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Ein Ultraschallsystem mit großer Apertur, genannt LAUS - Large Aperture UltraSound, wird vorgestellt und die technischen Eigenschaften erläutert. Es besteht aus zwölf Prüfköpfen, die beliebig auf Betonoberflächen mit Unterdruck befestigt und jeweils als Sender oder Empfänger genutzt werden. Alle möglichen Kombinationen ergeben 132 Einzelmessungen, die zur Rekonstruktion des durchschallten Volumens genutzt werden. Das System wurde an zwei Bauwerken erfolgreich erprobt. Die Dicke einer sehr stark bewehrten Fundamentplatte eines Fallturms wurde bestimmt. Die Messungen erfolgten in einem Raster auf einer Fläche von 2,0 × 1,8 m2 und die Rückseite konnte eindeutig abgebildet werden. Weitere Anzeigen aus dem Inneren der Platte zeigen das Potenzial des Systems. An einem Brückenbauwerk wurden indirekt Verdichtungsmängel lokalisiert. Dazu wurden mit dem LAUS-System die im Brückenträger verlaufenden Spannkanäle durch fast 2 m Beton abgebildet.

Nondestructive testing of thick and highly reinforced concrete structures with ultrasound
An ultrasound system with a large aperture, called LAUS - Large Aperture UltraSound, is presented and the technical characteristics are explained. It consists of twelve sensor units which can be attached independently on concrete surfaces with vacuum and which are used as transmitters or receivers respectively. All possible combinations result in 132 individual measurements which are used to reconstruct the insonificated volume. The system has been successfully tested on two structures. The thickness of a very heavily reinforced foundation slab of a drop tower was determined. The measurements were carried out in a grid on a surface of 2.0 × 1.8 m2 and the back side could be clearly imaged. Further indications from inside the foundation show the potential of the system. Voids in concrete were indirectly located in a bridge structure. For this purpose, the LAUS system was used to image the tendon ducts running in the bridge beam through almost 2 m of concrete.

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Die Lage des Schubmittelpunktes kann mit verschiedenen Bedingungen bzw. Methoden bestimmt werden. Da die Berechnung bei komplexen Querschnitten, die aus vielen Teil en oder Hohlzellen bestehen, sehr aufwendig ist, bietet sich die Finite-Elemente-Methode (FEM) als Lösungsmethode an. Es wird gezeigt, dass die Berechnungen in analoger Weise wie bei der Untersuchung von Stabtragwerken mit der FEM erfolgen können.

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Die elementaren ökonomischen Zusammenhänge von Markt und Wettbewerb werden in ingenieurbauspezifischer Hinsicht umgesetzt und angewendet.

Eine denkmalgeschützte Kulturstätte, die im Jahr 1957 fertiggestellt wurde, wurde baulich und energetisch saniert. Die tragenden Stahlbetonbauteile waren zum Teil mit Holzwolleleichtbauplatten verkleidet bzw. geschalt. Von Holzwolleleichtbauplatten ist bekannt, dass diese bis in die 1960er-Jahre teilweise unter Verwendung chloridhaltiger Ausgangsmaterialien (z. B. Magnesiabinder) hergestellt wurden, von denen ein Korrosionsrisiko für die angrenzenden Stahlbetonbauteile ausgehen kann. Nach lokaler Entfernung der Holzwolleleichtbauplatten wurden deshalb Bauteiluntersuchungen an den betroffenen Stahlbetonbauteilen (Rippendecken, Unterzüge, Stützen) durchgeführt. Es wurden zum einen erhebliche Mängel in der Ausführungsqualität festgestellt (Kiesnester, Betondeckung lokal nicht vorhanden) und zum anderen Chloridgehalte im Beton bestimmt, die über dem nach Rili-SIB 2001 definierten unteren Schwellenwert für den kritischen Chloridgehalt lagen. Bereichsweise wurden an der Bewehrung Querschnittsverluste von bis zu rd. 10 % festgestellt. Da von Seiten des Bauherrn aufgrund des Denkmalschutzes des Gebäudes eine minimalinvasive Instandsetzung gewünscht war, wurde ein individuelles Instandsetzungskonzept entwickelt, bei dem unter Beachtung der vorliegenden Randbedingungen und in Zusammenarbeit mit dem Tragwerksplaner und dem Bauphysiker die Chloride zum Teil im Bauteil belassen wurden. Dieses Vorgehen war möglich, da durch Bauteiluntersuchungen belegt wurde, dass trotz vorhandener Chloridbelastung aufgrund der trockenen Umgebungsbedingungen im Innenbereich des Bauwerks nach anfänglicher Korrosionsinitiierung kein weiterer nennenswerter Korrosionsfortschritt stattfindet.

Chloride contamination in 60 year-old reinforced concrete elements with wood wool building panels used as lost formwork
A historically protected cultural center was built in 1957. The bearing concrete members were partly shuttered with wood wool building panels. Until up to the 1960s these panels were produced with basic materials containing chlorides (e.g. magnesia binder) which may cause a corrosion risk for the adjacent reinforced concrete members. In the examined cultural center local removal of the panels and analysis of the concrete showed significant construction defects (honeycombing, rock pockets, no concrete cover above reinforcement) und chloride contents higher than the normatively defined critical values. The reinforcement without concrete cover showed area losses up to 10 %. Since the contractor wanted a minimally invasive repair measure an individual concept was developed with all technical planers (building physicists, structural engineer, qualified repair specialist with prefunded corrosion knowledge). The principle was to leave the chlorides in the concrete members with no corrosion risk. This approach is only possible when certain conditions are met.

• 2. Münchener Tunnelbausymposium
• Wettbewerb soll Ideen springen lassen!
• Baunachfrage im Hochbau um mehr als 14 Prozent gestiegen

Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) besitzt eine Reihe von ausgezeichneten Eigenschaften mit weitreichenden Anwendungsmöglichkeiten im konstruktiven Ingenieurbau. So werden schon seit einigen Jahren CFK-Lamellen für die Instandsetzung und nachträgliche Verstärkung von Bauteilen aus Stahlbeton eingesetzt.
Solche Lamellen könnten auch als freie Spannglieder, z. B. für extern vorgespannte Stahlbetonbrücken oder für unterspannte Decken im Hochbau, Verwendung finden. Die Empfindlichkeit von Kohlestofffaserverstärktem Kunststoff für Beanspruchungen durch Querpressungen macht jedoch die konstruktive Gestaltung der Endverankerung und der Umlenkung auf einem Sattel schwierig.
Für die Endverankerung liegen bereits Ansätze von verschiedenen Forschungseinrichtungen vor. In diesem Aufsatz werden die Ergebnisse von Versuchen zur Ermittlung des Einflusses einer Umlenkung auf die Bruchlast von CFK-Lamellen veröffentlicht.

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Frau Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann zur Vollendung ihres 60. Lebensjahres gewidmet
Bei der Beurteilung der Sicherheit bestehender Konstruktionen aus Flussstahl und der Entscheidung über notwendige Instandsetzungs- und Verstärkungsmaßnahmen ist der Nachweis ausreichender Werkstoffzähigkeit von wesentlicher Bedeutung. Die in DIN EN 1993-1-10 [1] geregelten Nachweise zur Beurteilung der Sprödbruchgefährdung wurden auf der Grundlage umfangreicher bruchmechanischer Untersuchungen entwickelt. Die Festlegung zulässiger Erzeugnisdicken für bestimmte Stahlsorten und Gütegruppen wurde für Schweißkonstruktionen aus Stählen nach DIN EN 10025 mit überwiegend hohen Zähigkeitswerten abgeleitet und in [1] tabelliert. Dieses vereinfachte Verfahren ist für alte Flussstahlkonstruktionen mit Lochschwächungen durch Niet- und Schraubenverbindungen nicht geeignet (vgl. [40]). In diesem Beitrag werden experimentelle und rechnerische Untersuchungen zum Sprödbruchverhalten gelochter Bauteile aus alten Flussstählen vorgestellt, die im Rahmen verschiedener Forschungsvorhaben am Institut für Stahl- und Holzbau der TU Dresden und dessen Kooperationspartnern durchgeführt wurden (z. B. [2]). Im Teil 2 werden mechanische und metallografische Untersuchungen im Bereich gestanzter Löcher und gescherter Bauteilkanten beschrieben, deren Ergebnisse für das Anrissverhalten quasi-statisch beanspruchter Bauteile von Bedeutung sind. Nach einer kurzen Einführung in Grundlagen zum bruchmechanischen Nachweis werden analytische Modelle zur Bestimmung des Spannungsintensitätsfaktors KI an Rissen angegeben und auf die speziellen Belange von Anschlüssen mit Lasteinleitungen über Niete und Schrauben angepasst. Auf der Basis umfangreicher Parameterstudien durch FEM-Berechnungen an Winkelprofilen mit unterschiedlichen Querschnitten und Anschlusskonfigurationen erfolgt eine Anpassung der K-Faktor-Lösungen. Es folgen Beispiele zur Bewertung der Sprödbruchgefährdung unter Ansatz der Werkstoffzähigkeit aus Teil 1 des Beitrags [40].

About brittle fracture old mild steels - Part 2: Crack initiation and fracture-mechanical evaluation of components with holes.
In the safety assessment of existing structures made of old mild steel and for the decision on necessary repair and reinforcement measures, the verification of sufficient material toughness is essential. The assessment methods to avoid brittle failure in DIN EN 1993-1-10 [1] were developed based on extensive fracture mechanics investigations. The determination of permissible element thickness for certain steel grades was derived and tabulated for welding constructions made of steels according to DIN EN 10025 with generally high toughness. This method is not suitable for mild steel structures with holes for riveted or bolted joints (see [40]). In this article, experimental, analytical and numerical studies of the brittle fracture behavior of structures with holes made of old mild steels are presented. The results were carried out through various research projects at the Institute for Steel and Timber Construction of the TU Dresden and its cooperation partners (see, e. g. [2]). Part 2 describes mechanical and metallographic investigations in the area of punched holes and sheared edges of structural elements, the results of which are important for the cracking behavior of quasi-statically stressed components. After a brief introduction in the basics of fracture mechanics, analytical models for the determination of the stress intensity factor KI on cracks are given and adapted to the special requirements of connections with load application via rivets and bolts. On the basis of extensive parameter studies by FEM calculations on angle profiles with different cross-sections and connection configurations, the K-factor solutions are adapted. Finally, examples for the assessment of the brittle fracture with the material toughness from Part 1 of the article [40] are presented.

In DIN EN 1993 sind die Tragfähigkeitsfunktionen auf Grundlage einfacher Ingenieurmodelle aufgestellt worden. Kennzeichen dieser Modelle, insbesondere bei festigkeitsgesteuertem Versagen, ist häufig die implizite Inanspruchnahme von Materialduktilitäten. Sowohl hinsichtlich der Genauigkeit der Festigkeitsprognose als auch des Einsatzes hochfester Stähle birgt diese Herangehensweise einige Probleme. So werden die Traglasten letztendlich nur mit Streuungen abgeschätzt, da die Plastizierungs- und Schädigungsvorgänge nicht zufriedenstellend berücksichtigt werden können. Hinzu kommt, dass die pauschalen Duktilitätsanforderungen des EC 3 hochfesten Stähle mit fy ≥ 500 MPa häufig entgegenstehen. Diese Probleme können durchaus überwunden werden, wenn komplementär zu Versuchen numerische Methoden zur Vorausberechnung duktilen Bruchversagens angewandt werden, insbesondere unter Einbezug der Plastizierungs- und Schädigungsentwicklung, um damit tatsächliche Duktilitätsanforderungen maßgebender Details insbesondere aus hochfesten Stahlsorten zu bestimmen. Hierbei wird auf schädigungsmechanische Ansätze zurückgegriffen.

Ductility and toughness requirements for high strength steels under strength controlled failure - Analysis of the ultimate limit behaviour to derive ductility and toughness requirements.
In Eurocode 3 the strength functions are derived from simple engineering models, the results of which are compared and evaluated with those of tests. Inherently these models often require implicit material ductilities. With regard to the model precision as well as to the use of high strength steel this approach involves several problems due to a lack of sound consideration of the plastification and damage process in the hot spot. Additionally, the lump ductility requirements of EC 3 are hindering the use of high strength steels with fy ≥ 500 MPa in construction. To overcome these obstacles, complementary to experimental results, improved numerical methods are to be used for the prediction of the real plastification and damage process for relevant details. From this a deeper insight in the real ductility requirements will be achieved allowing for a better estimation of high strength steels behaviour in constructions. For this damage mechanics will be used.

L’architrave, le plancher, la plate-forme. Nouvelle histoire de la construction. Von R. Gargiani
Concrete. From archeology to invention 1700-1769. The renaissance of Pozzolana and Roman construction techniques. Von R. Gargiani

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Es wird über den Seiltausch an der Rheinbrücke Flehe berichtet. Auf Grund umfangreicher Schäden an der Seilabspannung mussten neun Tragseile der Rheinbrücke Flehe im Zuge der Bundesautobahn A46 getauscht werden. Wegen der sehr hohen täglichen Verkehrsbelastung waren Eingriffe in den laufenden Verkehr weitgehend zu verhindern, so dass der Seiltausch bei laufendem Verkehr durchgeführt wurde. Diese komplexe Aufgabe stellte höchste Anforderungen an alle Beteiligten, wurde aber letztlich mit einem erfolgreichen Abschluss der Maßnahme belohnt.

Replacing stay-cables of the Rhine River crossing Rheinbrücke Flehe, Germany.
The paper reports on the replacement works of nine stay cables of the Rhine River Bridge Flehe, a cable-stayed bridge south of Düsseldorf, Germany. Due to a long service life the stay cables showed some signs of damage and needed to be repaired. Because of foremost damages of nine cables especially open fractures of single wires, they had to be replaced instead. The replacement not only required enormous structural and technical skills, but also engagement of all involved in. This was mainly due to the necessity of keeping the traffic uninterrupted and to prevent any closures of lanes. This administrational demand was successfully mastered. Besides slightly narrowed lanes widths, the bridge's traffic area remained unaffected by this replacement work with traffic able to continue flowing throughout the project.

Ascot ist neben Wimbledon eines der sportlichen Großereignisse des Jahres. Während Royal Ascot besuchen täglich bis zu 80000 Personen die Pferderennen. International bekannt ist besonders der “Ladies Day”, wo jedes Jahr besonders extravagante Hutkreationen zu bewundern sind. Seit 2006 erstrahlt die Rennbahn im neuen Glanz. Kernstück dabei ist der neue Grand Stand, ein insgesamt 260 m langes Gebäude mit einer transparenten Glasfassade sowie einem geschwungenem Dach mit Blech- und Membranendeckung. Dieses ist geometrisch komplex und kragt bis zu 21 m über die Tribünen aus. Thema dieses Aufsatzes ist die Planung und Umsetzung der aufwendigen Dachkonstruktion unter Einhaltung eines sehr engen Terminrahmens.

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Flansche mit reduzierten, ausgearbeiteten Kontaktflächen können mit den bisher üblicherweise verwendeten Verfahren nicht berechnet werden. In DIN 4133 sind zwei L-förmige Ringflanschformen mit unterschiedlichen Berührungsflächen, und zwar mit vollflächiger und mit reduzierter Ausdehnung, dargestellt. Diese beiden Flanschformen werden mit Hilfe des elastisch gebetteten Balkens rechnerisch untersucht und verglichen. Die berechneten nichtlinearen Verläufe der Schraubenkräfte werden mit Hilfe vorliegender Versuchsergebnisse verifiziert. Für die praktische Anwendung wird ein Konstruktionsvorschlag angegeben. Zwei Parameterstudien geben einen Einblick in das Tragverhalten vorgespannter L-Flansche sowie zentrisch belasteter Verbindungen.

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Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB haben in den Jahren 1994 bis 1996 verschiedene Bahnbrücken mit dicken Stahlblechen als Tragelemente erstellt. Prüfkörper aus diesen Blechen wurden am Institut für Stahlbau (ICOM) an der ETH Lausanne auf ihr Ermüdungsverhalten hin untersucht. Basierend auf den Resultaten dieser ersten abklärenden Versuche können die Bleche in die Kerbgruppe Delta Sigma C = 100 N/mm² nach eingeordnet werden. Angesichts dieser Ermüdungsfestigkeit und der niedrigen Spannungen im Betrieb ist die Ermüdungssicherheit der Bleche gewährleistet. Ermüdungsrelevante Mängel wie zum Beispiel Schlackeneinschlüsse und Steigerungen konnten nicht festgestellt werden. Aufgrund der Untersuchungen wird jedoch von Schweißungen abgeraten. Erste Plastifizierungen am Druckrand konnten schon bei nomineller Spannung von 149 N/mm² festgestellt werden, was auf hohe Eigenspannungen hinweist.

Im Rahmen eines AIF-Projekts wird derzeit am Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) der TU Braunschweig in Kooperation mit der Hertz Systemtechnik GmbH ein schnurloser Sensor entwickelt, der die Initialisierung der Bewehrungskorrosion bestimmen soll. Ziel ist es, einen möglichst kleinen und robusten Sensor zu entwickeln, der sich in die Betonüberdeckung eines Stahlbetonbauteils integrieren lässt. Durch die gewählte Sensorgeometrie kann das Fortschreiten der Depassivierungsfront (z. B. Carbonatisierung/kritischer Chloridgehalt) tiefengestaffelt überwacht werden. Der Sensor kann sowohl bei der Neuerstellung als auch für die nachträgliche Instrumentierung eines Bauwerks verwendet werden. Aufgrund der Vielzahl der möglichen Einsatzgebiete im Bereich der Überwachung von Neu- und Bestandsbauwerken - z. B. Parkhäuser, Brücken, etc. - kommt dieser Neuentwicklung des Sensors eine enorme volkswirtschaftliche Bedeutung zu.
Im Folgenden wird der Fokus auf den nachträglichen Einbau gelegt. Dabei ist es notwendig, eine Kernbohrung durchzuführen, um den Sensor in seine gewünschte Lokation zu bringen. Der Sensor wird mithilfe eines Verfüllmörtels an den umgebenden Beton angekoppelt. Die Eigenschaften des Verfüllmörtels sind hierbei ein entscheidender Faktor für die korrekte Funktion des Sensors. Dabei ist zu beachten, dass eventuelle Fehlstellen im Spalt zwischen Sensorhülle und Bohrlochwand die Transportwege von Schadstoffen erheblich beeinflussen und das Messergebnis verfälschen können. Um diesem Fehler vorzubeugen, wird eine in-situ-Überprüfung zur Fehlstellenfreiheit vorgesehen. Abschließend wird der Sensoreinbau an Probeobjekten vorgestellt.

Corrosion monitoring in reinforced concrete structures with an innovative rf-based sensor
The research-project carried out at the Institute for Building Materials, Concrete Construction and Fire Protection (iBMB) at Technische Universität Braunschweig, Germany and at Hertz-Systemtechnik, Germany focuses on the development of a wireless measurement system for corrosion monitoring. The measurement system detects the initiation of corrosion of reinforcement. The main goal is to develop a small and robust sensor that can be integrated into the cover-layer of reinforced concrete. Due to the chosen geometry of the sensor it is possible to detect the progress of the depassivation-front in staggered intervals of depth (e. g. carbonation/critical chloride concentration). The sensor can be applied to new-built and existing structures. There is a vast field of applications concerning new-built and existing structures such as car parks and bridges. Therefore the development of the sensor is high in demand to the national economy.
For the subsequent installation of the sensor it is necessary to carry out a core drilling to place the sensor in the final location. Afterwards it is indispensable to bind the sensor physically with the help of a grouting mortar to the perimeter of the drilling hole. Especially, the properties of the grouting mortar are extremely relevant since it is supposed to bridge the gap between the sensor and perimeter of the bore hole. In this context it needs to be considered that there might be voids in the grouting mortar which falsify the transport of harmful substances and consequently bias the measurement result. In order to prevent from this error it is necessary to provide methods to check on voids in-situ. Finally, the application of the sensor in an existing structure is presented.

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Da es sich bei Integralbrücken um Rahmentragwerke handelt, sind bei der Bemessung einige Besonderheiten zu beachten. Ein wesentlicher Aspekt ist die Beanspruchung infolge Temperatur- und Erddrucklasten sowie deren Interaktion in Abhängigkeit von der Tragwerks- und der Gründungssteifigkeit, welche in diesem Beitrag untersucht wird. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wird die Auswirkung von Weicheinlagen hinter der Widerlagerwand bzw. im Pfahlkopfbereich im Fall von Tiefgründungen auf die Beanspruchung im Tragwerk beurteilt. Als letzter Punkt wird der Übergang zwischen Brückentragwerk und Straße betrachtet und dessen besondere Anforderungen im integralen Brückenbau aufgezeigt.

Key aspects for the design of integral bridges
Since integral bridges are frame structures, special characteristics must be considered in their design. A key aspect are the resulting stresses due to temperature and earth-pressure loads as well as their interaction depending on the stiffness of the structure and the foundation, which will be investigated in this paper. Based on the resulting conclusion the effect of soft layers behind the abutment-wall or in area of the pile head in case of deep foundations on the structure will be assessed. Finally, the transition zone between the bridge structure and the adjacent road will be examined and the special requirements for integral bridges will be demonstrated.