Bewusst alte Pfade der Bautechnik verlassen, mit innovativen Methoden, Werkstoffen und Ideen nach vorne gehen, durch Querdenken und Hinterfragen ganzheitlich optimale Lösungen finden – das ist die Zielsetzung des Institutes für Konstruktiven Ingenieurbau (IKI) an der Hochschule Biberach.

Im Mittelpunkt der Forschungsarbeit des Instituts stehen technische Fragen des Hoch- und Tiefbaus. Das Ziel ist die praxistaugliche Realisierung innovativer Konzepte auf höchstem technischen Niveau und die Umsetzung neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse.


Organisatorisch ist das IKI in 5 Sparten unterteilt, denen inhaltlich folgende Schwerpunkte zugeordnet werden können:

  • Baustatik und Baudynamik (konstruktiver Glasbau, Behälterbau und allgemeine Schalentragwerke, Messungen und Beratungen bei mechanischen Schwingungen und Explosionsschutz)
  • Massivbau und Verankerungstechnik (experimentelle Forschung, Produktentwicklung, Anwendung von probabilistischen Methoden im Umfeld des Massivbaus, Durchführung und Bewertung von Verankerungsversuchen)
  • Experimentelle Mechanik (Modellsammlung zur Veranschaulichung mechanischer Problemstellungen)
  • Bautechnologie (innovative Produktions- und Fügetechniken)
  • Tragwerkssanierung (Analyse gealterter Stahlbetonstrukturen, Entwicklung von Sanierungskonzepten)

Überprüfung der Zuverlässigkeit der für die nächste Generation von EN 1992-1-1 vorgesehenen neuen Bemessungsansätze gegen Durchstanzen ohne Durchstanzbewehrung und Querkraft ohne Querkraftbewehrung

Veranlassung und Zielsetzung

Das vorhandene Sicherheitskonzept im Bauwesen beruht teilweise auf Erfahrungen und wird selten hinterfragt. Bei der Herleitung der neuen Bemessungsansätze für die neue Generation von EN 1992-1-1 wurden die Gleichungen so angepasst, dass sich bei einem Vergleich mit Versuchen ein Mittelwert von 1,0 ergibt. Diese Auswertung auf Mittelwertniveau ist z.T. deutlich progressiver als das bisher in Deutschland übliche Vorgehen. Mit probabilistischen Rechenverfahren auf Level II und Level III sollen die Versagenswahrscheinlichkeiten für die aktuellen und neuen Bemessungsansätze ermittelt werden. Falls die Zuverlässigkeitsziele gemäß DIN EN 1990 nicht erreicht oder deutlich überschritten werden – was eine unwirtschaftliche Bemessung zur Folge hätte – werden für die nächste Generation von EN 1992-1-1 geänderte Teilsicherheitsbeiwerte vorgeschlagen.

Mittelgeber und Kooperationspartner

Das Projekt wird vom Deutschen Institut für Bautechnik DIBt finanziert (P 52-5-7.322.1-2032/18), dem an dieser Stelle herzlich gedankt sei. Außerdem gilt der Dank unserem Projektpartner dem Lehrstuhl und Institut für Massivbau der RWTH Aachen für die gute Zusammenarbeit.

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TesiproV – Allgemeingültiges Verfahren zur Herleitung von Teilsicherheitsbeiwerten im Massivbau auf Basis probabilistischer Verfahren anhand ausgewählter Versagensarten – Erstellung eines Richtlinienentwurfs

Veranlassung und Zielsetzung

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, einen allgemeingültigen Standard zur Ableitung von Teilsicherheitsbeiwerten auf Basis probabilistischer Rechenverfahren der Stufen II und III zu erarbeiten und in Form einer Richtlinie zu etablieren. Ein übergeordnetes Ziel ist es, im Bauwesen zu einer breiten Akzeptanz probabilistischer Rechenverfahren durch ein allgemein anerkanntes standardisiertes Verfahren beizutragen. Die Richtlinie soll ein Standardprozess zur Überprüfung des Sicherheitsniveaus bzw. zur Festlegung von Teilsicherheitsbeiwerten unter Einhaltung des geforderten Sicherheitsniveaus beschreiben, der auch von Bauaufsichtsbehörden und Normungsgremien anerkannt wird.

Neben der allgemeinen Beschreibung der Vorgehensweise zur Ableitung von Teilsicherheitsbeiwerten soll die Richtlinie Hilfen für zukünftige Zuverlässigkeitsanalysen beinhalten, u. a. Checklisten zur Durchführung von Zuverlässigkeitsanalysen, Schemata zur Wahl geeigneter Rechenverfahren, tabellarische Auflistungen geeigneter stochastischer Kennwerte für wichtige Basisvariablen, Ablaufdiagramme der Rechenverfahren und Benchmarks zur Überprüfung von Programmcodes.

Bildquelle: Zilch, K. ; Zehetmaier, G. : Bemessung im konstruktiven Betonbau. Heidelberg: Springer, 2006, überarbeitet

Illustration Beton Bemessung Institut IKI
Illustration Beton Bemessung Institut IKI

Mittelgeber und Kooperationspartner

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Förderprogramms „WIPANO – Wissens- und Technologietransfer durch Patente und Normen“ gefördert (Förderkennzeichen 03TNK003E). Dem BMWi und dem Projektträger Jülich, Forschungszentrum Jülich GmbH, die seitens des BMWi mit der Beratung und der Umsetzung der Förderrichtlinien betraut wurde, sei an dieser Stelle herzlich gedankt. Außerdem gilt der Dank den Projektpartnern, dem Lehrstuhl und Institut für Massivbau (IMB) der RWTH Aachen; dem Deutschen Ausschuss für Stahlbeton e.V. (DAfStb), Berlin; der solidian GmbH, Albstadt und der H+P Ingenieure GmbH, Aachen für die gute Zusammenarbeit.

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Das Institut für Konstruktiven Ingenieurbau verfügt über Messtechnik zur Schwingungsmessung (Beschleunigungssensoren), zur transienten Dehnungsmessung (DMS in Echtzeit), zur transienten Luftdruckmessung (z.B. bei hinterlüfteten Fassaden) sowie eine umfangreiche Softwareausstattung (CAD, ANSYS, RFEM, RSTAB).

Weitere Informationen finden Sie unter Versuchshalle für Baustoff- und Bauteilprüfung – PÜZ-Stelle nach LBO (früher: Öffentliche Baustoffprüfstelle).

Das Institut für Konstruktiven Hochbau bietet auch eine Reihe an Dienstleistungen für Betriebe und Unternehmen an. Von der Expertise des Instituts kann man im Rahmen folgender Leistungen profitieren:

  • Beratung und Unterstützung bei Schwingungsfragen (Messung von Schwingungen, Ursachenforschung und Bewertung von Schwingungen, Erarbeitung von Sanierungskonzepten für schwingende Tragwerke)
  • Entwicklung und Dimensionierung von Fassadenelementen für Explosionseinwirkung
  • Gutachterliche Betreuung von Schadensfällen
  • Betreuung von Zulassungsversuchen an der Versuchshalle für Baustoff- und Bauteilprüfung der HBC einschließlich der Erstellung des Zulassungsgutachten
  • Konstruktive Umsetzung von Kunstwerken und Skulpturen aus Glas
  • Fortbildungsmaßnahmen für Ingenieure aus der Praxis im Bereich Baudynamik und Finite-Element-Methoden (FEM)

 

2020

Rempel, S.; Ricker, M.; Hegger, J.: Biegebemessungsmodell mit einer geschlossenen und iterativen Lösung für Textilbetonbauteile. Beton‐ und Stahlbetonbau 115 (2020), S. 1-13, doi:10.1002/best.201900086

2019

Ricker, M.; Häusler, F.; Hegger, J.: Punching of edge column-slab connections – comparison of tests and codes. In: Structures and Buildings (ahead of print) – doi: 10.1680/jstbu.19.00022

2018

Ricker, M.: Vergleich der Durchstanzbemessung nach Eurocode 2 + NA(D), fib Model Code 2010 und der 2. Generation des Eurocode 2. In: Konstruktiver Ingenieurbau 03/2018, S. 19-27

Kueres, D.; Ricker, M.; Classen, M.; Hegger, J.: Fracture kinematics of reinforced concrete slabs failing in punching. In: Engineering Structures 171 (2018), S. 269-279

Kueres, D.; Ricker, M.; Hegger, J.: Improved Shear Reinforcement for Footings—Maximum Punching Strength. In: ACI Structural Journal 115 (2018), S. 1365-1377 – ISSN 0889-3241

2017

Ricker, M.; Häusler, F.; Randl, N.: Punching strength of flat plates reinforced with UHPC and doubleheaded studs. In: Engineering Structures 136 (2017), S. 345-354 – ISSN: 0141-0296

Rempel, S., Ricker, M.: Ermittlung der Materialkennwerte der Bewehrung für die Bemessung von textilbewehrten Bauteilen. In: Bauingenieur 92 (2017), S. 280-288 – ISSN: 0005-6650

Kueres, D.; Ricker, M.; Hegger, J.: Improved Shear Reinforcement for Footings—Punching Strength inside Shear-Reinforced Zone. In: ACI Structural Journal 114 (2017), S. 1445-1456 – ISSN 0889-3241

2016

Ricker, M.; Siburg, C.: Punching shear strength of flat slabs: Critical review of Eurocode 2 and fib Model Code 2010 design provisions. In: Structural Concrete 17 (2016), S. 457-468, doi: 10.1002/suco.201500106

Kueres, D., Ricker, M., Häusler, F. and Hegger, J.: Durchstanztragverhalten von Einzelfundamenten mit einer neuartigen Durchstanzbewehrung. In: Beton- und Stahlbetonbau 111 (2016), S. 355–365, doi: 10.1002/best.201500071

2015

Ricker, M.; Häusler, F.: Nichtlineare Finite-Elemente-Analyse von Flachdecken im Bereich von Randstützen. In: Bauingenieur 90 (2015), S. 209-219

Randl, N.; Ricker, M.; Häusler, F.; Steinberger, S.: Erhöhung des Durchstanzwiderstandes von Flachdecken durch Verbundeinbauteile aus UHPC. In: Beton- und Stahlbetonbau 110 (2015), S. 811-821, doi: 10.1002/best.20150004

2014

Ricker, M.; Häusler, F.: Europäische Bemessungsregeln für Doppelkopfanker als Durchstanzbewehrung. In: Beton- und Stahlbetonbau 109 (2014), S. 30-42

Häusler, F.; Ricker, M.; Siburg, C.: Einfluss einer Vorspannung auf die Durchstanztragfähigkeit von Flachdecken. In: Bauingenieur 89 (2014), S. 261-271

Ricker, M.; Häusler, F.: European punching design provisions for double-headed studs. In: Structures and Buildings 167 (2014), S. 495-506

Ricker, M.; Geus, J.; Häusler, F.: Europäische Bemessungsregeln für Hülsenanker. In: Bauingenieur 89 (2014), S. 348-358

Ricker, M.; Siburg, C.: Vergleich der Durchstanzbemessung nach Model Code 2010 und Eurocode 2. In: Beton- und Stahlbetonbau 109 (2014), S. 771-782

Siburg, C.; Ricker, M.; Hegger, J.: Punching shear design of footings: critical review of different code provisions. In: Structural Concrete 15 (2014), S. 497-508, doi: 10.1002/suco.201300092

2013

Siburg, C.; Ricker, M.: Zur Durchstanzbemessung von Einzelfundamenten – Normenvergleich und Vergleich mit Versuchen. In: Beton- und Stahlbetonbau 108 (2013), S. 641-653

2012

Werkle, H.; Michaelsen, S.; Francke, W.; Denk, H.; Gerold, F.; Lumpe, G.; Möller, G.; Schulz, G.: Mathcad in der Tragwerksplanung; Verlag Vieweg + Teubner; 2. Aufl. 2012. XI, 301 S.

Rahm, H.: Schädigungsspektren ermüdungsrelevanter Tragwerke am Beispiel einer Lärmschutzwand, 4. VDI-Fachtagung Baudynamik, 2012

Lumpe, G.: Wissenschaft und Praxis, Tagungsbände der Stahlbauseminare 1996-2012 der Akademie der Hochschule Biberach

Krichenbauer, F.-J.: Sicherheits- und Gesundheitsschutz auf Baustellen; veröffentlicht in Schneider, Bautabellen für Ingenieure; 19. und 20. Auflage

Ricker, M.; Siburg, C.; Hegger, J.: Durchstanzen von Fundamenten nach NA(D) zu Eurocode 2. In: Bauingenieur 87 (2012), S. 267-276

2011

Rahm, H.: Bemessung von Stahl- und Glaskonstruktionen bei Explosions- und Stoßbeanspruchungen, Stahlbauseminar 2011

Ricker, M.: Numerische Untersuchungen zum Durchstanzen von gedrungenen Einzelfundamenten. In: Bauingenieur 86 (2011), S. 443-453

2010

Hegger, J.; Ziegler, M.; Ricker, M.; Kürten, S.: Experimentelle Untersuchungen zum Durchstanzen von gedrungenen Fundamenten unter Berücksichtigung der Boden-Bauwerk-Interaktion. In: Bauingenieur 85 (2010), S. 87-96

2008

Gensichen, V. / Lumpe, G.: Zur Leistungsfähigkeit, korrekten Anwendung und Kontrolle von EDV- Programmen für die Berechnung räumlicher Stabwerke im Stahlbau. Stahlbau 77 (2008), 447 - 453, 531 - 537, 608 - 613, 908

Hegger, J.; Häusler, F.; Ricker, M.: Zur Durchstanzbemessung von Flachdecken nach Eurocode 2. In: Beton- und Stahlbetonbau 103 (2008), S. 93-102

Hegger, J.; Ricker, M.; Häusler, F.: Zur Durchstanzbemessung von ausmittig beanspruchten Stützenknoten und Einzelfundamenten nach Eurocode 2. In: Beton- und Stahlbetonbau 103 (2008), S. 723-734

Rahm, H.: Kompaktkurs zur dynamischen Bemessung von Bauwerken I: Mechanische Grundlagen, Stahlbauseminar 2009

Rahm, H.: Kompaktkurs zur dynamischen Bemessung von Bauwerken II: Anwendungsbeispiele, Stahlbauseminar 2009

Hegger, J.; Ricker, M.; Sherif, A. G.: Punching Strength of Reinforced Concrete Footings. In: ACI Structural Journal 106 (2009), S. 706-716

Hegger, J.; Ricker, M.; Häusler, F.: Zur Berücksichtigung einer ungleichmäßigen Querkraftverteilung im Durchstanzbereich. In: Kurzberichte aus der Bauforschung 50 (2009), S. 71

2007

Hegger, J.; Ricker, M.: Zur Bemessung des Durchstanzens im Bereich von Randstützen. In: Bauingenieur 82 (2007), S. 177-184

Hegger, J.; Ricker, M.; Häusler, F.; Tuchlinski, D.: Versuche zum Durchstanzen im Bereich von Randstützen mit und ohne Durchstanzbewehrung. In: Bauingenieur 82 (2007), S. 270-278

Hegger, J.; Ricker, M.; Ulke, B.; Ziegler, M.: Investigations on the punching behaviour of reinforced concrete footings. In: Engineering Structures 29 (2007), S. 2233-2241

Hegger, J.; Häusler, F.; Ricker, M.: Zur maximalen Durchstanztragfähigkeit von Flachdecken. Beton- und Stahlbetonbau 102 (2007), S. 770-777

Burmeister, A., Rahm, H., Ramm. E.: Explosionsschutz moderner Glasfassaden – Einsatz von Klebstoffen, FOSTA, 5. Kolloquium zur Klebetechnik

2006

Burmeister, A., Rahm, H.: Simulation von gebrochenem Glas, Explosionsschutz moderner Fassaden, 24th CADFEM-Meeting 2006

Hegger, J.; Ricker, M.; Ulke, B.; Ziegler, M.: Untersuchungen zum Durchstanzverhalten von Stahlbetonfundamenten. In: Beton- und Stahlbetonbau 101 (2006), S. 233-243

Hegger, J.; Sherif, A. G.; Ricker, M.: Experimental Investigations on Punching Behavior of Reinforced Concrete Footings. In: ACI Structural Journal 103 (2006), S. 604-613

2005

Lumpe, G.: Zur Stabilität und Biege-Torsion großer Verformungen von räumlichen Stabwerken. Bauingenieur 80 (2005), S. 169 - 177.

Burmeister, A., Rahm, H., Ramm. E.: Dynamisches Verhalten von Bauteilen unter kurzzeitigen Einwirkungen, Baustatik-Baupraxis 9, Dresden, 2005


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