Durch die Einleitung des Dachschubs aus der Außenschale zweischaliger Dachkonstruktionen von Binderdächern (Fixpunkt am Giebel), z. B. bei der Verwendung von Stehfalzprofilen, bei denen die Außenschale an diskreten Punkten an der Innenschale (Obergurte) befestigt ist, werden die Trapezprofile der Innenschale quer zur Spannrichtung durch eine Linienlast belastet. Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurden Untersuchungen zur Ermittlung des Trag- und Verformungsverhaltens der Trapezprofile bei Einleitung dieser Linienlast durchgeführt, aus denen sich konstruktive Anforderungen sowie Berechnungsansätze ergeben.

Design of fixed points of standing seam profiles on decking profiles.
Roof thrust from the outer layer of a double-layer roof structures has to be introduced into the inner layer. Usually this is done at fixed points at the roof ridge. An outer layer of standing seam profiles attached to crests of the inner layer of trapezoidal sheeting at discrete points is a typical example. In this case, additional transverse bending moments occur. They sheeting panels are loaded with a line load transversely to the direction of span. Within the scope of a research program, investigations on the load-bearing capacity and deformation behavior of the sheeting panels of the inner layer were performed. The work resulted in the design and calculation approaches presented here.

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This paper presents a new theory for the shear capacity of reinforced concrete members without shear reinforcement. While recognizing that there are multiple failure mechanisms, the theory attributes the opening of a critical flexural shear crack as the lower bound of the shear capacity. It proposes that the shear displacement of an existing flexural crack can be used as the criterion for the unstable opening of the critical flexural shear crack. Based on the theory, the paper presents a simplified shear evaluation model. Compared with the current shear provisions in the design codes, the model is characterized by good accuracy and a solid physical background. It demonstrates a great flexibility for dealing with complex design conditions. As an example, the paper discusses the possibility of extending the theory to the shear resistance of higher-strength concrete. The suggested method provides a more logical and fluent transition from normal- to high-strength concrete and shows good agreement with experimental observations.

Korrosionsschäden bei Parkdecks und Tiefgaragen sind für die Betreiber ein teures und unerfreuliches Dauerthema. Wenn in den Stahlbetonbauteilen Wasser und Luft durch Risse im Beton bis zum Bewehrungsstahl vordringen, beginnt dieser zu korrodieren. Die in fast jedem Parkbauwerk vorhandenen Chlorideinträge, bspw. durch Tausalz im Winter, verstärken und/oder initiieren die Korrosion. Am häufigsten sind Bodenplatten betroffen, da hier eine besonders hohe mechanische Beanspruchung besteht. Konventionell und präventiv werden solche Bauten durch instandhaltungsintensive Oberflächenbeschichtungen vor Korrosionsschäden geschützt. Als langlebige und wirtschaftliche Lösung bietet sich eine Bewehrung aus Glasfaserverbundwerkstoff an. Dieser ist hochfest, chemisch beständig und korrosionsresistent, wodurch hohe Instandhaltungskosten vermieden werden.

Durable protection against corrosion - glass fiber reinforced polymer (GFRP) as reinforcement for raft foundation slabs in underground car parks
Corrosion damage to parking decks and underground garages is an expensive and unpleasant ongoing issue for operators. When water and air penetrate the reinforced concrete components through cracks in the concrete to the reinforcing steel, it begins to corrode. The chloride ingress, which is present in almost every parking structure, e. g. from de-icing salt used in winter, increases and/or initiates this corrosion. Raft foundation slabs are most frequently affected, as they are subjected to particularly high mechanical stress. As a preventive measure, such structures are protected from corrosion by high-maintenance surface coatings. A durable and economical solution is to use glass fiber reinforced polymer reinforcement. This is high-strength, chemically resistant and corrosion-resistant, which avoids avoids high maintenance costs.

Betonbauwerke wie Brücken sind ein wesentlicher Bestandteil des Straßennetzes. Um die Sicherheit und Gebrauchstauglichkeit einer Brücke zu gewährleisten, sind regelmäßige, z. T. aufwendige Inspektionen und Untersuchungen erforderlich, um Schäden an einem Bauwerk frühzeitig zu erkennen. Mit innovativen zerstörungsfreien Untersuchungsmethoden ist es möglich, den Schadenserkennungsprozess von Bauwerken zeitlich und kostenmäßig zu optimieren.
In der Vergangenheit wurden bereits Drohnen für Oberflächenaufnahmen von Brücken mit Laserscan oder digitaler Bildgebung eingesetzt, um Schäden wie Risse und Abplatzungen zu erkennen. Diese Methoden sind zeitsparender als die herkömmlichen, komplexeren Verfahren zur Sichtprüfung. Um auch Schäden unter der Oberfläche mittels Flächenaufnahmen nachweisen zu können, wurde ein vielversprechender Ansatz - die Thermografie - untersucht. Ein großer Vorteil der Thermografie ist die flexible Einsatzmöglichkeit und zerstörungsfreie Anwendung am Bauwerk. Die Methode ermöglicht eine thermografische Aufzeichnung der gesamten Brücke. Durch Temperaturunterschiede auf der Oberfläche können Schäden wie Delamination, Hohlräume und Feuchtigkeitsstellen im Beton erkannt werden. Um die Zuverlässigkeit dieser Methode zur Erkennung der genannten Schäden gewährleisten zu können, wurden die Erkennungsgenauigkeiten und -grenzen ermittelt. Zu diesem Zweck wurden Tests an Betonproben durchgeführt, die Delamination, Hohlräume und feuchte Bereiche in unterschiedlichen Größen und Tiefen im Beton aufwiesen. Während der Tests wurden die Betonproben aktiv erhitzt. Im Laufe des Abkühlvorgangs erfolgte die Aufnahme der Oberfläche mit der Wärmekamera. Die Erstellung von nichtlinearen Finite-Elemente-Modellen der Testkörper ermöglichte weitere Variationen der Geometrien und der Temperaturen der Betonproben. Mittels der erhaltenen Daten konnte die Detektionswahrscheinlichkeit der untersuchten Schäden ermittelt und eine Empfehlung für die Anwendung dieser Methode gegeben werden.

Thermography for damage detection on bridge structures
Concrete structures such as bridges are an essential part of road networks. In order to guarantee the usability and the safety of a bridge, it is necessary to carry out regular, sometimes cost effective inspections and investigations in order to be able to detect damages at a structure at an early stage. With innovative non-destructive investigation methods, it is possible to optimize the damage detection process of structures in terms of time and cost.
In the past, drones were used to record the surface of bridges using laser scanning or digital imaging to detect damages such as cracks and spalling. These methods are more time-saving than the conventional, more complex procedures of visual inspection. In order to be able to also detect damages below the surface by means of areal recordings, a promising approach - thermography - is investigated. A big advantage of thermography is the flexible and non-destructive application. The method allows a thermographic recording of the entire bridge. By means of temperature differences on the surface, damages such as delamination, voids and moisture spots in the concrete can be detected. In order to be able to guarantee the reliability of this method for the detection of the mentioned damages, the recognition accuracies and limits were determined. For this purpose, tests were carried out on concrete samples that showed delamination, voids and wet areas of different sizes and depths in the concrete. The concrete samples were actively heated. During the cooling process, the surface was recorded with the thermal camera. The modelling of the test specimens allowed further variations of the geometries and temperatures. From the obtained data, the probability of detection of the examined damages was determined and a recommendation for the application of this method could be given.

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Abhängig von Geometrie und Herstellmethodik können sich in Bauteilen aus faserbewehrtem Beton (lokal) sehr unterschiedliche Faserorientierungen einstellen. Der Faserbeton verhält sich in der Folge nicht mehr isotrop, sondern zeigt je nach Beanspruchungsrichtung ein unterschiedliches Zug- und Drucktragverhalten. Für ultrahochfesten Beton (UHFB) ist dieser Aspekt von besonderer Relevanz, da UHFB in der Anwendung meist hohe Fasergehalte aufweist. Während der Einfluss der Faserorientierung auf das Zugtragverhalten von UHFB bereits Gegenstand zahlreicher Studien war, fehlten bislang aussagekräftige Daten, um die auf die Faserbewehrung zurückzuführende Anisotropie im Drucktragverhalten größenmäßig fassen zu können. Im Rahmen einer Versuchsreihe wurde daher der Einfluss der Faserorientierung und des Fasergehalts auf das Bruchverhalten und die Druckfestigkeit von Fein- und Grobkorn-UHFB eingehend untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Druckfestigkeit bei überwiegend unidirektionaler Ausrichtung der Fasern in der Ebene senkrecht zur Belastungsrichtung mit steigendem Fasergehalt deutlich zunimmt. Dagegen ist der Einfluss des Fasergehalts bei einer überwiegend unidirektionalen Ausrichtung der Fasern in Belastungsrichtung gering. Abhängig von der Belastungsrichtung unterscheidet sich die Druckfestigkeit am Würfel um bis zu 26 N/mm2 bzw. 14 %. Die Differenz zwischen Würfel- und Zylinderdruckfestigkeit nimmt mit steigendem Fasergehalt zu. Auf Basis der Ergebnisse erfolgt eine Empfehlung zur Festlegung von Betonfestigkeitsklassen für die DAfStb-Richtlinie “Ultrahochfester Beton”.

Effect of Fibre Orientation and Fibre Volume Fraction on the Compressive Strength of Ultra-High Performance Concrete
Depending on the geometry and casting method, structural members made of fibre reinforced concrete may (locally) show very different fibre orientation. As a result, the fibre reinforced concrete no longer behaves isotropically, but shows different tensile and compressive behaviour depending on the direction of loading. This aspect is of special importance for ultra-high performance concrete (UHPC), since UHPC is typically applied with high fibre volume fraction. While the influence of fibre orientation on the tensile behaviour of UHPC has already been subject of numerous studies, there was a lack of meaningful data so far in order to be able to quantify the anisotropy in compression caused by the fibres. Thus, the influence of fibre orientation and fibre volume fraction on the failure pattern and on the compressive strength of fine- and coarse-grained UHPC was investigated in a series of tests. The results show that with predominantly unidirectional alignment of fibres in the plane perpendicular to the loading direction, the compressive strength increases significantly with increasing fibre volume fraction. In contrast, the influence of fibre volume fraction is marginal with predominantly unidirectional alignment of fibres in the direction of loading. Depending on the loading direction, the compressive strength tested on cubes differs by up to 26 MPa and 14 %, respectively. The difference between cube and cylinder compressive strength increases with increasing fibre volume fraction. Based on the results, a proposal for classifying UHPC in the DAfStb Guideline “Ultra-High Performance Concrete” is provided.

Durch die Verwendung von großen Stabdurchmessern und hohen Bewehrungsgraden können Stützen mit kleinen Querschnitten hergestellt werden. Diese Stützen besitzen beispielsweise bei der Errichtung von Hochhäusern ein großes ausführungstechnisches und wirtschaftliches Potenzial, da u. a. die Installation der technischen Gebäudeausrüstung vereinfacht und die vermietbare Nutzfläche maximiert werden kann. Der Einsatz solcher Stützen wird allerdings aufgrund fehlender Versuchserfahrungen und durch die vorhandenen normativen Regelungen begrenzt. Um die Herstellbarkeit, Tragfähigkeit und Robustheit solcher hochbewehrten Stützen zu untersuchen, wurden am iBMB, Fachgebiet Massivbau der TU Braunschweig experimentelle und numerische Untersuchungen an normalfesten Stahlbetonstützen mit großen Stabdurchmessern und hohen Bewehrungsgraden durchgeführt. Der vorliegende Beitrag beschreibt die durchgeführten Versuche und stellt die experimentellen und numerischen Ergebnisse vor.

Large bar diameters and high reinforcement ratios - Part 3: Columns
The use of large bar diameters and high reinforcement ratios can lead to columns with minimized cross-sections. These columns provide great technical and economic potential, e.g. in the construction of high-rise buildings, as the installation of technical building equipment can be simplified and the rentable effective area can be maximized. However, the use of such columns is limited due to a lack of experimental evidence and by existing standard regulations. In order to investigate the practical aspects of constructing, the load-bearing capacity and the robustness of such highly reinforced columns, experimental and numerical investigations on normal strength reinforced concrete columns with large bar diameters and high reinforcement ratios were conducted at the iBMB, Division of Concrete Construction of the TU Braunschweig. The present paper describes the tests and presents the experimental and numerical results.

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An Betonoberflächen kann es im plastischen Materialzustand durch die Verdunstung von Wasser zum Aufbau eines kapillaren Unterdrucks im Porensystem des Materials kommen, was Schwindverformungen zur Folge hat. Ab einem bestimmten gefügeabhängigen Unterdruck tritt örtlich ungleichmäßig Luft in das Feststoff-Flüssigkeits-System ein. Daraus resultieren Ungleichmäßigkeiten im Dehnungsfeld und möglicherweise Risse. Durch die gezielte Beeinflussung des Kapillardruckaufbaus kann die Gefahr der Rissbildung im sehr frühen Alter, d. h. bis zu etwa sechs Stunden nach dem Betonieren, entscheidend gesenkt werden. Es wird eine Methode zur gesteuerten Nachbehandlung vorgeschlagen, welche auf der Messung des kapillaren Unterdrucks unter Baustellenbedingungen basiert. Bei Erreichen eines vorher festgelegten Schwellwerts erfolgt kurzzeitig die Vernebelung von Wasser über der Betonoberfläche. Dadurch wird der Unterdruck verringert, jedoch nicht vollständig abgebaut. Folglich kann sich bei der Vernebelung kein geschlossener ebener Wasserfilm auf der Betonoberfläche bilden, was aufgrund der lokalen Erhöhung des Wasserzementwerts nachteilige Auswirkungen auf die Materialeigenschaften im Oberflächenbereich hätte.

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Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wieland Ramm zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet
Herrn Dr.-Ing. Karl-Eugen Kurrer zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Mit Blick auf die komplizierte Geschichte der 160 Jahre alten schmiedeeisernen Gitterbrücke in Tczew (deutsch: Dirschau) über die Weichsel und in Bezug auf die Ideen ihrer Ertüchtigung wird im folgenden Beitrag die Untersuchung zur Probebelastung der originalen Felder des Überbaus beschrieben. Der historische Überbau der Weichselbrücke Dirschau wird dabei mit einer neuen Fahrbahn belastet. Es konnte die erforderliche Tragfähigkeit des Brückendecks im Besonderen und des gesamten Überbaus im Allgemeinen nachgewiesen werden. Die Arbeiten sind von Versuchsanstalt für Brückenbau der Politechnika Gdaska (TU Gdask) ausgeführt worden. Das untersuchte monumentale Ingenieurbauwerk der Vergangenheit ist eine Brückenkonstruktion, die in ihrer Bedeutung für das Bauwesen mit der berühmten Britannia-Brücke verglichen werden kann.

On the rebirth of a historic lattice truss bridge.
In this contribution, in view of a complicated history of the 160 years old wrought-iron lattice truss bridge in Tczew (Poland) across the Vistula, and with reference to the two emerged ideas of the reconstruction, the load test of the original bridge carrying structures has been described. The historical Bridge across the Vistula is loaded with a new bridge road deck. This was performed recently by the experimental institution for bridge constructions of the Politechnika Gdaska (Gdask University of Technology). The completed proof has confirmed the assumed strength of the new bridge deck, but also a surprisingly high toughness, greatly desired at present, of the original superstructure itself. The investigated monumental ingenieur construction of the past is a bridge structure that, in its meaning, can surely be compared with the famous Britannia Bridge.

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Im Jahr 1996 wurde ein Abschnitt des Berliner U-Bahn-Viadukts der U1 zwischen den Bahnhöfen Görlitzer Bahnhof und Schlesisches Tor demontiert und durch eine Neubaukonstruktion ersetzt. Vier der demontierten Fachwerkträger wurden der BAM für Ermüdungsversuche und zur Entwicklung eines Instrumentariums zur Begutachtung der verbleibenden originalen Fachwerkträgerkonstruktionen der U-Bahn-Linie U1 zur Verfügung gestellt. Vorwiegend zerstörungsarme, auch aus anderen Industriezweigen bekannte Prüfverfahren sollten erprobt und für ihre Applikationen am Brückenbauwerk weiterentwickelt werden. Für die Beurteilung der Fachwerkviadukte sind auch Erfahrungen aus dem internationalen Dialog mit Fachleuten eingeflossen, um für den hier vorgestellten Konstruktionstyp des verbleibenden originalen Abschnittes der U1 eine sichere Nutzungsdauer prognostizieren zu können.

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The NorthConnex Tunnel - DSI supplies High Quality Products for Australia's longest Road Tunnel / Der NorthConnex Tunnel - DSI liefert hochwertige Produkte für den längsten Straßentunnel Australiens

Since the start of the worldwide success of the new Austrian tunnelling method in the middle 1960s, not only our society but also tunnelling have experienced fundamental change in many areas. The increasing influence of law and bureaucracy have led to the situation where today's tunnelling contracts have become extensive, intricate and disputed compared to former times. Collaboration as among colleagues has been replaced by the collective shedding of responsibility. The creation of tender documents, processing of the tenders and the construction of the works are all subject to the principle of lowest price, which is forced on the clients by law. Tender documents often contain errors and the tenders are not seldom speculative and under-priced. This inevitably leads to disputes during the construction phase.
The NATM is, however, a construction method, which needs flexible contract arrangements between partners, competent professionals, slender structures and short decision routes on the tunnel site in order to fulfil its entire potential. In contrast to this, tunnel sites today are often characterised by senseless administrative work and irrelevant reciprocal controls. The rapid development and increasing automation of machines and the development of construction materials still offer great chances for the NATM in the future. The future of the tendering and award arrangements, however, should be reconsidered and the training of managers capable of making decisions should be encouraged, in order to recreate the old team spirit of tunnellers on the site.
Seit der Einführung der Neuen Österreichischen Tunnelbauweise in der Mitte der 1960er Jahre erlebt der Tunnelbau in vielen Bereichen eine grundlegende Veränderung. Die zunehmende Verrechtlichung und die fortschreitende Bürokratisierung haben dazu geführt, dass die heutigen Tunnelbauverträge im Vergleich zu früher umfangreich, umständlich und widersprüchlich geworden sind. Sowohl die Erstellung der Ausschreibungsplanung als auch die Angebotsbearbeitung bis hin zur Ausführung leiden unter dem Billigstbieterprinzip, dem die Bauherrn gesetzlich unterworfen sind. Die Ausschreibungen sind meist mangelhaft, die Angebote nicht selten spekulativ und unterpreisig. Die NÖT aber ist eine Bauweise, die zur vollen Entfaltung ihres Potenzials eine flexible partnerschaftliche Vertragsgestaltung, kompetente Mitarbeiter, schlanke Strukturen und kurze Entscheidungswege auf der Baustelle benötigt. Im Gegensatz dazu sind die Baustellen heute von sinnlosem Verwaltungsaufwand und oft unsinniger gegenseitiger Kontrolle geprägt. Die rasante Entwicklung und die zunehmende Automatisierung von Maschinen und die Weiterentwicklung von Baustoffen bieten auch in Zukunft große Chancen für die NÖT. Allerdings ist in Zukunft der Vergabemodus zu überdenken und die Ausbildung entscheidungskompetenter Führungskräfte zu fördern, um den alten Teamgeist der Tunnelbauer auf den Baustellen wieder herzustellen.

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Für den Nachweis beulgefährdeter Stäbe gibt die EN 1993-1-3 zur Zeit drei verschiedene Verfahren zur Ermittlung der Beultragfähigkeit von Stahlquerschnitten mit dreiseitig gelagerten Platten an. Alle Verfahren basieren auf der Grundlage der Methode der wirksamen Breiten: 1. das Verfahren im Haupttext, Kapitel 5.5.2. Dieses Verfahren entspricht weitgehend dem Verfahren der EN1993-1-1. 2. das Verfahren nach Annex C (Höglund) 3. das Verfahren nach Annex D (Brune) Es werden die verschiedenen Verfahren für baupraktische Stahlquerschnitte, die dreiseitig gelagerte Platten enthalten, bezüglich der Ermittlung der Beultragfähigkeit gegenübergestellt und im Vergleich mit Versuchsdaten bewertet. Es wird ein Vorschlag zur Verbesserung des Annex C erarbeitet, welcher im Ergebnis mit dem Annex D übereinstimmt. Für die Überarbeitung der EN mit dem Ziel eines einheitlichen Verfahrens folgt damit: Zur Bestimmung der Beultragfähigkeit von dreiseitig gelagerten Platten können sowohl der Annex D als auch der in diesem Bericht vorgestellte, modifizierte Annex C verwendet werden.