@article{RosinButenwegKlinkel2016, author = {Rosin, Julia and Butenweg, Christoph and Klinkel, Sven}, title = {Stabilit{\"a}tsnachweis f{\"u}r seismisch beanspruchte Tankbauwerke nach dem LBA/MNA-Konzept}, series = {Bauingenieur}, volume = {91}, journal = {Bauingenieur}, number = {12}, publisher = {VDI Fachmedien}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {0005-6650}, doi = {10.37544/0005-6650-2016-12-74}, pages = {518 -- 526}, year = {2016}, abstract = {Eine seismische Anregung verursacht in einem Fl{\"u}ssigkeitstank einen kombinierten Spannungszustand, was zu einem Stabilit{\"a}tsversagen der h{\"a}ufig sehr d{\"u}nnwandigen Konstruktionen f{\"u}hren kann. F{\"u}r die Durchf{\"u}hrung von Stabilit{\"a}tsnachweisen stehen verschiedene Verfahren zur Verf{\"u}gung. {\"U}blicherweise werden aus Gr{\"u}nden der Einfachheit spannungsbasierte Verfahren angewendet. Diese sind f{\"u}r Einheitslastf{\"a}lle experimentell abgesichert, wobei eine {\"U}bertragung auf kombinierte Spannungszust{\"a}nde wie im Erdbebenfall nur begrenzt m{\"o}glich ist. Alternativ kann ein globales, numerisches Konzept, das LBA/MNA-Verfahren, angewendet werden. Das Verfahren kombiniert eine materiell nichtlineare Berechnung (MNA) mit einer linearen Beulanalyse (LBA) und erfasst die Interaktion verschiedener gleichzeitig auftretender Beanspruchungen implizit im Nachweis. Dieser Beitrag demonstriert die Anwendung der Verfahren am Beispiel verschiedener Tankgeometrien mit H{\"o}he/Radius-Verh{\"a}ltnissen zwischen 1 ≤ H/R ≤ 2 und Radius/Tankwand-Verh{\"a}ltnissen zwischen 500 ≤ R/t ≤ 1000 und diskutiert zus{\"a}tzlich die Defizite der spannungsbasierten Nachweisverfahren.}, language = {de} } @article{ButenwegSchmittRosen2014, author = {Butenweg, Christoph and Schmitt, T. and Rosen, B.}, title = {Seismische Einwirkungen auf erdverlegte Rohrleitungen}, series = {Bauingenieur}, volume = {89}, journal = {Bauingenieur}, publisher = {VDI Fachmedien}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {0005-6650}, pages = {316 -- 324}, year = {2014}, abstract = {Die erdbebensichere Auslegung von erdverlegten Rohrleitungssystemen ist von wesentlicher Bedeutung zur Sicherstellung der Funktionalit{\"a}t der Versorgungsinfrastruktur nach einem Erdbebenereignis. Zur Vermeidung von Netzausf{\"a}llen ist es erforderlich, die r{\"a}umlich weit ausgedehnten Leitungssysteme mit geeigneten rechnerischen Modellen seismisch zu bemessen. Der vorliegende Beitrag behandelt die Beanspruchung von Rohrleitungssystemen durch seismische Welleneinwirkung und stellt geeignete N{\"a}herungsans{\"a}tze und ein detailliertes Rechenmodell f{\"u}r seismische Leitungsanalysen vor. Mit den Ans{\"a}tzen wird in Berechnungsbeispielen der Einfluss wesentlicher Parameter auf die seismisch induzierten Dehnungen in Rohrleitungssystemen untersucht.}, language = {de} } @article{RossiHoltschoppenButenweg2019, author = {Rossi, Leonardo and Holtschoppen, Britta and Butenweg, Christoph}, title = {Official data on the economic consequences of the 2012 Emilia-Romagna earthquake: a first analysis of database SFINGE}, series = {Bulletin of Earthquake Engineering}, volume = {17}, journal = {Bulletin of Earthquake Engineering}, number = {9}, publisher = {Springer}, address = {Berlin}, doi = {10.1007\%2Fs10518-019-00655-8}, pages = {4855 -- 4884}, year = {2019}, language = {en} } @article{RossiStupazziniParisietal.2019, author = {Rossi, Leonardo and Stupazzini, Marco and Parisi, Davide and Holtschoppen, Britta and Ruggieri, Gabriella and Butenweg, Christoph}, title = {Empirical fragility functions and loss curves for long-span-beam buildings based on the 2012 Emilia-Romagna earthquake official database}, series = {Bulletin of Earthquake Engineering}, volume = {18}, journal = {Bulletin of Earthquake Engineering}, publisher = {Springer Nature}, issn = {1573-1456}, doi = {10.1007/s10518-019-00759-1}, pages = {1693 -- 1721}, year = {2019}, abstract = {The 2012 Emilia-Romagna earthquake, that mainly struck the homonymous Italian region provoking 28 casualties and damage to thousands of structures and infrastructures, is an exceptional source of information to question, investigate, and challenge the validity of seismic fragility functions and loss curves from an empirical standpoint. Among the most recent seismic events taking place in Europe, that of Emilia-Romagna is quite likely one of the best documented, not only in terms of experienced damages, but also for what concerns occurred losses and necessary reconstruction costs. In fact, in order to manage the compensations in a fair way both to citizens and business owners, soon after the seismic sequence, the regional administrative authority started (1) collecting damage and consequence-related data, (2) evaluating information sources and (3) taking care of the cross-checking of various reports. A specific database—so-called Sistema Informativo Gestione Europa (SFINGE)—was devoted to damaged business activities. As a result, 7 years after the seismic events, scientists can rely on a one-of-a-kind, vast and consistent database, containing information about (among other things): (1) buildings' location and dimensions, (2) occurred structural damages, (3) experienced direct economic losses and (4) related reconstruction costs. The present work is focused on a specific data subset of SFINGE, whose elements are Long-Span-Beam buildings (mostly precast) deployed for business activities in industry, trade or agriculture. With the available set of data, empirical fragility functions, cost and loss ratio curves are elaborated, that may be included within existing Performance Based Earthquake Engineering assessment toolkits.}, language = {en} } @article{MichelButenwegKlinkel2020, author = {Michel, P. and Butenweg, Christoph and Klinkel, S.}, title = {Einfluss der dynamischen Steifigkeit von Flach-und Pfahlgr{\"u}ndungen auf die Dynamik von Onshore-Windenergieanlagen}, series = {Bauingenieur}, volume = {95}, journal = {Bauingenieur}, number = {4}, publisher = {VDI Fachmedien}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {0005-6650}, pages = {139 -- 146}, year = {2020}, language = {de} } @article{MarinkovicButenweg2020, author = {Marinkovic, Marko and Butenweg, Christoph}, title = {Earthquake-proof system for masonry infills in RC frame structures}, series = {International Journal of Masonry Research and Innovation}, volume = {5}, journal = {International Journal of Masonry Research and Innovation}, number = {2}, publisher = {Inderscience Enterprises}, address = {Olney, Bucks}, issn = {2056-9467}, doi = {10.1504/IJMRI.2020.106328}, pages = {185 -- 208}, year = {2020}, language = {de} } @article{MarinkovicButenweg2020, author = {Marinkovic, Marko and Butenweg, Christoph}, title = {Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk in Stahlbetonrahmentragwerken unter Erdbebenbeanspruchung}, series = {Mauerwerk}, volume = {24}, journal = {Mauerwerk}, number = {4}, publisher = {Wiley}, address = {Weinheim}, issn = {1437-1022}, doi = {10.1002/dama.202000011}, pages = {194 -- 205}, year = {2020}, abstract = {Stahlbetonrahmentragwerke mit Ausfachungen aus Mauerwerk weisen nach Erdbeben h{\"a}ufig schwere Sch{\"a}den auf. Gr{\"u}nde hierf{\"u}r sind die Beanspruchungen der Ausfachungsw{\"a}nde durch die aufgezwungenen Rahmenverformungen in Wandebene und die gleichzeitig auftretenden Tr{\"a}gheitskr{\"a}fte senkrecht zur Wandebene in Kombination mit der konstruktiven Ausf{\"u}hrung des Ausfachungsmauerwerks. Die Ausfachung wird in der Regel knirsch gegen die Rahmenst{\"u}tzen gemauert, wobei der Verschluss der oberen Fuge mit M{\"o}rtel oder Montageschaum erfolgt. Dadurch kommt es im Erdbebenfall zu lokalen Interaktionen zwischen Ausfachung und Rahmen, die in der Folge zu einem Versagen einzelner Ausfachungsw{\"a}nde oder zu einem sukzessiven Versagen des Gesamtgeb{\"a}udes f{\"u}hren k{\"o}nnen. Die beobachteten Sch{\"a}den waren die Motivation daf{\"u}r, in dem europ{\"a}ischen Forschungsprojekt INSYSME f{\"u}r Stahlbetonrahmentragwerke mit Ausfachungen aus hochw{\"a}rmed{\"a}mmenden Ziegelmauerwerk innovative L{\"o}sungen zur Verbesserung des seismischen Verhaltens zu entwickeln. Der vorliegende Beitrag stellt die im Rahmen des Projekts von den deutschen Projektpartnern (Universit{\"a}t Kassel, SDA-engineering GmbH) entwickelten L{\"o}sungen vor und vergleicht deren seismisches Verhalten mit der traditionellen Ausf{\"u}hrung der Ausfachungsw{\"a}nde. Grundlage f{\"u}r den Vergleich sind statisch-zyklische Wandversuche und Simulationen auf Wandebene. Aus den Ergebnissen werden Empfehlungen f{\"u}r die erdbebensichere Auslegung von Stahlbetonrahmentragwerken mit Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk abgeleitet.}, language = {de} } @article{ButenwegRosin2020, author = {Butenweg, Christoph and Rosin, Julia}, title = {Seismischer Nachweis von Mauerwerksbauten in deutschen Erdbebengebieten}, series = {Mauerwerk}, volume = {24}, journal = {Mauerwerk}, number = {2}, publisher = {Wiley}, address = {Weinheim}, issn = {1437-1022}, doi = {10.1002/dama.202000006}, pages = {108 -- 113}, year = {2020}, abstract = {Mit finanzieller Unterst{\"u}tzung der Deutschen Gesellschaft f{\"u}r Mauerwerks- und Wohnungsbau e.V. (DGfM) und des Deutschen Instituts f{\"u}r Bautechnik in Berlin (DIBt) wurden zwei aufeinander aufbauende Forschungsvorhaben zur Verbesserung der seismischen Nachweise von Mauerwerksbauten in deutschen Erdbebengebieten durchgef{\"u}hrt. Zun{\"a}chst wurde das seismische Verhalten von drei modernen unbewehrten Mauerwerksgeb{\"a}uden in der Region Emilia Romagna in Italien w{\"a}hrend der Erdbebenserie im Jahr 2012 in Kooperation mit der Universit{\"a}t Pavia eingehend untersucht. Aufbauend auf den Erkenntnissen dieser Untersuchungen wurde ein verbessertes seismisches Bemessungskonzept f{\"u}r unbewehrte Mauerwerksbauten erarbeitet. Der Beitrag stellt die wesentlichen Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten und deren Eingang in die Normung vor.}, language = {de} } @article{ElDeibButenwegKlinkel2020, author = {El-Deib, Khaled and Butenweg, Christoph and Klinkel, Sven}, title = {Erdbebennachweis von Mauerwerksbauten mit realistischen Modellen und erh{\"o}hten Verhaltensbeiwerten}, series = {Bautechnik}, volume = {97}, journal = {Bautechnik}, number = {11}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, doi = {10.1002/bate.202000016}, pages = {756 -- 765}, year = {2020}, abstract = {Die Anwendung des linearen Nachweiskonzepts auf Mauerwerksbauten f{\"u}hrt dazu, dass bereits heute Standsicherheitsnachweise f{\"u}r Geb{\"a}ude mit {\"u}blichen Grundrissen in Gebieten mit moderaten Erdbebeneinwirkungen nicht mehr gef{\"u}hrt werden k{\"o}nnen. Diese Problematik wird sich in Deutschland mit der Einf{\"u}hrung kontinuierlicher probabilistischer Erdbebenkarten weiter versch{\"a}rfen. Aufgrund der Erh{\"o}hung der seismischen Einwirkungen, die sich vielerorts ergibt, ist es erforderlich, die vorhandenen, bislang nicht ber{\"u}cksichtigten Tragf{\"a}higkeitsreserven in nachvollziehbaren Nachweiskonzepten in der Baupraxis verf{\"u}gbar zu machen. Der vorliegende Beitrag stellt ein Konzept f{\"u}r die geb{\"a}udespezifische Ermittlung von erh{\"o}hten Verhaltensbeiwerten vor. Die Verhaltensbeiwerte setzen sich aus drei Anteilen zusammen, mit denen die Lastumverteilung im Grundriss, die Verformungsf{\"a}higkeit und Energiedissipation sowie die {\"U}berfestigkeiten ber{\"u}cksichtigt werden. F{\"u}r die rechnerische Ermittlung dieser drei Anteile wird ein nichtlineares Nachweiskonzept auf Grundlage von Pushover-Analysen vorgeschlagen, in denen die Interaktionen von W{\"a}nden und Geschossdecken durch einen Einspanngrad beschrieben werden. F{\"u}r die Bestimmung der Einspanngrade wird ein nichtlinearer Modellierungsansatz eingef{\"u}hrt, mit dem die Interaktion von W{\"a}nden und Decken abgebildet werden kann. Die Anwendung des Konzepts mit erh{\"o}hten geb{\"a}udespezifischen Verhaltensbeiwerten wird am Beispiel eines Mehrfamilienhauses aus Kalksandsteinen demonstriert. Die Ergebnisse der linearen Nachweise mit erh{\"o}hten Verhaltensbeiwerten f{\"u}r dieses Geb{\"a}ude liegen deutlich n{\"a}her an den Ergebnissen nichtlinearer Nachweise und somit bleiben {\"u}bliche Grundrisse in Erdbebengebieten mit den traditionellen linearen Rechenans{\"a}tzen nachweisbar.}, language = {de} } @article{PoghossianJablonskiMolinnusetal.2020, author = {Poghossian, Arshak and Jablonski, Melanie and Molinnus, Denise and Wege, Christina and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Field-Effect Sensors for Virus Detection: From Ebola to SARS-CoV-2 and Plant Viral Enhancers}, series = {Frontiers in Plant Science}, volume = {11}, journal = {Frontiers in Plant Science}, number = {Article 598103}, publisher = {Frontiers}, address = {Lausanne}, doi = {10.3389/fpls.2020.598103}, pages = {1 -- 14}, year = {2020}, abstract = {Coronavirus disease 2019 (COVID-19) is a novel human infectious disease provoked by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Currently, no specific vaccines or drugs against COVID-19 are available. Therefore, early diagnosis and treatment are essential in order to slow the virus spread and to contain the disease outbreak. Hence, new diagnostic tests and devices for virus detection in clinical samples that are faster, more accurate and reliable, easier and cost-efficient than existing ones are needed. Due to the small sizes, fast response time, label-free operation without the need for expensive and time-consuming labeling steps, the possibility of real-time and multiplexed measurements, robustness and portability (point-of-care and on-site testing), biosensors based on semiconductor field-effect devices (FEDs) are one of the most attractive platforms for an electrical detection of charged biomolecules and bioparticles by their intrinsic charge. In this review, recent advances and key developments in the field of label-free detection of viruses (including plant viruses) with various types of FEDs are presented. In recent years, however, certain plant viruses have also attracted additional interest for biosensor layouts: Their repetitive protein subunits arranged at nanometric spacing can be employed for coupling functional molecules. If used as adapters on sensor chip surfaces, they allow an efficient immobilization of analyte-specific recognition and detector elements such as antibodies and enzymes at highest surface densities. The display on plant viral bionanoparticles may also lead to long-time stabilization of sensor molecules upon repeated uses and has the potential to increase sensor performance substantially, compared to conventional layouts. This has been demonstrated in different proof-of-concept biosensor devices. Therefore, richly available plant viral particles, non-pathogenic for animals or humans, might gain novel importance if applied in receptor layers of FEDs. These perspectives are explained and discussed with regard to future detection strategies for COVID-19 and related viral diseases.}, language = {en} }