Der Beitrag beschreibt das Konzept einer vollständig datenbasierten, weitgehend automatisierten Prozedur für die Zustandsbewertung von Oberflächenschutzsystemen von Stahlbauten am Beispiel der Turmstruktur einer Onshore-Windenergieanlage. Es werden Akquisition, Bearbeitung und Bewertung der Daten sowie ihre Implementierung in ein mathematisch-empirisches Zustandsbewertungsmodell beschrieben und diskutiert. Das Zustandsbewertungsmodell beruht auf der Bestimmung eines lokalen Abbaugrads, der für am Bauwerk jeweils eindeutig zugeordnete Referenzbereiche bestimmt wird. Die Erstellung der Referenzbereiche mittels einer In situ Virtual Twin Computation wird vorgestellt und bewertet. Die vorgeschlagene datenbasierte Bewertungsprozedur wird anhand eines Stahlturms einer Onshore-Windenergieanlage in ländlicher korrosiver Umgebung erläutert. Anwendungen auf Stahlbauwerken mit vergleichbarer Geometrie (Silos, Schornsteine, Pfähle) sowie auf Stahlbauwerken unter Offshore-Bedingungen sind möglich.

Digitalization and the use of sensor data for the condition monitoring of surface protection systems of steel towers of onshore wind power structures
The paper describes the concept of a fully data-based, mainly automated, procedure for the condition monitoring of surface protection systems on steel structures. Acquisition, processing and evaluation of relevant data as well as their implementation into a mathematical-empirical condition monitoring model are discussed. The monitoring model is based on the definition and assessment of a local deterioration degree, which is characteristic for pre-defined reference areas at the structure. The creation of the reference areas by means of In-situ Virtual Twin Computation is introduced. The data-based assessment procedure is practically exemplified on a steel tower of an onshore wind power structure in a rural corrosive environment. The procedure can be applied to steel structures with similar geometries (storage tanks, silos, chimneys) as well as to offshore conditions.

Historische Eisenbahnbrücken stehen aufgrund ihrer bautechnikgeschichtlichen Bedeutung und der Anforderung nach Erneuerung immer wieder im Spannungsfeld zwischen Denkmalpflege und Baupraxis; das erklärte Ziel aller Beteiligten sollte es aber sowohl aus der Perspektive des kulturellen Erbes als auch aus der der Ressourcenökonomie sein, sie zu erhalten und weiter zu nutzen. Es wird herausgestellt, dass historische Eisenbahnbrücken im Kontext ihres Netzes zu betrachten sind, da ihre primäre Funktion die Überführung einer Strecke darstellt. Aufgrund dieser Funktion ist ein notwendiges Maß an Veränderbarkeit auch bei jenen Eisenbahnbrücken zu gewährleisten, die unter Denkmalschutz stehen. Durch die notwendigen Veränderungen müssen immer wieder Brücken ersetzt werden. Dabei ist auffällig, dass die Struktur der erneuerten Bauweisen in ihrer konstruktiven und gestalterischen Diversität abnimmt. Auch im Sinne der Nachhaltigkeit sollten Eisenbahnbrücken geschützt und gleichzeitig veränderbar sein, damit die einzelnen Bauwerke möglichst lange erhalten bleiben. Schonung von Ressourcen durch Erhaltung statt Abbruch und Neubau können Hand in Hand mit den Zielen der Denkmalpflege gehen, wenn dabei materielle und ideelle Ressourcen für kommende Generationen erhalten bleiben. Die drei Kriterien der Nachhaltigkeit werden hier für den Eisenbahnbrückenbau überprüft. Abschließend werden Beispiele für eine erfolgreiche Erhaltung und eine gelungene Erneuerung aufgezeigt.

Listed railway bridges - potential for sustainable construction
Due to their relevance to the history of construction and the need for renewal, historic railway bridges are often in conflict between the preservation of historical monuments and construction practice. But the declared aim is to preserve them and continue to use them. It will be shown why it is necessary to consider historic railway bridges in the context of their network. This is because their primary function is the overpassing of a line. Due to this function, a necessary degree of changeability of (listed) railway bridges has to be ensured. The necessary changes mean that bridges have to be replaced again and again, and it is noticeable that the structure of the renewed construction methods is decreasing in diversity. Also in terms of sustainability, railway bridges should be protected and at the same time changeable. In this way, the individual structures can be preserved for as long as possible. Conservation of resources through preservation instead of demolition and new construction go hand in hand with the goals of heritage conservation to preserve material and ideal resources for future generations. The three criteria of sustainability are reviewed here for railway bridge constructions. Finally, examples of successful preservation and successful renovation are shown.

In modern tunnelling, deformation monitoring is an important component to ensure a safe construction. It is state of the art to measure displacements at the inner side of the tunnel lining using total stations. In addition, pointwise geotechnical sensors, e.g. electric strain gauges, may be installed in geological fault zones, which, however, do not deliver a complete picture of the internal deformations. The Institute of Engineering Geodesy and Measurement Systems (Graz University of Technology) supported by the Austrian Federal Railways (ÖBB-Infrastruktur AG, SAE Fachbereich Bautechnik/Tunnelbau) developed a fibre optic sensing system, which realizes thousands of measurement points inside the tunnel lining. The distributed measurements can be used to assess the in-situ strain behaviour as well as to localize failures (e.g. cracks) in the lining. This paper reports about the calibration of the fibre optic system under well-known laboratory conditions and the practical utilization of the system in mechanized and conventional tunnelling. The results demonstrate the high potential of distributed fibre optic systems and their capability especially in the operational phase to extend classical measurement methods in tunnelling projects.
Im Zuge der Errichtung von Tunnelbauwerken erweisen sich zuverlässige Überwachungsmessungen als essentieller Bestandteil, um sichere Vortriebsarbeiten garantieren zu können. Die Erfassung von Verschiebungen entlang der Innenseite der Tunnelschale erfolgt standardmäßig mit Totalstationen. Zusätzlich werden in geologischen Störzonen spezielle Messquerschnitte mit geotechnischen Sensoren wie z.B. elektrische Dehnungsgeber hergestellt. Jedoch liefern derartige Sensorsysteme lediglich punktuelle Messwerte, wodurch kein vollständiges Bild der internen Auslastung der Tunnelschale entsteht. Zur In-situ-Deformationsanalyse im Tunnelbau wurde vom Institut für Ingenieurgeodäsie und Messsysteme der TU Graz unterstützt von der ÖBB-Infrastruktur AG (SAE Fachbereich Bautechnik/Tunnelbau) ein verteiltes faseroptisches Messsystem entwickelt. Aus den Dehnungsmessungen resultieren tausende Messstellen entlang einer einzelnen Messfaser im Inneren der Tunnelschale, die eine flächenhafte Beurteilung der Auslastung ermöglichen. Darüber hinaus können Überbeanspruchungen der Tunnelschale (z.B. Risse) detektiert werden. Dieser Beitrag erläutert die Kalibrierung des faseroptischen Gesamtsystems unter Laborbedingungen sowie die praktische Anwendung unter realen Umgebungsbedingungen im maschinellen und konventionellen Vortrieb. Anhand der Resultate zeigt sich, dass verteilte faseroptische Messsysteme großes Potenzial für Überwachungsmessungen in Tunnelprojekten insbesondere auch in der Betriebsphase bieten und wertvolle Informationen in Kombination mit klassischen Methoden der Ingenieurgeodäsie abgeleitet werden können.

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The model uncertainty has significant role in determination of safety factor. Eurocode has been considered partial factor covering uncertainties in the resistance model. Moreover, the model uncertainty has important role in full probabilistic verification. A stochastic analysis may yield to realistic results, only if the uncertainties have been involved in the calculation, properly.
The uncertainty in predicted load-carrying model may be identified by comparing the observed (experimental records) load-carrying behaviour with the predicted value. Some general recommendations for considering uncertainty in probabilistic verifications are available in literature. In this study, the deviation of predicted values according to DIN EN 1996-1-1/NA model of masonry shear wall from test results has been derived. The best-fitted distribution with associated statistical parameters (type of distribution, mean and coefficient of variation) has been proposed for uncertainty model. The uncertainty models have been compared with recommendations in the literature.

Über die Abschätzung des Rauhigkeitsbeiwerts von Rohren mit sehr starker Rauhigkeit. Auf der Basis der Prandtlschen Mischungswegtheorie wird experimentell das Widerstandsgesetz extremer natürlicher Rauhigkeit aufgebaut.

Über die Gesetzmässigkeiten zur Berechnung rauher Rohre und die Bestimmung des Rauhigkeitsbeiwerts mit extremer Rauhigkeit

Im November 2018 wurde der neu errichtete Bau- und Gartenmarkt Hellweg in Fürstenfeld, Österreich, für die Kundinnen und Kunden eröffnet. Dieser Eröffnung gingen Monate voller Planung und der tatsächlichen Errichtung voraus. Die Themen der Nachhaltigkeit und des sozialen Engagements sind für die Bauherren wichtige Unternehmenswerte, die bei der Errichtung des Baumarkts unbedingt Berücksichtigung finden mussten. Eine weitere Herausforderung, die sich aus dem Standort ergab, stellte die Reglementierung im Bundesland Steiermark dar, nach welcher bei der Mindestanzahl an Stellplätzen eine Doppelbenutzung vorliegen muss. Um die Unternehmenswerte in den Bau der KundInnenparkplätze einfließen zu lassen und zudem die Reglementierung der Steiermark zu berücksichtigen, wurde nach ausführlicher Planung eine halbtransparente Horizontalverglasung aus Verbundsicherheitsglas (VSG) mit Solarzellen realisiert. Um nachhaltig Strom erzeugen zu können, wäre eine aufgeständerte Photovoltaikkonstruktion auf einem konventionellen Leichtdach ebenfalls infrage gekommen, jedoch fiel die Entscheidung aufgrund unterschiedlicher Gründe auf die transluzente Photovoltaikvariante.

Photovoltaic parking roof
The newly built DIY superstore and gardencenter Hellweg in Fürstenfeld, Austria was opened for customers in November 2018. This opening was preceded by months of planning and actual construction. The themes of sustainability and social commitment are important corporate values for the building developers which had to be taken into account in the construction of the building. A further challenge was the regulation in the federal state of Styria, according to which the minimum number of parking spaces requires double occupancy. In order to incorporate the corporate values into the construction of the customer parking lots and also take into account the regulations of Styria, a semi-transparent overhead photovoltaic system was implemented after extensive planning. In order to be able to generate sustainable electricity, an elevated photovoltaic construction could have been built on a conventional lightweight roof. It was decided to build a translucent photovoltaic option for various reasons.

Aktuelle Ausführungsbeispiele tiefer Baugruben in bindigen Böden zeigen, daß bei heute häufig als Regellösung Anwendung findenden, wasserdichten Baugrubenumschließungen die Erd- und Wasserdrucklasten mit zunehmender Baugrubentiefe so stark anwachsen, daß im Hinblick auf die aufzunehmenden Stützkräfte, die statisch erforderliche Einbindetiefe und die Biegemomentenbeanspruchung der Verbauwände sehr aufwendige Konstruktionen erforderlich werden und daß dabei - insbesondere bei tiefen, rückverankerten Baugruben - oft die Grenze der Ausführbarkeit erreicht wird. In diesen Fällen ist eine wasserdichte Verbauwandausführung nur möglich, wenn es gelingt, die großen Einwirkungen aus Wasserdruck und Strömungskräften zu reduzieren. In dem Beitrag werden Ansätze für eine Optimierung von Grundwasserhaltung und Verbaugestaltung tiefer, wasserdichter Baugruben in bindigen, durchlässigkeitsanisotropen Böden durch eine Reduktion der Wasserdruckbeanspruchung des Verbaus vorgestellt. Es werden Lösungsansätze zur Reduktion der Wasserlast durch eine Teilauflösung des Verbaus unterhalb der Baugrubensohle sowie durch Entspannungslanzen untersucht, vereinfachte Bemessungsansätze abgeleitet und Hinweise zur Entwurfsoptimierung formuliert.

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Bei der Ermittlung der Bemessungswerte von Pfahlwiderständen aus den Ergebnissen von statischen und dynamischen Pfahlprobebelastungen sind die Versuchs- bzw. Messwerte Rc;m der Pfahltragfähigkeit zunächst mittels Streuungsfaktoren &xgr; abzumindern und damit in charakteristische Pfahlwiderstände Rc;k umzuwandeln. Mit den Streuungsfaktoren soll der Einfluss der räumlichen Variabilität der Baugrundverhältnisse, aber auch der Unschärfen, die sich aus der Durchführung und der Auswertung der Pfahlprobebelastungen ergeben, bei der Ableitung des charakteristischen Pfahlwiderstandes aus den Messwerten einer einzelnen oder einer begrenzten Anzahl von Probebelastungen berücksichtigt werden. Eine bewertende Analyse zeigt, dass die im Handbuch Eurocode 7, Band 1, enthaltenen Regelungen zur Ermittlung der Streuungsfaktoren insbesondere im Hinblick auf die alleinige Abhängigkeit der Streuungsfaktoren von der Anzahl der durchgeführten Probebelastungen Schwächen aufweisen. Diesbezüglich werden Ansätze für eine Fortschreibung der Regelungen erörtert. Darüber hinaus wird ein Vorschlag für den Ansatz reduzierter &xgr;-Werte für den Sonderfall, dass an allen Pfählen einer Pfahlgründung eine dynamische Probebelastung ausgeführt wird (“n = n”), vorgestellt.

Approach to the correlation factors for static and dynamic pile load tests
In determining the design values of a pile resistance from the results of static and dynamic pile load testing the measured values Rc;m of the pile capacity have to be initially mitigated by correlation factors &xgr; to derive the characteristic pile resistance Rc;k. With the correlations factors the influence of the spatial variability of the subsoil, but also of the uncertainties arising from the execution and evaluation of the pile load tests on the derivation of the characteristic pile resistance from the measured values of a single or limited number of test loads is taken into account. An analysis of the existing approach implemented in handbook Eurocode 7, Volume 1, indicates shortcomings particularly with respect to the sole dependency of the correlation factors on the number of performed load tests. In this regard approaches for an evolution of the present regulations are discussed. In addition, a proposal for reduced &xgr;-values for the special case that dynamic load tests are executed at all piles of a pile foundation (“n = n”) is presented.

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Shallow geothermal energy now provides an essential contribution to the base load of heating energy. The thermal activation of tunnels is an interesting alternative and an economically appropriate supplement to the present hybrid systems in the field of ground engineering. An essential difference between the tunnel absorber and structures such as activated piles and diaphragm wall elements is the use of heat fluxes from the ground, as well as from the inside of the tunnel. Due to this circumstance, the tunnel absorber is assigned to the group of the duo-hybrid systems. The tunnel air temperature is essential for the heat flux inside the tunnel. Stuttgart-Fasanenhof and Jenbach are two geothermal tunnel plants which have been delivering dependable measurement data of the subsoil temperature, the tunnel lining temperature and the tunnel air temperature for four years. Based on the selected operation modes and case studies, the measurement results are analyzed and discussed. In addition, the possible geothermal potential of a geothermal tunnel system is introduced.
Oberflächennahe Geothermie leistet mittlerweile einen wesentlichen Beitrag zur Grundlastversorgung mit Wärmeenergie. Die thermische Aktivierung von Tunneln ist eine interessante Alternative und ökonomisch sinnvolle Ergänzung der bisherigen Hybridsysteme des Spezialtiefbaus. Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal des Tunnelabsorbers gegenüber z. B. aktivierten Pfählen oder Schlitzwandelementen ist die Nutzung von Wärmeströmen sowohl aus dem Erdreich als auch aus der Tunnelluft. Damit ist der Tunnelabsorber in die Gruppe der Duo-Hybrid-Systeme einzuordnen. Wesentlich für den Wärmestrom aus dem Tunnelinneren ist die Tunnellufttemperatur. Mit den Tunneln Stuttgart-Fasanenhof und Jenbach existieren zwei Tunnelgeothermieanlagen, die seit nunmehr vier Jahren verlässliche Messdaten zu Baugrund-, Tunnelschalen- und Tunnellufttemperatur liefern. An ausgesuchten Betriebsphasen und Modellstudien werden Messergebnisse analysiert und diskutiert sowie das mögliche tunnelgeothermische Potenzial vorgestellt.

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Die Bemessung von tiefen Baugruben mit begrenzten Grundrissabmessungen erfolgt in der Regel vereinfachend durch die Betrachtung vertikal ebener Schnitte, also als ebener Verzerrungszustand, was letztlich nur für Linienbaugruben unmittelbar zutreffend ist. Die Grundrissform wird in der Ingenieurpraxis meist nur bei schachtartigen Baugruben, insbesondere bei Baugruben mit kreisförmigem Grundriss, berücksichtigt. Dabei zeigen auch Baugruben mit rechteckigem Grundriss und größeren baupraktischen Abmessungen ein ausgeprägtes räumliches Trag- und Verformungsverhalten, das u.a. durch das Verhältnis der Nachgiebigkeit der Baugrubenecken zur Nachgiebigkeit der Verbauwände entlang der Baugrubenseiten geprägt wird. Basierend auf der messtechnischen Untersuchung der Verformungscharakteristik tiefer Baugruben mit rechteckigem Grundriss und einer zusammenfassenden Darstellung analytischer Ansätze zur Ermittlung des räumlichen aktiven Erddrucks werden in dem Beitrag die Ergebnisse einer numerischen Studie vorgestellt, mit der für Baugruben mit rechteckigem Grundriss in Abhängigkeit von deren geometrischer Konfiguration der Einfluss der räumlichen Tragwirkung u.a. auf das Verformungsverhalten, die Verteilung des Erddrucks und die innere Beanspruchung der Verbaukonstruktion untersucht wird. Die Ergebnisse zeigen, dass die rechnerische Berücksichtigung der per se vorhandenen räumlichen Tragwirkung tiefer Baugruben mit (annähernd) rechteckigem Grundriss eine technische und ökonomische Optimierung der Verbaubemessung ermöglicht.

Design of deep excavations with rectangular ground plan - Spatial earth pressure considerations
For the design of deep excavations with limited dimensions in ground plan usually vertical sections are designed as a plain strain situation, which applies finally for line-wise excavations. In engineering practice the shape of the ground plan is regularly considered only for shaft-shaped excavations, particularly excavations with circular ground plan. Although excavations with rectangular plan and large dimensions show a distinctive spatial bearing and deformation behavior, which is amongst others influenced by the relation of the flexibility of the excavation corners to the flexibility of the retaining walls along the sides of the excavation. Based on field measurements on the spatial deformation behavior of deep excavations with rectangular shape and a synopsis of the analytic approaches for the calculation of spatial active earth pressure, the results of a numerical parametric study are presented. These results illustrate for deep excavations with rectangular shape as a function of their geometric configuration the influence of the spatial bearing behavior on the deformations, the distribution of earth pressure and the internal stresses of the retaining walls and the excavation support system. Moreover they indicate that the consideration of the per se existent spatial bearing behavior of deep excavations with (almost) rectangular ground plan affords an optimized design of retaining systems in technical and economical view.