Dynamische Steifigkeit und Dämpfung von Pfahlgruppen

Dynamic stiffness and damping properties of pile groups. The dynamic stiffness and damping properties of pile‐groups have been investigated in this paper. Also, the substantial influence of these properties on an economic structure and foundation design is demonstrated. The analysis has been carried out using the “Thin‐Layer‐Method”, which is a very efficient and powerful analysis procedure in frequency domain.     

Veränderung der Steifigkeit und des Dehnungsverhaltens von Normalbeton bei zyklischer Druckschwellbeanspruchung mit Ruhephasen

Changing of Stiffness and Strain Behaviour of Ordinary Concrete under Cyclic Compression Loading with Rest Periods Reinforced concrete structures are in addition to pure static loads frequently stressed by cyclic loads. Due to the latter, a degradation in concrete texture can already occur during numerous load‐cycles leading to an increase in strains and a reduction of stiffnesses. Vaguely known is the influence of rest periods within periods of cyclic loading on the development of strains and stiffness. Within the scope of the Collaborative Research Center 398 (SFB 398), lifetime‐oriented design concepts under the aspects of damage and deterioration are developed. In one of the subprojects (A13), the degradation of material properties due to cyclic loading is examined. This paper gives an account of the influence of single rest periods within periods of sinusoidal compression loadings on strain‐ and stiffness behaviour. Herein, concrete specimens were exposed to two different load regimes (load level, frequency). Inside of these loading periods, rest periods of different lengths were implemented. During the loading periods and the rest periods, a determination of the strains of the specimens and indirectly the Young's modulus (measurement of ultrasonic transit time) were done. The test results showed that the observed load histories and rest periods did not have any significant influence on the strain behaviour of the concrete specimens. Minor recoveries due to the gradual decrease in the strain‐behaviour of the concrete within the rest periods were quickly used up after restarting the load regime. The same effects were observed for the stiffness of the concrete.     

Experimentelle und theoretische Untersuchungen von Infrarot reflektierenden Dämmmaterialien

Manche Hersteller von Infrarot reflektierenden Dämmmaterialien werben mit hohen Dämmeigenschaften ihrer Produkte, die angeblich nicht mit Hilfe der klassischen Bauphysik beschrieben werden können. Um deren Dämmqualität zu überprüfen, werden In‐situ‐Messungen durchgeführt. Dazu werden zwei verschiedene Dachaufbauten parallel untersucht: einmal mit Mineralwolle, einmal mit IR‐reflektierender Dämmung. Die Ergebnisse werden mit klassischen Labormessungen verglichen. Die Untersuchungen werden durch Simulationsrechnungen ergänzt. Aus allen Untersuchungen resultiert: die Dachkonstruktion mit der IR‐reflektierenden Dämmung zeigt typische Merkmale eines Aufbaus mit geringerer Dämmwirkung. Außerdem lässt sich das Verhalten des Dachaufbaus mit der IR‐reflektierenden Dämmung während der In‐situ‐Messung sehr gut mit den Ergebnissen aus den klassischen Labormessungen in Übereinstimmung bringen. Experimental and theoretical investigations on infrared reflective insulation. Some manufacturers of IR‐reflective insulation products claim, that their products feature a high insulation quality that cannot be described by traditional methods of building physics. In situ measurements are carried out to verify. Two different roof systems are investigated parallel: one with mineral wool, the other with IR‐reflective insulation. The results of the in situ tests are compared to those of traditional laboratory measurements. Further the examinations are completed by dynamic calculations. As a result it follows from all investigations, that the roof with IR‐reflective insulation shows a typical characteristic of insulation with lower quality. The values of the traditional measurement match with the results of the in situ measurements.     

Bewertung und Optimierung von dynamischen Dämmsystemen unter Berücksichtigung des Wiener Klimas

In den letzten Jahren fanden immer wieder Anstrengungen statt um den CO₂‐Haushalt der Erdatmosphäre zu senken. Begriffe wie “sparsamer”, “effizienter” oder “effektiver” werden häufig in diesem Zusammenhang verwendet. Auch das Fachgebiet Bauphysik kann einen wesentlichen Beitrag zur Energieeffizienz leisten. Das ist eine berechtigte Forderung, da Gebäudeheizung und Gebäudekühlung einen bedeutenden Anteil am Ausstoß schädlicher Treibhausgase besitzen. Grenzwerte für die U‐Werte werden immer niedriger angesetzt, was dickere und teurere Dämmsysteme zur Folge hat. Neben diesen trivialen Lösungen werden auch komplexere Systeme entwickelt und erprobt. In dieser Untersuchung werden zwei davon genauer betrachtet und bezugnehmend auf den Heiz wärmebedarf sowie den Kühlbedarf gegenüberstellt. Dabei handelt es sich um sogenannte schaltbare Dämmungen, und um ein neues System mit der Bezeichnung “Thermocollect”. Ein Vergleich beider Systeme ist mit Software‐Standardlösungen nicht möglich, da diese mit nichtvariablen Wärmeleitwerten arbeiten, weshalb ein eigenes Simulationsmodell entwickelt werden musste. Zunächst werden im Rahmen einer Einführung beide Systeme vorgestellt. Ein Abschnitt beinhaltet eine Ausführung zum Simulationsmodell und Erläuterungen zu seinen Eigenheiten. Abschließend folgen Ergebnisse von Parameterstudien, eine Interpretation der Ergebnisse sowie Schlussfolgerungen und die Optimierung der neuartigen Dämmsysteme. Evaluation and optimization of switchable insulation using the climatic conditions of Vienna. There have been numerous efforts to reduce CO₂ emissions in recent years. Terms such as ”more economical”, ”more efficient”, and ”more effective” are often used in discussion of this theme. The field of building physics can make a significant contribution to energy efficiency since building heating and cooling produces a significant portion of overall hazardous greenhouse gases. In response, heat transfer coefficient limits are being set lower and lower resulting in thicker and more expensive insulation systems. Very creative systems are being developed and tested parallel to conventional solutions. This study examines and contrasts two of the systems focusing upon the heating and cooling requirements: the so called ”switchable insulation” and a new system called ”Thermocollect”. The systems cannot be compared using standard software programs as the calculations are based on steady‐state thermal conductivities. Therefore, an in‐house simulation model was developed. Both systems are described in the introduction. A presentation of the basic thermodynamic concepts applied in the simulation fol lows. One section contains an explanation of the simulation model and its distinctive properties. The study is concluded by the results of the parametric studies, an interpretation of the results and implications, and engineering optimizations for the new insulation systems.