Im Zeitalter der Wissensarbeit steigt die Bedeutung mentaler und psychologischer Faktoren wie Konzentrationsfähigkeit, Stimmung und Motivation für eine hohe Leistungsfähigkeit. Die physikalischen Bedingungen an Büroarbeitsplätzen können einerseits einen Stressor darstellen, der die Konzentration erschöpft und den Nutzer ermüdet, oder eine räumliche Ressource, die Arbeitstätigkeiten erleichtert oder Nutzerbedürfnisse befriedigt und dadurch Engagement und Stimmung bei der Arbeit steigert. Inwiefern bestimmte räumliche Bedingungen am Arbeitsplatz eine Ressource oder einen Stressor darstellen, lässt sich anhand der drei Ebenen des Komforts abschätzen: physischer, funktionaler und psychischer Komfort. Ein solcher Ansatz soll helfen, “psychisch nachhaltige“ physikalische Raumbedingungen zu schaffen, die die psychischen Ressourcen der Nutzer schonen. Im vorliegenden Beitrag wird dieses neue Verständnis von Komfort mithilfe der zugrunde liegenden psychologischen Prozesse erklärt und am Beispiel der bauphysikalischen Variablen “Beleuchtung“ illustriert.

Stressor or resourse? The significance of physical conditions and comfort exemplified by lighting conditions.
In the era of knowledge work, high performance increasingly depends on mental and psychological factors like concentration, mood, and motivation. Physical conditions in offices can either constitute a stressor depleting concentration and fatiguing users, or an environmental resource facilitating work activities and satisfying user needs and, in turn, heightening engagement and mood at work. To what extent certain physical conditions at the workplace function as resources or as stressors can be estimated based on three levels of comfort: physical, functional, and psychological comfort. This approach aims at supporting the creation of “psychologically sustainable” physical conditions, which conserve the users’ psychological resources. In this article, this new understanding of comfort will be explained based on the underlying psychological processes and will be illustrated using the example of the physical variable of lighting.

Im Zeitalter der Wissensarbeit steigt die Bedeutung mentaler und psychologischer Faktoren wie Konzentrationsfähigkeit, Stimmung und Motivation für eine hohe Leistungsfähigkeit. Die physikalischen Bedingungen an Büroarbeitsplätzen können einerseits einen Stressor darstellen, der die Konzentration erschöpft und den Nutzer ermüdet, oder eine räumliche Ressource, die Arbeitstätigkeiten erleichtert oder Nutzerbedürfnisse befriedigt und dadurch Engagement und Stimmung bei der Arbeit steigert. Inwiefern bestimmte räumliche Bedingungen am Arbeitsplatz eine Ressource oder einen Stressor darstellen, lässt sich anhand der drei Ebenen des Komforts abschätzen: physischer, funktionaler und psychischer Komfort. Ein solcher Ansatz soll helfen, “psychisch nachhaltige“ physikalische Raumbedingungen zu schaffen, die die psychischen Ressourcen der Nutzer schonen. Im vorliegenden Beitrag wird dieses neue Verständnis von Komfort mithilfe der zugrunde liegenden psychologischen Prozesse erklärt und am Beispiel der bauphysikalischen Variablen “Beleuchtung“ illustriert.

Stressor or resourse? The significance of physical conditions and comfort exemplified by lighting conditions.
In the era of knowledge work, high performance increasingly depends on mental and psychological factors like concentration, mood, and motivation. Physical conditions in offices can either constitute a stressor depleting concentration and fatiguing users, or an environmental resource facilitating work activities and satisfying user needs and, in turn, heightening engagement and mood at work. To what extent certain physical conditions at the workplace function as resources or as stressors can be estimated based on three levels of comfort: physical, functional, and psychological comfort. This approach aims at supporting the creation of “psychologically sustainable” physical conditions, which conserve the users’ psychological resources. In this article, this new understanding of comfort will be explained based on the underlying psychological processes and will be illustrated using the example of the physical variable of lighting.

Es wird ein Konzept für den konstruktiven Entwurf, die Bemessung und den rechnerischen Nachweis von teilweise vorgespannten Stabtragwerken unter kombinierter Belastung aus Last und Zwang erläutert.

This paper presents a design approach for calculating rectangular hollow section (RHS) splices (bolted end plate connections) under tension forces or bending moments in accordance with EN 1993-1-8. Based on models available in the literature, a Eurocode-conform model is presented using the component method. The original model, based on experimental and numerical investigations, uses a three-dimensional yield line method to predict the tension resistance of bolted splices with hollow sections considering the joint as a whole. The adapted model is fully compatible with EN 1993-1-8. Moreover, the original model has been extended to predict also the design moment resistance of such RHS splices.

Für die Anbindung der neuen Landebahn Nordwest wurden am Frankfurter Flughafen insgesamt fünf Rollbrücken in integraler Bauweise errichtet. Es handelt sich um ein- bis dreifeldrige Rahmenbauwerke, deren Überbauten größtenteils aus vorgespannten Fertigteilträgern mit Ortbetonergänzung hergestellt wurden. Durch den Verzicht auf Fugen und Lager entstanden sehr robuste und dauerhafte Brückenbauwerke. Zur Reduzierung des Erddrucks auf die Widerlagerwände wurden erstmalig im Großbrückenbau flexible Widerlager eingesetzt. Die Brücken sind für eine maximale Flugzeuglast von 750 t ausgelegt, womit das Startgewicht von allen aktuellen Flugzeugtypen abgedeckt ist. Mit einer überspannten Fläche von insgesamt ca. 20.000 m2 gehört die Rollbrücke Ost 1 zu den größten integralen Brückenbauwerken in Europa.
Im folgenden Beitrag werden die statisch-konstruktiven Besonderheiten der Rollbrücke Ost 1 aus Sicht des Prüfingenieurs und des Bauherrn erläutert. Außerdem wird auf die Bauausführung eingegangen und die fugenlose Bauweise diskutiert.

Large integral bridges with flexible abutments. Experiences with the construction of the Taxiway Bridge East 1 at the Frankfurt Airport
At the Frankfurt Airport, five integral taxiway bridges were built to connect the new Runway Northwest with the apron area. The superstructure of the frame bridges mostly consist of prestressed prefabricated girders completed with a cast-in-place concrete deck. The bridge construction without joints and bearings allows robust and durable structures. For the first time, flexible abutments were placed at large bridge constructions in order to reduce soil pressure. The bridges are designed for a total load of 750 tons, which covers all current models of aircraft. The overall deck area of the Taxiway Bridge East 1 amounts nearly 20000 m2. Hence, this bridge belongs to the largest integral bridges in Europe.
In this paper, the design features of the Taxiway Bridge East 1 are reviewed and the jointless construction method is discussed.

Sollen Klassenräume über Fenster belüftet werden, kann dies über Stoßlüftung oder genau dosierte Dauerlüftung erfolgen. Messungen verschiedener Institutionen zeigen, dass die erforderliche regelmäßige Stoßlüftung in Schulen nicht praktiziert wird. Damit eine Dauerlüftung aber funktionieren kann, muss ermittelt werden, welcher Fenstertyp bei welcher Öffnungsweite bei behaglichen thermischen Verhältnissen im Raum den notwendigen Luftwechsel gewährleistet. Deshalb wurden an einem Freilandversuchsstand des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik Schwingflügel und Kippflügel auf ihre Eignung zur Dauerlüftung in Klassenräumen untersucht.
Da sich bei den vielen Einflussfaktoren auf die freie Lüftung die deskriptive Analyse oft als sehr schwierig erweist, wird ein besonderes statistisches Verfahren, ein Entscheidungsbaumverfahren verwendet, das sowohl hinsichtlich der Auswahl der Einflussgrößen und der Modellüberanpassung sehr günstige statistischmethodische Eigenschaften besitzt. Mit diesem Verfahren können Einflussgrößen mit unterschiedlichen Skalenniveaus adäquat in die Auswertung einbezogen werden. Dabei erhält man ein intuitiv interpretierbares Regelwerk, welches dem Anwender einen erklärenden Einblick in die Zusammenhangsstruktur des untersuchten Prozesses liefert.

Investigation of different façade systems regarding to their applicability for automated window ventilation in schools with a decision tree method.
In classrooms, where ventilation is managed with windows two kinds of strategies can be used: short-term ventilation or exactly regulated continuous ventilation. Results of measurements of different institutions show that the necessary regular short-term airing in schools is not adhered to. For functional continuous ventilation in classrooms it is necessary to know, which type of window assures the required air change within comfortable thermal conditions and which opening width is necessary. In order to get this information the performance of pivoting windows and bottom-hung windows is investigated at an outdoor test facility at the Fraunhofer Institute for Building Physics.
Because of the difficulties in descriptive analysis of natural ventilation with its various influencing factors a specific statistical method, a decision tree method, is used. This method has pretty positive characteristics regarding the choice of influencing factors and the overfitting of the statistical model. With this method there can be implied influencing factors with different scale levels in an adequate way. The result of this method is an interpretable system of rules, which delivers an illustrative insight into the context pattern of the investigated process.

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Es wird ein FE-Verfahren zur nichtlinearen Traglastberechnung zusammengesetzter ebener dünnwandiger Strukturen mit elasto-plastischem Materialverhalten beschrieben. Nach eine kurzen Darstellung der Theorie, der Algorithmen und des verwendeten Elementes folgt die Anwendung auf einen hohen Blechträger unter Einzellast, für den zum Vergleich auch ein Versuch vorlag. Abschließend werden aus ingenieurmäßiger Anschauung gewonnene einfache Formeln zur Ermittlung der Traglast solcher Träger angegeben und kritische Anmerkungen zu den betrachteten Verfahren gemacht.

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Mauerwerk hat in den letzten Jahrzehnten einen rasanten Wandel hin zu einem hochspezialisierten Baustoff vollzogen. Für einige Disziplinen - z.B. den Wärmeschutz - kann man von einem “Hightech”-Produkt sprechen. Auch die Modelle für die Bemessung von Mauerwerk werden differenzierter. Besonders im Hinblick auf die Vielfalt der angebotenen Steinsorten und Formate wurde in den letzten Jahren versucht, die Bemessung der individuellen Mauerwerkssorte anzupassen. In den Arbeiten [3] und [10] wurde verstärkt die Steingeometrie in die Bemessungsmodelle für Schubversagen bzw. Stabilitätsversagen einbezogen. Andere Arbeiten, darunter [11], haben das Stabilitätsversagen einachsig gespannter Wände unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Spannungs- Dehnungsbeziehungen verschiedener Stein-Mörtelkombinationen beleuchtet.
Die Plattentragwirkung einer Mauerwerkwand wird wesentlich durch ihre Steifigkeiten in zueinander orthogonalen Richtungen beeinflußt. Die Unterschiede in der Fugenausbildung sowie in Steinform, -art und -format führen zu unterschiedlichen Steifigkeitsverteilungen, die bisher nur unzureichend bei der Schnittkraftermittlung und Nachweisführung berücksichtigt werden.
Im Rahmen von ersten Tastversuchen wurden für ausgewählte Steine die Elastizitätsmoduln und die Querdehnzahlen in den beiden wesentlichen zueinander orthogonalen Wandrichtungen bestimmt. Die Stoßfuge wird i. allg. als statisch nicht mitwirkend angesetzt, weil sie entweder nicht ausreichend oder gar nicht vermörtelt ist. Dies führt zu einer Anisothropie, die sich sowohl bei der Scheibenbeanspruchung als auch bei der Plattenbiegung im Zustand I mit den ermittelten Kennwerten auf einfache Art berücksichtigen läßt.

Mauerwerk wird in Madagaskar nicht als tragender Baustoff verwendet. Obwohl die Grundlagen dafür vorhanden sind und der Einsatz von Mauerwerk für das Land aus bauklimatischer und auch aus wirtschaftlicher Sicht überaus sinnvoll wäre, wird Massivkonstruktionen aus Stahlbeton, in die Mauerwerk nur als nichttragendes Element integriert wird, der Vorzug gegeben.
Der Bericht beschäftigt sich mit der Herstellung und den daraus resultierenden Eigenschaften von Mauerziegeln in Madagaskar, in denen die Hauptursache für den Nichteinsatz von Mauerwerk als tragendes Bauteil zu suchen ist. Er entstand im Zuge eines größeren Bauvorhabens in Madagaskar, welches von den Autoren betreut wird.

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Im Zuge sich verschärfender Zielstellungen zur Minderung der Treibhausgasemissionen sehen sich auch Wohnungsunternehmen in der gesellschaftlichen Pflicht, weitere Maßnahmen zur energetischen Optimierung ihrer Gebäudebestände umzusetzen. Ausgangspunkt der im Bundes-Klimaschutzgesetz festgelegten Minderungsziele ist das Bezugsjahr 1990. Für die Unternehmen der Wohnungswirtschaft besteht dadurch die Herausforderung, dass Energieverbrauchsdaten von 1990 bis dato vorhanden sein müssen, um den zeitlichen Verlauf der Treibhausgasemissionen abbilden zu können. Eine systematische Erfassung der Verbrauchsdaten von den meisten Wohnungsbeständen der Wohnungsgenossenschaften und -unternehmen begann jedoch erst im Laufe der 2000er Jahre. Eine fundierte Einschätzung im Kontext der Klimaschutzziele ist deshalb nur schwer möglich. Der entwickelte Algorithmus ermöglicht eine rückwärtige Beurteilung der Treibhausgasemissionen auf Basis statistischer Metadaten. Die bereits erfassten Verbräuche für die Erzeugung von Raumwärme und Trinkwarmwasser werden hierfür witterungs- sowie leerstandsbereinigt und hinsichtlich ihres Treibhauspotenzials bewertet. Auf Basis einer repräsentativen Datengrundlage können mithilfe des entwickelten Verfahrens dann die flächenspezifischen Treibhausgasemissionen zum Bezugsjahr extrapoliert werden. Der erhaltene Wertebereich kann sowohl als Dokumentation für die meist rückläufige Entwicklung der Emissionen der jeweiligen Wohnungsbestände als auch als Grundlage für zukünftige Modernisierungsentscheidungen dienen. Ein Abgleich des ermittelten Graphen mit den Investitionsausgaben des im Rahmen einer Studie untersuchten Unternehmens konnte die Anwendbarkeit der Vorgehensweise bestätigen.

Algorithm for assessment of greenhouse gas emissions of housing companies with extrapolated dates
While goals for the reduction of greenhouse gas emissions are increasing, housing companies also see themselves under a social obligation to implement further measures for the energy optimization of their buildings. The starting point for the reduction goals set out in the German Federal Climate Change Act is the reference year 1990. For the companies, this poses the challenge that systematic recording of their consumption data only began during the 2000s. A well-founded assessment in the context of the climate protection goals is therefore difficult to make. The developed algorithm enables a backward assessment of greenhouse gas emissions based on statistical metadata. For this purpose, the already recorded consumptions for the generation of heating and hot water are adjusted (interannual weathers and vacancy rate) and evaluated with regard to their greenhouse potential. Based on a representative data basis, the area-specific greenhouse gas emissions can extrapolate to the reference year by the help of the developed method. The obtained range of values can for example serve as basis for future modernization decisions. A comparison of the determined graph with the investment expenditures of the company under consideration was able to confirm the applicability of the procedure.

Bei der Brücke Altstädter Bahnhof handelte es sich um eine große Spannbetonkonstruktion, die einen elementaren Verkehrsknotenpunkt in der Stadt Brandenburg an der Havel bildete. Entgegen üblichen Spannbetonkonstruktionen mit kleinen Bündelspanngliedern kamen beim Haupttragwerk in Längsrichtung großformatige Spannblockspannglieder zum Einsatz. Im Fall der vorliegenden Brücke setzte sich das Spannglied aus 392 ovalen Einzeldrähten aus Hennigsdorfer Produktion zusammen, welche als spannungsrisskorrosionsgefährdet gelten. Bei Bauwerkserkundungen wurde ein hoher Versprödungsgrad der Spannstähle festgestellt, sodass die Brücke am 19.05.2021 gesprengt werden musste. Zuvor traten im Bereich detektierter Spanndrahtbrüche von außen erkennbare Längsrisse in den Stegen anstatt von üblicherweise quer gerichteten Biegerissen an der gezogenen Randfaser auf. Die abweichende Schadensäußerung im Falle einer Spannstahlschädigung brachte das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) dazu, weitergehende Untersuchungen durchzuführen. In Zusammenarbeit mit dem Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg, der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden sowie der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) wurden experimentelle Untersuchungen in-situ konzipiert und durchgeführt. Im Konkreten wurde an zwei Messstellen eine gezielte Schädigung des großformatigen Spannglieds vorgenommen, um das zuvor vorgefundene Schadensbild nachzuvollziehen und validieren zu können. Konzept, Ergebnisse aus den Untersuchungen und Erkenntnisse für gleichartig ausgeführte Bauwerke sind Gegenstand des ersten Beitrags (Teil 1). Der zweite Teil [1] wird sich im Schwerpunkt den verwendeten Messverfahren und Monitoringsystemen widmen, welche die Durchführung des Versuchs begleiteten.

Experiences form the deconstruction of the Bridge Altstädter Bahnhof in the city of Brandenburg - Part 1: Investigation and findings on the announcement behavior of large-format tendons with pre-stressing steel susceptible to stress corrosion cracking
The bridge “Altstädter Bahnhof” in the city of Brandenburg a. d. Havel was a large pre-stressed concrete structure that provided an elementary traffic junction. In contrast to common pre-stressed concrete structures with small tendons, large-format pre-stressing tendons were used in the longitudinal direction for the main superstructure. In the case of the present bridge, the tendon consisted of 392 oval strands made in the steel mill of Hennigsdorf, Germany, which are considered to be susceptible to stress induced corrosion cracking. During structural investigations, a high degree of embrittlement of the prestressing steel was detected, so that the bridge had to be demolished on May 19, 2021. Previously, in the area of detected prestressing strand breaks, longitudinal cracks appeared in the webs instead of the usual bending cracks. The different damage indication in the case of prestressing steel prompted the Federal Ministery of Transport to initiate further investigations. In cooperation with the Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg, the Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden and the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), experimental investigations were designed and carried out on site. Specifically, targeted damage to the large-format tendon was carried out at two measuring points in order to reproduce and validate the damage pattern previously found. The concept, results from the investigations and findings for similar structures are the subject of the following first article (Part 1). The following part 2 will focus on the measurement methods and monitoring systems used during the experiments.

Im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen eines Brückenzugs über die über die Nidda wurden im Jahr 2020 erstmals zwei Spannbetonbrücken mit Carbonbeton verstärkt. Bei den im Jahr 1971 errichteten Teilbauwerken wurde sogenannter Sigma-Oval Spannstahl verbaut, der als spannungsrisskorrosionsgefährdet gilt. Die Straßenbrücken zeigten rechnerisch kein ausreichendes Ankündigungsverhalten im Sinne der Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion, sodass ein plötzliches Versagen den Verkehrsteilnehmer gefährdete. Um dieses Defizit zu beheben, wurde eine Verstärkung notwendig. In Hinblick auf die exponierte Lage im Verkehrsnetz am Westkreuz Frankfurt a. M., stellte sich die Verstärkung mit Carbonbeton als die wirtschaftlichste und minimalinvasivste Verstärkungsmöglichkeit heraus. Nachfolgender Beitrag ist Bestandteil eines dreiteiligen Aufsatzes, der die notwendigen Planungsschritte und erste Erfahrungen aus der Ausführung zusammenträgt. In Teil 1 wurden neben den Grundlagen zur Spannungsrisskorrosion das Konzept und die Planungsschritte erläutert. Der nachfolgende zweite Teil stellt die Besonderheiten des Carbonbetons im Brückenbau dar und vergleicht diesen mit gängigen Verstärkungsmethoden. Teil 3 umfasst detaillierte Angaben zur Verstärkungsmaßnahme und erste Erfahrungen aus der baulichen Umsetzung.

Carbon reinforced concrete - An alternative method for strengthening Concrete Bridges; Part 2: Strengthening of concrete bridges with carbon reinforced concrete - pilot project “federal highway bridges (A 648) across the river Nidda
In 2020 two of three bridges, which are part of the german highway road A 648, were strengthened with carbon reinforced concrete for the first time in Germany. The two superstructures were erected in the 1970s as a pre-stressed beam. As tendons a so called -sigma-oval-steel was used, which is sensitive for stress corrosion cracking. According to German guidelines and to exclude a sudden failure, it has to be verified if a damage of the tendons can be seen at the surface of the cross section via cracks along the superstructure. This -crack before failure- criteria was not fulfil for the described superstructures. With reference to the relevance of the bridges in the local infrastructure around Frankfurt a. M., a strengthening concept was necessary. Due to that fact, a strengthening with carbon reinforced concrete was identified as an economic and minimal invasive method. The report on that forerunner project is spread into three parts. The first part gives an overview about the bridges and the background on stress corrosion cracking, added with explanations about the planning steps. The following second part describes the strengthening with carbon reinforced concrete with focus on bridges. The third part goes further into detail, regarding the construction and the design of a carbon reinforced strengthening.

Herrn Professor Dr.-Ing. Jürgen Schnell zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Die Bestimmung und Festlegung der Materialfestigkeiten von Baustoffen beim Bauen im Bestand sind seit längerer Zeit ein Forschungsschwerpunkt Prof. SCHNELLS, dem dieser Beitrag gewidmet ist. Mit den jüngst erschienenen Heften der Schriftenreihe des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (Hefte 616 und 619) wurde dem praktizierenden Ingenieur das notwendige Material zur Bestimmung von Materialfestigkeiten und somit für die ingenieurmäßige Bewertung von Bestandsbauten bereitgestellt. Im Rahmen eines bautechnikhistorischen Forschungsvorhabens zum Bauingenieur und Hochschullehrer WILLY GEHLER wurde u. a. die bis dato vermutlich älteste Eisenbetonbrücke Mitteldeutschlands nach der Bauweise HENNEBIQUE ausfindig gemacht. Die Brücke wurde im Jahr 2016 aufgrund eines zu kleinen Durchflussquerschnitts abgerissen, bot in diesem Zusammenhang aber zumindest die Möglichkeit, umfangreiches Probenmaterial zu erhalten. Folgender Beitrag stellt einerseits die Ergebnisse der Untersuchungen zu den Materialfestigkeiten dar und diskutiert andererseits die Schwierigkeit bei der Festlegung von Eingangswerten für die Nachrechnung.

Material characteristics of a historical reinforced concrete bridge - A report about material investigations on existing structures, dedicated to Jürgen Schnell's 65th birthday
The determination and characterization of material properties of existing structures is a current focus of research by Prof. SCHNELL, to whom the article is dedicated. The recent published books of the DAfStb (publication series nr. 616 and 619) provide the expedients for the practicing engineer to determine material strength to evaluate existing structures. Within a historical project on the former civil engineer and professor of the TH Dresden WILLY GEHLER, the properly oldest reinforced HENNEBIQUE concrete bridge of middle Germany was found. The bridge was demolished in 2016 because of a limited flow rate. At least this offers the opportunity to obtain sample material. The investigations on the material behavior were described in the paper as well as a discussion on the difficulty for its determination of values for recalculation.

Im Rahmen des durch die DFG geförderten Projekts Willy Gehler (1876-1953) - Spitzenforschung, politische Selbstmobilisierung und historische Rezeption eines bedeutenden Bauingenieurs und Hochschullehrers im “Jahrhundert der Extreme” luden das Institut für Massivbau und der Lehrstuhl für Technikgeschichte der TU Dresden am 11.04.2017 zum gemeinsamen Workshop unter dem Titel: Willy Gehler - Versuch einer zeitgenössischen Einordnung mit anschließender Ausstellungseröffnung ein. Aufbauend auf einer Projektvorstellung bietet nachfolgender Beitrag einen Überblick über Konzept, Umsetzung und Ergebnisse dieses Workshops und darüber, was den Besucher in der dazugehörenden Ausstellung erwartet.

Willy Gehler - a characterization of his personality and professional achievements
Within the project Willy Gehler (1876-1953) - edge research, political self-mobilization and historical assessment of an important civil engineer and professor in “the century of extremes” the Institute for Concrete Structures and the Chair of History of Technology and Technological Sciences of the TU Dresden invited to the workshop Willy Gehler - a characterization of his personality and professional achievements on 11th April 2017. At the end of that day, an exhibition was opened as well. The report gives an overview about the concept, the implementation and results of the workshop after a short overview about the project.

Herrn Professor Dr.-Ing. Josef Hegger zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Einen Hauptforschungsschwerpunkt von Herrn Prof. JOSEF HEGGER zu benennen, ist bei einer solch langen und erfolgreichen Karriere im Bereich der Bauforschung kaum möglich. Ein ihm gewidmeter Beitrag sollte daher mehrere Forschungsthemen umfassen, um dem Jubilar gerecht zu werden. Nachfolgender Beitrag widmet sich daher sowohl dem Carbonbeton im Neubau als auch dem vorgespannten Beton. Konkret werden die Ergebnisse aus Biegeversuchen an einem werkstoffgerecht und formoptimierten Deckenelement dargestellt, die im Rahmen der Forschungsprojekte C3-V4.2 “Vorgespannter Carbonbeton für Straßenbrücken und Flächentragwerke” sowie C3-V1.5 “Abbruch, Rückbau und Recycling von C3-Bauteilen” innerhalb der deutschlandweiten Verbundforschungsinitiative “Carbon Concrete Composite - C3” durchgeführt wurden.

Prestressed slab elements made of carbon reinforced concrete. Experimental investigations and material-appropriate design of structural members
In regard of the long and successful career of Prof. JOSEF HEGGER, it is not easy to define his main research theme. Due to that fact it is necessary to include more than one research topic within a dedication article to make the grade. Therefore the following contribution deals with carbon reinforced concrete as well as the shear behaviour of concrete elements and prestressed concrete. In detail, experimental investigations and the design of slabs regarding the material behavior of carbon reinforced concrete will be described. These investigations are the result of the research projects C3-V.4.2 “Pre-stressed carbon concrete for road bridges and shell structures” and C3-V1.5 “Demolition, removal and recycling of C3 structures” within the German-wide joint research initiative “Carbon Concrete Composite - C3”.

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.

Im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen eines Brückenzuges über die Nidda wurden im Jahr 2020 erstmals zwei Spannbetonbrücken mit Carbonbeton verstärkt. Bei den im Jahr 1971 errichteten Teilbauwerken wurde sogenannter Sigma-Oval Spannstahl verbaut, der als spannungsrisskorrosionsgefährdet gilt. Die Straßenbrücken zeigten rechnerisch kein ausreichendes Ankündigungsverhalten im Sinne der Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion, sodass ein plötzliches Versagen den Verkehrsteilnehmer gefährdete. Um dieses Defizit zu beheben, wurde eine Verstärkung notwendig. Im Hinblick auf die exponierte Lage im Verkehrsnetz am Westkreuz Frankfurt a. M. stellte sich die Verstärkung mit Carbonbeton als die wirtschaftlichste und minimalinvasivste Verstärkungsmöglichkeit heraus. Nachfolgender Beitrag ist Bestandteil eines dreiteiligen Aufsatzes, der die notwendigen Planungsschritte und erste Erfahrungen aus der Ausführung zusammenträgt. Im vorliegenden Teil 1 werden neben den Grundlagen zur Spannungsrisskorrosion das Konzept und die Planungsschritte erläutert. Der zweite Teil stellt die Besonderheiten des Carbonbetons im Brückenbau dar. Teil 3 wird detaillierte Angaben zur Verstärkungsmaßnahme und erste Erfahrungen aus der baulichen Umsetzung umfassen.

Carbon reinforced concrete - An alternative method for strengthening Concrete Bridges; Part 1: Basics and background information to the pilot project “federal highway bridges (A 648) across the river Nidda”
In 2020 two of three bridges, which are part of the german highway road A 648, were strengthened with carbon reinforced concrete for the first time in Germany. The two superstructures were erected in the 1970s as a pre-stressed beam. As tendons a so called -sigma-oval-steel was used, which is sensitive for stress corrosion cracking. According to German guidelines and to exclude a sudden failure, it has to be verified if a damage of the tendons can be seen at the surface of the cross section via cracks along the superstructure. This -crack before failure- criteria was not fulfil for the described superstructures. With reference to the relevance of the bridges in the local infrastructure around Frankfurt a. M., a strengthening concept was necessary. Due to that fact, a strengthening with carbon reinforced concrete was identified as an economic and minimal invasive method. The report on that forerunner project is spread into three parts. The following first part gives an overview about the bridges and the background on stress corrosion cracking, added with explanations about the planning steps. The second part describes the strengthening with carbon reinforced concrete with a focus on bridges. The third part goes further into detail, regarding the construction and the design of a carbon reinforced strengthening for the superstructure.

Im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen eines Brückenzugs über die Nidda wurden im Jahr 2020 erstmals zwei Spannbetonbrücken mit Carbonbeton verstärkt. Bei den im Jahr 1971 errichteten Teilbauwerken wurde sogenannter Sigma-Oval Spannstahl verbaut, der als spannungsrisskorrosionsgefährdet gilt. Die Straßenbrücken zeigten rechnerisch kein ausreichendes Ankündigungsverhalten im Sinne der Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion, sodass ein plötzliches Versagen den Verkehrsteilnehmer gefährdete. Um dieses Defizit zu beheben, wurde eine Verstärkung notwendig. In Hinblick auf die exponierte Lage im Verkehrsnetz am Westkreuz Frankfurt a. M. stellte sich die Verstärkung mit Carbonbeton als die wirtschaftlichste und minimalinvasivste Verstärkungsmöglichkeit heraus. Nachfolgender Beitrag ist Bestandteil eines dreiteiligen Aufsatzes, der die notwendigen Planungsschritte und erste Erfahrungen aus der Ausführung zusammenträgt. In Teil 1 wurden neben den Grundlagen zur Spannungsrisskorrosion das Konzept und die Planungsschritte erläutert. Der zweite Teil stellte die Besonderheiten des Carbonbetons im Brückenbau heraus und stellte einen Vergleich mit gängigen Verstärkungsmethoden dar. Abschließender Teil 3 umfasst detaillierte Angaben zur Verstärkungsmaßnahme und erste Erfahrungen aus der baulichen Umsetzung.

Carbon reinforced concrete - An alternative Method for strengthening concrete bridges; Part 3: Design and first experiences of strengthening concrete superstructures with carbon reinforced concrete - federal highway bridges (A 648) across the river Nidda
In 2020 two of three bridges, which are part of the german highway road A 648, were strengthened with carbon reinforced concrete for the first time in Germany. The two superstructures were erected in the 1970s as a pre-stressed beam. As tendons a so called -sigma-oval-steel was used, which is sensitive for stress corrosion cracking. According to German guidelines and to exclude a sudden failure, it has to be verified if a damage of the tendons can be seen at the surface of the cross section via cracks along the superstructure. This -crack before failure- criteria was not fulfilled for the described superstructures. With reference to the relevance of the bridges in the local infrastructure around Frankfurt a. M., a strengthening concept was necessary. Due to that fact, a strengthening with carbon reinforced concrete was identified as an economic and minimal invasive method. The report on that forerunner project is divided into three parts. The first part gives an overview about the bridges and the background on stress corrosion cracking, added with explanations about the planning steps. The second part describes the strengthening with carbon reinforced concrete with a focus on bridges. The following third part goes further into detail, regarding the construction and the design of a carbon reinforced strengthening.

Neue Entwicklungen und umgesetzte Verstärkungsmaßnahmen zeigen das Potenzial von Carbonbeton für die Ertüchtigung von Brücken im Bestand. Im Jahr 2020 wurden zunächst zwei Brückenbauwerke im Zuge der BAB A 648 mit Carbonbeton verstärkt. Im Jahr 2021 wird das dritte Teilbauwerk ebenfalls mit Carbonbeton verstärkt. Planung und Konzeption der Verstärkungsmaßnahme mit Carbonbeton zur Sicherstellung eines ausreichenden Ankündigungsverhaltens bei Spannungsrisskorrosion sind Gegenstand des Beitrags. Aufgrund der besonderen Konstruktionsform des Tragwerks kamen im Hinblick auf die Untersuchung des Ankündigungsverhaltens erweiterte Rechenmethoden zum Einsatz. Das Tragwerk mit kurzen Endfeldern ist repräsentativ für zahlreiche Bauwerke im Bestand. Aufgrund der ungünstigen Stützweitenverhältnisse ergeben sich bei der Anwendung der sog. Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion für Straßenbrücken rechnerische Defizite bzw. Anwendungsgrenzen bei den Verfahren. Für den vorliegenden Fall wurde daher eine Monte-Carlo-Simulation zur Untersuchung des Ankündigungsverhaltens durchgeführt und in Verbindung mit einer Verstärkungsmaßnahme mit Carbonbeton auch sichergestellt. Der vorliegende Beitrag fasst die rechnerische Vorgehensweise zusammen und zeigt die planerische Umsetzung der Verstärkungsmaßnahme.

Strengthening of a pre-stressed concrete bridge by using carbon reinforced concrete - extended methods regarding the crack-before-failure-criteria of bridges with pre-stressing steel which is vulnerable to stress corrosion cracking
New developments in the field of carbon reinforcement and realized strengthenings with carbon reinforced concrete have shown the potential of this method for existing bridges. In 2020, two bridge structures on the A 648 highway were initially strengthened with carbon reinforced concrete. In 2021, the third bridge superstructure will be reinforced with carbon reinforced concrete, too. Concept and development of the strengthening with carbon reinforced concrete to ensure the “crack before failure criteria” in case of stress corrosion cracking are the subject of the paper. Due to the special layout of the structure, advanced computational methods were used to investigate the “crack before failure criteria”. The superstructure with short end spans is representative for a lot of existing structures. Regarding unfavorable span conditions, the application of the german guidelines (Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion) for road bridges result in computational deficits or application limits for the methods. For the present case, therefore, a Monte-Carlo simulation of the load bearing behavior was carried out to ensure sufficient “crack before failure behaviour” by means of strengthening with carbon reinforced concrete. This article summarizes the computational procedure and shows the concept of the strengthening with carbon reinforced concrete.