Thesis (M.S.)--Ohio University, August, 1995. / Title from PDF t.p.

Die Dissertationsschrift beschreibt die Entwicklung eines Deckensystems im HBV für Anwendungen im Neubau. Dabei werden sowohl die Mechanik für den eigentlichen Verbund zwischen den Baustoffen als auch der Verbundquerschnitt des Deckenbauteils mit seinen Materialien und Dimensionen entworfen. Die Ausgestaltung des Deckensystems mit den wichtigsten Details wird theoretisch und versuchstechnisch begründet. Die Ergebnisse bauakustischer Untersuchungen an verschiedenen Deckenbauteilen, die Resultate von Scherversuchen mit unterschiedlichen Ausprägungen der Verbinder und die eines Biegeversuchs mit einem Deckenelement in den originalen Dimensionen fließen in die Überlegungen ein. Ein wichtiges Ergebnis der Arbeit ist die Anwendung des Systems in einem Pilotprojekt. Für die Standsicherheitsnachweise dieses Deckensystems auf der normativen Grundlage des Eurocode 5 werden teilweise vom Regelwerk abweichende Ansätze begründet. Außerdem wird dieses System in wirtschaftlicher und ökologischer Hinsicht bewertet.

Thesis (MScEng)--Stellenbosch University, 2012. / ENGLISH ABSTRACT: Plastic shrinkage cracking (PSC) is the cracking caused by the early age shrinkage of concrete within the first few hours after the concrete has been cast. It results in unsightly surface cracks that serve as pathways whereby corroding agents can penetrate the concrete which shortens the expected service life of a structure. PSC is primarily a problem at large exposed concrete surfaces for example bridge decks and slabs placed in environmental conditions with high evaporation rates. Most precautionary measures for PSC are externally applied and aimed to reduce the water loss through evaporation. The addition of a low dosage of polymeric fibres to conventional concrete is an internal preventative measure which has been shown to reduce PSC. The mechanisms involved with PSC in conventional and low volume fibre reinforced concrete (LV-FRC) are however not clearly understood. This lack of knowledge and guidance leads to neglect and ineffective use of preventative measures. The objective of this study is to provide the fundamental understanding of the phenomena of PSC. To achieve the objective, an in depth background study and experiments were conducted on fresh conventional concrete and LV-FRC. The three essential mechanisms required for PSC are: 1→ Capillary pressure build-up between the particles of the concrete is the source of shrinkage. 2→ Air entry into a concrete initiates cracking. 3→ Restraint of the concrete is required for crack forming. The experiments showed the following significant findings for conventional and LV-FRC: PSC is only possible once all the bleeding water at the surface has evaporated and once air entry has occurred. The critical period where the majority of the PSC occurs is between the initial and final set of concrete. Any preventative measure for PSC is most effective during this period. The bleeding characteristics of a mix have a significant influence on PSC. Adding a low volume of polymeric fibres to concrete reduces PSC due to the added resistance that fibres give to crack widening, which increases significantly from the start of the critical period. The fundamental knowledge gained from this study can be utilized to develop a practical model for the design and prevention of PSC in conventional concrete and LV-FRC. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Plastiese krimp krake (PSK) is die krake wat gevorm word a.g.v. die vroeë krimping van beton binne die eerste paar ure nadat die beton gegiet is. Dit veroorsaak onooglike oppervlak krake wat dien as kanale waardeur korrosie agente die beton kan binnedring om so die dienstydperk van die struktuur te verkort. Dit is hoofsaaklik ʼn probleem by groot blootgestelde beton oppervlaktes soos brug dekke en blaaie wat gegiet is in klimaat kondisies met hoë verdamping tempo’s. Meeste voorsorgmaatreëls vir PSK word ekstern aangewend en beperk die water verlies as gevolg van verdamping. Die byvoeging van ʼn lae volume polimeriese vesels is ʼn interne voorsorgmaatreël wat bekend is om PSK te verminder. Die meganismes betrokke ten opsigte van PSK in gewone beton en lae volume vesel versterkte beton (LV-VVB) is vaag. Die vaagheid en tekort aan riglyne lei tot nalatigheid en oneffektiewe aanwending van voorsorgmaatreëls. Die doel van die studie is om die fundamentele kennis oor die fenomeen van PSK te gee. Om die doel te bereik is ʼn indiepte agtergrond studie en eksperimente uitgevoer op gewone beton en LV-VVB. Die drie meganismes benodig vir PSK is: 1→ Kapillêre druk tussen die deeltjies van die beton is die hoof bron van krimping. 2→ Lugindringing in die beton wat krake inisieer. 3→ Inklemming van die beton is noodsaaklik vir kraakvorming. Die eksperimente het die volgende noemenswaardige bevindinge opgelewer: PSK is slegs moontlik indien al die bloeiwater van die beton oppervlakte verdamp het en indien lug die beton ingedring het. Die kritiese periode waar die meerderheid van die PSK plaasvind is tussen die aanvanklike en finale set van die beton. Enige voorsorgmaatreël vir PSK is mees effektief gedurende die periode. Die bloei eienskappe van ʼn meng het ʼn noemenswaardige effek op die PSK. Die byvoeging van ʼn lae volume polimeriese vesels tot beton verminder die PSK deur die addisionele weerstand wat die vesels bied teen die toename in kraakwydte. Die weerstand vergroot noemenswaardig vanaf die begin van die kritiese periode. Die fundamentele kennis wat in die studie opgedoen is, kan gebruik word vir die ontwikkeling van ʼn praktiese model vir die ontwerp en verhoed van PSK in gewone beton en LV-VVB.

This thesis deals with building survey and diagnostics of residential house in Brno, which since its construction showed extensive faults. The theoretical presents to the general issue of building technical surveys, diagnostics reinforced concrete structures and describes methods for diagnosis of reinforced concrete structures. Practical part deals with building survey and diagnostics of the object including static assessment. Overall assessment is given in the conclusion.

Die Dissertationsschrift beschreibt die Entwicklung eines Deckensystems im HBV für Anwendungen im Neubau. Dabei werden sowohl die Mechanik für den eigentlichen Verbund zwischen den Baustoffen als auch der Verbundquerschnitt des Deckenbauteils mit seinen Materialien und Dimensionen entworfen. Die Ausgestaltung des Deckensystems mit den wichtigsten Details wird theoretisch und versuchstechnisch begründet. Die Ergebnisse bauakustischer Untersuchungen an verschiedenen Deckenbauteilen, die Resultate von Scherversuchen mit unterschiedlichen Ausprägungen der Verbinder und die eines Biegeversuchs mit einem Deckenelement in den originalen Dimensionen fließen in die Überlegungen ein. Ein wichtiges Ergebnis der Arbeit ist die Anwendung des Systems in einem Pilotprojekt. Für die Standsicherheitsnachweise dieses Deckensystems auf der normativen Grundlage des Eurocode 5 werden teilweise vom Regelwerk abweichende Ansätze begründet. Außerdem wird dieses System in wirtschaftlicher und ökologischer Hinsicht bewertet.:Abbildungsverzeichnis 4 Tabellenverzeichnis 6 Formelverzeichnis 7 1 Einleitung und Gliederung der Arbeit 8 2 Gründe für die Entstehung und Entwicklung der Bauweise 10 3 Wirkungsweise 12 3.1 Tragverhalten 12 3.2 Modellbildung als Grundlage des Bemessungsverfahrens nach Eurocode 5 13 4 Systematik der HBV-Technologie 16 4.1 Ansatz der Gliederung 16 4.2 Verbindungssysteme 18 4.2.1 Vorbemerkungen 18 4.2.2 Stiftförmige Verbinder 19 4.2.3 Formschluss 19 4.2.4 Spezialformteile 19 5 Stand der Technik 21 5.1 Baurechtliche Einordnung der Bauweise in Deutschland 21 5.2 Forschungs- und Entwicklungsstand 21 5.3 Ausgewählte Anwendungsbeispiele 22 5.3.1 Sanierung von Holzbalkendecken 22 5.3.2 Neubau von Geschossdecken 23 5.3.3 Brückenbau 25 6 Entwurfskriterien für die Hybrid.Decke 26 6.1 Vorbemerkungen 26 6.2 Funktionale Anforderungen 28 6.2.1 Anforderungen für Nachweise im GZT 28 6.2.2 Anforderungen für Nachweise im GZG 29 6.2.3 Anforderungen an das Brandverhalten 30 6.2.4 Anforderungen an den Schallschutz 31 6.3 Technologische Anforderungen 32 6.4 Wirtschaftliche Anforderungen 34 6.5 Anforderungen an die Umweltverträglichkeit 35 6.6 Vorentwurf des Systems 35 7 Experimentelle Untersuchungen zur Entwicklung der Hybrid.Decke 37 7.1 Vorbemerkungen 37 7.2 Versuche zur Bauakustik 37 7.2.1 Vorbemerkungen 37 7.2.2 Orientierende Versuche im Prüfstand 38 7.2.3 In-situ-Versuche im Pilotprojekt 44 7.3 Scherversuche 46 7.3.1 Ziele der Versuche 46 7.3.2 Versuchsdurchführung 47 7.3.3 Ausgewählte Versuchsergebnisse 51 7.3.4 Modellbildung auf der Grundlage der Scherversuche 58 7.3.5 Festlegungen zur Ausführung der Verbinder als Ergebnis der Scherversuche 60 7.4 Biegeversuch 61 7.4.1 Ziele des Versuchs 61 7.4.2 Versuchsdurchführung 61 7.4.3 Versuchsergebnisse des Biegeversuchs 64 7.4.4 Versuchsergebnisse der Eigenfrequenzmessung 72 7.4.5 Modellbildung auf der Grundlage des Biegeversuches 72 8 Rechnerische Nachweisführung für die Hybrid.Decke 75 8.1 Nachweise im GZT 76 8.1.1 Festigkeitsnachweise 76 8.1.2 Tragfähigkeitsnachweis der Verbindungsmittel 77 8.2 Nachweise im GZG 78 8.2.1 Nachweis des Verformungsverhaltens 78 8.2.2 Nachweis des Schwingungsverhaltens 78 8.3 Nachweis der Feuerwiderstandsdauer 79 8.4 Berechnungsergebnisse der Nachweise 80 9 Wirtschaftliche Bewertung der Hybrid.Decke 82 9.1 Vorbemerkungen 82 9.2 Definition der zu vergleichenden Deckensysteme 82 9.3 Kostenstruktur der Deckensysteme 83 10 Ökologische Bewertung der Hybrid.Decke 85 10.1 Vorbemerkungen 85 10.2 Diskussion der ökologischen Bewertungskriterien 85 10.3 Darstellung der Umweltindikatoren im Vergleich 86 11 Konstruktive Hinweise für typische Anwendungen der Hybrid.Decke 88 11.1 Einwirkungen infolge unterschiedlichen Schwindverhaltens 88 11.2 Quertragwirkung 89 11.3 Ausführung des Obergurts als Ortbetonplatte 91 11.4 Feuchteschutz des Holzes 91 11.5 Negative Momentenbeanspruchung 93 12 Anwendungsbeispiel für das Deckensystem 95 13 Zusammenfassung und Ausblick 96 14 Literaturverzeichnis 98 Anhang – Berechnungsbeispiel 106

Thesis (MScEng)--Stellenbosch University, 2011. / ENGLISH ABSTRACT: Hybrid concrete construction (HCC) is a construction technique that makes use of both in-situ and pre-fabricated concrete products by making optimum use of the advantages of both these methods in the same project. Although the advantages of this building method is well recognised throughout the world and a feasibility study illustrated that HCC is a suitable building method in South Africa, it remains under-utilised in the country. HCC encourages early involvement from the project team and provides clients with the best value projects and a "win-win" situation for the project team during the project development. The objective of this study is to identify barriers that prohibit an increased utilisation of HCC for the South African construction industry. Additionally, it provides possible solutions to overcome these barriers. These proposed solutions are similar to the programmes and methods that are implemented in other countries to improve their HCC utilisation. Furthermore, drivers are identified in this study to implement these solutions in the industry and a proposed "change model" is developed for private companies to assist with the change process. This study is unique because current South African conditions are used to establish the barriers and solutions. Furthermore, it takes into account that not all countries have such progressive construction industries as the European markets and therefore it considers solutions and drivers that are suitable for less advanced industries such as South Africa. The model that is proposed is applicable to any industry regardless of its nature or country. Although the United Kingdom is not the widest user of pre-fabricated concrete products, their HCC research is extensive, making it a suitable comparative country for the South African construction industry. During the investigation, the procurement methods in South Africa were found to be traditional and do not allow for early involvement or partnering in the project team. To obtain early involvement, it is critical to initiate methods such as design-and-build, contract management or public-private-partnerships during the procurement phase. Decision and design assistance from the whole project team and software tools are essential when HCC is considered. Because the South African construction industry does not provide such support it is advised here to incorporate contractors from an early stage and to develop software tools that can assist during the decision making and design process of HCC structures. The industry does not provide the project team with sufficient training programmes that increase knowledge of HCC. Training programmes that are cognitive stimulating must be developed for the industry. Furthermore, a database is required to illustrate the utilisation of different pre-fabricated products and in different projects within South Africa. Labour-intensive construction regulations and green building techniques (not compulsory) are promoted in South Africa. Labour-intensive programmes should consider the negative impact it has on the labourers and consider HCC as a building technique because the pre-fabricated elements are manufactured in a controlled and safe environment. It is advised that the toolkits that are used for green building accreditation, must be revised to accommodate the additional benefits such as less waste generation, that HCC offers to a project. Regardless of the country in which HCC is utilised, the environment must be acceptable for the innovation. By analysing the criteria that influences the use of HCC in a country and adding weighting functions to these criteria, the acceptability towards the innovation can be obtained. Furthermore, public clients and companies are recognised here as drivers of change. While public clients can commit to HCC for the cost, labour-intensive factories, green building methods, improved health and safety, training for labourers, private companies can utilise HCC to provide best value to a project. A model is proposed here for innovative companies that will allow them to change not only the company, but the industry towards a HCC "mindset". / AFRIKAANSE OPSOMMING: Hibriede beton konstruksie (HBK) is ’n tegniek waarby beide voorafvervaardigde betonelemente en in-situ beton in dieselfde projek gebruik word ten einde voordeel uit beide metodes te trek. Alhoewel die voordele van die konstruksietegniek wel bekend is in talle lande van die wêreld en ’n uitvoerbaarheidsanalise getoon het dat HBK ’n voordelige konstruksiemetode vir Suid-Afrika is, is dit tans onderbenut in die plaaslike sektor. HBK bied vir kliënte projekte van goeie waarde en omdat dit vroeë betrokkenheid verg vanaf die projekspan, resulteer dit ’n "wen-wen" situasie tydens die projekontwikkeling. Die doel van hierdie studie is om die hindernisse te ondersoek wat veroorsaak dat HBK nie meer gereeld in Suid-Afrika gebruik word nie. Ten einde die effekte hiervan te verminder, word moontlike oplossings vir hierdie hindernisse voorgestel. Die oplossings is gebaseer op tegnieke en metodes wat geïmplimenteer word in ander lande waar HBK gebruik word. Rolspelers wat hierdie verandering na HBK kan dryf word geïdentifiseer en ’n model om verandering binne ’n maatskappy te lei word voorgestel om die rolspelers te ondersteun tydens die proses. Hierdie studie is uniek omdat dit inligting gebruik van die huidige situasie van die Suid-Afrikaanse konstruksie-industrie om die hindernisse en oplossings te identifiseer. Omdat nie alle konstruksie-industrieë so vooruitstrewend is soos in Europese lande nie, is die oplossings en rolspelers relevant vir enige land wat ’n industrie het wat soortgelyk is aan Suid-Afrika. Die model wat voorgestel word is ook relevant tot enige industrie afgesien van die land waar nuwe tegnieke geïmplimenteer word. Alhoewel dit bevind is dat die Verenigde Koningkryk nie die grootste gebruikers van HBK is nie, is hulle navorsing in die veld omvattend. Daarom word die Verenigde Koningkryk beskou as ’n voorbeeld om Suid-Afrika se konstruksie-industrie mee te vergelyk, asook om inligting van HBK te verkry. Tydens die studie is bevind dat die projekaanstellingsmetodes van projekte in Suid-Afrika tradisioneel is, aangesien dit nie toelaat vir vroeë betrokkenheid of vennootskappe binne die projekspan nie. Om vroeë betrokkenheid te verkry, is dit noodsaaklik om van ontwerp-en-bou, kontrakbestuur of publiek-privaat-vernootskappe gebruik te maak. Tans is daar geen hulp wat aan ontwerpers verleen word ten opsigte van besluitnemingsmodelle en ontwerpsagteware wanneer HBK oorweeg word in Suid-Afrika nie. Die behoefte aan sulke bystand dui daarop dat sagtewarepakkette ontwerp moet word wat toepaslik is vir Suid-Afrika se konstruksie-industrie. Die industrie bied nie doelgerigte en genoegsame opleidingsprogramme aan om die industrie se kennis van HBK te verbreed nie. Addisionele opleiding wat kognitiewe stimulasie sal bied vir die hele projekspan word aanbeveel. ’n Databasis wat HBK projekte insluit, moet geskep word om die industrie bloot te stel aan die verskillende moonlikhede. Arbeid-intensiewe konstruksie-regulasies asook groen konstruksietegnieke (nie wetgedrewe nie) word sterk bevorder in Suid-Afrika. Dit word hier aanbeveel, dat voorafvervaardiging se addisionele voordele in ag geneem word wanneer hierdie regulasies en tegnieke relevant is. Hierdie voordele sluit onder meer in: die veiligheid wat aan werkers gebied word in arbeid-intensiewe fabrieke en die vermindering van afval in HBK projekte. Afgesien van die land waarin HBK gebruik word, moet die omgewing ontvanklik vir die tegniek wees. Deur verskillende kriteria te analiseer wat die gebruik van HBK beïnvloed binne ’n land en geweegde faktore daaraan te koppel, kan die ontvanklikheid van die innovasie bepaal word. Laastens word publieke kliënte en maatskappye as die drywers (of katalisators) wat verandering kan meebring, beskou. HKB bied onder andere die volgende voordele aan publieke kliënte: koste-effektiwiteit, arbeid-intensiewe werk, groen konstruksie, beter gesondheid, veiligheid en opleiding vir werkers. Maatskappye kan gebruik maak van HBK om waarde tot hul projekte toe te voeg. ’n Model word hier voorgestel om innoverende maatskappye in staat te stel om nie net hulself nie, maar ook die industrie as ’n geheel te help om ’n gesindheidsverandering jeens HBK te skep.

The subject of this thesis is five-storey concrete basement multifunctional object. The building plot is located in Brno. The Multifunctional object is designed with the view of the location. The Object will be used for trade and services and for living of a families. The plan view of the Object is letter L. The main entrance and the driveway to the Object is at 1 st ground floor level. The vertical supporting structures are formed by concrete pillars and walls that are insulated on the above floors. The ceiling structure is made of concrete monolithic panels. The multifunctional object covers a flat single-skin roof. The project was prepared by a computer program called Autocad.

The topic of this thesis is a project documentation of a Nursery School located in Trencin part Juh. The object had been designed as a stand-alone three storey building. The topic of this thesis is a project documentation of a nursery school located in Trencin quarter - Juh. The object has been designed as a stand-alone three storey building with two above- and one under-ground floors. Nursery school consists of two separate classrooms for kids, part for operations and employees, two creative areas, basement with storage space and garden. Only basic food is going to be prepared directly in the building, main courses will be brought by external provider and warmed up. A combined wall construction system made of Porotherm 30 Profi bricks and one reinforced concrete pillar have been used. In the basement the walls are constructed using permanent shuttering filled with concrete. Ceilings are of reinforced concrete. The object is founded on foundation stripes. The roof is then designed as one-shell flat with standard order of all layers. Above the 2nd floor the roof is projected as walk able , in the eastern part above the 1st floor as walk able with concrete paving on the rectification pads and above western part of the 1st floor it is designed as green vegetation roof. The access road to the object leads to the northern side of the building. In the eastern part of the estate an independent parking lot for parents is located, in the western part then one for employees and supplying. The southern part of the object is occupied by garden with projected area for playing and stay of the kids outside.

Pour les panneaux de grande hauteur soumis à un fort gradient thermique associé à l’incendie, ils subissent des déplacements hors plan importants qui, du fait de l’excentrement du poids propre qui en résulte, vont engendrer des efforts de flexion venant s’ajouter aux efforts de compression déjà existants. Un tel changement de géométrie, d’autant plus prononcé que le panneau est de grande hauteur, combiné à une dégradation simultanée des propriétés de résistance des matériaux sous l’effet de l’élévation de température, peut conduire à un effondrement de la structure sous poids propre. L’évaluation de la résistance au feu d’éléments de structures de grandes dimensions, repose sur la théorie du calcul à la rupture, appliquée d’une part à la détermination d’un diagramme d’interaction au feu caractérisant la résistance du panneau en chacune de ses sections, d’autre part à l’analyse de la ruine globale du panneau dans sa configuration déformée. Le programme comporte deux volets complémentaires. Le premier volet concerne l’approche expérimentale. Un mur de 9 mètre a été testé sur le grand équipement Vulcain afin de valider le modèle de calcul d’une part, qui est en cours du développement, et à identifier des phénomènes locaux éventuels non accessibles par la modélisation d’autre part. Le deuxième volet concerne le développement d’outils de modélisation et de calcul performants. Basées sur une approche cinématique, des procédures itératives qui se reposent sur la méthode de perturbation ont été construit pour chercher une solution analytique pour prédire la configuration déformée d’une plaque soumis à un fort gradient thermique. Ensuite, des méthodes numériques fondées sur la discrétisation en éléments finis du panneau déformé, traité comme une coque à faible courbure, et l’utilisation de techniques d’optimisation non-linéaires, qui ont connu récemment des progrès importants, devront pouvoir être développées et appliquées à ce problème / High rise reinforced concrete walls under fire exhibit important out-of-plane displacements, which in turn lead to an eccentricity of the self-weight with respect to the initial undeformed configuration, resulting in supplementary bending moments. This geometrical change, combined with the degradation of the stiffness and strength properties of reinforced concrete due to severe temperature increase, may lead to the failure of walls under fire.Investigation on fire resistance of reinforced concrete walls will be based on the yield design approach in order to analyze the global stability of high rise walls, taking into account the geometry changes induced by the thermal loading.The program consists of two parts.Firstly, a 9-meter high reinforced concrete wall has already been tested under fire with the equipment Vulcan. This full size experiment aims at validating the modeling of plates under large out-of-plan displacement and identifying potential local phenomenon which has not been considered in the model.Secondly, a yield design approach will carried out to analyze the stability of reinforced concrete walls. By using the perturbation method, a recursive analytical procedure based on a kinematic approach is proposed to find the deformed configuration of reinforced concrete walls under fire. The deformed configuration will be later modeled as a shallow shell, on which a yield design procedure will be performed by a non-linear optimization

The diploma thesis deals with design documentation multifuncional object in Uherský Brod. The building consists of two parts. First part has five floors and saddle roof with an angle of 12°, second part has three floors and green roof. In the basement are car parking and storages. In the first floor is a pharmacy, restaurant, shop and hairdresser´s. In the second floor is located fitness center and four flats. In the third and fourth floors are nine flats. The structural system of building is reinforced concrete frame. The project was processed by a computer program ArchiCAD.