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Titelbild: Bautechnik 4/2018Bautechnik4/2018Titelbild

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Diese zweistöckige Villa wurde von HuaShang Tengda Ltd. vor Ort in 3-D gedruckt. Es zeigt: 3-D-Druck mit Beton, das ist machbar. Einen Überblick zum Sachstand, den Entwicklungstendenzen und den Herausforderungen gibt der Beitrag von Viktor Mechtcherine und Venkatesh Naidu Nerella mit den entsprechenden Schwerpunkten (S. 275-287).

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Inhalt: Bautechnik 4/2018Bautechnik4/2018Inhalt

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Innovative Fassadentechnik 1/2018Bautechnik4/20181-68Sonderheft

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Moderne Hightech-Fassaden sind nicht nur architektonische Gestaltungsmittel und schützende Gebäudehüllen, sondern ein eindrucksvolles Beispiel für die Integration kreativer planerischer Leistungen, der zeitgemäßen technischen Anforderungen an ein Gebäude sowie der Berücksichtigung der Bedürfnisse der Gebäudebetreiber und -nutzer. Gestalterisch hochwertige und zeitgemäße Hightech-Fassaden lassen sich über passive oder aktive Konzepte entwickeln. Einerseits sorgen statische Fassaden mit aktiver Gebäudetechnik für hohen Raumkomfort, andererseits ermöglichen dynamische Fassaden in Verbindung mit TGA den situationsorientierten Betrieb der Fassadenkomponenten.

Architekten und Ingenieure stehen heute vor der Aufgabe, den koordinierten Betrieb von Fassade und Gebäudetechnik in eine "lernfähige" Steuerung und damit eine Vernetzung mit dem Gebäude zu überführen. Diese Integration innovativer Technologien macht das Gebäude komfortabel für die Nutzer sowie energieeffizient und wirtschaftlich für den Betreiber.

Das im April 2018 erscheinende Sonderheft "Innovative Fassadentechnik" aus dem Verlag Ernst & Sohn greift diese Themen auf und informiert über Gebäudehüllen aus Glas, Beton und Mauerwerk, fassadenintegrierte PV und Lüftungstechnik, Fassadenbegrünungen, Sonnenschutzelemente u.a.m. Darüber hinaus sind auch traditionelle ein- und mehrschichtige Fassadenkonstruktionen, WDVS und VHF aus konventionellen Materialien Themen im Fassaden-Sonderheft.

Neue Materialentwicklungen sowie aktuelle Produkt- und Objektberichte von marktteilnehmenden Unternehmen runden den Fachteil wie gewohnt ab.

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Flachdächer 2018Bautechnik4/20181-76Sonderheft

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Flachdächer sind aus der zeitgemäßen Architektur nicht mehr wegzudenken. Neben dem Einsatz bei gewerblichen Bauten hat sich das Flachdach auch längst einen Platz im Wohnungsbau erobert. Flachdächer müssen ein Mindestgefälle von etwa drei Grad haben und sind hinsichtlich ihrer Ausführung sehr sensibel. Da stehendes Wasser das Dichtungsmaterial ermüden und Beton porös werden lässt, müssen Flachdächer gründlich abgedichtet und gut entwässert werden. Um das zu gewährleisten, ist die regelmäßige Pflege und Wartung des Daches erforderlich.

Flachdächer bieten aber auch besondere Vorteile ? etwa attraktive Belichtungsmöglichkeiten für die darunter liegenden Räume durch Oberlichter. Zudem können Flachdächer begehbar ausgeführt werden. So bietet die grundsätzliche Möglichkeit einer Dachbegrünung neben optischen Pluspunkten auch bautechnische und ökologische Vorteile: Die Begrünung verbessert den Schutz vor extremen Temperaturen, erhöht den Schall- und Wärmeschutz und trägt zur Luftverbesserung in Städten bei. Diese und weitere Themen greift das im April 2018 erscheinende Sonderheft "Flachdächer" aus dem Verlag Ernst & Sohn auf. Ergänzend runden aktuelle Produkt- und Objektberichte marktteilnehmender Unternehmen den Fachteil wie gewohnt ab.

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Forschungs- und Laborbauten 2018Bautechnik4/20181-76Sonderheft

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Deutschland bietet eine Vielzahl von Forschungsstandorten: Universitäten, Fachhochschulen, außeruniversitäre Einrichtungen, Unternehmen sowie Bundes- und Länderinstitute. Insgesamt gibt es in Deutschland mehr als 800 öffentlich finanzierte Forschungseinrichtungen sowie zahlreiche Forschungs- und Entwicklungszentren, die von Industrieunternehmen betrieben werden. Alle diese Forschungseinrichtungen verfügen über Gebäude, deren Standard dem internationalen Vergleich standhalten muss, um die besten Forscher zu gewinnen. Es wird saniert, es erfolgen forschungsbedingte Umstrukturierungen und es wird auf höchstem Niveau neu gebaut. Und: die schönsten, funktionalsten und flexibelsten Gebäude mit der besten Laborausstattung brauchen auch ein attraktives Umfeld - einen funktionierenden Campus.

In den Fachbeiträgen der jährlichen Sonderausgabe "Forschungs- und Laborbauten" wird die aktuelle Situation in Deutschland und außerhalb beschrieben, Trends werden aufgezeigt. Parallel dazu werden exemplarisch herausragende neu gebaute und sanierte Forschungsbauten gezeigt.

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Kruschwitz, Sabine; Nagel, Sarah; Strangfeld, Christoph; Wöstmann, Jens; Borchardt, KerstinEignung zerstörungsfreier Messtechnik für die Bestimmung der Belegreife von EstrichenBautechnik4/2018265-274Aufsätze

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Die Bestimmung der Belegreife von Estrichen erfolgt im Bauwesen meist unter Verwendung von zerstörenden Verfahren, die Probenentnahmen erfordern und nur punktuelle Daten liefern. Bei anhydritgebundenen Estrichen gelten 0, 5 M% und bei zementgebundenen ca. 3, 5 M% und höher als belegreifer Feuchtegehalt. Die Belegreife wird als Feuchtegehalt in Masseprozent (M%) bezogen auf die Trockenmasse des Baustoffs angegeben. Zur zerstörungsfreien Feuchtemessung existieren verschiedene einfach zu bedienende Handgeräte, die u. a. auf elektrischen, elektromagnetischen und kapazitiven Methoden beruhen. In dieser Arbeit wurden ein kapazitives (Kugelsonde), ein elektromagnetisches (Mikrowellensensoren) und ein elektrisches Messverfahren (Vierelektrodensonde) untersucht. Mit Ausnahme der Vierelektrodensonde weisen die Handgeräte keine ausreichende Sensitivität in Bereichen niedriger Feuchtegehalte < 1 M% auf und scheinen somit nicht für anhydritgebundene Estriche geeignet zu sein. Für zementgebundene Estriche lassen sich hingegen mit allen getesteten Geräten Änderungen in dem Bereich der Belegreife erfassen. In dieser Arbeit wird zusätzlich die Wasserabgabe in g/m2/d als Bezugsgröße herangezogen. Die Wasserabgabe stellt ein geeigneteres Maß für die Schadensträchtigkeit dar und ermöglicht direkte Vergleiche unabhängig von der verwendeten Estrichart. Für alle getesteten Estriche konnte eine Wasserabgabe von ca. 8-10 g/m2/d als Belegreifegrenzwert bestimmt werden.

Suitability of non-destructive measuring technology for the determination of the readiness for covering of screeds
The determination of the readiness for covering of screeds in the construction industry is usually carried out by using destructive methods, which require sampling and only provide punctual data. As non-destructive testing methods, various hand tools exist, which are based on electrical and capacitive methods and are easy to handle. In this study, a capacitive spherical probe, a 4-electrode probe in WENNER configuration and microwave probes were tested. With the exception of the 4-electrode probe, the hand instruments do not have sufficient sensitivity in ranges of low humidity < 1 M%, and therefore do not appear to be suitable for anhydrite-bound screeds with a readiness of covering at 0.5 M%. On the other hand, for cement-bound screeds, it is possible to record changes in the range of the readiness of covering.
The readiness of covering is usually stated and determined in reference to the relative moisture content. For the purpose of really assessing the risk of damage, we suggest to rather use the “water loss” in g/m2/d. Our results show in direct comparisons that value of approximately 8-10 g/m2/d is a reliable indicator for the readiness for covering of all tested screed types.

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Geokunststoffe im Straßen- und IngenieurbauBautechnik4/2018274Aus den Hochschulen

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Mechtcherine, Viktor; Nerella, Venkatesh Naidu3-D-Druck mit Beton: Sachstand, Entwicklungstendenzen, HerausforderungenBautechnik4/2018275-287Aufsätze

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Die Entwicklung digitaler Betondruckverfahren zur Herstellung von Betonbauteilen direkt auf der Baustelle oder im Fertigteilwerk ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur Einführung des Industrie-4.0-Konzepts in das Bauwesen, nämlich von der bereits existierenden digitalen Bauplanung (CAD, BIM) bis hin zur digitalen Fertigung. Das technologische und wirtschaftliche Potenzial des digitalen Betonbaus wurde inzwischen von vielen am Bau Beteiligten und Forschern erkannt; der Umfang von Innovationsaktivitäten auf diesem Gebiet steigt von Monat zu Monat. Der Beitrag gibt einen Überblick über diese Entwicklungen und bewertet sie kritisch. Nach der Vorstellung alternativer Ansätze der digitalen Fertigung befassen sich die Autoren näher mit den auf der Extrusion basierenden Verfahren. Für den 3-D-Druck mit Beton sind diese Verfahren derzeit am häufigsten verwendet und weisen auch das größte Potenzial im Hinblick auf die Überführung der neuen Technologie in die Baupraxis auf. Dabei stehen jedoch zahlreiche Herausforderungen bezüglich Materialentwicklung und -prüfung, Bemessung, Maschinentechnik und vieles mehr an. Auf diese Herausforderungen wird im vorliegenden Aufsatz ebenfalls eingegangen und es werden mögliche Lösungsansätze skizziert.

3D printing with concrete: state-of-the art, trends, challenges
The development of digital construction processes for the production of concrete components directly on the construction site or in the prefabrication plant is a decisive step towards the introduction of the Industry 4.0 concept into the construction industry, namely from the existing digital construction planning (CAD, BIM) for digital production. The technological and economic potentials of the digital concrete construction have now been recognized by many practitioners and researchers; the extent of innovation activities in this field is increasing from month to month. The article at hand gives an overview of these developments and evaluates them critically. Following the introduction of alternative approaches to digital construction, the authors focus on the techniques based on extrusion. For 3D printing with concrete, these techniques are currently used most often, and they also have the greatest potential in terms of the transfer of the new technology into construction practice. However, on the way there are numerous challenges regarding material development and testing, structural design, machine development and many more. These challenges are addressed in the present essay and possible solutions are outlined.

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Marwitz, Simon; Zabel, Volkmar; Könke, CarstenModalanalyse von Monitoringdaten eines SendeturmsBautechnik4/2018288-295Aufsätze

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Im Rahmen des DFG Graduiertenkollegs 1462 wurde an einem ca. 200 m hohen Sendeturm mit rotationssymmetrischem Querschnitt ein Monitoringsystem zur Erfassung von Schwingbeschleunigungen, Temperaturen und Windeinwirkungen installiert, welches über einen Zeitraum von zwei Jahren betrieben wurde. Die Auswertung der Schwingungsdaten erfolgte mithilfe einer automatisierten Output-only-Modalanalyse. In der vorliegenden Studie wurde die Stochastic-Subspace-Identification-Methode in Verbindung mit einem automatischen, dreistufigen Clustering-Algorithmus zur Identifikation der modalen Parameter und deren Varianzen verwendet.
Es wurden Abhängigkeiten der modalen Parameter von den Umgebungsbedingungen unter Berücksichtigung der Unsicherheiten aller Datenpunkte ermittelt. Bei ideal rotationssymmetrischen Bauwerksquerschnitten treten alle Eigenschwingungen paarweise mit orthogonal zueinander stehenden Eigenformen auf. In realen Systemen ergeben sich aus diesen doppelten Eigenformen paarweise kombinierte Eigenformen mit eng beieinanderliegenden Eigenfrequenzen. Die Hauptschwingungsrichtungen dieser Eigenformen wurden ermittelt und in Beziehung zur Windrichtung betrachtet.

Operational Modal Analysis of monitoring data of a telecommunication tower
In the framework of the DFG research training group, a monitoring system was installed on a telecommunication tower with a height of approximately 200 m and a rotationally symmetric cross section. Its main purpose was the acquisition of vibratory accelerations, temperatures and wind actions and it was operated for two years. The analysis of the vibration data was done by means of an automated Operational Modal Analysis. In the presented study, the Stochastic Subspace Identification method in conjunction with a three-stage clustering algorithm was used to automatically estimate the modal parameters and their variances.
Several relations of the modal parameters with the environmental conditions were identified and rendered more precisely by considering the uncertainties of all data points. In structures with an ideal rotationally symmetric cross-section, all vibrational modes appear in pairs with orthogonally oriented mode shapes. In real-world systems pairwise combined mode shapes with closely-spaced natural frequencies result from the associated modes. The main directions of vibration of these mode shapes were identified and related to the wind directions.

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DBV-Merkblätter überarbeitetBautechnik4/2018295Firmen und Verbände

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Becker, Rainer; Scheller, Eckehard; Küenzlen, JürgenRechnerische und experimentelle Bestimmung der Tragfähigkeit eines FensterbefestigersBautechnik4/2018296-307Berichte

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Die Fenstermontage in Mauerwerk, insbesondere in Lochsteinen mit dünnen Stegen und/oder Dämmstoff-Füllungen, ist in den vergangenen Jahren zu einer anspruchsvollen Aufgabe geworden, für die eine vorherige statische Bemessung empfohlen wird. Für die Bemessung eines modernen Fensterbefestigers wurde ein auf Versuchen basierendes Rechenmodell entwickelt, auf deren Grundlage eine Zulassung erteilt wurde.

Concept for determining the load-bearing capacity of a window fastener
In recent years the fixing of windows in masonry, in particular in hollow or perforated masonry with thin webs and/or insulation fillings, has become a demanding task for which a prior static design is recommended. For the design of a modern window fastener a test-based calculation model was developed on the basis of which an approval was granted.

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TUHH-Student Henrik Wasemann gewinnt Wettbewerb "Auf IT gebaut"Bautechnik4/2018307Nachrichten

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Schulte Holthausen, Robert; Raupach, MichaelNeue Einsatzmöglichkeiten einseitiger Kernspinresonanzmesstechnik in der BaustoffforschungBautechnik4/2018308-315Berichte

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Mithilfe der einseitigen Kernspinresonanz kann eine Vielzahl interessanter und für die Bauwerkserhaltung relevanter Informationen gewonnen werden. Dieses vergleichsweise junge Messverfahren erlaubt es, Materialoberflächen bis zu einer Tiefe von ca. 25 mm mit einer hochpräzisen Tiefenauflösung zerstörungsfrei zu charakterisieren. Da die Kernspinresonanz, wie alle anderen zerstörungsfreien Messtechniken auch, nur indirekte Messinformationen zugänglich machen kann, erfordern die Interpretation und der Rückschluss auf wesentliche Baustoffeigenschaften kontrollierte Messungen zur Korrelation. Im Rahmen dieses Beitrags werden mehrere Beispiele aus den Forschungstätigkeiten am Institut für Baustoffforschung (ibac) zu den Einsatzmöglichkeiten einseitiger Kernspinresonanz in der Bauwerkserhaltung erläutert. Es werden die zerstörungsfreie Diagnose von säurebeständigem polymergebundenen Mörtel, das Quellverhalten von polymeren Dichtungsbahnen sowie die Möglichkeiten zur Charakterisierung der Porosität von zementären Mörteln und Betonen beschrieben. Für die einzelnen Anwendungen werden Grenzen diskutiert wie auch zukünftiges Entwicklungs- und Forschungspotenzial aufgezeigt.

New applications for single-sided nuclear magnetic resonance in building materials research
Single-sided nuclear magnetic resonance NMR is a powerful tool to evaluate structure surface properties. Relevant information can be gained non-destructively up to a depth of 25 mm with highly precise depth resolutions. As with all non-destructive measurement techniques, single-sided NMR only provides indirect information. The interpretation requires experience as well as controlled laboratory measurements for correlation with material properties. In this paper, several examples for the application of single-sided NMR for the research on construction and rehabilitation materials are reported. The applications include the non-destructive evaluation of polymer mortars, the swelling behaviour of polymer roof membranes as well as the characterisation of mortar and concrete porosity. Limitations as well as future applications are discussed.

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Begemann, Christoph; Cotardo, Dario; Lohaus, LudgerMischungsstabilität fließfähiger Betone - Konzeption und PrüfungBautechnik4/2018316-323Berichte

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Insbesondere unter schwierigen Verarbeitungsbedingungen ist es erforderlich, weiche bis fließfähige Betone einzusetzen. Mit zunehmender Fließfähigkeit der Betone geht allerdings gleichzeitig ein erhöhtes Risiko der Entmischung einher. Insbesondere unter dem Einfluss einer Verdichtung gewinnt die Mischungsstabilität als maßgebliche Frischbetoneigenschaft an Bedeutung. Sie ist im Entwurf neben der hohen Fließfähigkeit gleichbedeutend zu berücksichtigen. Im Gegensatz zu selbstverdichtenden Betonen (SVB) existieren jedoch für fließfähige Rüttelbetone weder Modelle noch Strategien zur Beschreibung und Sicherstellung der Mischungsstabilität. Es sind noch nicht einmal geeignete Prüfverfahren etabliert, die zur Beurteilung der Mischungsstabilität im Labor und auf der Baustelle herangezogen werden könnten. Der vorliegende Beitrag beschreibt zunächst Konzepte, wie Mischungsstabilität im Entwurf berücksichtigt werden kann. Dabei wird zum einen auf die Anteile der granularen Partikel (Gesteinskörnung), der fließfähigen Komponente (Bindemittelleim), ihre jeweiligen Eigenschaften sowie deren gegenseitige Beeinflussung bei Rütteleinwirkung eingegangen. Zum anderen werden weiterentwickelte Prüfmethoden zur Beurteilung der Mischungsstabilität (insbesondere die Sedimentationsstabilität) näher beschrieben.

Stability of flowable concrete - conception and testing
Especially in difficult moulding situation it is necessary to apply flowable concrete. However, with an increase in flowability the risk of segregation increases. Thus stability gains in importance in case of compaction and has to be considered in design like flowability. In contrast to Self-Compacting Concrete (SCC) neither models and strategies exist to describe and ensure stability in design of concrete nor performance-tests are available to assess stability. The current article describes concepts how stability of concrete can be integrated in mixture design. There for, the different proportions of granular particles (aggregates), flowable component (paste), their properties and interaction under vibration are described.
Furthermore refined test methods from SCC are introduced to assess sedimentation of concrete under vibration.

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Fingerloos, Frank; Meyer, Lars; Bastert, HeinrichDas überarbeitete DBV-Merkblatt "Parkhäuser und Tiefgaragen", Fassung Januar 2018Bautechnik4/2018324-335Berichte

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Der Deutsche Beton- und Bautechnik-Verein (DBV) hatte zur Planung und Ausführung von Parkbauten in Betonbauweise erstmalig 2005 ein Merkblatt “Parkhäuser und Tiefgaragen” herausgegeben. Darin wurden viele für den Bau von Parkbauten maßgebende Leitlinien, Empfehlungen und Hinweise zusammengefasst, die sich in der Praxis bis dahin bewährt hatten.
Später erforderten neue Erfahrungen und Erkenntnisse in Bezug auf die Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen in Parkbauten eine Neubewertung einiger Inhalte des Merkblatts, die zu einer Überarbeitung und zu einer 2. Ausgabe des DBV-Merkblatts im Jahr 2010 geführt hatte.
Weitere Praxiserfahrungen und Diskussionen in der Fachöffentlichkeit führten in den Folgejahren zu Vorschlägen für eine Anpassung der Regelungen zur Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen in Parkbauten. Die Ergebnisse fanden u. a. auch Eingang in die A1-Änderung des Nationalen Anhangs zur Bemessungsnorm im Betonbau Eurocode 2 vom Dezember 2015.
Diese Änderungen erforderten die Aktualisierung einiger Inhalte des DBV-Merkblatts “Parkhäuser und Tiefgaragen”, die zu einer 3., überarbeiteten Ausgabe, Fassung Januar 2018, geführt haben. Dieser Beitrag erläutert die wesentlichen Empfehlungen und Änderungen zum Thema Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen in Parkbauten aus der 3., überarbeiteten Ausgabe 2018 des DBV-Merkblatts “Parkhäuser und Tiefgaragen”.
Hinweis: Wesentliche Inhalte dieses Berichts wurden im Januar 2018 im Tagungshandbuch des 8. Kolloquiums Parkbauten der Technischen Akademie Esslingen veröffentlicht.

Guide to Good Practice Multi-storey and Underground Car Parks
The Guide to Good Practice Multi-storey and Underground Car Parks summarises the main issues that should be considered for the design and construction of car parks, as well as providing guidance pertaining to these issues. It emphasises the need for an extensive pre-design phase, which takes into account durability, and the interaction of the building structure with the finishes and building services. Furthermore, the guide defines factors which affect the design, such as the desired quality of the structure and its expected use, which have to be established by the owner. The herein described design approach is based on car parks functioning primarily as traffic structures. This newest issue of the guide incorporates the latest German and European standards in force, as well as practical experiences, with a particular emphasis on the durability of car parks.

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Bautechnik aktuell 4/2018Bautechnik4/2018337-340Bautechnik aktuell

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Persönliches:
Übergabe eingeleitet

Veranstaltungen: Deutscher Brückenbaupreis und Dresdner Brückenbausymposium 2018

Aus den Hochschulen: Call for Papers - Experimentelle Untersuchungen von Baukonstruktionen

Nachrichten: Ingenieurkammer-Bau NRW fordert zügige Novellierung Ingenieurgesetz
“BIM-Leitfaden Stahlbau” veröffentlicht

Firmen und Verbände: Wassermanagement und Klimawandel

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik4/2018341-342Veranstaltungskalender

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Titelbild: Beton- und Stahlbetonbau 4/2018Beton- und Stahlbetonbau4/2018Titelbild

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SITgrid® Carbonbewehrungen setzen neue Maßstäbe bei der bautechnischen Instandsetzung und Verstärkung von marodem Stahlbeton. Auch bei der Herstellung von Beton-Fertigteilen sind textile Bewehrungen aus Carbon und AR-Glas zunehmend im Einsatz. Viel zukunftsweisendes Potential hat Carbonbeton bei der Verstärkung von Brücken als kostengünstigere, Material sparendere und haltbarere Alternative zu Stahlbeton. Erst kürzlich wurden bei der Instandsetzung der Bogenbrücke über das Selbitztal in Naila Carbongelege der V. FRAAS Solutions in Textile eingesetzt. Durch die Verwendung von korrosionsfreien Carbongittern anstelle von bisher üblichen Baustahlmatten konnte die Spritzbetonschicht deutlich dünner und somit kostengünstiger ausgeführt werden.
(Foto: FRAAS Solutions in Textile)

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 4/2018Beton- und Stahlbetonbau4/2018Inhalt

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Morgen, KarlZu Risiken und Nebenwirkungen beim BauenBeton- und Stahlbetonbau4/2018263Editorials

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Weber, Michael; Caspeele, Robby; Schnell, Jürgen; Glock, Christian; Botte, WouterDas neue fib Bulletin 80 - Teilsicherheitsbeiwerte für die Nachrechnung bestehender MassivbauwerkeBeton- und Stahlbetonbau4/2018264-274Fachthemen

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Die zuverlässigkeitsbasierte Nachrechnung bestehender Tragwerke kann auf Basis verschiedener wissenschaftlicher Verfahren erfolgen. Da jedoch bisher nur wenige mit den Eurocodes kompatible Verfahren für eine praxisgerechte Anwendung existieren, kommen für die Nachrechnung bestehender Tragwerke meist semiprobabilistische Verfahren und Teilsicherheitsbeiwerte zur Anwendung, wie sie auch zur Bemessung von Neubauwerken verwendet werden. Eine solche Beurteilung bzw. Nachrechnung bestehender Tragwerke führt oft zu sehr konservativen Ergebnissen, verbunden mit aufwendigen und kostenintensiven Verstärkungsmaßnahmen.
Vor diesem Hintergrund wurde in der fib Task Group 3.1 “Reliability and safety evaluation: full-probabilistic and semi-probabilistic methods for existing structures” das neue Bulletin 80 “Teilsicherheitsbeiwerte für die Nachrechnung bestehender Massivbauwerke” [1] erarbeitet, welches sowohl Empfehlungen für die Teilsicherheitsbeiwerte der Einwirkungs- als auch der Widerstandsseite enthält.
Im vorliegenden Beitrag werden neben zwei Verfahren zur Bestimmung modifizierter Teilsicherheitsbeiwerte für die Nachrechnung bestehender Massivbauwerke nach fib Bulletin 80 [1] mit schwerpunktmäßiger Betrachtung der Widerstandsseite auch Methoden zur Anpassung des Zielzuverlässigkeitsindex nach fib Bulletin 80 [1] vorgestellt. Darüber hinaus wird das Vorgehen an einem Anwendungsbeispiel erläutert.

Partial factor methods for existing concrete structures
In literature different methods for the reliability-based assessment of existing concrete structures have been developed. Nevertheless, a consistent reliability-based assessment framework and a practically applicable codified approach which is compatible to the Eurocodes and accessible for common structural engineering problems in everyday practice is still missing. Currently the assessment of existing structures is mostly based on simplified procedures based on the partial factor method, commonly applied for the design of new structures. Such an assessment of an existing structure may lead to conservative results and expensive rehabilitation and strengthening measures.
Therefore, the fib Task Group 3.1 “Reliability and safety evaluation: full-probabilistic and semi-probabilistic methods for existing structures” developed the new fib Bulletin 80 [1] “Partial factor methods for existing concrete structures”. The new Bulletin 80 includes modified partial factors for materials and actions.
In the present contribution, based on fib Bulletin 80 [1], two methods for the modification of partial factors for the assessment of existing structures are presented. Furthermore, different methods for the adaption of the target reliability index are described. Finally, the approach is explained, using an example.

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Glowienka, SimonOptimierter Teilsicherheitsfaktor für Lasten aus Equipment im schweren IndustriebauBeton- und Stahlbetonbau4/2018275-280Fachthemen

Kurzfassung

Die Berechnung von Baustrukturen im Industriebau erfolgt bislang auf Basis der baurechtlich eingeführten Regelwerke wie etwa DIN EN 1990 oder DIN EN 1992, um nur ein paar Beispiele zu nennen. Auf die entsprechenden Baustrukturen, wie z. B. Fundamente oder Bühnen, wirken neben den umweltbedingten Lasten vor allem auch Belastungen aus schwerem Equipment, die in der Regel auch maßgebend für die Bemessung werden. Da entsprechende Lasten vollständig, aber auch nur teilweise wirken können, gelten sie im Allgemeinen als veränderliche Lasten (Qk) im Sinne von DIN EN 1990 und werden daher üblicherweise mit dem Teilsicherheitsbeiwert &ggr;Q = 1,50 beaufschlagt, in besonderen Fällen darf &ggr;Q = 1,35 verwendet werden [1, 2]. Im Gegensatz zu sonstigen veränderlichen Einwirkungen verfügen Lasten aus Equipment jedoch nur über eine viel geringere Schwankungsbreite und sind generell genauer vorhersagbar. Daher verfügen Tragwerke, die basierend auf den eingeführten Normen bemessen sind, über ein deutlich höheres Zuverlässigkeitsniveau als nach DIN EN 1990 gefordert, was jedoch im Wiederspruch zu der Forderung steht, Tragwerke wirtschaftlich zu bemessen. Im Folgenden wird der Ansatz kritisch diskutiert und ein optimierter Vorschlag unterbreitet.

Optimized safety-factor for loads due to equipment for heavy industry facilities
The calculation of structures for industrial facilities is based on the design codes like for example DIN EN 1990 or DIN EN 1992. Structures to carry industrial facilities like foundations or platforms are subjected to environmental loads but most of all to heavy loads due to equipment. These loads often become decisive for the design of the bearing structure. Since loads due to equipment can act with its full intensity but also partially, they are defined as live loads for the design. Because of this, loads are normally multiplied with the partial safety factor of &ggr;Q = 1,50, in seldom cases a reduced factor of &ggr;Q = 1,35 can be applied [1, 2]. In contrast to regular live loads, live loads due to equipment in heavy industry facilities provide a significant smaller scatter and can be predicted more precisely. If such structures are designed based on the common codes, the safety margin is higher than requested in DIN EN 1990, which leads to uneconomic designed structures. In the following this approach will be analyzed and an optimized proposal will be defined.

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Steinbock, Oliver; Mertzsch, Olaf; Hampel, Torsten; Schmidt, Nico; Curbach, ManfredSystematische Nachrechnung des Brückenbestands in Mecklenburg-Vorpommern* - Interaktion zwischen Praxis und ForschungBeton- und Stahlbetonbau4/2018281-290Fachthemen

Kurzfassung

Die Bewertung von Bestandsbrücken rückte in Verbindung mit der Einführung der Nachrechnungsrichtlinie von Straßenbrücken im Jahr 2011 vermehrt auch in den Fokus der Forschung. Gegenüber Brückenneubauten ist hier eine differenzierte Betrachtungsweise notwendig, da Bestandsbrücken nach anderen Maßstäben entworfen und gebaut wurden. Um der anspruchsvollen Ingenieuraufgabe bei der Bewertung von Bestandsbrücken gerecht zu werden, sieht die Nachrechnungsrichtlinie ein stufenweises Vorgehen mit steigendem Detaillierungsgrad in der rechnerischen Nachweisführung vor. Die stetige Fortschreibung der Nachrechnungsrichtlinie, die u. a. erstmals im April 2015 ergänzt wurde, macht dabei den Input aus Praxis und Forschung notwendig. Das Vorhaben der Wissenschaftlich-technischen Betreuung beim Projekt zur Anwendung der Nachrechnungsrichtlinie auf den Brückenbestand Mecklenburg-Vorpommern (kurz: WTB) griff den Gedanken der Interaktion von Praxis und Forschung auf und erweiterte diesen um die systematische Bewertung des Brückenbestands in der Baulast des Landes Mecklenburg-Vorpommern (M-V). Nachfolgender Beitrag gibt einen Überblick über die Priorisierung eines für die neuen Bundesländer charakteristischen Brückenbestands und die systematische Nachrechnung in Zusammenarbeit von Behörden, Unternehmen und Forschungseinrichtung.

Systematic recalculation of the bridge inventory of Mecklenburg-West Pomerania - Interaction between practice and research
Since the implementation of the ‘Nachrechnungsrichtlinie’ (German recalculation guideline, in short: NRR) in 2011, the assessment of existing road bridges has become increasingly the focus of research. When looking at older structures, a differentiated approach is necessary, because the old bridges have been designed and built according to former standards. To meet these requirements a step by step approach for the recalculation is provided. The continue updating of the guideline, which happened in April 2015 for the first time, will benefit from practice and research. The project -scientific and technical supervision for application of the German recalculation guideline on the bridge stock of Mecklenburg-West Pomerania- (WTB) captures this idea and includes a systematic evaluation of the bridge inventory. The following contribution gives an overview about the prioritization of a typical bridge inventory of the former GDR (German Democratic Republic) and the collaboration of authorities, consultant engineers and researchers.

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Selbstverdichtender BetonBeton- und Stahlbetonbau4/2018290Aktuelles

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Empelmann, Martin; Cramer, JonasRissbreiten an biegebeanspruchten BauteilenBeton- und Stahlbetonbau4/2018291-297Fachthemen

Kurzfassung

Obwohl die Rechenansätze zur Ermittlung der Rissbreiten überwiegend an Zugstäben abgeleitet wurden, werden diese in der Praxis auch für die Berechnung von Rissbreiten an biegebeanspruchten Bauteilen angewendet, zum Teil auch, weil entsprechende Angaben in den Bemessungsnormen fehlen. Die bei Biegung vorhandenen rissaufweitenden Faktoren können aber im Vergleich zum “Zugstab-Rechenwert” zu einer deutlichen Erhöhung der Rissbreiten am Bauteil führen. Im vorliegenden Beitrag werden die wesentlichen Unterschiede der Rissbildung unter Zug- und Biegebeanspruchung erläutert, Einflussfaktoren identifiziert und Vergleiche mit Versuchsergebnissen durchgeführt. Ziel ist es, einen Überblick über die einzelnen Faktoren zu vermitteln, sodass abhängig von projektspezifischen Anforderungen und für eine bessere Vorhersage die am Zugstab abgeleiteten Rissbreitenformeln auf biegebeanspruchte Bauteile erweitert werden können.

Crack width in flexural members
The design approaches for the calculation of crack widths have been developed predominantly on tensile members. Nevertheless, these approaches are used in practice also for the determination of crack widths for members subjected to bending, as detailed specifications in codes are partly missing. For example the curvature of concrete members subjected to bending, significantly increases crack widths compared to those of members subjected to pure tension. In the preceding article, the essential differences of crack formation under tension and bending are explained, influencing factors are identified and comparisons with test results are performed. The aim is to obtain an overview of the individual factors so that depending on the project-specific boundary conditions the crack width formulas derived for tension members can also be expanded for flexural members for a better crack width prediction.

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