthohlräumen geändert. Dies hat beim Rollladenkasten Auswirkungen auf die Ermittlung des Wärmedurchlasswiderstandes des Rollraumes. Aktuell liegen keine Vergleichswerte bzw. Erfahrungen vor, mit welchen Auswirkungen durch die Änderung der Algorithmen zu rechnen ist. Daher ist auch nicht bekannt, in welcher Größenordnung sich Änderung bei den wärmetechnischen Eigenschaften von Rollladenkästen bei der Umstellung des Nachweisverfahrens auf die neue EN ISO 10077-2 ergeben würden. Ziel des Forschungsvorschlages war es daher vergleichende Berechnungen der wärmetechnischen Eigenschaften von Rollladekästen durchzuführen. Durch diese Berechnungen können die Auswirkungen der "neuen" EN ISO 10077-2 auf die wärmetechnischen Kennwerte von Rollladenkästen ermittelt werden.

Jochen Zehfuß, Lisa Sander
Bewertung von neuen Berechnungsansätzen für lokale Brände im Zuge der Novellierung von EN 1991-1-2 Anhang C
Abschlussbericht.
Bauforschung, Band T 3369
2019, 71 S., 25 Abb. u. 7 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens wurden die neuen Bemessungsansätze systematisch untersucht und hinsichtlich der Anwendbarkeit und der gegebenen Randbedingungen bewertet. Anhand von fünf realen Pool- und Holzkrippenbränden, die exemplarisch für lokale Brände sind, wurden die Berechnungsergebnisse verifiziert. Zusätzlich sind Brandsimulationsberechnungen mit dem international anerkannten CFD-Modell Fire Dynamic Simulator (FDS) durchgeführt worden, um die Anwendbarkeit der neuen Bemessungsansätze zu bewerten.

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Zeitschriftenartikel

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Scheller, Eckehard; Küenzlen, Jürgen H. R.; Hamm, Hermann; Becker, Rainer; Kuhn, Thomas
Neuerungen für die Befestigung von absturzsichernden Fensterelementen - Teil 1. Aktuelle Zulassungen - Mehrfachbefestigung - Fenstergeländer
Konstruktiver Ingenieurbau KI, 2023

Laumann, Jörg; Feldmann, Markus; Hennes, Philipp
Auftakt zur neuen Stahlbaurichtlinie für den Hochbau
Konstruktiver Ingenieurbau KI, 2023

Dehoff, Peter
Ein neues Kleid für die DIN EN 12464-1. Die überarbeitete Fassung der Norm "Beleuchtung von Arbeitsstätten im Innenraum" - und was nun?
Licht, 2022

Andreula, Elena
Konformität & Zertifizierung. Änderungen in EN 60598 bei Produktzertifizierungen beachten
Licht, 2018

Gürtler Berger, Theresia
Normen und Baudenkmal. Ein Widerspruch, der herausfordert
ISG-Magazin, 2017

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