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Das “Fjordenhus” in Dänemark befindet sich an der Hafenfront von Vejle. Schöpfer dieses Bauwerks ist der dänisch-isländische Künstler Olafur Eliasson, dessen Kunstwerke ebenfalls im Erdgeschoss besichtigt werden können.
Foto: Levin Kohrt/Unsplash

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Auf Baustellen trifft man auf eine Vielzahl an Mauersteinen, die sich durch den Baustoff (Ziegel, Porenbeton, Kalksandstein, Leichtbeton oder Normalbeton), die Struktur (Vollsteine, Lochsteine mit oder ohne Dämmstoff-Füllung), die Geometrie, die Rohdichte und die Druckfestigkeit unterscheiden.
Im Rahmen von Zulassungsverfahren für Kunststoffdübel und Metall-Injektionsanker wird es für Dübel-Hersteller aber immer nur möglich sein, einen Teil dieser Vielfalt von Mauersteinen als zulässigen Verankerungsgrund abzubilden. (Dübel-)Versuche am Bauwerk ermöglichen es dem Anwender dennoch, unter bestimmten Bedingungen zulassungskonform zu bemessen und zu montieren, wenn der tatsächlich auf der Baustelle vorhandene Verankerungsgrund nicht in der Zulassung für das Dübelsystem abgebildet ist.
Der vorliegende Artikel ist ein Auszug aus dem Heft 4 der Schriftenreihe des Deutschen Ausschuss für Mauerwerk e.V. (DAfM) “(Dübel-)Versuche am Bauwerk in Mauerwerk - Aktuelle Regelungen für Kunststoffdübel und Metall-Injektionsanker zur Verankerung im Mauerwerk” und gibt Praxistipps zur Anwendung des dafür vorhandenen und zu beachtenden Regelwerks - insbesondere zu einer der beiden aktuellen Technischen Regeln des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) “Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau für Injektionsankersysteme im Mauerwerk”.

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Die Druckfestigkeit von Bestandsmauerwerk kann neben der Entnahme und Prüfung von Einzelprüfkörpern der Komponenten Stein und Mörtel auch an kleinen Verbundprüfkörpern ermittelt werden. Ein mögliches Verfahren ist hierbei die Entnahme von Fugenbohrkernen aus dem Mauerwerk, die in Einbaulage geprüft werden. Dieses Verfahren wurde von Helmerich und Heidel entwickelt und fand später in spezifizierter Form Eingang in den Kodex 778-3 des Internationalen Eisenbahnverbandes.
Beschrieben werden der historische Verlauf der Verfahrensentwicklung sowie nationale und internationale Forschungsergebnisse zu diesem Verfahren und es werden die Ergebnisse dieser Untersuchungen verglichen. Aus den vergleichenden Untersuchungen ergeben sich neue Hinweise zur Auswertung der Prüfergebnisse.

Im Beitrag werden die aktuellen Anforderungen an das Detail Wand-Decken-Knoten im monolithischen Ziegelmauerwerk unter den Aspekten Wärmeschutz, Schallschutz, Brandschutz und Statik zusammengestellt. Schallschutz, Brandschutz und Statik erfordern möglichst große Deckenauflagertiefen. Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) bietet die Möglichkeit zur Nutzung pauschaler Wärmebrückenzuschläge. Mit der Überarbeitung der DIN 4108-Bbl.2 wurden die erforderlichen wärmetechnischen Dämmmaßnahmen zum Erreichen des energetisch höherwertigen pauschalen Wärmebrückenzuschlags (Kategorie B) überarbeitet. Damit sind zukünftig wieder einfachere Detaillösungen (Wegfall der Dämmung der ersten Ziegellage) und größere Deckenauflagertiefen möglich.

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Mit Ziegelrecycling können nicht nur Rohstoffe für die Produktion neuer Ziegel substituiert werden, sondern insbesondere auch Primärkörnungen eingespart und damit Ressourcen in vielen anderen Produktbereichen geschont werden. Neue Entwicklungen in der Trenn- und Sortiertechnik moderner Recyclinganlagen lassen die Prognose zu, dass der Baustoff Ziegel zukünftig nahezu vollständig wieder in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden kann. Welchen Weg die Altziegel tatsächlich nehmen, richtet sich nach den zu diesem Zeitpunkt vorherrschenden technischen, umweltpolitischen und nicht zuletzt ökonomischen Rahmenbedingungen. Wesentlich unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten werden dann weiterentwickelte selektive Abrissverfahren, geeignete Aufbereitungs- und Sortiermethoden sowie Vermarktungspotenziale sein. Forschung und Entwicklung in der Ziegelindustrie orientieren sich natürlich auch in Zukunft an den Anforderungen moderner Ziegelbauweisen. Immer wichtiger aber wird im Sinne der Produktverantwortung des Herstellers, dass auch nach der ersten Nutzungsphase eine umweltgerechte, ressourcenschonende und zugleich auch wirtschaftliche Verwertung des sogenannten “End-of-Life”-Produkts möglich sein wird.

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.

Nachrichten:
Lieber Herr Professor Jäger
“Wir müssen weg von der Verschwendung und hin zu zirkulärer Verwendung!”
Vereinfachter Nachweis auch für größere Geschosshöhen
Gebäudeenergiegesetz (GEG): Kalksandsteinindustrie veröffentlicht neue Fachbroschüre

Wettbewerbe: Deutscher Ziegelpreis 2021: Würdigung der Preisträger

Veranstaltungen: Dresdner Märzsymposien im Rückblick

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Neue Neckarbrücke in Bad Cannstatt erhält innovativen Korrosionsschutz: Nachhaltig, leistungsfähig und innovativ, so lässt sich das neue SikaCor EG System Plus von Sika beschreiben. Moderne Verkehrsbauwerke überzeugen neben fortschrittlicher Ingenieurtechnik und Ästhetik auch durch wirtschaftliche und nachhaltige Konzepte in der Ausführung. Das innovative SikaCor EG System Plus zeichnet sich gegenüber dem bekannten SikaCor EG System durch höhere Ergiebigkeit, schnellere Trocknung und 20 % weniger Lösemittel aus. Mit dieser neuen Entwicklung des führenden Bauchemie-Spezialisten ist die Neckarbrücke in Bad Cannstatt nun für mehr als 25 Jahre mit einem zuverlässigen Schutz gegen Korrosion ausgestattet. Damit sind die heutigen, modernsten Anforderungen an eine langlebige und nachhaltige Verkehrsinfrastruktur vollständig erfüllt. (Foto: Sika).

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Der Schwerpunkt im Bausektor hat sich in den letzten Jahren zunehmend auf den Bereich des Bauens im Bestand konzentriert. Während für die Planung und Konstruktion neuer Bauwerke die erforderlichen Eigenschaften von Baustählen den gültigen Lieferbedingungen entnommen werden können, dienen zur Orientierung bei der Bewertung alter Baukonstruktionen vornehmlich vorhandene Bauwerksunterlagen. Für zahlreiche Brückenbauwerke, die um das Jahr 1900 herum errichtet wurden, liegen jedoch z. T. keine oder unvollständige Bestandsunterlagen vor, weswegen die zum Bau verwendete Stahlsorte oftmals unbekannt ist. Erschwerend kommt hinzu, dass im Laufe der Zeit verschiedene Änderungen an Tragwerken vorgenommen wurden, welche z. T. nicht in den Bestandsunterlagen dokumentiert sind. Im Bahnsektor finden sich deshalb in der Modulfamilie 805 neben wichtigen Hinweisen zur “Tragsicherheit bestehender Eisenbahnbrücken” auch Angaben zur Materialidentifikation. Kürzlich wurde von der DB Netz AG eine grundhafte Überarbeitung der Richtlinie beschlossen. Ein Teil dieser Überarbeitung befasst sich mit dem Fall, dass auch ohne Bestandsunterlagen eine Zuordnung des vorliegenden Materials vorgenommen werden kann. Hierzu wurden die in der Richtlinie gegebenen Materialkennwerte von Altstahl validiert und angepasst sowie ein Vorschlag erarbeitet, unter welchen Bedingungen und Vorgaben wie genau solche Untersuchungen durchgeführt werden sollen. Der vorliegende Aufsatz beschreibt die wesentlichen Neuerungen.

Identification of old steel: Refinements of the section dealing with material characteristics according to the guideline 805 of the German railway
In recent years, in building sector the focus is increasingly more on the assessment and retrofitting of existing structures. While required properties of available steel grades for new structures can be taken from technically delivery standards, the evaluation of old structures is primarily based on its documentation. Since partly no or only incomplete records about numerous bridge structures built around 1900 exist, the steel grade used for construction often is unknown. To make matters worse, various changes were made over the years, which sometimes were not documented. Therefore, for railway bridges the guideline 805 “Assessment of existing railway bridges” includes information for material identification. Recently DB Netz AG decided to fundamentally revise the mentioned regulation. In order to be able to classify the material even without sufficient documentation, both the material data and the material properties of old steel were validated and adjusted. Furthermore, some new hints were included in which situation, using which specific methods and process a further investigation of the material is recommended. The following article deals with the main refinements.

Im Eisenbahnnetz der DB Netz AG befinden sich über 25 000 Eisenbahnbrücken, die sich wiederum aus ca. 83 000 Überbauten zusammensetzen. 5,5 % dieser Bauwerke sind nach dem Jahr 2003 gebaut worden. Um ältere Konstruktionen, die tw. bereits über 100 Jahre durch die Eisenbahn genutzt werden, nach heutigen Maßstäben beurteilen zu können, steht mit der Richtlinie 805 “Tragsicherheit bestehender Eisenbahnbrücken” (Ril 805) ein entsprechendes Hilfsmittel zur Verfügung. Im nachfolgenden Aufsatz wird chronologisch auf die Entwicklung des Eisenbahnnetzes eingegangen. Mit Fokus auf die bestehenden Eisenbahnbrücken aus Stahl wird dargestellt, wie auf die sich ergebenden Änderungen reagiert wurde, die schließlich zur heutigen Ril 805 geführt haben. Abschließend wird noch auf die aktuellen bzw. zukünftigen Aufgaben in diesem Zusammenhang eingegangen.

History of the Ril 805 “Structural safety of existing railway bridges”
Over 25 000 railway bridges belong to the railway network of DB Netz AG, which are divided in nearly 83 000 substructures. 5.5 % of these structures were built after 2003. To be able to assess older constructions, that in some cases have been in use for rail traffic for over 100 years, according to today's standards, guideline 805 “Structural safety of existing railway bridges” (Ril 805) gives corresponding aid.
The following text describes chronologically the development of the railway network. With focus on existing steel railway bridges, it shows how the resulting changes were addressed and ultimately result into today's Ril 805. Finally, the current and future tasks in this context will be discussed.

Der Betriebszeitintervallnachweis der Ril 805 auf Basis bruchmechanischer Konzepte dient der Ermittlung sicherer Betriebszeitintervalle für bestehende genietete Eisenbahnbrücken. Derzeit wird dieser überarbeitet und an den aktuellen Stand der Normung in den Eurocodes angepasst. Für eine praxistaugliche Anwendung werden Tonnagefaktoren bereitgestellt, welche sowohl die Einflüsse aus Rissmodell, Material und Belastung als auch die Ausnutzung im Spannungsnachweis berücksichtigen. In diesem Aufsatz werden die Grundlagen des bruchmechanischen Konzepts und das Vorgehen bei der Bestimmung des Tonnagefaktors erläutert. Dabei wird auch auf die zugrunde gelegten Materialparameter, Belastungs-Zeitfolgen und Rissfortschrittsberechnungen eingegangen und der Einfluss div. Parameter untersucht. Nach der Vorstellung des resultierenden Nachweiskonzepts (zur Festlegung sicherer Betriebszeitintervalle) wird die Anwendung abschließend anhand eines Beispiels demonstriert.

Adaptation of the operating time interval verification of Ril 805
The operating time interval verification of the Ril 805 based on fracture mechanics concepts is used to determine safe operating time intervals for existing riveted railway bridge structures. Currently it is under revision and adapted to the current state of the load models defined by the Eurocode. For a practical application tonnage factors are provided, which consider the influences of crack model, material, load and utilization in the stress analysis. In this article the basics of the fracture mechanical concept and the procedure for the determination of the tonnage factor are explained. The underlying material parameters, load-time sequences and crack propagation calculations are also discussed and the influence of various parameters is examined. After the presentation of the resulting verification concept (for the determination of safe operating time intervals) the application is finally demonstrated with the help of an example.

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Im Rahmen des gleichnamigen Forschungsprojekts “Innovationen zum optimalen Einsatz des wetterfesten Baustahls im Stahl- und Verbundbrückenbau” wurden wesentliche Aspekte zur besseren Anwendung des wetterfesten Baustahls im Stahl- und Verbundbrückenbau untersucht. Neben aktuellen Analysen zur Bildung der korrosionshemmenden Deckschicht in der heutigen Atmosphäre erfolgte die Qualifizierung zweier geometrieunabhängiger und zerstörungsfreier Messtechniken zur Rissdetektion unterhalb der kompakten Deckschicht und deren Verifizierung an realen Brückenbauwerken. Außerdem wurden Untersuchungen zur Optimierung der Haftreibungszahlen gleitfest vorgespannter Verbindungen von wetterfestem Baustahl durchgeführt. Grundsätzlich bietet der Einsatz von wetterfestem Baustahl durch die natürliche Bildung seiner fest haftenden und korrosionshemmenden Deckschicht sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Vorteile im Vergleich zu organisch beschichtetem Baustahl, insbesondere bezogen auf die heutigen Nutzungsdauern im Brückenbau. In diesem Aufsatz sind die wesentlichen Forschungsergebnisse zusammengefasst, um den nachhaltigen Einsatz und die Vorzüge von wetterfestem Baustahl im Stahl- und Verbundbrückenbau unter den Einsatzbedingungen der aktuellen natürlichen Atmosphäre zu belegen.

Innovations for the optimal use of weathering steel in steel and composite bridge construction
The research project “Innovations for the optimal use of weathering steel in steel and composite bridge construction” investigated essential aspects for the optimal use of weathering steel in steel and composite bridge construction. In addition to current investigations on the formation of the corrosion-inhibiting surface layer in the current atmosphere, the qualification of two geometry-independent and non-destructive measuring techniques for crack detection underneath the compact surface layer and their verification on real bridge structures was carried out. Furthermore, tests for the optimization of the slip factor of slip-resistant prestressed connections of weathering steel were carried out. Basically, the use of weathering steel offers both economic and ecological advantages compared to organically coated structural steel by the formation of its firmly adhering and corrosion-inhibiting surface layer, especially with regard to the present service life in bridge construction. This article summarises the main research findings to demonstrate the sustainable use and advantages of weathering steel in steel and composite bridge construction under the conditions of use in the current natural atmosphere.

Die modulare Konstruktion von Brückenbauwerken stellt in vielen Ländern mittlerweile den anerkannten Stand der Technik dar und wird dort stetig eingesetzt und weiterentwickelt. Insbesondere im europäischen Ausland, in den USA und im asiatischen Raum wird bereits eine Vielzahl der neuen Brücken in Segmentbauweise aus Stahlbeton- oder Spannbetonfertigteilen errichtet. Auch modulare Bauweisen in Stahlverbund kommen zum Einsatz. Die Vorteile von Modulbauweisen im Brückenbau liegen neben der qualitativ hochwertigen Fertigung der Einzelteile im Werk insbesondere in der deutlich verkürzten Bauzeit. Vor allem mit Blick auf das hoch ausgelastete Straßennetz werden auch in Deutschland (insbesondere für Ersatzneubauten) Entwürfe benötigt, die in kurzer Bauzeit bei minimaler Beeinträchtigung der Umwelt und des Verkehrs realisiert werden können. Im vorliegenden Beitrag werden verschiedene Modulbauweisen für den Verbundbrückenbau vorgestellt. Es wird zunächst ein kurzer Rückblick gegeben, bevor auf aktuelle Tendenzen und neue Entwicklungen eingegangen wird.

Modular construction methods in composite bridge construction - review and current developments for bridges with small and medium spans
The modular construction of bridge structures is now the recognized state of the art in many countries and is used there on a regular basis. Especially in other European countries and the USA, a large number of new bridges are already being built in segmented construction from reinforced or pre-stressed concrete elements. Modular steel-composite construction methods are also used. The advantages of modular bridge construction are the high-quality production of the individual components in the factory and, in particular, the significantly reduced construction time. Especially in view of the highly utilized road network, designs are also needed in Germany that can be realized in a short construction time with minimal impact on the environment and traffic. In this paper different modular designs for composite bridge construction will be presented. First a short review is given before current trends and new developments are discussed.

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Bisher hat die Digitalisierung im Bauwesen überwiegend im Hinblick auf die Planungsprozesse stattgefunden. In den übrigen Phasen des Lebenszyklus eines Bauwerks wie Erstellung, Betrieb und Rückbau ist die Digitalisierung hingegen nur punktuell oder noch gar nicht erfolgt. Dabei sind gerade für die Betriebsphase digitale Technologien wie Drohnenbefliegungen mit verschiedenen optischen Sensoren und Monitoringsysteme verfügbar, mit denen ein effizienteres Wartungs- und Instandhaltungsmanagement erreicht werden kann. Im Bauwesen werden diese Möglichkeiten bisher nur wenig genutzt. Ganz anders sieht es in der Windbranche aus: Hier ist der Einsatz intelligenter Überwachungssysteme fester Bestandteil der Erhaltungsstrategien und Drohnenbefliegungen werden verstärkt in Inspektionskonzepte einbezogen. In diesem Beitrag werden diese digitalen Technologien an sechs Aspekten bez. ihrer Einsatzmöglichkeiten für Windenergieanlagen und Brücken diskutiert sowie Chancen und Risiken beim Technologietransfer aufgezeigt.

A comparison of digitalisation of structural monitoring of wind turbines and bridges
Until now, digitalisation in civil engineering has been mainly occurred with regard to the planning processes. In the other life cycle phases of structures, such as construction, operation and dismantling digitalisation has taken place only sporadically, or not at all. However, especially for the operation phase digital technologies such as drone flights with several optical sensors and monitoring systems are available, which improve the efficiency of the maintenance management. These capabilities are only applied rarely in civil engineering. The situation is quite different in the wind industry: Here, intelligent monitoring systems are inherent part of maintenance strategies and drone flights are increasingly becoming a substantial part of inspection concepts. In this paper, six aspects of digital technologies are discussed in terms of possible applications for wind turbines and bridges. In addition, opportunities and risks for the technology transfer are illustrated.

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Dem langjährigen Montageleiter der Hein, Lehmann AG Herrn Dipl.-Ing. Paul Stern gewidmet
Die Grundprinzipien der Montage von Brücken mit und ohne Rüstung sind zwischen 1850 und 1870 rasch gefunden. Die ursprünglichen Regiebetriebe Deutschlands wachsen in wenigen Jahrzehnten zu industriellen Brückenbauanstalten heran. Dank des Aufbaus einer arbeitsteiligen Produktionskette von Materialanlieferung - Konstruktion - Herstellung - Versand - Montage werden sie um die Jahrhundertwende zum wesentlichen Innovationstreiber des deutschen Großbrückenbaus. Um 1900 finden die Montageverfahren in der großen Industrie des Stahlbrückenbaus ihre klassische Ausprägung.

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