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Die Instandsetzungsarbeiten an der Vogelsangbrücke in Esslingen am Neckar stellen die ausführenden Unternehmen vor besondere Herausforderungen. Neben der Instandsetzung der geschädigten Bereiche ist zudem noch eine Verstärkung des Tragwerks notwendig. Da es sich um eine Hauptverkehrsverbindung zwischen zwei Stadtteilen der Stadt Esslingen handelt und neben dem Neckar und der Bundestraße B 10 auch Gleise der Deutschen Bahn überquert werden, sind besondere Anforderungen an den Bauablauf gestellt. Die Arbeiten an der Vogelsangbrücke müssen die weitere Nutzung der Brücke während das Bauablaufs gewährleisten. Zudem muss die Beeinträchtigung des Schiffs- und Bahnverkehrs während des Bauablaufs auf ein Minimum reduziert bzw. vollständig vermieden werden. Dafür sind neben der Optimierung des Bauablaufs zahlreiche Schutzmaßnahmen notwendig.

Redevelopment and strengthening the Vogelsang Bridge in Esslingen am Neckar
The redevelopment on the Vogelsang Bridge in Esslingen am Neckar poses special challenges for the executing companies. In addition to repairing the damaged areas, reinforcement of the structure is also necessary. Since it concerns a main link between two districts of the city Esslingen and in addition to the Neckar, the federal road B 10 also tracks of the Deutsche Bahn are crossed, special demands are made on the construction process. The work on the Vogelsang Bridge must ensure the continued use of the bridge during the construction process. In addition, the impairment of shipping and rail traffic during the construction process must be reduced to a minimum or completely avoided. In addition to the optimization of the construction process, numerous protective measures are necessary.

Bei der Planung von Tiefgaragen-Bodenplatten muss infolge der starken Chlorideinwirkung ein besonderes Augenmerk auf die Dauerhaftigkeit der Konstruktion gelegt werden. Dabei ist auf eine ausreichend hohe Betondeckung mit einem möglichst chloriddichten Beton zu achten, bzw. ein Oberflächenschutzsystem ist aufzubringen. Weiterhin sind Maßnahmen zu ergreifen, dass in Risse keine Chloride eindringen. Diese Prinzipien sind in den vorhandenen Regelwerken vorgegeben. Im Entwurf des neuen DBV-Merkblattes werden darüber hinausgehend Entwurfsgrundsätze vorgegeben, aus denen sich dann Ausführungsvarianten ableiten lassen. Für die Umsetzung der Entwurfsgrundsätze bei der Ausführung von Tiefgaragen-Bodenplatten werden drei Beispiele aufgezeigt.

From the design principles for RC-ground slabs in underground car parks to the durable execution
Planning of underground floor slabs, special attention must be paid on the durability of the construction as a result of the severe chloride exposure. This durability has to be ensured by a thick concrete cover with a chloride dense concrete or by the application of a surface protection system. Further measures have to be taken to prevent chlorides to penetrate into cracks. These measures are specified within the existing rules and regulations. In the design of new DBV Guide to Good Practise, Design Principles are provided, from which construction alternatives can be derived. For the implementation of the Design Principles at the construction of underground floor slabs three examples are given.

Durch experimentelle Untersuchungen in einem hierzu entwickelten Wärmeleitungs- und Wärmeströmungslaborversuchsstand wurde eine umfangreiche Datenbasis zu grundwasserdurchströmten geothermischen Systemen geschaffen. Mithilfe von experimentellen Felduntersuchungen konnte die Übertragbarkeit der Datenbasis auf geothermische Systeme in-situ festgestellt werden. Durch ein anhand der experimentellen Daten kalibriertes und validiertes numerisches Modell konnte die geschaffene Datenbasis mit numerischen Untersuchungen über die experimentellen Untersuchungsgrenzen erweitert werden. Anhand der Datenbasis wurden Empfehlungen zur Berechnungsgrundlage für die Auslegung geothermischer Systeme unter Berücksichtigung der Filtergeschwindigkeit des Grundwassers entwickelt. Die Zunahme der effektiven Wärmeleitfähigkeit von Sanden in Abhängigkeit der Filtergeschwindigkeit des Grundwassers wurde ergänzend zu aktuellen Empfehlungen [1] für schwach wasserführende, wasserführende und stark wasserführende Sande erfasst.

Investigation of the heat transport mechanisms of shallow soils under groundwater flow
An extensive database of groundwater influenced geothermal systems was developed by experimental investigation with a constructed conduction and convection laboratory device. The transferability of the database to geothermal systems in-situ was proofed via experimental investigation in geothermal field tests. By the means of a numerical model, which was calibrated and validated with the experimental database, an extension of the experimental investigation range was reached. With help of the database recommendations for the dimensioning of groundwater influenced geothermal systems were given. The increase of the effective thermal conductivity of sands due to groundwater flow was determined for weakly aquiferous, aquiferous and strongly aquiferous sands in addition to [1].

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Die Errichtung von Bauwerken in bzw. auf gering tragfähigen Böden, z. B. weiche Tonsedimente, erfordert im Vergleich zu tragfähigen Böden, z. B. gemischtkörnige Kiese, in der Regel eine aufwendigere konstruktive Gestaltung der Gründungselemente. Dies gilt ebenso für die Ausbildung von Baugruben. Hier ist bei weichen Tonsedimenten u.a. die Sicherheit gegen Aufbruch der Baugrubensohle im Zuge des fortschreitenden Aushubs zu gewährleisten. Dies ist insbesondere bei innerstädtischen Bauarbeiten von großer Bedeutung, da beim Versagen des Baugrundes infolge Bodenaufbruch auch großflächig die benachbarte Bebauung geschädigt werden kann. In dem folgenden Beitrag wird zunächst der Aufbruch der Baugrubensohle beschrieben und die vorliegenden Berechnungsansätze vorgestellt. An einem Beispiel aus der Baupraxis wird aufgezeigt, wie für eine bis zu 20 m tiefe und bis zu 40 m breite Baugrube in weichen Tonsedimenten durch deren konstruktive Ausbildung die Gefahr des Bodenaufbruchs vermieden werden kann.

Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick zu derzeitigen Regelungen zur freien Spanngliedlage in Deutschland und beschreibt eine Möglichkeit, wie Lageabweichungen während dem Betonieren erfasst und im Grenzzustand der Tragfähigkeit berücksichtigt werden können. Darüber hinaus wird anhand eines Beispiels der ansetzbare Spannungszuwachs der verbundlosen Vorspannung bei punktgestützten Flachdecken kritisch diskutiert.

Effect of displacements of monostrands in free tendon layout - Consideration of monostrand forces in the ultimate limit state (ULS)
The present article gives an overview on the current regulations for the free tendon layout in Germany and introduces a method to systematically take into account possible displacements of monostrands being generated during concreting. Consequently, the effect of those displacements on the ultimate limit state design is discussed. Furthermore, the article generally deals with the maximum tendon stress increase to be considered in floor slab systems utilizing post-tensioning without bond.

- René Walther - 80 Jahre
- Festkolloquium zu Ehren Manfred Wicke

In the course of constructing the new Vienna - St. Pölten high-speed railway line, three TBM tunnels with an excavated diameter of approx. 13 m were driven between 2005 and 2010. The total length of these three tunnels including portal structures, cut-and-cover and top-down sections was approx. 7.4 km, of which 6.2 km were excavated by TBM-S. The tunnels were constructed with drainage systems and two-pass linings in the tunnel arch. During the feasibility study, the permit application design and the tender design phase, detailed risk analyses were performed for excavation method (TBM or NATM), machine type (TBM-S or SM-EPB) and lining type (single- or two-pass). The expectations of the client during the design phase and those of the contractor during the bidding phase are compared and discussed, taking into account construction time considerations, geotechnical risk assessments, lining design, machine type and construction sequence as well as the allocation of risks between client and contractor. The reality of the project, i.e. the construction time actually needed, the challenges encountered, the problems solved and the joint approach adopted to implement the project as well as the lessons learned (experiences and findings) are all described.
Im Zuge der Errichtung der Neubaustrecke Wien - St. Pölten wurden in den Jahren 2005 bis 2010 drei Tunnel mittels einer Tunnelbohrmaschine mit einem Ausbruchsdurchmesser von rund 13 m aufgefahren. Die Gesamtlänge der drei Tunnelbauwerke, inklusive der Portalbauwerke, offenen Bauweisen und Deckelbauweisen, betrug rund 7,4 km, wobei rund 6,2 km mit einer TBM-S aufgefahren wurden. Die Tunnel wurden druckwasserentlastet mit einem zweischaligen Ausbau im Gewölbe hergestellt. Für die Tunnel wurden in den Phasen der Grundsatzprüfung, der Behördenverfahren und der Ausschreibungsplanung vertiefte Risikoanalysen zur Vortriebsmethode (TVM oder NÖT), zur Wahl des Maschinentyps (TBM-S oder SM-EPB) und des Ausbaus (einschalig oder zweischalig) erstellt. Die Erwartungen des Auftraggebers (AG) in der Planungsphase und des Auftragnehmers (AN) in der Angebotsphase werden anhand von Bauzeitüberlegungen, Risikobetrachtungen zu Geotechnik, Ausbau, Maschine und Bauablauf sowie der Sphärenzuordnung AG und AN gegenübergestellt und erläutert. Die Wirklichkeit, also die reale Bauzeit, die aufgetretenen Schwierigkeiten, die gelösten Probleme und die partnerschaftliche Projektabwicklung sowie die gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnisse werden dargelegt.

Außergewöhnliche Bauwerksbeanspruchungen aus Explosion und Anprall rücken immer mehr in den Fokus der Bemessung wegen der weltweiten Zunahme terroristischer Anschläge. Der passive Schutz von Bauten gegenüber Terrorattacken gewinnt immer mehr an Bedeutung. Die Auswirkungen solcher dynamischen Belastungen aus Anprall und Explosion unterscheiden sich wegen des dynamischen Systemverhaltens und der Abhängigkeit vom Impulsverlauf erheblich von statischen Belastungen.
Im Rahmen des europäischen RFCS (Research Fund for Coal and Steel)-Forschungsprojekts COSIMB (Composite Column and Wall Systems for Impact and Blast Resistance) wurden an der Universität Karlsruhe, heute Karlsruher Institut für Technologie (KIT), am Imperial College, London, und bei der HOCHTIEF Construction AG, Frankfurt, Untersuchungen an Verbundstützen und Stützen-Wand-Verbundsystemen, bestehend aus höherfestem Stahl und hochfestem Beton, durchgeführt. Die Untersuchungen umfassten sowohl statische als auch dynamische Beanspruchungen. Die realisierten Aufprallgeschwindigkeiten betrugen bis zu 14,5 m/s bei einer Masse des Aufprallfahrzeugs von bis zu 1460 kg. Die aufgebrachten Explosionsbelastungen entsprachen der Druckwelle einer Sprengladung von bis zu 2240 kg TNT-Äquivalent. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Versuchsdurchführung sowie die erhaltenen Ergebnisse.

Blast and impact - Experimental investigations on composite structures.
Nowadays civil engineers pay more attention to the extraordinary loads like blast and impact. This trend was set off by the political development after the Cold War when the risk of terrorist attacks increased. The passive protection of the buildings becomes more important. The effects of such loads are not the same as the effect of a static load with the same maximum amplitude. It is a fact that currently used structures are not designed for such extreme events.
Within the European RFCS research project COSIMB experimental study on composite column and wall systems made out of high performance steel and concrete was done. The experimental study includes static and dynamic tests. The impact velocities were up to 14.5 m/s. The mass of the impact moving barrier was up to 1460 kg. The blast loads corresponds to an explosive charge up to 2240 kg TNT. In this paper the performance of the tests and the test results are presented.

Als Flachdecken bezeichnet man im Stahlhochbau üblicherweise Decken, bei denen die Funktion des Unterzugs von einem in die Bauhöhe der Decke integrierten Stahlprofil übernommen wird. Beim Einsatz von Spannbetonhohlplatten als Deckenelemente können hierbei die Vorteile der industriellen Vorfertigung von Stahl- und Betonbau besonders gut zur Geltung kommen. Für die Randträger ergibt sich dann jedoch eine starke Torsionsbelastung. Hierzu wurden drei großmaßstäbliche Experimente an der TU Darmstadt durchgeführt. Die Versuchskörper maßen 6 x 6,5 m und wurden in 36 Punkten belastet. Eine vorgeschaltete FEM-Analyse gab Aufschluß über das zu erwartende Last-Verformungsverhalten und diente zur qualitativen Betrachtung eini-ger konstruktiver Details. Auf Grundlage der Versuche und der FEM-Analyse wurde ein einfaches und auf der sicheren Seite liegendes Näherungsverfahren entwickelt.

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