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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Spezialfälle und Sonderlösungen 2020Bautechnik4/20201-48Sonderheft

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Bauen in Österreich 2020Bautechnik4/20201-36Sonderheft

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Für alle, die im Baugeschehen am Puls der Zeit bleiben wollen, lohnt auch ein regelmäßiger Blick über den Tellerrand, sprich: über die Grenzen. Es ist nicht zu übersehen, dass der ?kleine? Nachbar Österreich viele wertvolle Impulse für die Branche beisteuert. Im Jahr 2017 erzielten 35.100 Unternehmen mit insgesamt 253.000 Beschäftigten einen Umsatz von 46,6 Milliarden Euro. Damit trug die Branche 6,4 Prozent zur Wirtschaftsleistung Österreichs bei. In dieser Ausgabe möchten wir Ihnen einige Lösungen und Best-Practice-Beispiele aus unserem Nachbarland vorstellen.

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderbeilage: Holzbau 2020-1Bautechnik4/20201-104Sonderheft

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Schwarz, Jochen; Maiwald, HolgerSynopse der Naturgefahren für KölnBautechnik4/2020221-232Aufsätze

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Die Synopse der Naturgefahren für die Stadt Köln hat sich als Musterbeispiel für die Betrachtung multipler Naturgefahren erwiesen. In verschiedenen Forschungsprojekten wird auf die im Rahmen des Deutschen Forschungsnetzes Naturkatastrophen (DFNK) vorgelegten Ergebnisse zurückgegriffen. Dabei werden zum Teil die gleichen Ansätze für die Bebauung, Einwirkung bzw. Korrelation zur Ermittlung der Verluste zugrunde gelegt. Der Beitrag spiegelt aus aktueller Sicht, welche Fortschritte im Bereich der Multi-Hazard- und Risikobewertung erreicht wurden, wie sich diese in den Prognosen und Szenarien niederschlagen und nicht zuletzt, welcher Forschungsbedarf weiterhin abzuleiten ist. Im Vordergrund steht die Fragestellung, welche Konsequenzen sich aus der Detailaufnahme der betroffenen Gebiete und Bestandsbebauung ergeben. In diesem Zusammenhang kommen die von den Autoren entwickelten Verletzbarkeits- bzw. Schadensfunktionen zur Anwendung, die für die betrachteten Naturgefahren (Erdbeben, Sturm, Hochwasser) eine Prognose der zu erwartenden Verteilung der Schadensgrade und die Neubestimmung der Verluste ermöglichen. In Abhängigkeit von der Wiederkehrperiode und unter Berücksichtigung der aktuellen Werteentwicklung lassen sich infolge der mikroskaligen Gebäudebetrachtung qualitative und quantitative Veränderungen begründen.

Synopsis of natural hazards for Cologne
The synopsis of natural hazards for the city of Cologne has proven to be a prime example for the consideration of multiple natural hazards. Various research projects use the results presented within the framework of the German Research Network for Natural Disasters (DFNK). In these studies, partly identical approaches for the building stock, impact or correlation are used to determine the losses. From a current perspective, this paper reflects the progress that has been made in the area of multi hazard and risk assessment, how these changes are reflected in the prognosis and scenarios and, not least, which research needs are still to be derived. In the foreground is the question of which consequences arise from the detailed survey of the affected areas and the existing building stock. In this context, the vulnerability and damage functions developed by the authors are used, which allow for the expected natural hazards (earthquake, storm, flood) a prognosis of the expected distribution of the damage grades and the re-assessment of the losses. Depending on the return period and taking into account the current value development, qualitative and quantitative changes can be justified as a result of the microscale building analysis.

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Innovative Projekte für das Bauen von morgen gesuchtBautechnik4/2020232Nachrichten

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Proske, DirkDie globale Gesundheitsbelastung durch BauwerksversagenBautechnik4/2020233-242Aufsätze

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In diesem Beitrag wird die globale Gesundheitsbelastung durch Bauwerksversagen bestimmt. Dazu werden mittlere Verhältnisse von Bauwerken zu Einwohnern ermittelt und auf die Gesamtbevölkerung, unterteilt in Industrieländer und Entwicklungsländer, angewendet. Basierend auf bekannten Einsturzhäufigkeiten von Bauwerken werden daraus mittlere jährliche weltweite Einsturzhäufigkeiten von Bauwerken errechnet. Aus den mittleren Opferzahlen werden dann weltweite Opferzahlen geschätzt, wobei nicht nur Todesopfer, sondern auch Verletzte berücksichtigt werden. Diese Opferzahlen werden in “Verlorene Lebensjahre” umgerechnet. Dieser Parameter wird häufig als Maß für ein Gesundheitsrisiko verwendet. Darüber hinaus wird auch noch der Gewinn an Lebensjahren abgeschätzt.

The global burden of structural collapse
In this article, the global health burden of structural collapse is determined. For this purpose, mean ratios of buildings to inhabitants are determined and applied to the total population, subdivided into industrialized and developing countries. Based on known collapse frequencies of structures, mean annual worldwide collapse frequencies of structures are determined. The average number of victims is then used to estimate worldwide victim numbers, considering not only fatalities but also injuries. These casualties are converted into lost life years, which are often used as a measure of the health burden. In addition, the gain in life years is also estimated.

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Mehr Effizienz durch Digitalisierung beim BauBautechnik4/2020242Nachrichten

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Maiwald, Holger; Schwarz, JochenSimulative Erdbebenschadensmodellierung auf Grundlage der EMS-98 - Realitätsnähe und PrognosetauglichkeitBautechnik4/2020243-254Aufsätze

Kurzfassung

International liegen verschiedene Schadensmodelle vor, um die strukturelle Schädigung des Bauwerksbestands und die daraus resultierenden Verluste infolge Erdbebeneinwirkung zu quantifizieren. Die Anwendung der verschiedenen Schadensfunktionstypen für eine realitätsnahe Ermittlung der Schäden setzt eine detaillierte Kenntnis des Bauwerksbestands und seiner Verletzbarkeit sowie der standortspezifischen Untergrundbedingungen voraus. Das am Zentrum für die Ingenieuranalyse von Erdbebenschäden der Bauhaus-Universität Weimar im Rahmen des Deutschen Forschungsnetzes Naturkatastrophen (DFNK) entwickelte intensitätsbasierte Schadensmodell für die allgemeine Bebauung wurde an den gemeldeten Verlusten des Albstadt-Erdbebens von 1978 validiert. Eine Betrachtung der Streubreiten und Unsicherheiten in der Verteilung der Schadensgrade Di sowie die Spiegelung an vergleichbaren Schadensmodellen stand bisher noch aus. Die Re-Evaluation der untersuchten Modellansätze erfolgt im Beitrag an den durch unterschiedliche Standortintensitäten gekennzeichneten Erdbebenereignissen (Albstadt 1978, L'Aquila 2009) anhand der real aufgetretenen Bauwerksschäden. Im Rückblick auf die DFNK-Studie werden die Ergebnisse für den Großstadtraum Köln nochmals mit neuen Bauwerksdaten und dem erweiterten Schadensmodell überprüft. Die im DFNK aggregiert beschriebene Bauwerksverletzbarkeit wird auf den Einzelbauwerksbestand übertragen und der Einfluss auf die Erdbebenszenarien untersucht. Die Streuung der strukturellen Schäden und der Verluste wird durch Monte-Carlo-Simulationen berücksichtigt. Die Veränderungen der Ergebnisse gegenüber der DFNK-Studie werden ausgewiesen und diskutiert.

Simulative earthquake damage modeling based on EMS-98 - reliability and predictability
Internationally, various damage models exist to quantify the structural damage to the structure and the resulting losses due to seismic action. The application of the different types of damage functions for a realistic assessment of damage requires a detailed knowledge of the structure and its vulnerability and site-specific conditions. The intensity-based damage model for general building stock, developed at the Earthquake Damage Analysis Center of the Bauhaus-Universität Weimar within the framework of the German Research Network Natural Disasters (DFNK), was validated on the mean damage grades Dm and the reported losses of the 1978 Albstadt earthquake. A consideration of the spreads and uncertainties in the distribution of damage grades Di as well as the mirroring of comparable damage models was still pending. The validation and evaluation of the investigated model approaches is carried out in the paper on the basis of the distribution of the actually occurred structural damages of the seismic events characterized by different site intensities (e.g. Albstadt 1978, L'Aquila 2009). Looking back at the study of DFNK, the results for the metropolitan area of Cologne will be examined again with new building data and the extended damage model. The building vulnerability, aggregated in the DFNK, is transferred to the individual building stock and the influence on the earthquake scenarios is examined. The scatter of structural damage and losses are taken into account by Monte Carlo simulations. The changes in the results compared to the DFNK study are identified and discussed.

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Starl, HansHangwassermodellierungen und deren Möglichkeit zur Abschätzung von potenziellen Gefährdungen für Gebäude - Eine Analyse anhand von Starkregenereignissen in OberösterreichBautechnik4/2020255-267Aufsätze

Kurzfassung

In den letzten Jahren kam es in Österreich vermehrt zu Schäden durch Hochwasser bzw. Hangwasserabflüssen, die von kurzzeitigen, starken Niederschlägen ausgelöst wurden. Im Rahmen einer Modellierung und Analyse von realen Starkregenereignissen mit Schadensfolgen, wie sie sich 2016 in Laakirchen/Oberösterreich ereigneten, wird die Zuverlässigkeit von Hangwassersimulationen im Vergleich zu realen Abflussaufzeichnungen untersucht und das Simulationsmodell validiert. Darauf aufbauend werden die festgestellten Übereinstimmungen und Abweichungen, welche zwischen den Ergebnissen aus den Simulationsrechnungen und den realen Ereignissen erkannt werden, dargelegt und genauer untersucht. Ziel dieser Analyse ist, Möglichkeiten aufzuzeigen, wie zu erwartende Gebäudeschäden durch Hangwasserabflüsse im Vorfeld mit validierten Hangwassersimulationen erkannt werden können bzw. wo die Simulationsrechnung Limitierungen hat.

Modelling of pluvial flooding and its possibilities to estimate potential risks to buildings
In recent years, there has been an increasing amount of damage in Austria due to pluvial floods which were triggered by short-term, high-intensity precipitation. As part of a modelling and analysis of real, heavy rainfall events with damaging effects in the year 2016 in Laakirchen, Upper Austria, the reliability of pluvial flooding simulations is investigated by means of real runoff records. Based on these validations, it is shown how to identify potential buildings at risk with the help of pluvial flood simulation tools. The aim of this combined risk assessment is to analyze identification of buildings at risk as well as to demonstrate limitations of current, commonly-used pluvial flood simulation tools.

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Golias, Emmanuil; Lindenthal, Heiko; Schlüter, Franz-Hermann; Karabinis, Athanasios I.Ertüchtigung seismisch beschädigter Rahmenknoten aus Stahlbeton mittels FRP-FilamentbündelverbindungenBautechnik4/2020268-278Aufsätze

Kurzfassung

In Gebieten mittlerer und hoher seismischer Gefährdung werden in Stahlbetonskelettkonstruktionen bei Erdbebenereignissen häufig die Rahmenknoten (Anschluss Stütze/Riegel) beschädigt und müssen anschließend für eine weitere Nutzung der Konstruktion instand gesetzt werden.
Im Folgenden werden ein neues Sanierungsverfahren und experimentelle Untersuchungen hierzu vorgestellt. Prüfkörper mit zuvor erzeugter moderater Vorschädigung werden mit hochfestem Reparaturmörtel und Filamentbündelverbindungen (C-FRP) im Knotenpunkt Stütze/Riegel verstärkt. Es werden die Versuchsergebnisse eines Prüfkörpers im Maßstab 1:1 im ungeschädigten Zustand (JA1V) sowie im nach Vorschädigung verstärkten Zustand (JA1FXb) ausgewertet und verglichen. Zur Simulation der Erdbebenwirkungen wird dabei zunächst der ungeschädigte Prüfkörper auf dem Prüfstand zyklisch belastet. Anschließend wird derselbe, durch den ersten Versuch vorgeschädigte Prüfkörper mit Filamentbündelverbindungen (C-FRP) im Knoten und im Unterzugbereich verstärkt und auf dem Prüfstand erneut den identischen zyklischen Belastungen ausgesetzt. Die wesentlichen Messergebnisse beider Versuche werden aufgezeichnet und hinsichtlich Tragfähigkeit, Steifigkeiten und absorbierter Energie (Fähigkeit zur Energiedissipation) miteinander verglichen. Des Weiteren wird die angewendete Sanierungstechnik im Detail vorgestellt.

Strengthening of seismically damaged reinforced concrete beam-column joints by means of FRP rope connections through the joint area
In areas of medium and high seismic hazard, reinforced concrete frame structures in seismic events often are damaged at the joints (beam-column connections) and then need to be repaired for further use of the structure. In the following, a new strengthening procedure and experimental investigations will be presented. Test specimens with previously generated moderate pre-damage are repaired with high-strength repair mortar and Carbon Fiber filament bundles (C-FRP) at the beam-column connection. The test results of a test specimen on a scale of 1:1 in the undamaged state (JA1V) as well as in the pre-damaged rehabilitated state (JA1FXb) are evaluated and compared. To simulate the earthquake effects, the undamaged test specimen is first cyclically loaded on the test bench. Subsequently, the same test specimen pre-damaged by the first test is strengthened with C-FRP in the node and beam area and again exposed to identical cyclic loads on the test bench. The essential measurement results of both tests are recorded and compared with each other with regard to load-bearing capacity, stiffness, absorbed energy (ability to dissipate energy). Furthermore, the applied rehabilitation technique is presented in detail. On the basis of the investigations carried out, it is shown that rapid and efficient rehabilitation of joints by high-strength cement without high-pressure injection is possible.

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Konvent der Baukultur am 23.-24. Juni 2020 in PotsdamBautechnik4/2020278Veranstaltungen

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Al-Jamous, Ammar; Werner, Michael; Kaiser, Martin; Thyroff, Roy; Gehrke, BerndInstandsetzung der Verrohrung des Starzenbachs in Feldafing mit CarbonbetonBautechnik4/2020279-285Berichte

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Bisher schließt die abZ zur Instandsetzung mit Carbonbeton den Einsatz unter feuchten Bedingungen und unter Wasser aus. Der Einsatz von Carbonbeton gerade im frei bewitterten Außenbereich und unter Wasser, wie im Bereich von Kanälen, bietet allerdings viel Potenzial für Sonderlösungen im Bereich der Instandsetzung. Neue Versuchsergebnisse zeigen, dass der Einsatz von Carbonbeton unter Wasser durchaus möglich ist. So konnte eine Kanalinstandsetzung mit Carbonbeton als Pilotprojekt erfolgreich durchgeführt werden.
Das Pilotprojekt stellte die einsturzgefährdete Bachverrohrung in zentraler Ortslage von Feldafing dar. In kurzer Bauzeit, unter höchstmöglicher Aufrechterhaltung der Überfahrbarkeit und Zugänglichkeit der Grundstücke konnte der Kanal in geschlossener Bauweise standsicher saniert werden. Zum ersten Mal wurde hierzu das genormte Spritzbetonverfahren mit der noch sehr jungen Carbonbetontechnologie kombiniert und im Wasser- und Kanalbereich dauerhaft eingesetzt. Hierzu waren umfangreiche Untersuchungen zum Einsatz von Carbongelegen im Wasser nötig.
Durch die statischen Eigenschaften und die sehr glatte, fugenlos hergestellte neue Rohrlaibung wurde bei einer zusätzlichen Gesamtauftragsstärke von nur ca. 70 mm das Bauwerk wieder ertüchtigt und gleichzeitig auch die Fließgeschwindigkeit erhöht.

Concrete repair of the Starzenbach duct in Feldafingen with carbon concrete
Repairing concrete structures with carbon reinforced textile concrete under wet conditions or even underwater is not yet taken in to account according to the German abZ. Nonetheless, it can be assumed that there is a high potential for application in outdoor areas /facilities like channels or sewers which are fully exposed to weathering or even partially flooded with water. Recent research already shows that there are possibilities of applying textile reinforced carbon concrete under such conditions, which finally led to the entitled pilot project that has already successfully been completed.
This project was a highly damaged duct liable to collapse in the centre of Feldafingen. The repair must be performed as quickly as possible while traffic and thus access to the adjacent properties must be granted. To meet these requirements, it was necessary to combine the standardised shotcrete method with still developing carbon concrete technology and perform extensive underwater tests prior to the project itself.
It was possible to restore the duct with an additional layer of only 70 mm thickness. Furthermore, the flow speed of the water was improved by the seamless and smooth surface of the carbon concrete.

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Bednorz, Jennifer; Hindersmann, Iris; Jaeger, Klaus; Marszalik, MonikaMethoden zur Generierung von As-Built-Modellen für BestandsbrückenBautechnik4/2020286-294Berichte

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Gemäß dem Stufenplan Digitales Planen und Bauen des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) ist ab 2020 die ganzheitliche Anwendung von Building Information Modeling (BIM) für Projekte im Infrastrukturbereich vorgesehen. Ansätze und Strategien zum Einsatz von BIM in Betrieb und Erhaltung von Brückenbauwerken liegen nur begrenzt vor. Das Ziel des Projekts ist es, die Möglichkeiten zur Erstellung von BIM-fähigen As-Built-Modellen für Bestandsbrücken an einem Bauwerk zu untersuchen, anzuwenden und Empfehlungen zur Nutzung dieser Modelle in der Betriebsphase zu geben. Es wurden zwei Bauwerksmodelle anhand der Punktwolke eines Laserscans und der konventionellen Modellierung auf Grundlage von Bestandsunterlagen erstellt. Der geometrische Abgleich beider Modelle zeigt die Unterschiede von Plan- und Ist-Zustand der Bestandsbrücke auf. Die Anwendungsbereiche der verschiedenen Modelle und der Aufwand zur Erstellung der Modelle werden erläutert.

Methods for generating of as-built models for existing bridges
According to the BMVI's 'Road Map for Digital Design and Construction', the holistic application of Building Information Modeling (BIM) for infrastructure projects is planned for 2020. Approaches and strategies for the use of BIM in the operation and maintenance of bridge structures are limited. The aim of the project is to investigate and apply the possibilities for the creation of BIM-capable As-Built models for existing bridges on a structure and to give recommendations for the use of these models in the operating phase. Two building models were created on the basis of the point cloud of a laser scan and the conventional modelling based on existing documents. The geometric comparison of both models shows the differences between the planned and actual condition of the existing bridge. The fields of application of the different models and the effort to create the models are explained.

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Initiative "Rising Star" - Schulgebäude für Hopley, SimbabweBautechnik4/2020294Nachrichten

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Kahn, Julian-Niklas; Walz, MarcusEin Gruß aus der VergangenheitBautechnik4/2020295-300Berichte

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Die Instandsetzungsarbeiten in der Tiefgarage am Hofgarten in Bonn stellten das ausführende Unternehmen, die Ed. Züblin AG, Direktion Bauwerkserhaltung, vor besondere Herausforderungen. Neben einer umfangreichen Betoninstandsetzung der Tiefgaragenkonstruktion galt es den Rohbau für eine bis dato nicht vorhandene Aufzugsanlage zu realisieren. Im Zuge von Ausschachtungsarbeiten für die Rohbauerstellung wurden historische Mauerwerksüberreste im Boden vorgefunden. Es stellte sich heraus, dass es sich bei den Funden um Überreste der alten Stadtmauer Bonns handelt. Im Folgenden galt es die Fragmente der Stadtmauer in den Rohbau für die neue Aufzugsanlage zu integrieren und für den späteren Publikumsverkehr sichtbar zu machen. Dies brachte zahlreiche planerische sowie bauausführungstechnische Änderungen mit sich, die im Verlauf der Baumaßnahme erfolgreich umgesetzt werden konnten.

A greeting from the past
The repair work in the underground car park at the Hofgarten in Bonn posed special challenges for the executing company, Ed. Züblin AG, Direktion Bauwerkserhaltung. In addition to an extensive concrete repair of the underground garage construction, the structural work for a previously non-existent elevator system had to be carried out. In the course of excavation work for the basic structure of the building, historical masonry remains were found in the ground. It turned out that the finds were remnants of the old city wall of Bonn. In the following, the fragments of the city wall had to be integrated into the basic structure of the new elevator system and made visible to the public. This resulted in numerous planning and constructional changes, which were successfully implemented in the course of the construction project.

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Bautechnik aktuell 4/2020Bautechnik4/2020301-304Bautechnik aktuell

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Nachrichten:
Im Gespräch mit Matthias Kraus und Rolf Kindmann zu “FEM im Stahlbau”
Datenmanagement in der Bauwirtschaft durch Künstliche Intelligenz
Neuauflage von FBS-Fachinformationen: FBS überarbeitet Richtlinien zum Einbau und zur Dichtheitsprüfung grundlegend

Persönliches: Prof. Steffen Marx tritt die DB Netz AG-Stiftungsprofessur für Ingenieurbau an
Veranstaltungen
Das war die erste digitalBAU in Köln
Neueste Testing-Lösungen für den Prüfstand: Eventreihe “HBK Solution Days”

Wettbewerbe: Deutscher Ingenieurbaupreis 2020

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik4/2020304-305Veranstaltungskalender

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Titelbild: Beton- und Stahlbetonbau 4/2020Beton- und Stahlbetonbau4/2020Titelbild

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Zum Titelbild:
Das Titelfoto zeigt ein Parkhaus mit 312 Stellplätzen, erstellt in 2013 in Hamburg. Die Sicherstellung der Dauerhaftigkeit ist beim Bau und Betrieb von Parkhäusern eine wesentliche Aufgabe. In diesem Zusammenhang laufen seit einigen Jahren Forschungsarbeiten zur Entwicklung leistungsbezogener Konzepte, die eine differenziertere Abschätzung des Bauteilwiderstands unter verschiedenen Umgebungsbedingungen möglich machen. Im Beitrag auf den Seiten 312 bis 323 wird auf aktuelle Forschungsergebnisse zur Beurteilung der Bewehrungskorrosion in Stahlbetonbauteilen speziell vor dem Hintergrund der Beanspruchungen in Parkbauten eingegangen sowie auf Chancen und Risiken bei der Anwendung leistungsbezogener Dauerhaftigkeitskonzepte aufmerksam gemacht. Darüber hinaus wird der aktuelle Wissensstand zur Korrosionsintensität von Betonstahlbewehrung in Rissen zusammengefasst, in die über maximal eine Wintersaison Chloride aus Tausalz eingedrungen sind. Diese Frage ist essenziell für die Stahlbetonbauweisen in Parkbauten mit und ohne Oberflächenschutzsystemen, insofern wurde sie auch im DBV-Merkblatt “Parkhäuser und Tiefgaragen” aufgegriffen. (Foto: BREMER AG, www.bremerbau.de)

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 4/2020Beton- und Stahlbetonbau4/2020Inhalt

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Mark, PeterNachwuchssorgenBeton- und Stahlbetonbau4/2020259Editorials

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Empelmann, Martin; Javidmehr, SaraDauerstandverhalten von NormalbetonBeton- und Stahlbetonbau4/2020260-269Aufsätze

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Bauteile aus Stahl- und Spannbeton müssen Dauerstandbeanspruchungen sicher widerstehen können. Zahlreiche in der Literatur vorhandene Versuche zeigen, dass als Folge von Dauerstandbeanspruchungen die aufnehmbare Betondruckspannung abnimmt. Dieser Effekt wird in den unterschiedlichen Regelwerken (z. B. EC2, EC2+NA und MC10) über den pauschalen Beiwert &agr;cc bei der Ermittlung des Bemessungswerts der Betondruckfestigkeit berücksichtigt. Dabei bleibt für den Anwender aber unklar, wie unterschiedliche Beanspruchungszeitpunkte oder Beanspruchungsdauern (Bauzustände bzw. Lastzustände in einem hohen Betonalter) berücksichtigt werden können. Zu dieser Fragestellung wurde am iBMB, Fachgebiet Massivbau der TU Braunschweig eine Dauerstanddatenbank aufgebaut und die zum Teil unterschiedlichen &agr;cc-Beiwerte der Regelwerke analysiert. Aufbauend auf den Ergebnissen wurde ein in Anlehnung an den MC10 modifizierter Beiwert &agr;cc vorgeschlagen, der Dauerstandeffekte in Abhängigkeit vom Beanspruchungsalter und von der Beanspruchungsdauer berücksichtigt.

Sustained load behaviour of normal-strength concrete
Reinforced and prestressed concrete structures must have adequate resistance to sustained stresses. Experiments in the technical literature show a reduction of effective compressive strength of concrete under high sustained loads. This effect is taken into account in standards and regulations (for instance EC2, EC2+NA und MC10) for the determination of design compressive strength using a constant coefficient &agr;cc. However; it is unclear for practical applications, how different load conditions or load durations (early loading in case of construction loads or sustained loads at higher concrete age) should be considered. With regard to this problem a sustained load database was compiled at iBMB, Division of Concrete Construction of TU Braunschweig and the normative &agr;cc-coefficients were analyzed. Based on the results, a modified approach is proposed based on MC10, which considers the sustained load effects under consideration of loading age and load duration.

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Rebhan, Matthias J.; Vorwagner, Alois; Burtscher, Stefan L.; Kwapisz, Maciej; Marte, RomanVersuchstechnische Untersuchungen zu Korrosionsschäden an Winkelstützmauern - Forschungsprojekt SIBSBeton- und Stahlbetonbau4/2020270-279Aufsätze

Kurzfassung

Stützbauwerke unterliegen, wie andere Bauwerke auch, einer Alterung und Beeinflussung durch ihre Umwelt. Bei Bauwerken aus Stahlbeton resultiert dies oftmals in Betonabplatzungen, vermehrter Rissbildung oder der Korrosion von Bewehrungselementen. Winkelstützmauern werden zumeist in schlanker Bauweise und damit mit einem hohen Bewehrungsgrad hergestellt. Die Hauptbewehrung liegt dabei auf der erdberührten Rückseite und ist von außen nicht sichtbar. Bei der Untersuchung von Stützmauern wurden - besonders in der Arbeitsfuge von Fundament und aufgehender Mauer - vermehrt Korrosionserscheinungen gefunden. Diese beeinflussen die Tragfähigkeit und damit auch die Standsicherheit stark. Großflächigere Untersuchungen haben auch gezeigt, dass das Ausmaß der Korrosion entlang der Arbeitsfuge stark unterschiedlich sein kann. Es ist mit herkömmlichen Methoden schwierig bzw. zumeist nicht möglich, die Bereiche außerhalb der Untersuchungsstellen zu beurteilen. In diesem Beitrag erfolgt ein Überblick zu Schadensbildern, deren Ursachen sowie die Möglichkeiten von Bauwerksuntersuchungen. Darauf aufbauend wird ein Konzept zur messtechnischen Überwachung von Korrosionsschäden an der Hauptbewehrung vorgestellt. Abschließend werden Messergebnisse aus einer experimentellen Versuchsreihe den Ergebnissen einer numerischen Parameterstudie zur Bewehrungskorrosion gegenübergestellt.

Test Set-Ups on corrosion damaged cantilever walls - research project SIBS
Retaining walls such as other structures are subjected to ageing or other environmental influences. Concrete structures, and especially RC-structures, suffer from concrete spalling, cracking or corrosion. Given by slender cross sections and high degrees of reinforcement (e. g. cantilever walls) corrosion damages can influence the bearing capacity and the stability. Especially the earth-sided regions of such structures (position of the bending reinforcement) and the connection areas between the vertical wall and the foundation slab can be subjected to such damage. In these areas, a non-uniform and wide-ranging corrosion pattern can be found, which is not visible during an inspection. This report gives a short overview on (corrosion related) damages and there causes, as well as a short insight in testing methods used for the safety assessment. Furthermore, a monitoring concept for corrosion damaged RC-structures is presented. The installation and the validation of this concept is shown on a series of mock-ups and the results are compared with numerical parameter studies.

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Peeters, Michael; Schnellenbach-Held, MartinaEin Ansatz zur Bewertung des Verstärkungsbedarfs von Massivbrücken - Auswertung von Bauwerks- und Schadensdaten mit Methoden der RisikobewertungBeton- und Stahlbetonbau4/2020280-289Aufsätze

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Held zur Vollendung des 60. Lebensjahres gewidmet
Aufgrund des Zustands der Brücken und der stetig steigenden Verkehrsbelastung ergibt sich neben dem Ersatzneubau ein enormer Bedarf an tragfähigkeitsrelevanten Brückenverstärkungen. Daher müssen die zur Verfügung stehenden finanziellen Mittel für die Erhaltung des Brückenbestands und zur Aufrechterhaltung einer funktionsfähigen Infrastruktur effizient und effektiv im Rahmen eines Erhaltungsmanagements eingesetzt werden. Der hier vorgestellte Ansatz zur Ermittlung des grundsätzlichen Verstärkungsbedarfs von Massivbrücken liefert eine weitere Komponente für die Entscheidungsfindung, welche Brückenkategorien einer Verstärkung bedürfen und welche Brücken hinsichtlich einer Verstärkung als eher unkritisch angesehen werden können. Die Ermittlung erfolgt dabei auf der Grundlage von Methoden der Risikobewertung und auf der Basis von realen Schadensdaten an Überbauten von etwa 1.240 Massivbrücken im Zuge der Bundesfernstraßen. Die Risikobewertung erfolgte zum einen anhand von Ausmaß-Häufigkeits-Diagrammen unter Berücksichtigung von Risikomatrizen, zum anderen anhand von Risikozahlen, jeweils getrennt für die Bewertungsmerkmale der Standsicherheit und der Dauerhaftigkeit.

An approach to evaluate the strengthening requirement of concrete bridges - Evaluation of structural and damage data using methods of the risk assessment
Due to the condition of the bridges and the constantly increasing traffic load, there is an enormous need for bridge strengthening relevant to bearing capacity in addition to the replacement construction. Therefore, the available financial resources for the maintenance of the bridge stock and for the maintenance of a functioning infrastructure must be used efficiently and effectively within the maintenance management. The presented approach to determine the basic strengthening requirement of concrete bridges provides a further feature for the decision-making which bridge categories require a strengthening and which bridges can be considered as rather uncritical with regard to a strengthening. The determination is made on the basis of risk assessment methods and on the basis of real damage data on superstructures of about 1,240 concrete bridges in the course of federal trunk roads. The risk assessment was carried out on the one hand by using level-frequency diagrams, considering the risk matrices, and on the other hand by using risk numbers, each separately for the assessment attribute of stability and durability.

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Mucha, Rainer; Welsch, Torsten; Schnellenbach-Held, MartinaExperimentelle Untersuchungen zu lochrandgestützten Flachdecken mit DurchstanzbewehrungBeton- und Stahlbetonbau4/2020290-299Aufsätze

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Held zur Vollendung des 60. Lebensjahres gewidmet
Zur Vermeidung eines Durchstanzversagens konventionell gelagerter Flachdecken wurden in den vergangenen Jahrzehnten auf Grundlage umfangreicher experimenteller Untersuchungen verschiedene Bemessungskonzepte erarbeitet und in Regelwerken verankert. Flachdecken mit einer Lochrandstützung und der damit verbundenen reduzierten Lasteinleitungsfläche fanden in diesen Bemessungskonzepten bislang keine Berücksichtigung. Vorangegangene experimentelle und numerische Untersuchungen zeigten das unterschiedliche Tragverhalten von Vollplatten und lochrandgestützten Platten. Es wurde festgestellt, dass infolge dieser Unterschiede im Rahmen der normativen Nachweisführung die Durchstanztragfähigkeit in Abhängigkeit von der konstruktiven Durchbildung der Anschlussstelle Stütze-Flachdecke überschätzt werden kann. Aus den Untersuchungsergebnissen resultierte die Fragestellung, welche traglaststeigernde Wirkung durch den Einbau von Durchstanzbewehrung bei lochrandgestützten Platten mit kleiner Lasteinleitungsfläche erzielt werden kann. Zur Untersuchung dieser Frage wurde anknüpfend an die vorangegangenen Versuche an einem Plattenausschnitt mit einer Durchstanzbewehrung aus Dübelleisten ein Tastversuch durchgeführt. Nachfolgend wird über die Ergebnisse dieses Versuchs berichtet und ein Vergleich mit den Resultaten der vorangegangenen Untersuchungen vorgenommen.

Experimental investigation on a hole edge supported slab with punching shear reinforcement
In order to prevent the punching of conventional flat slabs, various design concepts resting upon numerous experiments have been developed and enshrined in design codes. Hole edge supported flat slabs with a small load application area have not been considered in these design codes. Previous experimental and numerical investigations showed the different load bearing behavior of conventional flat slabs and hole edge supported flat slabs with a small load application area. It was found that, resulting from these differences and depending on the kind of hole edge support, the punching shear capacity of hole edge supported flat slabs is possibly overestimated when using existing design codes. Linked to this the question raised how the use of punching shear reinforcement will lead to an increased punching shear capacity of hole edge supported slabs. In order to answer this question, a tentative test analogous to previous experiments was carried out on a flat slab specimen with punching shear reinforcement in the form of stud rails. In the following, the results of this test are reported and compared to the findings of the previous investigations.

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Zahn, Franz A.; Gritsch, SimonAussteifung von Gebäuden - Einfluss der Modellierung des Kellergeschosses auf die Schnittkräfte und Verformungen von aussteifenden StahlbetonwändenBeton- und Stahlbetonbau4/2020300-311Aufsätze

Kurzfassung

Im vorliegenden Beitrag wird der Einfluss der Modellierung des Kellergeschosses auf die Querkraft und die Verformungen von im Kellergeschoss eingespannten Stahlbeton-Aussteifungswänden untersucht. Der Querkraftverlauf der Wand und die Verschiebung am Kopf der Wand werden mit den entsprechenden, am vereinfachten Kragwandmodell ermittelten Werten verglichen, bei dem die Wand auf Höhe der Kellerdecke voll eingespannt ist und die Weiterleitung der Schnittkräfte im Kellergeschoss nicht näher betrachtet wird. Für die Berücksichtigung des Kellergeschosses wird zunächst eine gelenkige Festhaltung durch die Kellerdecke und die Bodenplatte betrachtet, wodurch sich eine unrealistisch große Wandquerkraft im Kellergeschoss ergibt. Danach wird ein verfeinertes Modell mit Teileinspannung in der Bodenplatte und nachgiebiger Halterung durch die Kellerdecke untersucht. Es werden Empfehlungswerte für die Federkonstante der Drehfeder auf Höhe der Bodenplatte und der horizontalen Translationsfeder auf Höhe der Kellerdecke angegeben, die in der Praxis Anwendung finden können. Es wird besonders der Frage nachgegangen, welche Einflüsse die Berücksichtigung des Kellergeschosses bei der Erdbebenbemessung der Aussteifungswände hat. Dabei wird einerseits die Systemsteifigkeit, von der die Erdbebenersatzlasten abhängen, und andererseits die mögliche Verschiebungsduktilität, von der der mögliche Verhaltensbeiwert q abhängt, betrachtet.

Lateral Bracing of Buildings with a Basement - Influence on the Stress Resultants and Deformations of Reinforced Concrete Bracing Walls when including the Basement in the Mechanical Model
This paper presents an investigation of the influence on the shear force distribution and on the displacements of reinforced concrete bracing walls continuous through a basement, when modelling these walls. The shear forces and displacements are compared with those obtained when simplifying the wall by a cantilever with full fixity at the top of the basement, ignoring the transfer of shear force and bending moment into the basement. First, the influence of the basement is modelled by hinged connections between the wall and the base slab and the floor diaphragm above the basement, respectively. This will result in an unrealistically large wall shear force in the basement. Then, the flexural restraint of the wall by the base plate, and the lateral compliance of the floor diaphragm are modelled by a rotational spring and a lateral spring at those levels. Recommendations are given for reasonable values of the spring constants for practical design purposes. Special attention is given to the way in which including the basement in the mechanical model of such walls will influence aspects of their seismic design. Such aspects are the rigidity of the bracing system which influences the lateral earthquake loads, and the displacement ductility factor which influences the maximum admissible behaviour factor q.

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