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In der vorliegenden Studie wurde der Einfluss der Klinkerzusammensetzung sowie der Sulfatträgerart auf die Leistungsfähigkeit eines Spritzzementes untersucht. Um eine Untersulfatisierung im System mit einen Aluminiumsulfat / -hydroxid Beschleuniger zu vermeiden, sollte ein anhydritbasierter Sulfatträger eingesetzt werden. Dies führt zu einer besseren Festigkeitsentwicklung im jungen Alter.
Gemäß dem Regelwerk für Betonstraßen muss für zweischichtige Betonfahrbahndecken derselbe Zement in Ober- und Unterbeton verwendet werden. Weiterhin ist die Anrechnung von Flugasche auf den w/z-Wert nicht gestattet. Durch eine flexiblere Handhabung der Bindemittel könnten sich Vorteile für die Betonbauweise ergeben. So könnte z.B. der stärker durch Frost beanspruchte Oberbeton mit CEM I hergestellt werden, während Zemente mit höheren Hüttensandgehalten nur im Unterbeton angewendet werden. Im Unterbeton könnten dann Gesteinskörnungen eingesetzt werden, die in einer herkömmlichen CEM I-Rezeptur als AKR-kritisch eingestuft würden.
Anhand von AKR-Performance-Prüfungen konnte die hohe Wirksamkeit hüttensandhaltiger Zemente sowie auch von Flugasche auf die AKR-Verminderung aufgezeigt werden. Schon mit einem CEM II/B-S wurden AKR-kritische Rezepturen in den unkritischen Bereich verschoben. Der Frost-Tausalz-Widerstand der Betone wurde bei hohen Gehalten an Hüttensand bzw. Hüttensand + Flugasche verringert, bewegte sich aber in jedem Fall noch im günstigen Bereich. Um eine Beeinträchtigung der baupraktischen Umsetzbarkeit zu vermeiden, sollte sich die Festigkeitsentwicklung von Ober- und Unterbeton im jungen Alter nicht zu stark unterscheiden. Modellberechnungen zur Festlegung einer Mindestfestigkeit für die frühe Belastung sind derzeit noch in Bearbeitung.
The aim of this study was to investigate the optimization of the strength development of quaternary cements with 50 % clinker by a variation of the particle size distribution of the components GGBFS, fly ash and limestone powder.
By balancing the overall PSD of the cement by using unprocessed fly ash and coarse limestone powder in combination with a very fine GGBFS, the water demand of the resulting quaternary cements remained unaltered, while the compressive strength of the cements was increased significantly after 7d, 28 and 56d. As can be expected, the quaternary cement with 30 wt.% of the fine slag exhibited a stronger strength increase (about 18 % after 28 d) than the cements with only 20 wt.% slag (about 10% after 28d).
Schwerpunkt Sendung
(2015)
Auch die Zeitschrift für Medien- und Kulturforschung erreicht ihre Leserinnen und Leser als Sendung, als Postgut auf dem Wege der Zustellung nämlich. Wer immer sie liest, hat also mit der Sendung zu tun. Allein das schon ist ein Grund, sich mit der Sendung zu befassen. Und ein gewichtiger Grund dazu: Phänomen und Begriff der Sendung haben, das leuchtet schon intuitiv jeder Postkundin, jedem Radiohörer, jedem Gottesdienstbesucher und jeder Goethe-Leserin ein, eine enorme medienwissenschaftliche Relevanz. Als empirischen, kulturtechnischen Sachverhalt kann man die Sendung – also etwa diese Ausgabe der ZMK – physisch in Händen halten (oder auch nicht, wenn die Postsache nicht ankommt), annehmen oder zurückweisen, man kann sie technisch, etwa als Druck- und Redaktionserzeugnis herstellen, sie aufgeben und abholen, verwalten und organisieren, sie bewirtschaften – aber die Sendung lässt sich auch fühlen, verspüren und bemerken, erfüllen und verfehlen, kann bewegen und berühren oder eben unberührt lassen. Ganz real affiziert und attachiert sie, richtet aus und sendet selbst. Als medienphilosophisches Konzept genommen, besitzt die Sendung folglich das Potential zur Entfaltung komplexer Grundannahmen der Medientheorie und zugleich zu ihrer reduzierenden Bündelung und Einfassung. Sie verbindet und durchkreuzt ganz grundsätzlich das begrifflich sorgsam Getrennte, zum Beispiel das Heilige und das Profane, das Materielle und das Immaterielle, das Aktive und das Passive. Sie ist darin ein genuin medienwissenschaftlicher Leitbegriff, an dem sich die gesamte Breite dessen, was Medium sein kann, entfalten lässt, von der Religion bis zum Massenmedium, von der Politik bis zum Postboten, von der Infrastruktur bis zur Entrückung. Sie erzeugt zudem in all ihrer Materialität mannigfaltige paradoxe und reflexive Verläufe – die Sendung überhaupt zu denken, heißt deshalb nicht zuletzt, selber senden und gesandt werden.
Schwerpunkt Textil
(2015)
Textil: Der Titel des Schwerpunkts der vorliegenden Ausgabe der ZMK kann ein Ding, ein Material oder eine Eigenschaft bezeichnen. Als Eigenschaftswort spezifiziert textil indes nicht nur bestimmte Künste näher (den Begriff der textilen Kunst gibt es spätestens seit Gottfried Semper) und umfasst so die Weberei, die Stickerei, das Flechten, Knoten, Stricken, Häkeln, Wirken und vieles andere mehr (Semper zufolge auch die Anfänge der Baukunst), sondern neuerdings auch Medien. Die Rede von den »textilen Medien« zielt offenbar auf einen anderen Aspekt des Medienbegriffs als denjenigen, der von der Trias »Speichern, Übertragen, Verarbeiten« gebildet wird, nämlich auf das Material, nicht auf die Funktion. Nun kann man einerseits diesen Medienbegriff einfach, wie etwa im Bereich der Kunstgeschichte üblich, im Sinne der Materialität eines Bildträgers verstehen. Andererseits jedoch lenkt die Rede von den »textilen Medien«, indem sie die Materialität anstelle der Funktionalität betont, den Fokus auf eine spezifische Medialität des Textilen und darüber hinaus auf eine Medialität des Materials überhaupt. Eben darin liegt der Grund für die seit einigen Jahren zu beobachtende enorme Konjunktur des Textilen in so unterschiedlichen Bereichen wie der Kunst, der Kunstwissenschaft oder der Technik- und Sozialanthropologie. In der Kunstöffentlichkeit belegen eine Reihe von Ausstellungen diese Konjunktur, wie zum Beispiel »Kunst & Textil« in Wolfsburg, »Textiles: Open Letter« in Mönchengladbach, »Decorum. Tapis et Tapisseries d’Artistes« in Paris, »Soft Pictures« in Turin oder »To Open Eyes. Kunst und Textil vom Bauhaus bis heute« in Bielefeld. ...
Der Text folgt in essayistischer Form einem Spaziergang durch das politische Zentrum Brasílias in Brasilien. Die Konzentration liegt auf der Gestaltung des Bodens. Wie ist die Planhauptstadt „vom Reißbrett“ in der Horizontalen gestaltet? Wie sehen repräsentative Plätze einer Stadt aus, die vor allem für Autos gebaut worden ist? Der forschende Blick liegt auf dem erlebten Ist-Zustand und wird assoziativ mit Ergebnissen der Forschungsarbeit aus Deutschland reflektiert. „Mächtiger Boden“ entstand als Satellit zur aktuellen Forschung der Autorin im Rahmen eines Aufenthalts in Brasilien.
Promotion an der Bauhaus-Universität Weimar (Dr. phil.) und zugleich PhD an der University of British Columbia Vancouver.
2015 auf dem Server der University of British Columbia mit Embargo veröffentlicht. Das Embargo wird immer wieder verlängert. Aktuell:
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Der vorliegende Text beschreibt die intensive Erforschung von Wabenplatten aus Papierwerkstoffen, die durch Faltprozesse neue räumliche Zustände einnehmen können und somit ihr ursprüngliches Anwendungsspektrum erweitern. Die gezeigten Lösungsansätze bewegen sich dabei im Spannungsfeld von Architektur und Ingenieurbau, denn die gefalteten Bauteile sind nicht nur äußerst tragfähig sondern besitzen auch eine ästhetische Form. Die entwickelten Verfahren und Konstruktionen werden auf einem hohen architektonischen Niveau präsentiert und mit einfachen ingenieurtechnischen Methoden verifiziert. Zur Lösungsfindung werden geometrische Verfahren ebenso angewendet wie konstruktive Faustformeln und Recherchen aus Architektur und Forschung.
Der Fokus der Arbeit liegt auf der Untersuchung von Faltungen in Wabenplatten. Während der Auseinandersetzung mit der Thematik erschienen jedoch viele weitere Aspekte als sehr interessant und bearbeitungswürdig. Als theoretische Grundlage dieser Arbeit werden deshalb die geschichtliche Entwicklung und die gesellschaftliche Bedeutung von Papier und Papierwerkstoffen analysiert und deren Produktionsprozesse beleuchtet. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine Einordnung des Potentials und der Bedeutung des Werkstoffs Papier. Der Kontext der Arbeit wird dadurch gestärkt und führt zu interessanten zukünftigen Forschungsansätzen.
Intensive Untersuchungen widmen sich der geometrischen Bestimmung von Faltungen in Wabenplatten aus Papierwerkstoffen sowie deren Manifestation als konstruktive Bauteile. Auch die statischen Eigenschaften der Elemente und ihr Konstruktionspotential werden erforscht und aufbereitet. Wichtige Impulse aus Forschung und Technik fließen in die Recherche der Arbeit ein und erlauben die Verortung der Ergebnisse im architektonischen Kontext. Versuchsreihen und Materialstudien an Prototypen belegen die Ergebnisse virtueller und rechnerischer Studien. Konzepte zur parametrischen Berechnung und Visualisierung der Forschungsergebnisse werden präsentiert und zeigen zukunftsfähige Planungshilfen für die Industrie auf. Etliche Testreihen zu unterschiedlichsten Abdichtungskonzepten führen zur Realisierung eines sehenswerten Experimentalbaus. Er erlaubt die dauerhafte Untersuchung der entwickelten Bauteile unter realistischen Bedingungen und bestätigt deren Leistungsfähigkeit. Dadurch wird nicht nur ein dauerhaftes Monitoring und eine Evaluierung der Leistungsdaten möglich sondern es wird auch der sichtbare Beweis erbracht, dass mit Papierwerkstoffen effiziente und hochwertige Architekturen zu realisieren sind, welche das enorme gestalterische Potential von gefalteten Wabenplatten ausnutzen.
The distinguishing structural feature of single-layered black phosphorus is its puckered structure, which leads to many novel physical properties. In this work, we first present a new parameterization of the Stillinger–Weber potential for single-layered black phosphorus. In doing so, we reveal the importance of a cross-pucker interaction term in capturing its unique mechanical properties, such as a negative Poisson's ratio. In particular, we show that the cross-pucker interaction enables the pucker to act as a re-entrant hinge, which expands in the lateral direction when it is stretched in the longitudinal direction. As a consequence, single-layered black phosphorus has a negative Poisson's ratio in the direction perpendicular to the atomic plane. As an additional demonstration of the impact of the cross-pucker interaction, we show that it is also the key factor that enables capturing the edge stress-induced bending of single-layered black phosphorus that has been reported in ab initio calculations.
Etwa ein Viertel des gesamten Endenergieverbrauchs (26%) in Deutschland entfällt auf den Wohnungssektor, wodurch dieser Sektor einen erheblichen Anteil am möglichen Einsparpotenzial an Energie hat. Im Hinblick auf das Klimaschutzziel der Europäischen Union, die Energieeffizienz im Vergleich zu 1990 um 20% zu erhöhen, stellt sich daher die Frage, welche Einsparpotenziale es im Wohnungssektor tatsächlich gibt und wie diese quantifiziert werden können. In dieser Arbeit wird der Einfluss der Parameter, die den Endenergieverbrauch beeinflussen, mit Hilfe einer Sensitivitätsanalyse bestimmt. Die Ergebnisse der Sensitivitätsanalyse zeigen, dass die einflussreichsten Parameter auf den Endenergieverbrauch der Innentemperaturbedarf, die Länge der Heizperiode, die Außentemperatur (Gradtagzahl) und die Anzahl der Wohnungen sind. Dies sind Variablen, die nicht durch Verordnungen reguliert werden können. Der einzige Parameter, der regulierbar ist und einen bedeutenden Einfluss auf den Endenergieverbrauch hat, ist der Nutzungsgrad der Anlagen/Geräte für Raumwärme, Warmwasser und Kochen (sowie zu einem geringen Teil der Wirkungsgrad der eingesetzten Beleuchtung). Zur Quantifizierung des Energieeinsparpotentials im deutschen Wohnungssektor bezüglich des Nutzungsgrades wurden in dieser Arbeit Daten zur Bestimmung der langfristigen Entwicklung (Zeitraum 1990-2010) des Nutzungsgrades von Anlagen und Geräten analysiert. Mit verschiedenen Angaben aus der Literatur und mit Hilfe von Sättigungskurven wurde die Entwicklung der Nutzugsgrade der Anlagen/Geräte entsprechend der Energiequellen zwischen 1990 und 2010 ermittelt. Die erhaltenden Sättigungskurven ermöglichen die Bestimmung der Entwicklung des Nutzenergieverbrauchs im deutschen Wohnungssektor. Hierbei wurde festgestellt, dass die Differenz zwischen Nutzenergieverbrauch und Endenergieverbrauch einen Rückgang von 12 % im betrachtenden Zeitraum verzeichnete und dass das Energieeinsparpotenzial in Abhängigkeit von der Energiequelle beträchtlich variieren kann (um derzeit mehr als 35%-Punkte). Im Hinblick auf das oben genannte Klimaschutzziel werden in dieser Arbeit verschiedene Entwicklungsszenarien auf Basis des Nutzungsgrades der Anlagen und der Energiequellen analysiert. Hierbei wird deutlich, dass das theoretische Energieeinsparpotenzial im deutschen Wohnungssektor bezüglich des durchschnittlichen Nutzungsgrades nur zwischen 4 und 15 % liegt. Dies bedeutet, dass eine deutliche Reduktion des Endenergiebedarfs im Wohnungssektor nur stattfinden kann, wenn andere Energieeinsparmaßnahmen betrachtet werden. Basierend auf den Ergebnissen der Sensitivitätsanalyse werden hierzu Empfehlungen gegeben.
Entwicklung eines Sommerreferenzjahres zur Bestimmung der sommerlichen Überhitzung von Gebäuden
(2015)
Die Ableitung von sommer-fokussierten warmen Referenzjahren aus langjährigen Klimadaten erfolgt in Europa bisher nach unterschiedlichen, länderspezifischen Methoden, die sich in der Regel allein auf die Trockentemperatur beziehen und in der Auswahl eines zusammenhängenden realen Sommerhalbjahres resultieren. Simulationsergebnisse zur sommerlichen Überhitzung von natürlich belüfteten Gebäuden in Deutschland und Großbritannien zeigen jedoch für einige Wetterstationen weniger Überhitzung für Simulationen mit dem sommer-fokussierten Referenzjahr als für solche mit dem entsprechenden Testreferenzjahr (TRY) für den gleichen Ort. Dies gilt insbesondere dann, wenn einzelne Monate miteinander verglichen werden. Neben der Wahl eines kompletten Halbjahres, das sowohl extrem warme als auch vergleichsweise kühle Monate beinhalten kann, liegt dies vor allem begründet in der fehlenden Berücksichtigung der Solarstrahlung bei der Auswahl eines warmen Referenzjahres, die jedoch eine wichtige Rolle für sommerliche Überhitzungserscheinungen in Gebäuden spielt. Eine verlässliche, allgemein anerkannte Methode zur Erstellung von sommer-fokussierten Referenzjahren erscheint daher auch im Hinblick auf die rechtlichen Rahmenbedingungen in der Europäischen Union, die Strategien zur natürlichen Belüftung von Neubauten und Sanierungen begünstigen, erforderlich. Diese Arbeit präsentiert einen Ansatz zur Erstellung eines Sommerreferenzjahres (Summer Reference Year – SRY) aus dem TRY eines gegebenen Ortes und langjährigen Klimadaten. Die existierenden TRY-Daten werden hierbei skaliert, um den Bedingungen für Trockentemperatur und Solarstrahlung von nah-extremen Kandidatenjahren zu entsprechen, die separat über einen statistischen Ansatz ausgewählt werden. Anschließend werden Feuchttemperatur, Windgeschwindigkeit und Luftdruck des TRY durch lineare Korrelationen mit der Trockentemperatur angepasst, um die entsprechenden SRY-Daten zu erhalten. Der Vorteil dieser Methode liegt darin, dass das grundlegende Wettermuster des TRY erhalten bleibt und somit eine klare Relation zwischen SRY und TRY besteht, die eine Vergleichbarkeit von Simulationsergebnissen gewährleistet. Über vergleichende Gebäudesimulationen mit dem zugrundeliegenden TRY und langjährigen Klimadatensätzen kann nachgewiesen werden, dass sich das SRY zur Ermittlung sommerlicher Überhitzungserscheinungen in natürlich belüfteten Gebäuden eignet. Weiterhin kann gezeigt werden, dass das SRY im Gegensatz zur direkten Nutzung eines Kandidatenjahres für einen nah-extremen Sommer die Möglichkeit eines monatsscharfen Vergleichs mit dem TRY erlaubt und frei von wenig repräsentativen Besonderheiten ist, die in den entsprechenden Kandidatenjahren vorhanden sein können.
The Carbon journal is pleased to introduce a themed collection of recent articles in the area of computational carbon nanoscience. This virtual special issue was assembled from previously published Carbon articles by Guest Editors Quan Wang and Behrouz Arash, and can be accessed as a set in the special issue section of the journal website homepage: www.journals.elsevier.com/carbon. The article below by our guest editors serves as an introduction to this virtual special issue, and also a commentary on the growing role of computation as a tool to understand the synthesis and properties of carbon nanoforms and their behavior in composite materials.
Media anthropology is a new and interdisciplinary field of research with very different subjects and methods that seems to be already heavily informed by a comparatively narrow understanding of media as mass media (e.g. TV, Internet, social web, etc.). Therefore, most theories in this field, at least implicitly, employ a hierarchical and often dichotomic preconception of the two poles of media-human relations, by analysing the operationalities and ontologies of the human and the media independently from one another. This article deviates from this line of thought by advocating an expanded, symmetrical and relational understanding of the terms media and human, taking them as always already intermingled facets of a broader dynamic configuration. Starting from a consideration of the historically powerful, yet overlooked media of the so-called habitat diorama, the heuristic concept of “anthropomediality” is to be developed. Eventually, this relational approach may open up a new, interesting field for interrogation of (media-)anthropological analysis in general.
The article presents preliminary results and qualitative analysis obtained from the doctoral research provisory entitled “How do Brazilian ‘battlers’ reside?”, which is in progress at the Institute for European Urban Studies, Bauhaus Univer-sity Weimar. It critically discusses the contradictions of the production of residences in Brazil made by an emerging so-cial group, lately called the Brazilian new middle class. For the last ten years, a number of government policies have provoked a general improvement of the purchasing power of the poor. Between those who completely depend on the government to survive and the upper middle class, there is a wide (about 100 million people) and economically stable lower middle group, which has found its own ways of dealing with its demand for housing. The conventional models of planning, building and buying are not suitable for their technical, financial and personal needs. Therefore, they are con-currently planners, constructors and residents, building and renovating their own properties themselves, but still with very limited education and technical knowledge and restricted access to good building materials and constructive ele-ments, formal technicians, architects or engineers. On the one hand, the result is an informal and more or less autono-mous self-production, with all sorts of technical problems and very interesting and creative spatial solutions to every-day domestic situations. On the other hand, the repercussions for urban space are questionable: although basic infrastructure conditions have improved, building densities are high and green areas are few. Lower middle class neigh-bourhoods present a restricted collective everyday life. They look like storage spaces for manpower; people who live to work in order to be able to consume—and build—what they could not before. One question is, to what extent the lat-est economic rise of Brazil has really resulted in social development for lower middle income families in the private sphere regarding their residences, and in the collective sphere, regarding the neighbourhoods they inhabit and the ur-ban space in general.
We conducted extensive molecular dynamics simulations to investigate the thermal conductivity of polycrystalline hexagonal boron-nitride (h-BN) films. To this aim, we constructed large atomistic models of polycrystalline h-BN sheets with random and uniform grain configuration. By performing equilibrium molecular dynamics (EMD) simulations, we investigated the influence of the average grain size on the thermal conductivity of polycrystalline h-BN films at various temperatures. Using the EMD results, we constructed finite element models of polycrystalline h-BN sheets to probe the thermal conductivity of samples with larger grain sizes. Our multiscale investigations not only provide a general viewpoint regarding the heat conduction in h-BN films but also propose that polycrystalline h-BN sheets present high thermal conductivity comparable to monocrystalline sheets.
We present StarWatch, our application for real-time analysis of radio astronomical data in Virtual Environment. Serving as an interface to radio astronomical databases or being applied to live data from the radio telescopes, the application supports various data filters measuring signal-to-noise ratio (SNR), Doppler's drift, degree of signal localization on celestial sphere and other useful tools for signal extraction and classification. Originally designed for the database of narrow band signals from SETI Institute (setilive.org), the application has been recently extended for the detection of wide band periodic signals, necessary for the search of pulsars. We will also address the detection of week signals possessing arbitrary waveforms and present several data filters suitable for this purpose.
In this study, an application of evolutionary multi-objective optimization algorithms on the optimization of sandwich structures is presented. The solution strategy is known as Elitist Non-Dominated Sorting Evolution Strategy (ENSES) wherein Evolution Strategies (ES) as Evolutionary Algorithm (EA) in the elitist Non-dominated Sorting Genetic algorithm (NSGA-II) procedure. Evolutionary algorithm seems a compatible approach to resolve multi-objective optimization problems because it is inspired by natural evolution, which closely linked to Artificial Intelligence (AI) techniques and elitism has shown an important factor for improving evolutionary multi-objective search. In order to evaluate the notion of performance by ENSES, the well-known study case of sandwich structures are reconsidered. For Case 1, the goals of the multi-objective optimization are minimization of the deflection and the weight of the sandwich structures. The length, the core and skin thicknesses are the design variables of Case 1. For Case 2, the objective functions are the fabrication cost, the beam weight and the end deflection of the sandwich structures. There are four design variables i.e., the weld height, the weld length, the beam depth and the beam width in Case 2. Numerical results are presented in terms of Paretooptimal solutions for both evaluated cases.
Building Information Modeling is a powerful tool for the design and for a consistent set of data in a virtual storage. For the application in the phases of realization and on site it needs further development. The paper describes main challenges and main features, which will help the development of software to better service the needs of construction site managers
Modern distributed engineering applications are based on complex systems consisting of various subsystems that are connected through the Internet. Communication and collaboration within an entire system requires reliable and efficient data exchange between the subsystems. Middleware developed within the web evolution during the past years provides reliable and efficient data exchange for web applications, which can be adopted for solving the data exchange problems in distributed engineering applications. This paper presents a generic approach for reliable and efficient data exchange between engineering devices using existing middleware known from web applications. Different existing middleware is examined with respect to the suitability in engineering applications. In this paper, a suitable middleware is shown and a prototype implementation simulating distributed wind farm control is presented and validated using several performance measurements.
What is nowadays called (classic) Clifford analysis consists in the establishment of a function theory for functions belonging to the kernel of the Dirac operator. While such functions can very well describe problems of a particle with internal SU(2)-symmetries, higher order symmetries are beyond this theory. Although many modifications (such as Yang-Mills theory) were suggested over the years they could not address the principal problem, the need of a n-fold factorization of the d’Alembert operator. In this paper we present the basic tools of a fractional function theory in higher dimensions, for the transport operator (alpha = 1/2 ), by means of a fractional correspondence to the Weyl relations via fractional Riemann-Liouville derivatives. A Fischer decomposition, fractional Euler and Gamma operators, monogenic projection, and basic fractional homogeneous powers are constructed.
The stress state of a piecewise-homogeneous elastic body, which has a semi-infinite crack along the interface, under in-plane and antiplane loads is considered. One of the crack edges is reinforced by a rigid patch plate on a finite interval adjacent to the crack tip. The crack edges are loaded with specified stresses. The body is stretched at infinity by specified stresses. External forces with a given principal vector and moment act on the patch plate. The problem reduces to a Riemann-Hilbert boundary-value matrix problem with a piecewise-constant coefficient for two complex potentials in the plane case and for one in the antiplane case. The complex potentials are found explicitly using a Gaussian hypergeometric function. The stress state of the body close to the ends of the patch plate, one of which is also simultaneously the crack tip, is investigated. Stress intensity factors near the singular points are determined.