Meist können in die Jahre gekommene Brücken des deutschen Straßennetzes aufgrund fehlender Ressourcen der am Bau Beteiligten und komplexer Planungsrechtverfahren nicht rechtzeitig ersetzt werden. Daraus entstehen für neue Werkstoffe und alternative Lösungsansätze Chancen, ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis zu stellen. Der in den letzten Jahren eingesetzte neuartige Werkstoff UHFB ermöglicht eine zielgerechte Instandsetzung und Verstärkung von Bauwerken aus Stahlbeton. Eine Anhebung der Nutzungsdauer wird so möglich. Mit dem Überführungsbauwerk im Zuge der Bundesfernstraße B 27 bei Fulda gelang der Nachweis, UHFB für Abdichtung und Tragfunktion unter Baustellenbedingungen erfolgreich einzusetzen. Über die Erfahrung bei Projektentwicklung, Entwurf, Ausschreibung und Baudurchführung berichtet dieser Fachaufsatz.

Overpass bridge of the L3378 road near Fulda-Lehnerz - First application of UHPFRC in road bridge construction in Germany. Part 1
Aging bridges of the German federal road network often cannot be rehabilitated or replaced timely due to insufficient funding and complex regulations of building laws. Consequently, novel building materials and alternative solutions get the opportunity to demonstrate their performance. The novel building material UHPFRC was recently used for targeted rehabilitation and strengthening of structures in reinforced concrete leading to increase of service duration. The replacement of the overpass over the federal highway B 27 near Fulda gave the opportunity to cast, under construction site conditions, a layer of UHPFRC on top of the slab for both protective waterproofing and structural resistance functions. This paper reports on the project development, design, tendering and the construction.

Für ein Überführungsbauwerk im Zuge der Bundesstraße B27 bei Fulda-Lehnerz wurde erstmalig in Deutschland ultrahochfester Beton (UHPC) im Straßenbrückenbau als Ortbeton eingesetzt. Ultrahochfester Beton wird derzeit in Deutschland nicht durch bauaufsichtlich eingeführte technische Spezifikationen geregelt. Daher war für die Anwendung des UHPC eine Zustimmung im Einzelfall (ZiE) erforderlich. Der Überbau der Brücke wurde als vierstegiger Plattenbalken aus Spannbetonfertigteilen mit einer Ortbetonergänzung aus normalfestem Beton und darauffolgender UHPC-Schicht ausgebildet. Unter anderem wegen der hohen Dichtigkeit des UHPC gegenüber Flüssigkeiten wurde auf das kosten- und zeitintensive Einbringen einer konventionellen Abdichtung - bestehend aus Epoxidharz und Abklebung mit zusätzlicher Gussasphaltschutzschicht - verzichtet. Die Umsetzung erfolgte mittels einer 7 cm dünnen UHPC-Schicht, die sowohl eine verstärkende als auch eine abdichtende Funktion übernehmen soll. Neben einer mittleren Druckfestigkeit > 150 N/mm2 ließ sich mit dem für das Pilotprojekt entwickelten UHPC auch ein Gefälle von 3,5 % realisieren. Insgesamt wurden 57 m3 UHPC in einem Transportbetonwerk hergestellt und als Ortbeton auf der Baustelle eingebaut. Mit der Umsetzung dieses Pilotprojekts konnte die Praxistauglichkeit der Verstärkungs- und Abdichtungsvariante mittels UHPC erstmals im Straßenbrückenbau in Deutschland erfolgreich erprobt werden. In diesem Fachaufsatz wird vor allem über die Betontechnologie und die Qualitätssicherung berichtet.

Overpass bridge of the L 3378 road near Fulda-Lehnerz. First application of UHPC in road bridge construction in Germany. Part 2
In the course of the federal highway B27 UHPC was used for the first time in cast-in-situ bridge construction in Germany. Presently, UHPC is not covered by any German standard. Therefore, an approval for this individual application case was necessary. The bridge superstructure has been designed as 4-web T-beam construction made of prestressed concrete with a top layer made of in-situ normal strength concrete and UHPC, respectively. Because of UHPC's high impermeability against liquids, the cost and timely intensive application on a waterproofing was waived. Besides its strengthening abilities the applied UHPC layer with a thickness of 70 mm is intended to effect as a sealing. Additionally to its average compressive strength of > 150 MPa the applied UHPC has been specifically developed to enable a bridge inclination of 3.5 %. In total, 57 m3 of UHPC was produced in a concrete plant and transported and cast on site. By this pilot project, the successful practicability of using UHPC as strengthening and waterproofing measure in bridge construction in Germany could be demonstrated. The following paper particularly deals with aspects of concrete technology and quality control for the UHPC used.

Lebenszykluskostenanalysen sind ein Verfahren zur Priorisierung von Bauwerken und Maßnahmen im Rahmen des Erhaltungsmanagements von Infrastruktursystemen. Lebenszykluskostenanalysen berücksichtigen eine Vielzahl verschiedener Eingangsgrößen, die wiederum selbst auf unterschiedlichen Parametern basieren, denn oft liegen bei Infrastruktur- und Immobilienbetreibern nicht alle Eingangsgrößen in einer einheitlichen Form vor. Dieser Beitrag befasst sich mit der Überführbarkeit der verschiedenen Eingangsgrößen bzw. Parameter, um eine homogene Lebenszykluskostenanalyse durchführen zu können. Dazu erfolgten eine Literatursichtung und eine subjektive Abschätzung von Kreuz-Korrelationen.

Transferability between input variables of life cycle cost analyses for concrete bridges
Life cycle cost analyses are a method for prioritizing structures and measures in the context of building maintenance management. Life cycle cost analyses take into account a large number of different input variables, which in turn are themselves based on different parameters, because often infrastructure and real estate operators do not have all input variables available. This paper deals with the transferability of the different input variables and parameters in order to be able to perform a homogeneous life cycle cost analysis. For this purpose, a literature review and a subjective estimation of cross-correlations were performed.

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Der Ausbau von Verkehrswegen gehört zu den ingenieurtechnischen Aufgaben, welche die erforderliche Leistungsfähigkeit unserer verkehrlichen Infrastruktur sicherstellen. Am Beispiel der Abdeckelung der Autobahn A59 im innerstädtischen Bereich von Duisburg wird gezeigt, wie durch eine besonders auf die bauliche Umsetzung ausgerichtete Planung mit Entwicklung maßgebender Detailpunkte eine Herstellung erfolgen konnte, welche sich bezüglich Bauablauf und Zeitaufwand als optimiert ergeben hat, eine wirtschaftliche Lösung darstellt und den Verkehr auf der Autobahn weitestgehend unbeeinträchtigt belassen hat.

Unserem akademischen Lehrer und Vorbild Herrn Prof. Dr.-Ing. Kurt Schäfer zum 80. Geburtstag gewidmet
Der Neubau von drei Überdachungsbauwerken ist Teil der Baumaßnahme ZOB (Zentraler Omnibusbahnhof) Pforzheim. Den Überdachungsbauwerken als funktional notwendige und gleichzeitig gestalterisch prägende Elemente kommt eine maßgebliche Bedeutung für die Gesamtbaumaßnahme zu. Erscheinungsbild und Form der sehr filigranen, mit einer weißen Verkleidung versehenen Überdachungsbauwerke in Stahlbauweise sind abgestimmt auf verkehrsplanerische, städtebauliche und funktionale Randbedingungen. Der Beitrag beschreibt den Tragwerksentwurf für die Überdachungsbauwerke sowie deren Tragverhalten.

Umbrella roofs of ZOB Pforzheim: Structural design of geometrically sophisticated emblematical steel structures.
Three new roofs are part of the project central bus station Pforzheim. Functional necessary and in terms of design striking the roofs have significant relevance for the entire area. Appearance and form of the extremely filigree steel roofs, covered with a white cladding, have been adjusted to transportation, urban as well as architectural planning aspects. This article describes the structural design process for the roof structures as well as their structural behaviour.

Der Beitrag behandelt die Berechnung, konstruktive Ausbildung und Montage der stählernen Dachkonstruktion des neu errichteten Stadions Graz-Liebenau. Dieses für 15000 Zuschauer konzipierte Fußballstadion entspricht internationalen Richtlinien und wird damit den lange geforderten Bedürfnissen der Landeshauptstadt, die zwei Bundesligavereine stellt, gerecht.

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Mit der Überdachung des kleinen Schlosshofes des Residenzschlosses Dresden entstand ein Foyer als Herzstück der Museumsanlage mit ihren zahlreichen Einzelausstellungen. Mit einer stark gewölbten Gitterschale konnte der Bestand weitestgehend geschont und den besonderen architektonischen Anforderungen in einer äußerst sensiblen Umgebung Rechnung getragen werden. Durch die Verwendung von Folienkissen und deren Luftversorgung durch die Primärkonstruktion wurde ein sehr geringes Flächengewicht erreicht. Mit einem ausgeklügelten Lagerungskonzept konnte die Beanspruchung der zum Teil über 500 Jahre alten Schlossmauern weitestgehend minimiert werden.

The roofing structure of the small courtyard of the Dresden Royal Palace.
Roofing the small courtyard of the Dresden Residence Castle, a foyer of the complex of museums comprising of various exhibitions has been created as its centerpiece. A strongly arched lattice shell preserves the existing buildings and fulfills the special architectural requirements in a very sensitive environment. By using ETFE-foil air panels and providing their air supply through the primary structure, a very light weight per area was achieved and a sophisticated bearing system minimized the load on the partially more than 500 year old walls of the castle.

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Im Zuge der Neugestaltung des Wandsbeker Marktes in Hamburg ist der dort befindliche, zentrale Omnibusbahnhof modernisiert und vergrößert worden. Die Busstation wird als Insel allseitig von Bussen umfahren und ist unterirdisch mit Anschluß an den U-Bahnhof zu erreichen. Die Insel ist teilweise mit Spannbeton-Faltwerkdächern überdacht. Bei der Erweiterung und Modernisierung wurden die vorhandenen Spannbetondächer saniert und durch neue Stahl-Glas-Dächer ergänzt. Bestehende Verkaufspavillons (“Buden”) wurden abgerissen und durch Neubauten ersetzt.
In diesem Aufsatz werden Planung, Berechnung und Bauausführung der beiden neuen Dächer - Ellipsendach und Faltdach - sowie der neuen Pavillons beschrieben.

Die Feuerwiderstandsdauer von ungeschützten Stahlbauteilen lässt sich durch den Einsatz reaktiver Brandschutzsysteme (RBS) signifikant erhöhen. Durch den profilfolgenden Auftrag der Brandschutzbeschichtung und die hierfür erforderlichen geringen Trockenschichtdicken, welche in der Regel nur wenige Millimeter betragen, können neben den brandschutztechnischen Anforderungen auch die an die Stahlkonstruktion gestellten gestalterischen Ansprüche erfüllt werden. Kommt es zu einem Brand, schäumt das reaktive Brandschutzsystem auf und bildet eine thermische Schutzschicht um das Stahlbauteil aus. Dadurch wird die Erwärmung des Stahls verlangsamt und der Festigkeitsverlust infolge Temperatur wird verzögert. Die Verwendung von reaktiven Brandschutzsystemen auf Stahlbauteilen wird durch Zulassungen geregelt. In Bezug auf den durch die Zulassung geregelten Anwendungsbereich von reaktiven Brandschutzsystemen auf zugbeanspruchten Stahlbauteilen haben sich in den vergangenen Jahren verschiedene Änderungen ergeben. Der nachfolgende Beitrag gibt hierzu einen aktuellen Überblick und beschreibt die Hintergründe, welche zu den neuen Regelungen geführt haben. Ferner erfolgt in diesem Zusammenhang ein Ausblick auf noch zu untersuchende Fragestellungen, welche bisher noch nicht durch die Regelungen in den Zulassungen abgedeckt werden. Bei den nachfolgenden Ausführungen handelt es sich um einen Auszug des Beitrages für die 18. EIPOS-Sachverständigentage Brandschutz [1].

Unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit gewinnt die Verwendung rezyklierter Gesteinskörnung in der Betonindustrie zunehmend an Bedeutung, weshalb sowohl national als auch international Merkblätter und Normen geschaffen werden. Nachfolgend wird ein Überblick über diese Regelungen gegeben und Übereinstimmungen, Widersprüche und Wissenslücken aufgezeigt. Es wird vor allem auf europäische Länder eingegangen, da diese mehrheitlich die europäischen Normen (CEN) verwenden.

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Bei der bis zu elfgeschossigen Überbauung einer Stadtautobahn, die in zwei Tunnelröhren geführt wurde, waren eine Reihe von schalltechnischen und statisch-konstruktiven Problemen zu lösen.

Im November 1996 wurde die DIN 1053-1:1996-11 verabschiedet. Der Mauerwerksbau hat im Jahr 2004 mit der Vorlage der DIN 1053-100 die Umstellung auf das semiprobabilistische Sicherheitskonzept in der Berechnung und Bemessung vorgenommen. Die bauaufsichtliche Einführung in den Bundesländern wurde mit der Aufnahme der Norm-Fassung 2006-08 in die Musterliste der Technischen Baubestimmungen im September 2006 eingeleitet [1]. Hinsichtlich der Baustoffe, Konstruktion und Ausführung gilt jedoch weiterhin DIN 1053-1:1996-11, die nach wie vor bauaufsichtlich eingeführt bleibt. Demnach können zur Zeit alternativ beide Bemessungsverfahren eingesetzt werden, sofern das gewünscht wird. Die Regeln für die Berechnung dürfen aber nicht kombiniert werden (Mischungsverbot). Die Mauerwerksbemessung muss derzeit also für alle Bauteile innerhalb eines Bauwerks entweder nach dem globalen Sicherheitskonzept (DIN 1053-1) oder nach dem Teil sicherheitskonzept (DIN 1053-100) erfolgen.
Nach Abschluss der DIN 1053-100 wurde dann die komplette Überarbeitung der DIN 1053-1 forciert, um möglichst bald den unbefriedigenden Zustand beenden zu können, dass für Bemessung und Konstruktion zwei Normteile anzuwenden sind, die auf unterschiedlichen Sicherheitskonzepten beruhen. Bei der Überarbeitung der nationalen Norm soll neben der Berücksichtigung von neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen eine größtmögliche Annäherung an die europäische Norm erfolgen. Ziel ist es dabei, eine praktikable Norm auf neuestem Stand der Technik und einen deutschen Standpunkt zum Eurocode 6 verfügbar zu haben. Damit soll dann die Arbeit an den Nationalen Anhängen zur europäischen Mauerwerksnorm abgeschlossen und notwendiger nderungs- oder Ergänzungsbedarf definiert werden.

Der Betriebszeitintervallnachweis der Ril 805 auf Basis bruchmechanischer Konzepte dient der Ermittlung sicherer Betriebszeitintervalle für bestehende genietete Eisenbahnbrücken. Derzeit wird dieser überarbeitet und an den aktuellen Stand der Normung in den Eurocodes angepasst. Für eine praxistaugliche Anwendung werden Tonnagefaktoren bereitgestellt, welche sowohl die Einflüsse aus Rissmodell, Material und Belastung als auch die Ausnutzung im Spannungsnachweis berücksichtigen. In diesem Aufsatz werden die Grundlagen des bruchmechanischen Konzepts und das Vorgehen bei der Bestimmung des Tonnagefaktors erläutert. Dabei wird auch auf die zugrunde gelegten Materialparameter, Belastungs-Zeitfolgen und Rissfortschrittsberechnungen eingegangen und der Einfluss div. Parameter untersucht. Nach der Vorstellung des resultierenden Nachweiskonzepts (zur Festlegung sicherer Betriebszeitintervalle) wird die Anwendung abschließend anhand eines Beispiels demonstriert.

Adaptation of the operating time interval verification of Ril 805
The operating time interval verification of the Ril 805 based on fracture mechanics concepts is used to determine safe operating time intervals for existing riveted railway bridge structures. Currently it is under revision and adapted to the current state of the load models defined by the Eurocode. For a practical application tonnage factors are provided, which consider the influences of crack model, material, load and utilization in the stress analysis. In this article the basics of the fracture mechanical concept and the procedure for the determination of the tonnage factor are explained. The underlying material parameters, load-time sequences and crack propagation calculations are also discussed and the influence of various parameters is examined. After the presentation of the resulting verification concept (for the determination of safe operating time intervals) the application is finally demonstrated with the help of an example.