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In Memoriam Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Joachim Scheer
Der vorliegende Beitrag beschreibt - als zweiter von zwei Teilen - Forschungsergebnisse über den statistischen Maßstabseffekt und die entsprechende Zuverlässigkeit im Stahlbau. In diesem Beitrag wird der Einfluss der maßstabsabhängigen Festigkeitsverteilung auf die Zuverlässigkeitsanalyse und die Bemessung von Stahlbauteilen unter der Berücksichtigung eines linearen Versagensgrenzzustands diskutiert. Mithilfe der vereinfachten Annahme einer normalverteilten Last werden Berechnungsbeispiele für den 3-Punkte- und 4-Punkte-Biegeversuch durchgeführt, um die Änderung des Zuverlässigkeitsindex zu demonstrieren. Die Berechnungsergebnisse zeigen, dass der statistische Maßstabseffekt direkt zu einem maßstabsabhängigen Zuverlässigkeitsindex führt, der in den meisten Fällen eine vernünftige Abschätzung des Versagensrisikos liefern kann.

Statistical size effect and corresponding influence for reliability in steel structures, part 2 - reliability analysis
This paper presents - as the second of two parts - research results about the statistical size effect and the corresponding reliability in steel structures. In this paper, the influence of the size effect on the reliability analysis and the design of steel structural components are discussed based on a linear failure limit state. The calculation examples for 3-point and 4-point bending tests are carried out applying a Gaussian load as a simplification. The results show that the statistical size effect leads directly to a size-dependent reliability index, which in most cases can provide a reasonable estimate of the failure risk.

Für die Eisenbahn-Hochgeschwindigkeitsstrecke im Projektabschnitt “Albaufstieg” des Großprojekts Stuttgart 21 wird die Filstalbrücke als semiintegrales Bauwerk ausgeführt, bei welchem die Pfeiler ohne Fugen und Lager kraftschlüssig mit dem Überbau gekoppelt werden. Der Entwurf sah flach gegründete Widerlager und kombinierte Pfahl-Plattengründungen für die Pfeiler in den teilweise karstigen Jurakalken vor. Auf der Grundlage der konsequenten Ausweisung von Tragwerksreserven durch Anwendung hochwertiger numerischer Bemessungsmodelle in Verbindung mit der Durchführung von Pfahlprobebelastungen konnte die Gründung so optimiert werden, dass gegenüber dem ursprünglichen Entwurf ca. 50 % der Pfahlmeter eingespart werden konnten.
Während der Bauausführung wurde im Bereich des Widerlagers komplexer und sehr heterogener Baugrund angetroffen. Als Folge wurde eine Vielzahl an Vergütungsmaßnahmen geplant und ausgeführt.

The Filstal Bridge at the new railway line Wendlingen-Ulm - challenges for the geotechnical planning of a semi-integral construction
The Filstal Bridge is part of the high-speed railway line of the mega project Stuttgart 21, project section “Albaufstieg”, and is planned as semi-integral construction. The pillars are connected monolithically and force-locking with the superstructure. The design planning scheduled surface foundations at the abutments and combined pile-raft foundations at the pillars. The ground is built by jurassic limestone with partial karstification. On the basis of a consequent designation of reserves for the supporting structure by applying sophisticated numerical modelling in combination with pile load tests, the foundation was optimized and 50 % of the total pile meters could be save compared to the original design planning.
In terms of th e construction work at the abutment, complex and highly disintegrated rock mass was observed. Therefore, multiple remuneration measures were planned and carried out at the construction site.

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Die Vedouten Canalettos dokumentieren, daß sich die Stadt Dresden trotz verheerender Zerstörungen durch den 2. Weltkrieg ihre einzigartige, unverwechselbare Silhouette bewahrt hat. Sie wird durch bedeutende Bauten aus verschiedenen Epochen entlang der Brühlschen Terrasse mit den anliegenden Gebäuden und der Semperoper mit dem sich anschließenden Landtagsneubau begrenzt. Das Kongreßzentrum schließt die Charakteristika der Stadtsilhouette mit seiner modernen Architektursprache in beeindruckender Weise ab. Der Beitrag soll die ingenieurtechnischen Leistungen an diesem Gebäude verdeutlichen. Dazu werden sowohl die Konstruktion des Gebäudes, seine Gründung und die Probleme der unmittelbaren Flußnähe vorgestellt, als auch Lösungen für die weitgespannte und unterspannte geneigte Decke der Säle in fugenloser Bauweise erläutert. Weitere Schwerpunkte sind das Schwingungsverhalten unter der Erregersituation von Menschenansammlungen, die Verformungsbegrenzung und der Brandschutz.

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Eine bedarfsgerechte Instandsetzung umfasst nach Zustandsermittlung und Schadensdiagnose die Aufstellung eines Instandsetzungskonzepts sowie eine wirkungsvolle Qualitätssicherung auf der Baustelle. Dadurch wird u. a. deutlich, ob die getroffenen Annahmen z. B. hinsichtlich des erforderlichen Betonabtrags zutreffen. Darüber hinaus wird sichergestellt, dass die Instandsetzung durch das ausführende Unternehmen unter Beachtung aller technischen Erfordernisse ausgeführt wird. Neben klassischen Methoden wie der visuellen Bestandsaufnahme und der Ermittlung der Oberflächenzugfestigkeit wird in diesem Beitrag mit der LIBS-Technologie (Laser-induzierte Breakdown Spektroskopie) ein ergänzendes Verfahren zur Qualitätssicherung vorgestellt, für das zwischenzeitlich ein Baustellengerät entwickelt wurde. Die Instandsetzung samt Qualitätssicherung wird am Beispiel eines Schneckenpumpwerks auf der Kläranlage Düren vorgestellt. Sie wurde bereits vor zwei Jahren in diesem Heft hinsichtlich der Schadensdiagnose mit LIBS beschrieben. Die Instandsetzung erfolgte mit vier verschiedenen Instandsetzungssystemen, deren Wirksamkeit zusätzlich durch neu entwickelte Korrosionssensoren dauerhaft überwacht wird. Dadurch sollen messtechnisch belegte Erfahrungen zur Eignung bzw. zu den Einsatzgrenzen verschiedener Instandsetzungssysteme bei näherungsweise identischer Beanspruchung gewonnen werden. Darüber hinaus wurde aus Betreibersicht ein Instandhaltungskonzept erarbeitet, das Planung, Inspektion, Untersuchung und Schadensdiagnose zurAufstellung bedarfsgerechter Instandsetzungskonzepte zusammen mit Qualitätssicherung bei der Ausführung berücksichtigt.

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The first NATM designs 40 years ago included only one plan with the tender documents, the so-called support measures plan with five to six rock quality classes and at the most 30 to 40 bill items and perhaps just 20 pages of technical conditions of contract. The tunnelling work on site was mostly implemented collaboratively, quickly and according to the requirements of the client. The main advantage of the NATM, its adaptability, could be exploited to the full. Meanwhile, the extent of the tender documents has increased by a factor of more than ten. Does the NATM have less economic risk and less conflict potential as a result of this? No! The only progress is that tunnelling has become safer. The reason for the exploding quantity of design and tender documents is not that the technical requirements and their solution have become more extensive but in the immense increase of legal influence and the resulting fixed idea that design and tender documents have to be produced without errors. The introduction of the standard ÖNORM B 2203-1 and the ÖGG guideline for geotechnical design of underground works 10 years ago have provided the tools for designers to exploit the advantages of the NATM with the required comprehensibility and with more adaptability.
Die ersten NÖT-Planungen vor 40 Jahren haben für den Vortrieb einen einzigen Plan, den so genannten Stützmaßnahmenplan mit fünf bis sechs Gebirgsgüteklassen und maximal 30 bis 40 Positionen, und vielleicht 20 Seiten Technische Vertragsbedingungen beinhaltet. Der Vortrieb vor Ort wurde partnerschaftlich, rasch und meist im Sinne der Anforderungen des Auftraggebers abgewickelt. Der Hauptvorzug der NÖT, nämlich die die Anpassungsfähigkeit, konnte voll ausgenutzt werden. Inzwischen hat sich der Umfang der Ausschreibungsunterlagen auf das mehr als Zehnfache erweitert. Besitzt die NÖT deswegen ein kleineres wirtschaftliches Risiko und weniger Konfliktpotenzial? Nein! Der einzige Fortschritt ist, dass der Vortrieb inzwischen sicherer geworden ist. Der Grund für die Explosion der Planungs- und Ausschreibungsunterlagen liegt nicht darin, dass die technischen Anforderungen und deren Lösungen umfangreicher geworden sind, sondern in der immensen Verrechtlichung und der damit verbundenen Zwangsvorstellung, eine fehlerfreie Planung und Ausschreibung erstellen zu müssen. Mit der Einführung der ÖNORM B 2203-1 und der ÖGG-Richtlinie für geotechnische Planung von Untertagebauwerken sind seit zehn Jahren Werkzeuge in der Hand des Planers, um die Vorzüge der NÖT mit der notwendigen Nachvollziehbarkeit und mit größerer Anpassungsfähigkeit herauszuarbeiten.

• Safety Conference 2010
• Construction in Soil and Rock
• Brenner Congress - VIATEC 2010
• Subsoil and Civil Engineering Law in Practice
• 17th Conference on Geotechnics in Darmstadt
• 25. Christian Veder Colloquium
• Second Munich Tunnelling Sysmposium
• World Tunnel Congress 2010
• International Conference Underground Constructions Prague 2010
• Eurock 2010
• Swiss Tunnel Colloquium and Congress
• North American Tunnelling
• ISRM International Sysposuim 2010 and 6th Asian Rock Mechancis Sympoisum

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