@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{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{MarinkovicButenweg2019, author = {Marinkovic, Marko and Butenweg, Christoph}, title = {Innovative decoupling system for the seismic protection of masonry infill walls in reinforced concrete frames}, series = {Engineering Structures}, volume = {197}, journal = {Engineering Structures}, number = {Article 109435}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0141-0296}, doi = {10.1016/j.engstruct.2019.109435}, year = {2019}, language = {en} } @article{MarinkovicButenweg2022, author = {Marinkovic, Marko and Butenweg, Christoph}, title = {Numerical analysis of the in-plane behaviour of decoupled masonry infilled RC frames}, series = {Engineering Structures}, volume = {272}, journal = {Engineering Structures}, number = {1}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0141-0296}, doi = {10.1016/j.engstruct.2022.114959}, pages = {18 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Damage of reinforced concrete (RC) frames with masonry infill walls has been observed after many earthquakes. Brittle behaviour of the masonry infills in combination with the ductile behaviour of the RC frames makes infill walls prone to damage during earthquakes. Interstory deformations lead to an interaction between the infill and the RC frame, which affects the structural response. The result of this interaction is significant damage to the infill wall and sometimes to the surrounding structural system too. In most design codes, infill walls are considered as non-structural elements and neglected in the design process, because taking into account the infills and considering the interaction between frame and infill in software packages can be complicated and impractical. A good way to avoid negative aspects arising from this behavior is to ensure no or low-interaction of the frame and infill wall, for instance by decoupling the infill from the frame. This paper presents the numerical study performed to investigate new connection system called INODIS (Innovative Decoupled Infill System) for decoupling infill walls from surrounding frame with the aim to postpone infill activation to high interstory drifts thus reducing infill/frame interaction and minimizing damage to both infills and frames. The experimental results are first used for calibration and validation of the numerical model, which is then employed for investigating the influence of the material parameters as well as infill's and frame's geometry on the in-plane behaviour of the infilled frames with the INODIS system. For all the investigated situations, simulation results show significant improvements in behaviour for decoupled infilled RC frames in comparison to the traditionally infilled frames.}, language = {en} } @article{KuhlmannButenwegMeskouris2003, author = {Kuhlmann, Wolfram and Butenweg, Christoph and Meskouris, Konstantin}, title = {Baudynamische Untersuchung des Aachener Doms unter Erdbebenbelastung}, series = {Bautechnik : Zeitschrift f{\"u}r den gesamten Ingenieurbau}, volume = {Vol. 80}, journal = {Bautechnik : Zeitschrift f{\"u}r den gesamten Ingenieurbau}, number = {Iss. 10}, issn = {1437-0999 (E-Journal); 0005-6820 (Print); 0932-8351 (Print)}, doi = {10.1002/bate.200305080}, pages = {675 -- 684}, year = {2003}, language = {de} } @article{KuhlmannButenwegBettzieche2006, author = {Kuhlmann, Wolfram and Butenweg, Christoph and Bettzieche, Volker}, title = {Experimentelle und numerische Untersuchungen zur baudynamischen Beurteilung von Talsperren}, series = {Wasserwirtschaft : Hydrologie, Wasserbau, Hydromechanik, Gew{\"a}sser, {\"O}kologie, Boden}, volume = {Band 96}, journal = {Wasserwirtschaft : Hydrologie, Wasserbau, Hydromechanik, Gew{\"a}sser, {\"O}kologie, Boden}, number = {Heft 5}, issn = {0043-0978 (E-Journal); 0043-0978 (Print)}, pages = {10 -- 16}, year = {2006}, language = {de} } @article{KubalskiButenwegElDeib2022, author = {Kubalski, Thomas and Butenweg, Christoph and El-Deib, Khaled}, title = {Vereinfachte Ber{\"u}cksichtigung der Rahmentragwirkung in Mauerwerksgeb{\"a}uden}, series = {Bautechnik}, volume = {99}, journal = {Bautechnik}, number = {12}, editor = {Jesse, Dirk}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {0932-8351}, doi = {10.1002/bate.202200081}, pages = {865 -- 928}, year = {2022}, abstract = {Aufgrund der gestiegenen Anforderungen durch h{\"o}here Ein-wirkungen aus Wind und Erdbeben ist eine Verbesserung und Optimierung der Berechnungs- und Bemessungsans{\"a}tze f{\"u}r Mauerwerksbauten erforderlich. Eine bessere Ausnutzung der Tragwerksreserven ist durch die Ber{\"u}cksichtigung der Rah-mentragwirkung mit einer Aktivierung der Deckenscheiben in den Rechenmodellen m{\"o}glich, die in der Praxis aufgrund der Komplexit{\"a}t der Wand-Decken-Interaktion bislang nicht aus-genutzt wird. Im vorliegenden Aufsatz wird ein vereinfachter Ansatz auf Grundlage der mitwirkenden Plattenbreite von Schubw{\"a}nden aus Mauerwerk vorgestellt, der die wesentli-chen Einfl ussfaktoren in parametrisierten Tabellen erfasst. Damit steht den Tragwerksplanern ein einfach anwendbares Werkzeug zur Verf{\"u}gung, um die Rahmentragwirkung in der Mauerwerksbemessung anzusetzen.}, language = {de} } @article{KubalskiButenweg2015, author = {Kubalski, Thomas and Butenweg, Christoph}, title = {Modelling strategies for horizontally loaded infill masonry}, series = {Mauerwerk : European journal of masonry}, volume = {Volume 19}, journal = {Mauerwerk : European journal of masonry}, number = {Issue 5}, publisher = {Wiley}, address = {Weinheim}, doi = {10.1002/dama.201500675}, pages = {363 -- 369}, year = {2015}, language = {de} } @article{KleinButenwegKlinkel2017, author = {Klein, Michel and Butenweg, Christoph and Klinkel, Sven}, title = {The Influence of Soil-Structure-Interaction on the Fatigue Analysis in the Foundation Design of Onshore Wind Turbines}, series = {Procedia Engineering}, volume = {199}, journal = {Procedia Engineering}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1877-7058}, doi = {10.1016/j.proeng.2017.09.325}, pages = {3218 -- 3223}, year = {2017}, language = {en} } @article{HoltschoppenButenwegMeskouris2009, author = {Holtschoppen, Britta and Butenweg, Christoph and Meskouris, Konstantin}, title = {Seismic design of non-structural components in industrial facilities}, series = {International journal of engineering under uncertainty}, volume = {Volume 1}, journal = {International journal of engineering under uncertainty}, issn = {0975-4806}, pages = {1 -- 13}, year = {2009}, language = {en} } @article{HoltschoppenButenwegMeskouris2009, author = {Holtschoppen, B. and Butenweg, Christoph and Meskouris, Konstantin}, title = {Erdbebensichere Auslegung von Industrieanlagen}, series = {Der Bauingenieur : die richtungsweisende Zeitschrift im Bauingenieurswesen ; offizielle Zeitschrift der VDI-Gesellschaft Bautechnik}, journal = {Der Bauingenieur : die richtungsweisende Zeitschrift im Bauingenieurswesen ; offizielle Zeitschrift der VDI-Gesellschaft Bautechnik}, number = {M{\"a}rz}, publisher = {VDI Fachmedien}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {0005-6650}, pages = {S9 -- S14}, year = {2009}, language = {de} } @article{HollerButenwegNohetal.2004, author = {Holler, S. and Butenweg, Christoph and Noh, S.-Y. and Meskouris, Konstantin}, title = {Computational model of textile-reinforced concrete structures}, series = {Computers \& structures : an international journal}, volume = {Volume 82}, journal = {Computers \& structures : an international journal}, number = {Issues 23-26}, issn = {1879-2243 (E-Journal); 0045-7949 (Print)}, doi = {10.1016/j.compstruc.2004.03.076}, pages = {1971 -- 1979}, year = {2004}, language = {en} } @article{GoemmelButenwegBolenderetal.2007, author = {G{\"o}mmel, Andreas and Butenweg, Christoph and Bolender, Katrin and Grunendahl, Arno}, title = {A muscle controlled finite-element model of laryngeal abduction and adduction}, series = {Computer methods in biomechanics and biomedical engineering}, volume = {Volume 10}, journal = {Computer methods in biomechanics and biomedical engineering}, number = {Issue 5}, issn = {1476-8259 (E-Journal); 1025-5842 (Print)}, pages = {377 -- 388}, year = {2007}, language = {en} } @article{GiresiniSassuButenwegetal.2017, author = {Giresini, Linda and Sassu, Mauro and Butenweg, Christoph and Alecci, Valerio and De Stefano, Mario}, title = {Vault macro-element with equivalent trusses in global seismic analyses}, series = {Earthquakes and Structures}, volume = {12}, journal = {Earthquakes and Structures}, number = {4}, publisher = {Techno-Press}, address = {Taejŏn}, issn = {2092-7614 (Print)}, doi = {10.12989/eas.2017.12.4.409}, pages = {409 -- 423}, year = {2017}, abstract = {This paper proposes a quick and simplified method to describe masonry vaults in global seismic analyses of buildings. An equivalent macro-element constituted by a set of six trusses, two for each transverse, longitudinal and diagonal direction, is introduced. The equivalent trusses, whose stiffness is calculated by fully modeled vaults of different geometry, mechanical properties and boundary conditions, simulate the vault in both global analysis and local analysis, such as kinematic or rocking approaches. A parametric study was carried out to investigate the influence of geometrical characteristics and mechanical features on the equivalent stiffness values. The method was numerically validated by performing modal and transient analysis on a three naves-church in the elastic range. Vibration modes and displacement time-histories were compared showing satisfying agreement between the complete and the simplified models. This procedure is particularly useful in engineering practice because it allows to assess, in a simplified way, the effectiveness of strengthening interventions for reducing horizontal relative displacements between vault supports.}, language = {en} } @article{GellertButenweg2014, author = {Gellert, Christoph and Butenweg, Christoph}, title = {Seismic analysis of masonry structures in German earthquake zones according to DIN EN 1998-1}, series = {Mauerwerk : European journal of masonry}, volume = {18}, journal = {Mauerwerk : European journal of masonry}, number = {3-4}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {1437-1022 (E-Journal); 1432-3427 (Print)}, doi = {10.1002/dama.201400626}, pages = {188 -- 196}, year = {2014}, abstract = {Die Erdbeben in Albstadt 1978 (Magnitude 5,7), Roermond 1992 (Magnitude 5,9) oder in Waldkirch 2004 (Magnitude 5,1) haben verdeutlicht, dass die erdbebensichere Auslegung von Mauerwerksbauten auch in Deutschland von großer Bedeutung ist. Bereits im Jahr 1981 wurde die DIN 4149 (1981) "Bauten in deutschen Erdbebengebieten - Lastannahmen, Bemessung und Ausf{\"u}hrung {\"u}blicher Hochbauten" eingef{\"u}hrt, in der aber f{\"u}r Mauerwerksbauten nur wenige Anforderungen gestellt wurden. Diese Norm wurde durch den NABau-Arbeitsausschuss "Erdbeben; Sonderfragen" des Deutschen Instituts f{\"u}r Normung e.V. (DIN) auf Grundlage des Eurocode 8 (2004) vollst{\"a}ndig {\"u}berarbeitet und durch die DIN 4149 (2005) abgel{\"o}st, die umfangreiche Regelungen f{\"u}r die seismische Auslegung von Mauerwerksbauten enth{\"a}lt. Mittlerweile liegen die DIN EN 1998-1 (2010) und der Nationale Anhang DIN EN 1998-1/NA (2011) vor, die nach Einarbeitung der Ergebnisse der durchgef{\"u}hrten Anwendungserprobung bauaufsichtlich eingef{\"u}hrt und die DIN 4149 (2005) ersetzen werden. Der folgende Beitrag gibt einen {\"U}berblick {\"u}ber die seismische Berechnung und Bemessung von Mauerwerksbauten nach dem europ{\"a}ischen Regelwerk und illustriert deren Anwendung an einem baupraktischen Beispiel.}, language = {de} } @article{FrauenrathHezelHeinrichsetal.2009, author = {Frauenrath, Tobias and Hezel, Fabian and Heinrichs, Uwe and Kozerke, Sebastian and Utting, Jane and Kob, Malte and Butenweg, Christoph and Boesiger, Peter and Niendorf, Thoralf}, title = {Feasibility of Cardiac Gating Free of Interference With Electro-Magnetic Fields at 1.5 Tesla, 3.0 Tesla and 7.0 Tesla Using an MR-Stethoscope}, series = {Investigative Radiology}, volume = {44}, journal = {Investigative Radiology}, number = {9}, publisher = {Lippincott Williams \& Wilkins ; (via Ovid)}, address = {Philadelphia, Pa}, issn = {1536-0210 (online)}, doi = {10.1097/RLI.0b013e3181b4c15e}, pages = {539 -- 547}, year = {2009}, language = {en} } @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{ElDeibButenwegKlinkel2021, author = {El-Deib, Khaled and Butenweg, Christoph and Klinkel, Sven}, title = {Erdbebennachweis von Mauerwerksbauten mit realistischen Modellen und erh{\"o}hten Verhaltensbeiwerten}, series = {Mauerwerk}, volume = {2021}, journal = {Mauerwerk}, number = {3}, editor = {Jesse, Dirk}, publisher = {Wiley}, address = {Weinheim}, issn = {1437-1022}, doi = {10.1002/dama.202110014}, pages = {110 -- 119}, year = {2021}, 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{EdipGarevskiButenwegetal.2013, author = {Edip, Kemal and Garevski, Mihail and Butenweg, Christoph and Sesov, Vlatko and Cvetanovska, Julijana and Gjorgiev, Igor}, title = {Numerical simulation of geotechnical problems by coupled finite and infinite elements}, series = {Journal of civil engineering and architecture}, volume = {7}, journal = {Journal of civil engineering and architecture}, number = {1}, publisher = {David Publishing}, address = {Libertyville}, issn = {1934-7359 (E-Journal)}, pages = {68 -- 77}, year = {2013}, language = {en} } @article{EdipSesovButenwegetal.2018, author = {Edip, K. and Sesov, V. and Butenweg, Christoph and Bojadjieva, J.}, title = {Development of coupled numerical model for simulation of multiphase soil}, series = {Computers and Geotechnics}, volume = {96}, journal = {Computers and Geotechnics}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0266-352X}, doi = {10.1016/j.compgeo.2017.08.016}, pages = {118 -- 131}, year = {2018}, abstract = {In this paper, a coupled multiphase model considering both non-linearities of water retention curves and solid state modeling is proposed. The solid displacements and the pressures of both water and air phases are unknowns of the proposed model. The finite element method is used to solve the governing differential equations. The proposed method is demonstrated through simulation of seepage test and partially consolidation problem. Then, implementation of the model is done by using hypoplasticity for the solid phase and analyzing the fully saturated triaxial experiments. In integration of the constitutive law error controlling is improved and comparisons done accordingly. In this work, the advantages and limitations of the numerical model are discussed.}, language = {en} }