Ein Stützenausfall kann innerhalb der Tragstruktur zu einem Versagen der Gesamtstruktur und damit zum Einsturz des Gebäudes führen. Um solch ein globales Versagen durch lokales Versagen zu vermeiden, muss innerhalb der Tragstruktur eine Umlagerung der Schnittgrößen ermöglicht werden, das heißt es müssen sich alternative Lastpfade ausbilden können, um so die Robustheit der Stahl- und Verbundrahmenkonstruktion zu gewährleisten. Solch eine Schnittgrößenumlagerung, zum Beispiel von einem reinen Biegezustand in einen gemischten Biege-Membranspannungszustand, bedingt unter Umständen sehr große Verformungen, die zu großen Deformationen der Anschlüsse führen.
Im Rahmen des DASt/Aif-Forschungsprojekts Nr. 17153N “Außergewöhnliche Bemessungssituationen nach DIN EN 1991-1-7 - Effektive Anwendung und Bemessungsstrategien für Stahl- und Verbundrahmentragwerke” wurde unter anderem durch vier Versuche an Verbundknoten unter gleichzeitig und nacheinander aufgebrachter Momenten-Normalkraft-Beanspruchung die Verformungsfähigkeit der Anschlüsse getestet. Dabei wurde jeweils ein positives als auch ein negatives Anschlussmoment mit entsprechend unterschiedlichem Trag- und Verformungsverhalten der Betonplatte untersucht. Der Einfluss der dabei auftretenden dynamischen Effekte, wie sie zum Beispiel im Falle eines Fahrzeuganpralls auftreten könnten, wurde im Rahmen des europäischen RFCS-Forschungsprojekts “RobustImpact” mit vier weiteren Versuche zur Untersuchung des Trag- und Verformungsverhaltens der Verbundknoten unter hohen Geschwindigkeiten geprüft.
Da sich die erforderliche Rotationsfähigkeit aus dem jeweiligen Rahmensystem ergibt, wurden zusätzlich zwei Versuche an Verbundrahmenkonstruktionen durchgeführt. Dabei wurde nach Aufbringung einer Streckenlast ein Stützenausfall durch Wegnehmen der Mittelstütze simuliert. Große Verformungen sind in den Knoten erforderlich, um einen Spannbandeffekt im Verbundrahmen zu aktivieren und so eine zusätzliche vertikale Beanspruchung aufnehmen zu können, ohne dass ein vorzeitiges Versagen auftritt. Am Beispiel einer Referenzstruktur wird anschließend gezeigt, wie ein vereinfachter Rotationsnachweis der Anschlüsse möglich ist.

Exceptional design situations according to DIN EN 1991-1-7 - Effective application and design strategies for steel and composite buildings.
A local damage within a frame structure (e. g. column loss) may lead to a failure of the global structure and therefore to a collapse of the building. To avoid such a global failure through local damage it is necessary to enable a redistribution of loadings within the structure. This means that the development of alternate load paths should be enabled in order to enhance the structural robustness. Such a redistribution of loadings from a pure bending to a bending-membrane-loading causes under certain circumstances large deflections leading to big deformations of the joints.
In the frame of a German research project “Exceptional design situations according to DIN EN 1991-1-7 - Effective application and design strategies for steel and composite buildings” four tests on composite joints under simultaneous and successive M-N-loading have been performed. The different behaviour of sagging and hogging moment at the joints was investigated and the different load bearing behaviour as well as deformation behaviour of the concrete plate was considered. The influences of the dynamic effects, as they occur in the case of an impact, on the deformation behaviour of the joints are worked out within four further tests on composite joints under high speed loading in the frame of a European research project “RobustImpact”.
As the required rotation capacity can only be determined in real frame structures additionally two tests on composite frames have been performed with the aim to absorb an additional vertical loading through large deformations activating the catenary effect in the composite frame without receiving a premature failure.

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Außenwände von Holztafelbauten erhalten häufig einen Wetterschutz in Form einer Mauerwerk-Vorsatzschale oder einer hinterlüfteten Außenwandbekleidung. Ziel der folgenden Untersuchungen ist nun der Nachweis, daß solche Außenwände mit äußeren Bekleidungen oder Beplankungen aus bautechnischen MDF (Medium Density Fiberboard)- oder OSB (Oriented Strand Board)-Platten mit Mauerwerk-Vorsatzschalen oder mit nicht (ausreichend) hinterlüfteten Außenwandbekleidungen jeweils auch ohne wasserableitende Schicht die Anforderungen an den baulichen Holzschutz gemäß DIN 68800-2 erfüllen. Die durchgeführten Versuche zeigen, daß auf voller Fläche der hölzernen Außenwände eine wasserableitende Schicht auf der äußeren Bekleidung oder Beplankung der Rohwand nicht erforderlich ist; sie zeigen aber weiterhin, daß nicht nur bei hölzernen Außenwänden mit Mauerwerk-Vorsatzschale, sondern auch bei solchen mit hinterlüfteten Außenwandbekleidungen im Bereich der Fensteröffnungen eine feuchtetechnische Trennung zwischen Außenwandbekleidung und hölzerner Außenwand (durch einen Folienkragen o. ä.) notwendig ist.

Mit der seit 1. Februar 2002 gültigen Energieeinsparverordnung (EnEV) ergibt sich, daß neben den architektonischen Aspekten und den baulichen Komponenten auch die anlagentechnischen Einflüsse und energieversorgungstechnischen Gegebenheiten im öffentlich-rechtlichen Nachweis zu bewerten sind. Die neuen Anforderungen sollen den Heizenergiebedarf für die Beheizung der Gebäude und die Warmwasserbereitung reduzieren und den dazu notwendigen Primärenergiebedarf begrenzen. Ein Jahr der Anwendung der EnEV zeigt Planern und Bauschaffenden, daß hinsichtlich der Ausführung der Gebäudehülle keine grundsätzlich neuartigen Konstruktionen auftreten, wohl aber in einigen Details, vor allem zu den Wärmebrücken und der Luftdichtheit sorgfältige Ausführungen erforderlich werden.
Da der überwiegende Anteil der Außenwandkonstruktionen des Wohnungsbaus in Mauerwerksbauweise erstellt wird, soll dieser Beitrag die Konsequenzen der EnEV für diese Ausführungen aufzeigen.

Die kontinuierlich steigenden Anforderungen an die allgemeinen Komfortbedingungen in Verbindung mit einer immer weiter wachsenden Nachfrage nach den unterschiedlichsten Wellness-Angeboten führen sowohl im Hotel- und Touristikgewerbe als auch im privaten Bereich zu umfangreichen Neu- und Umbaumaßnahmen. Bei öffentlichen Schwimmhallen liegt das Hauptaugenmerk dabei auf geeigneten Maßnahmen zur Steigerung der Energie-Effizienz bei gleichzeitiger Modernisierung und Attraktivierung der entsprechenden Gebäudeteile. Nun handelt es sich bei diesen Gebäuden oder Gebäudeteilen um bauliche Einrichtungen, deren Nutzung beispielsweise als Schwimmhalle, als Whirlpoolraum oder als Saunavorraum eine gegenüber den konventionellen Randbedingungen von Aufenthaltsräumen deutlich erhöhte Feuchtebelastung bedingt: Es liegen hier nicht nur gegenüber Wohngebäuden deutlich erhöhte Temperaturen und Luftfeuchten - und damit eine völlig andere Größenordnung der Wasserdampfpartialdrücke der Raumluft - sondern auch grundsätzlich andere Nutzungs- und Betriebszeiten vor. Damit ergibt sich dann, dass der dauerhaft schaden- und mängelfreie Betrieb einer solchen Einrichtung eine entsprechend angepasste Baukonstruktion der umgebenden Bauteile und somit eine spezielle fachliche Betrachtung der bauphysikalischen Randbedingungen erfordert. Während für die konventionelle Wohn- oder Büronutzung eines Gebäudes die bauklimatisch anzusetzenden Randbedingungen (sowie die korrespondierenden Nachweisverfahren) normativ geregelt sind und die Auswirkungen auf die entsprechende bauliche Realisierung damit mehr oder weniger geläufig sind, fehlen diese Erkenntnisse im Bereich der Feuchträume im Allgemeinen und der Schwimmhallen im Besonderen weitestgehend.

External wall constructions for indoor swimming pools.
The continually increasing requirements for general comfort conditions combined with an ever growing demand for the widest range of wellness facilities result in numerous new-build and extension projects in the hotel and tourist trade as well as in private homes (example see fig. 1). With public swimming pools the focus of attention is on suitable measures to increase the energy efficiency of the relevant parts of buildings and to modernise and make them more attractive at the same time. With these buildings or parts of buildings we are dealing with buildings used as swimming pools, jacuzzis or saunas and much more exposed to the effects of moisture compared to the normal boundary conditions of recreational areas: Not only are the temperatures and humidity content much higher and therefore the partial pressures of the water vapour in the air indoors on a completely different scale, but they are generally open and used at different times. This means that the long-term operation of such a building free of damage and shortcomings requires a correspondingly suitable construction of the surrounding components and thus a special expert assessment of the building physics boundary conditions. Whereas the boundary conditions relating to the temperature and moisture in the building (and the corresponding methods) to be applied to residential or office buildings are regulated by standards and the effects on the corresponding construction of the building in practice are therefore more or less familiar, there is a general lack of this information for indoor areas with high humidity in general and swimming pools in particular.

Außenputze haben die Funktion als Witterungsschutz, sie sind aber auch ein wichtiges Gestaltungsmerkmal von Wänden und Fassaden. Daher ist die Diskrepanz der Bewertungsmaßstäbe zwischen Ersteller und Erwerber häufig unüberbrückbar, zumal nur wenige übergeordnete Regelwerke zu diesem Thema herangezogen werden können. Dies soll hier exemplarisch an drei Fallbeispielen dargelegt werden.
Die unterschiedlichen Erwartungshorizonte hinsichtlich der erzielbaren Ausführungsqualität führten bereits in der Vergangenheit häufig zu, z. T. auch gerichtsanhängigen, Streitfällen zwischen Ersteller und Erwerber. Dies gilt insbesondere bei Meinungsverschiedenheiten hinsichtlich optischer Eigenheiten oder Auffälligkeiten, da diese naturgemäß stark subjektiv beurteilt werden und auch für Laien leicht erkennbar sind.
Ziel des Beitrages ist es aufzuzeigen, daß die Ursachen von optischen Auffälligkeiten trotz hohen Streitpotentials manchmal von den Baubeteiligten weder beeinflußbar noch verschuldet sind. Hierzu werden zunächst die Grundzüge von Erscheinungsformen und Beurteilungskriterien optischer Auffälligkeiten dargelegt. Abschließend werden die Ausführungen anhand verschiedener Fallbeispiele erläutert und vertieft.
Die Ausführungen im nachfolgenden Artikel beziehen sich auf Außenwandflächen aus Putzmörteln mit anorganischen Bindemitteln gemäß DIN EN 998-1 [1]. Sie sind somit nicht, oder nur eingeschränkt, auf Außenoberflächen, die mit Beschichtungen und Kunstharzputzen versehen sind, übertragbar.

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Einschaliges verputztes Ziegelmauerwerk ist eine bewährte Außenwandkonstruktion. Die steigenden Anforderungen an die Wärmedämmung von Außenwänden haben in den letzten Jahren zu einer deutlichen Verringerung der Wärmeleitfähigkeit von Ziegelmauerwerk geführt, die im wesentlichen durch die Optimierung der Lochbilderund durch die Herstellung von Ziegeln mit geringerer Rohdichte erreicht wurde.
Obwohl bereits vier Jahre positive Praxiserfahrungen mit dem Verputzen von Mauerwerk aus Ziegeln mit Rechenwerten der Wärmeleitfähigkeit bis 0,11 W/(m middot; K) vorlagen, entschloß sich die Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel Anfang 2001 zu umfangreichen Untersuchungen zur Thematik Putz auf Ziegelmauerwerk.
Durch die Ermittlung aller wesentlichen Materialkennwerte von Mauerziegeln, Putzen und verputztem Mauerwerk sollten die baupraktisch vorhandene Systemsicherheit von verputztem Ziegelmauerwerk labortechnisch dargestellt und die Möglichkeiten für eine Optimierung des Systems aufgezeigt werden.
Die Untersuchungen, an denen sich die Ziegelindustrie und vier innovative Putzmörtelhersteller beteiligten, wurden an der Forschungs- und Materialprüfungsanstalt für das Bauwesen (FMPA) der Universität Stuttgart sowie bei der Gesellschaft für Qualitätssicherung und Materialprüfung (QsM) in Essen durchgeführt. Diese Ergebnisse waren eine wesentliche Grundlage für die Überarbeitung des Merkblatts “Außenputz auf Ziegelmauerwerk”.
Dieser Beitrag faßt die wichtigsten Ergebnisse der Untersuchungen zusammen.

Außenputz auf Leichtmauerwerk - Vermeiden schädlicher RisseRisse im Außenputz, durch die Wasser in die Außenwand eindringen kann - also schädliche Risse, Rißbreite etwa über 0,2 mm -, sind unbedingt zu vermeiden. Derartige Risse können durch verschiedene Ursachen hervorgerufen werden. Sie lassen sich Ursachengruppen zuordnen. Einzelrisse im Putzgrund müssen i. w. durch konstruktive Maßnahmen vermieden werden. Die sach- und normgerechte Ausführung des Putzgrundes ist eine weitere wichtige Voraussetzung für das Vermeiden schädlicher Risse im Außenputz. Dieser muß in seinen Eigenschaften besonders an den Putzgrund Leichtmauerwerk angepaßt sein. Um dies zu gewährleisten, müssen die relevanten Eigenschaften von Putz und Putzgrund bekannt sein oder durch Prüfung ermittelt werden. Derzeit verfügbare Eigenschaftswerte und Eigenschaftszusammenhänge wurden ausgewertet und bewertet sowie geeignete Prüfverfahren angegeben. Die Rißsicherheit kann näherungsweise mit Hilfe von Rißkriterien beurteilt werden, die vorgestellt und erläutert werden. Mit dem heute wesentlich erweiterten und verbesserten Erkenntnis- und Erfahrungsstand lassen sich schädliche Risse im Außenputz, die auf einen für den jeweiligen Putzgrund ungeeigneten Putz zurückzuführen sind, noch sehr viel sicherer vermeiden als bisher.

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Einschalige Außenwände müssen sowohl Anforderungen an die Standsicherheit als auch an den Brand-, den Wärme-, den Schall- und den Witterungsschutz erfüllen. Hochwärmedämmendes Leichtmauerwerk kann ohne Außenputz keinen genügenden Witterungschutz gewährleisten.
Die Eigenschaften des Putzgrundes und des Außenputzes sowie die Einflüsse des Putzgrundes auf die Putzeigenschaften müssen ausreichend genau bekannt sein. In den letzten Jahren wurden dazu im Rahmen von Forschungsarbeiten zahlreiche Untersuchungen durchgeführt. Dadurch hat sich der Erkenntnisstand erheblich erweitert. Zusammen mit den bisherigen Erfahrungen werden als Außenputz auf Leichtmauerwerk Leichtputze nach DIN 18 550-4 bzw. noch weiter optimierte Putze empfohlen. Eine wesentliche Kenntnislücke besteht jedoch noch hinsichtlich des quantitativen Einflusses der Putzgrundfeuchte auf die Putzeigenschaften. Um dies zu untersuchen, wurde ein umfangreiches Forschungsprojekt durchgeführt, über dessen wesentliche Ergebnisse in diesem und im nächsten Heft berichtet wird.

Es kommt immer wieder vor, dass der Geschäftsführer einer Baufirma oder Bauträgergesellschaft persönlich auf Schadensersatz in Anspruch genommen wird, wenn beim Bau Mängel entstehen und die Gesellschaft selbst beispielsweise infolge der Einleitung eines Insolvenzverfahrens aus rechtlichen oder wirtschaftlichen Gründen nicht mehr erfolgreich wegen bestehender Mängelansprüche in Anspruch genommen werden kann.

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Putz wird ein- oder mehrlagig in bestimmter Dicke aufgetragen und erreicht seine endgültigen Eigenschaften durch Verfestigung am Bauteil. Eine Putzlage wird in einem Arbeitsgang durch eine oder mehrere Schichten des gleichen Mörtels hergestellt. Die unteren Lagen sind der Unterputz, die oberste Lage ist der Oberputz.
Die Lagen eines Putzes (Unter-, Oberputz), die in ihrer Gesamtheit und in Wechselwirkung mit dem Putzgrund die Anforderungen an den Putz erfüllen, werden als Putzsystem bezeichnet.

During the advance of the Gotthard Base Tunnel, the members of the AlpTransit Gotthard AG had to face various challenges due to unforeseen ground conditions. In section Sedrun West the team had to face the sudden access of water of up to 13 l/s. Two tunnel jumbos were used for drilling grouting holes, arranged so that they would enter the fault zone at right angle. (pp. 215 to 245).
Der Vortrieb des Gotthard Basis Tunnels stellte die Mitarbeiter der AlpTransit Gotthard AG an mehreren Stellen aufgrund unvorhersehbarer Baugrundverhältnissen vor Herausforderungen. Im Abschnitt Sedrun Süd West musste das Team den unerwarteten Wasserzutritt in Mengen bis zu 13 l/s stoppen. Zwei Vortriebsjumbos wurden für die Injektionsmaßnahme eingesetzt. Das Ziel war, einen zuflussreduzierenden Injektionsschirm zu erstellen, senkrecht zur Störzone. (S. 215 bis 245)

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Ziel dieser Arbeit ist es, Architekten und Ingenieuren, die sich mit Baukonstruktion/-Entwurf und Teilen davon befassen, einen Überblick und Leitlinien für "automatisierungsgerechte Planung, Entwicklung und Gestaltung von Bauteilen und Gebäuden" in die Hand zu geben. Ein großer Teil der Baukosten wird schon in der Entwurfs- und Planungsphase festgelegt. Deshalb sollten alle Arbeitsschritte bis hin zur Montage auf der Baustelle schon frühzeitig berücksichtigt werden. Moderne Bauwerke bestehen aus vielen Subsystemen, deren Koordination und integrierte Betrachtung unumgänglich ist für einen automationsgerechten Entwurf und eine automatisierte Ausführung. Um geometrisch genau bestimmbare Zustände auf der Baustelle zu erhalten, müssen alle Bauteile nicht nur geometrisch sondern auch in ihren Materialeigenschaften genau definiert sein. Das Problem variierender Genauigkeiten kann gelöst werden durch den Entwurf selbst zentrierender Bauteile auf der Basis der hier vorgestellten Konstruktions- und Entwurfsprinzipien.

Im Zuge der Planung und Ausführung der Baugrube und Gründung des zukünftigen Forschungszentrums von Roche in Basel wurden viele Herausforderungen bewältigt, indem automatisierte Verfahren und digitale Methoden konsequent im Spezialtiefbau angewendet wurden. Das Projekt befindet sich innerstädtisch am Rande des Industrie- und Forschungsareals von Roche mit sensibler Nachbarbebauung. Oberirdisch besteht das Forschungszentrum aus vier Gebäuden mit von Westen nach Osten zunehmenden Höhen von 18 bis 115 m. Diese vier Gebäude sind durch einen gemeinsamen, 140 m langen, 70 m breiten und 22 m tiefen sechsstöckigen Kellerkasten verbunden. Am Standort wurde bereits in den 1970er-Jahren eine Schlitzwand für eine Baugrube mit gleichen Abmaßen erstellt. Zur Reduktion von Bauzeit und Investitionskosten wurde diese 45 Jahre alte Schlitzwand als Baugrubensicherung reaktiviert und der vorhandene Kellerkasten durch einen Neubau ersetzt. Die bestehende Schlitzwand wurde mit bis zu fünf Ankerlagen gegen den Erddruck und den 12 m hohen Wasserdruck im Baugrund gesichert. Die Gründung wurde als kombinierte Pfahl-Plattengründung (KPP) mit einer 1,5 m mächtigen Bodenplatte und 178 Großbohrpfählen bemessen. Die Großbohrpfähle mit einem Durchmesser von 1,2 m und Längen von 10 bis 28 m wurden 12 m unter dem Grundwasserspiegel von der Baugrubensohle aus hergestellt. Durch die Automatisierung der KPP-Iteration wurden der Berechnungsaufwand für die Planer und die Kosten für den Bauherrn deutlich reduziert.

Excavation pit and foundation of a research center
During planning and construction of the excavation pit and foundation of the new research center of Roche in Basel (Switzerland), several challenges have been solved by applying automated procedures and digital methods in civil engineering. The project is located in an urban area on the periphery of the industrial and research site of Roche with sensitive neighbouring buildings. Above ground, the research center consists of four buildings with heights increasing from west to east between 18 and 115 m. These four buildings share a 140 m long, 70 m wide and 22 m deep six-storey basement. At site, a diaphragm wall was constructed in the 1970s for an excavation pit with the same dimensions. This 45-year-old diaphragm wall has been reactivated as excavation pit support for cost- and time-saving reasons and the existing basement had to be replaced by a new one. The existing diaphragm wall was secured with up to five anchor layers to withstand the earth pressure and the 12 m high water pressure in the highly permeable subsoil. The foundation was designed as a combined piled raft foundation (CPRF) with a 1.5 m thick raft and 178 heavy-duty bored piles. The heavy-duty bored piles with a diameter of 120 cm and lengths of 10 to 28 m were constructed 12 m below groundwater level from the bottom of the excavation pit. By automating the CPRF iteration procedure the planning expenses and the construction costs were significantly reduced.

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Seilroboter stellen einen innovativen und vielversprechenden Ansatz bei der Digitalisierung und Automatisierung im Mauerwerksbau dar. Zudem verfügen sie über das Potenzial, die Verarbeitung von Mauersteinen zu revolutionieren. Denn der Einsatz von Seilrobotern eröffnet die Möglichkeit, große Bauvolumina auch bei komplexen Geometrien und reduziertem Personaleinsatz in kürzester Zeit zu errichten. Damit steigt perspektivisch nicht nur die Produktivität in den Bauunternehmen, es wird auch dem Mangel an qualifizierten Fachkräften entgegengewirkt und das Image der Branche insgesamt verbessert.
An der praktischen Umsetzung der Digitalisierung und Automatisierung im Mauerwerksbau mittels Seilroboter arbeitet seit dem 1. Februar 2019 die Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V. gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Mechatronik und dem Institut für Baubetrieb und Baumanagement der Universität Duisburg-Essen sowie dem IAB - Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH.
Der vorliegende Beitrag gibt einen Einblick in die Realisierung eines Funktionsmusters eines Seilroboters inklusive einer Bemörtelungseinrichtung, mit dem das automatisierte Mauern anhand eines eingeschossigen Mustergebäudes demonstriert werden soll.

Zerstörungsfreie Prüfverfahren im Bauwesen werden zunehmend für großflächige und detaillierte Zustandsuntersuchungen von Bauwerken angewendet. Für gezielte Untersuchungen von spanngliedführenden Bereichen mit einem Schadensverdacht in Spannbetonbauwerken eignen sich die Prüfverfahren Ultraschallecho, Impakt-Echo und Radar. Eine nennenswerte Verbesserung der Ergebnisse und deren Interpretation wurde in den letzten Jahren durch die weiterführende Datenauswertung mit Hilfe von 3D-Rekonstruktionsrechnungen und der Kombination von Meßdaten durch Datenfusion erreicht. Die Anwendung der Verfahren mit automatisierter Meßwerterfassung wird für Fahrbahnplatten und Hohlkastenstege dargestellt und diskutiert. Ergebnisse einer Meßunsicherheitsbetrachtung und deren Bedeutung werden an einer Fundamentplatte aufgezeigt.

Eine Vielzahl zerstörungsfreier Prüfverfahren hat in den letzten Jahren Einzug in die Bauwerksuntersuchung gehalten. Um die Aussagekraft der Einzelverfahren zu erhöhen und den wirtschaftlichen Einsatz weiter voranzubringen, lag es nahe, die Verfahren kombiniert auf einer automatisierten Plattform zu montieren. Zu diesem Zweck wurde das BetoScan-System entwickelt. Um weitere Erfahrungen mit dem BetoScan-System zu erhalten, wurde ein langjährig genutztes Parkhaus aus Stahlbeton mit Gussasphaltfahrbahn als Untersuchungsobjekt ausgewählt. Bei der experimentellen Bauwerksuntersuchung wurden die Verfahren Wirbelstrom, Radar, Ultraschall und Mikrowelle zum Einsatz gebracht. Von der Anwendung des Systems und der Auswertung der Ergebnisse wird in diesem Beitrag berichtet.

Automated non-destructive inspection techniques for large reinforced concrete constructions - an example of use
In recent years a variety of non-destructive evaluation methods are more and more used for the inspection of constructions. Increasing the information value of inspections and the economic aspects of applications leads to a combination of methods on an automated system. Therefore, the BetoScan robot was developed. Gaining more experience in applications was realized with the inspection of a car park which was unused for several years. The building was made of reinforced concrete with melted asphalt as floor coating. Within the frame of the inspections eddy current, radar, ultrasound and microwaves were used. The application of the BetoScan system and the results are presented in this article.

Für die Umsetzung der klimapolitischen Ziele ist eine wirtschaftliche und ressourcenschonende Bauweise von Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) dringend erforderlich. Die Erhöhung der anzusetzenden Ermüdungsfestigkeit durch den Einsatz hochfester Stähle und durch die Anwendung von Schweißnahtnachbehandlungsmethoden bietet großes Potenzial zur Senkung des Materialeinsatzes und der Kosten bei Monopiles. Speziell in der automatisierten Fertigungskette der OWEA bieten sich automatisierte Prozesse wie das Festwalzen an. Festwalzen ist ein im Maschinenbau etabliertes mechanisches Bearbeitungsverfahren zur Erhöhung der Verschleiß- und Ermüdungsfestigkeit von metallischen Komponenten. Der vorliegende Aufsatz stellt Ergebnisse des Festwalzens als neuartige Nachbehandlungsmethode zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit von Schweißnähten dar. Es werden die Oberflächen- und Randzoneneigenschaften UP-geschweißter Stumpfnahtstöße aus einem Baustahl der Güte S355MLO vor und nach dem Festwalzen gezeigt. Um den Einfluss des Festwalzens auf die Nahtgeometrie zu quantifizieren, werden zusätzlich Ergebnisse von Messungen mit einem Laserliniensensor dargestellt. Abschließend werden die Ergebnisse der Ermüdungsversuche diskutiert, die das große Potenzial des Festwalzprozesses als Schweißnahtnachbehandlungsmethode aufzeigen.

Automated post weld treatment for offshore wind turbines
A more economical and resource-saving construction of offshore wind energy converters (OWEC) is necessary in order to implement climate policy objectives. The increase of the fatigue resistance by using high-strength steels and by applying post-weld treatment methods offers great potential for reducing the use of materials and costs for monopiles. Specifically, in the automated OWEC manufacturing chain, automated processes such as deep rolling are a suitable option. Deep rolling is an established process in mechanical engineering for increasing the wear and fatigue resistance of metallic components. This paper presents results of deep rolling as a new post treatment method to increase the fatigue strength of welds. The surface and subsurface zone properties of submerged arc welded butt joints made of a structural steel grade S355MLO before and after deep rolling are shown. In order to quantify the influence of deep rolling on the weld geometry, measurements of a laser line sensor are presented. Finally, the results of fatigue tests are discussed, which show the great potential of the deep rolling process as a post weld treatment method.

Die Wirksamkeit der Schweißnahtnachbehandlung durch höherfrequente Hämmerverfahren (HFH) zur Steigerung der Ermüdungsfestigkeit wurde bereits durch eine Vielzahl von Studien belegt. Durch die robotergesteuerte Anwendung der HFH-Verfahren soll die Schweißnahtnachbehandlung in den Herstellprozess automatisiert geschweißter Bauteile integriert werden können und ein wirtschaftlicher Einsatz der HFH-Behandlung innerhalb der Serienfertigung ermöglicht werden. Zudem kann eine automatisierte Qualitätskontrolle in den Nachbehandlungsprozess eingebunden werden, die eine genauere Vermessung der Nahtgeometrie als konventionelle Messmethoden ermöglicht. Dieser Beitrag befasst sich mit der gerätespezifischen Entwicklung einer robotergesteuerten Anwendung der HFH-Nachbehandlung mit dem HiFIT-Gerät sowie einer automatisierten Qualitätskontrolle. Anschließend wird die Verifizierung der Wirksamkeit der automatisierten HFH-Nachbehandlung anhand von Ermüdungsversuchen und der Vermessung der Eindruckgeometrie dargestellt.

Automated post weld treatment by High Frequency Impact Treatment
The effectiveness of post weld treatment by High Frequency Mechanical Impact Treatment (HFMI) to increase the fatigue strength has already been proven by numerous studies. An automated application of HFMI-treatment can be integrated in the manufacturing process of automated welded constructions and enables an economical use of HFMI-treatment within series production. Furthermore, an automated quality control can be embedded in a robot-controlled HFMI-process, which enables a more precise measurement of the weld geometry than conventional measuring methods. This article covers the device-specific development of a robot-controlled application of HFMI-treatment by the HiFIT-tool as well as an automated quality control. Following, the verification of the effectiveness of an automated HFMI-treatment by fatigue tests and the measurement of the geometry of the HFMI groove is presented.