Aus dem baustatischen Œuvre Homberg s ragt sein Beitrag zur Theorie hochgradig statisch unbestimmter Trägerroste hervor, der im Folgenden im Zusammenhang mit der Entwicklung im Brückenbau und der Baustatik von den 1930-er bis in die 1960-er Jahre herausgearbeitet wird.

Harmony between science and art in bridge-building: Hellmut Homberg (1909-1990) - his contribution to the theory of bridges (part II).
The one theory of Hellmut Homberg that stands out from the rest of his contributions to the theory of structures is that concerning grillages with a high degree of static indeterminacy. This is described below in conjunction with the development of bridge-building and theory of structures from the 1930s to the 1960s.

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Das Bundesfernstraßennetz beinhaltet eine große Anzahl von Brücken und anderen Ingenieurbauwerken, wie Tunnel, Lärmschutzeinrichtungen und Stützwände. Die für diese Bauwerke aufzustellenden Erhaltungsprogramme erfordern nicht nur erhebliche Geldmittel, sondern beeinflussen auch Wirtschaft und Gesellschaft insgesamt. Neben den ständig wachsenden Verkehrsbeanspruchungen zwingen die ungünstiger werdende Altersstruktur und der wirtschaftliche Einsatz der zur Verfügung stehenden Haushaltsmittel alle Beteiligten dazu, die Erhaltung der Bundesfernstraßen zu systematisieren, um auch zukünftig den Verkehrsteilnehmern eine ausreichende Qualität der Verkehrswege zu sichern. Diese Aufgabe wird durch die Anwendung eines umfassenden Management-Systems (Bauwerks-Management-System, BMS) unterstützt und erleichtert. Das BMVBW realisiert ein umfassendes Bauwerks-Management-System mit Teilmodulen für Bundes- und Länderverwaltungen, welches als Hilfsmittel für die Erstellung von Erhaltungsplanungen dient und als Controlling-Instrument die Realisierung von Zielen und Strategien ermöglicht. Angestrebt werden damit eine bundesweite Vereinheitlichung von Planungsverfahren sowie die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit im Rahmen der Erhaltung der Bauwerke des Bundesfernstraßennetzes. Der Beitrag beschreibt neben den bereits existierenden Regelungen und Verfahren die aktuellen Entwicklungen von Verfahren zur Unterstützung der Erhaltungsplanungen, die derzeit für Computeranwendungen bereitgestellt werden. Wesentliche Einzelthemen sind Informationsbereitstellung, Entwicklung von Erhaltungsstrategien und Bewertungsverfahren auf Objekt- und Netzebene.

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Gemäß dem Prinzip form follows force fokussiert das DFG-Schwerpunktprogramm (SPP) 1542 - Leicht Bauen mit Beton - auf die Bereitstellung beanspruchungsgerechter und ressourcenschonender Konstruktionselemente. Angesichts der in ihrer äußeren Form definierten Bauteile wie Decken, Wände und Stützen muss dieses Konzept neben der Anpassung der äußeren Form an die Beanspruchungssituation systematisch um die zielgerichtete Gestaltung der inneren Struktur der Bauteile erweitert werden. Die Technologie des Gradientenbetons bietet hierbei die Möglichkeit, den inneren Aufbau von Betonbauteilen auf die vorliegenden statischen Beanspruchungen und/oder das bauphysikalische Belastungsprofil auszurichten. Die hohen Anforderungen der Gradientenbetontechnologie machen dabei einen ganzheitlichen Ansatz von der Mischungsentwicklung über den Bauteilentwurf bis zur automatisierten Herstellung der Bauteile erforderlich. Durch die Kombination der unterschiedlichen Kompetenzbereiche der Institute für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren (ILEK), Werkstoffe im Bauwesen (IWB) und Systemdynamik (ISYS) der Universität Stuttgart konnte eine vollständige Prozesskette zur Herstellung von funktional gradierten Betonbauteilen realisiert werden. Dadurch können gewichtsreduzierte, energieminimierte und vollständig rezyklierbare Betonbauteile entworfen und hergestellt werden.

The technology of graded concrete - From the development of concrete mixtures and the conceptual design to the automatized manufacturing
In accordance with the principle form follows force, the DFG Priority Programme (SPP) 1542 - Leicht Bauen mit Beton - focuses on energy efficient building elements which are designed specifically for desired operational demands. This concept is a specific adaption of the component's inner structure and works in parallel to the optimization of its outer shape which is often limited due to the outer geometry of slabs, walls and supporting pillars. The technology of graded concrete provides an innovative possibility to adapt the inner structure of a concrete component in order to meet defined static and structural-physical requirements. The challenging demands imposed by the technology of graded concrete require a holistic approach including the development of the concrete mixtures, the design of the building components and finally the automatized manufacturing. In collaboration between the departments ILEK, IWB and ISYS of the University of Stuttgart a complete process chain for the manufacturing of functionally graded concrete components was realized. This approach for concrete results in fully recyclable building elements with significant savings in mass and energy.

Eine Vielzahl zerstörungsfreier Prüfverfahren hat in den letzten Jahren Einzug in die Bauwerksuntersuchung gehalten. Um die Aussagekraft der Einzelverfahren zu erhöhen und den wirtschaftlichen Einsatz weiter voranzubringen, lag es nahe, die Verfahren kombiniert auf einer automatisierten Plattform zu montieren. Zu diesem Zweck wurde das BetoScan-System entwickelt. Um weitere Erfahrungen mit dem BetoScan-System zu erhalten, wurde ein langjährig genutztes Parkhaus aus Stahlbeton mit Gussasphaltfahrbahn als Untersuchungsobjekt ausgewählt. Bei der experimentellen Bauwerksuntersuchung wurden die Verfahren Wirbelstrom, Radar, Ultraschall und Mikrowelle zum Einsatz gebracht. Von der Anwendung des Systems und der Auswertung der Ergebnisse wird in diesem Beitrag berichtet.

Automated non-destructive inspection techniques for large reinforced concrete constructions - an example of use
In recent years a variety of non-destructive evaluation methods are more and more used for the inspection of constructions. Increasing the information value of inspections and the economic aspects of applications leads to a combination of methods on an automated system. Therefore, the BetoScan robot was developed. Gaining more experience in applications was realized with the inspection of a car park which was unused for several years. The building was made of reinforced concrete with melted asphalt as floor coating. Within the frame of the inspections eddy current, radar, ultrasound and microwaves were used. The application of the BetoScan system and the results are presented in this article.

Der vorliegende Beitrag schlägt vor, in Fußbodenkonstruktionen an Stelle des massebezogenen Wassergehaltes u(x,t) die relative Luftfeuchte phi Index i (x,t) in den Poren des porösen Baustoffes (Estrich/Beton) zu messen. Im stationären Fall oder im quasi-stationären Fall sind beide Größen durch die Sorptionsisotherme des Baustoffes miteinander verbunden. Es steht ein Meßverfahren für die Bestimmung der relativen Luftfeuchte phi Index i (x,t) zur Verfügung. Die Bewertung der Fußbodenkonstruktionen soll dann zukünftig anhand von Grenzwerten phi Index zul für die relative Luftfeuchte in den Baustoffporen erfolgen. Für verschiedene Anwendungen in der Praxis werden hier Grenzwerte phi Index zul vorgeschlagen.

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The Emerald Book as a joint work of ITA and FIDIC is the first international standard for contracts in tunnelling and shows the necessity and the need for such regulations. The Geotechnical Baseline Report is the key element and can be combined with Austrian regulations such as ÖN B2203 and the guidelines of the Austrian Society for Geomechanics. Characterised by a balanced risk sharing and embedded in the FIDIC suite, the Emerald Book is an attractive alternative to Central European contracts.
Das Emerald Book als gemeinsames Werk von ITA und FIDIC ist das erste internationale Standardwerk im Tunnelbau und verdeutlicht die Notwendigkeit und den Bedarf an diesbezüglichen Regularien. Der Geotechnical Baseline Report ist das zentrale Element und kombinierbar mit österreichischen Regelwerken wie ÖN B2203 und den Richtlinien der Österreichischen Gesellschaft für Geomechanik. Geprägt von einer ausgewogenen Risikoverteilung und eingebettet in die FIDIC-Suite stellt das Emerald Book eine attraktive Alternative zu den mitteleuropäischen Vertragswerken dar.

The technical development of the new Austrian tunnelling method has made decisive progress in recent decades, although mostly unnoticed by the general public. There is little reason for worry regarding possible or necessary technical developments in the future. What is dangerous for the construction method is the increasing concentration of the people involved in the project on purely contractual discussions, while the necessary collaboration on technical development is ever less important, as is the role of the technicians and engineers. In order to counter this and ensure the future of this method of construction, the essential and unaltered basic principles of the NATM and the role of the engineers must retain their former importance. There are a few positive examples, which point to the development potential and the constraints, which will be necessary in the future.
Die technische Entwicklung der Neuen Österreichischen Tunnelbaumethode hat in den letzten Jahrzehnten weitgehend unbemerkt von der Öffentlichkeit entscheidende Fortschritte gemacht. Es gibt wenig Anlass zur Sorge hinsichtlich der möglichen und notwendigen künftigen technischen Entwicklungen. Für die Baumethode gefährlich ist die zunehmende Konzentration der Projektbeteiligten auf rein vertragliche Diskussionen, die notwendige gemeinsame technische Abwicklung gerät ebenso wie die Rolle des Technikers immer mehr in den Hintergrund. Um dem entgegen zu wirken und die Zukunft dieser Baumethode abzusichern, müssen die wesentlichen, unverändert gültigen Grundsätze der NÖT und die Rolle des Technikers wieder gemeinsam in den Vordergrund gestellt werden. Es gibt positive Beispiele, die das Entwicklungspotenzial und die künftig notwendigen Randbedingungen aufzeigen.

Reaktive Brandschutzsysteme können die Feuerwiderstandsdauer von Stahlbauteilen signifikant erhöhen. Im Brandfall schäumt das reaktive Brandschutzsystem auf und bildet um das Stahlbauteil eine thermische Schutzschicht aus. Dadurch wird die Erwärmung des Stahls verlangsamt und der temperaturbedingte Festigkeitsverlust verzögert. Reaktive Brandschutzsysteme werden überwiegend in drei Bereichen angewendet: Hochbau, Offshore bzw. maritimer Sektor sowie Tank- bzw. Behälterbau. Insbesondere bei Stahltanks und -behältern sind häufig einfach oder auch doppelt gekrümmte Bauteiloberflächen anzutreffen. Aufgrund des meist begrenzten seitlichen Expansionsvermögens von reaktiven Brandschutzsystemen kann es bei Bauteilen mit konvexer Oberflächenkrümmung zu einer Intensivierung der Rissbildung im Schaum kommen, wodurch sich häufig die thermische Schutzwirkung verschlechtert. Da zum Thema des Einflusses der Oberflächenkrümmung auf die Leistungsfähigkeit reaktiver Brandschutzsysteme bisher kaum Untersuchungen vorliegen, wurden exemplarisch zwei Tankböden mit zwei verschiedenen Trockenschichtdicken eines reaktiven Brandschutzsystems einer Brandprüfung unterzogen. Bei gleicher Trockenschichtdicke des reaktiven Brandschutzsystems zeigten die Tankböden eine wesentlich schnellere Erwärmung als ebene Stahlplatten mit vergleichbarem Profilfaktor. Die Brandprüfungen und die Ergebnisse zum Einfluss der Oberflächenkrümmung werden im Beitrag ausführlich vorgestellt und diskutiert.

Intumescent fire protection coatings on steel members with double curved surface
Intumescent fire protection coatings, also referred to as reactive fire protection systems, can significantly increase the fire resistance of steel members. In case of fire, the intumescent coating foams up and forms a thermal protection layer around the steel. This slows down the heating of the steel and delays its temperature-related loss of strength. Intumescent fire protection coatings are predominantly used in three areas: building construction, offshore or maritime sector as well as tank construction. Steel tanks often have single- or double-curved surfaces. Due to the usually limited lateral expansion capacity of intumescent coatings, steel components with convex surface curvature can experience an intensification of crack formation in the foam, which often worsens the thermal protection effect. Since there is almost no existing research study or test data on the influence of the surface curvature on the performance of intumescent coatings, fire tests were carried out to investigate two different dry film thicknesses on torispherical and hemispherical heads. With the same dry film thickness of the intumescent coating, the tested steel components with curved surface showed a much faster heating than flat steel plates with comparable section factor. The fire tests and the results on the influence of the surface curvature are presented and discussed in detail in the article.

Zum Tod des Architekten Horst Linde
Roland Bärtschi in der Leitung des Stahlbau Zentrums Schweiz

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Die thermische Schutzwirkung dämmschichtbildender Brandschutzsysteme beruht auf der Entwicklung einer wärmedämmenden Schaumschicht, die die Erwärmung von Stahlbauteilen im Brandfall zeitlich verzögert. In der Praxis kommen diese Brandschutzsysteme häufig auf I-Profilen zum Einsatz, die direkt an die Gebäudehülle angrenzen. Der Gebäudeabschluss wird dabei durch raumabschließende Bauteile wie z. B. Trapezprofile sichergestellt. Der an das raumabschließende Bauteil angrenzende Flansch des I-Profils wird dabei ganz oder teilweise abgedeckt. Im Brandfall ist das dämmschichtbildende Brandschutzsystem folglich an dieser Stelle in seiner Aufschäumung gehindert und kann seine thermische Schutzwirkung nicht vollständig ausbilden.
In diesem Beitrag werden neben Kleinversuchen zur gezielten Analyse des Aufschäumverhaltens von Dämmschichtbildnern auch Brandversuche an beschichteten I-Profilen mit und ohne angrenzendes Trapezprofil vorgestellt, um das Hochtemperaturverhalten von Brandschutzsystemen in dieser besonderen Konfiguration im Detail zu bewerten. In diesem Teil des Beitrages wird zunächst ein Überblick über die experimentellen Untersuchungen, die im Rahmen eines DASt-Forschungsprojektes (IGF 17200 N) durchgeführt wurden, dargestellt. In dem später folgenden, zweiten Teil werden auf dieser Grundlage numerische Untersuchungen vorgestellt, die es ermöglichen, das Hochtemperaturverhalten dämmschichtbildender Brandschutzsysteme unter Berücksichtigung des Aufschäumvorgangs zu simulieren und die Erwärmung beschichteter I-Profile zu prognostizieren.

Influence of adjacent trapezoidal steel sheets on the fire behaviour of I-section profiles with intumescent coatings.
The thermal protection effect of intumescent coatings is based on the development of a thermal insulation foam layer which delays the heating of the steel elements in case of fire. In practical usage intumescent coatings are often applied on I-section profiles located close to the exterior wall or roof, which is realised by space-enclosing elements e.g. trapezoidal steel sheets. Consequently, the flange of the I-section profile adjacent to the space-enclosing element is completely or partially covered. As a result the foaming process of the intumescent coating is restrained in fire situation and the protection system is not able to provide its full thermal protection effect.
Besides small scale tests aiming on the analysis of the foaming process of intumescent coatings, fire tests on coated I-section profiles with and without adjacent trapezoidal steel sheet are presented in this paper in order to evaluate the heating behavior of intumescent coatings in this special configuration. In this first part of the paper an overview of the experimental investigations which were carried out in the DASt research project (IGF 17200 N) is presented first. In the second part numerical investigations, which enable the simulation of the high temperature behaviour of intumescent coatings taking into account the foaming process and the prediction of the heating of coated I-section profiles will be presented.

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Aufgrund der vergleichsweise großen Schlankheit niedriger Verbundträger wird bei diesen Trägern in sehr vielen Fällen die Einhaltung von Verformungsgrenzwerten querschnittsbestimmend. Das Verformungsverhalten dieser Träger wird dabei wesentlich durch die große Biegesteifigkeit des Betongurts und dessen Rissbildung bestimmt. Einer der maßgebenden Einflüsse auf die rechnerischen Verformungen ist die mittragende Breite des Betongurts.
Neue Untersuchungen, die das Verformungsverhalten niedriger Verbundträger unter Berücksichtigung der Biegetragwirkung und Rissbildung des Betongurts betrachten, zeigen unter anderem, dass für die Spannungs- und die Verformungsberechnung unterschiedliche Werte der mittragenden Breite anzusetzen sind. Anhand umfangreicher experimenteller, analytischer und numerischer Untersuchungen konnten die Einflüsse auf die mittragende Breite analysiert werden. Auf Basis der Ergebnisse einer ausführlichen Parameterstudie wird ein Berechnungsansatz für die verformungsbezogene mittragende Breite entwickelt und ein Vorschlag zur quasi-elastischen Verformungsberechnung niedriger Verbundträger gemacht. Es zeigt sich, dass die verformungsbezogene mittragende Breite im Besonderen von der Biegetragwirkung des Betongurts, dessen Rissbildung, dem Verhältnis von Gurtbreite zu Trägerlänge, der Steifigkeitsverteilung im Verbundträger und der Belastungshöhe abhängt.
Mit dem entwickelten Berechungsansatz sind eine realistische Verformungsberechnung und eine wirtschaftliche Dimensionierung niedriger Verbundträger möglich.

Der Einsatz des nachweisverfahrens Elastisch-Plastisch nach DIN 18800 T2 für den Biegedrillknicknachweis Theorie II. Ordnung von Trägern und Stützen erfordert die Bestimmung der plastischen Querschnittstragfähigkeit bei kombinierter Beanspuchung durch Normalkraft, zweiachsige Biegung und Wölbkrafttorsion. Auf der Grundlage des statischen Satzes der Traglasttheorie wird in der vorliegenden Untersuchung ein Verfahren entwickelt, welches für beliebige offene, dünnwandige Querschnitte und Beanspruchungen die plastische Grenztragfähigkeit als Maximum einer linearen Optimierungsaufgabe liefert. Die Nutzung der plastischen Querschnittsreserven führt zu einem ähnlich wirtschaftlichen Bemessungsergebnis wie das vereinfachte Verfahren nach DIN 18800 T2. Anhand praxisrelevanter Beispiele wird gezeigt, daß der Biegedrillknicknachweis nach dem Verfahren Elastisch-Plastisch, ähnlich dem Nachweis Elastisch-Elastisch Theorie II. Ordnung unter Verwendung PC-basierter Berechnungsprogramme universell, übersichtlich, sicher und wirtschaftlich in der Baupraxis einzusetzen ist.

Die DB Energie GmbH betreibt in Deutschland mit ca. 7700 km Gesamtlänge das Hochspannungs-Bahnstromnetz und gewährleistet dadurch die sichere Energieversorgung der elektrifizierten Streckenabschnitte im deutschen Schienennetz. Im Auftrag der DB Energie und als Spezialist für Planungsleistungen von Hoch- und Höchstspannungsfreileitungen übernimmt das Technikzentrum der Omexom Hochspannung GmbH die technische und genehmigungsrechtliche Planung im Projekt “Unterwerk (Umspannwerk) Rethen” und nutzt zur Schaffung der erforderlichen Planungsgrundlagen die Möglichkeit der drohnengestützten 3-D-Datenerhebung. Das südlich von Hannover gelegene Unterwerk Rethen dient für mehrere Bahnstromleitungen als Start- bzw. Endpunkt und soll umgebaut werden. Dies macht eine Neuplanung der Leitungsansprünge erforderlich. Eine besondere Herausforderung stellen div. Betretungsverbote privater Wegeflurstücke sowie die Beeinflussung der sensiblen Drohnentechnologie durch elektromagnetische Felder dar. Im Rahmen mehrerer Messflüge wurden mithilfe eines speziell für diesen Einsatz konfigurierten Systems insgesamt 1000 hoch aufgelöste Einzelfotos aufgenommen und mittels fotogrammetrischer Auswerteverfahren zu einer 3-D-Punktwolke mit ca. 90 Mio. Messpunkten aufbereitet. Zur Validierung der Messgenauigkeit fand an einzelnen Standorten eine terrestrische Verifizierungsmessung statt.

Drone-supported 3D surveying as a basis for planning of a high voltage overhead line
DB Energie GmbH operates the high-voltage railway power supply system in Germany with a total length of approx. 7700 km and thus ensures the secure energy supply of the electrified line sections in the German rail network. On behalf of DB Energie and as a specialist for planning services for high-voltage and extra-high-voltage overhead lines, the technical centre of Omexom Hochspannung GmbH is taking over the technical and legal planning for the “Rethen substation” project and is using the possibility of drone-based 3D data collection to create the necessary planning basis. The Rethen substation, located to the south of Hanover, serves as the starting and end point for several traction current lines and is to be reconstructed. This makes it necessary to redesign the line projections. A particular challenge is posed by the various prohibitions on access to private land as well as the influence of electromagnetic fields on the sensitive drone technology. In the course of several measurement flights, a total of 1000 high-resolution individual photos were taken with the help of a system specially configured for this application and processed into a 3D point cloud with approx. 90 million measurement points by means of photogrammetric evaluation procedures. To validate the accuracy of the measurements, terrestrial verification measurements were carried out at individual locations.

Nachrichten:
Symposium Ingenieurbaukunst-Design for Construction
Jahrbuch Ingenieurbaukunst: bis Dezember für 2021 einreichen!

Veranstaltungen: Brandschutz - SEHEN. VERSTEHEN. ERLEBEN.
Saubere Gewässer - unser wertvollstes Gut

Das Trag- und Verformungsverhalten von Verbindungen wird i. d. R. mithilfe von Druck- oder Zugversuchen an einzelnen Bauteilen ermittelt. Diese Bauteile können in der späteren Baupraxis u. a. als Druck- und Zugdiagonalen in Fachwerkträgern eingesetzt werden. Allerdings weisen die Fachwerkknoten, in denen die Diagonalen an die Gurte angeschlossen werden, aufgrund der kombinierten Einleitung von Zug- und Druckkräften ein komplexes Tragverhalten auf. Dieses kann durch Versuche an vollständigen Fachwerkträgern verifiziert werden. Der material- und versuchstechnische Aufwand ist hierbei jedoch sehr hoch, zumal pro Versuchsfachwerk i. d. R. lediglich ein bestimmter Fachwerkknoten untersucht werden kann. Alle übrigen Knoten des Fachwerkträgers dienen allein der Erzeugung der Kräfte in dem zu untersuchenden Knoten. Mit der hier vorgestellten Prüfmethode ist es nun möglich, das Trag- und Verformungsverhalten von Fachwerkknoten praxisnah zu ermitteln, ohne einen kompletten Fachwerkträger prüfen zu müssen. Der Material- und Prüfaufwand reduziert sich dadurch signifikant. Damit ergibt sich die Möglichkeit, verschiedene Einflussparameter mit einer genügenden Anzahl von Einzelversuchen zu untersuchen.

A new test method for timber truss nodes
The load-bearing and deformation behaviour of connections is usually determined by means of compression or tensile tests on single structural elements. These components can be used later in structural applications, for example as compression or tension diagonals in timber trusses. However, the nodes, where diagonals are connected with the chords, show complex load-bearing behaviour due to the combined introduction of tensile and compression forces. This can be verified by tests with complete trusses. However, the material and experimental effort is very high, especially for the examination of the load-bearing behaviour of a single node. All other nodes of the test truss only generate the forces in the node to be examined. With the presented test method, it is now possible to determine the load-bearing and deformation behaviour of truss nodes in a practical manner, without testing complete trusses. The material and testing effort is significantly reduced. Consequently, various influencing parameters with sufficient number of individual experiments may be studied.

Die überwiegende Anzahl der über 600000 inventarisierten Brücken in den USA wird im 2-jährigen Rhythmus inspiziert, resultierend in mehr als 300000 Brückenprüfungen pro Jahr, die mehrheitlich von den Autobahnbehörden der einzelnen Bundesstaaten durchgeführt werden. Mit steigender Verkehrsbelastung bei gleichzeitig alternder Infrastruktur werden diese Inspektionen immer wichtiger. So sind laut dem Nationalen Brücken-Inventar (NBI) über 70000 Brücken (12 %) in einem mangelhaften Zustand und über 14 % erfüllen ihre funktionalen Anforderungen nicht mehr. Dabei erfolgt die Brückenprüfung heute - 40 Jahre nach der Einführung der Nationalen Brückenprüfer-Norm (NBIS) - immer noch überwiegend visuell. Die Verwendung von modernen Technologien wie zerstörungsfreier Prüfung (ZfP) und Bauwerksmonitoring (BM) bleibt dabei beschränkt überwiegend auf sogenannte “Landmark Bridges“ bzw. einfachste Technologien wie “Sounding“, Magnetpulververfahren oder Betondeckungsmessungen. Dieser Beitrag diskutiert die Entwicklung der US-Brückenprüfung in den letzten 40 Jahren und beschreibt den heutigen Stand der Technik. Es werden die vorhandenen nationalen und lokalen Strategien zur Anwendung von ZfP und BM in sogenannten Techniker- und Expertensystemen vorgestellt und anhand von Fallstudien diskutiert. Der Beitrag umfasst dafür auch den aktuellen Stand der US-Forschung, unter anderem die Entwicklung von Multisensor Scanner-Systemen, die Methodik des Luftultraschalls und die Anwendung von piezoelektrischen Sensoren und Nanosensoren zum Brückenmonitoring.

Strategies for maintenance of highway bridges in the U.S. - with the support of non-destructive testing and structural health monitoring.
The majority of the more than 600000 inventoried bridges in the U.S. are inspected in 2-year intervals, resulting in more than 300000 bridge inspections per year. These inspections are performed mostly by the highway authorities of the individual states. With increasing traffic loads and aging infrastructure, these inspections are becoming increasingly important. Thus, according to the National Bridge Inventory (NBI), over 70000 bridges (12 %) are considered structurally deficient and over 14 % can no longer meet their functional requirements. Despite this fact, bridge inspections today - 40 years after the introduction of the National Bridge Inspection Standards (NBIS) - are still predominantly visual in nature. The use of modern technologies such as non-destructive testing (NDT) and structural health monitoring (SHM) remains mostly restricted to so-called “Landmark Bridges“ and to the use of simple technologies such as sounding, magnetic particle inspection or concrete cover measurements. This paper presents the evolution of U.S. bridge inspection in the last 40 years and describes the current state of the art. Existing national and local strategies for the application of NDT and SHM in so-called technician and expert systems are discussed by means of case studies. Finally, the current state of research in the U.S., including the development of multi-sensor scanning systems, the methodology of air-coupled ultrasound and the application of ultrasonic piezoelectric and nano sensors for bridge monitoring is presented.

Seit mehreren Jahrzehnten hat sich der Bau geokunststoffbewehrter Erdkörper erfolgreich bewährt. Die Errichtung der Stützkonstruktionen auf stark wechselndem oder gering tragfähigem Untergrund, bei hohen Verkehrslasten oder großen Konstruktionshöhen hat sich vielfach als äußerst ökonomische und ökologische Alternative zu klassischen Bauweisen bewiesen.
Um Erfahrungen mit einer neuen Bauweise zu sammeln, wird häufig die sogenannte Beobachtungsmethode angewandt, d.h., das Spannungs-Verformungs-Verhalten wird sowohl während der Erstellung als auch in der ersten Nutzungsphase des Bauwerks messtechnisch ermittelt. Aus diesen Messergebnissen wird deutlich, dass auch bei hoher Beanspruchung der Konstruktionen die Gesamtverformungen kleiner sind als erwartet. Vor allem die gemessenen Dehnungen der Geogitter sind kleiner als die berechneten Werte. Das derzeit verwendete Konzept zur Abschätzung der Dehnungen scheint damit weit entfernt vom tatsächlichen Verhalten derartiger Konstruktionen. Die Erfahrungen von ausgeführten Baumaßnahmen werden vorgestellt und die Ergebnisse diskutiert.

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Für die Überquerung der Dahme bei Niederlehme, südöstlich von Berlin, war eine 60 m weit gespannte Geh- und Radwegbrücke zu entwerfen. Für das Haupttragwerk wurde eine überdachte Holzfachwerkkonstruktion gewählt, die Rampenbrücken wurden in Stahlbeton ausgebildet. Bei der Berechnung der Holzbrücke mußte das Stabilitäts- und Schwingungsverhalten eingehend untersucht. Die gewendelte Rampenbrücke wurde ohne Verformungslager ausgeführt, so daß die Zwangsbeanspruchungen detailliert betrachtet werden mußten. Die gesamte Holzkonstruktion wurde innerhalb von fünf Tagen vor Ort montiert und eingeschwommen.