TY - JOUR A1 - Rossi, Leonardo A1 - Parisi, Davide A1 - Casari, Chiara A1 - Montanari, Luca A1 - Ruggieri, Gabriella A1 - Holtschoppen, Britta A1 - Butenweg, Christoph T1 - Empirical Data about Direct Economic Consequences of Emilia-Romagna 2012 Earthquake on Long-Span-Beam Buildings JF - Earthquake Spectra Y1 - 2019 U6 - http://dx.doi.org/10.1193/100118EQS224DP SN - 1944-8201 VL - 35 IS - 4 SP - 1979 EP - 2001 ER - TY - JOUR A1 - Edip, K. A1 - Sesov, V. A1 - Butenweg, Christoph A1 - Bojadjieva, J. T1 - Development of coupled numerical model for simulation of multiphase soil JF - Computers and Geotechnics N2 - 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. Y1 - 2018 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.compgeo.2017.08.016 SN - 0266-352X VL - 96 SP - 118 EP - 131 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Michel, Philipp A1 - Butenweg, Christoph A1 - Kinkel, Sven T1 - Pile-grid foundations of onshore wind turbines considering soil-structure-interaction under seismic loading JF - Soil Dynamics and Earthquake Engineering N2 - In recent years, many onshore wind turbines are erected in seismic active regions and on soils with poor load bearing capacity, where pile grids are inevitable to transfer the loads into the ground. In this contribution, a realistic multi pile grid is designed to analyze the dynamics of a wind turbine tower including frequency dependent soil-structure-interaction. It turns out that different foundations on varying soil configurations heavily influence the vibration response. While the vibration amplitude is mostly attenuated, certain unfavorable combinations of structure and soil parameters lead to amplification in the range of the system's natural frequencies. This testifies the need for overall dynamic analysis in the assessment of the dynamic stability and the holistic frequency tuning of the turbines. Y1 - 2018 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.soildyn.2018.03.009 SN - 0267-7261 VL - 109 SP - 299 EP - 311 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Marinkovic, Marko T1 - Erdbebensicherer Anschluss von Ausfachungsmauerwerk in Stahlbetonrahmentragwerken mit Entkopplungselementen JF - Bauingenieur N2 - Stahlbetonrahmentragwerke mit Mauerwerksausfachungen weisen nach Erdbebenereignissen häufig schwere Schäden auf, da die Ausfachungen ohne weitere konstruktive Maßnahmen mit vollem Kontakt zum Stahlbetonrahmen eingemauert werden. Durch die unplanmäßige Beteiligung am horizontalen Lastabtrag erfahren die Ausfachungen Belastungen in Wandebene und beeinflussen das globale Schwingungsverhalten der Rahmentragwerke. In Kombination mit den gleichzeitig auftretenden seismischen Trägheitskräften senkrecht zur Wand führt dies in vielen Fällen zu einem Versagen der mit niedrigen Festigkeiten ausgeführten Ausfachungen. Dies war der Anlass in dem europäischen Forschungsprojekt INSYSME ein Entkopplungssystem zu entwickeln, mit dem Rahmen und Ausfachung durch ein spezielles Profil aus Elastomeren entkoppelt werden. Das Profil ermöglicht Relativverschiebungen zwischen Rahmen und Ausfachung und stellt gleichzeitig die Aufnahme von Belastungen senkrecht zur Wand sicher. Der Beitrag erläutert zunächst den Aufbau des Systems und gibt einen Überblick über die in Kleinbauteilversuchen ermittelten Tragfähigkeiten. Zudem werden experimentelle Untersuchungen an mit hochwärmedämmenden Mauerziegeln ausgefachten Stahlbetonrahmen mit und ohne Entkopplungssystem für getrennte und kombinierte Belastungen in und senkrecht zur Wandebene vorgestellt. Auf Grundlage einer Versuchsauswertung und eines Ergebnisvergleichs werden Wirkungsweise und Effektivität des entwickelten Entkopplungssystems demonstriert. Y1 - 2018 SN - 0005-6650 VL - 93 IS - 9 SP - 333 EP - 341 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf ER - TY - JOUR A1 - Rosin, Julia A1 - Butenweg, Christoph A1 - Cacciatore, Pamela A1 - Boesen, Niklas T1 - Investigation of the seismic performance of modern masonry buildings during the Emilia Romagna earthquake series T1 - Untersuchungen des seismischen Verhaltens von modernen Mauerwerksbauten während der Erdbebenserie in der Emilia Romagna JF - Mauerwerk N2 - The article presents the investigation of the seismic behaviour of a modern URM building located in the municipality of Finale Emilia in province of Modena, Northern Italy. The building is situated in the centre of the series of the 2012 Northern Italy earthquakes and has not suffered any damage during the earthquake series in 2012. The observed earthquake resistance of the building is compared with predicted resistances based on linear and nonlinear design approaches according to Eurocode. Furthermore, probabilistic analyses based on nonlinear calculation models taking into account scattering of the most relevant input parameters are carried out to identify their influence to the results and to derive fragility curves. Y1 - 2018 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.201800013 SN - 1437-1022 VL - 22 IS - 4 SP - 238 EP - 250 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Marinković, Marko A1 - Fehling, Ekkehard A1 - Pfetzing, Thomas T1 - Stahlbetonrahmentragwerke mit Ausfachungen aus Mauerwerk unter kombinierten seismischen Belastungen in und senkrecht zur Wandebene JF - Bauingenieur Y1 - 2018 SN - 0005-6650 N1 - Der Artikel befindet sich in der Beilage "D–A–CH – Mitteilungsblatt – Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik" (ISSN 1434–6591) VL - 93 SP - 2 EP - 10 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Marinković, Marko A1 - Kubalski, Thomas A1 - Fehling, Ekkehard A1 - Pfetzing, Thomas A1 - Meyer, Udo ED - Voss, Michael T1 - Auslegung von Stahlbetonrahmentragwerken mit Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk (Teil 1) T1 - Design of reinforced concrete enclosures infilled with clay block masonry (Part 1) JF - Ziegelindustrie international : ZI = Brick and tile industry international N2 - Im Rahmen des europäischen Verbundprojekts INSYSME wurden von den deutschen Partnern die Systeme IMES und INODIS zur Verbesserung des seismischen Verhaltens von ausgefachten Stahlbetonrahmen entwickelt. Ziel beider Systeme ist es, Stahlbetonrahmen und Ausfachung zu entkoppeln, anstatt die Tragfähigkeit durch aufwendige und kostspielige zusätzliche Bewehrungseinlagen zu erhöhen. Erste Ergebnisse des Systems IMES für Belastungen in und senkrecht zu der Wandebene werden vorgestellt. N2 - Within the scope of the joint European project INSYSME, the German partners developed two systems - IMES and INODIS - for improving the seismic behaviour of masonry infilled reinforced concrete frames. The purpose of both systems is to decouple frame and infill instead of working to improve their load-bearing capacity by means of elaborate, expensive, supplementary reinforcing elements. Initial findings for the IMES system with regard to the loads acting in-plane and perpendicular to the wall plane (out-of-plane) are presented. Y1 - 2018 SN - 0341-0552 IS - 4 SP - 30 EP - 39 PB - Bauverlag BV GmbH CY - Gütersloh ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Marinković, Marko A1 - Kubalski, Thomas A1 - Fehling, Ekkehard A1 - Pfetzing, Thomas A1 - Meyer, Udo ED - Voss, Michael T1 - Auslegung von Stahlbetonrahmentragwerken mit Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk (Teil 2) T1 - Design of reinforced concrete enclosures infilled with clay block masonry (Part 2) JF - Ziegelindustrie international : ZI = Brick and tile industry international N2 - Im Rahmen des europäischen Verbundprojekts INSYSME wurden von den deutschen Partnern die Systeme IMES und INODIS zur Verbesserung des seismischen Verhaltens von ausgefachten Stahlbetonrahmen entwickelt. Ziel beider Systeme ist es, Stahlbetonrahmen und Ausfachung zu entkoppeln, anstatt die Tragfähigkeit durch aufwendige und kostspielige zusätzliche Bewehrungseinlagen zu erhöhen. Erste Ergebnisse des Systems IMES für Belastungen in und senkrecht zu der Wandebene werden vorgestellt. N2 - Within the scope of the joint European project INSYSME, the German partners developed two systems - IMES and INODIS - for improving the seismic behaviour of masonry infilled reinforced concrete frames. The purpose of both systems is to decouple frame and infill instead of working to improve their load-bearing capacity by means of elaborate, expensive, supplementary reinforcing elements. Initial findings for the IMES system with regard to the loads acting in-plane and perpendicular to the wall plane (out-of-plane) are presented. Y1 - 2018 SN - 0341-0552 IS - 6 SP - 24 EP - 43 PB - Bauverlag BV GmbH CY - Gütersloh ER - TY - JOUR A1 - Klein, Michel A1 - Butenweg, Christoph A1 - Klinkel, Sven T1 - The Influence of Soil-Structure-Interaction on the Fatigue Analysis in the Foundation Design of Onshore Wind Turbines JF - Procedia Engineering Y1 - 2017 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.325 SN - 1877-7058 VL - 199 SP - 3218 EP - 3223 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Rosin, Julia A1 - Holler, Stefan T1 - Analysis of cylindrical granular material silos under seismic excitation JF - Buildings N2 - Silos generally work as storage structures between supply and demand for various goods, and their structural safety has long been of interest to the civil engineering profession. This is especially true for dynamically loaded silos, e.g., in case of seismic excitation. Particularly thin-walled cylindrical silos are highly vulnerable to seismic induced pressures, which can cause critical buckling phenomena of the silo shell. The analysis of silos can be carried out in two different ways. In the first, the seismic loading is modeled through statically equivalent loads acting on the shell. Alternatively, a time history analysis might be carried out, in which nonlinear phenomena due to the filling as well as the interaction between the shell and the granular material are taken into account. The paper presents a comparison of these approaches. The model used for the nonlinear time history analysis considers the granular material by means of the intergranular strain approach for hypoplasticity theory. The interaction effects between the granular material and the shell is represented by contact elements. Additionally, soil–structure interaction effects are taken into account. KW - granular silo KW - earthquake engineering KW - hypoplasticity KW - nonlinear transient analyses Y1 - 2017 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/buildings7030061 SN - 2075-5309 VL - 7 IS - 3 SP - 1 EP - 12 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph T1 - Die neue Erdbebenfibel. Neue Hilfsmittel für die Leichtbetonindustrie JF - Tagungsband 61. Ulmer Beton Tage 2017 Y1 - 2017 ER - TY - JOUR A1 - Giresini, Linda A1 - Sassu, Mauro A1 - Butenweg, Christoph A1 - Alecci, Valerio A1 - De Stefano, Mario T1 - Vault macro-element with equivalent trusses in global seismic analyses JF - Earthquakes and Structures N2 - 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. KW - vault KW - macro-element KW - equivalent stiffness KW - truss KW - churches Y1 - 2017 U6 - http://dx.doi.org/10.12989/eas.2017.12.4.409 SN - 2092-7614 (Print) SN - 2092-7622 (Online) VL - 12 IS - 4 SP - 409 EP - 423 PB - Techno-Press CY - Taejŏn ER - TY - JOUR A1 - Mykoniou, Konstantin A1 - Butenweg, Christoph A1 - Holtschoppen, Britta A1 - Klinkel, Sven T1 - Seismic response analysis of adjacent liquid-storage tanks JF - Earthquake engineering and structural dynamics N2 - A refined substructure technique in the frequency domain is developed, which permits consideration of the interaction effects among adjacent containers through the supporting deformable soil medium. The tank-liquid systems are represented by means of mechanical models, whereas discrete springs and dashpots stand for the soil beneath the foundations. The proposed model is employed to assess the responses of adjacent circular, cylindrical tanks for harmonic and seismic excitations over wide range of tank proportions and soil conditions. The influence of the number, spatial arrangement of the containers and their distance on the overall system's behavior is addressed. The results indicate that the cross-interaction effects can substantially alter the impulsive components of response of each individual element in a tank farm. The degree of this impact is primarily controlled by the tank proportions and the proximity of the predominant natural frequencies of the shell-liquid-soil systems and the input seismic motion. The group effects should be not a priori disregarded, unless the tanks are founded on shallow soil deposit overlying very stiff material or bedrock. KW - liquid-structure interaction KW - seismic response KW - impulsive effects KW - liquid-storage tank KW - structure-soil-structure interaction Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/eqe.2726 SN - 1096-9845 (E-Journal); 0098-8847 (Print) VL - 45 IS - 11 SP - 1779 EP - 1796 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Rosin, Julia A1 - Butenweg, Christoph A1 - Klinkel, Sven T1 - Stabilitätsnachweis für seismisch beanspruchte Tankbauwerke nach dem LBA/MNA-Konzept JF - Bauingenieur N2 - Eine seismische Anregung verursacht in einem Flüssigkeitstank einen kombinierten Spannungszustand, was zu einem Stabilitätsversagen der häufig sehr dünnwandigen Konstruktionen führen kann. Für die Durchführung von Stabilitätsnachweisen stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung. Üblicherweise werden aus Gründen der Einfachheit spannungsbasierte Verfahren angewendet. Diese sind für Einheitslastfälle experimentell abgesichert, wobei eine Übertragung auf kombinierte Spannungszustände wie im Erdbebenfall nur begrenzt möglich 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 Höhe/Radius-Verhältnissen zwischen 1 ≤ H/R ≤ 2 und Radius/Tankwand-Verhältnissen zwischen 500 ≤ R/t ≤ 1000 und diskutiert zusätzlich die Defizite der spannungsbasierten Nachweisverfahren. Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.37544/0005-6650-2016-12-74 SN - 0005-6650 VL - 91 IS - 12 SP - 518 EP - 526 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Marinkovic, Marko A1 - Kubalski, Thomas A1 - Klinkel, Sven T1 - Masonry infilled reinforced concrete frames under horizontal loading T1 - Stahlbetonrahmen mit Ausfachungen aus Mauerwerk unter horizontalen Belastungen JF - Mauerwerk N2 - The behaviour of infilled reinforced concrete frames under horizontal load has been widely investigated, both experimentally and numerically. Since experimental tests represent large investments, numerical simulations offer an efficient approach for a more comprehensive analysis. When RC frames with masonry infill walls are subjected to horizontal loading, their behaviour is highly non-linear after a certain limit, which makes their analysis quite difficult. The non-linear behaviour results from the complex inelastic material properties of the concrete, infill wall and conditions at the wall-frame interface. In order to investigate this non-linear behaviour in detail, a finite element model using a micro modelling approach is developed, which is able to predict the complex non-linear behaviour resulting from the different materials and their interaction. Concrete and bricks are represented by a non-linear material model, while each reinforcement bar is represented as an individual part installed in the concrete part and behaving elasto-plastically. Each brick is modelled individually and connected taking into account the non-linearity of a brick mortar interface. The same approach is followed using two finite element software packages and the results are compared with the experimental results. The numerical models show a good agreement with the experiments in predicting the overall behaviour, but also very good matching for strength capacity and drift. The results emphasize the quality and the valuable contribution of the numerical models for use in parametric studies, which are needed for the derivation of design recommendations for infilled frame structures. Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.201600703 SN - 1437-1022 VL - 20 IS - 4 SP - 305 EP - 312 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Taddei, Francesca A1 - Butenweg, Christoph A1 - Klinkel, S. T1 - Parametric investigation of the soil-structure interaction effects on the dynamic behaviour of a shallow foundation supported wind turbine considering a layered soil JF - Wind energy : an international journal for progress and applications in wind power conversion technology Y1 - 2015 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/we.1703 SN - 1099-1824 (E-Journal); 1095-4244 (Print) VL - Volume 18 IS - Issue 3 SP - 399 EP - 417 PB - Wiley CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Kubalski, Thomas A1 - Butenweg, Christoph T1 - Modelling strategies for horizontally loaded infill masonry T1 - Modellierungsansätze für horizontal beanspruchtes Ausfachungsmauerwerk JF - Mauerwerk : European journal of masonry Y1 - 2015 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.201500675 VL - Volume 19 IS - Issue 5 SP - 363 EP - 369 PB - Wiley CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Heuer, R. A1 - Wenk, T. T1 - Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik T1 - Earthquake engineering and structural dynamics (editorial) JF - Bauingenieur Y1 - 2015 SN - 00056650 VL - 90 IS - 10 SP - S1 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf ER - TY - JOUR A1 - Gellert, Christoph A1 - Butenweg, Christoph T1 - Seismic analysis of masonry structures in German earthquake zones according to DIN EN 1998-1 T1 - Erdbebenbemessung von Mauerwerksbauten in deutschen Erdbebengebieten nach DIN EN 1998-1 JF - Mauerwerk : European journal of masonry N2 - 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 Ausführung üblicher Hochbauten“ eingeführt, in der aber für Mauerwerksbauten nur wenige Anforderungen gestellt wurden. Diese Norm wurde durch den NABau-Arbeitsausschuss “Erdbeben; Sonderfragen“ des Deutschen Instituts für Normung e.V. (DIN) auf Grundlage des Eurocode 8 (2004) vollständig überarbeitet und durch die DIN 4149 (2005) abgelöst, die umfangreiche Regelungen für die seismische Auslegung von Mauerwerksbauten enthält. 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 durchgeführten Anwendungserprobung bauaufsichtlich eingeführt und die DIN 4149 (2005) ersetzen werden. Der folgende Beitrag gibt einen Überblick über die seismische Berechnung und Bemessung von Mauerwerksbauten nach dem europäischen Regelwerk und illustriert deren Anwendung an einem baupraktischen Beispiel. Y1 - 2014 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.201400626 SN - 1437-1022 (E-Journal); 1432-3427 (Print) VL - 18 IS - 3-4 SP - 188 EP - 196 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Meyer, Udo A1 - Fehling, Ekkehard T1 - EU-Projekt INSYSME: Innovative Techniken für erdbebensichere Ausfachungswände aus Ziegelmauerwerk in Stahlbetonrahmentragwerken JF - Mauerwerk : European journal of masonry N2 - Am 1. Oktober 2013 ist das auf drei Jahre angelegte EU-Forschungsprojekt INSYSME – Innovative Systeme für erdbebentaugliche Ausfachungswände aus Ziegelmauerwerk in Stahlbetonrahmentragwerken – gestartet. Unter der Koordination der Universität Padua beteiligen sich 16 Partner aus sechs europäischen Ländern (Deutschland, Griechenland, Italien, Portugal, Rumänien, Türkei). Als deutsche Partner nehmen die Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel aus Bonn, die Universität Kassel sowie das Ingenieurbüro SDA-engineering GmbH aus Herzogenrath, teil. Ziel der deutschen Partner ist die Entwicklung von innovativen Ausfachungssystemen aus monolithischem wärmedämmenden Ziegelmauerwerk, mit denen nicht nur eine erhöhte Erdbebensicherheit, sondern auch die sichere Erfüllung der steigenden Anforderungen aus Windbeanspruchungen gewährleistet werden können. Die Forschungsergebnisse sollen vom Partner SDA-engineering GmbH in die bereits seit einigen Jahren verfügbare Softwarelösung MINEA [1] integriert werden. Weitere Informationen stehen auf den Websites des Projektes [2] zur Verfügung. Im vorliegenden Beitrag werden nach einer kurzen thematischen Einführung die Ergebnisse von Tastversuchen an senkrecht zur Ebene belasteten Ausfachungswänden aus Planziegelmauerwerk vorgestellt. Im Anschluss wird das geplante Arbeitsprogramm der deutschen Partner im Projekt INSYSME beschrieben. Y1 - 2014 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.201400612 SN - 1437-1022 (E-Journal); 1432-3427 (Print) VL - 18 IS - 2 SP - 78 EP - 81 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER -