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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Jäppelt, Ulrich; Rother, Roland; von Thaden, HaraldGrundinstandsetzung Wehr Geesthacht an der ElbeBautechnik5/2022367-376Berichte

Kurzfassung

Die Wehranlage Geesthacht befindet sich etwa 140 km oberhalb der Elbmündung und wurde in den Jahren 1957-1960 als Bestandteil der Staustufe Geesthacht errichtet. Die Wehranlage staut den Mittellauf der Elbe auf das für die Schifffahrt erforderliche Niveau und bildet die Grenze der Tideelbe. Auf Grundlage umfangreicher Zustandsuntersuchungen am Bauwerksbestand erfolgte eine Voruntersuchung für die Grundinstandsetzung und darauf aufbauend wurde der Entwurf für ein ausgewähltes Wehrfeld ausgearbeitet. Derzeit werden weitergehende hydraulische Untersuchungen durchgeführt. Im nächsten Schritt soll die Grundinstandsetzung für alle Wehrfelder ausgearbeitet werden. Parallel zu den genannten Untersuchungen der Wehrfelder erfolgte die Grundinstandsetzungsplanung für die Ufersicherungsbauten am Südufer der Wehranlage. In diesem Bereich befindet sich auch der Hauptzulauf, über den die Sektoren aller vier Wehrfelder gesteuert werden. Aufgrund der festgestellten erheblichen Defizite wurde entschieden, die erforderliche Erneuerung der Uferwände und den Neubau des Hauptzulaufs im Vorwege der Grundinstandsetzung der Wehrfelder durchzuführen. Die Ersatzneubauten waren so zu konzipieren, dass bisherige Anlagendefizite beim Hauptzulauf behoben werden und dass für den angrenzenden Fischaufstieg spätere Anpassungen zur Verbesserung der ökologischen Durchgängigkeit möglich sind.

Major overhaul of the Geesthacht weir on the river Elbe
The Geesthacht weir is located about 140 km upstream from the mouth of river Elbe and was built between 1957 and 1960 as part of the Geesthacht barrage. The facility consists of four adjustible weir sections and a fixed spillover. The weir system dams the upstream River Elbe to the navigable level and builds concurrently the boundary of the tidal influence downstream. A preliminary investigation for the major overhaul was carried out based on an extensive inspection of the existing structural condition. Based on this, a design for a single weir section was developed. Currently further hydraulic studies are being carried out. The next step is to determine the major overhaul measures for the complete facility. In parallel with the above-mentioned evaluations, the design for restoration of the waterfront structures on the south bank of the weir was carried out. The main inlet for the lock control is also located in this area. Due to substainal structural issues, a renewal of the riverbank retaining walls and the main inlet has to be carried out in advance of the major overhaul measures of the weir itself. The necessary tasks have to be carried out in a way that previous deficits in the main inlet are eliminated and adjustments of the adjacent fishpass are possible.

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Abratis, Joachim; Frentzel-Schirmacher, Anka; Pohl, MartinEin Blick auf die Herausforderungen beim Bau der 5. Schleusenkammer in BrunsbüttelBautechnik5/2022377-383Berichte

Kurzfassung

Der Neubau der 5. Schleusenkammer in Brunsbüttel ist die derzeitig größte Wasserbaustelle Europas und erforderlich, um nachfolgend die bestehenden großen Schleusenkammern instand setzen zu können. Eine Nutzen-Kosten-Analyse ergab den höchsten Nutzwert für den Neubau zwischen den bestehenden großen und kleinen Schleusen, d. h. auf der Schleuseninsel. Durch die Insellage der Baustelle ergeben sich besondere Anforderungen an den Baubetrieb. Generell muss eine Vielzahl von Gewerken koordiniert werden, die u. a. für die Herstellung der tiefen Baugruben, der beton- und stahlbautechnischen Konstruktion der Häupter, der Kammer für seegängige Schiffe und der Vorhäfen erforderlich sind. Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass die Baustelle an der Elbmündung liegt und somit auf Sturmfluten vorbereitet sein muss. Auf diese besonderen Randbedingungen der Baumaßnahme und auf ausgewählte Bauverfahren wird beispielhaft eingegangen. Ein besonderes Augenmerk des Beitrags liegt zudem auf den umfangreichen betontechnologischen Betrachtungen zur Erzielung dauerhafter Massivbaustrukturen. Bei der Entwicklung der Betonrezepturen waren neben der Minimierung von Rissbreiten in massigen Bauteilen Einwirkungen wie Frost- und Chloridangriff zu berücksichtigen. Die zeitweise eingeschränkte Verfügbarkeit von Flugasche gestaltete diese Aufgabe noch komplexer. Zur weiteren Verbesserung der Dauerhaftigkeit wurden in besonders exponierten Bauwerksbereichen wasserabführende Schalungsbahnen eingesetzt.

A look at the challenges of building the 5th lock chamber in Brunsbüttel
The new construction of the 5th lock chamber in Brunsbüttel is currently the largest hydraulic construction site in Europe and is necessary in order to be able to subsequently repair the existing large lock chambers. A benefit-cost analysis showed the highest benefit value for the new construction between the existing large and small locks, i. e. on the lock island. The location of the construction site results in special requirements for construction operations. In general, a large number of crafts have to be coordinated, which are necessary e. g. for the concrete and steel construction of the heads, the chamber for seagoing vessels and the outer harbours. Furthermore, it has to be taken into account, that the construction site is located at the estuary of the Elbe and thus has to be prepared for storm surges. These special boundary conditions of the construction project and selected construction methods are discussed by way of example. A special focus of the article is also on the extensive concrete technology considerations for achieving durable concrete structures. In addition to minimising crack widths in massive concrete elements, other aspects such as resistance against frost and chloride attack had to be considered for developing the concrete composition. The temporarily limited availability of fly ash made this task even more complex. In order to further improve durability, controlled permeability formwork liners were used in parts of the structure with sever exposure.

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Heitmann, Christian; Weber, Daniel; Dlugosch, Jan; Feindt, Frank; Pollmann, Jörg; Roller, DieterDas Vertäuprogramm für den Hamburger HafenBautechnik5/2022384-395Berichte

Kurzfassung

In den vergangenen Jahren ist ein erhebliches Größenwachstum im Bereich der Großcontainerschiffe (ULCVs) zu beobachten. Durch das Liegen dieser Schiffe mit Windangriffsflächen von bis zu 18.000 m2 an den bestehenden Kaianlagen kann es bei Starkwindsituationen zu Überlastungen der Poller- und Fendersysteme als auch der schiffsseitigen Vertäueinrichtungen kommen. Mit dem Wissen, dass statische Vertäuberechnungen zukünftig zur Beurteilung der Anforderungen an Kaimauern sowie der Vertäueinrichtungen der ULCVs nicht mehr ausreichen, hat die HPA (Hamburg Port Authority) mit externen Partnern die Entwicklung eines cloudbasierten IT-System für dynamische Vertäuanalysen vorangetrieben. Neben der Softwareentwicklung wurde von der HPA das Pollerzugversuchsprogramm entwickelt. Ziel war es, durch unterschiedliche Probebelastungen Grundlagenforschung an existierenden Pollern zu betreiben. Beteiligungen an Ausschüssen der EAU und Arbeitsgruppen der PIANC gehören ebenso dazu wie das internationale JIP-Projekt WINDLASS, in dem die HPA gemeinsam mit Rotterdam und Antwerpen involviert ist. In dem JIP sollen Grundlagen zu lokalen Windfeldern im Hafen ermittelt werden und bei der Beurteilung von Starkwindsituationen unterstützen. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung und den Einsatz des Vertäuprogramms sowohl im Bereich der Großcontainerschiffe als auch zukünftig bei Kreuzfahrtschiffen, RoRo-Schiffen, Bulkern, aber auch Hafenplanungen kann das Sicherheitsniveau im Hamburger Hafen weiter erhöht werden.

The mooring program for the port of Hamburg
Recent years have witnessed a considerable growth in size of ultra large container vessels (ULCVs). Due to the berthing of these vessels with wind-exposed areas of up to 18,000 m2 at the existing quay facilities, strong wind situations can lead to an overload of the bollard and fender systems as well as to the ship-side mooring equipment. Knowing that the static mooring calculations will no longer be sufficient to assess the requirements of quay walls and the mooring systems of ULCVs, HPA (Hamburg Port Authority) and some external partners have promoted the development of a cloud-based IT-system for dynamic mooring analyses. In addition to the software development, HPA has developed a bollard pull test programme. The aim was to conduct basic research on existing bollards through different load tests. This work covered participations in EAU committees and PIANC working groups as well as the international JIP WINDLASS project, where HPA as well as the ports of Rotterdam and Antwerp were involved. The JIP-project aims to determine the basics of the local wind fields in the port and to support the assessment of strong wind situations. Through the continuous development and use of the mooring programme, the level of safety in the Port of Hamburg can be further increased, both in the area of large container ships and in the future for cruise ships, but also ro-ro vessels, bulkers and port planning.

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Akkermann, Jan; Kloé, Katrin; Johmann, Stephan; Bödefeld, JörgNeues BAWMerkblatt zur Bauwerksüberwachung - Nachhaltiges Infrastrukturmanagement an BundeswasserstraßenBautechnik5/2022396-405Berichte

Kurzfassung

Mit Einführung der neuen Verwaltungsvorschrift VV-WSV 2101 Bauwerksinspektion wird das Inspektionsregime der Bundeswasserstraßen feiner abgestimmt. Neuerdings in Inspektionskategorie B eingruppierte Bauwerke weisen zwar grundsätzlich ein besonderes Gefährdungspotenzial im Hinblick auf die zu gewährleistende Verkehrssicherheit auf, sind aber bautechnisch nicht so komplex, als dass es bei ihnen - im Unterschied zur Inspektionskategorie A - einer Bauwerksprüfung durch sachkundige Ingenieure bedarf. Hier wird zukünftig eine Bauwerksüberwachung erforderlich. Das zugehörige, neu erarbeitete BAWMerkblatt Schadensbewertung an Verkehrswasserbauwerken der Inspektionskategorie B (MSV-B) gruppiert die betrachteten Bauwerke und gibt Vorgaben für die systematische Erfassung und Bewertung von Schäden an diesen. Mithilfe einer weitgehenden Standardisierung bedient das Merkblatt sowohl die Anforderungen an eine effiziente Datenerhebung vor Ort als auch an die Dokumentation der Ergebnisse im Programmsystem des Infrastrukturmanagements, WSVPruf. Nach eng konzertierter Entwicklung und Ausarbeitung in 2021, innerhalb der Verwaltung verteilt angelegter Qualitätssicherung und breit gestreuter Schulung mittels digitaler E-Learning-Formate wurde das Merkblatt im März 2022 eingeführt.

New BAW bulletin on structure monitoring - sustainable infrastructure management on federal waterways
The introduction of the new administrative regulation VV-WSV 2101 Inspection of Structures adjusts inspection regime of federal waterways be more finely. Structures that have recently been classified in Inspection Category B do in principle have a special hazard potential with regard to the traffic safety to be ensured, but they are not so complex from a structural engineering point of view that they require - in contrast to Inspection Category A - a structural inspection by expert engineers. In this case, structural monitoring will be required in the future. The associated, newly developed BAW bulletin Damage Assessment on Waterway Structures of Inspection Category B (MSV-B) groups the structures under consideration and provides guidelines for the systematic recording and assessment of damage to them. With the help of extensive standardization, the bulletin meets the requirements for efficient data collection on site as well as for the documentation of the results in the WSVPruf software for maintenance management. After closely concerted development and elaboration in 2021, quality assurance distributed within the administration, and widely distributed training by means of digital e-learning formats, the bulletin was introduced in March 2022.

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Feindt, FrankErster Technischer Halbjahresbericht 2022 des Arbeitsausschusses "Ufereinfassungen" der Hafentechnischen Gesellschaft e. V. (HTG) und der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT)Bautechnik5/2022406-408Berichte

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Ideenwettbewerb "Re-use am Bau": Starke Impulse zur Ressourcenwende für mehr Klimaschutz im BausektorBautechnik5/2022408Wettbewerbe

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Meyer, LarsGreen means lean - der Weg zur "Klimaneutralen Betonbaustelle" - Nachhaltiges Bauen mit Beton heißt auch konsequent Lean ConstructionBautechnik5/2022409-417Essays

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Bautechnik aktuell 5/2022Bautechnik5/2022419-422Bautechnik aktuell

Kurzfassung

Nachrichten:
Ernst & Sohn Ingenieurbaupreis 2022: Übergabe der Siegerplakette & Veröffentlichung der Dokumentation
Zum 225. Geburtstag von Gotthilf Hagen
Call for experts zur Überarbeitung der Norm DIN 19700, “Stauanlagen”, Teile 10 und 11

Rezensionen:
non nobis - über das Bauen in der Zukunft

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik5/2022422Veranstaltungskalender

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Titelbild: Beton- und Stahlbetonbau 5/2022Beton- und Stahlbetonbau5/2022Titelbild

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Zum Titelbild:
Das neue Forum St. Heribert in Köln-Deutz steht für eine architektonische Ästhetik des Ehrlichen und Authentischen ein, die auch Nachhaltigkeit garantiert. Kastner Pichler Architekten setzten dafür die Gebäudehülle aus Liapor-Leichtbeton in 50 cm Stärke ein. Wie das Material dem bereits mehrfach ausgezeichnete Gebäude in lupenreiner Sichtbetonqualität im Inneren auch zu einem sehr ausgeglichen Raumklima und zu kontemplativer Atmosphäre verhilft.

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 5/2022Beton- und Stahlbetonbau5/2022Inhalt

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Mark, PeterIndividualität in SerieBeton- und Stahlbetonbau5/2022285Editorials

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Forman, Patrick; Mark, PeterFertigungstoleranzen von Betonfertigteilen für die modulare BauweiseBeton- und Stahlbetonbau5/2022286-295Aufsätze

Kurzfassung

Betonfertigteile müssen Toleranzen einhalten, um sie montieren zu können und Tragfähigkeit sowie Gebrauchstauglichkeit sicherzustellen. Ansonsten sind Nachbearbeitungen nötig, die den Bauprozess verzögern. Klassischer Toleranzausgleich erfolgt über Pressfugen, die auch die nötigen Kräfte übertragen. Bei modularen Bauweisen steht die Schnellmontage im Vordergrund. Es bieten sich dann Schnellverbinder wie etwa Schrauben oder Trockenfugen an. Aus der feineren Modulteilung entstehen zudem weit mehr Verbindungen, sodass sich Ungenauigkeiten superponieren. Die Anforderungen an die geometrische Genauigkeit steigen rapide. Im Beitrag werden die Herstelltoleranzen für automatisierte Fertigungen seriengerechter Module zusammengestellt und dem Stand der Technik gegenübergestellt. Für ausgewählte Modultypen werden Abweichungen mittels Fehlerfortpflanzung nachverfolgt und für einzelne Bauabschnitte bzw. ganze Tragwerke überlagert. Es zeigt sich, dass in der Regel automatisierte Fertigungen nötig sind und handwerkliche ausscheiden. Linienartige Modultragwerke erreichen bis etwa 30 m Länge Abweichungen unter 1 mm bei gängigem Zuverlässigkeitsniveau von 2&sgr;. Bei scheibenartigen Tragwerken resultieren Lochspiele unter 0,5 mm, und zwar für hohe Zuverlässigkeitsniveaus von 4&sgr;. Dies gelingt in qualitätsgesicherter, automatisierter Vorfertigung.

Production tolerances of precast concrete components for modular construction
Precast concrete components must comply with tolerances to be able to assemble them and to ensure sufficient load-bearing capacity and serviceability. Otherwise, rework is necessary, which delays the construction process. Conventional compensation of tolerance is achieved by means of press joints, which can transmit the necessary forces. Modular construction methods aim at rapid assembly. Thus, quick connectors such as screws or dry joints are preferred. The finer module segmentation also results in far more connections, so that inaccuracies are superimposed. Thus the need for geometric accuracy is increasing rapidly. The article compiles the production tolerances for automated fabrication of modules in series and compares them with the state of the art. For certain module types, deviations are tracked by means of error propagation and superimposed for individual construction sections or entire structures. By comparison, it turns out that automated production is necessary and handcrafting is out of the question. Line-like modular structures achieve deviations of less than 1 mm up to about 30 m of length with a common reliability level of 2&sgr;. For deep beam-type structures, hole clearances of less than 0.5 mm result, for higher reliability levels of 4&sgr;. This is achieved in quality-assured, automated prefabrication.

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Stindt, Jan; Frey, Alex Maximilian; Forman, Patrick; Lanza, Gisela; Mark, PeterGenauigkeitsgrenzen modularer Betontragwerke - Teil 1: Beschreibung von geometrischen Abweichungen infolge SchwindenBeton- und Stahlbetonbau5/2022296-309Aufsätze

Kurzfassung

Modulares Bauen bietet gegenüber der Ortbetonbauweise ökonomische Vorteile. Die Module können qualitätsgesichert im Werk vorgefertigt und vor Ort montiert werden. Um eine störungsfreie Montage der Module zu ermöglichen, ist eine Tolerierung erforderlich, die die mehrdimensionale Aggregation von Maßabweichungen der Module in komplexen Tragwerken berücksichtigt. Eindimensionale arithmetische und statistische Methoden sind dafür nur bedingt geeignet. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode entwickelt, die modulare Wabenstrukturen mittels direkter Kinematik modelliert und sowohl translatorische als auch rotatorische Lageabweichungen berücksichtigt, die aus Maßabweichungen von Y-förmigen Modulen infolge Schwindverformungen entstehen. Für ausgewählte Szenarien hinsichtlich Tragwerksgröße und verwendetem Beton werden damit die zur Verbindung der Module notwendigen Lochspiele und Gesamtabweichungen hergeleitet und mit den im Bauwesen gängigen Verfahren des Toleranzmanagements untersucht. Die geometrischen Abweichungen in horizontaler Richtung infolge der Schwinddehnungen unterschiedlicher Betone werden von den normativen Methoden z. T. unterschätzt, da keine Rotationen der Module berücksichtigt werden. Vertikale Abweichungen werden hingegen konservativ abgeschätzt. Die erforderlichen Nennlochspiele steigen mit zunehmender Strukturgröße, sodass Abmessungen von ca. 30 m des klassischen Hochbaus mit normalen Schraubverbindungen &Dgr;d ≤ 3 mm assembliert werden können.

Accuracy limits of modular concrete structures - Part 1: Description of geometric deviations due to shrinkage
Modular construction offers economic advantages over in-situ concrete construction. Modules can be prefabricated quality-assured in factories and just be assembled on site. To enable undisturbed assembly, tolerance is essential that takes into account the multidimensional accumulation of dimensional deviations of the modules in complex structures. One-dimensional arithmetic and statistical methods are only conditionally suited for this purpose. In this work, a method is developed to model modular honeycomb structures by direct kinematics that accounts for both translational and rotational deviations in position caused by dimensional variations of Y-shaped modules due to shrinkage deformations. With this method and for selected scenarios differing in structural size and concrete, the hole clearances and total deviations necessary to connect the modules are derived and investigated with tolerance management procedures commonly applied in civil engineering. Horizontal geometric deviations due to concrete-dependent shrinkage strains are partly underestimated by the methods in nowadays standards that neglect module rotations throughout. Vertical deviations, in contrast, are estimated conservatively with these. The nominal hole clearances required increase with the size of the structure, so that dimensions of approx. 30 m of conventional buildings can still be assembled with standard bolted connections &Dgr;d ≤ 3 mm.

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Primono: Neuer Projektentwickler für nachhaltiges BauenBeton- und Stahlbetonbau5/2022309Nachrichten

Kurzfassung

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Stindt, Jan; Frey, Alex Maximilian; Forman, Patrick; Lanza, Gisela; Mark, PeterGenauigkeitsgrenzen modularer Betontragwerke - Teil 2: Probabilistische Bewertung der Montage mit SchraubenverbindungBeton- und Stahlbetonbau5/2022310-323Aufsätze

Kurzfassung

Der Beitrag behandelt die Montage von modulartigen Betonfertigteilen mit Fachwerkknoten aus Stahl. Dazu werden Wabenstrukturen betrachtet, die aus vielen Fertigteilen mit Y-Form bestehen. Der Beitrag baut auf der für die Wabenstrukturen im Teil 1 abgeleiteten Bewegungskinematik zwischen den einzelnen Modulen auf, wobei Schwinddehnungen Verformungen in den Modularmen erzeugen. Für die Montage werden Schraubenverbindungen betrachtet, die entweder klassisches Lochspiel besitzen oder gleitfest fixiert werden. Bei Letzterem kompensiert ein Ausrichten vor dem Fixieren einen Teil von Abweichungen. Die Zuverlässigkeit der Montage wird mit probabilistischen Methoden auf Grundlage von Monte-Carlo-Simulationen überprüft. Es zeigt sich, dass reine Lochleibungsverbindungen nur für sehr wenige zu kombinierende Module geeignet sind. Gleitfeste Verbindungen mit kompensatorischem Ausrichten sind mit einem Konfidenzintervall vierfacher Standardabweichung geeignet, Wabenstrukturen bis ca. 60 m Höhe und Breite zuverlässig zusammenzusetzen.

Accuracy limits of modular concrete structures - Part 2: Probabilistic evaluation of assembling with bolted connection
The paper treats the assembling of modular precast concrete elements with steel-made truss nodes. Honeycomb structures are considered, which consist of several Y-shaped precast elements. The paper extends the direct kinematics between modules for honeycomb structures derived in Part 1, where shrinkage strains induce deformations into the modules. For the assembly, bolted connections are considered, which either have standard hole clearance or enough friction strength. In the latter case, strict alignment before fixing compensates for some of the deviations. The reliability of the assembling is checked via probabilistic methods based on Monte Carlo simulation. It is shown that connections purely based on hole bearing resistances are just suited to combine few modules. Bolted connections with enough friction strength and compensatory pre-alignment have confidence intervals of four times the standard deviation and thus are suited to reliably assemble honeycomb structures up to approx. 60 m in height and width.

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Stieler, David; Schwinn, Tobias; Menges, AchimAutomatisierte Bauteilzerlegung für Betonfertigteile aus additiv hergestellten SchalungenBeton- und Stahlbetonbau5/2022324-332Aufsätze

Kurzfassung

Eine präzise, adaptive und individuelle Fertigung ermöglicht einen hohen Grad an Bauteildifferenzierung, die somit hocheffiziente und lastadaptierte Strukturen für den Betonfertigteilbau zugänglich macht. Während Fortschritte von Fertigungsseite durch zahlreiche Projekte in Forschung und Industrie demonstriert werden, so sind zugehörige Planungswerkzeuge weniger entwickelt. Um das volle Potenzial digitaler Fertigungsprozesse nutzen zu können, sind daher computerbasierte Methoden erforderlich, welche die flexible Anpassung von Bauteilgeometrien erlauben und eine fertigungsgerechte Planung ermöglichen. Die Modularisierung von Betonstrukturen muss den Anforderungen sowohl von Seiten der Tragfähigkeit wie auch der Fertigung gerecht werden. Planungswerkzeuge müssen diese Komplexität abbilden können. Simulationsbasierte Methoden, welche modularisierte Baustrukturen als komplexes System bauteilspezifischer Wechselwirkungen abbilden, bieten die Möglichkeit, bereits früh die Konsequenzen von Entwurfs- und Planungsentscheidungen abschätzen zu können. Dieser Beitrag zeigt einen agentenbasierten Planungsansatz auf, welcher insbesondere die additive Fertigung von Schalungen als Ergänzung bestehender Produktionskonzepte berücksichtigt. Die geometrischen Grundlagen für die simulationsbasierte Zerlegung von Bauteilen werden dargestellt und in einen durchgehenden Planungsprozess integriert.

Automated modularization for precast elements from additively manufactured formwork
Current developments in research and practice show the expansion of existing production concepts in precast concrete construction through digitally controlled and largely automated manufacturing processes. Precise, adaptive, and individual production enables a high degree of differentiation for building components, making highly efficient and load-adapted structures accessible for precast concrete construction. While progress in fabrication is demonstrated by numerous projects in research and industry, related planning tools are less developed. To exploit the full potential of digital fabrication processes, computational planning methods are required that allow the flexible adaptation of component geometries and enable production-oriented planning. The modularization of concrete structures has to meet multi-criteria requirements both from the point of load-bearing capacity and the fabrication of each individual module. This paper presents an agent-based planning approach, which addresses, in particular, the additive manufacturing of formwork as a complement to existing production concepts. The geometrical basics for the simulation-based decomposition building elements are presented and integrated into a continuous planning process.

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Blaupause für nachhaltiges Bauen: Drees & Sommer mit eigenem grünem, digitalen BürogebäudeBeton- und Stahlbetonbau5/2022332Nachrichten

Kurzfassung

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Kovaleva, Daria; Nistler, Maximilian; Blandini, Lucio; Sobek, Werner; Verl, AlexanderRezyklierbare Sandschalungen - Auf dem Weg zur Kreislaufproduktion leichter BetonbauteileBeton- und Stahlbetonbau5/2022333-342Aufsätze

Kurzfassung

In Zeiten des Klimawandels und zunehmender Ressourcenknappheit wird die Bauindustrie mit der wachsenden Dringlichkeit konfrontiert, Ressourcenverbrauch, Emissionen und Abfälle deutlich zu reduzieren. Die Anwendung von Leichtbaustrategien in Verbindung mit Kreislaufproduktionsprozessen bietet einen ganzheitlichen Ansatz für dieses Problem. In dem folgenden Beitrag wird eine Methode zur abfallfreien Produktion leichter Betonbauteile mittels wiederverwertbarer Sandschalungen präsentiert. Der Einsatz von wasserlöslichen Mischungen in einem Pulverbettdruckverfahren ermöglicht die Herstellung von Schalungen für komplexe und optimierte Betonstrukturen und die Wiederverwendung des Schalungsmaterials in nachfolgenden Produktionszyklen (Bild 1). Die einzelnen Schritte des Verfahrens werden detailliert vorgestellt und am Beispiel der Herstellung eines Betonprototyps mit komplexer räumlicher Struktur illustriert.

Recyclable Sand Formworks - Towards circular production of lightweight concrete structures
In the face of climate change and increasing resource scarcity, the construction industry is confronted with the need to significantly reduce resource consumption, emissions and waste. The application of lightweight construction strategies in combination with circular production processes offers a comprehensive approach to this problem. In the following article, a zero-waste production process of lightweight concrete components using recyclable sand formworks is presented. The powder bed-based 3D-printing of water-soluble material enables the production for geometrically complex and optimized concrete structures and the reuse of formwork material in subsequent production cycles (Fig. 1). The individual steps of the described process are presented in detail and illustrated by the example of the production of a concrete component with a complex spatial structure.

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DBV-Heft 51 "Digitaler Zwilling - Strategie für den Bestandserhalt"Beton- und Stahlbetonbau5/2022342Nachrichten

Kurzfassung

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Rettinger, Martin; Guhathakurta, Jajnabalkya; Gänz, Peter; Simon, Sven; Schlaich, MikeHinter den Kulissen - Computertomographie für modulare SegmentfertigteilbrückenBeton- und Stahlbetonbau5/2022343-356Aufsätze

Kurzfassung

Die industrielle Computertomographie (CT) ermöglicht den Blick “hinter die Kulissen” von erhärteten Betonbauteilen und liefert hochpräzise Messdaten aus dem Bauteilinneren. Unter der Voraussetzung der Verfügbarkeit eines für das Bauteil geeigneten Computertomographen kann so eine Vielzahl von Informationen erfasst werden, die zuvor meist nur durch eine Bauteilöffnung/-zerstörung zugänglich war. Diese Informationen, wie z. B. die genaue Bewehrungslage oder die lokale Häufung von Lufteinschlüssen im Beton, sind relevant für die Qualität von Betonfertigteilen und können in einem Qualitätssicherungssystem im Betonfertigteilwerk gewinnbringend eingesetzt werden. Besonders im Rahmen der Automatisierung und Digitalisierung der Betonfertigteilherstellung birgt eine in den Fließfertigungsprozess integrierte CT-Qualitätsüberwachung ein großes Potenzial. Auf diese Weise können beispielsweise Segmentfertigteilbrücken hergestellt werden, bei denen die einzeln qualitätsgeprüften Fertigteilsegmente später auf der Baustelle durch Vorspannung und mithilfe von verzahnten Kontaktfugen zu Brücken verbunden werden. Mit den durch CT erfassten Informationen ist es möglich, schwankende, bislang durch die Teilsicherheitsbeiwerte abgedeckte Parameter genau zu analysieren und somit das Sicherheitskonzept für Beton neu zu denken. Durch die Kontrolle von streuenden Parametern und die darauffolgende Reduktion von sicherheitsbedingtem Materialverbrauch kann ein wertvoller Beitrag zum Klimaschutz und zur Schonung von natürlichen Ressourcen geleistet werden.

Beneath the surface - Computed tomography for precast segmental bridges
Industrial computed tomography (CT) allows us to look “beneath the surface” of hardened concrete components and provides high-precision 3D measurement data from inside the component. Provided that a computer tomograph suitable for the component is available, a variety of information can be recorded in this way that was previously only accessible by destructive testing, e.g. the exact position of the reinforcement or the local accumulation of air voids in the concrete. This information is relevant for the quality of precast concrete components and can be beneficially utilized in a quality assurance system in the precast concrete plant. Particularly in the context of automation and digitalization of precast concrete production, CT quality assessment integrated into the flow production process holds great potential. In this way, for example, precast segmental bridges can be produced, where the individually quality-assessed segments are later joined by post-tensioning on the construction site to form bridges. With the 3D information captured by CT, it is possible to accurately analyze the variation of parameters previously covered by partial safety factors and thus rethink the safety concept for concrete. By monitoring parameter variation and subsequently reducing safety-related material demand, a valuable contribution can be made to climate protection and the conservation of natural resources.

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Bastert, Heinrich; Meyer, Julian; Orf, MatthiasDas neue DBV-Merkblatt "BIM-Prozessqualität"Beton- und Stahlbetonbau5/2022357-365Berichte

Kurzfassung

Mit dem neuen DBV-Merkblatt “BIM-Prozessqualität” erweitert der DBV seine umfangreiche Merkblattsammlung. Ziel des neuen DBV-Merkblatts ist die Darstellung praxistauglicher Planungsstrukturen als Handlungsempfehlungen für die Hochbauplanung mit Building Information Modeling (BIM). Dazu gehört vor allem bereits zu Projektbeginn die Etablierung geeigneter Arbeitsabläufe und -bedingungen für die Einbindung von BIM als Grundlage für die Beauftragung von Planungsleistungen. Ein wesentlicher Schwerpunkt des DBV-Merkblatts liegt in der Tragwerksplanung als einer zentralen Planungsdisziplin mit zahlreichen Schnittstellen zu anderen Planungsdisziplinen und diversen Planableitungen, z. B. für die Haustechnikgewerke. Viele der für die Tragwerksplanung vorgestellten Empfehlungen zu geeigneten Projektstrukturen sind allgemeingültig und auf die übrigen Planungsdisziplinen übertragbar. Darüber hinaus werden die aus Sicht der Tragwerksplanung besonderen Anforderungen an die Arbeitsweise mit BIM dargestellt. Der vorliegende Bericht stellt die wichtigsten Inhalte des neuen DBV-Merkblatts vor und erläutert beispielhaft die praktische Umsetzung anhand des Ablaufs bzw. von Einzelaspekten für ein Hochbauprojekt.

BIM Process Quality
The Guide to Good Practice gives suggestions for the complete design of structures by using Building Information Modeling (BIM). The planning and development of buildings has changed dramatically over the years. That is why this Guide to Good Practice addresses this particular topic and deals with the necessary requirements of process qualities for design and construction work supported by BIM. These fundamental statements are valid for nearly all kinds of building construction.

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Meyer, LarsGreen means lean - der Weg zur "Klimaneutralen Betonbaustelle" - Nachhaltiges Bauen mit Beton heißt auch konsequent Lean ConstructionBeton- und Stahlbetonbau5/2022366-374Essays

Kurzfassung

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 5/2022Beton- und Stahlbetonbau5/2022375-378Beton- und Stahlbetonbau aktuell

Kurzfassung

Persönliches:
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Diederichs verstorben

Nachrichten:
Große Resonanz beim Web-Seminar Bauwerksabdichtung
Call for papers
Drei neue Auflagen in der AHO-Schriftenreihe
Nachhaltig wachsen: Die Stunde des Bestands

Buchbesprechung:
Sicherheit und Zuverlässigkeit im Bauwesen - Grundwissen für Ingenieure

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau5/2022379Veranstaltungskalender

Kurzfassung

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