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Unserem großartigen Lehrer Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Gert König im Andenken gewidmet
Die Begrenzung von Rissbreiten auf ein akzeptables Maß und die Ermittlung der erforderlichen Mindestbewehrung sind wichtige Bestandteile der Planung von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken. Erfahrungen mit unterschiedlichen Bauweisen und Tragwerkstypen von Weißen Wannen bis hin zu Spannbetonbrücken zeigen, dass das derzeit verwendete Konzept in Deutschland und Österreich sehr zielführend ist und wesentliche Änderungen nicht notwendig sind. Im Entwurf für die bevorstehende Revision des EC2 wird ein neues Konzept für die Rissbreitenermittlung und Mindestbewehrung vorgestellt, welches im Gegensatz zu dem derzeitigen Konzept in Deutschland und Österreich mehr auf der Auswertung einer Datenbank basiert und weniger die mechanischen Zusammenhänge des Stahl- bzw. Spannbetons nach der Rissbildung berücksichtigt. Hierzu werden zahlreiche empirische Faktoren eingeführt, die nicht nur das Verständnis, sondern auch die Anwendung in der Praxis deutlich erschweren. Eine Verbesserung der Aussagegenauigkeit zu den Rissbreiten wird hiermit allerdings nicht erzielt und die Mindestbewehrung wird vor allem für vorgespannte gegliederte Querschnitte und dicke Bauteile deutlich unterschätzt. In diesem Aufsatz wird das vorgeschlagene Konzept für die Revision des EC2 detailliert erläutert. Die darin enthaltenen wesentlichen Schwächen und Widersprüche werden anhand des Vergleichs mit dem derzeitigen Konzept in Deutschland und Österreich sowie detaillierten Betrachtungen mittels 2D-FEM-Simulationen mit diskreten Rissen und adäquater Berücksichtigung der Verbundspannungs-Schlupf-Beziehung verdeutlicht. Hiermit sollten Grundlagen für eine sachliche Diskussion vor der Einführung des neuen EC2 geschaffen werden.

Crack width verification and minimum reinforcement according to Eurocode 2 - current model versus new proposal for revision
Limiting crack widths to an acceptable level and determining the required minimum reinforcement are important tasks in the design of reinforced and prestressed concrete structures. Experience with different types of structures from watertight concrete structures to prestressed concrete bridges shows that the concept currently applied in Germany and Austria is very effective and that significant changes are not necessary. The current draft for the revision of EC2, however, presents a new concept for crack width verification and minimum reinforcement. In contrast to the concept currently used in Germany and Austria, this new concept is based more on the analysis and good reproduction of the observations made in laboratory experiments and takes less account of the mechanical relationships of reinforced or prestressed concrete after cracking. For this purpose, numerous empirical factors are introduced, which not only complicate the understanding but also the application in practice. However, an improvement in the accuracy of the crack width prediction is not achieved and the minimum reinforcement is significantly underestimated, especially for prestressed cross-sections and thick members. In this paper, the new concept in EC2 is explained in detail. Its main weaknesses and contradictions are discussed by a comparison with the concept currently applied in Germany and Austria as well as detailed analysis of 2D FEM simulations with discrete cracks and adequate regard of the bond stress-slip relationship at the reinforcement-concrete interface. This should provide the basis for a factual discussion before the introduction of the new EC2.

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Herrn Professor Dr.-Ing. Josef Hegger zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Ein robustes Tragwerk soll die Auswirkungen von unplanmäßigen Einwirkungen so begrenzen, dass diese in einem vertretbaren Verhältnis zur Ursache stehen. Ein schlagartiges Versagen oder ein progressiver Kollaps muss verhindert werden. Im Rahmen einer Gesamtanalyse ist die Kenntnis über das Verhalten der maßgebenden Einzelbauteile unverzichtbar. Während ein schlagartiges Zugversagen bei biegebeanspruchten Bauteilen durch die Mindestbiegezugbewehrung verhindert wird, kann ein robustes Bauteilversagen bei Stahlbetonstützen durch die derzeitigen Regelungen zur konstruktiven Durchbildung nicht in allen Fällen garantiert werden. Zur Beleuchtung dieses Defizits gibt der vorliegende Beitrag zunächst einen Überblick über die Robustheit von Stahlbetonstützen. Es wird ein Modell vorgestellt, mit dem das Trag- und Nachbruchverhalten von Stahlbetonstützen praxisnah abgebildet werden kann und mit dem eine einfache Einschätzung der Robustheit möglich ist. Anschließend werden an einem Beispiel Maßnahmen zur gezielten Beeinflussung der Robustheit von Stahlbetonstützen untersucht.

Robustness of reinforced concrete columns
In a robust engineering structure, the damage caused by unplanned loads must be limited to a reasonable extent in order to avoid abrupt failure or progressive collapse. To achieve a robust structure, the key structural members must be considered in detail. While an abrupt tensile failure of components subjected to bending loads is prevented by the minimum bending reinforcement, a robust failure of reinforced concrete columns cannot be guaranteed by the current design requirements in all cases. To shed light on this problem, the present article provides a first overview on the robustness of reinforced concrete columns. A model is presented which can be used to simulate the load-bearing and post-cracking behaviour of reinforced concrete columns in a practical manner and enables a simple assessment of the robustness. Subsequently, necessary steps for attaining a robust behavior of reinforced concrete columns are examined using a practical example.

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Die in den Normen der Reihe DIN 1045 und DIN EN 206-1 deskriptiv festgelegten Anforderungen hinsichtlich Mindestbetondeckung, maximal zulässigem Wasserzementwert, Mindestzementgehalt und Mindestdruckfestigkeit sollen global für die jeweilige Expositionsklasse eine Nutzungsdauer von 50 Jahren sicherstellen. Seit der Veröffentlichung der Normen der Reihe DIN 1045 und DIN EN 206-1 wurden für einige Schädigungsprozesse leistungsbezogene Nachweise zur Dauerhaftigkeit auf vollprobabilistischer Basis entwickelt, die zur Umsetzung des Anhangs J von DIN EN 206-1 eingesetzt werden können. Aus diesem Grund hatte der Technische Ausschuss "Betontechnik" des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton im Jahr 2005 eine Arbeitsgruppe "Dauerhaftigkeitsbemessung" eingesetzt, um für die vorhandenen Dauerhaftigkeits-bemessungsansätze ein in Deutschland einheitliches Konzept für die Auslegung des Anhangs J von DIN EN 206-1 zu erstellen. Im Jahr 2008 konnten die Arbeiten in den Gremien des DAfStb abgeschlossen und das nachfolgend dargestellte Konzept im DAfStb-Vorstand verabschiedet und zur Veröffentlichung freigegeben werden. Das Positionspapier enthält in kurzer und prägnanter Form die Hinweise, wie ein leistungsbezogener Entwurf für die Grenzzustände der carbonatisierungs- und chloridinduzierten Depassivierung der Bewehrung umgesetzt werden kann.

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In diesem Aufsatz wird der nichtlineare bzw. instationäre Zusammenhang zwischen Luft- und Bauwerkstemperatur über ein Machine-Learning-Modell abgebildet. Anhand dieser Problemstellung werden verschiedene Anwendungsfälle für Methoden des maschinellen Lernens (Regression) auf Monitoringdaten dargestellt, die aus in der Praxis aufgetretenen Fragestellungen resultieren. Dazu wird auf neuronale Netze als Methode des Machine Learnings spezifisch eingegangen, die im Kontext von Langzeitmonitoringdaten an Talbrücken der VDE 8 angewandt werden. Es wird bspw. gezeigt, dass mithilfe dieser Methoden Messfehler erkannt und kompensiert werden können oder das Bauwerksverhalten vorhergesagt werden kann. Im Ergebnis wird festgehalten, dass diese Methoden ein großes Potenzial für die automatisierte Auswertung großer Datenmengen aufweisen, da keine komplexen physikalischen Modelle benötigt werden. Der Aufsatz legt dabei den Fokus stärker auf die Anwendung von KI-Methoden als auf den mathematischen bzw. theoretischen Hintergrund der Methoden.

Prediction of the bridge temperature using monitoring data and machine learning
In this paper, the nonlinear or rather transient relationship between the air temperature and the building temperature is simulated by a machine learning model. Based on this modelling, different use cases for the application of machine learning regression methods to monitoring data are presented, which resulted from practical questions. Basic knowledge of neural networks will be given and for the calculations, long-term monitoring data of valley bridges from VDE 8 are used. It is shown, for example, that these methods can be used to detect and compensate measurement errors or to predict the behaviour of structures. The results show that these methods, have a great potential for the evaluation of large amounts of data since no physical models are required. The paper focuses more on the application of AI methods rather than on the mathematical or theoretical background of the methods.

Am 22. 2. 2011 wurde die Stadt Christchurch in Neuseeland von einem unerwartet starken Erdbeben erschüttert, das 181 Menschenleben kostete und bisher nicht abzuschätzende wirtschaftliche und soziale Folgen für die Stadt hatte. Mehr als 50 % der Gebäude in der Innenstadt wurden erheblich beschädigt, 25 bis 30 % so stark, dass sie abgerissen werden müssen. Der Autor hatte die Gelegenheit, vom 25. März bis zum 2. April 2011 zusammen mit einem Erkundungsteam des US-Amerikanischen Precast Concrete Institute (PCI), die Schäden an Gebäuden und Brücken zu begutachten. Da der Entwicklungsstand der erdbebensicheren Bauweisen in Neuseeland sehr hoch ist und die neuseeländischen diesbezüglichen Normen seit den frühen 80-er Jahren weltweit eine Vorreiterrolle spielen, war es besonders interessant, das Verhalten der modernen, nach Kapazitätsbemessungsprinzipien ausgelegten Gebäude zu erkunden. Der Aufsatz schildert die während des Aufenthalts angetroffene Situation hinsichtlich Sicherheit, Organisation des Katastrophenschutzes sowie des Vorgehens der lokalen Behörden bei der Beurteilung des Zustands der Gebäudesubstanz und erläutert die Besonderheiten des Erdbebens vom 22. 2. 2011. Anhand einiger Beispiele werden die zum Teil erheblichen Schäden erläutert, die trotz moderner Bemessungspraktiken an mehrgeschossigen Stahlbetongebäuden aufgetreten sind. Anhand zweier modernster Gebäude, die das Erdbeben fast unbeschädigt überstanden haben, wird schließlich ein kurzer Ausblick auf neuere erdbebensichere Bauweisen gegeben, die deutlich geringere wirtschaftliche Verluste erwarten lassen.

Damage suffered by Buildings in the February 22, 2011, M 6.3 Earthquake in Christchurch, New Zealand.
On February 22, 2011 the city of Christchurch in New Zealand was struck by an unexpectedly strong earthquake, causing 181 casualties and yet unknown socio-economic losses. More than 50 % of the buildings in the CBD were severely damaged, 25 to 30 % beyond repair. From March 25 to April 2 the author had the opportunity to join a reconnaissance team of the American Precast Concrete Institute (PCI) in order to inspect the damage that buildings and bridges suffered. Because the standard of earthquake resistant design is very high in New Zealand, and because the corresponding New Zealand design codes have been the basis for seismic design codes world wide since the early 1980‘s, it was particularly interesting to study the performance of modern buildings designed using capacity design principles. The paper describes the situation during the stay in Christchurch with respect to safety issues, the civil defence operations and the procedure followed by local authorities to evaluate the safety of damaged buildings. Also, the peculiarities of the February 22, 2011 earthquake and some of the significant examples of damage suffered by multi-storey buildings despite of modern design principles are discussed. Looking at two modern buildings that escaped the February 22 earthquake with almost no damage, a brief outlook is finally given on new earthquake resistant design concepts that will significantly reduce the expected economic losses.

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