Die Errichtung von Gebäuden und Bauwerken ist immer mit dem Einsatz von natürlichen Ressourcen und mit Emissionen verbunden. Als Planer im Hoch-, Industrie-, Ingenieur- und Wasserbau berichtet der Verfasser beispielhaft aus den unterschiedlichen Bereichen der Praxis und beschreibt aktuelle und zukünftige Beiträge und Handlungsfelder zur Ressourcenschonung im Bauwesen. Schwerpunkte sind dabei statisch-konstruktive Aspekte aus dem Hoch- und Ingenieurbau, ohne die ganzheitliche Betrachtung aller Dimensionen der Nachhaltigkeit über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes oder Bauwerks zu vernachlässigen.

Resource conservation in construction - aspects from planning practice
The construction of buildings and structures of the infrastructure is always associated with the use of natural resources and with emissions. As planner in structural, industrial, civil and water engineering the author reports exemplarie from the different areas of practice and describes current and future contributions and fields of action to conserve resources in construction. The focus is on structural aspects from structural and civil engineering without neglecting the holistic consideration of all dimensions of sustainability over the entire life cycle of a building or structure.

In diesem Beitrag wird die bekannte Hypothese von Coulomb auf den mehrachsigen Spannungszustand erweitert. Dabei ist der Reibungsbeiwert als ein Scherbeiwert in der Hauptdruckrichtung und als innerer Kehrwert der Steifigkeitsverminderung in der Querrichtung zur Druckachse definiert. Die Kohäsion der Betonstruktur, zuerst isotrop angenommen, wird als innere Vorspannungsdruckkraft dargestellt. Die mehrachsigen Berechnungen sind meistens durch Experimente bestätigt. Der Vergleich ist befriedigend, was die Notwendigkeit von gezielten Experimenten nicht ausschließt.

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In der Arbeit wird eine theoretische Analyse der Verdichtung eines kohäsionslosen Bodens mit dem Sprengverfahren dargestellt. Die Analyse gründet sich auf der Fortpflanzung der Stoßwelle, hervorgerufen durch den hohen Druck infolge der in einem unbegrenzten Raum angebrachten kugelförmigen Sprengladung. Die durchgeführten numerischen Berechnungen machen es möglich, den Radius des kugelförmigen Hohlraumes, den Radius des verdichteten Gebietes und den mittleren Verdichtungsgrad in der verfestigten Zone zu ermitteln.

In der vorliegenden Untersuchung werden die statischen Ersatzlasten nach dem Kriterium der Gleichheit der statischen zu den maximalen dynamischen Randverschiebungen bei unsymmetrischen Bauwerken unter seismischer Beanspruchung hergeleitet. Der Vergleich zu der bisherigen Methode der dynamischen Ausmitte zeigt eine Abminderung sowohl des statischen Torsionsmoments als auch der statischen Ersatzkräfte selbst.

Massnahmen zum Schutz einer Hafenanlage im karibischen Meer. Neben der Beschreibung der bodenmechanischen Untersuchungen und Gründungsmassnahmen wird ein umfangreiches System von Wellenbrechern vorgestellt.

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Hochduktile Betone mit Kurzfaserbewehrung (meist Polyvinilalkohol- oder hochmodulige Polyethylenmikrofaser) sind neue zementgebundene Hochleistungswerkstoffe, die unter Zugbeanspruchung eine Verfestigung aufweisen und eine im Vergleich zu gebräuchlichen Faserbetonen mehr als einhundertmal höhere Bruchdehnung besitzen. Neben ihrer großen Verformungsfähigkeit sowie hohen Biegezug- und Schubfestigkeit weisen hochduktile Betone bis zur Bruchdehnung sehr geringe Rissöffnungen auf. Diese besonderen Eigenschaften machen diese neue Betonart für spezielle Anwendungen sowohl bei Neubau als auch bei Verstärkung und Instandsetzung von bestehenden Bauwerken interessant. Dieser Aufsatz gibt einen Überblick über die baustofflichen Grundlagen, die Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten der neuen Faserbetonart.

Strain-hardening cement-based compositesMaterial design, properties and applications in construction
Strain-hardening cement-based composites (SHCC) are new, high-performance materials reinforced in most cases with either polyvinyl-alcohol or high-density polyethylene fibre. These composites exhibit strain-hardening behaviour under tensile loading. They have a strain capacity on an order of magnitude of more than one hundred times that of ordinary fibre-reinforced concrete. SHCC have relatively high tensile and shear strengths and up until reaching strain capacity yield only very narrow, multiple cracks. These specific features make this new type of concrete attractive for a number of practical applications both in new construction and in the repair and strengthening of existing structures. The article at hand provides an overview of SHCCs' material design as well as of their mechanical performance, durability and fields of application.

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Standardzylinder aus fünf Betonmischungen wurden auf Druckfestigkeit überprüft, die Bruchstücke wurden gesammelt und ausgesiebt. Die Korngrößenverteilungen sowie die Form der Bruchstücke wurden statistisch erfaßt und ausgewertet. Es konnte festgestellt werden, daß die Eigenschaften der beim Versuch entstandenen Fragmente in einer Beziehung zu den mechanischen Eigenschaften der untersuchten Betonproben stehen.

Es werden Ergebnisse eines Forschungsvorhabens beschrieben, bei dem ein radiographisches Untersuchungsverfahren für das Verbundverhalten von Stahl und Beton entwickelt wurde.

The capital of Qatar, Doha is being increasingly turned into a modern centre for industry, trade and sport. One essential precondition for this is the development of high-capacity infrastructure with modern means of transport. This includes the construction of an underground railway network, which has to be completed in a very short time due to the football World Cup taking place in Qatar in 2022. The (part) project “Metro Green Line Underground” was awarded in summer 2013 to a Joint Venture comprised of Porr (lead), the Saudi Binladin Group and the local construction company HBK. It includes the turnkey completion of the underground part of the Green Line in the future underground system. This includes two tunnels with a length of 17 km each, six stations, crossover structures, several emergency exits and 32 cross passages and two road underpasses. The shield drive for the running tunnels began in late summer 2014 and could be completed after only 18 months of construction time in early 2016. In addition to explaining how the simultaneous operation of six EPB machines was successfully mastered, this article also describes the conventional tunnelling of the various connection and underpass structures under inner-city conditions.
Katars Hauptstadt Doha wird zunehmend in ein modernes Zentrum für Wirtschaft, Handel und Sport verwandelt. Eine wesentliche Grundlage hierfür ist der Aufbau einer leistungsfähigen Infrastruktur mit modernen Transportmitteln. Unter anderem gehört auch die Errichtung eines U-Bahnnetzes dazu, das wegen der im Jahr 2022 in Katar stattfindenden Fußballweltmeisterschaft in kürzester Zeit errichtet werden muss. Das (Teil-) Projekt “Metro Green Line Underground” wurde im Sommer 2013 an ein Joint Venture vergeben, das sich aus der Porr (Federführung), der Saudi Bin Ladin Group und der lokalen Baufirma HBK zusammensetzt. Es enthält die schlüsselfertige Erstellung des unterirdischen Teils der Green Line des zukünftigen U-Bahnnetzes. Dazu gehören zwei Tunnelröhren von einer Länge von je 17 km, sechs Stationen, Wechselbauwerke, mehrere Notausgänge sowie 32 Querschläge und zwei Straßenunterführungen. Der Schildvortrieb für die Hauptröhren begann im Spätsommer 2014 und konnte nach nur 18 Monaten Bauzeit im Frühjahr 2016 abgeschlossen werden. Neben der Erläuterung, wie der gleichzeitige Betrieb von sechs EPB-Schildmaschinen erfolgreich gemeistert wurde, geht dieser Artikel auf den konventionellen Tunnelbau der verschiedenen Verbindungs- und Unterführungsbauwerke unter innerstädtischen Randbedingungen ein.

Despite the English description, the raise boring originated in Germany, where the first raise boring machine was developed by the engineer Bade in 1949. Today it is possible to bore diameters of more than 7 m and depths of more than 1,200 m with machines, which can apply tension forces of about 1,600 t and torques of about 1,100 kNm. The deepest shaft yet bored by the raise boring method has a depth of 1,260 m and a diameter of 7.10 m.
The raise boring method is purely mechanised and consists of two steps: Pilot boring and reaming. Depending on the rock hardness, the penetration rates range from 0.75 to 1.50 m/h for the pilot hole and between 0.20 and more than 2 m/h for the reaming, depending on geology and diameter. Modern guided drilling rigs can achieve an accuracy of about 0.1 m over 500 m (= 0.002%) for the pilot hole. Geological faults encountered drilling the pilot can be stabilised by grouting, and in some cases the use of plastic packers can be helpful. If collapses occur during enlargement, they have to be stabilised in a separate working step.
Even though the raise boring method has already been able to bore diameters of more than 7 m, there are shafts that cannot be bored by raise boring. But in this case a raise bored shaft can be used as a mucking shaft and the shaft enlarged to the final diameter by blasting without expensive shaft sinking machinery.
Trotz der englischen Bezeichnung liegen die Ursprünge des Raise Borings in Deutschland. Ingenieur Bade entwickelte bereits 1949 die erste Raise-Boring-Maschine. Heute ist man in der Lage, Durchmesser von mehr als 7 m und Tiefen von mehr als 1.200 m zu bohren mit Anlagen, die Zugkräfte von ca. 1.600 t aufbringen und Drehmomente von ca. 1.100 kNm bewältigen. Der tiefste Schacht, der bisher mit der Raise-Boring-Methode hergestellt wurde, hat eine Tiefe von 1.260 m und einen Durchmesser von 7,10 m.
Die Raise-Boring-Methode ist eine rein mechanische Ausbruchmethode und besteht aus zwei Arbeitsgängen: der Pilotbohrung und der Aufweitbohrung. Abhängig von der Gesteinshärte liegen die Bohrleistungen bei Pilotbohrungen zwischen 0,75 und 1,50 m/h und bei der Aufweitung, abhängig von Geologie und Durchmesser, zwischen 0,20 und mehr als 2 m/h. Mit den heutigen Zielbohrgeräten können Bohrgenauigkeiten bei der Pilotbohrung von ca. 0,1 m auf 500 m (= 0,002%) erzielt werden. Geologische Störzonen während der Pilotbohrung kann man mittels Injektionen stabilisieren; unter Umständen kann der Einsatz von Kunststoffpackern hilfreich sein. Bei Verbrüchen während der Aufweitbohrung müssen diese in einem separaten Arbeitsschritt stabilisiert werden.
Auch wenn mit der Raise-Boring-Methode bereits Durchmesser von mehr als 7 m gebohrt werden können, gibt es Schächte, deren Durchmesser mit dem Raise Boring nicht mehr hergestellt werden können. Mithilfe eines Raise-Boring-Schachts als Schutterschacht können solche Schächte ohne Installation von aufwendigen Schachtanlagen sprengtechnisch aufgeweitet werden.

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Brick masonry is not only a question of building physics, building construction and durability, i.e. sustainability, but has much to do with aesthetics and making sense, which may have been forgotten in modern architecture with its absolute lack of décor. Masonry as an art form has been scarce since the era of brick expressionism. Recently, there have been some exceptions - and thoroughly welcome. The “Fjordenhus” in Vejle, Denmark, is an astonishing example.

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