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1.
Der Beitrag berichtet über zentrische und exzentrische Schubversuche an Mauerwerk aus Wärmedämmziegeln. Die Ergebnisse werden mit den aktuell gültigen Bemessungsansätzen in DIN 1053‐1 verglichen. Es wird gezeigt, dass die Versuchsergebnisse immer eine ausreichende Sicherheit gegenüber den Bemessungswerten nach DIN 1053‐1 aufweisen. Auch für Mauerwerk aus Wärmedämmziegeln mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung können somit die vereinfachten Bemessungsregeln der DIN 4149 ohne Abminderungen angewendet werden. In plane shear resistance of thermal insulating vertically perforated clay brick masonry. In plane shear tests on thermal insulating vertically perforated clay brick masonry are presented. The results are compared with the design rules from DIN 1053‐1. The test results exceeded the design predictions of DIN 1053‐1 by a significant safety margin. The simplified design rules from the German earthquake standard DIN 4149 can be applied to thermal insulating clay unit masonry with technical approvals without any reduction.  相似文献   

2.
Klinkermauerwerk als traditionelles Fassadenelement wird heutzutage in der sog. zweischaligen Bauweise erstellt. Dies ermöglicht eine echte Trennung von Fassade und Tragstruktur, und zusätzlich wird der Einsatz von Dämmmaterial zwischen den zwei Schalen ermöglicht. Diese weit verbreitete Technik ist in Deutschland durch die DIN 1053 geregelt und definiert. Erst seit kurzem gibt es den Bedarf, über die Regelungen der derzeit gültigen DIN 1053‐1:1996‐11 hinaus Lösungen für bautechnische Anforderungen beim zweischaligen Mauerwerk zu finden. Auslöser dafür sind die veränderten Anforderungen an den Wärmebedarf von Gebäuden. Durch die Einführung der EnEV im Jahre 2002 und deren fortlaufende Verschärfung wird immer deutlicher, dass Wärmeverluste über die Fassadenflächen minimiert werden müssen. Dies führt häufig zu Überschreitungen der zulässigen Schalenabstände gemäß DIN 1053, um die geforderten Dämmstärken erreichen zu können. Auch weitere Einflussfaktoren wie z. B. Wärmebrückenverluste durch Abfangkonsolen oder Luftschichtanker rücken stärker in den Fokus. Im Folgenden wird darauf eingegangen, wie Planer und Ingenieure auf die ständig steigenden Anforderungen reagieren können und welche Lösungen die Firma Halfen als Hersteller von Verblendabfangkonstruktionen anbieten kann. Current Developments for Brickwork Support Systems. Brickwork masonry is a traditional building material for façade constructions and is applied today in a two cavity construction. This enables a strict separation of loadbearing structure and façade elements and thus allows for insulation in between. This common building technique is defined in regulation DIN 1053 for Germany. Recently demands for solutions beyond the above mentioned regulations can be detected. The Main reasons for this are increasing requirements for insulation and focus on energy consumption of buildings. In Germany the EnEV (an Energy Saving Regulation) has come into force in 2002. This regulation specifies that energy loss via façade areas have to be reduced to a minimum and the requirements are increasingly becoming more and more effective with each edition. This leads to increased cavities beyond the specifications of the currently available DIN 1053‐1:1996‐11 mainly due to the required insulation thicknesses. Other influences such as thermal bridges due to brickwork support brackets and brick ties come into focus, too. The following essay will show how designer and engineers can react to the ongoing changes and increasing requirements and which solutions can be provided by company Halfen as a supplier of brickwork support systems.  相似文献   

3.
Die Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009 beinhaltet verschärfte Anforderungen an den Jahresprimärenergiebedarf und den Transmissionswärmeverlust von Gebäuden. Damit sinkt der durchschnittliche U‐Wert von Außenwänden auf 0,28 W/(m2K). Mauersteine aus haufwerksporigem Leichtbeton wurden in den letzten Jahren wärmetechnisch so verbessert, dass sich diese Anforderungen mit Mauerwerksdicken von 36,5 cm problemlos erfüllen lassen. Selbst die Kriterien für ein KfW‐Effizienzhaus 70 oder 55 lassen sich auf diese Weise mit monolithischem Mauerwerk ohne zusätzliche Dämmung noch einhalten. Monolithic masonry made of lightweight concrete blocks meets demands of energy saving regulations. The Decree for Saving Energy (Energieeinsparverordnung, EnEV — regulation for energy saving in buildings and building systems) 2009 consists stronger regulations for the yearly demand of energy and the loss of transmission heat of buildings. Therefore the average U‐Value for enclosure walls decreases to 0.28 W/(m2K). Blocks made of aggregate lightweight concrete have been improved by the industry concerning their thermal conductivity in the last years, so these demands can be fulfilled with masonry in 36,5 cm thickness. Even the criteria of a KfW Efficiency House 70 or 55 can be fulfilled in this way with monolithic masonry without an additional thermal insulation.  相似文献   

4.
Die Feuerwiderstandsdauer von tragenden, raumabschließenden Mauerwerkswänden muss derzeit in Abhängigkeit des Ausnutzungsfaktors entsprechend den Regelungen in der Anlage zur Liste der technischen Baubestimmungen bestimmt werden. Die Beschränkung des Ausnutzungsfaktors auf 1,0 bedeutet, dass keine höheren Lasten auf die Wände einwirken dürfen als nach dem vereinfachten Verfahren in DIN 1053‐1 statisch nachweisbar sind. Anderenfalls muss die Wanddicke erhöht werden, um den Ausnutzungsfaktor entsprechend zu reduzieren. Um bei schlanken Kalksandsteinwänden die deutlich höheren zulässigen Las ten nach dem genaueren Berechnungsverfahren und insbesondere nach dem Teilsicherheitskonzept auch bei Anforderungen an den Brandschutz ausnutzen zu können, wurde von der euro päischen Kalksandsteinindustrie ein umfangreiches Forschungsprogramm durchgeführt, worüber bereits ausführlich berichtet wurde. In diesem Beitrag werden nunmehr die Auswirkungen auf die zukünftige Normung, insbesondere auf die derzeit in Bearbeitung befindlichen änderungen zu den Normen DIN 4102‐4 und ‐22, erläutert. Abschließend wird ein Vorschlag für die zukünftige Regelung zur Ermittlung der Feuerwiderstandsdauer von tragenden, raumabschlie ßenden Kalksandsteinwänden unterbreitet. Future calculation of the fire resistance of slender calcium silicate walls with explicitly higher loads. At present the fire resistance endurance of load bearing walls with a fire‐separating function has to be determined depending on the utilisation factor as given in the rules of the annex to the list of technical rules. The restriction of the utilisation factor to 1,0 means that no higher loads are allowed as calculated in the structural analysis according to the simplified calculation method in DIN 1053‐1. Otherwise the thickness of the wall has to be increased to reduce the utilisation factor. To take advantage for slender calcium silicate masonry walls in applying the permitted clearly higher loads according to the more exact calculation method in DIN 1053‐1 and especially according to the semi‐probabilistic safety concept also in case of requirements on fire protection, the European calcium silicate industry realized a substantial research project as already described in details earlier. Now in this article the effect on future standardisation projects, especially on the currently revised standards DIN 4102‐4 and ‐22, will be illustrated. Finally a proposal is given for future rules to determine the fire resistance period of load bear ing calcium silicate walls with a fire‐separating function.  相似文献   

5.
Unbewehrtes Ziegelmauerwerk hat sich in den letzten Jahrhunderten als geeigneter Baustoff in den mitteleuropäischen Erdbebenzonen bewährt. Erhöhte Anforderungen aus den Lastnormen waren der Anlaß für umfangreiche Untersuchungen zur Schubtragfähigkeit von Mauerwerk. Die Optimierung von Produkteigenschaften von Hochlochziegeln für schubbeanspruchtes Mauerwerk war dabei einer von mehreren Untersuchungsansätzen. Der Optimierungsprozeß wurde in dem von der Europäischen Kommission geförderten Forschungsprojekt ESECMaSE (Enhanced safety and efficient construction of masonry structures in Europe) durchgeführt. Dabei wurden sowohl Untersuchungen zur Optimierung der Materialzusammensetzung als auch eine Optimierung des Lochbildes vorgenommen. Als Optimierungsergebnis wurden Prototypen hergestellt und in statisch zyklischen Schubversuchen untersucht. Die wichtigsten Materialeigenschaften, insbesondere die Längsdruck‐ und Längszugfestigkeit wurden erheblich verbessert. Erste Ergebnisse von Schubversuchen zeigen jedoch, daß die Bedeutung der Längsdruckfestigkeit bei anisotropen Baustoffen wie Hochlochziegeln bisher deutlich überschätzt wird.  相似文献   

6.
Untersuchungen zu Struktureigenschaften von laserstrahlgeschweißte Mischverbindungen aus Aluminium AA6056 und Titan Ti6Al4V für Anwendungen in der Luftfahrt Teil I: Lokale Gradienten in Mikrostruktur, Härte und Festigkeit Durch eine spezielle Stossvorbereitung wurden laserstrahlgeschweißter Mischverbindungen aus den Blechwerkstoffen AA6056 und Ti6Al4V hergestellt und zwar ohne die Verwendung von Zusatzwerkstoffen. Die große Differenz der Schmelztemperaturen erlaubt das selektive Erschmelzen des Aluminiumwerkstoffs, der wieder um den Titanwerkstoff benetzt, sodass es zur Ausbildung einer mechanisch‐stabilen und tragfähigen Verbindung kommt. Die Al‐Legierung wurd ein den Wärmebehandlungszuständen T4 und T6 verschweißt, um den mikrostrukturellen Einfluss auf die Eigenschaften der Verbindungen untersuchen zu koönnen. Die Prozessfolgen sahen vor, dass beim Schweißen im Zustand T4 eine Warmauslagerung, beim Schweißen im Zustand T6 eine Kaltauslagerung definierter Dauer folgte. Die Charakterisierung lokaler Eigenschaftsgradienten hinsichtlich Gefüge, Mikrohärte und Festigkeit waren grundlegend für die Untersuchungen zum Ermüdungsrissausbreitungs‐ und Bruchverhalten der Mischerbindungen. Dabei wurden mögliche Bereiche, von denen Bruchversagen ausgehen könnte, identifiziert. Es hat sich gezeigt, dass die Eigenschaftsänderungen fast ausschließlich auf die Aluminiumseite beschränkt blieben. An der Grenzfläche zwischen Ti6Al4V und AA6056 wurde zudem eine schmale intermetallische Reaktionsschicht nachgewiesen. Diese lokalen Eigenschaftsänderungen im Gefüge, in der Härte und Festigkeit auf der Al‐Seite sowie der intermetallische Phasensaum in Verbindung mit geometrischen Unterschieden sind im Rahmen der Untersuchungen als mögliche kritische Bereiche identifiziert worden.  相似文献   

7.
The Canadian standard CSA S304.1‐04 provides provisions for the structural design of unreinforced, reinforced, prestressed, and prefabricated masonry structures and for ‐ masonry components such as beams, walls, columns, and pilasters in accordance with the requirements of the National Building Code of Canada. The Canadian standard prescribes the limit states design method for all types of masonry construction. An empirical design approach is permitted for unreinforced masonry. In this article, an overview of the provisions of CSA S304.1‐04 pertaining to the design of unreinforced masonry structures is presented. Bemessung von unbewehrtem Mauerwerk nach der Kanadischen Norm. Die kanadische Norm CSA S304.1‐04 enthält Festlegungen zur ingenieurmäßigen Bemessung von unbewehrten, bewehrten, vorgespannten und vorgefertigten Mauerwerkkonstruktionen und für Mauerwerksbauteile wie Balken, Wände, Pfeiler und Pilaster in Übereinstimmung mit der kanadischen Bauordnung. Die nationalen Bauvorschriften fordern die Anwendung der Methode der Grenzzustände für alle Arten von Mauerwerkkonstruktionen. Eine empirische Bemessungsmethode ist für unbewehrtes Mauerwerk zugelassen. In dem vorliegenden Beitrag wird ein Überblick über die Kanadische Bemessungsnorm im Hinblick auf die Bemessung von unbewehrtem Mauerwerk gegeben. Der Beitrag stellt die meisten, jedoch nicht alle Festlegungen zur ingenieurmäßigen Bemessung von unbewehrtem Mauerwerk vor. Interessierte Leser können in den angegebenen Quellen weitere Informationen und Ausführungen dazu finden. Der Leser sei aber auch darauf hingewiesen, dass die kanadische Norm weitere Festlegungen zur ingenieurmäßigen Bemessung von bewehrtem, vorgespanntem und vorgefertigtem Mauerwerk enthält. Die diese Art von Mauerwerk betreffenden Passagen werden hier nicht vorgestellt.  相似文献   

8.
Zu der Bestimmung von Wärmeverlusten oder auch der ausgetauschten Wärmemengen durch körnige Stoffe hindurch ist die genaue Kenntnis der Wärmeleitzahl λ von großer Wichtigkeit. Wie die Ergebnisse sehr vieler Messungen zeigen, ist diese Größe abhängig von den verschiedensten Einflüssen wie Temperatur, Korndurchmesser, Raumgewicht, Porosität und Feuchtigkeit. Nur wenige Arbeiten behandelten bisher den Einfluß des in den Poren enthaltenen Gases und seines Druckes sowie der Bewegung des Gases durch die Porenkanäle auf das Gesamtwärmeleitvermögen des Stoffes. Der Erforschung dieser Probleme gelten die hier beschriebenen Untersuchungen.  相似文献   

9.
Die Anforderungen an große Kraftwerksturbinen (Gas‐ und Dampfturbinen) sind im Zusammenhang mit der Energiewende in den letzten Jahren signifikant gestiegen. Durch die wachsende Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energien wie Wind und Sonne gewinnt die Erhöhung der Flexibilität im Kraftwerksbetrieb immer mehr an Bedeutung. Dafür müssen zuverlässige und robuste Turbinen entwickelt werden. Turbinenschaufeln sind eine der Schlüsselkomponenten einer Turbine und ein entscheidender Erfolgsfaktor, um die aktuellen und zukünftigen Markt‐ und Kundenanforderungen zu erfüllen und die damit verbundenen Herausforderungen zu meistern. Die Auslegung von Turbinenschaufeln ist komplex. Turbinenschaufeln sind im Betrieb häufig extremen, hohen sowie komplexen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt. Diese mechanischen und thermischen Betriebsbelastungen führen zu hohen Bauteilbeanspruchungen und häufig zu einem Ermüdungs‐ und/oder Kriechlebensdauerverbrauch. Hersteller großer Kraftwerksturbinen können ihre Turbinen und deren Komponenten in den allermeisten Fällen nicht im Vorfeld auf Prüfständen testen. Außerdem können Fehler in der Auslegung der Komponenten zu deren Versagen im Betrieb und damit zumindest zu erheblichen wirtschaftlichen Schäden führen. Aus diesen Gründen und vor dem Hintergrund der zunehmend flexibleren Fahrweise von Kraftwerken und der damit verbundenen höheren Anzahl an Lastwechseln sind für die Entwicklung und Auslegung von Turbinenschaufeln sowie deren Lebensdauervorhersage geeignete, zuverlässige und abgesicherte Berechnungs‐ und Bewertungskonzepte sowie Regeln unerlässlich, um den sicheren Betrieb der Turbinenschaufeln zu ermöglichen. Dies gilt insbesondere für die genaue Beschreibung des Ermüdungsverhaltens unter Betriebsbelastung. Der vorliegende Artikel beschäftigt sich mit den hier verwendeten Konzepten zur Lebensdauervorhersage und zum Betriebsfestigkeitsnachweis von Gas‐ und Dampfturbinenschaufeln.  相似文献   

10.
Cyclic Deformation Behavior of Service Loaded 42CrMoS4 In dem Beitrag wird das Wechselverformungsverhalten von vergütetem 42CrMoS4 bei Betriebsbeanspruchung beschrieben. Dazu wird ein neues Prüfkonzept auf der Basis von Dehnungs‐, Temperatur und Widerstandmessungen angewendet, das Hysteresismessungen zur Beschreibung des Ermüdungsverhaltens unter variablen Amplituden ermöglicht. Alle gemessenen Größen hängen in eindeutiger Weise von mikrostrukturellen Veränderungen ab, die während der Schwingbeanspruchung auftreten und beschreiben somit den aktuellen Ermüdungszustand. Die Grundidee des Prüfkonzeptes besteht darin, einstufige Messsequenzen mit Amplituden unterhalb der Dauerfestigkeit mit Random‐ oder Betriebsbeanspruchungen zu kombinieren. Dies bietet die Möglichkeit bei Random‐ und Betriebsbeanspruchung das Wechselverformungsverhalten quantitativ zu beschreiben und Methoden der Lebensdauervorhersage anzuwenden, die sonst nur bei Einstufenversuchen Anwendung finden.  相似文献   

11.
Der Querkraftwiderstand VR von Mauerwerkswänden, die in ihrer Ebene durch Wind‐ oder Erdbebeneinwirkungen beansprucht werden, hängt auch vom Überbindemaß ü bzw. vom Verhältnis des Überbindemaßes zur Steinhöhe ü/hst ab. Das nach Norm derzeit zulässige Überbindemaß von ü ≥ 0,4 hst kann bei der Verwendung von Planelementen in der Praxis nicht immer eingehalten werden. Für diese Fälle ist in den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ) des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) für Kalksand‐Planelemente im Bereich 0,4 > ü ≥ 0,2 hst bzw. 12,5 cm bisher ein verminderter zulässiger Rechenwert der charakteristischen Schubfestigkeit fvk von 60 % des Wertes nach DIN 1053‐100:2007‐09 (ü ≥ 0,4 hst ) anzuwenden. Diese, auf Ergebnissen alter Versuche mit überholten Prüfanordnungen beruhenden, hohen Tragfähigkeitseinbußen waren im Zuge der Aufnahme von Planelementen in die Bemessungsnormen für Mauerwerk mit neuem Schubbemessungskonzept zu überprüfen. Daher wurden umfangreiche experimentelle und theoretische Untersuchungen an 17,5 cm dicken, 2,50 m hohen Schubwänden aus Kalksand‐Planelementmauerwerk mit Dünnbettmörtel und unvermörtelten Stoßfugen durchgeführt. Ziel war es, den Einfluss geringer Überbindemaße ü/hst < 0,4 auf die Schubtragfähigkeit dieser Wände, insbesondere bei statisch‐zyklischen Horizontalverformungen in Wandebene, quantitativ zu bestimmen. Als Versuchsparameter wurden die Wandauflast (σ = 0,5/1,0/1,43 N/mm2), das Überbindemaß (ü/hst = 0,2/0,4) und die Einspannung am Wandkopf und ‐fuß variiert. Die Untersuchungen ergaben im Bereich der normativ bemessungs relevanten geringen Überbindemaße 0,2 ″ ü/hst ″ 0,4 keine signifikanten Traglasteinbußen. Bei erweiterten theoretischen FE‐Analysen für das baupraktisch übliche Spektrum vorhandener Überbindemaße 0,2 ″ ü/hst ″ 1,0 von Wänden mit Auflastspannungen von 0,5 N/mm2 bzw. 1,0 N/mm2 wurde eine Traglastminderung von maximal 12 bis 16 % berechnet. Der Abtrag der Horizontallast vom Wandkopf zum Wandfuß erfolgt über ein schräges Druckspannungsfeld. Im Überbindebereich der Elemente auftretende Spannungskonzentrationen können zu örtlich begrenzten Rissbildungen führen, ohne dass die Tragfähigkeit der Wand hierdurch beeinträchtigt wird. Diese ist erst dann erschöpft, wenn insbesondere am Wandfuß die vom gerissenen Mauerwerk übertragbaren, schrägen Druckspannungen nicht mehr aufgenommen werden können. Shear load bearing capacity of masonry walls made of calcium silicate element units with a low overlap length — Experimental and numerical simulation analysis. The shear force resistance capacity VR of masonry walls subjected, in their plane, to loads from winds or earthquakes, amongst other things, depends on the overlap length of the units ü or on the ratio of the overlap length and the height of the unit ü/hst . The currently permissible overlap length, according to German design standards and norms, of ü ≥ 0.4 hst can not always be adhered to in building practice, when using element units. In such cases and according to general technical approval code (abZ) of the German Institute for Building Technology (DIBt) for calcium silicate element units within the range 0.4 > ü ≥ 0.2 hst or 12.5 cm, a reduced permissible calculation value of the characteristic shear strength fvk of 60 % of the value according to DIN 1053‐100:2007‐09 (ü ≥ 0.4 hst ) has been used to date. This high loss of load bearing capacity, based on results of older experiments with ob solete test setups, was to be tested in the course of the inclusion of element units in the calculation standards for masonry walls, with a new shear calculation concept. As a result, extensive experimental and theoretical tests were carried out on 17.5 cm thick and 2.50 m high shear walls made of masonry calcium silicate element units and ungrouted butt joints. The objective was to quantatively determine the influence of low overlap length ü/hst < 0.4 on the shear resistance of these masonry walls and in particular with static‐cyclical horizontal displacement at the wall top. The vertical load pressure (σ = 0.5/1.0/1.43 N/mm2), the overlap length (ü/hst = 0.2/0.4) and the fixing at the top and bottom of the wall were varied and used as experimental parameters. Within the range of normative calculation with low overlap lengths 0.2 ″ ü/hst ″ 0.4, the investigations showed no significant load bearing capacity loss. With more extensive theoretical Finite Element analyses for the normal building practice spectrum of overlap lengths 0.2 ″ ü/hst ″ 1.0 for walls with a vertical load of 0.5 N/mm2 or 1.0 N/mm2, a reduction of load bearing capacity of maximum 12 % to 16 % was calculated. The transmission of the horizontal shear load from the top of the wall to the bottom of the wall takes place through a diagonal compression stress field. Cracks may occur in the overlap area of the element units as a result of stress concentration, which are limited to the overlap area and do not cause any impairment to the load bearing capacity of the wall. This capacity is only then exhausted when the trans missible, diagonal compression stress can no longer be absorbed, especially at the bottom of the wall with cracked masonry.  相似文献   

12.
The work presented in this paper is part of a larger project investigating methods of reducing environmental impact, and improving performance, of fired clay brick masonry walls. Brick masonry has been combined with natural, sustainable materials in order to create a construction system that is structurally and thermally efficient. This is being accomplished through a programme of desk based research and physical testing on both small and full scale samples. The sustainable materials chosen for use in the project are unfired clay bricks and hemp‐lime. The paper presents initial results from an on‐going experimental programme investigating performance of novel hemp‐lime and brickwork composite walls. Hemp‐lime provides sufficient thermal resistance to act as the insulative material in a wall construction. Due to its low structural strength and stiffness it has not been used in structural applications to date. Results from preliminary testing suggest that combining structural brickwork with a hemp lime inner leaf can result in some structural benefits despite its low strength. This hypothesis has been investigated further at a larger scale. Results of these initial tests are presented. Nachhaltige Mauerwerkskonstruktionen: Erste Versuche an Verbundwänden aus Ziegeln und Hanf‐Kalk. Die in diesem Beitrag vorgestellte Arbeit ist Teil eines größeren Projektes zu Untersuchungen zur Verminderung von Umweltauswirkungen, sowie zur Verbesserung des Verhaltens von Wänden aus Ziegelsteinen. Ziegelmauerwerk wurde mit natürlichen, nachhaltigen Materialien kombiniert, um ein Bausystem zu schaffen, welches von der Tragwirkung und der Energieeffizienz her leistungsfähig ist. Durch Simulationen und Versuche sowohl an verkleinerten als auch an 1 : 1‐Modellen wurde dies erreicht. Die nachhaltigen Materialien, die für das Projekt ausgewählt wurden, sind ungebrannte Lehmziegel mit Hanf‐Kalk. Der vorliegende Beitrag präsentiert erste Ergebnisse aus einer laufenden Untersuchung zum Verhalten von neuartigen Mauerwerkswänden, die aus Hanf‐Kalk und Ziegelmauerwerk kombiniert werden. Hanf‐Kalk bietet eine ausreichende thermische Beständigkeit, um als Dämmmaterial in einer Wandkonstruktion zu fungieren. Aufgrund seiner geringen Festigkeit und Steifigkeit kam es bisher nicht zu einer Anwendung bei baulichen Konstruktionen. Die Ergebnisse aus Vorversuchen lassen vermuten, dass die Kombination des tragenden Ziegelmauerwerks mit Hanf‐Kalk als innerer Schale trotz ihrer geringen Festigkeit zu einigen Vorteilen führen kann. Diese Hypothese wurde in größerem Maße weiter untersucht. Die Ergebnisse dieser ersten Tests werden vorgestellt.  相似文献   

13.
Zellengewölbe sind eine Sonderform der spätgotischen Ziergewölbe, die ohne tragende Rippen auskommt. Die Bauzeit liegt im 15. und 16. Jahrhundert. Danach ging das Wissen um die Errichtung der Zellengewölbe verloren. Insbesondere ist unklar, wie sie — entsprechend alter Aufzeichnungen mit sehr wenig Holz gebaut werden konnten. Die entscheidende Frage ist somit, wie die Last während der verschiedenen Bauphasen abgetragen wird. An der Geometrie bestehender Zellengewölbe ist zu erkennen, dass offenbar nur für die Grate eine ständige Formkontrolle und Unterstützung beim Bauen vorhanden war und die übrigen Mauerwerksflächen frei gemauert wurden. Der Holzeinsatz zur Unterstützung kann dadurch gering gehalten werden, dass das Mauerwerk schon während des Bauens einen großen Teil seiner Last selbst abträgt, indem am Anfang die Kämpfer bis in eine gewisse Höhe ohne Unterstützung gemauert werden, später durch ein gegenseitiges Abstützen und Aussteifen der Mauerwerksscheiben und im flacher werdenden Teil des Gewölbes, zur Mitte hin, durch die Ausbildung einer Ringdruckkraft ähnlich wie beim Bau einer Kuppel, die die gegenseitige Abstützung der einzelnen Mauerwerksscheiben verbessert. Im Rahmen einer Diplomarbeit wurde im Frühjahr 2010 in einem vorübergehend leer stehenden Raum an der HTWK Leipzig ein Zellengewölbe in historischer Bauweise errichtet [1]. Der Querschnitt der Bögen unter den Graten konnte mit 3,6 cm × 7,0 cm (aus OSB/3‐Platten) gering gehalten werden, bei einem Mindestabstand der Stützen von 70 cm, damit immer ein Durchgang von einer Zelle zur nächsten vorhanden und damit das Arbeiten von unten möglich ist. Für die Stützen wurde 5,8 cm × 5,8 cm (Nadelholz) gewählt. Die tatsächliche Belastung von Bögen und Stützen wurde während der Bauphase ständig kontrolliert. Nach den Messwerten zu schließen, hätten die Holzquerschnitte noch um 20 bis 30 % verringert werden können. Die Erfahrungen beim Bau des Zellengewölbes zeigen, dass die Eigenlast des Gewölbes in der Bauphase nur teilweise, wie bei Gewölben üblich, von einer Unterkonstruktion getragen werden muss, während — in Abhängigkeit von der Bauphase — durch verschiedene Mechanismen der größte Teil der Last vom Mauerwerk selbst getragen wird. Construction of a cell vault by a historical method with minimal support of the ridges. Cell vaults are a specific type of the late‐Gothic vaulting without bearing ribs. The construction period is the 15th and 16th century. After that, the knowledge for the construction of cell vaults had been lost. In particular, it is unclear, how they could been built with very little wood in accordance with historical records. The crucial question is therefore, how the load is carried during the different phases of construction. On the geometry of existing cell vaults can be seen, that apparently there has been support and shape control only for the ridges, while the other brick masonry was built without support or formwork. The wood used for support can be kept low by the masonry contributing a large part to the load transfer already during the construction phase. This is achieved in the beginning by the steep ridges which do not need support, then through the mutual supporting and stiffening of the cell parts and in the shallower parts, versus the middle of the vault, by the emergence of an annular pressure force. This ring compression force arising here is similar to the construction of a dome. As a part of a diploma thesis in a temporarily vacant space at the HTWK Leipzig a cell vault was built by historical methods in spring 2010. The cross‐section of the supporting wooden arches below the ridges could be kept low at 3.6 cm × 7.0 cm at a distance of the columns of 70 cm, so that always there exists a passage from one cell to the other to enable the mason to move under the cell vault for building it from below. The cross‐section of the columns was 5.8 cm × 5.8 cm. The actual load at the wooden arches and columns was monitored continuously during the construction phase. According to the results, the cross‐section of the wood even could have been reduced by 20—30 %. The experience in the construction of the cell vault shows, that the dead load of the vault must be transferred only partly by a timber construction, while the bigger part of the load is transferred by the masonry itself by different mechanisms depending on the construction phase.  相似文献   

14.
Die Schirminjektion ist ein Injektionsverfahren zur Abdichtung von erdberührten Bauwerken gegenüber Grundwasser, bei denen aufgrund der speziellen Gegebenheiten eine Behebung der Undichten des Baukörpers technisch nicht möglich oder ökonomisch nicht sinnvoll erscheint. Durch die Schirminjektion werden die Wasserwege im anstehenden Boden mit Kunstharzgelen verfüllt und abgedichtet, so dass der injizierte Boden die Funktion einer neuen Abdichtungsebene übernimmt. Der Beitrag beschreibt die Eigenschaften der verwendeten Gele und die qualitätsbestimmenden Schritte von der Voruntersuchung des Mauerwerks, über die Planung und Ausführung bis zur Qualitätssicherung und Dokumentation. Auch ökologische Aspekte der Injektion im Boden werden angesprochen. Waterproofing of Subgrade Constructions by Curtain Grouting. Curtain grouting is a method for waterproofing subgrade constructions where the sealing of the leakages in the construction is technically not possible or economically not sensible. By this kind of grouting the capillaries and cavities in the soil surrounding the construction are filled and sealed with polymeric gels. The grouted soil forms a new waterproofing body outside the structure. The properties of the used gels are described as well as the necessary steps to control the quality, including preliminary enquiries of the masonry, planning and execution of the grouting process, quality control and documentation. Also ecological aspects of grouting in soil are discussed.  相似文献   

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Strength of grinding wheels with resinoid bond Rotierende Schleifkörper unterliegen während des Schleifprozesses komplexen Beanspruchungen durch Spannkräfte, Schnittkräfte und Fliehkräfte. Von wesentlicher sicherheitstechnischer Bedeutung sind dabei die Fliehkraftspannungen. Diese nehmen quadratisch mit der Umfangsgeschwindigkeit zu und können so den Bruch der Werkzeuge bewirken. Der wichtigste Festigkeitskennwert rotierender Schleifkörper ist deshalb deren Bruchgeschwindigkeit. An Schleifscheiben mit Phenolharzbindung als typischem Beispiel für kunstharzgebundene Schleifkörper wurde untersucht, welche Zusammenhänge zwischen dem Aufbau der Schleifscheiben und deren Bruchgeschwindigkeit bestehen. Die Bruchgeschwindigkeit stieg hiernach mit zunehmendem Korn- und Bindungsvolumen wie auch mit feiner werdender Schleifmittelkörnung an. Auch die Schleifmittelart, Korund oder Siliciumkarbid, hatte einen Einfluß. Als Werkstoffkennwerte wurden weiterhin der Elastizitätsmodul und die Biegefestigkeit ermittelt. Während zwischen dem Elastizitätsmodul und der Bruchgeschwindigkeit kein allgemeiner Zusammenhang bestand, korrelierte die Biegefestigkeit sehr gut mit der Bruchgeschwindigkeit. Die an einfachen Probekörpern zu bestimmende Biegefestigkeit kann beispielsweise herangezogen werden, um die Bruchgeschwindigkeit retrospektiv anhand vorhandener Bruchstücke zu ermitteln, was gerade im Rahmen von Schadens- oder Unfalluntersuchungen wichtig sein kann. Die Untersuchungen zeigten ferner, daß kunstharzgebundene Schleifkörper unter Feuchtigkeitseinwirkung einen Teil ihrer Festigkeit einbüßen können. Durch eine Vorbehandlung des Schleifmittelkornes mit Haftmitteln, wie z. B Silanen, kann die Feuchtebeständigkeit jedoch verbessert werden.  相似文献   

16.
Der Beitrag stellt die Entwicklung eines prognosefähigen Simulationsmodells zur Vorhersage des Verhaltens und der Feuerwiderstandsdauer brandbeanspruchter Mauerwerkswände aus Kalksandsteinen im Rahmen eines europäischen Forschungsprojekts der European Calcium Silicate Producers Association (ECSPA) vor. Wesentliche Elemente des gekoppelten thermisch‐mechanischen Simulationsmodells im Finite‐Elemente‐Programmsystem ANSYS sind die thermische Simulation der Brandbeanspruchung und der daraus resultierenden zeitabhängigen Temperaturverteilung in der Mauerwerkswand sowie die mechanische Simulation mit Hilfe eines temperaturabhängigen nichtlinearen Materialmodells für Mauerwerk zur Prognose der Verformungen, Spannungen, Rissbildungen und Feuerwiderstandsdauer infolge Brandbeanspruchung. Der Entwicklungsprozess des Simulationsmodells erfolgt mit Hilfe der Optimierungsplattform optiSLang unter Einsatz modernster Analysestrategien der Sensitivitätsanalyse und der System‐ bzw. Parameteridentifikation. Mit Hilfe von Sensitivitätsanalysen konnten die wesentlichen Einflussgrößen und physikalischen Phänomene brandbeanspruchter Mauerwerkswände identifiziert werden. Anschließende Parameteridentifikationen mit leistungsfähigen genetischen und evolutionären Optimierungsalgorithmen dienten der inversen Bestimmung der Temperaturabhängigkeit der relevanten Materialparameter. Mit Hilfe des entwickelten dreidimensionalen Simulationsmodells ist es nun möglich, die Feuerwiderstandsdauer und Schädigung brandbeanspruchter Mauerwerkswände mit hoher Qualität sehr realitätsnah vorherzusagen. Simulation of calcium silicate masonry under fire load. The contribution presents the development of a simulation model for the analysis of the behavior and resistance of fire‐stressed calcium silicate masonry walls in the context of a european research project of the European Calcium Silicate Producer Association (ECSPA). Substantial elements of the coupled thermal‐mechanical simulation model in finite elements the program system ANSYS are the thermal simulation of the time‐dependent temperature distribution resulting from the fire load in the masonry wall as well as mechanical simulation with the help of a temperaturedependent nonlinear masonry material model for the prognosis of the deformations, stresses, cracking and resistance time caused by fire load. For the development process and the verification of the simulation model the optimization platform optiSLang with modern analysis strategies like sensitivity analysis and the system or parameter identification where used. By sensitivity analyses the important variables and physical phenomena of fire‐Stressed calcium silicate masonry walls could be identified. Follow ing parameter identifications with efficient genetic and evolutionary optimization algorithms served the inverse determination of the temperature dependence of the relevant material parameters. With the help of the developed three‐dimensional simulation model now it is possible to predict the fire resistance time and damage of fire‐stressed calcium silicate masonry walls with high quality.  相似文献   

17.
Das Fließstreifenmodell ist ein verbreitetes Hilfsmittel zur Berechnung der zyklischen Rissspitzenöffnungsverschiebung und des Ermüdungsrisswachstums von Strukturen unter isothermer zyklischer Belastung. Im Zuge einer Modellerweiterung kommt das rheologische Masing‐Modell zum Einsatz, das aus parallel geschalteten Reihenschaltungen von Feder und Reibelement besteht. Indem den Reibelementen unterschiedliche Fließspannungen zugeordnet werden, kann mit dem Masing‐Modell die zyklische Spannungs‐Dehnungs‐Kurve des Werkstoffs beschrieben werden. Anstelle einer konstanten Fließspannung werden diese verschiedenen Fließspannungen zufällig den einzelnen Elementen, in die die Riss‐Ligament‐Linie im Fließstreifenmodell unterteilt ist, zugewiesen. Neben einer besseren Modellierung des mechanischen Materialverhaltens ist auf diese Weise die Berücksichtigung mikrostruktureller Aspekte des Ermüdungsrisswachstums möglich, wenn auf die Werte der Fließspannungen im Bereich des frühen mikrostrukturellen Risswachstums Einfluss genommen wird. Zur Untersuchung thermomechanischer Ermüdung werden die Fließspannungen in Abhängigkeit von der Temperatur formuliert.  相似文献   

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Mauerwerkswände müssen neben Vertikallasten als platten‐ und scheibenförmige Bauteile auch horizontale Lasten aufnehmen und weiterleiten können. Die Neufassungen der DIN 1055 bzw. der DIN 4149 führten zu einer Erhöhung der anzusetzenden Horizontallasten aus Wind und Erdbeben und damit zu einer Erhöhung der Beanspruchung der aussteifenden Bauteile auf Schub. Im nachfolgend vorgestellten Forschungsvorhaben konnten vorhandene Reserven der Schubtragfähigkeit von Mauerwerk aus Porenbeton‐Plansteinen und ‐Planelementen durch Schubversuche an geschosshohen Mauerwerkswänden sowie durch begleitende Materialversuche, numerische Simulationen und Parameterstudien aufgezeigt werden. Durch die Versuche war es ebenfalls möglich, die vorhandene Datenbasis vor allem für Steine kleiner Festigkeiten (PP2) zu ergänzen und zu erweitern. Dadurch ist nun eine bessere statistische Anpassung der Bemessungsgleichung möglich. Für die Normung wurde ein Vorschlag erarbeitet. Sowohl im Versuch als auch in den Begleitrechnungen konnte für Wände mit vermörtelten Stoßfugen im Vergleich zu denen ohne eine Erhöhung der aufnehmbaren Horizontallasten nachgewiesen werden. Shear Loading Capacity of Aerated Autoclaved Concrete (AAC) Flat Block Masonry. Masonry walls should be able to carry and transfer horizontal loads in addition to vertical loads, due to their plate or panel form. The new versions of the DIN 1055 and DIN 4149 have led to an increasing of the assumed horizontal loads caused by wind and earthquakes, and thus to an increase in stress in the stiffening components that are designated for shear. The aim of the research project described below was to investigate the existing reserves in shear capacity of masonry made of aerated autoclaved concrete flat blocks. Therefore shear tests on masonry walls of a storey height were executed accompanied by material tests, numerical simulations and parameter studies. Furthermore it was possible to update and expand the existing data base particularly concerning blocks with lower strengths (PP2). Hence it is now possible to achieve a better statistical adjustment to the design equations. A proposal for standardization was also developed. From the investigations and the accompanying calculations, it was determined that walls with mortared butt joints have a higher horizontal load carrying capacity in comparison with those without.  相似文献   

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Die moderne Datentechnik, die weltweite Vernetzung und die zunehmend komplexeren Informations‐ und Kommunikationssysteme haben einen exponentiell wachsenden Bedarf an Speichertechnik zur Folge. Magnetische Festplattenspeicher stellen dabei bis heute die dominierende Speichertechnologie dar, wenn man die jährlich umgesetzte Speichermenge betrachtet. Diese Vorrangstellung wird sich auch in den nächsten Jahren nicht ändern. Die rasant steigenden Anforderungen des Marktes haben in den vergangenen Jahren zu einer jährlichen Steigerungsrate der Datenspeicherdichte von etwa 60 Prozent geführt, die damit noch über der Steigerungsrate in der Mikroelektronik liegt. Diese ist allgemein als Moore'sches Gesetz bekannt und gilt als Symbol für raschen technologischen Fortschritt. Möglich wurde diese Entwicklung erst durch eine ebenso dynamische Entwicklung bei den Herstellungsverfahren, sei es durch die Nutzung neuer Effekte oder durch die kontinuierlich verbesserte Beherrschung der technologischen Prozesse. Magnetische Festplattenspeicher sind aus dem alltäglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Jeder Personalcomputer besitzt heute zumindest eine Festplatte zur Speicherung von entsprechenden Anwenderprogrammen und Daten. Weitere Einsatzbereiche liegen im Bereich von Servern und Datensicherungssystemen. Durch die zunehmende Verkleinerung der Laufwerke rücken auch Einsatzmöglichkeiten in digitalen Kameras, Handys oder tragbaren digitalen Audioabspielgeräten in den Blickpunkt des Interesses. Weltweit werden derzeit etwa 150 Millionen Festplatten pro Jahr hergestellt, wobei für die nächsten Jahre mit einer Wachstumsrate von etwa 15 Prozent gerechnet wird (Abb. 1). Bedenkt man, dass das Fassungsvermögen und die Zuverlässigkeit der einzelnen Festplatten in den letzten Jahren ebenfalls drastisch gestiegen sind, so wird der enorme Anstieg der insgesamt produzierten Speicherkapazität deutlich [1]. Einer der wichtigsten Faktoren für die Optimierung magnetischer Speicherlaufwerke ist das Verständnis und die Beherrschung der tribologischen Prozessen am Kopf‐/Platte‐Interface. Beim Beschreiben einer Magnetplatte mit Datenbits wird ein keramischer Schreib‐/Lese‐Kopf (Abb. 2) mit hoher Geschwindigkeit (> 100 km/h) über die Platte geführt. Dabei werden pro zurückgelegtem Millimeter etwa 10 000 Datenbits geschrieben oder gelesen. Der Abstand zwischen Kopf und Platte beträgt dabei nur wenige 10 nm. Auch wenn nach dem hydrodynamischen Prinzip ein Luftpolster die beiden Reibpartner trennt, werden doch erhebliche Kräfte übertragen, denen das gesamte System ohne jeglichen Verschleiß und dauerhaft standhalten muß. Schon das Ausbrechen eines einzigen Partikels im μm‐Bereich kann das gesamte Laufwerk und seine Funktion dauerhaft schädigen. Zahlreiche physikalische und chemische Grundvoraussetzungen sind daher zu erfüllen, um ein Kopf‐/Platte‐Interface jahrelang fehlerfrei und stabil arbeiten zu lassen. Neben selbstverständlichen Anforderungen, die an die Komponenten gestellt werden, wie geringe Rauhigkeit, hohe Härte und Abriebfestigkeit, sind spezifische Vorkehrungen zu treffen, um die chemische Natur und Eigenschaft der Oberflächen zu steuern.  相似文献   

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