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Die Erdbebensicherheit von Gebäuden aus Kalksandsteinmauerwerk ist aktuell nach DIN 4149 mit linearen Verfahren nachzuweisen. Dies führt in der praktischen Anwendung zu großen Problemen, da selbst traditionell übliche Grundrisse teilweise nicht mehr ohne zusätzliche Maßnahmen nachweisbar sind. Zur Lösung dieser Problematik wurden von der deutschen Mauerwerksindustrie auf nationaler und europäischer Ebene Forschungsprojekte initiiert, deren Ergebnisse in Form von statisch nichtlinearen Verfahren Eingang in den Nationalen Anhang zur DIN EN 1998-1 [12] gefunden haben. Mit den Verfahren wird die Nachweissituation zukünftig grundlegend verbessert, da mit diesen die Tragwerksreserven wesentlich besser ausgenutzt werden können. Im Folgenden wird die Anwendung der Verfahren am Beispiel einer Reihenhauszeile aus Kalksandsteinmauerwerk demonstriert. Der Nachweis der Reihenhäuser wurde im Rahmen einer Zustimmung im Einzelfall, die vom Bundesverband Kalksandsteinindustrie eV in Hannover koordiniert wurde, durch unabhängige Gutachter und die Bauaufsicht eingehend geprüft und für richtig befunden. Die Durchführung des Nachweises erfolgte auf Grundlage eines an der RWTH Aachen entwickelten neuen Nachweiskonzeptes. Die baupraktische Anwendbarkeit und einfache Nachvollziehbarkeit dieses Konzepts ist durch eine softwaretechnische Umsetzung sichergestellt.
Capacitive field-effect electrolyte-diamond-insulator-semiconductor (EDIS) structures with O-terminated nanocrystalline diamond (NCD) as sensitive gate material have been realized and investigated for the detection of pH, penicillin concentration, and layer-by-layer adsorption of polyelectrolytes. The surface oxidizing procedure of NCD thin films as well as the seeding and NCD growth process on a Si-SiO2 substrate have been improved to provide high pH-sensitive, non-porous thin films without damage of the underlying SiO2 layer and with a high coverage of O-terminated sites. The NCD surface topography, roughness, and coverage of the surface groups have been characterized by SEM, AFM and XPS methods. The EDIS sensors with O-terminated NCD film treated in oxidizing boiling mixture for 45 min show a pH sensitivity of about 50 mV/pH. The pH-sensitive properties of the NCD have been used to develop an EDIS-based penicillin biosensor with high sensitivity (65-70 mV/decade in the concentration range of 0.25-2.5 mM penicillin G) and low detection limit (5 μM). The results of label-free electrical detection of layer-by-layer adsorption of charged polyelectrolytes are presented, too.
In diesem Beitrag werden Ergebnisse der Entwicklung eines modularen festkörperbasierten Sensorsystems für die Überwachung von Zellkulturfermentationen präsentiert. Zur Messung der Elektrolytleitfähigkeit wurde das Layout von Interdigitalelektroden angepasst, um in vergleichsweise gut leitenden Elektrolyten zu messen. Durch Quervernetzung von Glucose-Oxidase mit Glutaraldehyd und Immobilisierung auf einer Platinelektrode wurde ein amperometrischer Glucosesensor mit einem linearen Messbereich von bis zu 2 mM und einer Sensitivität von 168 nA/mM realisiert.
Two- and three-dimensional avalanche dynamics models are being increasingly used in hazard-mitigation studies. These models can provide improved and more accurate results for hazard mapping than the simple one-dimensional models presently used in practice. However, two- and three-dimensional models generate an extensive amount of output data, making the interpretation of simulation results more difficult. To perform a simulation in three-dimensional terrain, numerical models require a digital elevation model, specification of avalanche release areas (spatial extent and volume), selection of solution methods, finding an adequate calculation resolution and, finally, the choice of friction parameters. In this paper, the importance and difficulty of correctly setting up and analysing the results of a numerical avalanche dynamics simulation is discussed. We apply the two-dimensional simulation program RAMMS to the 1968 extreme avalanche event In den Arelen. We show the effect of model input variations on simulation results and the dangers and complexities in their interpretation.
Numerical avalanche dynamics models have become an essential part of snow engineering. Coupled with field observations and historical records, they are especially helpful in understanding avalanche flow in complex terrain. However, their application poses several new challenges to avalanche engineers. A detailed understanding of the avalanche phenomena is required to construct hazard scenarios which involve the careful specification of initial conditions (release zone location and dimensions) and definition of appropriate friction parameters. The interpretation of simulation results requires an understanding of the numerical solution schemes and easy to use visualization tools. We discuss these problems by presenting the computer model RAMMS, which was specially designed by the SLF as a practical tool for avalanche engineers. RAMMS solves the depth-averaged equations governing avalanche flow with accurate second-order numerical solution schemes. The model allows the specification of multiple release zones in three-dimensional terrain. Snow cover entrainment is considered. Furthermore, two different flow rheologies can be applied: the standard Voellmy–Salm (VS) approach or a random kinetic energy (RKE) model, which accounts for the random motion and inelastic interaction between snow granules. We present the governing differential equations, highlight some of the input and output features of RAMMS and then apply the models with entrainment to simulate two well-documented avalanche events recorded at the Vallée de la Sionne test site.